Структура развития психофизиологических

Благодаря комплексному характеру исследования основные интеллектуальные функции (различные формы восприятия, мышления, памяти, внимания), общая структура интеллекта изучались в их взаимосвязи с более общими характеристиками (нейродинамическими, психомоторными). Математико–статистическая обработка этих данных выявила связи между этими функциями и характеристиками, дающие основание для построения целостных характеристик микропериодов и макропериодов на всем диапазоне возрастной изменчивости от 18 до 35 лет включительно. За 1965–1970 гг. в индивидуальных экспериментах приняли участие 1800 человек, из которых свыше 400 прошли и углубленное дифференциально–психологическое исследование. Этот цикл исследований строился, как мы видим, по типу «возрастных срезов», или сопоставления фаз развития разных людей.

Полученные нами экспериментальные данные (обоих циклов комплексных коллективных исследований) обрабатывались в соизмеримых единицах (по общим для всех характеристик измерительным шкалам) и с помощью современных методов математической статистики. В итоге многолетних комплексных исследований мы имели возможность сопоставить (в метрических величинах возраста – годах жизни) такие моменты, взаимодействие которых образует структуру развития психофизиологических функций взрослого человека (при возрастном диапазоне от 18 до 35 лет).

Природа психофизиологического развития зрелости разнородна и противоречива, представляет собой сложную структуру различных процессов: повышения функционального уровня различных механизмов деятельности, стабилизации этих уровней и из понижения, которые еще нельзя отождествлять с явлениями инволюции функций. С неравномерностью и разновременностью (гетерохронностью) развития психофизиологических функций мы столкнулись в самом начале этих исследований, а именно при изучении динамики развития в период поздней юности – ранней взрослости, то есть студенческого возраста.

Большинство исследователей описывает процесс развития человека в этом возрасте как непрерывное нарастание функциональной работоспособности и продуктивности, динамики прогрессивного движения без каких–либо понижений и кризисов, даже без стабилизации функций. Несомненно, в студенческом возрасте имеются наибольшие возможности развития; именно в этом возрастном диапазоне расположены сенситивные периоды, которыми еще недостаточно воспользовались при обучении. Тем не менее непрерывное прослеживание микровозрастных сдвигов в пределах этого возрастного диапазона показало, что этот диапазон более противоречив, чем предполагалось в возрастной психологии и психофизиологии. В сложной структуре этого периода развития моменты повышения одной функции («пики», или «оптимумы») совмещаются не только с моментами стабилизации, но и понижения других функций.

Противоречивое совмещение разнородных процессов образует сложную структуру развития психофизиологических функций взрослого человека не только в период как ранней, так и средней зрелости. Эта структура видоизменяется в различные периоды, как это можно представить из соотношения моментов развития в различные микропериоды зрелости (%). Наименьшая частота моментов относится к стабилизации функционального уровня. Причем длительность этих состояний измеряется двумя–тремя годами. Наибольшая частота моментов относится к положительным сдвигам (повышению функционального уровня). Обращают на себя внимание и значительные отрицательные сдвиги (моменты понижения). Однако ряд отрицательных сдвигов предшествует оптимумам, они являются, таким образом, скрытым периодом перестройки функций, подготавливающим ее подъем.

Микропериоды (годы)	Повышение функционального уровня	Стабилизация функционального уровня	Понижение функционального уровня
18–22	46,8	20,6	32,6
23–27	44,0	19,8	36,2
28–32	46,2	15,8	38,0
33–35	11,2	33,3	55,5

При исследовании сопоставлялись моменты развития как интеллектуальных функций (мышления, памяти, внимания), так и нейродинамических характеристики (силы и динамичности нервных процессов) и наряду с этим – психомоторные и общефизиологические показатели, связанные с энергетическими процессами (основной обмен, теплопродукция и т.д.).

