Научная проблема, на решение которой направлен проект.
Уникальная способность человека к быстрому усвоению больших объемов новой лексики и созданию внушительного словарного запаса, имеет определяющее значение для овладения языком и успешной человеческой коммуникации. Однако, несмотря на значительное количество исследований, в настоящее время нет достаточного понимания и очевиден ощутимый недостаток научной информации о конкретных механизмах овладения языком, о том, какие стратегии речевого научения преобладают в те или иные периоды онтогенетического развития, какие ключевые элементы составляют основу человеческой способности быстро и эффективно усваивать большое количество новых слов, которая в максимальной степени востребована в детском возрасте при овладении родным языком и сохраняет свою актуальность в более поздние периоды жизни (Гвоздев, 2007; Елисеева, 2005; 2008;Ушакова, 2008; Цейтлин; 2000; 2011; Damasio, 2003; Karmiloff-Smith, 2004; Corballis, 2009). С наибольшей скоростью и эффективностью усвоение новой лексики и увеличения словаря проходят в детском возрасте в процессе естественного усвоения родного языка. В научной литературе этот вопрос исследуется достаточно давно и очень интенсивно, особенно в популяциях детей с типичным развитием. К настоящему времени получено достаточное количество разнообразных экспериментальных подтверждений о том, что размер словаря является одним из важнейших предикторов последующего коммуникативного развития ребенка, кроме того, объем словарного запаса является значимым показателем овладения языком, навыков грамотности и академической успеваемости на всех этапах дошкольного и школьного обучения (Елисеева, 2007;Ушакова, 2011; Bloom, 2000; Owens, 2004). Влияние разнообразных факторов риска приводит к драматическим последствиям на развитие данной способности у детей. Особенно негативно это проявляется в случае врожденных или приобретенных нарушений деятельности слухового анализатора, что обуславливает значительный сенсорный дефицит и слуховую депривацию. Показано, что даже небольшие односторонние расстройства слуха на 15-25 дБ у детей, приводят к замедленному освоению словарного разнообразия, проблемам с овладением родным языком, сочетающиеся со сложностями в социально-коммуникативных навыках, социально-эмоциональном поведении и адаптации в обществе (Королева, 1999; Богомильский, 2001, Таварткиладзе, 2001). Развитие и сохранение способности к усвоению новой лексики и овладению родным языком является в максимальной степени востребованным у детей с нарушениями слуха, в т.ч. с долингвальной нейросенсорной тугоухостью (НСТ). В этом случае, как правило, понимается, что снижение слуховой функции ребенка происходит до периода самостоятельного овладения речью (т.е. в первые 3-4-лет жизни) (Королева, 2016; Таварткиладзе, 2013). Представленные в литературе обширные научные данные свидетельствуют о значительных трудностях в овладении родным языком, существенном ограничении словарного запаса, трудностях с запоминанием новой лексики и усвоением значения новых слов у детей с долингвальной НСТ (Бобошко и др., 2020; Вартанян и др., 2006; Гарбарук и др., 2019; Королева, 2016; Шматко, 2003; Ching et al., 2010; Geers et al., 2006; Shojaei et al., 2016; Yoshinaga-Itano et al.,2003; 2021). Однако несмотря на существенный объем работ в настоящее время нет достаточного понимания о том, что лежит в основе таких языковых трудностей. В ряде исследований высказывается предположение, что сложности в овладении родным языком у детей с нарушениями слуха обусловлены не только временнóй задержкой в приобретении словарного запаса, но также в значительной степени связаны с различиями в базовых нейробиологических механизмах, лежащих в основе процесса усвоения новой лексики (Bell et al., 2019; Camarata et al., 2017; Gilley et al., 2009; Houston et al., 2020; Lederberg, 2008). Исследования свидетельствуют, что в детском возрасте при усвоении родного языка критически важное значение имеет особый нейрокогнитивный механизм быстрого ассоциативного научения, т.н. механизм «быстрого отображения» («fast mapping»; Carey, Bartlett, 1978; Markson, Bloom, 1997; Ушакова, 2008; Цейтлин, 2019; Vasilyeva et al., 2019; 2021), который играет ключевую роль в процессе увеличения лексикона у детей. Данный механизм активируется в ежедневных условиях естественной коммуникативной среды, требующих от ребенка сверхбыстрого конструирования и запоминания значения новых слов. В этом случае значение незнакомого слова выводится из знакомого семантического контекста посредством дедуктивного вывода и на основе имеющейся контекстной информации. В ходе данной стратегии научения каждому новому слову присваивается конкретный семантический референт, что приводит к образованию ассоциативных пар «слово – объект», при этом для запоминания значения слова требуется удерживать в памяти репрезентацию объекта, необходимую для определения его характерных признаков. Кроме того, существует множество экспериментальных подтверждений, что такого рода научение происходит почти мгновенно и для формирования репрезентации нового слова достаточно небольшого и часто даже однократного предъявления новой языковой единицы, что обусловлено эффективностью семантического референта в процессах быстрого формирования устойчивых нейрональных репрезентаций. Данные нейровизуализационных исследований указывают, что в механизме быстрого научения в меньшей степени задействуются структуры медиально-височной области коры и гиппокампально-неокортикальные связи, традиционно обеспечивающие процессы консолидации, а формирование репрезентаций новых словоформ осуществляется одноэтапно и с минимальным участием гиппокампа, что обуславливает сверхбыстрые нейропластические изменения и формирование мнемических контуров непосредственно в неокортексе. Показано, что работа данного высокопластичного механизма обеспечивается широко распределенной левополушарной кортикальной сетью, в т.ч. передней височной долей и базовыми перисильвиевыми зонами, связанными с обработкой языка (Штыров, 2018; Sharon et al., 2011; Atir-Sharon et al., 2015; Merhav et al., 2015; Shtyrov et al., 2019; 2021). Важным аспектом в исследованиях механизмов научения в детском возрасте является феномен высокой нейропластичности развивающегося мозга, который может своеобразно проявляться в условиях обогащенной и обедненной среды развития, в т.ч. сенсорной депривации. В этой связи, учитывая высокую степень функциональной нейропластичности мозга ребенка, именно исследования механизмов научения в условиях обедненной и обогащенной среды представляются очень перспективными в плане разработки новых нейро-реабилитационных и образовательных технологий для популяции слабослышащих детей, в т.ч. с долингвальной НСТ. В исследованиях последнего времени высказывается предположение, что в основе механизма быстрого отображения лежат общие нейробиологические механизмы научения и памяти, в связи с чем данный механизм может быть задействован как при усвоении языка, так и в других когнитивных процессах. Такая нейробиологическая универсальность данной стратегии научения предоставляет широкие возможности для ее использования, в т.ч. при решении нетривиальных исследовательских задач и в различных популяциях и условиях. Представленная в научной литературе информация о механизме быстрого ассоциативного научения, как ключевом звене в процессе усвоения новой лексики в детском возрасте, получена в основном в исследованиях популяций детей с типичным развитием, без нарушений работы сенсорных систем, в т.ч. слуховой сенсорной системы. При этом остается открытым научный вопрос о том, сохраняется ли, и в каком объеме, функция механизма быстрого научения, как инструмента усвоения языка, в случае сенсорного дефицита и значительного нарушения слуховой афферентации, а именно при слуховой депривации на ранних этапах онтогенетического развития, наблюдающейся у детей с долингвальной нейросенсорной тугоухостью. В случае, если функция и действие механизма быстрого научения при слуховой депривации сохраняются, то в связи с этим требуют изучения вопросы о том, каковы особенности функционирования и эффективности действия данного механизма, как в целом, по сравнению с условиями типичного развития, так и в зависимости от состояния слухового анализатора, связанного в т.ч. с длительностью ранней слуховой депривации и разным сроком компенсации слухового дефицита у детей с долингвальной нейросенсорной тугоухостью. Кроме того, отдельного изучения требует вопрос о влиянии критической длительности периода слуховой сенсорной депривации на эффективность механизма быстрого научения, как инструмента усвоения языка, так и на его взаимосвязь с формированием коммуникативных компетенций слабослышащего ребенка.
