Особенности окуломоторной активности (движения глаз) у больных шизофренией при распознавании существенных признаков на примере методики «Исключение 4-го лишнего»

Исаева Елена Рудольфовна ORCID: 0000-0002-7731-7693 доктор психологических наук профессор, заведующий кафедрой общей и клинической психологии, Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова 197022, Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Л.толстого, 6-8 Isaeva Elena Rudol'fovna Doctor of Psychology Professor, Head of the Department of General and Clinical Psychology, FSBEI HE I.P. Pavlov SPbSMU MOH Russia 197022, Russia, Saint Petersburg, L.Tolstogo str., 6-8 isajeva@yandex.ru Мухитова Юлиана Владимировна ORCID: 0000-0003-4172-6257 кандидат психологических наук доцент, кафедра общей и клинической психологии, Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова 197022, Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Льва Толстого, 6/8 Mukhitova Yuliana Vladimirovna PhD in Psychology Associate Professor, Department of General and Clinical Psychology, First St. Petersburg State Medical University named after Academician I.P. Pavlov 197022, Russia, Saint Petersburg, 6/8 Lva Tolstogo str. che88@mail.ru

Дмитриев Павел Иванович ORCID: 0009-0000-1691-2838 кандидат технических наук рук. отдела видеоаналитики, ООО «НПП «Видеомикс» 197342, Россия, г. Санкт-Петербург, пер. Красногвардейский, 15 литер п, оф. ООО «НПП «Видеомикс» Dmitriev Pavel Ivanovich PhD in Technical Science Head of Department of video Analytics of LLC "NPP Videomix", 197342, Russia, Saint Petersburg, trans. Krasnogvardeisky, 15 liter p, office of NPP Videomix LLC dmitriev@prointech.ru

Актуальность

В истории изучения шизофрении особое место всегда занимали исследования познавательной сферы (Поляков Ю.Ф., 1972; Кабанов М.М., 1985; Зотов М.В., 1998; Гурович И.Я., Шмуклер А.Б., Магомедова, 2001; Зейгарник Б.В., 2005; M. M. Kutz, I. C. Selter, I. K. Ferrnand et al, 2005; Абрамов, В.А., Путятин, Г.Г., Абрамов, А.В., 2008; Иванов М.В., Незнанов Н.Г., 2008; Блейхер В.М., Крук И.В., Боков С.Н. , 2009; Литвинцев С.В., Ершов Б.Б., Колчев А.И., Колчев С.А., 2010; Саркисян Г.Р., Гурович И.Я, Киф Р.С., 2010; Чередникова Т.В., 2009; Чередникова Т.В., 2011; Горьковая И.А., 2011; Критская, В. П., Мелешко Т.К., 2015 и др.; Исаева Е.Р., Лебедева Г.Г., 2016; Плотников В. В., Плотников Д. В., 2018 и др.; Мухитова Ю.В., Исаева Е.Р., Трегубенко И.А., Шошина И.И., Ханько А.В., Лиманкин О.В., 2021) Один из первых обратил внимание на изменение сферы восприятия больных шизофренией В. А. Гиляровский (1941), который утверждал, что познавательная деятельность больных шизофренией подвергается изменениям, начиная от первичных звеньев, заканчивая более высокоорганизованными процессами.

Значительное продвижение в понимании механизмов патологии мышления было сделано благодаря Б.В. Зейгарник – она придавала особое значение патопсихологическому методу в изучении расстройств мышления. Исходной позицией советских патопсихологов (Критская В. П., Мелешко Т. К., Поляков Ю. Ф., 1994; С. Я. Рубинштейн, 2004; Б. В. Зейгарник, 2005; Ю. Ф. Поляков, 1973, 1978) являлось понимание процесса мышления как рефлекторно обусловленной деятельности, формирующейся в процессе онтогенеза (Блейхер В.М., 2009). Критская В.П., Мелешко Т.К., Поляков Ю.Ф. (1994) в своих работах указывали на нарушение избирательности мышления, обусловленное нарушением вероятностной структуры прошлого опыта и ослаблением его влияния на актуальную мыслительную деятельность. При решении мыслительных задач (обобщение, сравнение, классификация) больные шизофренией с равной степенью вероятности и значимости используют как существенные, так и латентные признаки. Искажение процесса обобщения и нарушение избирательности мышления, как сквозные особенности психики больных шизофренией, проявляются во всей интеллектуальной деятельности (Критская В.П., Мелешко Т.К., Поляков Ю.Ф.,2004; Критская В.П., Мелешко Т.К., 2015). А.И. Молочек указывал на большое значение наличия адинамического прошлого опыта и на сохранность самих знаний (Блейхер В.М., 2009). Фрумкин Я.П. и Лившиц С.М. (1979), в свою очередь, также отмечали участие прошлого опыта в формировании клинической картины, при этом особое значение придавалось механизмам патологического оживления следовых реакций. Л.С. Выготский рассматривал проявления снижения уровня понятийного мышления при шизофрении до уровня конкретных смыслообразований, в основе которого, по его мнению, лежит изменение значений слов (Зейгарник Б.В., 2005).

