Методы исследования моторики

Тонометрия – метод измерения мышечного тонуса. Поскольку тонус проявляется в напряженности мышц, постольку в физическом плане мышца, находящаяся в тонусе, обладает определенной твердостью. Чем сильнее тонус, тем тверже мышца и тем больше ее сопротивляемость (как физического тела) внешнему механическому давлению. Именно на этом эффекте и зиждется этот метод. Для измерения сопротивляемости (твердости) мышц используют специальное оборудование, именуемое тонометрами. Один из наиболее простых и удобных в эксплуатации – электротонометр конструкции Ю. М. Уфлянда и О. В. Плотникова. Механическая (и основная) его часть представляет собой систему сопряженных и скользящих друг относительно друга втулок и осевых цилиндров. При нажатии концевой частью этого приспособления на исследуемую мышцу происходит взаимное перемещение втулок и цилиндров, поскольку их торцы в исходном положении не совпадают. Изменение их взаимного положения сказывается на электропоказателях конструкции, что фиксируется .подсоединенным к ней гальванометром. Шкала гальванометра проградуирована в единицах силы давления (кг). Показания гальванометра, таким образом, отражают степень напряжения (твердости) мышцы.

Измерение можно проводить для всех трех случаев проявления мышечного тонуса. «Разность между тонусом покоя и расслабления характеризует степень расслабления, а разность между тонусом напряжения и расслабления характеризует сократительные возможности мышцы» [138, с. 68].

Методика стабилографии. Предназначена для измерения спонтанной (самопроизвольной) двигательной активности (СДА). Значительное распространение стабилографические методики получили при изучении и оценке способностей к удержанию равновесия в различных позах (стоя на одной или двух ногах, сидя). Наиболее проработанной считается методика, предложенная Г. С. Гурфинкелем с соавторами [102]. Мы приводим здесь ее модифицированный вариант, вкратце изложенный в работе [296, с. 190-192].

С помощью специального оборудования в виде кресла с вмонтированными в него тензодатчиками и усилителями биопотенциалов производится регистрация колебаний тела на самописце. По полученной кривой определяются амплитуда (А, мм) и частота (f, Гц) колебаний, а также длина огибающей (L, см) за экспериментальный период (обычно 30 сек). По средним значениям амплитуды и частоты вычисляется мощность колебаний (W=Af). Показатели L и W являются энергетическими характеристиками СДА.

Спонтанная двигательная активность очень чувствительна к изменениям функционального состояния нервной системы человека и к информационным условиям его деятельности. Это дает возможность судить о реактивности человеческого организма по динамике СДА при разных физических и психических нагрузках. В данной методике измерения производятся при трех условиях нагрузки: полный покой (фон), после нескольких глубоких вдохов и после серии активных приседаний (нагр.). Динамика СДА характеризуется индексом реактивности (ИР), вычисляемым по формуле:

ИР = (f фон - f нагр) / (f фон +f нагр)-100%

Реактивность понимается как отзывчивость на внешние воздействия.

Методики измерения тремора. Чаще всего в целях диагностики функционального состояния и координационных характеристик исследуют тремор рук. Оборудование и процедура измерения имеют множество модификаций.

При измерении статического тремора наибольшее распространение получили методики, использующие тремометр Мёде в разных модификациях. С середины 60-х годов прошлого века в Ленинградском университете (ныне СПбГУ) в лаборатории комплексных исследований для изучения двигательных координации стал применяться тремометр в виде горизонтально расположенной пластины с небольшими отверстиями (от 2 до 9 мм в диаметре). В эти отверстия последовательно от меньшего к большему вводится стержень диаметром < 2 мм, удерживаемый испытуемым определенное время с инструкцией не допускать касаний стержнем краев отверстий. Регистрируется число касаний в каждом отверстии, что косвенно дает информацию и об амплитуде колебаний через учет диаметров отверстий. Число колебаний можно перевести в частоту, но помня, что регистрации подлежали не все отклонения, а только те, амплитуда которых превышала диаметр отверстий. Обычно вначале (установочный тремор) амплитуда составляет 2,0-2,5 мм, а после врабатывания (основной тремор) достигает 3,0-3,5 мм. При вынесении диагноза полученные индивидуальные данные сравниваются со среднестатистическими данными соответствующей выборки. Этот элемент является неотъемлемой частью тестовых методик, к которым, как уже говорилось, можно причислить и большинство психомоторных испытаний.

