Ю.А. Маракшина Т.В. Адамович М.М. Лобаскова И.М. Захаров Психологический институт Российской академии образования Москва, Россия
Ю. В. Кузьмина Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики» Москва, Россия
М. А. Ситникова Белгородский государственный исследовательский университет Белгород, Россия

Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках науч‑ ного проекта № 19‑29‑14138 «Когнитивные и психофизиологические механизмы чувства числа».

Ключевые слова: чувство числа, визуальные параметры, связанные с событиями потенциалы, ЭЭГ, подростки

Psychophysiological Mechanisms of Two Quantity Systems in Adolescents

Julia A. Marakshina Timofey V. Adamovich Marina M. Lobaskova Ilya M. Zakharov Psychological Institute of the Russian Academy of Education Moscow, Russia
Yuliya V. Kuzmina Higher School of Economics Moscow, Russia
Maria A. Sitnikova Belgorod State Research University Belgorod, Russia

Keywords: number sense, visual parameters, EEG, event-related potentials, adolescents

Введение. Несимволические представления количества определяются как система, которая позволяет людям воспринимать и приблизительно оценивать количество без подсчета и использования символов [1]. Предполагается, что в условиях доступной оценки и сравнения визуальных параметров активируется непрямая система оценки количества (с опорой на визуальные параметры). В условиях затрудненного сравнения больший вклад делает подсистема прямой оценки количества. Гомогенность/раздельность предъявления фигур (объекты имеют одинаковую форму и предъявляются в разных областях перцептивного поля) могут быть отнесены к условиям облегченного доступа, в то время как гетерогенность/смешанность (объекты имеют разную форму и предъявляются в одной области перцептивного поля) — к условиям затрудненного доступа. Особенный интерес представляют данные о роли двух систем на различных этапах онтогенеза. Данное исследование направлено на выявление психофизиологических механизмов функционирования двух подсистем оценки количе‑ ства в разных условиях доступа к сравнению визуальных свойств на подростковом этапе онтогенетического развития. В качестве индикаторов данных механизмов приняты компоненты N1/P2 связанных с событиями потенциалов (ССП) [2]. Предполагается, что N1/P2 ССП, зарегистрированные во время условия облегченного доступа в задаче на несимволическое сравнение количества, значимо не отличаются от аналогичных компонентов, которые регистрируются при выполнении задачи на перцептивную точность (сравнение фигур), что указывает на активацию системы оценки количества, основанной на визуальных параметрах. При этом N1/P2 ССП, зарегистрированные во время условия затрудненного доступа в задаче на несимволическое сравнение количества, значимо не отличаются от аналогичных компонентов, которые регистрируются во время задачи на соотнесение количества, представленного в несимволическом и символическом формате, что указывает на активацию системы прямой оценки количества.

Материалы и методы. 20 подростков в возрасте от 12 до 17 лет (12 девочек, 8 мальчиков, M = 14,65 лет, SD = 1,46 года) выполняли несколько задач. В тесте несимволического сравнения «Сине-желтые точки» испытуемому в течение 400 мс предъявлялись массивы синих и желтых точек в двух форматах (раздельный с гомогенными фигурами и смешанный с гетерогенными фигурами), необходимо было оценить, какой из массивов больше. Для каждого формата презентации были включены два типа пропорций между сравниваемыми наборами: простые (соотношение варьировалось от 0,47 до 0,53) и сложные (соотношение от 0,72 до 0,77). Для каждого формата и типа пропорции в половине случаев стимулы совпадали по двум визуальным параметрам (поверхностная и совокупная площадь), то есть были конгруэнтными; в другой половине стимулы не совпадали (были неконгруэнтны) по этим параметрам. В тесте сравнения фигур в течение 400 мс предъявлялись синие и желтые фигуры, необходимо было оценить, какая из фигур больше. В данном задании использовалась сложная пропорция между площадями (0,72–0,77). В тесте сравнения точек и чисел предъявлялись числа и точки, необходимо было оценить, в какой форме их количество больше — в виде точек или в виде цифр. В задание включалось условие со сложной пропорцией между точками и числами (0,70–0,78). Одновременно с выполнением задач регистрировались данные ЭЭГ с 64 активных электродов (международная система 10–10, усилитель Brain Products ActiChamp, Brain Products, Мюнхен, Германия). На каждое условие предъявления стимулов во всех тестах регистрировались ССП. Предобработка данных включала в себя фильтрацию сигнала в диапазоне 1–30 Гц, изменение частоты дискретизации до 250 Гц, в качестве референта использовался REST. Удаление глазодвигательных артефактов осуществлялось автоматически с помощью анализа независимых компонент, удаление иных артефактов проводилось автоматически (autoreject). Размер окна для ССП составлял от –0,3 до 0,3 с. Усреднение проводилось по всей выборке целиком (grand average). Статистический анализ различий между условиями предъявления стимулов проводился с помощью пермутационного кластерного теста. Применялся метод попарных сравнений ССП для четырех условий (для гомогенных и гетерогенных условий в тесте синежелтых точек, условия сравнения фигур, условия сравнения точек и чисел в соответствующих задачах).

Результаты. В результате попарного сравнения по четырем условиям были получены ССП. При попарном сравнении ССП в гомогенном условии (облегченного доступа к визуальным параметрам) теста сине-желтых точек и условии сравнения фигур значимых различий между ними не выявлено. При попарном сравнении ССП в гетерогенном условии (затрудненного доступа к визуальным параметрам) теста сине-желтых точек и условии сравнения точек и чисел значимых различий также не выявлено. Попарные сравнения между другими условиями значимых различий не выявили.

Заключение. У подростков в условиях облегченного доступа к визуальным параметрам активируется система основанной на них оценки количества. В условиях затрудненного доступа к визуальным параметрам активируется система прямой (непосредственной) оценки количества. Однако отсутствие значимых различий между условиями в тех случаях, когда они были ожидаемы (в частности, между гомогенным условием и сравнением точек и чисел, между гетерогенным условием и сравнением фигур), требует дальнейшего анализа и может быть связано с эффектами, вызванными условиями, не относящимися к оценке визуальных параметров (конгруэнтность/ неконгруэнтность, пропорция).

Библиографические ссылки

1. Halberda J., Feigenson L. Developmental change in the acuity of the “Number Sense”: The Approximate Number System in 3-, 4-, 5-, and 6‑year-olds and adults // Developmental psychology. 2008. Т. 44, № 5. P. 1457.
2. Soltész F., Szűcs D. Neural adaptation to non-symbolic number and visual shape: An electrophysiological study // Biological psychology. 2014. Т. 103. P. 203–211.