Л.М. Качалова

В.В. Логинов

А.А. Баранцова

 

Оценка индивидуального уровня неспецифической активации

методом вариационной пульсометрии

 

В серии исследований НИИ психологии обучения и социологии образования СГА (1998–2002) было доказано, что для успешного усвоения знаний необходим оптимальный уровень неспецифической активации:  ее резкое увеличение или, наоборот, чрезмерное снижение дезорганизует и даже блокирует обучение. Индивидуальный уровень неспецифической активации позволяют оценить реактивные изменения биоэлектрической активности мозга – в частности, хорошо известный феномен депрессии альфа-ритма [1], возникающий в ответ на сенсорный стимул или умственную нагрузку. В данной работе рассмотрена возможность оценки уровня неспецифической активации при помощи вариационной пульсометрии – более простого метода, который мог бы применяться в условиях массовых обследований.

Изменение ритма сердца – универсальная оперативная реакция целостного организма в ответ на любое воздействие внешней среды [2]. Однако традиционно измеряемая средняя частота сердечных сокращений отражает лишь конечный результат многочисленных регуляторных влияний на аппарат кровообращения и характеризует особенности уже сложившегося гомеостатического механизма. На ритм сердца оказывают влияние различные звенья более высоких уровней регуляции и управления функциями организма. Поэтому для того, чтобы судить о ходе приспособительных реакций, о процессе адаптации системы кровообращения и организма в целом к изменяющимся условиям существования, к разнообразным стрессовым воздействиям, необходимо располагать соответствующей информацией, а именно уметь определять функциональное состояние различных звеньев аппарата управления [3].

Известно, что чем глубже дезорганизация в работе сердечно-сосудистой системы, тем более высокий уровень нервной системы задействован в регуляции. Это означает, что с помощью вариационной пульсометрии можно получать объективную  количественную информацию  и о состоянии центральной нервной системы [4]. Один из подходов к получению такого рода информации может заключаться в придании ситуации обследования определенной значимости (создание значимой парадигмы обследования), что запускает механизмы ориентировочной реакции.

Для регистрации параметров сердечного ритма в лаборатории психофизиологии используется программно-аппаратный комплекс «Пульсар-А» (разработка СГА). Этот комплекс был создан на основе представлений о многоуровневом механизме регуляции сердечно-сосудистой системы. По результатам обследования 215 студентов СГА разработана количественная интерпретация результатов обследования (рис.1).

 

Рис. 1. Распределение экспертных заключений комплекса «Пульсар-А»

 

Доказано, что в условиях массовых обследований комплекс «Пульсар-А» дает высоковалидные, воспроизводимые результаты.

К числу явных преимуществ комплекса «Пульсар-А»  следует отнести простоту использования, отсутствие необходимости в квалифицированном персонале, короткое время тестирования, а также возможность быстрого группового обследования.

При проведении эксперимента испытуемые  находились в удобном кресле, расположенном  рядом со столом, на котором был установлен комплекс «Пульсар-А», на расстоянии длины кабеля от датчика.

 Исследование возможности оценки уровня неспецифической активации при помощи метода вариационной пульсометрии, реализованного в программно-аппаратном комплексе «Пульсар-А», было проведено на 47 испытуемых (студентах СГА 19–23 лет).

Состояние обследуемых  характеризовалось как «спокойное бодрствование». Не допускалось тестирование студентов сразу после физической и умственной нагрузок, эмоционального стресса, физиопроцедур и т.п. При тестировании датчик размещали на безымянном пальце левой руки.

Запись производили два раза: первый – в состоянии спокойного бодрствования, без каких-либо инструкций; во второй раз испытуемого просили считать количество пиков кривой на экране, при этом предупреждали, что от точности подсчета существенно зависят результаты тестирования.

Анализ данных сводился к сравнению параметров сердечного ритма в этих двух ситуациях. Возможны были три варианта изменений параметров пульса в значимой ситуации: ускорение, замедление, без изменений.

Изменение параметров сердечного ритма наблюдалось в 36% случаев – у 17 из 47 испытуемых. При этом в 31,68% из 17 случаев отмечалось замедление частоты сердечных сокращений, и в 4,32% случаев –  ускорение (рис. 2).

 

Рис. 2. Изменение параметров пульса в значимой ситуации

 

Замедление частоты сердечных сокращений при решении задач в рамках значимой парадигмы (в данном случае подсчет числа пиков на экране монитора) означает запуск активационного компонента одного из фундаментальных механизмов высшей нервной деятельности – ориентировочной реакции (ОР).   

Этот компонент ОР отражает прямые неспецифические активирующие влияния ствола мозга на подсистемы более высокого уровня. Он зависит, главным образом, от физических характеристик стимулов (интенсивность, продолжительность воздействия, спектральный состав и пр.). Чаще всего его связывают с новизной ситуации и/или отдельного стимула и оценивают, кроме ЧСС, еще и по  пневмограмме и депрессии альфа-ритма. Активационный компонент ОР чрезвычайно важен, поскольку только при определенной (оптимальной) его выраженности возможна  реализация таких тонких психофизиологических механизмов, как внимание, восприятие, оценка значимости стимулов, фиксация прагматической информации в памяти и т.д. Следовательно, у студентов с замедлением ЧСС во время подсчета пиков происходит (через ОР) повышение познавательной активности с установкой на увеличение объема  воспринимаемой и обрабатываемой информации. На это указывает и то обстоятельство, что студенты этой группы достоверно (p<0,05) улучшили свои результаты при повторном тестировании. Изменение же в сторону тахикардии традиционно рассматривается как «реакция избегания» со снижением познавательной активности и установкой на минимизацию объема воспринимаемой и обрабатываемой информации. 

Таким образом, метод вариационной пульсометрии, реализованный в программно-аппаратном комплексе Пульсар-А, позволяет оценить индивидуальный уровень неспецифической активации в условиях массового обследования и позволяет обойтись без громоздкой и дорогостоящей процедуры ЭЭГ-обследования. 

 

 

Литература

 

1. Качалова Л.М., Боголепова С.Ф., Чмыхова Е.В. Нейрофизиологические корреляты темпа усвоения знаний // Труды СГУ. Вып. 17. Психология и социология образования. М.: СГУ, 2000. С. 123–129.

2. Физиология человека / Под ред. Р. Шмидт, Г. Тевс. М., 1996. Т. 3.

3. Данилова Н.Н. Психофизиологическая диагностика функциональных состояний. М., 1992.

4. Беляев Н.Г. Использование метода вариационной пульсометрии для определения уровня психо-эмоционального напряжения представителей сложнокоординированных видов спорта // Совр. гуманитарное знание о проблемах соц. развития: Сб. науч. тр. М., 2002. С. 28–33.