При исследовании динамического тремора используют лабиринт дорожек (например, выпиленных на пластине), по которому испытуемый как можно быстрее ведет стержень, стараясь не касаться стенок дорожки. Здесь регистрируется число касаний стенок лабиринта и время его прохождения.

Диагностике подлежат уровни эмоциональной возбудимости и координации движений. Первое оценивается по количеству (а лучше, по частоте) колебаний установочного тремора. Второе – по частоте основного статического тремора, максимальной амплитуде среднего статического тремора, точности и скорости динамического тремора. Разность количества колебаний (или частот) установочного и основного треморов рассматривается как показатель подавления тремора, по которому можно судить о способности испытуемого произвольно управлять своими движениями.

Сопоставление данных для правой и левой рук позволяет судить о степени энергетического и координационного преобладания одного из полушарий головного мозга (билатеральная асимметрия). Обычно для этого вычисляется коэффициент асимметрии по формуле:

КА = (f пр - f л) / (f пр + f л)-100%,

где f – частота колебаний тремора (как статического, так и динамического) в Гц.

Если интерес представляет влияние на тремор различных дополнительных факторов, то данные испытания следует провести для ситуаций с присутствием и в отсутствие этих факторов. К таким факторам можно отнести физические нагрузки, фармакологические воздействия, психологический стресс и т. д. Для оценки влияния этих факторов вычисляется соответствующий индекс реактивности (ИР) по формуле, аналогичной для спонтанной двигательной активности.

Понятно, что данные измерения тремора, в свою очередь, могут служить показателями физиологических^ психологических состояний, обусловленных действием тех или иныхдополнительных факторов.

К основным двигательным качествам человека относятся сила, быстрота, координированность, ловкость и выносливость. Это интегральные психомоторные характеристики человека, которые не следует путать с характеристиками самих движений (отдельных единичных двигательных актов или их комплексов): сила, скорость, точность, модальность (вид), координированность, темп, ритм. Охватить в беглом обзоре всю совокупность способов измерения отдельных двигательных качеств человека невозможно. Ограничимся кратким освещением только одного вида подобных методик – динамометрией.

Динамометрия при измерении мышечной силы.Динамометрия (от греч. dinamis – 'сила') – это измерение силы различных мыщц. Под силой понимается предельный уровень физического напряжения (усилия), развиваемого той или иной мышцей, группой мышц, органом или организмом в целом. В психофизиологических исследованиях измеряют силу рук, ног, пальцев, спины и т. д.

Чаще всего обращаются к измерению силы кистей рук и становой силы (сила разгибателей туловища), которые рассматривают как показатели уровня общего физического развития человека. Полученные при тестировании результаты сопоставляют со среднестатистическими данными соответствующих выборок.

В методике могут использоваться любые динамометры, в частности ручной пружинный динамометр Колена и становой динамометр аналогичной конструкции. При измерениях необходимо соблюдать постоянство позы испытуемого. Как и при измерении тремора, здесь возможно выявление билатеральной асимметрии (для кистевой силы) и определение влияния физических нагрузок на показатели силы путем вычисления соответствующих коэффициентов асимметрии КА и индексов реактивности ИР.

Динамометрия при измерении мышечной выносливости. Мышечная выносливость – это способность к поддержанию заданного уровня двигательных характеристик (силы, скорости, точности, модальности, координированности, темпа, ритма) при длительном или многократном исполнении движений. При длительном исполнении какого-либо движения говорят о статической выносливости, при многократном – о динамической выносливости. Исследование статической выносливости представляет особый интерес, поскольку она присутствует во всякой мышечной деятельности и играет в ней довольно значительную роль. Поэтому в качестве примера приведем измерение именно этого вида выносливости. Она определяется длительностью поддержания заданной силы.

