Зрительное развитие младенцев
Зрение младенцев касается развития зрительных способностей у младенцев от рождения до первых лет жизни. Аспекты человеческого зрения, которые развиваются после рождения, включают остроту зрения, слежение, восприятие цвета, восприятие глубины и распознавание объектов .
В отличие от многих других сенсорных систем человека , зрительная система – компоненты от глаза до нервных цепей – развивается в основном после рождения, особенно в первые несколько лет жизни. При рождении зрительные структуры полностью присутствуют, но их потенциал незрелый. С первого момента жизни в зрительной системе младенца имеется несколько врожденных компонентов. Новорожденные могут обнаруживать изменения яркости, различать неподвижные и кинетические объекты, а также следить за кинетическими объектами в своих полях зрения. Однако многие из этих направлений развиты очень слабо. Благодаря физическим улучшениям, таким как увеличение расстояния между роговицей и сетчаткой , увеличение размеров зрачков и усиление колбочек и палочек , зрительные способности младенца резко улучшаются. Нейронные пути и физические изменения, лежащие в основе этих улучшений зрения, остаются в центре внимания исследований. Из-за неспособности младенца вербально выразить свое зрительное поле, растущее количество исследований в этой области в значительной степени опирается на невербальные сигналы, включая воспринимаемую способность младенца обнаруживать закономерности и визуальные изменения. Основные компоненты зрительной системы можно разделить на острота зрения , восприятие глубины, цветовая чувствительность и светочувствительность.
Обеспечивая лучшее понимание зрительной системы, будущие методы лечения детской и детской офтальмологии можно определить . Кроме того, создав график развития зрительного восприятия у «нормальных» новорожденных и младенцев, исследования могут пролить некоторый свет на отклонения, которые часто возникают и мешают идеальному сенсорному развитию и изменениям.
Разработка
[ редактировать ]Острота зрения
[ редактировать ]
Острота зрения , то есть резкость глаза до мелких деталей, является основным компонентом зрительной системы человека. требуются не только мышцы глаза – мышцы глазницы и цилиарные Для того, чтобы сфокусироваться на конкретном объекте посредством сокращения и расслабления, мышцы, но и другие части сетчатки, такие как ямка, – чтобы проецировать четкое изображение на глаз. сетчатка. Мышцы, которые инициируют движение, начинают укрепляться с рождения до 2 месяцев, после чего младенцы начинают контролировать свои глаза. Однако через два месяца изображения по-прежнему кажутся нечеткими из-за других компонентов зрительной системы, таких как ямка и сетчатка, а также схемы мозга, которые все еще находятся на стадиях развития. Это означает, что, хотя младенец и способен сфокусироваться на четком изображении на сетчатке, ямка и другие зрительные части мозга еще слишком незрелы, чтобы передавать четкое изображение. Острота зрения новорожденных также очень ограничена по сравнению со взрослыми: она в 12–25 раз хуже, чем у нормального взрослого человека. [3] Важно отметить, что расстояние от роговицы в передней части глаза ребенка до сетчатки , расположенной в задней части глаза, составляет 16–17 мм при рождении, 20–21 мм в возрасте одного года и 23–25 мм в детском возрасте. подростковый возраст и взрослая жизнь. [1] Это приводит к уменьшению изображений на сетчатке у младенцев. Зрение детей до одного месяца колеблется от 6/240 до 6/60 (от 20/800 до 20/200). [4] К двум месяцам острота зрения повышается до 6/45 (20/150). К четырем месяцам острота зрения улучшается в 2 раза, что составляет 6/18 (20/60). По мере роста ребенка острота зрения достигает стандарта здорового взрослого человека 6/6 (20/20) к шести месяцам. [5]