При изучении шизофрении всё большую актуальность и значимость приобретают исследования нейрокогнитивных, психо- и нейролингвистических аспектов нарушений когнитивных функций (нейрокогнитивный дефицит), которые рассматриваются в качестве одних из ведущих компонентов в симптоматике шизофрении при ее диагностировании (Зотов М.В., 1999; Velligan D. I, 1999; M. F. Green, R. S. Kern, D. L. Braff, J. Mintz, 2000; Гурович И.Я., Шмуклер А.Б., Магомедова М.В., 2001; Kim C. K., Kim S. H., Choe B. M, 2004; Nuechterlein K. H., Dawson M. E., Green, M. F., 2006; S. Van Hooren, 2008; Иванов М.В., Незнанов Н.Г., 2008; Исаева, Е. Р., Трегубенко, И. А., Мухитова, Ю. В., & Шошина, И. И., 2021). Также – особое внимание уделяется поиску мозговых механизмов данных нарушений. Так, например, Е.Р. Исаева, Ю.В. Мухитова с соавт.(2018) отмечали, что нарушения когнитивных процессов выявляются еще на уровне ранней обработки зрительной информации.

Изучение познавательной, в том числе мыслительной деятельности при шизофрении требует поиска и применения новых подходов и диагностических методов, основанных на высоких информационных и медицинских технологиях, которые могут предоставить бόльшую объективность и надежность в исследованиях нарушений мышления. С применением метода ай-трекера становится возможным более детальный анализ паттернов движений глаз в процессе решения когнитивной задачи больными шизофрении, что имеет важное значение для понимания структуры и механизмов сенсорно-когнитивных нарушений при шизофрении и для разработки технологий объективной диагностики нарушений восприятия и мышления. Метод ай-трекера позволяет ответить на вопросы о том, как человек обрабатывает визуальные стимулы и использует полученную информацию для поиска успешной стратегии решения определенных поставленных задач. Учитывая, что процесс принятия решения часто является скрытым, бессознательным, возможность приблизиться к пониманию этого процесса с помощью отслеживания взгляда потенциально представляется важной и перспективной технологией исследования с точки зрения решения многих теоретических и практических вопросов по определению механизмов возникновения нарушений когнитивных функций, а также для выявления надежных диагностических биомаркеров. В данном исследовании была проведена попытка объективизации в оценке когнитивных процессов на основе регистрации движений глаз (окуломоторной активности) при решении мыслительных задач больными шизофренией.

Одним из основных способов получения информации о внешнем мире является зрение. У людей острота зрения снижается постепенно от центрального к периферическому полю зрения, поэтому для получения точной визуальной информации необходимо привести изображение визуального объекта к зоне наиболее четкого зрительного восприятия. В этом процессе важную роль играют движения глаз: окуломоторная активность обеспечивает получение, преобразование и дальнейшее использование зрительной информации, полученной благодаря зрительному аппарату (Ярбус А. Л., 1965; Барабанщиков В. А., 1997; Ананьева К. И., Барабанщиков В. А., Харитонов А. Н., 2010; Барабанщиков В. А., Жегалло А. В., 2014).