Эта противоречивая структура развития характеризует как самые сложные образования (например, общий, вербальный и невербальный интеллект, логические и мнемические функции), так и самые элементарные процессы (например, теплообразование и метаболизм) и свойства индивида (нейродинамические характеристики). Например, наибольшие величины положительных сдвигов отмечены в насыщении крови кислородом, общем интеллекте, динамичности торможения, вербальном интеллекте и т.д., а наименьшие – в невербальном интеллекте, с одной стороны, в динамичности возбуждения и теплообразования – с другой.

Не менее интересны качественные характеристики отрицательных сдвигов. Наибольшие величины сдвигов отмечены в области невербального интеллекта, памяти, динамичности возбуждения, психомоторике, а наименьшие, с одной стороны, в мышлении, с другой – в насыщении крови кислородом. Что касается моментов стабилизации, то наибольшие величины относятся к области вербального интеллекта и внимания, с одной стороны, теплообразования – с другой.

Мы не приводит аналогичных данных о динамике основного обмена, артериального давления крови, остроты зрения, перцептивных констант и других функций разного уровня.

Развитие и этих функций продолжается в различных направлениях, и ни в одной из них не отмечено на всем возрастном диапазоне доминирование моментов стабилизации функционального уровня. Следовательно, эти структурные особенности психофизиологического развития взрослых людей имеют общий характер и определяют его многоуровневую природу.
Психофизиологическая динамика взрослости
Каждый из периодов развития взрослого человека (состоящий в свою очередь из серии микропериодов) противоречиво сочетает разные процессы становления: нарастание мощи одних функций, понижение работоспособности других, стабилизацию уровней функционирования ряда характеристик. Структура развития взрослости – зрелости значительно сложнее, чем любая более однородная и однонаправленная структура периодов созревания и старения. По отношению к ранним фазам онтогенеза установлено, что рост и созревание разных тканей, органов и систем организма протекают разновременно (гетерохронно); порядок роста и созревания выражает определенные зависимости одних органов и систем от других. Существуют градиенты созревания, то есть разности в порядке и темпах развития (например, более быстрое созревание дистальной части нижней конечности сравнительно с проксимальной; опережающий по сравнению с туловищем рост головы; туловища по сравнению с конечностями; более раннее созревание проекционных путей головного мозга сравнительно с комиссуральными, а комиссуральных сравнительно с ассоциационными и т.д.).

Градиенты созревания различных органов и систем рассматриваются как проявление организации роста, его упорядочения и регуляции, поддержание постоянства в развивающихся системах (так называемого гомеореза), поскольку скорости развития различных частей этих систем согласованы. Гетерохронность функционирования разных органов есть, следовательно, одно из проявлений целостности организма. В современной науке установлено, что не только созревание, но и старение характеризуется гетерохронностью функциональных сдвигов, в связи с чем инволюция лишь постепенно распространяется по разным системам и уровням жизнедеятельности организма как целого.

В психофизиологии взрослых до недавнего времени не было данных, позволяющих судить о гетерохронном развитии различных функций, за исключением психомоторных и речевых. Д.Б. Бромлей, В. Шевчук и другие исследователи указывают на значительно более ранние сроки оптимумов и кульминационных достижений для психомоторных функций и основанных на них видах деятельности (спортивной, хореографической). Отмечены и более ранние сроки инволюции психомоторных функций (сравнительно с речевыми).

По данным ряда исследователей, моторное научение, весьма успешное в детстве и в ранние периоды зрелости, оказывается малоэффективным в среднем и тем более пожилом возрасте. Словесное научение, напротив, приобретает более эффективный характер по мере индивидуального развития и может с успехом применяться в более поздние периоды зрелости, что свидетельствует о возрастающей мощи второй сигнальной системы. Сравнительная долговечность вербальных функций, конечно, характеризует поступательный ход психофизиологической эволюции взрослого человека. Однако вряд ли это прогрессирующее нарастание вербальных функций происходит за счет инволюции психомоторных функций. Это столь же маловероятно, как объяснение более раннего старения психомоторных функций прогрессом речевых функций. Общеизвестно многообразие психомоторных функций, рабочих поз и манипулирования при разных видах трудовой, спортивной, графической и другой деятельности.

