Механизмы формирования специфической одаренности

Санкт-Петербургский  государственный  политехнический университет

               

Факультет медицинской  физики и биоинженерии

Кафедра физико-химических основ медицины

«Механизмы формирования специфической одаренности»

Курсовая работа

Выполнил:

Студент 5 курса

Гр. № 5181 / 10

Морозова Е.А.

 

Преподаватель:

Божокин С.В.

Санкт-Петербург

2012

 

Оглавление

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Очень часто  мы задаемся вопросами,  почему одним  людям легко даются точные науки, другие прекрасные художники,  третьи обладают абсолютным слухом и являются талантливыми музыкантами? И для приобретения навыков в определенных сферах одаренным людям подчас вовсе не требуются годы усердного обучения. Кажется, сама природа наделила талантливого человека определенными способностями и навыками. Даже на примере группы детей, относящихся к одной возрастной категории и развивающихся примерно в равных условиях, можно заметить некоторые различия в скорости освоения нового учебного материала, выражении творческих способностей, спортивных навыков.

Чаще всего одаренность рассматривается со стороны психологии как свойство, как качество, присущее определенным людям. Согласно определению, одаренность — это системное, развивающееся в течение жизни качество психики, которое определяет возможность достижения человеком более высоких, незаурядных результатов в одном или нескольких видах деятельности по сравнению с другими людьми. 

Рассматривая  проблему одаренности со стороны  биологии, в частности генетики и морфологии, мы сможем подойти к вопросу более фундаментально.  Таким образом, цель курсовой работы – показать, что в основе формирования специфической одаренности лежат генетическая предрешенность и  нейроморфологические основы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Функциональные  предпосылки постановки проблемы одаренности

 

Одаренностью  можно назвать крайнее проявление индивидуальной специфичности человека в определенной области или даже в нескольких. Редко одаренность  бывает универсальной, чащ мы встречаемся  с примерами одаренности в каких-то определенных направлениях: в особенностях слуха, зрения, двигательного аппарата и т.д. Особое внимание следует уделить зрительной одаренности, которая оставила свое отражения в народных легендах и наблюдениях. В средние века это свойство отдельных индивидуумов было уже хорошо известно и успешно использовалось в военном деле: специально отобранные лучники безошибочно попадали в цель. Систематические успехи некоторых летчиков в Великой Отечественной войне связывали с необычайной остротой их зрения. Психологами давно уже было установлено, что острота зрения варьирует иногда на 200%, и также сильно может различаться и широта обзора.

Таким образом, можно сделать вывод, что некоторые  индивидуумы обладают исключительными  особенностями зрительного анализатора. Встречается подобное явления сравнительно редко.

Также весьма вариабельны  и различия в остроте слуха  между отдельными индивидами. Также  особого внимания заслуживает уникальная способность некоторых людей  к дифференцировке звуков. Например, проблема формирования абсолютного  слуха – весьма специфического свойства.

Проявления  двигательной сферы человека также  весьма различны и детерминированы  скоростью реакции, мышечной силой, подвижностью. По-видимому, спортивные рекорды основываются на индивидуальной одаренности.

Важной задачей  является изучение материальных основ специфической одаренности или элементарной. Поскольку данная одаренность в значительной мере определяется локальными центрами мозга, то ее морфологическую суть легче обнаружить, сравнив указанные центры у как можно большего количества людей. Если говорить уже о механизмах возникновения более сложной одаренности, то можно только лишь строить предположения и гипотезы. Хотя возможно, что первопричины формирования и специфической, и сложной одаренности основываются на одной и той же закономерности. Например, рассмотрим гипотетический механизм формирования художественной одаренности. Большинство людей не могут писать с натуры, поскольку для этого нужно не только видеть, но и уметь воспроизвести увиденной на холсте. Соответственно, дар художника предполагает высокий уровень развития зрительной и двигательной активности. Также важную роль играет координация между зрительным и двигательным центрами. Творческая деятельность также может вовлекать и абстрагирование, и воспоминания, и эмоциональное сопереживание. Как результат, механизм индивидуальной художественной одаренности может ещё больше усложняться, благодаря включение в действие все больших территория мозга.