В большинстве подобных методик измеряется выносливость кистевых мышц. Обычно заданный уровень силы равен 1/2 (иногда 1/3) максимальной силы. При совмещении с предыдущими опытами по измерению силы максимальный уровень уже известен. На кистевом динамометре устанавливается ограничитель на соответствующей отметке. Удержание заданного усилия даже в течение одного интервала времени достигается разной энергетической ценой, т. е. обеспечивается разными видами психофизиологической активности. Поэтому в дополнение к показателю длительности полезно добавить какой-либо показатель психофизиологической активности. Одним из таких показателей может быть частота тремора. Ее можно зарегистрировать с помощью подключенных к ручному динамометру счетчика импульсов и самописца.

Полученные данные сравниваются со стандартными (средними по выборке), на основании чего и делаются диагностические выводы. По статической выносливости можно судить о волевых качествах человека.

Подробнее с динамометрией можно ознакомиться в работах [138, 296].

* * *

В первой трети XX века широкое распространение имели диагностические комплексы психомоторного развития, нацеленные на комплексное измерение основных психомоторных качеств человека. Под комплексностью разумеется определенная совокупность отдельных качеств человека, подлежащих исследованию и представляющих собой естественные двигательные операции как целостные единицы типичных для человека видов моторной деятельности. В качестве примера подобных способов изучения психомоторики ниже приведем наиболее известные тесты.

Методика Озерецкого предложена в 1923 г. [268]. Ориентирована на диагностику моторного развития, словесной регуляции движений и на выявление отклонений в физическом и психическом развитии детей.

Измерению подлежат следующие двигательные качества: 1) статическая координация; 2) динамическая координация; 3) быстрота; 4) сила; 5) синкенезии (сопровождающие движения), характеризующие степень дифференцированности моторного аппарата.

Каждое качество проверяется соответствующей совокупностью тестов (от 4 до 6): 1) стоять 15 сек с закрытыми глазами на двух ногах, примкнутых одна к другой по продольной линии (носок одной к пятке другой); то же на одной правой и одной левой ноге; то же на цыпочках при различных положениях туловища; 2) прыжки на правой и левой ногах; прочерчивание непрерывной линии по эталонному лабиринту правой и левой руками; вырезание нарисованного круга; прочерчивание прямых линий; прыжки в высоту с места; 3) укладывание монет в специальную коробку поочередно каждой рукой и одновременно обеими; прочерчивание вертикальных линий; раскладывание спичек по сторонам квадрата; прокалывание нанесенных на бумагу кружков (бланк пробы внимания Россолимо); нанесение карандашом точек на бумагу; 4) сгибание, разгибание и разрыв различных предметов (пластинки, скрепки, веревки); 5) мимические движения и кистевые жесты.

Все процедуры стандартизированы. Полное обследование занимает 45-60 мин. По суммарному результату в соответствии с нормативными таблицами определяется возрастной уровень развития. Нормы установлены на материале обследования 1,2 тыс. детей (в том числе и с умственными отклонениями). Имеются возрастные нормы и по каждому качеству в отдельности. Нормы прошкалированы для шести возрастных групп: 4-6, 7–8, 9–10, 11-12, 13-14, 15-16 лет. Методика применима и для индивидуального, и для группового обследования. Широко используется в практике психологов, врачей, педагогов в целях диагностики и отбора как в нашей стране, так и за рубежом. В 1955 г. была модифицирована Линкольном и получила наименование «шкала моторного развития Линкольна–Озерецкого».

Методика Брейса. Тестовая батарея, по основным принципам сходная с методикой Озерецкого. Разработана в 1927 г. профессором физвоспитания Техасского университета (США) Д. Брей-сом(см. [350, с. 17-18]). Измерению подлежат: 1) ловкость; 2) гибкость; 3) сила; 4) координированность; 5) способность сохранять равновесие.

Здесь не совсем удачно в общую систему моторных качеств вписаны второй и пятый параметры. Гибкость – это не столько двигательное качество человека, сколько физиолого-механичес-кое свойство его двигательного аппарата, заключающееся в эластичности мыщц и связок и в подвижности суставов. Но это качество явно способствует свободному и плавному исполнению широкоамплитудных движений, что дает право соотнести гибкость с таким психомоторным свойством, как пластичность. Что касается сохранения равновесия то, по-видимому, его следует соотнести со статической координацией, поскольку поддержание равновесия связано с сохранением позы на базе учета двигательным анализатором кинестетических и вестибулярных ощущений.