Движения опорно–двигательного аппарата (ходьба, бег и т.д.), выразительные движения в структуре поведения (мимика, жестикуляция) характеризуются пространственными, временными и собственно силовыми параметрами, которые развиваются гетерохронно и у взрослого человека. Например, по данным нашей лаборатории, сила рук (как правой, так и левой) максимальна у мужчин 18–19 лет, значительно выше мышечной силы мужчин 30–35 лет. Скорость двигательных реакций (время обведения фигур, скорость ходьбы) у 18–19 летних превышает это время у старшей группы. Однако точность ходьбы (степень отклонения от прямой в градусах) у более старших вдвое выше при открытых глазах, а при закрытых глазах – в 5 раз. При обведении фигур точность движения старших оказалась также более высокой; показательно и различное действие вестибулярной нагрузки (после вращения): старшие (30–35 лет) сохраняют превосходство в точности движений, а младшие – в скорости. Эти различия выражают гетерохронность развития пространственных и временных параметров одних и тех же двигательных структур.

Новейшие исследования И.А. Розе показали, что период поздней юности отличается наиболее высоким уровнем дифференцированного усилия мышечного тонуса кисти рук, но по отдельным показателям уступает следующему периоду – ранней взрослости (по характеристике волевого усилия, пространственному определению центрального положения головы, равномерному распределению тяжести тела, точности графических движений). Период ранней взрослости (21–25 лет) в психомоторном отношении имеет ряд преимуществ перед поздней юностью в фоновом (обычном) состоянии. Но и позднее (в 30–35 лет), когда отмечается снижение уровня ряда психомоторных функций в фоновом состоянии, обнаружена большая устойчивость (сравнительно с периодами юности и ранней взрослости) психомоторных функций в условиях повышенных нагрузок.

Эти явления психомоторного развития взрослых связаны с возрастающим вовлечением левой руки и правого полушария в психомоторные структуры, с увеличением пластичности механизмов двигательной асимметрии (доминирование правой или левой руки), сменой видов асимметрии, расширением системы связей психомоторных функций с другими функциями (нейродинамическими, психовегетативными и интеллектуальными). Разнородность структуры развития взрослого человека проявляется и в психомоторной сфере.

Со времен И.М. Сеченова известно, что регулятором движений человека является образ. Зрительно–моторная координация и зрительная регуляция сложных предметных действий подкрепляются все возрастающей по тонкости анализа скелетно–мускульной энергии кинестезией (мышечным чувством). Подход к психомоторным функциям взрослого человека с этой стороны особенно важен для понимания механизмов таких действий, как, например, слежение, дозировочные микродвижения, упреждающие (экстраполяционные) двигательные реакции на движущийся объект и др.

В условиях современно научно–технического прогресса сенсомоторные реакции операторов достигают высокой сложности, причем наибольшее усложнение касается структуры восприятия оператором сигналов (их обнаружения, различения и опознания). Поскольку перестройка деятельности в этих условиях охватывает взрослых людей разного возраста, в том числе среднего и пожилого, большой практический интерес представляет вопрос о потенциалах сенсорно–перцептивного развития взрослого человека. Один из ведущих специалистов по психологии взрослых В. Шевчук обнаружил, что у взрослых людей постепенно снижается уровень элементарных зрительных функций, но одновременно повышается уровень и общая культура наблюдения, с помощью которого и регулируется процесс деятельности. Он объяснил это противоречие тем, что мышление продолжает развиваться и полностью определяет восприятие, категориальность которого нередко рассматривается как функций мышления. Это объяснение как нам представляется, недостаточно учитывает первичную (по отношению к мышлению) роль сенсорно–перцептивных процессов и их потенциал, связанный с самыми основными и важными процессами аналитико–синтетической деятельности головного мозга человека.