Можно высказать  убеждение, что одаренность поддается  моделированию, то есть доступна научному анализу. Важно лишь определить и зафиксировать те следы, которые остаются в структурах мозга вследствие феномена одаренности. Главным для решения проблемы будет обнаружения принципа, на основе которого формируются следы.

Цитоархитектонические предпосылки разработки проблемы одаренности

 

На рубеже 19-20 вв. в науке предпринимались попытки  реализовать гипотезу о зависимости  одаренности от  общей массы мозга и количества извилин. Однако, теория не привела к каким-либо результатам, поскольку была обнаружена сильная вариабельность между массами мозга среди одаренных людей. Так, мозг одаренного человека может быть как выше, так и ниже среднего уровня. То же касается и борозд и извилин. В частности, было обнаружено, что мозг А. Франса оказался на низшей границе вариантов весовых показателей, а мозг И.С. Тургенева  - на самой верхней,  в то время как оба они были одаренными людьми. Логическим последствием указанных противоречий стало отрицание роли массы мозга в формировании одаренности. Внимание современных исследователей целиком обратилось к микроскопическому изучению мозга.

Впервые архитектоника  полей мозга была изучена Филимоновым. В своей работе ученый показал, что  затылочная область у различных  людей неодинакова по характеру  составляющих ее цитоархитектонических полей: их размеру конфигурации и особенностям расположения. Это открытие послужило началом разработке исследований архитектоники полей других отделов мозга. Изучение архитектоники мозга  активно проводилось в московском Институте мозга в 30-40 гг. Было показано, что различия в размерах одноименных областей мозга у различных людей оказались незначительными (табл. 1). Строгой корреляции между размерами поверхностей цитоархитектонических полей и одаренностью выявлено не было.

Таблица 1

Крайние отклонения в размерах и площади  поверхности (мм²) неокортекса по отдельным областям у различных людей

 

область	значение		Количество  обследованных людей	б/а
	Минимальное (a)	Максимальное (б)
Затылочная Лобная Верхняя теменная Нижняя теменная Верхняя лимбическая Височная	9072 19700 5880 6778 2255 15046	11748 23436 6940 8604 3284 22492	8 7 6 6 8 5	1,29 1,14 1,18 1,28 1,45 1,40

 

Тем не менее, позднее  Хайфлек пытался связать художественную одаренность с размерами затылочной областью мозга и  в особенности с одним из подполей поля 18.

В 80-е годы в  московском институте мозга были возобновлены исследования по архитектоническому изучению  и измерению формаций  мозга у взрослых людей, относящимся к разным возрастным категориям. Исследование проводилось на большем количестве материала и включало в себя изучение не только некортекса, но и архикортекса и различных субкортикальных отделов мозга. Как измеряемый показатель использовался не только размер области мозга, но и объем мозгового вещества этой области. Для интерпретации получены данных использовался эволюционный метод установления функционального значения эколого-морфологических корреляций, обнаруженных у млекопитающих, в том числе и человека[1].

В качестве исследуемого материала использовались препараты мозга от 10-27 индивидуумов. Методика приготовления препарата органа заключалась заключалась в формалиновой фиксации мозга, заливке в парафин,  окраске срезов толщиной 20 мкм по Ниселю. Границы формаций ставились под микроскопом на всей серии срезов, переносились затем на бумагу в  виде проекций и измерялись планиметрически.

Первым этапом явилось изучение зрительной системы, в частности ее диэнцефалического  центра – латерального коленчатого  тела (ЛКТ). Было показано, что крайние  индивидуальные различия ЛКТ достигают 2,8 раза и никак не коррелируют  с различиями в массе мозга. Более, того максимальный объем ЛКТ (152 мм²) был найден в мозге меньшей массы (1238 г.) и наоборот, минимальный объем ЛКТ (53,2 мм²) – в мозге большей массы (1320 г.). Крайние различия в массе мозгового вещества зрительной системы оказались столь велики, что их нельзя было квалифицировать согласно вариабельности. Различия были столь принципиальны, что указывали на специфическое преобладание соответствующей функции у индивидуума.