Примечательно, что движения глаз дают представление о гомеостатическом балансе человека и отражают процесс формирования решения. Следовательно, наука о зрении исследует качество наблюдаемой среды, определенное в различных экспериментальных условиях. Более того, она отвечает на вопросы о том, как человек обрабатывает визуальные стимулы и использует полученную информацию для успешной стратегии достижения определенных целей (Ярбус А. Л., 1965; Барабанщиков В. А., 1997; Ананьева К. И., Барабанщиков В. А., Харитонов А. Н., 2010; Барабанщиков В. А., Жегалло А. В., 2014). Учитывая, что примерно 95% принятия решений человеком происходит на бессознательном уровне (Zaltman, G., 2003; Pop, N., Al, Dabija, D. C., and Iorga, A. M.,2014; Nyoni, T., and Bonga, W. G., 2017), исследование когнитивных процессов с помощью отслеживания взгляда открывает возможность приблизиться к невидимой части нейронных связей, преодолевая ограничения, связанные субъективностью проводимых методик, основанных на саморефлексии и самонаблюдении: опросники, тесты (Connors, B. L., Rende, R., and Colton, T. J., 2016; Bell, L., Vogt, J., Willemse, C., Routledge, T., Butler, L. T., and Sakaki, M.,2018).

Теоретические модели, раскрывающие взаимосвязи паттернов движения взгляда и когнитивных процессов, на настоящие момент времени представляются недостаточными. Кроме того, следуя глобальному тренду так называемой «цифровой стратегии»,необходимы технологии, позволяющие выявлять нарушения когнитивных функций при решении задач первичной и дифференциальной диагностики, а также – осуществлять мониторинг психического состояния и функционирования человека (Bryson G. B., 2001; Bestelmeyer P. E. G., Tatler B. W., Phillips L. H., Fraser G., Benson P. J., Clair St, 2006; Morita K., Miura K., Fujimoto M , 2017; Thakkar K. N., Diwadkar V. A., Rolfs M., 2017; Scholl, J., and Klein-Flügge, M., 2018; Rutkowski, T. M., Abe, M. S., Koculak, M., and Otake-Matsuura, M., 2020).

Ай-трекинг считается многообещающим подходом для повышения оценки достоверности результатов и объективизации этого процесса. Исследования установили, что окуломоторная активность является надежным биомаркером как сознательных, так и бессознательных когнитивных процессов. Например, характеристики глазодвигательных реакций позволяют дифференцировать достоверность получаемых ответов (отличают случаи лжи или недостоверности в ответах исследуемых). Исследования с применением ай-трекера экспериментально подтверждают, что паттерны движения глаз служат количественной (объективной) характеристикой процесса восприятия, внимания и мышления в реальном времени. Например, по результатам своих исследований P. Holzman и S. Levin, выдвинули предположение, что уже известный дефицит плавного слежения связан с нарушениями непроизвольного внимания, выражающегося в виде расторможенных саккад. Выделяется также характерная для больных шизофренией высокая частота коротких непроизвольных саккад, что подтверждает существующие гипотезы об избыточной отвлекаемости на вторичные, несущественные признаки и неспособность фильтровать информацию, отсекая более или менее значимые стимулы в условиях заданной деятельности (Ярбус А.Л., 1965; Владимиров А.Д., 1972; Барабанщиков В.А., 1997; Lee K. H, Williams L. M., 2000; Sereno, A. B., Holzman, P. S., 1993; Minassian A., Granholm E., Verney S., 2005; Kim, J., Park, S., and Blake, R., 2011; Ананьева К. И., Барабанщиков В. А., Харитонов А. Н., 2010; Домагалик и др., 2012; Барабанщиков В. А., Жегалло А. В., 2014; Daglas, R., Yücel, M., Cotton, S., Allott, K., Hetrick, S., and Berk, M., 2015; Бутенко В. В., 2016).

В последние годы было проведено множество исследований, посвященных описанию особенностей характеристик окуломоторной активности у больных с различными нервно-психическими расстройствами в сравнении с нормой. Так, например, Shiino T., Miura K., Fujimoto M. с соавторами выявили достоверно значимые отличия в пяти характеристиках окуломоторной активности у больных с расстройствами аутистического спектра и больных шизофренией, в сравнении с нормативной группой, при задачах «свободного просмотра» и просмотра с заданной целью (тесты плавного следования взгляда) (Shiino, T., Miura, K., Fujimoto, M., Kudo, N., Yamamori, H., Yasuda, Y., et al., 2020).