Рассмотрим некоторые новейшие данные о развитии сенсорно–перцептивных процессов у взрослых, полученные в нашей лаборатории. Систематическое исследование возрастных особенностей (от раннего детства до старости) объема и структуры поля зрения было осуществлено Е.Ф. Рыбалко. С помощью современных экспериментальных и математических методов ею установлено, что объем восприятия достигает своего оптимума у взрослых людей в среднем возрасте (с 30 лет) и сохраняется на высоком уровне и у пожилых людей. Однако в разные периоды зрелости этот оптимум обусловливается разными механизмами, что свидетельствует о перестройке всей воспринимающей деятельности аппарата восприятия. О структурной динамике поля зрения свидетельствует ряд преобразований во взаимодействии монокулярных полей зрения (правого и левого глаза), смена доминирования в бинокулярном поле того или иного глаза, а также соотношения горизонтали–вертикали в структуре поля зрения. М.Д. Дворяшина охватила весь диапазон перцептивного развития (от детства до старости) в отношении константности восприятия, одного из самых фундаментальных свойств. В отношении как константы формы, так и константы величины было установлено преимущественное влияние у взрослых (сравнительно с детьми и подростками) измерительной практики и геометрических знаний на перцептивные константы.

Таким образом, практический (профессионально–трудовой) опыт имеет решающее значение для перцептивного развития взрослых, повышая чувствительность и стабилизируя зрительную систему на высоком уровне. При сопоставлении разных возрастных групп установлено, что некоторые свойства восприятия с возрастом улучшаются, а некоторые ухудшаются, то есть действие возрастного фактора разнонаправлено.

Сложная структура развития взрослых проявляется, как мы видим, не только в психомоторных, но и в перцептивных функциях. Специальное изучение гетерохронного развития различных сенсорно-перцептивных функций в периоды поздней юности – ранней взрослости, осуществленное Л.Н. Гольбиной и В.Н. Панферовым, сопоставление 12 характеристик этих функций и связанных с ними интеллектуальных процессов показало, что с 18 до 23 лет уровень некоторые функций повышается (объем поля зрения, глазомер, дифференцированное узнавание, пространственное представление, константность опознания, внимание), других – понижается (острота зрения, кратковременная зрительная память) или стабилизируется (наблюдательность, общеинтеллектуальное развитие).

Между различными направлениями сдвигов перцептивного развития обнаружены определенные корреляционные зависимости. Усиление сенсорно-перцептивного комплекса первого уровня категориального восприятия (узнавание) в 20 лет вызывало временное ослабление корреляционной мощности второго уровня восприятия (опознание). Наибольшие различия между этими уровнями обнаружены 18 лет. К 22-23 годам показатели эффективности узнавания и опознавания сближаются, причем усиление их взаимосвязи сопровождается повышением общей продуктивности восприятия.

Развитие перцептивного внимания взрослых исследовалось Л.Н. Фоменко, изучившим объем, избирательность, переключаемость, устойчивость и концентрацию внимания, возрастная изменчивость которых носит ясно выраженный гетерохронный характер. Установлено, что наиболее высокий уровень объема внимания характеризует среднюю, а не раннюю взрослость. Оптимум объемной характеристики внимания относится к 33 годам, а весь период повышения уровня охватывает возрасты от 27 до 35 лет. Наименьший объем внимания свойственен периоду поздней юности (18-21 год), что, в общем, согласуется с динамикой развития перцептивных функций, отмеченной выше. В этом же направлении развивается избирательность внимания, оптимум которой относится к 33 годам жизни. Несколько раньше (29 лет), но также в среднем возрасте, располагается наиболее высокий уровень переключения внимания. Устойчивость внимания усиливается начиная с 22 лет и достигает оптимума в 34 года. Динамика концентрации внимания имеет более выраженный динамический характер: повышение уровня (с 18-20 лет) сменяется постепенным понижением (особенно в 22 – 24 года), стабилизацией и повышением функции на более высоком уровне.

Существуют прочные корреляции между объем, переключением и устойчивостью внимания, с одной стороны, избирательностью и концентрацией – с другой. Внимание, как известно является регулятивной функцией, а его эволюция свидетельствует о длительном процессе формирования и преобразования механизмов регулирования умственной деятельности у взрослого человека. Физиологические основы внимания уясняются в свете принципа доминанты А.А. Ухтомского и учения И.П. Павлова о взаимной индукции нервных процессов.

