Когнитивный ресурс. Структура, динамика, развитие
Шрифт:
Анализ ЭЭГ как неинвазивный метод исследования нейрофизиологических особенностей получил достаточно широкое распространение. Спектральный анализ ЭЭГ используется в генетических, клинических, психофизиологических исследованиях и предполагает анализ более сложных компонентов ЭЭГ, в частности суммарных энергий и спектральных плотностей [2] отдельных ритмов. ЭЭГ – сложная комплексная характеристика деятельности мозга, обладающая достаточно высокой индивидуальной стабильностью: ретестовая надежность результатов достаточно высока (0,5–0,8) (Pollock et al., 1991; Salinsky et al., 1991; Stassen et al., 1987). Дисперсия межиндивидуальной вариативности паттернов ЭЭГ значительно перекрывает внутрииндивидуальные флуктуации, связанные с колебаниями функционального состояния (Анохин, 1987). В генетических исследованиях (Van Baal, 1997; Van Beijsterveldt et al., 1996) показано значительное
2
Суммарная энергия частотного диапазона ЭЭГ представляет собой абсолютную амплитуду ритма данного диапазона. Спектральные плотности мощности спектров отдельных диапазонов – величины, нормированные относительно мощности спектра всего диапазона частот.
Совершенствование электрофизиологических методов регистрации активности мозга привело к возникновению новых направлений, связанных с нейрофизиологической интерпретацией и количественной оценкой психических процессов. Исследования электрических потенциалов головного мозга породили большое число работ, в которых были установлены корреляционные связи между различными параметрами ЭЭГ человека и такими процессами и явлениями, как память, восприятие, различные виды интеллектуальной деятельности, моторика, личностные характеристики и др. Существуют данные о связи параметров ЭЭГ с интеллектом (Лебедев, 1997; Горюнова, Лебедев, 2002; Маркина, Пашина, Руманова, 2000; Giannitrapani, 1985; Rugg et al., 1982), дислексией (Dodd et al., 1980), нарушением способности к обучению (John et al., 1980), темпераментом (Разумникова, 2001; Русалов и др., 1993; Gale, 1983). При исследовании простых психических процессов два параметра ЭЭГ, частотная рефрактерность (константа Ливанова) и частота альфа-ритма (константа Бергера), вошли в ряд простых алгебраических уравнений, определяющих время реакции, объем оперативной памяти, быстродействие зрительного и мнемического поиска (Бовин, 1982; Князева и др., 2001). Это позволяет нам предположить, что в ЭЭГ проявляются устойчивые особенности функционирования мозга, которые, возможно, являются основой формирования индивидуальных различий и в когнитивных способностях.
В концепции Г. Айзенка интеллект рассматривается как нейрофизиологическое свойство или скорость переработки информации нервной системой индивида. Основными аргументами в пользу предположений автора были положительные корреляции между результатами тестирования «скоростного интеллекта» и электрофизиологическими показателями. По мнению Айзенка, можно говорить о разных типах интеллекта: биологическом, психометрическом, социальном (Айзенк, 1995). «Биологический интеллект» характеризуется особенностями функционирования структур головного мозга, отвечающих за познавательную активность, и проявляется в физиологических параметрах: ЭЭГ, усредненных вызванных потенциалах (УВП), КГР, ВР и т. д. «Психометрический интеллект» измеряется тестами интеллекта, а «социальный интеллект» определяется как способность индивида использовать «психометрический интеллект» в целях адаптации к требованиям общества. Айзенк допускал, что за общим фактором интеллекта скрываются общие свойства нервной системы, возможно, врожденные темпераментальные характеристики (Eysenck, 1985, 1986).
В работах А. Н. Лебедева (Лебедев, 1990, 1993, 1997; Lebedev et al., 1995) изучалась взаимосвязь параметров ЭЭГ с когнитивными возможностями индивида. Автор связывает характеристики объема и скоростных границ кратковременной памяти с особенностями нейронных процессов, проявляющихся в электрофизиологических показателях. В основе нейрофизиологической модели Лебедева лежит представление о фазово-частотном механизме кодирования и хранения образов в памяти. В качестве основных параметров выделяются частота альфа-ритма и время максимальной рефрактерной задержки. По мнению автора, скорость переработки информации человеком определяется индивидуальной величиной этих показателей.