Эксперимент Д.А.Швайко и Е.А.Буденковой показал, что глазодвигательные реакции людей, страдающих шизофренией, отличаются высокой степенью дезорганизованности, наличие некорректных саккад, длительные фиксации на изолированных участках стимульного материала, не содержащих первостепенной для выполнения задачи информации, по сравнению с окулограммами здоровых людей (Ткаченко А. А., Демидова Л. Ю., Бабичева Н. В., 2018). Дисфункциональные движения глаз свидетельствуют о нарушении системы плавных слежений, что отражается в увеличении показателей различных окуломоторных характеристик (частота саккад, длительность фиксации взгляда и т.д.) у больных шизофренией, в сравнении с нормативной группой. Повышенная частота саккад во время следования взгляда при решении когнитивной задачи, вероятно, является компенсаторной, но данная интерпретация остается неоднозначной из-за отсутствия данных об определенные видах саккад (Бутенко В. В., 2016).

Было описано, что когнитивные нарушения, выявленные с помощью анализа взгляда, могут указывать или даже предсказывать психические заболевания (Fujioka, T., Inohara, K., Okamoto, Y., Masuya, Y., Ishitobi, M., Saito, D. N., et al. , 2016; Almubark, I., Chang, L.-C., Shattuck, K. F., Nguyen, T., Turner, R. S., and Jiang, X , 2020; Wolf, A., Ueda, K., and Hirano, Y., 2021). Кроме того, отслеживание взгляда может дать ценную информацию о когнитивных процессах как у здоровых взрослых, так и у пациентов со скрытыми формами расстройств. Предварительные результаты ряда исследований показывают, что параметры метрики взгляда, такие как: фиксации (их расположение, количество и длительность), саккады (их количество и амплитуды) и длина сканирования пути – являются аномальными при множестве неврологических и психических заболеваний (Скрипка Е. Ю, 2011; Beedie, S. A., St.Clair, D. M., and Benson, P. J., 2011; Beedie S. A., Benson P. J., Giegling I., 2012; Türkan, B. N., Amado, S., Ercan, E. S., and Perçinel, I., 2016; Morita K., Miura K., Fujimoto M. , 2017; Ткаченко А. А., Демидова Л. Ю., Бабичева Н. В. , 2018; Li, J., Zhong, Y., Han, J., Ouyang, G., Li, X., and Liu, H..,2020). Поскольку множество клинических работ требуют диагностики, основанной на этиологии (т.е. понимание процессов функционирования мозга у лиц, страдающих психическими расстройствами), разработка надежных биомаркеров является основной целью современных клинических исследований (Lee K. H, Williams L. M., 2000; Kim, J., Park, S., and Blake, R., 2011; Daglas, R., Yücel, M., Cotton, S., Allott, K., Hetrick, S., and Berk, M., 2015; Yahata, N., Kasai, K., and Kawato, M., 2017; Wolf, A., Ueda, K., and Hirano, Y., 2021).

Цель исследования: определение характеристик окуломоторной активности у больных шизофренией и у здоровых респондентов при решении когнитивной задачи на поиск и выбор общего (объединяющего) признака с определением неподходящего (лишнего) предмета по данному основанию.

Материалы и методы исследования В ходе исследования были обследованы пациенты 45 человек (26 человек – мужчины (56%), 19 человек– женщины (44%), средний возраст 39±11 лет) с диагнозом шизофрения, параноидная форма, на базе СПб ГБУЗ «Психиатрическая больница № 1 им. П.П. Кащенко». Диагноз устанавливался в соответствии с критериями МКБ-10. Участие пациентов в исследовании проходило добровольно, при условии отсутствия интеллектуального дефекта, активного психотического или иного состояния, препятствующего возможности проводить оценку своего состояния. Контрольная группа включала 59 здоровых испытуемых (15 человек – мужчины (25%), 44– женщины (75%), средний возраст 21±3 лет). Для оценки характеристик окуломоторной активности был использован метод ай-трекера с применением аппаратно-программного комплекса бесконтактной регистраций окуломоторной активности человека (частота камеры 250 Гц, точность 0,3⁰, рабочее расстояние камеры 60-85 см, область захвата 32-42 см с расстояния 70 см, диапазон камеры 850 нм (NIR). Для объединение точек взгляда в фиксации использовался штатный алгоритм I-DT (Dispersion Threshold Identification) с пороговым значением фиксаций 70 мс. Для оценки уровня обобщения и его нарушений в мышлении пациентов с шизофренией применялась методика “Исключение четвертого лишнего”. Расчет математико-статистических данных производился в программе STATISTICA 10 с использованием следующих методов статистического анализа: описательная статистика, частотный анализ, сравнительный анализ с использованием критерия Манна-Уитни.