Анализ научной литературы свидетельствует, что работы, направленные на исследование механизмов научения и усвоения новой лексики, в популяции детей с НСТ фактически отсутствуют, либо представлены единичными и противоречивыми исследованиями с использованием исключительно поведенческих измерений. Исследований нейрофизиологических механизмов усвоения языка, в т.ч. посредством быстрого ассоциативного научения, в популяции детей с НСТ не проводилось. В научной литературе не представлена информация о взаимосвязи нейрофизиологических индексов процессов лексико-семантической обработки новых единиц языка и уровнем речевого и коммуникативного функционирования в зависимости от длительности ранней слуховой депривации и разным сроком компенсации слухового дефицита у детей с долингвальной НСТ. Заявляемый проект направлен на решение актуальной и новой научной проблемы, лежащей в междисциплинарной плоскости, включающей когнитивную нейробиологию, фундаментальную медицину, аудиологию и патологию речевой функции, психологию развития, и связанной с изучением универсального механизма научения и усвоения языка и его взаимосвязи с коммуникативным функционированием в зависимости от условий слуховой сенсорной депривации и при типичном развитии в детском возрасте. Целью настоящего междисциплинарного исследования является изучение нейрофизиологических механизмов, лежащих в основе процесса научения и усвоения родного языка и формирования коммуникативной компетенции в условиях слуховой сенсорной депривации на ранних этапах онтогенеза, а именно у детей с долингвальной НСТ с разным состоянием слухового анализатора, сроком длительности слуховой депривации и степенью функциональной пластичности развивающегося мозга. Объект исследования – усвоение родного языка и коммуникативная компетенция у детей. Предмет исследования - усвоение родного языка и коммуникативная компетенция у детей с долингвальной нейросенсорной тугоухостью.
Актуальность проблемы, научная значимость решения проблемы.
Анализ научной литературы свидетельствует о недостаточности данных исследований по изучению механизмов речевого научения, посредством которых происходят процессы усвоения новой лексики и овладения родным языком у детей с долингвальной НСТ, в т.ч. о специфике нейрофизиологических показателей и пространственно-временных характеристиках мозговой активности, связанных как с начальными этапами лексической и лексико-семантической обработки, так и с этапами консолидации лингвистической информации, связанной с запоминанием новой лексики и усвоением значения новых языковых единиц. Кроме того, в доступной литературе полностью отсутствует научная информация о конкретной локализации и параметрах активации структур мозга, вовлеченных в процессы лексико-семантической обработки и усвоения новых слов в развивающемся мозге. Основную часть исследований по усвоению новой лексики родного языка у детей с НСТ составляют работы, проведенные с использованием исключительно поведенческих методов оценки (тестов, психометрических шкал), при этом большинство из них имеет диагностическую или коррекционно-педагогическую направленность (см. например, Леонгард, 2002; Речицкая, 2002; Королева, 2005; 2016; Зонтова, 2007; Зайцева, 2015). Психоакустические исследования восприятия и различения дифференциальных характеристик речевых стимулов также проводятся с помощью поведенческих измерений, и несмотря на разнообразие подходов, дают информацию о наличии нарушений в центральных отделах слухового анализатора, но не позволяют оценить дисфункцию конкретных мозговых структур и степень их поражения (Королева, 2016; Жилинская и др., 2017; Савенко и др., 2020). Работы с использованием электрофизиологических методов, в частности, с регистрацией слуховых вызванных потенциалов (СВП) разного типа, применяются в диагностических целях, и направлены на оценку степени поражения слуховой функции и подбор средств протезирования для компенсации слухового дефицита (Королева, 2012; Павлов, 2016; Гарбарук и др., 2018). Немногочисленные работы по изучению нейрофизиологических показателей особенностей речевой функции при НСТ, направлены на оценку речевого восприятия (например, отдельных компонентов длиннолатентных СВП) и свидетельствуют о выраженных изменениях амплитудно-временных характеристик (уменьшение амплитуды и увеличение латентности N1 и P1 компонентов) и структуры (появление дополнительных пиков компонента Р1) вызванного ответа у детей с НСТ (Eggermont et al., 1997; Sharma et al., 2005; 2007; 2015). Таким образом, представленные в научной литературе данные дают информацию о нейрофизиологических показателях восприятия неречевых и речевых стимулов у детей с НСТ, однако не отвечают на вопрос о специфике пространственно-временных характеристик мозговой активности, локализации конкретных источников нейрональных активаций, связанных с процессами обработки и усвоения новой лексики у детей с НСТ. При этом исследований нейрофизиологических механизмов усвоения языка, в т.ч. посредством быстрого ассоциативного научения, в популяции детей с НСТ не проводилось. Кроме того, очень важным аспектом в исследованиях механизмов научения в детском возрасте является феномен высокой нейропластичности развивающегося мозга, который может ярко проявляться в т.ч. и при изменении средовых условий развития, например, сенсорной депривации. В этой связи, учитывая высокую степень функциональной нейропластичности мозга ребенка, именно исследования механизмов научения в условиях обогащенной и обедненной среды представляются очень перспективными в плане разработки новых нейро-реабилитационных и образовательных технологий для популяции слабослышащих детей, в т.ч. с НСТ.
Таким образом, научная актуальность заявляемого проекта определяется необходимостью восполнения пробелов научной информации, связанной с изучением нейробиологических закономерностей процесса усвоения родного языка на ранних этапах онтогенеза, в т.ч. посредством механизма быстрого научения, а также установления взаимосвязи процессов лексико-семантической обработки новых единиц языка и усвоения новой лексики с коммуникативным функционированием в условиях слуховой сенсорной депривации и типичного развития. Актуальность настоящей работы связана с увеличением числа глухих и слабослышащих детей в Российской Федерации (РФ). Согласно выборочной статистике, а также данным ВОЗ в РФ насчитывается порядка 1 млн. детей и подростков с нарушениями слуха (Таварткиладзе и др., 2005; Загорянская и др., 2007). При этом по данным скрининговых исследований на 1000 родов выявляется 2-3 младенца с тугоухостью, при чем один из этих детей будет иметь глубокую потерю слуха (Гарбарук и др., 2013; Joint Committee on Infant Hearing (JCIH), 2019; Busse et al., 2020). Такая неблагоприятная статистика говорит об острой необходимости разработки и реализации новых нейро-реабилитационных технологий и образовательных подходов, а также профессиональных программ ранней помощи и сопровождения детей с нарушениями слуха. Внедрение новых средств реабилитации и программ помощи будет способствовать полноценной интеграции слабослышащих детей в среду сверстников, их академической успешности, личностному развитию и социально-психологической адаптации.
Научная значимость заявляемого проекта определяется тем, что в результате его реализации будут получены важные научные данные о фундаментальных нейробиологических закономерностях и особенностях функционирования особого нейрокогнитивного механизма быстрого научения, лежащего в основе процессов усвоения родного языка на ранних этапах онтогенеза человека, как при влиянии сенсорной депривации, так и при типичном развитии. Результаты проведенного исследования позволят расширить теоретические представления когнитивной нейробиологии, фундаментальной медицины и психологии развития, связанные с пониманием закономерностей механизма овладения родным языком при нарушении слуховой функции, роли факторов риска нарушений развития в детском возрасте, в т.ч. слуховой сенсорной депривации, а также функциональных возможностях развивающего мозга, реализуемых в быстрых нейропластических изменениях и функциональной реорганизации неокортикальных зон. Реализация проекта позволит получить значимую информацию, интегрируемую в мировые научные данные изучения фундаментальных вопросов о механизмах функциональной нейропластичности развивающегося мозга, о критических и сенситивных периодах формирования и нарушения деятельности сенсорных систем и развитии когнитивных функций на ранних этапах онтогенеза человека. Прикладная значимость проекта полностью соотносится с одним из основных векторов социальной политики государства, направленных на повышение качества жизни детей в Российской Федерации, в том числе детей с патологией слуха. Полученные результаты могут служить основанием для разработки и реализации новых нейрореабилитационных и образовательных технологий, усовершенствования программ ранней помощи и сопровождения детей с нарушениями слуха. Тема заявляемого проекта соответствует направлению Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации: «Возможность эффективного ответа российского общества на большие вызовы с учетом взаимодействия человека и природы, человека и технологий, социальных институтов на современном этапе глобального развития, в том числе применяя методы гуманитарных и социальных наук».
Конкретная задача в рамках проблемы, на решение которой направлен проект, ее масштаб.