В нашем исследовании изучалась возрастная изменчивость некоторых свойств этих процессов (сила – чувствительность нервной системы, динамичность возбуждения и динамичность торможения). Полученные данные были скоррелированы с различными другими характеристиками развития (интеллектуальными и психомоторными, в том числе и внимания взрослых.

В опытах Н.Г. Зыряновой константировано замедление с возрастом времени реакции (на свет или звук, сопряженной с возрастанием средних величин отклонения, объясняемого постепенным ослаблением возбудительного процесса и уменьшением его сопротивления внешнему торможению. Первоначально, в 18-21 год, имеется несоответствие в скорости реагирования на свет и звук, но затем межанализаторные различия по силе – чувствительности исчезают, а в 29-33 года положительная корреляция между ними достигает высокого уровня значимости. Особенности гетерохронного развития возбудительного и тормозного процессов, определяемых по одному и тому же параметру – динамичности, - установлены В.Д. Небылицыным. Динамичность возбуждения в своем развитии обнаруживает нарастание и оптимум в 19-21 год, понижение в 22-24 года и некоторые подъемы в 25-28, вновь понижение и стабилизацию на относительно низком уровне. Динамичность торможения, напротив, не только не понижается с возрастом, а несколько даже увеличивается, обнаруживая в своем развитии оптимумы в 19, 22-24 и 29-34 года.

Возрастание роли тормозных процессов в нейродинамике взрослого человека проявляется в изменении типов неуравновешенности: преобладание возбуждения наиболее заметно в группе самых молодых (18-21 год), где встречается 47% возбудимых, и наименее – в старших возрастных группах, в которых число возбудимых снижается до 27%. Напротив, неуравновешенных в сторону торможения встречается в старших группах до 50%, равно как с возрастом увеличивается число уравновешенных (по нейродинамике) испытуемых.

Интересны особенности корреляции нейродинамических свойств и мнемических функций. В 18-21 год имеется положительная корреляция между чувствительностью нервной системы и эффективностью запоминания, а в 29-35 лет между выносливостью нервной системы и эффективностью запоминания. Для группы в 18-21 год более характерна корреляция между динамичностью возбуждения и мнемическими функциями, а для группы в 29-35 лет – между этими функциями и динамичностью торможения.

Наши данные значительно дополняют, а частично и исправляют описанные в зарубежной психологии возрастные характеристики развития вербального и невербального интеллекта у взрослых. Д. Векслер показал, что пики некоторых вербальных функций достигают максимума в 40 лет; другие функции понижаются после 30 лет (функции невербального интеллекта). Более высокие показатели обнаруживаются в диапазоне 25-34 лет, а не в юности (18-19 лет), что расходится с мнением многих авторов (особенно Ш. Бюллер и ее последователей) о юношеском оптимуме функционального развития интеллекта. Некоторые современные зарубежные исследователи (Д.Б. Бромлей, Н. Доппельт и С. Валлидж) подтверждают выводы Д. Векслера и указывают, что лексические функции и осведомленность непрерывно возрастают после 25 лет, а невербальные функции начинают снижаться с этого момента, достигая низкого уровня в 40 лет.

Наши данные о развитии психомоторных, перцептивных функций, внимания и нейродинамических характеристик свидетельствуют о более сложной картине развития, включающей основы механизмов именно той формы интеллекта, которую называют невербальной. Л.А. Баранова, Л.Н. Грановская, М.Д. Дворяшина установили, что ход развития общего интеллекта характеризуется чередованием моментов повышения и понижения уровня. Пики, или оптимумы, отмечены в 19, 22, 24-26, 35, но особенно в 29-30 лет; понижение – в 23, 31-34, но особенно в 20-21 год. Стабилизация достигнутого уровня обнаружена лишь в 26-27 и 32-33 года. Несколько чаще встречаются эти моменты стабилизации уровня в развитии вербального интеллекта (в 20-21 год, 23-24 года, 26-28 и 32-34 года). Пики, или оптимумы, обнаруживаются здесь в 19, 22, 25-26 и особенно в 30 лет, а моменты снижения – в 20 – 21 и 23-34 (стабилизация на сниженном уровне), а затем после 30 лет.