При отборе тестовых заданий Брейс исходил из следующих принципов: преимущественная направленность на врожденные качества моторики, а не на приобретенные двигательные навыки; моделирование сложных двигательных комплексов, а не отдельных движений; доступность для массового использования. В основном это ходьба, приседания, прыжки и т. п. движения. Методика применима для детей в возрасте от 10 до 16 лет и для взрослых до 45 лет. Шкалы стандартизированы на выборке 155 человек (детей и взрослых). Тесты допускают и индивидуальное, и групповое обследование.

Методика разработана в двух вариантах – 20 и 30 тестов. Время обследования не превышает 40 мин.

Метрическая шкала для исследования моторной одаренности у детей и подростков от 4 до 16лет. Методика реализует те же идеи, что и предыдущие методики. Разработана недавно в С.-Петербургском государственном университете коллективом авторов [295, с. 36–65]. По сравнению с методикой Озерецкого, во-первых, видоизменен набор двигательных заданий, во-вторых, выведены более современные стандарты возрастных требований к психомоторному развитию, в-третьих, возрастные градации более дифференцированы (вплоть до интервалов в один год). Для группового проведения испытаний разработаны варианты «Шкалы» сразными по числу и содержанию наборами заданий для разных возрастных групп.

Психомоторика, выступая объективизатором внутренней жизни человека, вместе стем является наилучшим индикатором его физического состояния. Поэтому данные психомоторной диагностики очень важны в детском возрасте, особенно в первые месяцы и годы жизни человека, когда закладываются основы его физического и психического здоровья. С этой целью разработано значительное число специальных приемов, среди которых видное место занимают так называемые шкалы психомоторного развития в раннем детстве.Методики предназначены для обследования детей в возрасте до 2,5 лет. Это предопределяет иих особенности. Во-первых, невозможность в большинстве случаев дать инструкцию. Во-вторых, сильная отвлекаемость и отсутствие или слабость произвольной регуляции у маленьких детей. В-третьих, относительная элементарность их возможных движений. Из всего этого вытекает основной метод – наблюдение за естественным моторным поведением ребенка. Для новорожденных имладенцев это: способность сидеть, ползать, держать голову, манипулировать предметами, следить глазами, хватательные движения. Дети постарше – плюс к этому перечню: ходьба, бег, первые артикуляционные движения. В более старшем возрасте можно давать несложные задания, связанные обычно с игровой обстановкой. Например, оперирование игрушками, кубиками и т. д.

В процессе наблюдения регистрируются появление тех или иных моторных способностей, их качественно-количественные характеристики (число определенных движений в единицу времени, их амплитуда, интенсивность, точность и т. д.). Фиксируются результаты выполнения задания, если их возможно дать, а ребенку выполнить. Полученные данные сравниваются снормами для соответствующего возраста. Зачастую полученные конкретные показатели не соответствуют нормативным, тогда говорят о несовпадении «психологического» возраста с «биологическим» (хронологическим, паспортным). Это несоответствие может быть как в сторону отставания, так и в сторону опережения.

Психомоторные показатели обычно включаются в анализ более общих результатов диагностики, когда ведется комплексное наблюдение не только за психомоторным развитием, но и за эмоциональным, интеллектуальным, сенсорно-перцептивным, речевым и др. Особая трудность дифференциации в раннем детстве проявлений разных сфер психики и быстрые темпы физического и психического развития буквально вынуждают вести такие комплексные наблюдения за становлением и развитием личности ребенка.

В качестве примера рассматриваемых шкал можно привести методику, разработанную в 1951 г. О. Брюие и И. Лезин (см. [350, с. 111]). Она позволяет исследовать детей в возрасте от 1 до 30 месяцев. Состоит из 160 заданий, касающихся проявлений в областях: «моторика», «зрительно-моторная координация», «речевое развитие», «социальное развитие». Шкала пронормирована для 16 возрастных категорий. Аналогичную методику в 1969 г. предложил Н. Бейлиддя обследования детей в возрасте от 2 до 30 мес. (см. [350, с. 111–112]). Набор тестов состоит из трех частей: умственная, моторная и поведенческая шкалы. Моторная шкала измеряет уровень развития мышечной координации и манипулирования.