Задача настоящего проекта состоит в исследовании нейрофизиологических механизмов и выявлении поведенческих и клинических коррелятов процесса усвоения родного языка, с использованием анализа пространственно-временных характеристик нейронального ответа, оценки параметров и локализации источников мозговых активаций, изучения поведенческих показателей усвоения новых единиц языка и формирования коммуникативной компетенции у детей с долингвальной нейросенсорной тугоухостью, в сравнении с типично развивающимися сверстниками, в т.ч. в зависимости от функционального состояния различных отделов слухового анализатора, связанного с длительностью ранней слуховой депривации.
Решение данной задачи предлагается осуществить с использованием междисциплинарного подхода и единого комплекса современных клинико-диагностических аудиологических измерений, оригинальных экспериментальных парадигм в сочетании с высокотехнологичным неинвазивным инструментом нейровизуализации активности мозга (электроэнцефалография высокой плотности с последующей локализацией источников нейрональной активации), дополненным широким спектром поведенческих подходов, включая психодиагностические и психолингвистические методы.
В соответствии с целью исследования для изучения влияния длительности слуховой депривации на нейрофизиологические и поведенческие показатели усвоения родного языка и коммуникативной компетенции у детей с долингвальной НСТ к участию в исследовании предполагается привлечь две подгруппы детей: детей с ранним выявлением и компенсацией слухового дефицита (НСТ выявлена в течение первого года жизни; слухопротезирование проведено до возраста двух лет) и детей с поздним выявлением и компенсацией слухового дефицита (НСТ выявлена после трех лет жизни; слухопротезирование проведено после возраста трех лет). Для изучения состояния слуховой функции у детей с НСТ обоих подгрупп будет проведено комплексное клинико-диагностическое аудиологическое обследование.
В настоящем проекте поставлены следующие конкретные задачи.
1. Изучить базовые аудиологические показатели функционального состояния периферического отдела слухового анализатора в двух подгруппах детей с долингвальной НСТ (с помощью методов импедансометрии, тональной пороговой аудиометрии и результатов оториноларингологического обследования).
2. Провести оценку параметров восприятия тональных стимулов в свободном звуковом поле с использованием слуховых аппаратов у детей с долингвальной НСТ.
3. Изучить показатели восприятия и различения характеристик речевых стимулов разного типа (слов и фразовой речи) в свободном звуковом поле с использованием слуховых аппаратов у детей с долингвальной НСТ.
4. Провести сравнительный комплексный анализ состояния слуховой функции у детей с долингвальной НСТ в зависимости от длительности периода слуховой депривации, возраста компенсации слухового дефицита, клинико-анамнестических и социально-демографических показателей ребенка.
5. Провести сравнительное изучение характеристик вызванных потенциалов мозга, временной и пространственной динамики нейронального ответа при ассоциативном семантическом научении с использованием знакомых и новых словоформ с родной и неродной фонологией и сложных неречевых стимулов у детей с долингвальной НСТ и типично развивающихся детей (с помощью парадигмы быстрого научения и регистрации вызванных потенциалов).
6. Провести сравнительный анализ локализации и оценки показателей источников электрической активности при предъявлении знакомых и новых словоформ с родной и неродной фонологией и сложных неречевых стимулов у детей с долингвальной НСТ и типично развивающихся детей (с использованием метода электромагнитной томографии низкого разрешения sLORETA).
7. Провести сравнительную оценку показателей усвоения новых словоформ на лексическом и семантическом уровне у детей детей с долингвальной НСТ и типично развивающихся детей (с помощью набора тестов на усвоение новой лексики).
8. Провести сравнительное изучение показателей коммуникативной компетенции и вербального интеллекта у детей с долингвальной НСТ и типично развивающихся детей (с использованием метода Баттелл и теста Векслера).
9. Провести сравнительный анализ взаимосвязи клинико-анамнестических и социально-демографических показателей ребенка с нейрофизиологическми и поведенческими показателями усвоения новой лексики и коммуникативной компетенции у детей с долингвальной НСТ и у типично развивающихся детей.
10. Провести сравнительный анализ взаимосвязи нейрофизиологических и поведенческих показателей усвоения новой лексики и коммуникативной компетенции в двух подгруппах детей с долингвальной НСТ (раннее выявление и компенсация слухового дефицита; позднее выявление и компенсация слухового дефицита) и в группе типично развивающихся детей.
11. Подготовить публикации по результатам исследования.
Научная новизна поставленной задачи, обоснование достижимости решения поставленной задачи и возможности получения запланированных результатов.
Научная новизна исследования заключается в том, что в данном проекте впервые будет получена важная информация о нейробиологических закономерностях механизма научения и памяти, лежащего в основе процесса усвоения родного языка на ранних этапах онтогенеза человека, в зависимости от состояния слуховой функции, длительности периода сенсорной депривации и степени нейропластичности развивающегося мозга.
Впервые будут получены новые нейробиологические данные о функциональной нейропластичности развивающегося мозга, в т.ч. слуховых и речевых корковых областей, при усвоении новых единиц родного языка на ранних этапах онтогенеза человека. Впервые будет получена важная информация о том, что функциональное состояние слухового анализатора, длительность сенсорной депривации и степень функциональной нейропластичности развивающегося мозга будут отражаться на нейрофизиологических показателях, связанных с процессами лексико-семантической обработки и усвоением родного языка, а именно, на амплитудно-временных характеристиках биопотенциалов, показателях пространственно-временной динамики нейронального ответа, специфике локализации и параметрах источников мозговых активаций.
Впервые будет получена важная информация о том, состояние слухового анализатора, длительность сенсорной депривации и степень пластичности развивающегося мозга будут отражаться на характере взаимосвязи данных нейрофизиологических индексов с уровнем коммуникативной компетенции у слабослышащих детей в зависимости от состояния слухового анализатора и возраста коррекции слухового дефицита. Таким образом, в заявляемом проекте будет проведен ряд исследований, позволяющих получить новую информацию, интегрируемую в данные мировой фундаментальной науки об изучении базовых нейробиологических закономерностей и механизмов деятельности мозга человека на ранних этапах онтогенеза.
Проект направлен на развитие новой научной темы, нового предмета исследования и, соответственно, нового плана исследования. Реализация проекта связана с использованием единого комплекса высокотехнологичных методов и подходов, не применявшихся в представленных в литературе предыдущих исследованиях, связанных с изучением процессов усвоения родного языка у детей с нарушениями слуховой функции. Реализация данного проекта подразумевает междисциплинарное научно-исследовательское взаимодействие и совместную работу профессионалов, представляющих разные научные лаборатории и специализирующиеся в трех научных областях: аудиологии, когнитивной нейробиологии, психолингвистике.
При этом достижимость решения поставленной задачи и возможность получения коллективом авторов предполагаемых результатов высоко обосновано.
Во-первых, авторы провели обширный и тщательный анализ литературы по теме исследования и по результатам этого анализа определили не решенную до настоящего времени научную проблему, выделили новизну, научную и прикладную актуальности работы, ее предмет и объект.
Во-вторых, для решения научной проблемы была определена цель исследования, ее задачи, выдвинуты основные гипотезы. В соответствии с целью и задачами были адекватно определены участники и методы исследования, описан дизайн, общий план реализации проекта, ожидаемые результаты.
В-третьих, научный коллектив, включая его научного руководителя, имеет значительный научный задел и большой опыт предыдущих научных исследований в области когнитивной нейробиологии, фундаментальной медицины и психолингвистики, в т.ч. по изучению нейрофизиологических механизмов процессов речевого восприятия, внимания, научения и памяти, усвоения языка в клинических популяциях и у типично развивающихся детей разного возраста; имеет обширный клинико-диагностический опыт проведения комплексных аудиологических исследований детей с нарушением слуховой функции различного генеза; опыт экспериментальных психолингвистических исследований, в т.ч. по изучению восприятия перцептивного компонента семантики и различных грамматических единиц, социально-коммуникативных особенностей билингвизма, особенностей мультимодальной аудиовизуальной коммуникации. Эти исследования выполнены с надлежащим уровнем профессионализма и представлены в изданиях из баз Web of Science и Scopus, в т.ч. входящих в квартиль Q1.