Одним из основных методов измерения остроты зрения в младенчестве является тестирование чувствительности младенца к визуальным деталям, таким как набор черных полосок на графическом изображении. Исследования показали, что большинство младенцев в возрасте одной недели могут отличить серое поле от поля с тонкими черными полосами на расстоянии одного фута. [6] Это означает, что большинство младенцев будут дольше смотреть на структурированные зрительные стимулы, а не на простые стимулы без шаблонов. [7] Постепенно у младенцев развивается способность различать полоски линий, расположенные ближе друг к другу. Таким образом, измеряя ширину полосок и их расстояние от глаза ребенка, можно оценить остроту зрения, при этом обнаружение более тонких полосок указывает на лучшую остроту. При обследовании младенцев, предпочитающих зрительные стимулы, было обнаружено, что месячные младенцы часто смотрели в основном на заметные, острые черты объекта – будь то четко выраженная кривая или край. [8] Начиная с двухмесячного возраста младенцы начинают направлять саккады внутрь предмета, но по-прежнему концентрируя внимание на сильных сторонах предмета. [9] [10] Кроме того, было обнаружено, что младенцы, начиная с месячного возраста, предпочитают движущиеся визуальные стимулы, а не неподвижные. [11]
Лица
[ редактировать ]Новорожденные обладают исключительной способностью различать и распознавать лица вскоре после рождения. [12] [13] Поэтому неудивительно, что младенцы хорошо узнают лицо своей матери. Исследования показали, что новорожденные отдают предпочтение лицам своих матерей через две недели после рождения. На этом этапе младенцы концентрировали свое визуальное внимание на изображениях собственной матери в течение более длительного периода времени, чем на изображениях совершенно незнакомых людей. [14] Исследования показали, что младенцы даже в возрасте четырех дней дольше смотрят на лицо своей матери, чем на лицо незнакомца, только тогда, когда мать не носит платок. Это может свидетельствовать о том, что линия роста волос и внешний периметр лица играют важную роль в распознавании лица новорожденного. [15] По словам Маурера и Салапатека, месячный ребенок сканирует внешний контур лица, уделяя особое внимание глазам, тогда как двухмесячный ребенок сканирует более широко и фокусируется на чертах лица, включая глаза. и рот. [10]
При сравнении черт лица разных видов было обнаружено, что шестимесячные младенцы лучше различали информацию на лице людей и обезьян, чем младенцы старшего возраста и взрослые. Они обнаружили, что и девятимесячные дети, и взрослые могут различать изображения человеческих лиц; однако ни младенцы, ни взрослые не обладали такими же способностями, когда дело касалось изображений обезьян. С другой стороны, шестимесячные младенцы были способны различать черты лица как на человеческих лицах, так и на лицах обезьян. Это говорит о том, что происходит сужение обработки лиц в результате изменений нейронной сети в раннем познании . Другое объяснение состоит в том, что у младенцев, скорее всего, нет опыта общения с лицами обезьян и относительно мало опыта с человеческими лицами. Это может привести к более широкой настройке системы распознавания лиц и, в свою очередь, к преимуществу в распознавании личности в целом (т. е. независимо от вида). Напротив, здоровые взрослые люди благодаря частому взаимодействию с людьми тонко настроили свою чувствительность к лицевой информации людей, что привело к специализации коры головного мозга. [16]
Восприятие глубины
[ редактировать ]Чтобы воспринимать глубину , младенцы, как и взрослые, полагаются на несколько сигналов, таких как расстояние и кинетика . Например, тот факт, что объекты, расположенные ближе к наблюдателю, заполняют больше пространства в нашем поле зрения, чем объекты, расположенные дальше, дает некоторые подсказки для восприятия глубины у младенцев. Фактические данные показали, что глаза новорожденных работают не так, как у детей старшего возраста или взрослых – главным образом из-за плохой координации глаз. Глаза новорожденного движутся в одном направлении лишь примерно половину времени. [17] Сила контроля глазных мышц положительно коррелирует с достижением восприятия глубины. Человеческие глаза устроены таким образом, что каждый глаз отражает стимул под немного разным углом, создавая в результате два изображения, которые обрабатываются в мозгу. Эти изображения предоставляют важную визуальную информацию о трехмерных особенностях внешнего мира. Поэтому способность младенца контролировать движение глаз и сосредотачиваться на одном объекте имеет решающее значение для развития восприятия глубины.