Одной из важных характеристик нейронных процессов Лебедев считает «пространственную синхронизацию биопотенциалов» мозга – понятие, впервые введенное М. Н. Ливановым (Ливанов, 1989). Согласно теоретическим построениям Лебедева, воспринимаемая информация фиксируется и хранится в памяти в виде устойчивых комбинаций из разных фаз когерентных незатухающих волн нейронной активности, возникающих в различных областях мозга (Лебедев, 1985).
Когерентная активность совокупности нейронов создает пакет волн, хранящий информацию об одном образе или какой-то его части. Под образом понимается порция сведений о предмете, событии, процессе; это может быть программа действий или элемент данной программы. Один и тот же образ может быть многократно закодирован волновыми пакетами в разных диапазонах частот ЭЭГ. Вследствие
Завершая анализ литературы по проблеме психофизиологических коррелятов когнитивных способностей, необходимо отметить следующее. Электрофизиологические индикаторы являются действительно надежными и валидными показателями, однако их корреляции с когнитивными способностями не объясняют природу последних. В контексте нашей работы спектральный анализ ЭЭГ имеет эвристический смысл, являясь лишь дополнительной методической процедурой подтверждения конструктной валидности понятия «когнитивный ресурс». Особенно интересны в этом аспекте теоретические построения А. Н. Лебедева о волновых кодах памяти, согласно которым отношение значения объективного алфавита (число объективно заданных образов) к субъективному (число активизированных образов) служит мерой концентрации внимания. В терминах теории ресурсов актуализация образов, релевантных задаче (когда отношение объективного алфавита к субъективному приближается к единице), говорит о высоком когнитивном ресурсе.
Глава II. Общий интеллект в структуре когнитивных способностей
2.1. Структурно-динамический подход в психометрике способностей
В данном разделе будет обсуждаться вопрос о структуре когнитивных способностей и о соотношении закрепленных в научном дискурсе таких семантически близких терминов как общие способности, общий интеллект, психометрический интеллект, креативность, обучаемость.
Прежде всего необходимо определить, что подразумевается под термином «психометрический интеллект». В предыдущей главе подробно рассматривались разные теории интеллекта и подходы к изучению данного конструкта. Противники психометрических концепций общего интеллекта и его структуры часто высказывают критические замечания по поводу тестов интеллекта и их практического применения, однако, согласно практике развития науки, отказ от основных предпосылок измерительной парадигмы равносилен отказу от научного эмпирического изучения предмета. Иными словами, любая неудовлетворительная концепция или невалидный измерительный инструмент должны быть заменены приемлемыми аналогами (Дружинин, 2001).
Согласно результатам конфирматорного и эксплораторного факторного анализа многочисленных корреляционных исследований выкристаллизовалась некая структура психометрического интеллекта, включающая в себя несколько иерархических уровней. Как правило, в таких обобщенных факторных моделях интеллекта на вершине выделяется общий фактор g, следующий уровень включает групповые факторы интеллекта, а нижний уровень состоит из множества отдельных когнитивных способностей. Креативность, вербальная и невербальная, как способность порождать множество оригинальных продуктов (гипотез, высказываний и т. п.), выделяется в особый фактор. В отличие от интеллекта, она менее генетически детерминирована, а в большей степени зависит от опыта взаимодействия индивида с социальной микросредой. Во многих работах отмечается связь общего интеллекта с успешностью человека в разных сферах деятельности (Neisser, 1996).
Из всего многообразия сфер человеческой активности исследователи часто рассматривают учебную, профессиональную деятельность и творчество. Согласно Дружинину, способности, обеспечивающие успешность в этих сферах, а именно креативность, кристаллизованный интеллект (по Кеттеллу) и обучаемость обусловлены общим интеллектом. На определенном этапе развития теории общих способностей необходим был переход от факторных и корреляционных моделей описания структуры интеллекта и параметров деятельности к моделям динамическим (Дружинин, 2001). В связи с этим, в фокусе зрения ученых вновь оказались динамические модели, разрабатывавшиеся еще в конце прошлого века, в частности модель «интеллектуального диапазона».
Еще В. Шнай дер высказал предположение, что интеллектуальный порог для «экспертов» разных профессий (минимальный уровень, необходимый для успешной деятельности) явно различается для областей, где требуется сложная деятельность и использование стратегий, и для менее сложных сфер деятельности, которые опираются в основном на автоматизированные навыки (Schneider, 2000). По мнению Д. В. Ушакова, это является явным признанием роли интеллекта в профессиональной деятельности «экспертов». При этом применимость пороговой теории имеет свои ограничения, так как не объясняет вклад интеллектуальных способностей в успешность деятельности «экспертов», интеллект которых превышает пороговые значения (Ушаков, 2003).