В-четвертых, решение поставленной в работе научной проблемы будет реализовано с помощью междисциплинарного подхода с использованием оригинальных экспериментальных парадигм и современного профессионального оборудования и программного обеспечения, что позволит получить научные результаты, конкурентноспособные на международном уровне.
Современное состояние исследований по данной проблеме.
В настоящее время одним из самых существенных пробелов в научном знании является недостаточное понимание нейробиологических закономерностей, которые лежат в основе механизмов научения и овладения языком. При этом большое количество исследований свидетельствует о том, что быстрое усвоение больших объемов новой лексики может быть опосредовано особым нейрокогнитивным механизмом, обозначаемым как “fast mapping” (далее – FM), т.е. быстрое отображение. Этот механизм рассматривается в качестве критически важного звена в процессах усвоения родного языка в раннем возрасте, а также играющего большую роль в овладении профессиональной лексикой и вторым языком у взрослых. Показано, что данный механизм активируется в ежедневных условиях естественной коммуникативной среды, требующих сверхбыстрого конструирования и запоминания значения новых слов. Это предполагает, что в случае задействования механизма FM значение незнакомого слова выводится из знакомого семантического контекста при помощи метода исключения и операции логического вывода, что приводит к быстрому формированию новой ассоциативной пары «новое слово – новый объект» с последующим сохранением ее в памяти и предполагаемым дальнейшим использованием. Важно подчеркнуть, что в ряде исследований было показано, что в случае активации механизма быстрое формирование репрезентации нового слова может происходить даже в случае однократного предъявления новой языковой единицы (Carey, Bartlett, 1978; Markson, Bloom, 1997; Halberda, 2006; Spiegel, Halberda, 2011; Vasilyeva et al., 2019). При этом результаты свидетельствуют о том, что при усвоении новых словоформ семантические признаки референта способствуют быстрому формированию устойчивых нейрональных репрезентаций. Кроме того, данные ряда нейровизуализационных исследований указывают на то, что при задействовании механизма FM формирование репрезентаций новых словоформ идет не по классическому двухэтапному пути (гиппокампальное кодирование и последующая кортикальная консолидация), а осуществляется одноэтапно, с минимальным участием гиппокампа, что приводит к сверхбыстрому формированию следов памяти непосредственно в неокортексе (Sharon et al., 2011; Atir-Sharon et al., 2015). Механизм FM был впервые описан в исследовании С. Кэри и Э. Бартлетт (Carey, Bartlett, 1978), известном в литературе как “chromium study”. Авторы описали FM как когнитивный механизм, посредством которого в условиях экспериментально созданной неопределенности дети по принципу исключения (principle of mutual exclusivity) делают вывод о значении новых слов, который способствует поддержанию мнемического следа вновь образованных ассоциаций даже после однократного предъявления новых словоформ. При этом авторы отмечали, что для успешного «отображения» (fast mapping) ребенок должен обладать способностью осуществлять т.н. выбор референта (referent selection) и удержание референта (referent retention), соответствующего новому слову, – иными словами, ему необходимо удерживать в памяти репрезентацию того или иного объекта и извлекать ее из памяти спустя некоторое время, опираясь на его семантические признаки. Дальнейшие исследования механизма FM выявили, что дети 3-4-х лет способны воспроизводить новые слова даже спустя месяц после их однократного предъявления (Markson, Bloom, 1997). В настоящее время показано, что способность к научению новым словам (в условиях малого или ограниченного числа их предъявлений) начинает развиваться достаточно рано – уже в возрасте 6-ти месяцев ребенок быстро связывает новое слово с соответствующим ему референтом, хотя в этот период способности к сохранению и воспроизведению такого рода информации весьма ограничены (Friedrich, Friederici, 2011). С увеличением возраста механизм «быстрого картирования» становится все более эффективным (Bion et al., 2013), так что с возраста 13-ти месяцев дети в естественных условиях могут активно усваивать новую лексику, выучивая от 2-х до 5-ти новых слов в день. При этом повторное предъявление ранее незнакомых объектов стимулирует одновременное усвоение нескольких новых словоформ (Gershkoff-Stowe, Hahn, 2007). Ряд исследований был посвящен поиску взаимосвязи между способностью к быстрому отображению и размером словарного запаса у ребенка в возрасте «лексического взрыва» (конец 2-ого – начало 3-его года жизни). В таких работах, как правило, использовали онлайн-регистрацию времени зрительных фиксаций на знакомых и незнакомых объектах при научении новым словам. В ряде работ успех в выборе референта не был связан с объемом словаря у детей в возрасте 2-х лет (Byers-Heinlein, Werker, 2009; Mather, Plunkett, 2009), но последующие исследования выявили положительную взаимосвязь механизма FM и объема лексикона в раннем возрасте (Houston-Price et al., 2010; Weisleder, Fernald, 2013). Важно подчеркнуть, что, несмотря на значительное количество поведенческих исследований, проведенных в данной области на различных детских (в том числе клинических) популяциях и в широком возрастном диапазоне, на сегодняшний день практически отсутствуют работы, выполненные в русле классического исследования С. Кэри и Э. Бартлетт (Carey, Bartlett, 1978), т.е. направленные на изучение механизма FM как такового: сверхбыстрого формирования репрезентаций новых слов посредством контекстно-зависимой дедукции в условиях однократного предъявления новых языковых единиц. Кроме того, в данной области фактически не проведено каких-либо систематических нейрофизиологических исследований (за исключением небольшого количества работ на взрослых клинических выборках; см., например, Sharon et al., 2011), из-за чего нейрональные основы механизма FM, особенно в раннем возрасте, остаются малоизученными. В настоящее время при изучении механизмов усвоения языка наиболее широко используется такой «лингвистический» компонент вызванных потенциалов (ВП), как N400. Компонент N400 представляет собой негативное отклонение потенциала на интервале 200 – 600 мс с латентностью пика порядка 400 мс и максимумом амплитуды в центральных областях (в случае аудиально предъявляемых речевых стимулов). Традиционно компонент N400 рассматривается как нейрофизиологический индекс лексической и лексико-семантической обработки (Kutas, Federmeier, 2011). Впервые он был зарегистрирован в исследовании М. Кутас и С. Хильярда (Kutas, Hillyard, 1980) на материале речевых стимулов: авторы продемонстрировали наличие сильного отрицательного отклонения амплитуды ВП с латентностью около 400 мс при восприятии семантически аномальных окончаний предложений (например, «Я добавляю в кофе сливки и собаку») в сравнении с высоко предсказуемыми (например, «Я добавляю в кофе сливки и сахар»). В данной ситуации максимум амплитуды компонента N400 был зарегистрирован в ответ на предъявление семантически аномальной концовки предложения.Традиционно регистрация данного компонента (т.н. эффект N400) связывается с семантическим рассогласованием и отражением степени интеграции слова в заданный контекст: например, он возникает в ответ на предъявление слов, семантически не связанных между собой или с окружающим их контекстом. Однако появление компонента N400 также характерно и при использовании стимулов, лишенных лексического статуса, – в частности, псевдослов (Kutas, Federmeier, 2011). Один из классических вариантов дизайна эксперимента с регистрацией эффекта N400 у детей и взрослых при усвоении новой семантики, по сути, представляет собой контекстное научение и заключается в следующем: участника просят вывести значение нового слова из лингвистического (т.н. обучающего) контекста, представленного несколькими предложениями. При этом новые слова появляются либо в семантически высоко информативных (т.е. тех, из которых возможно выведение значения нового слова), либо семантически ограниченных контекстах (то есть мало- или неинформативных, из которых сложно или невозможно вывести значение нового слова). В традиционном подходе используют от 3 до 10 контекстных предъявлений нового слова. Далее в ЭЭГ-сессии оценивают динамику компонента N400. Результаты, как правило, показывают, что уже после нескольких предъявлений только что выученных словоформ амплитуда компонента N400 значимо не отличается от амплитуды этого компонента, возникающего в ответ на предъявление знакомых слов (Mestres-Missé et al., 2007; Borovsky et al., 2010; Frishkoff et al., 2010; Batterink, Neville, 2011). Компонент N400 также является удобным инструментом для изучения процессов научения новым словам у детей, при этом его эффективное использование возможно уже с младенческого возраста, т.