Одно из важных открытий детского восприятия глубины было сделано благодаря исследователям Элеоноре Дж. Гибсон и Р.Д. Уоку. [18] Гибсон и Уок разработали аппарат под названием « визуальный обрыв» , который можно использовать для исследования зрительного восприятия глубины у младенцев. Короче говоря, младенцев помещали на шверт с одной стороны, которая содержала иллюзорный крутой обрыв («глубокая сторона»), и с другой стороны, где находилась платформа шверта («мелкая сторона»). На самом деле обе стороны, покрытые стеклом, были безопасны для младенцев. В ходе своего эксперимента Гибсон и Уок обнаружили, что большинство младенцев в возрасте от 6 до 14 месяцев не переходят с мелкой стороны на глубокую из-за врожденного чувства страха перед высотой. В результате этого эксперимента Гибсон и Уок пришли к выводу, что к шести месяцам у младенца развивается чувство глубины. Однако этот эксперимент ограничивался младенцами, которые могли самостоятельно ползать или ходить. [18] Чтобы преодолеть ограничения тестирования младенцев, не способных передвигаться, Кампос и его коллеги разработали эксперимент, который зависел от реакции сердечного ритма младенцев, помещенных в среду, отражающую различные сценарии глубины. Кампос и его коллеги поместили шестинедельных младенцев на «глубокий конец» зрительного утеса, у шестинедельных младенцев снизилась частота сердечных сокращений, и у младенцев появилось чувство восхищения. Однако, когда семимесячных младенцев опускали вниз с помощью той же «глубокой» иллюзии, их сердцебиение резко ускорялось, и они начинали хныкать. Гибсон и Уок пришли к выводу, что у младенцев чувство глубины зрения развилось еще до того, как они начали передвигаться. Таким образом, можно сделать вывод, что где-то в начале ползания, примерно в 4–5 месяцев, восприятие глубины начинает сильно проявляться. [19]
сигналы
[ редактировать ]С точки зрения младенца, восприятие глубины можно определить тремя способами: бинокулярными , статическими и кинетическими сигналами. Как упоминалось ранее, люди бинокулярны, и каждый глаз смотрит на внешний мир под разным углом, предоставляя важную информацию на глубину. Конвергенция каждого глаза на определенном объекте и стереопсисе , также известная как несоответствие сетчатки между двумя объектами, дает некоторую информацию для младенцев старше десяти недель. По мере развития бинокулярного зрения у детей четырех-пяти месяцев развивается также чувство размеров и постоянства формы предметов независимо от их расположения и ориентации в пространстве. [20] По статическим сигналам, основанным на монокулярном зрении, младенцы старше пяти месяцев имеют способность предсказывать восприятие глубины по изобразительному положению объектов. [21] Другими словами, края более близких объектов перекрывают объекты, находящиеся на расстоянии. [22] Наконец, кинетические сигналы являются еще одним фактором восприятия глубины для людей, особенно маленьких детей. Младенцы в возрасте от трех до пяти месяцев могут двигаться, когда к ним приближается объект с намерением ударить их, что означает, что у младенцев есть восприятие глубины. [20]
Цветовое зрение
[ редактировать ]
Цветовое зрение неуклонно улучшается в течение первого года жизни человека за счет укрепления колбочек . глазных [ нужна ссылка ] Как и у взрослых, цветовое зрение младенцев обусловлено тремя типами колбочек с длинноволновыми, средне- и коротковолновыми опсинами , которые чувствительны к различным частям видимого диапазона . Сигналы от этих колбочек рекомбинируются в прекортикальном зрительном процессе , образуя канал яркости человека и два хроматических канала (красно-зеленый и сине-желтый), которые составляют трехцветную цветовую гамму . Количество цветов, которые видит младенец, пропорционально размеру его гаммы, которая пропорциональна динамическому диапазону каждого из трех каналов. Эти динамические диапазоны увеличиваются с возрастом, что приводит к развитию цветового зрения.
Во всех современных исследованиях общепринято, что на ранних стадиях младенчества младенцы предпочитают высокий контраст и яркие цвета, а не насыщенные цвета. [23] Одно исследование показало, что новорожденные дольше смотрели на клетчатые узоры из белых и цветных стимулов (включая красный, зеленый, желтый), чем на однородный белый цвет. Однако младенцы не могли отличить синий клетчатый узор от белого. [24] Другое исследование, регистрировавшее время фиксации младенцев на синем, зеленом, желтом, красном и сером на двух разных уровнях яркости, обнаружило, что младенцы и взрослые различаются в своих цветовых предпочтениях. Новорожденные и месячные младенцы не выказывали никаких предпочтений среди цветных стимулов, в то время как трехмесячные младенцы предпочитали более длинноволновые (красный и желтый) стимулы коротковолновым (синий и зеленый), а взрослые наоборот. Однако и взрослые, и младенцы предпочитали цветные стимулы бесцветным. Это исследование показало, что при рождении младенцы в целом отдавали предпочтение цветным стимулам перед неокрашенными, хотя младенцы не могли различать цветные стимулы до трехмесячного возраста. [25]
Исследования развития цветового зрения с участием детенышей японских макак-самок показывают, что восприятие цвета имеет решающее значение для нормального развития зрения. Детенышей обезьян поместили в комнату с монохроматическим освещением, ограничивающим их доступ к нормальному спектру цветов, на период в один месяц. Через год способность обезьяны различать цвета стала хуже, чем у обычной обезьяны, подвергавшейся воздействию полного спектра цветов. Хотя этот результат напрямую относится к детенышам обезьян, а не к людям, они убедительно свидетельствуют о том, что зрительный опыт с цветом имеет решающее значение для правильного и здорового развития зрения и у людей. [26]
Светочувствительность
[ редактировать ]Порог светочувствительности у младенцев значительно выше, чем у взрослых. С рождения зрачки младенца остаются суженными, чтобы ограничить количество поступающего света. Что касается размеров зрачков, то зрачки новорожденных вырастают примерно с 2,2 мм до длины взрослых 3,3 мм. [2] Месячный младенец может обнаружить световой порог только тогда, когда он примерно в 50 раз превышает таковой у взрослого. К двум месяцам порог заметно снижается примерно в десять раз, превышая порог взрослого человека. Повышение чувствительности является результатом удлинения фоторецепторов и дальнейшего развития сетчатки. Таким образом, постнатальное созревание структур сетчатки привело к сильной световой адаптации младенцев. [27]
Нарушения зрения у младенцев
[ редактировать ]Проблемы со зрением у младенцев распространены и легко поддаются лечению, если обратиться к офтальмологу на ранней стадии.