Результаты исследования.

Больные шизофренией при решении мыслительных задач по методике «Исключение 4-го лишнего» демонстрируют бόльшую частоту фиксаций, в сравнении с нормативной группой, на зрительном стимуле (частота фиксаций выше, чем в группе нормы; p<0,001), фиксации носят более длительный характер (среднее время и максимальное время фиксаций, p<0,001), что может свидетельствовать о более длительном разглядывании стимулов и затруднениях в принятии решения при выборе лишнего предмета в карточке. Больные шизофренией демонстрируют меньший диаметр ширины зрачка (р<0,001), что может указывать на низкий уровень когнитивной нагрузки в период решения актуальной задачи, сложности в сосредоточении и концентрации внимания, а также это может быть следствием принимаемой медикаментозной терапии, (Таблица 1).

Таблица 1 Сравнительный анализ характеристик окуломоторной активности у больных шизофренией и в нормативной группе при решении мыслительных задач в методике «Исключение четвертого лишнего»

Был проведен сравнительный анализ характеристик окуломоторной активности в нормативной группе и у больных шизофренией при решении задач в зависимости от уровня обобщения выбранного признака: по категориальному и функциональному признаку, по конкретно-ситуативному признаку, латентному признаку. Результаты показали статистически значимые различия (p<0,01) по количеству зрительных фиксаций и длительности фиксаций во всех трех вариантах ответов: больные шизофренией затрачивают значительно больше времени на исследование зрительного стимула и совершают бόльшее количество фиксаций при выборе признака для проведения обобщения (Таблица 2, Таблица 3, Таблица 4).

Таблица 2 Сравнительный анализ характеристик окуломоторной активности у больных шизофренией при обобщении по категориальному и функциональному признакам при решении задач в методике «Исключение четвертого лишнего»

Таблица 3 Сравнительный анализ характеристик окуломоторной активности у больных шизофренией при обобщении по конкретно-ситуативному признаку в методике «Исключение четвертого лишнего»

Таблица 4 Сравнительный анализ характеристик окуломоторной активности у больных шизофренией при решении задач по латентному признаку в методике «Исключение четвертого лишнего»

Далее был проведен сравнительный анализ окуломоторной активности у больных шизофрений при выборе верного ответа, т.е. по существенному признаку (категориальный и функциональный, конкретно-ситуативный), и неверного ответа, т.е. по несущественному признаку (латентный). Больные шизофренией при решении задачи с выбором неверного ответа (латентного признака) демонстрируют меньшее количество фиксаций и бόльшее время фиксации на изображениях-стимулах, в сравнении с аналогичными характеристиками окуломоторной активности у больных шизофренией при выборе верных ответов – по категориальному и конкретно-ситуативному признакам (p<0,001) (Таблица 5, Таблица 6).

Таблица 5 Сравнительный анализ характеристик окуломоторной активности у больных шизофренией при обобщении по конкретно-ситуативному и латентному признакам при решении задач в методике «Исключение четвертого лишнего»

Таблица 6 Сравнительный анализ характеристик окуломоторной активности у больных шизофренией при обобщении по категориальному и латентному признакам при решении задач в методике «Исключение четвертого лишнего»

Далее мы провели анализ ответов и особенностей движения взгляда при решении задач в простых по уровню сложности карточках. С ними больные шизофренией справлялись легче: они чаще давали ответы в соответствии с нормативными, демонстрировали категориальный уровень обобщений. Следует отметить, что при выполнении задачи в простых карточках больные шизофренией демонстрировали и схожие с нормативной группой тенденции окуломоторной активности: они длительнее и чаще фиксировали взгляд на верном ответе (изображении).

В нормативной группе в целом наблюдалось меньшее количество фиксаций на всех 4 изображениях в карточках. При выполнении задачи на выделение существенного признака в простых карточках у здоровых респондентов было выявлено 2 паттерна движения глаз: 1) в одних случаях здоровые испытуемые производили длительные фиксации на 2-3 изображениях, исключая «лишний» предмет (верный ответ); обобщение производили на категориальном уровне; 2) в других случаях – исследуемые рассматривали все 4 изображения в карточке, но отмечали более длительную фиксацию на «лишнем» предмете (верный ответ) и также производили обобщение на категориальном уровне. Таким образом, окуломоторные характеристики в нормативной группе отличались минимальным числом фиксаций, меньшей длительностью фиксаций, отсутствием длительных фиксаций на всех изображениях, отсутствием фиксации либо увеличением времени фиксации на «лишнем» предмете (Рисунок 1). В норме изображения в карточках изучались преимущественно последовательно, чаще использовался алгоритм «по кругу» (или квадрат) или диагональный тип (Рисунок 2).