е. практически с доречевого этапа развития ребенка. Для этого применяют кросс-модальные парадигмы с использованием акустических стимулов и визуальных изображений и достаточно большое количество обучающих проб. Предполагается, что уже в этом раннем возрасте процесс усвоения значения нового слова основан на быстром формировании следов декларативной памяти, но ограничения в консолидации новой информации уменьшают эффект научения и возможности воспроизведения нового знания (Friedrich, Friederici, 2011). Попытки авторов воспроизвести результаты с участием 3-х месячных младенцев не увенчались успехом (Friedrich, Friederici, 2017). Использование аналогичной процедуры с большим количеством обучающих проб, но в более медленном темпе, позволило показать, что 14-ти месячные дети способны к более успешному «быстрому картированию» новых словоформ, их интеграции в лексикон и сохранению в памяти в течение как минимум 24-х часов после эксперимента. Такая способность младенцев консолидировать недавно приобретенные лексико-семантические знания в долговременной памяти отражалась в прайминг-эффекте N400 через 1-2 дня после тренировки (Friedrich, Friederici, 2008). Исследование с участием детей в возрасте «лексического взрыва» (около 20-ти месяцев) представлено в работе Я. фон Косс Торкильдсен и коллег (von Koss Torkildsen et al., 2008). Авторы использовали традиционный дизайн, при котором на этапе научения детям предъявлялись конгруэнтные пары: изображения незнакомых предметов в сочетании с прослушиванием незнакомых псевдослов. Было выявлено, что значительное увеличение амплитуды N400 при прослушивании псевдослов в неконгруэнтных парах было зарегистрировано только у детей с большим объемом словарного запаса. У детей с малым размером словаря эффект N400 не проявлялся, а увеличение амплитуды N400 наблюдалось только в контрольной ситуации – при предъявлении неконгруэнтных пар «знакомый объект – знакомое слово» (Там же). В целом, результаты вышеприведенных исследований указывают на то, что дети раннего возраста способны эффективно усваивать значение нового слова. Однако при этом остается не выясненным, насколько процесс семантической обработки в развивающемся мозге аналогичен такому процессу у взрослых, учитывая существенные отличия временных и амплитудных характеристик компонента N400 в раннем возрасте. Тем не менее, результаты исследований, посвященных анализу источников нейрональной активации с помощью методов нейровизуализации, позволяют предположить, что в основе процессов семантической обработки в развивающемся мозге лежат те же области, что и во взрослом, что подтверждается результатами фМРТ-исследований семантических процессов у детей на уровне отдельных слов (Balsamo et al., 2006; Chou et al., 2006). Несмотря на проведенные исследования, механизмы быстрого усвоения новой лексики по-прежнему остаются малоизученными, хотя именно они представляются наиболее важными для понимания нейрофизиологических основ организации языковой функции как в развивающемся, так и во взрослом мозге. Способность человека быстро и эффективно усваивать большое количество новых слов в максимальной степени востребована в детском возрасте в процессе естественного усвоения родного языка (Гвоздев, 2007; Елисеева, 2005; 2008;Ушакова, 2008; Цейтлин; 2000; 2011; Damasio, 2003; Karmiloff-Smith, 2004; Corballis, 2009). К настоящему времени получено достаточное количество разнообразных экспериментальных подтверждений о том, что размер словаря является одним из важнейших предикторов последующего коммуникативного развития ребенка, кроме того, объем словарного запаса является значимым показателем овладения языком, навыков грамотности и академической успеваемости на всех этапах дошкольного и школьного обучения (Елисеева, 2007;Ушакова, 2011; Bloom, 2000; Owens, 2004). Влияние разнообразных факторов риска приводит к серьезным нарушениям данной способности у детей. Особенно негативно это проявляется в случае врожденных или приобретенных нарушений деятельности слухового анализатора, что обуславливает значительный сенсорный дефицит и слуховую депривацию. Показано, что даже небольшие односторонние расстройства слуха на 15-25 дБ у детей, приводят к замедленному освоению словарного разнообразия, проблемам с овладением родным языком, сочетающиеся со сложностями в социально-коммуникативных навыках, социально-эмоциональном поведении и адаптации в обществе (Королева, 1999; Богомильский, 2001, Таварткиладзе, 2001). Развитие и сохранение способности к усвоению новой лексики и овладению родным языком является в максимальной степени востребованным у детей с нарушениями слуха, в т.ч. с долингвальной нейросенсорной тугоухостью (НСТ). В этом случае, как правило, понимается, что снижение слуховой функции ребенка происходит до периода самостоятельного овладения речью (т.е. в первые 3-4-лет жизни) (Королева, 2016; Таварткиладзе, 2013). Представленные в литературе обширные научные данные свидетельствуют о значительных трудностях в овладении родным языком, существенном ограничении словарного запаса, трудностях с запоминанием новой лексики и усвоением значения новых слов у детей с долингвальной НСТ (Бобошко и др., 2020; Вартанян и др., 2006; Гарбарук и др., 2019; Королева, 2016; Шматко, 2003; Ching et al., 2010; Geers et al., 2006; Shojaei et al., 2016; Yoshinaga-Itano et al.,2003; 2021). Однако несмотря на существенный объем работ в настоящее время нет достаточного понимания о том, что лежит в основе таких языковых трудностей. Анализ научной литературы свидетельствует о недостаточности данных исследований по изучению механизмов речевого научения, посредством которых происходят процессы усвоения новой лексики и овладения родным языком у детей с долингвальной НСТ, в т.ч. о специфике нейрофизиологических показателей и пространственно-временных характеристиках мозговой активности, связанных как с начальными этапами лексической и лексико-семантической обработки, так и с этапами консолидации лингвистической информации, связанной с запоминанием новой лексики и усвоением значения новых языковых единиц. Кроме того, в доступной литературе полностью отсутствует научная информация о конкретной локализации и параметрах активации структур мозга, вовлеченных в процессы лексико-семантической обработки и усвоения новых слов в развивающемся мозге. Основную часть исследований по усвоению новой лексики родного языка у детей с НСТ составляют работы, проведенные с использованием исключительно поведенческих методов оценки (тестов, психометрических шкал), при этом большинство из них имеет диагностическую или коррекционно-педагогическую направленность (см. например, Леонгард, 2002; Речицкая, 2002; Королева, 2005; 2016; Зонтова, 2007; Зайцева, 2015). Психоакустические исследования восприятия и различения дифференциальных характеристик речевых стимулов также проводятся с помощью поведенческих измерений, и несмотря на разнообразие подходов, дают информацию о наличии нарушений в центральных отделах слухового анализатора, но не позволяют оценить дисфункцию конкретных мозговых структур и степень их поражения (Королева, 2016; Жилинская и др., 2017; Савенко и др., 2020). Работы с использованием электрофизиологических методов, в частности, с регистрацией слуховых вызванных потенциалов (СВП) разного типа, применяются в диагностических целях, и направлены на оценку степени поражения слуховой функции и подбор средств протезирования для компенсации слухового дефицита (Королева, 2012; Павлов, 2016; Гарбарук и др., 2018). Таким образом, представленные в научной литературе данные дают информацию о нейрофизиологических показателях восприятия неречевых и речевых стимулов у детей с НСТ, однако не отвечают на вопрос о специфике пространственно-временных характеристик мозговой активности, локализации конкретных источников нейрональных активаций, связанных с процессами обработки и усвоения новой лексики у детей с НСТ. Таким образом, можно заключить, что проведенный анализ научной литературы свидетельствует о том, что работы, направленные на исследование механизмов научения и усвоения новой лексики, в популяции детей с НСТ фактически отсутствуют, либо представлены единичными и противоречивыми исследованиями с использованием исключительно поведенческих измерений. Исследований нейрофизиологических механизмов усвоения языка, в т.ч. посредством быстрого ассоциативного научения, в популяции детей с НСТ не проводилось. Заявляемый проект направлен на непосредственное решение этой актуальной новой междисциплинарной научной проблемы.
Предлагаемые методы и подходы, общий план работы на весь срок выполнения проекта.
Предполагаемые методы, подходы, участники исследования.