Критические предупреждающие знаки
[ редактировать ]- Чрезмерный разрыв
- Красные или покрытые коркой веки
- Белые ученики
- Чрезвычайная чувствительность к яркому свету
- Постоянное отведение взгляда
Проблемы со зрением
[ редактировать ]См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Хирано, С.; Ямамото, Ю.; Такаяма, Х.; Сугата, Ю.; Мацуо, К. (1979). «Ультразвуковое наблюдение глаз у недоношенных детей. Часть 6. Кривые роста осевой длины глаза и ее составляющих (авторский перевод)». Ниппон Ганка Гаккай Засши . 83 (9): 1679–1693. ПМИД 525595 .
- ^ Jump up to: а б Бэнкс, Массачусетс; Салапатек, П. (1978). «Острота и контрастная чувствительность у младенцев в возрасте 1, 2 и 3 месяцев». Исследовательская офтальмология и визуальные науки . 17 (4): 361–365. ПМИД 640783 .
- ^ Добсон, В.; Теллер, Д.Ю. (1978). «Острота зрения у младенцев: обзор и сравнение поведенческих и электрофизиологических исследований». Исследование зрения . 18 (11): 1469–1483. дои : 10.1016/0042-6989(78)90001-9 . ПМИД 364823 . S2CID 11782387 .
- ^ Мужество, МЛ; Адамс, Р.Дж. (1990). «Оценка остроты зрения от рождения до трех лет с использованием процедуры карты остроты зрения: поперечные и продольные образцы». Оптометрия и наука о зрении . 67 (9): 713–718. дои : 10.1097/00006324-199009000-00011 . ПМИД 2234832 .
- ^ Сокол, С. (1978). «Измерение остроты зрения младенцев по вызванным потенциалам изменения паттерна». Исследование зрения . 18 (1): 33–39. дои : 10.1016/0042-6989(78)90074-3 . ПМИД 664274 . S2CID 10476446 .
- ^ Маурер Д. и Маурер К. (1988) Мир новорожденного. Нью-Йорк. Основные книги, ISBN 0465092306 .
- ^ Сноу, CW (1998) Развитие младенцев (2-е издание) Аппер-Сэддл-Ривер, Нью-Джерси: Прентис-Холл.
- ^ Бронсон, GW (1991). «Младенческие различия в скорости визуального кодирования». Развитие ребенка . 62 (1): 44–54. дои : 10.1111/j.1467-8624.1991.tb01513.x . ПМИД 2022137 .
- ^ Бронсон, GW (1990). «Изменения в визуальном сканировании младенцев в возрасте от 2 до 14 недель». Журнал экспериментальной детской психологии . 49 (1): 101–125. дои : 10.1016/0022-0965(90)90051-9 . ПМИД 2303772 .
- ^ Jump up to: а б Маурер, Д.; Салапатек, П. (1976). «Изменения в развитии при сканировании лиц младенцев». Развитие ребенка . 47 (2): 523–527. дои : 10.2307/1128813 . JSTOR 1128813 . ПМИД 1269319 .
- ^ Брэддик, О.Дж.; Аткинсон, Дж. (2009). «Чувствительность младенцев к движению и временным изменениям». Оптометрия и наука о зрении . 86 (6): 577–582. дои : 10.1097/OPX.0b013e3181a76e84 . ПМИД 19417703 .