Следующим этапом исследования было изучение архитектоники других частей мозга, таких как хвостатое ядро, скорлупа, неостриатум и др. на примере исследования зрительного анализатора (табл.2).

 

Таблица 2

Крайние отклонения в объеме зрительных центров, архикортекса и субкортикальных формаций конечного мозга (мм²) у различных людей

 

Формация мозга	значение		Количество  обследованных людей	б/а
	Минимальное (a)	Максимальное (б)
Поле 17 ЛКТ Хвостатое ядро Скорлупа Неостриатум Палеостриатум:        наружный  членик        внутренний членик Гиппокамп Зубчатая пластинка Миндалевидное тело	2804 53,2 2224 1447 3671 867 597 288 520 42 678	6157 152 4560 5342 9902 1498 891 607 1576 119 1501	21 27 21 21 21 10 10 10 18 17 10	2,19 2,85 2,05 3,69 2,69 1,72 1,53 2,10 3,03 2,86 2,21

 

Важным результатом  исследования было обнаружение закономерности, согласно которой многократные индивидуальные различия встречаются в центрах  мозга, имеющих  отношение к таким функциям как зрение, двигательная сфера, эмоции, поведенческие реакции, эмоции, память. Своеобразие указанных функций нервной системы и определяет, в основном, ту или иную специфическую одаренность индивидуума, если она достаточно выражена.

Наглядное изображение  восковых реконструкций по срезов мозга  крайних вариаций по размерам определенных формаций представлено на рис. 1.и.2.

 

                    Рис.1                                  Рис.2       

 

Рис.1. Восковые реконструкции (по срезам мозга) крайних индивидуальных различий хвостатого ядра. 1- минимальный  вариант, 2 – максимальный вариант.

Рис.2. Восковые реконструкции (по срезам мозга) крайних  индивидуальных различий скорлупы. 1- минимальный  вариант, 2 – максимальный вариант.

 

Также было показано, что масса мозгового вещества определенных участков мозга выше у  некоторых индивидуумов по сравнению с большинством. При этом относительно других центров мозга у того же самого индивидуума могут наблюдаться минимальные показатели.

Весьма существенно, что, согласно вариационно-статистическому анализу обработки показателей индивидуальных вариантов, последние не коррелируют с изменениями в массе мозга индивидуумов. Возможно, функциональная индивидуальная специфичность того или иного центра является настолько существенной и доминирующей, что полностью перекрывает ту пропорциональную зависимость, которая должна была бы обнаруживаться в соотношении отдельных структурных компонентов мозга при изменении его общей массы. Данный факт свидетельствует, что вариабельность количества мозгового вещества отдельных центров мозга является эквивалентом специфической одаренности [1].

Следует отметить, что такие  значительные увеличения массы мозгового  вещества в определенных центрах  мозга позволяют пересмотреть установившуюся точку зрения на то, что они могут  быть индивидуально приобретенными в результате тренировки. Предполагается, что здесь сказывается не только этот фактор, но и генетические факторы, обусловившие определенный размер функциональной емкости анализатора.

Эволюционная  теория развития мозга

 

Исследования, проведенные на препаратах мозга  ограниченного количества людей, не являются исчерпывающими доказательства нейроморфологической теории одаренности. Сложность исследования на людях заключается, прежде всего, в подборе материала,  соответствующего определенным критериям. В частности, для выявления корреляций между архитектоникой мозга и специфической одаренностью,  изучаемые препараты мозга должны быть получены от людей, обладающих неординарными способностями: художников, снайперов, музыкантов и спортсменов различного профиля. Поэтому был выбран другой метод доказательства – эволюционный. Он позволил вскрыть теоретические основы данного феномена как всеобщей закономерности эволюции мозга млекопитающих, для которой, данные полученные на разных людях, - лишь одно из ее проявлений.