Участники исследования. В первую группу участников исследования войдут дети от 6 до 7 лет с двусторонней хронической нейросенсорной тугоухостью (НСТ) 2-3 степени без сопутствующей неврологической и/или соматической патологии в анамнезе, использующих два слуховых аппарата (СА) для компенсации снижения слуха, правши (без ближайших родственников левшей, переученных левшей и/или амбидекстров). В соответствии с поставленными задачами исследования группа детей с НСТ будет разделена на 2 подгруппы. Первую подгруппу составят дети, у которых НСТ была выявлена в течение первого года жизни (но не позднее 12 месяцев с момента рождения), а слухопротезирование проведено до возраста двух лет (подгруппа 1: «раннее выявление и протезирование»). Вторую подгруппу составят дети, у которых НСТ была выявлена после трех лет жизни, и слухопротезирование проведено также после возраста трех лет (подгруппа 2: «позднее выявление и протезирование»). Вторую группу детей составят типично развивающиеся дети в возрасте от 6 до 7 лет. Все участники будут монолингвами, носителями русского языка, правшами, с нормальным слухом и зрением, без речевых и неврологических заболеваний в анамнезе.
В соответствии с целью и задачами данного проекта будут использованы следующие методы исследования.
1. Для оценки функционального состояния слухового анализатора, исследования параметров слухового восприятия и различения дифференциальных характеристик тональных сигналов и речевых стимулов будет использоваться комплекс аудиологических методов:
1.1. Исследование будет начинаться с осмотра врача-оториноларинголога. Осмотр будет проводиться с использованием традиционного лор-инструментария и включать в себя отоскопию, риноскопию, фарингоскопию. Профессиональная оценка состояния лор-органов позволит исключить заболевания, негативно влияющие на состояние слуха ребенка.
1.2. Объективная оценка состояния слухового анализатора будет осуществляться при помощи импедансометрии, которая включает в себя два метода: тимпанометрию и акустическую рефлексометрию. Метод тимпанометрии направлен на оценку функционального состояния и выявления патологии звукопроводящих структур органа слуха. Акустическая рефлексометрия используется для оценки состояния слуха, а также для объективной дифференциальной диагностики заболеваний среднего и внутреннего уха, выявления поражений слухового и лицевого нервов, центральных слуховых путей. Импедансометрия является одним из классических методов аудиологической диагностики и широко применяется в клинической практике у детей разного возраста (см. например, Таварткиладзе, 2013; Madell & Flexer, 2014).
1.3. Для определения порогов слуховой чувствительности будет использоваться метод тональной пороговой аудиометрии. Тональная пороговая аудиометрия является одним из базовых методов в аудиологической клинической практике для оценки нарушений слуха у детей разных возрастных групп (Таварткиладзе, 2013; Clinical otology, 2015; Бобошко и др., 2021). Предполагается использовать традиционный протокол исследования с предъявлением чистых тонов в стандартном диапазоне частот (125 – 8000 Гц). Метод позволяет оценить следующие основные показатели: тип тугоухости (нейросенсорная, кондуктивная или смешанная); степень тугоухости (на основании среднего порога слышимости по воздушной проводимости на частотах 500; 1000; 2000 и 4000 Гц) отдельно для левого и правого уха; симметричность нарушения слуха; рельеф аудиометрической кривой в зависимости от конфигурации аудиограммы. Степень тугоухости устанавливается в соответствии с международной классификацией тугоухости, принятой в РФ, и клиническими рекомендация МЗ РФ (ГОСТ Р ИСО 8253-2-2012; Клинические рекомендации «Сенсоневральная тугоухость у детей», МЗ РФ 2021).
1.4. Тональная пороговая аудиометрия в свободном звуковом поле с использованием слуховых аппаратов. Данный метод направлен на определение порогов слышимости при использовании ребенком слуховых аппаратов (СА) и оценки качества и эффективности слухопротезирования. Протокол и процедура определения порога слышимости аналогичны таковым, используемым при тональной пороговой аудиометрии в телефонах (см. выше, п. 1.3.)
1.5. Речевая аудиометрия в свободном звуковом поле с использованием слуховых аппаратов. Данный метод позволяет произвести количественную оценку восприятия и различения речевых стимулов различной интенсивности (т.н. оценку степени разборчивости речи) при использовании ребенком СА. Речевая аудиометрия в свободном звуковом поле является наиболее информативным методом оценки эффективности слухопротезирования (см. например, Neumann et al., 2012; ГОСТ Р ИСО 8253-3-2014; Бобошко и др., 2021). Метод проводится в двух модификациях: в тишине и на фоне шумовой помехи. Используются аналогичные условия тестирования, применяемые при тональной пороговой аудиометрии в свободном звуковом поле (см. выше, п. 1.4). Для определения порогового уровня разборчивости фразовой речи предполагается использовать упрощенную русскоязычную версию матриксного фразового теста (Simplified Russian Matrix Sentence Test, SimpRuMatrix), адаптированной для детей дошкольного и младшего школьного возраста (Гарбарук и др., 2020).
2. Метод многоканальной электроэнцефалографии (ЭЭГ) и регистрация вызванных потенциалов (ВП) мозга будет использоваться для изучения нейрофизиологических механизмов научения и усвоения новой лексики и для выявления нейрофизиологических коррелятов при восприятии знакомых и новых единиц языка у детей. Метод многоканальной ЭЭГ представляет собой высокотехнологичный эффективный инструмент нейровизуализации электрической активности головного мозга, обладающий высоким временным разрешением и позволяющий неинвазивно и напрямую измерять быстрые нейрональные процессы, происходящие в мозге человека при различного рода когнитивной деятельности, в т.ч при восприятии и обработке лингвистической информации и при усвоении новых языковых единиц. В качестве основного нейрофизиологического коррелята быстрого научения и усвоения значения нового слова будет использоваться классический лингвистический компонент N400, чувствительный к лексическим и семантическим характеристикам речевых стимулов. Данный компонент рассматривается как нейрофизиологический индекс процессов лексической и лексико-семантической обработки в мозге человека. Регистрация данного компонента (т.н. эффект N400) связывается с семантическим рассогласованием и отражением степени интеграции слова в заданный контекст: например, он возникает в ответ на предъявление слов, семантически не связанных между собой или с окружающим их контекстом.
3. Для анализа источников нейрональных активаций в развивающемся мозге на предъявление знакомых и новых словоформ будет использован метод электромагнитной томографии низкого разрешения sLORETA (Pascual-Marqui, 2002). Использование данного метода позволит специфицировать нейрональные сети, вовлеченные в обработку знакомых и новых единиц языка в развивающемся мозге в условиях нарушения слуховой функции в сравнении с нормотипичным развитием.
4. Для изучения процесса усвоения новых словоформ на лексическом и семантическом уровне будут использоваться тесты двух типов: а) на оценку запоминания новых словоформ: тест на воспроизведение усвоенных словоформ по памяти (free recall task); б) на оценку усвоения семантики новых словоформ: тест семантического соответствия слово-картинка (semantic picture-word matching task) и тест на определение значения новых слов (word definition task). Тесты подобного типа широко применяются в нейролингвистических и нейропсихологических исследованиях (cм. например, Pring et al., 1974; Shtyrov, 2021; Глозман, 2008; Микадзе, 2021 и др.) и достаточно просты в использовании в различных детских популяциях, в т.ч. у детей дошкольного возраста с нарушениями развития.
5. Для изучения коммуникативной компетенции детей предполагается использовать соответствующие показатели разделов коммуникативного и личностно-социального развития, оцениваемые при помощи метода BDI (The Battelle Developmental Inventory With Recalibrated Data and Norms; Newborg et al., 1984). Метод BDI представляет собой набор стандартизированных тестов для оценки уровня развития здоровых детей и детей с особыми потребностями от рождения до 8 лет. Метод основан на поведенческих характеристиках. Важным методическим преимуществом BDI является принцип оценки уровня развития ребенка со стороны специалиста, который включает три источника информации: структурированное задание, наблюдение за ребенком в естественных условиях и интервью с родителями или близкими взрослыми. Метод BDI и его отдельные шкалы широко используется для изучения разных сфер развития как типично развивающихся детей (Matson et al., 2010; Perez-Pereira et al., 2014), так и детей из групп биологического риска, например, недоношенных детей (Васильева и др. 2009; 2010; Чернего и др., 2017; Chernego et al., 2018; Muhamedrahimov et al., 2018), а также из групп социального риска, например, детей в условиях социально-эмоциональной депривации (Groark et al., 2011; McCall et al., 2013).