- ^ Филд, ТМ; Коэн, Д.; Гарсия, Р.; Гринберг, Р. (1984). «Мать-чужак сталкивается с дискриминацией со стороны новорожденного». Поведение и развитие младенцев . 7 :19–25. дои : 10.1016/S0163-6383(84)80019-3 .
- ^ Фрэнк, MC; Вул, Э.; Джонсон, СП (2009). «Развитие внимания к лицам детей первого года жизни» . Познание . 110 (2): 160–170. дои : 10.1016/j.cognition.2008.11.010 . ПМЦ 2663531 . ПМИД 19114280 .
- ^ Бушнелл, IWR (2001). «Распознавание лица матери у новорожденных: обучение и память». Развитие младенцев и детей . 10 (1–2): 67–74. CiteSeerX 10.1.1.569.3165 . дои : 10.1002/icd.248 .
- ^ Паскалис, О.; Де Шонен, С.; Мортон, Дж.; Дерюэль, К.; Фабр-Грене, М. (1995). «Распознавание лица матери новорожденными: репликация и расширение». Поведение и развитие младенцев . 18 : 79–85. дои : 10.1016/0163-6383(95)90009-8 .
- ^ Паскалис, О.; Де Хаан, М.; Нельсон, Калифорния (2002). «Является ли обработка лица видоспецифичной в течение первого года жизни?». Наука . 296 (5571): 1321–1323. Бибкод : 2002Sci...296.1321P . дои : 10.1126/science.1070223 . ПМИД 12016317 . S2CID 14840748 .
- ^ Келлман П.Дж., Бэнкс М.С. (1998)Визуальное восприятие младенцев. В Справочнике по детской психологии, том 2: Познание, восприятие и язык (1-е изд.), том. 2, Кун Д., Зиглер Р.С. (ред.). Уайли: Нью-Йорк; 103–146.
- ^ Jump up to: а б Гибсон, Э.Дж.; Уок, РД (1960). «Visual Cliff». Архивировано 7 марта 2012 г. в Wayback Machine . Научный американец.
- ^ Кампос, Дж. Дж. Хиатт, С., Рамзи, Д., Хендерсон, К., и Свейда, М. (1978). Появление страха на визуальном обрыве. Истоки аффекта. Нью-Йорк: Пленум.
- ^ Jump up to: а б Борнштейн М. и Ламб М. (1992) Психология развития. 3-е изд. Лоуренс Эрлбаум Ассошиэйтс, Нью-Джерси.
- ^ Кавшек, М.; Гранруд, CE; Йонас, А. (2009). «Реакция младенцев на сигналы глубины изображения в исследованиях с преференциальным подходом: метаанализ». Поведение и развитие младенцев . 32 (3): 245–253. дои : 10.1016/j.infbeh.2009.02.001 . ПМИД 19328557 .
- ^ Фокс, Р.; Эслин, Р.; Ши, С.; Дюмэ, С. (1980). «Стереопсис у младенцев человека». Наука . 207 (4428): 323–324. Бибкод : 1980Sci...207..323F . дои : 10.1126/science.7350666 . ПМИД 7350666 .
- ^ Теллер, Д.Ю.; Пиплс, ДР; Секель, М. (1978). «Различение хроматического света от белого двухмесячными младенцами». Исследование зрения . 18 (1): 41–48. дои : 10.1016/0042-6989(78)90075-5 . ПМИД 307296 . S2CID 34040855 .
- ^ Адамс, Р.Дж.; Маурер, Д.; Кашин, ХА (1990). «Влияние размера стимула на различение новорожденными хроматических и ахроматических стимулов». Исследование зрения . 30 (12): 2023–2030. дои : 10.1016/0042-6989(90)90018-G . ПМИД 2288103 . S2CID 2272321 .
- ^ Адамс, Р.Дж. (1987). «Оценка цветовых предпочтений в раннем детстве». Поведение и развитие младенцев . 10 (2): 143–150. дои : 10.1016/0163-6383(87)90029-4 .
- ^ Сугита, Ю. (2004). «Опыт раннего младенчества необходим для восприятия цвета» . Современная биология . 14 (14): 1267–1271. дои : 10.1016/j.cub.2004.07.020 . PMID 15268857 .
- ^ Браун, AM (1986). «Скотопическая чувствительность двухмесячного младенца». Исследование зрения . 26 (5): 707–710. дои : 10.1016/0042-6989(86)90084-2 . ПМИД 3750850 . S2CID 37164663 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Бостонская детская больница
- Медицинский центр Массачусетского университета
- Зрение младенцев: от рождения до 24 месяцев - Американская оптомерная ассоциация