Рисунок 1 Движение взгляда в нормативной группе при решении задачи на выделение существенного признака на категориальном уровне обобщения в методике «Исключение четвертого лишнего»

Рисунок 2. Движение взгляда (круговой или диагональный типы рассмотрения предметов) в нормативной группе при решении задачи на выделение существенного признака на категориальном уровне в методике «Исключение четвертого лишнего»

Больные шизофренией демонстрировали бόльшее число фиксаций, более подробное изучение деталей рисунков с последующим возвращением к ним, фиксации вне исследуемых картинок. Также отмечались разные типы алгоритмов движения взгляда при изучении изображений: линейный, диагональный, круговой. При исследовании картинок в карточках простого уровня сложности больные шизофренией демонстрировали схожие с нормативной группой тенденции: малое количество фиксаций, принятие решения осуществляется на основании рассмотрения 2-3 предметов на карточке при эффективном решении задачи. Однако в некоторых карточках больные шизофренией демонстрировали случаи хаотического перемещения взгляда, что может свидетельствовать о затруднениях в поиске и выделении общего признака в изображенных объектах (Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5).

Рисунок 3 Движение взгляда в группе больных шизофренией с фиксацией вне исследуемой зоны при решении задачи на выделение существенного признака на категориальном уровне обобщения в методике «Исключение четвертого лишнего»

Рисунок 4 Движение взгляда в группе больных шизофренией с множеством фиксаций на деталях при решении задачи на выделение существенного признака на категориальном уровне обобщения в методике «Исключение четвертого лишнего»

Рисунок 5 Движение взгляда в группе больных шизофренией с малым количеством фиксаций при решении задачи на выделение существенного признака на категориальном уровне обобщения в методике «Исключение четвертого лишнего»

Далее были проанализированы окуломоторные характеристики в норме и у больных шизофренией при рассмотрении карточек более сложного уровня и выделении «лишнего» предмета. Также сравнивались ответы на категориальном, конкретно-ситуативном уровне обобщения и на основе латентных признаков. Были обнаружены следующие тенденции.

В нормативной группе при решении сложных задач более длительные фиксации и бόльшая частота фиксаций взгляда осуществлялись на изображении-стимуле, который являлся «лишним» в карточке, и это были верные ответы.

В подгруппе больных шизофренией, которые давали верные ответы на категориальном уровне обобщения, пациенты также демонстрировали схожие с нормативной группой тенденции.

В подгруппе больных шизофренией, которые давали неверные ответы, сделанные на основе актуализации латентных признаков, пациенты не фиксировали взгляд на правильных «лишних» предметах, а более длительно рассматривали все четыре изображения. Т.е. в процессе принятия решения взгляд дольше останавливался не на изображениях, которые являются «лишними», с точки зрения большинства здоровых людей, а на совершенно разных изображениях-стимулах. Например, в карточке «сверло, шуруп, пила, топор» больные шизофренией этой подгруппы чаще и длительнее рассматривали изображение пилы; в карточке «гитара, радио, телефон, конверт» - одинаково долго разглядывали все 4 картинки; в карточке «зонт, фуражка, пистолет, барабан» - дольше фиксировали взгляд на пистолете. И в итоге, данные пациенты решали задачу выбора лишнего предмета в карточке совершено случайным образом, чаще на основе актуализации латентного признака и давали неверный ответ.

При оценке движения взгляда в процессе рассматривания карточек и выборе «лишнего» предмета нами обнаружена следующая закономерность: в нормативной группе – первые фиксации на стимуле направлены на распознавание объекта (2-3 фиксации), изучение объектов на карточке проводилось преимущественно по двум алгоритмам – по кругу (по или против часовой стрелки) или по диагонали. Минимальное количество фиксаций (2-3) представляетсядостаточным для того, чтобы изображение воспринималось целостно, и были выделены существенные признаки для обобщения предметов (Рисунок 6). После того, как начинается процесс поиска ответа на поставленную задачу, требуется больше движений взгляда на объектах для их сравнения и выбора группирующего признака: какой предмет лишний из 4-х представленных в карточке. Здоровые респонденты чаще делали обобщение на основании минимального числа фиксаций.