6. Для оценки уровня вербального интеллекта будут использоваться вербальные шкалы детского варианта теста Векслера (WISC) (Филимоненко, Тимофеев, 2018). Шкала вербального интеллекта состоит из шести субтестов: осведомленность, понятливость, арифметический, сходство, словарный и повторение цифр. Вербальная группа заданий позволяет оценить интеллектуальные вербально-логические способности ребенка, связанные с уровнем и качеством образования, индивидуальным жизненным опытом, условиями развития и жизни ребенка. Детский вариант теста Векслера является высоко валидным классическим психодиагностическим инструментом, широко апробированным в дошкольной/школьной и медицинской практике и используется как для оценки интеллектуального потенциала ребенка, так и для диагностики интеллектуальных нарушений (см. например, Hodapp et al., 1999; Smith et al., 2005; Дружинин, 1999; Анастази, 2003; Мамайчук, 2003; Ильина, 2004; 2006).
7. В настоящем проекте будет использован клинико-анамнестический метод. Общая информация о ребенке (дата рождения, пол, возраст, медицинская информация, информация о посещении детского дошкольного учреждения, развивающих занятиях и т.п.), а также социально-демографическая информация о ребенке и семье, (блок вопросов о составе семьи, уровне дохода, образовании членов семьи, жилищных условиях и т.п.) и языковом окружение ребенка в семье (блок вопросов о понимании/использовании в семье другого (второго) языка, опыте проживания в иноязычной стране/длительном опыте общения с носителем иностранного языка, изучении дополнительных языков и т.п) будут получены из медицинских карт и специально разработанных анкет. Клинико-анамнестические данные детей с НСТ помимо общих медицинских данных будут включать информацию, касающуюся состояния слуха ребенка и проведенных аудиометрических обследований.
Общий план работы на весь срок выполнения проекта.
Настоящий междисциплинарный проект направлен на изучение нейрофизиологических механизмов, лежащих в основе усвоения родного языка и развития коммуникативных компетенций у детей с нарушением слуховой функции (долингвальной нейросенсорной тугоухостью) с использованием современных технологий нейровизуализации биоэлектрической активности мозга в сочетании с комплексными аудиологическими диагностическими измерениями и широким спектром поведенческих подходов.
Для выполнения настоящего проекта необходимо реализовать следующий план работ.
1) провести подбор участников исследования и сформировать целевую группу детей с долингвальной НСТ;
2) провести комплексное аудиологическое исследование детей с НСТ для оценки функционального состояния слухового анализатора, исследования параметров слухового восприятия тональных сигналов и речевых стимулов;
3) провести нейрофизиологическое и поведенческое исследования по изучению процесса научения и усвоения разных типов новых словоформ в группе типично развивающихся детей и детей с НСТ;
4) провести исследования по оценке показателей коммуникативной компетенции и вербального интеллекта в группе типично развивающихся детей и детей с НСТ;
5) разработать и создать электронную базу заявляемого проекта и внести в нее все эмпирические данные, полученные в ходе выполнения проекта по группе детей с НСТ и по группе типично развивающихся детей;
6) провести сравнительный анализ нейрофизиологических, аудиологических, поведенческих показателей, включая показатели развития коммуникативной компетенции и вербального интеллекта, у детей с НСТ и в группе типично развивающихся детей;
7) провести обобщающий анализ полученных эмпирических данных, включая проверку основных гипотез исследования и сопоставление полученных результатов с научными данными, имеющимися в литературе;
8) представление материалов проекта на научных конференциях с публикацией тезисов;
9) подготовка и публикация материалов исследования в изданиях, включенных в библиографические зарубежные базы данных публикаций и/или Russian Science Citation Index (RSCI);
10) подготовка и написание отчетов по проекту.
Имеющийся у научного коллектива научный задел по проекту.
Участники проекта имеют большой опыт руководства и участия в крупных международных и российских научно-исследовательских проектах, а также опыт научно-исследовательской работы в области когнитивной нейробиологии, аудиологиии патологии слуха и психолингвистике, в т.ч. в изучении восприятия и различения дифференциальных характеристик речевых стимулов у детей раннего и дошкольного возраста, исследовании механизмов лексико-семантической обработки, особенностей процессов научения и усвоения языка в детском возрасте, исследовании широкого круга вопросов по диагностике и коррекции нарушений слуховой функции, изучению аудиологических показателей центральных слуховых расстройств в различных популяциях, опыт разработки и проведения психолингвистических экспериментов, вт.ч. на клинических выборках детского возраста, а также большой опыт практической работы с детьми, в т.ч. с нарушениями развития.
В 2014-2018 гг. Васильева М.Ю. в рамках реализации Мегагранта Правительства РФ “Влияние ранней депривации на био- поведенческие показатели развития ребенка (Impact of earlydeprivation on bio-behavioral indicators of child development; вед. ученый Григоренко Е.Л., Йельский Университет, США) занималась изучением нейрофизиологических механизмов восприятия речи у детей раннего возраста, в т.ч. особенностями различения фонологических контрастов родного и неродного языка, а также исследованием механизмов произвольной регуляции и оценкой показателей произвольного и непроизвольного внимания у детей с опытом социально-эмоциональной депривации. В 2017-2021 гг. Васильева М.Ю. и Князева В.М. в рамках реализации Мегагранта Правительства РФ «Когнитивная нейробиология процессов научения и восприятия языка» (Cognitive neurobiology oflearning and language perception; вед. ученый Штыров Ю.Ю., Орхусский Университет, Дания) на базе лаборатории поведенческой нейродинамики СПбГУ выполняли исследование, направленное на изучение процессов быстрого научения и усвоения родного языка у детей дошкольного возраста. Результаты исследования были обобщены в одной из глав монографии (Васильева и др., 2022). В рамках реализации данного гранта Артеменко Е.Д. успешно защитила магистерскую диссертацию «Вызванные потенциалы головного мозга при научении новым словоформам» (научный руководитель – Васильева М.Ю.).
С 2009 г. под руководством Бобошко М.Ю. реализуются научные исследования в рамках Госзаданий по темам: «Клинико-морфо-генетическое обоснование новых принципов профилактики детской доречевой и вторичной приобретенной сенсоневральной тугоухости и глухоты в России»; «Функция и адаптация слуховой системы в условиях нормы и депривации врожденного и приобретенного характера»; «Разработка аудиологических методов диагностики, коррекции и средств лекарственной доставки при центральных слуховых расстройствах(неврология)»; «Совершенствование способов аудиологической диагностики и реабилитации пациентов различного возраста с патологией периферического и центрального звеньев слухового анализатора» и др. Результаты исследований позволили получить важные научные данные о новых способах диагностики икоррекции слуховых расстройств различного генеза, имеющие высокую теоретическую и практическую значимость. В 2012-2020 гг. Бобошко М.Ю. являлась руководителем российской группы в рамках международного научного проекта по апробации и валидизации матриксного фразового теста (Oldenburger Satztest, OLSA),разработанного в Ольденбургском университете им. Карла фон Оссиецки. Данный тест является эффективным инструментом для топической диагностики уровня поражения слуховой системы, и позволяет проводить оценку разборчивости речи у детей и взрослых в условиях, приближенных к реальной жизни. С 2021 г. БобошкоМ.Ю. участник международного научного проекта по статистической аудиологии: Российско-Германская статистическая аудиология: обработка данных и анализаудиологического профиля для диагностики и компенсации тугоухости (№22-41-04409).
В 2014-2016 гг. Артеменко Е.Д. в рамках реализации Мегагранта Правительства РФ «Когнитивные исследования языка. Экспериментальные исследования языка»(договор №8.1.37.2015+ №8.1.37.2015). проводила экспериментальные исследования восприятия перцептивного компонента семантики и различных грамматических единиц. Результаты проекта в дальнейшем легли в основу Психолингвистической базы данных оценок слов русского языка RuWordPerception (РИД, Свидетельство №2021622890 от 10.12.2021). В 2017–2019 гг. в рамках реализации Госзадания Министерства образования и науки РФ (договор №34.8857.2017/9.10), Артеменко Е.Д. занималась изучением билингвального языкового взаимодействия на территории Южной Сибири, включая изучение вопросов языковой интерференции и исследование коммуникативных особенностей билингвов. В 2017-2021 гг. Артеменко Е.Д. в рамках реализации Мегагранта Правительства РФ “Языковое и этнокультурное разнообразие Южной Сибири в синхронии и диахронии: взаимодействие языков и культур; вед. ученый Дыбо А.В., Институт Языкознания РАН, Россия), проводила исследование различий восприятия языковых категорий у моно- и билингвов, а также спонтанной устной речи билингвов. Результаты реализации данного направления легли в основу Бимодального корпуса устной речи жителей Южно-Сибирского региона (РИД, свидетельство № 2019620803 от 22.05.2019).