Неравномернее ход развития невербального интеллекта в котором стабилизация отмечается лишь в однажды в поздний период – в 31-33 года, причем на относительно высоком уровне. Пики, или оптимумы, невербального развития приходятся на следующие годы – 19, 21, 25, 29, 34, а моменты снижения уровня – на 20, 22-24, 26-27, 30 и 35 лет.

Стабилизация функционального уровня для всех видов интеллекта является, следовательно, частным случаем, а не общим законом. Не обнаружено и фронтального усиления моментов понижения функций к концу периода, которое можно было бы однозначно определить как симптом инволюции. Особенно существенно то, что во всех случаях относительное снижение уровня после 30 лет происходит после наибольшего пика и поэтому по шкале занимает более высокое положение, чем, например, оптимум функций в периоды поздней юности – ранней взрослости. При изучении интеллекта и его функций нами специально учитывался уровень образования; приводимые данные характерны для всех уровней образования.

Возрастная динамика мнемических функций (исследование Я.П. Петрова) отличается чрезвычайной лабильностью и противоречивость. Моменты стабилизации относятся только к 21-22 годам (на сниженном уровне) и к 23-24 годам (на повышенном уровне). Размах колебаний между пиками развития и моментами снижения мнемических функций весьма значительный. Периоды наибольшего снижения в 24-26 лет сменяются периодом наибольшего подъема в 27-30 лет. Чередование этих моментов повышения (19,23,32 года) и понижение (20-21, 31, 33-35 лет) с постепенно уменьшающейся разностью между ними характеризует неравномерность мнемического развития с более выраженной, чем в общем интеллекте, тенденцией к последовательному снижению функционального уровня.

В исследовании Е.И. Степановой моменты стабилизации возрастной динамики мыслительных функций (относящихся к образному, словесно-логическому и практическому мышлению) отмечены лишь в начале (18-19 лет) и в конце (34-35 лет) изучаемого возрастного диапазона. Оптимумы располагаются в 20,23,25,30,32 года, а снижение – в 21-22, 24,26,28,31,33-35 лет. Сопоставление этих моментов у разных по уровню образования групп показывает зависимость общего хода развития мышления от уровня образования и практического опыта.

Вместе с тем в старших возрастах по мере накопления жизненного опыта и его профессионализации усиливается влияние на интеллектуальное развитие человека, его индивидуального стиля умственной работы, связанного как с образованием, так и с индивидуально-типическими особенностями. Косвенное влияние на изменение степени сложности мыслительных операций оказывает и возраст, но именно в связи с образованием. По данным Ю.Н. Кулюткина и Г.С. Сухобской, у людей с высшим образованием не происходит сколько-нибудь заметных изменений в уровне их операциональных структур. Между тем у испытуемых тех же возрастов, имеющих незаконченное среднее образование, наблюдается снижение с возрастом степени сложности операций.

Сопоставляя разные типы решения эвристических задач (по характеру выдвижения гипотез, их проверки и обоснования), Ю.Н. Кулюткин обнаружил, что с возрастом усиливается тенденция к сокращению крайних решений (как импульсивных, так и замедленных и к возрастанию числа решений уравновешенных. Этот вывод тем более интересен, что относится к мыслительным операциям взрослых людей (18-35 лет), то есть к "логике взрослого", динамизм которой исследован еще совершенно недостаточно.

Мы придаем всем этим экспериментальным данным особое теоретическое значение именно потому, что они относятся к психофизиологическим характеристикам человека, связанным с фундаментальными мозговыми механизмами онтогенетического развития. Эти данные свидетельствуют о закономерностях образования и преобразования как уровневых, так и структурных характеристик нервно-психического развития и после наступления зрелости, причем не только в связи с прогрессом второй сигнальной системы, но и с общими основами аналитико-синтетической деятельности мозга.