Рисунок 6. Движение взгляда в нормативной группе при решении задачи (карточки сложного уровня) на выделение существенного признака на категориальном уровне обобщения методики «Исключение четвертого лишнего»

Больные шизофренией обнаруживали бόльшее число фиксаций и движений взгляда, а также соскальзывания с поля изображений (Рисунок 7) при рассмотрении предметов в сложных карточках; было последовательное или попеременное сравнение, рассматривались отдельные части изображения (детали), зачастую наблюдалось хаотическое рассматривание (Рисунок 8, 9, 10).

Рисунок 7 Движение взгляда и соскальзывания с поля изображения в группе больных шизофренией при решении задачи в карточках сложного уровня методики «Исключение четвертого лишнего»

Рисунок 8 Движение взгляда и фиксация на отдельных деталях изображения в группе больных шизофренией при решении задачи в карточках сложного уровня методики «Исключение четвертого лишнего»

Рисунок 9 Движение взгляда и хаотическое рассматривание в группе больных шизофренией при решении задачи на выделение существенного признака в карточках сложного уровня методики «Исключение четвертого лишнего»

Рисунок 10 Движение взгляда в группе больных шизофренией при решении задачи на основе актуализации латентного признака в карточках сложного уровня методики «Исключение четвертого лишнего»

Следовательно, исходя из объективной регистрации движения глаз, мы можем сделать вывод: более длительная фиксация взгляда на предмете (изображении) и меньшее количество фиксаций на остальных изображениях карточки в норме могут указывать на процесс выбора группирующего признака. Хаотичные движения глаз, большое количество фиксаций при отсутствии фиксации на каком-то одном (лишнем) предмете отражают трудности в поиске общих связей между изображенными предметами и выборе существенного группирующего признака.

Заключение

Таким образом, при проведении эксперимента, в котором с помощью айтрекера фиксировались движения глаз при решении мыслительной задачи на поиск общего существенного признака в изображениях предметов с выделением лишнего (неподходящего) предмета в методике «Исключение 4-го лишнего», были получены закономерности, характерные и для здоровых респондентов, и для больных шизофренией: характеристики движения глаз отражают активный процесс когнитивной обработки информации или его затруднения. Так, длительная фиксация взгляда на предмете (изображении) на фоне снижения количества фиксаций на других изображениях может указывать на процесс когнитивного анализа и выбора и принятия на этой основе решения. Хаотичные движения глаз, большое количество фиксаций при отсутствии фиксации на каком-то одном предмете отражают трудности в поиске значимой информации для принятия решения.

Также были получены и статистически значимые различия в окуломоторной (глаздвигательной) активности при решении мыслительных задач между группой здоровых испытуемых и группой больных шизофренией:

Нормативная группа производит минимальное количество зрительных фиксаций при рассмотрении изображений-стимулов в карточках: первые фиксации направлены на распознавание и целостное восприятие объекта (2-3 фиксации); последующие фиксации демонстрируют процесс сопоставления/сравнения объектов и выделение существенного, группирующего признака для их обобщения. При этом у здоровых респондентов используется преимущественно два типа алгоритмов движения взгляда в процессе решения поставленной мыслительной задачи: по кругу (по или против часовой стрелки) и по диагонали.

Малое количество фиксаций в нормативной группе может быть связано с более быстрыми фиксациями меньше 70 мс, которые выходят за рамки чувствительности прибора. Несмотря на то, что фиксациями принято считать более длинные (от 100 мс и выше) остановки взгляда (Wass, S.V., Smith, T.J. et al, 2013), ряд исследователей считает, что минимальное время фиксаций должно составлять 50 мс (Барабанщиков В. А., Жегалло А. В., 2014).