Основные публикации членов коллектива по теме исследования:
1.Васильева М.Ю. Князева В.М., Александров А.А., Штыров Ю.Ю. Сверхбыстроеусвоение новой лексики: нейрофизиологические корреляты механизма «fast mapping»у детей и взрослых // От слова – к репрезентации. Нейрокогнитивные основывербального научения. Под.ред. О.В.Щербаковой. - СПб: Скифия-Принт. - 2022. – 358с.
2.Vasilyeva M.J., Knyazeva V.M., Partanen E.J.,Aleksandrov A.A., Shtyrov Y.Y. Single-shot word learning in the developingbrain: ERP evidence // International Journal of Psychophysiology. – 2021. – №.168 Supplement. – С.S88. doi:https://doi.org/10.1016/j.ijpsycho.2021.07.272
3.Petrov M.V., Zhukova M.A., Ovchinnikova I.V.,Golovanova I.V., Vasilyeva M.Y., Mukhamedrahimov R.Zh.; Naumova O.Y; GrigorenkoE.L. Resting-state EEG spectral power in children with experience of earlydeprivation // Experimental Psychology. – V. 13, № 4. – 2020. – P. 115-124. doi: 10.17759/exppsy.
4.Vasilyeva M.J., Knyazeva V.M., Aleksandrov A.A.,Shtyrov Y.Y. Neurophysiological correlates of fast mapping of novel words inthe adult brain // Frontiers in Human Neuroscience. – 2019. – № 13. – С. 304. doi: 10.3389/fnhum.2019.00304
5.Ovchinnikova I.V., Zhukova M.A., Luchina A.A.,Petrov M.V., Vasilyeva M.J., Grigorenko E.L. Auditory Mismatch NegativityResponse in Institutionalized Children // Frontiers in Human Neuroscience. –2019. – № 13. – С. 300. doi: 10.3389/fnhum.2019.00300
6.Warzybok A., Zhilinskaya E., Goykhburg M.,Tavartkiladze G., Kollmeier B., Boboshko M. Clinical validation of the RussianMatrix test - effect of hearing loss, age, and noise level // InternationalJournal of Audiology. – V. 12, № 59. – 2020. – P. 930-940. doi:10.1080/14992027.2020.1806368
7.Полушин А.Ю., Бобошко М.Ю., Гарбарук Е.С., Кожемякина М.В., Полушин Ю.С.Аудиологические методы исследования в диагностике послеоперационных нарушенийкогнитивных функций // Российский неврологический журнал. – Т. 1, № 25. – 2020. – С. 43-51. DOI:https://doi.org/10.30629/2658-7947-2020-25-1-43-51
8.Голованова Л.Е., Огородникова Е.А., Бобошко М.Ю. Моно- и бинауральноеслухопротезирование в реабилитации взрослых пациентов с тугоухостью // Вестникоториноларингологии. – Т. 1, № 83. –2018. – С. 29-32. DOI: https://doi.org/10.17116/otorino201883329
9.Семантика русского диминутива в межъязыковых соответствиях ивзаимодействиях: корпусное и экспериментальное исследование / Резанова З.И.,Артеменко Е.Д., Васильева А.В., Филь Ю.В., Шиляев К.С. – Томск: Изд-во Том.ун-та, 2019. – 168 c.
10.Aleksandrov A.A., Memetova K.S., Stankevich L.N.,Knyazeva V.M., Shtyrov Y. Referent’s Lexical Frequency Predicts MismatchNegativity Responses to New Words Following Semantic Training // Journal ofPsycholinguistic Research. – V. 2, № 49. – 2019. – P. 187-198. doi: 10.1007/s10936-019-09678-3
Основные РИД членов коллектива по теме исследования:
Работы Бобошко М.Ю. посвящены широкому кругу вопросов, связанных сизучением нарушений и коррекцией слуховой функции в детском и взросломвозрасте, созданию и апробации новых методов диагностики патологии слуха,исследованию аудиологических показателей центральных слуховых расстройств вразличных популяциях, проблемам усовершенствования методов слухопротезированияи разработке программ слуховой тренировки. Совместно с кафедрой общего языкознания СПбГУ Бобошко М.Ю. была проведенаработа по созданию базы данных, содержащей фонетически и перцептивносбалансированные списки слов для речевой аудиометрии у взрослых и детей;получено свидетельство о государственной регистрации базы данных (Речевойматериал для оценки восприятия русской речи у взрослых и детей. № 2019621014 от17.06.2019). Бобошко М.Ю. был предложен новый способ речевой аудиометрии сиспользованием новых тестовых таблиц разносложных слов русского языка, (Патентна изобретение № 2727581: Способ речевой аудиометрии. Заявка № 2019141725 от22.07.2020). Бобошко М.Ю. были разработаны новые психоакустические тесты по выявлениюцентральных слуховых расстройств, оформленные в виде патентов (Способпроведения теста восприятия ритмических последовательностей стимулов. Патент наизобретение № 2015156619 от 01.03.2017); Способ проведения теста по выделениюполезного сигнала на фоне помехи. Патент на изобретение № 2647617 от16.03.2018).
Работы Артёменко Е.Д. посвящены изучению различных аспектов восприятия иусвоения лингвистической информации в зависимости от возрастных особенностей иязыкового статуса. Результаты исследований легли в основу в основу бимодальногокорпуса устной речи жителей Южно-Сибирского региона (РИД, свидетельство №2019620803 от 22.05.2019), также была создана психолингвистическая база данныхоценок слов русского языка RuWordPerception (РИД, свидетельство № 2021622890 от10.12.2021).
Доклады членов коллектива потематике исследования на российских и международных научных(научно-практических) семинарах и конференциях:
1.Воскресенская В.А., Васильева М.Ю., Князева В.М., АлександровА.А., Штыров Ю.Ю. Влияние артикуляторных паттернов на освоение новыхсловоформ родного языка у детей. Международная научная конференция «Ананьевскиечтения - 2020. Психология служебной деятельности достижения и перспективыразвития», 8-11 декабря 2020 года, Санкт-Петербург, Россия. Сборник тезисов международнойнаучной конференции «Ананьевские чтения - 2020. Психология служебнойдеятельности достижения и перспективы развития», Санкт-Петербург, Скифия-Принт,стр. 907-908.
2.Vasilyeva M.J., KnyazevaV.M., PartanenE., Aleksandrov A.A., ShtyrovY.Y. Take your chance: ERP evidence ofsingle-shot word learning in the developing brain. 5thInternational Workshop «Neurobiologyof Speech and Language», October 8-9, 2021, St.Petersburg, Russian Federation. Proceedings of the 5thInternational Workshop «Neurobiologyof Speech and Language», 2021. СПб, Скифия-Принт. P. 31-32.
3.Artemenko E.D., Vasilyeva M.J., Knyazeva V.M., Azarova M.V., Abdullaeva, R.R., Aleksandrov A.A., Shtyrov Y.Y. How fast is fast mapping? Behavioural evidencefrom preschool children. 5th International Workshop «Neurobiology of Speech and Language», October8-9, 2021, St.Petersburg, Russian Federation. Proceedingsof the 5th International Workshop «Neurobiology of Speech and Language», 2021. СПб, Скифия-Принт. P. 67-68.
4.Vasilyeva, M. J., Knyazeva, V. M., Artemenko,E. D., Voskresenskaia, V. A., Aleksandrov, A. A., Shtyrov, Y. Y. Associativesemantic learning in the developing brain: action-perception circuits in rapidword acquisition. 3rd International Conference Volga Neuroscience Meeting, NizhnyNovgorod, August 24-27, 2021. Abstracts ofthe 3rd International Conference Volga Neuroscience Meeting. 2021. P.91-92.