При решении задачи на обобщение в методике «Исключение четвертого лишнего» у больных шизофренией, в сравнении с нормативной группой, отмечается на высоком уровне статистической значимости повышение показателей частоты зрительных фиксаций, длительности фиксаций, увеличение диаметра зрачка. Помимо этого наблюдались соскальзывания с поля изображений при рассматривании изображений, большое количество фиксаций на отдельных частях изображения (деталях), хаотическое рассматривание, что может свидетельствовать о затруднениях не столько в целостном восприятии изображений, сколько в мыслительных операциях сравнения и обобщения изображенных предметов на основе общего группирующего признака. Как следствие, больные шизофренией чаще давали неверные ответы, основанные на случайных, несущественных, латентных признаках, не отражающих реальных взаимосвязей между изображенными в карточках предметами. При обобщении по латентному признаку больные шизофренией демонстрировали меньшее количество зрительных фиксаций на очевидных, «верных» лишних предметах и бόльшее время фиксации на всех остальных изображениях, что может свидетельствовать о нарушении селективности в процессе зрительного восприятия и нарушениях селективности и критичности в процессе мыслительной деятельности. Можно предположить, что в процессе сопоставления зрительных стимулов, представленных на карточках методики «Исключение 4-го лишнего», больным шизофренией было сложно определить и выбрать из всего объема разнообразной зрительной информации наиболее значимые (существенные) признаки и свойства изображенных предметов. Вследствие этого им было сложно выделить общий группирующий признак и определить «лишний», неподходящий предмет.

Если провести аналогию наблюдаемых явлений с феноменами из гештальт-психологии, то можно предположить, что больные шизофренией испытывают затруднения с выделением фигуры из фона, но не на уровне зрительного восприятия, а на уровне базовых мыслительных процессов, где нужно выделить главный признак того или иного предмета или явления на фоне широкого спектра сопутствующих разнообразных признаков.

Вместе с тем, следует отметить, что при решении простых карточек больные шизофренией демонстрировали достаточный уровень продуктивности в выделении существенных признаков и схожие с нормативной группой тенденции, используя преимущественно линейный, диагональный, круговой типы алгоритмов движения глаз при рассматривании изображений. Единственное, что их отличало от здоровых респондентов, - это общее количество и длительность зрительных фиксаций при рассматривании изображений в карточках. Больные шизофренией затрачивали значительно больше времени на исследование зрительного стимула и совершали бόльшее количество фиксаций при выборе группирующего признака для проведения обобщения.

При решении сложных карточек больные шизофренией, давшие правильные ответы на категориальном уровне обобщения, демонстрировали схожие с нормативной группой тенденции в движениях глаз. При решении сложных карточек с выделением неверного «лишнего» предмета (на основе латентных признаков) больные шизофренией либо долго разглядывали все 4 изображения в карточке, застревая на деталях без фиксации взгляда на чем-то одном, что отражало затруднения в выделении значимого, общего признака или свойства предмета, либо более длительно рассматривали неверные «лишние» предметы.

Таким образом, проведенное исследование позволило сделать вывод о том, что движения глаз при решении когнитивных задач на определение значимого общего признака в представленных на карточках изображениях предметов, сопровождают когнитивный процесс обработки информации и отражают 2 его этапа: 1) распознавание зрительных образов, представленных на карточке – этап зрительного восприятия; 2) выдвижение и проверка гипотез, анализ, сравнение и обобщение зрительных стимулов, формулирование ответа (умозаключения) – собственно мыслительный процесс.

Определены закономерности глазодвигательной активности при осуществлении решении когнитивных задач у здоровых испытуемых и у больных шизофренией. Использование в исследовании айтрекера позволило осуществить попытку объективизации в оценке нарушений процесса поиска и выделения значимого (существенного) признака предметов через регистрацию движений глаз при решении задачи на обобщение предметов и исключение 4-го лишнего. Установлено, что хаотичные движения глаз отражают нарушенную мыслительную активность и связаны с главной проблемой когнитивной деятельности больных шизофренией - с выбором значимого (главного, существенного) признака или свойства из всего многообразия воспринимаемых стимулов.

Ограничения и перспективы исследования: данное исследование, проведенное с использованием метода бесконтактной регистрации окуломоторной активности с помощью айтрекера, оставляет нераскрытым вопрос, на каком этапе обработки информации (мыслительных процессов) происходит сбой при решении когнитивных задач у больных шизофренией. Остается нерешенной проблема объективной диагностики и оценки нарушений мыслительной деятельности, а использование только данного метода не дает все полноты картины данных нарушений.

На наш взгляд перспективным шагом в изучении когнитивных нарушений при шизофрении может являться организация и проведение эксперимента, который позволит рассмотреть объективно и более детально психофизиологические и нейропсихологические уровни и этапы процесса решения логических задач и механизмы его нарушений.