ОРИЕНТИРОВОЧНЫЙ РЕФЛЕКС И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ ЧЕЛОВЕКА |
М - МОЗГ и психическая деятельность | ||||||
Л. Г. ДИКАЯ Изучение психофизиологических механизмов, ответственных за регуляцию функциональных состояний, все более привлекает внимание исследователей. Наименее изученным подходом к проблеме саморегуляции можно считать исследование процессов специфической и неспецифической активации, осуществляющих непроизвольное и бессознательное координирование активационных компонентов деятельности. Одной из систем непроизвольном регуляции, по-видимому, является система ориентировочного рефлекса. Об этом свидетельствуют немногочисленные факты о связи типа ориентировочной реакции с уровнем активации [8], а такяш данные о том, что ориентировочный рефлекс как кратковременная форма активации и сдвиги уровня бодрствования обеспечиваются разными регулирующими системами мозга [3, 4, 6 и др.]. Регуляторные функции ориентировочного рефлекса определяются и его полифункциопальной значимостью. С одпой стороны, ориентировочный рефлекс обеспечивает настройку анализатора на изменение обстановки [8], а с другой — он является простейшей формой ориентировочно-исследовательской деятельности [7], с которой начинается любая психическая деятельность [1, 5]. Задача настоящей работы состояла в исследовании изменений динамики ЭЭГ-компонентов ориентировочного рефлекса при изменении уровня бодрствования и ее информативности для диагностики функционального состояния и работоспособности операторов. В длительных многосуточпых экспериментах методом «режима непрерывной деятельности» (РНД) моделировались функциональные состояния утомленвя и папряя{енности, возникающие у операторов в процессе адаптации к экстремальным условиям. Функциональные состояния оценивались методом полиграфии. Ориентировочная реакция вызывалась сигналами, незначимыми для выполняемой операторами деятельности. Для длительной регистрации ЭЭГ применялись наклеивающиеся электроды. Запись ЭЭГ велась униполярно от проекционной области зрительного анализатора (Ог) и лобной области (/'’.О правого полушария. При анализе ЭЭГ использовались стандартные методы спектральпо-корреляциопиого апализа. Эпоха анализа составляла 4с. Ориентировочная реакция количественно оценивалась разницей меяэду спектрами ЭЭГ до и после предъявления сенсорного сигнала, вызывающего ориентировочный рефлекс. Качественно ориентировочную реакцию оценивали по динамике вегетативных показателей.
![]() ![]() ![]()
Рис. 1. Типичные спектры мощности ритмов фоновых электроэнцефалограмм, зарегистрированных в лобном и затылочном отведениях у испытуемых № 1 и 3 Характеристика функциональных состояний. Результаты соотношения динамики психических процессов и работоспособности операторов со сдвигами уровня бодрствования показали, что в процессе эксперимента был получен широкий континуум состояний: от напряженности, близкой к стрессу, до стадии утомления, переходящего в дремотное состояние. Сравнительный анализ спектров мощности ЭЭГ, зарегистрированных в разных функциональных состояниях, позволил выделить 7 уровней активности мозга, отличающихся по соотношению спектральных составляющих (рис. 1). Высокий уровень активности в состоянии напряженности и стресса характеризовался отсутствием доминирующего пика в спектре ЭЭГ (I тип). Появление и увеличение активности медленного дельта-ритма с одновременным небольшим увеличением бета - активпости свидетельствовал о состоянии операциональной напряженности (II тип). При нарастании утомления появляется пик в области альфа-ритма, снижается активность медленных ритмов, »сохраняется высокий уровень бета-активности. Преобладание ритмов напряжения и бета-активности характерно для состояния напряженности, возникающей на начальных стадиях утомления (V тип). В стадии декомпенсированного утомления, когда испытуемый входит в «блочный» режим работы, преобладают дельта - и бета - ритмы, по в отличие от состояния напряя? енности высокочастотный пик в данном спектре в 2—3 раза выше (VII тип). В оптимальном для работы функциональном состоянии в спектре ЭЭГ Обязательно присутствие трех выраженных пиков в областях дельта-, альфа - и бета-ритмов (типы III, IV). Во всех наших экспериментах в случаях непродуктивного состояния оператора наиболее реактивными: п информативными были изменения в активности медленных ритмов [1, 9]. Суммируя приведенные данные, можно заключить, чти состояния напряженности и утомления базируются на ранных активирующих системах, имеют разные электрофизиопогические показатели деятельности мозга п обеспечивает ее разную продуктивность. Типы ориентировочной реакции. В зарегистрированных ориентировочных реакциях было выделено 5 типов разностных спектров. Все выделенные нами спектры, несмотря на меяшпдпвидуальную вариабельность, были более устойчивы, чем спектры фоновой ЭЭГ. I тип ориентировочной реакции (ОР) характеризуется незначительными по интенсивности изменениями фоновой иЭГ и был зарегистрирован в разных состояних. При данном типе ориентировки снижается продуктивность в деятельности операторов, требующей частого переключения с одной задачи па другую, при решении наиболее трудных задач. II тип ориентировочной реакции вызывает уменьшение пика в области низких систем и возрастание мощности альфа-ритма. Данный тип реакции обычно регистрируется в состоянии активного бодрствования, когда в фоновой ЭЭГ доминируют высокие и. низкие ритмы и полностью отсутствует альфа-активность. Ориентировочная реакция в этом состоянии вызывает экзальтацию альфа-ритма, снижает уровень активации, что способствует более успешному выполнению деятельности. III тип —в спектре ЭЗГ значительно увеличивается (па 0,045 отн. ед.) мощность дельта-ритма п уменьшается (на 0,018— 0,05 отн. ед.) мощность альфа-ритма. Этот тип ОР возникает в активном и спокойном бодрствовании, когда в ЭЭГ выражен или доминирует альфа-ритм. Блокада альфа-ритма, вызываемая ориентировочной реакцией и увеличением дельта-активности, свидетельствует о повышении уровня активности функциональных систем мозга. Уровень работоспособности при данном типе ориентировочной реакции максимальный. IV тип — в спектре ЭЭГ увеличивается мощность низких частот и альфа-ритма, особенно в лобном отведении уменьшается мощность и бета-активности. Этот тип ориентировочной реакции в наших экспериментах регистрировался в состояниях напряженности и глубокого утомления, когда в фоновой ЭЭГ уменьшалась активность низких частот и падала мощность альфа-ритма. Это совпадало со снижением продуктивности в деятельности оператора. V тип ориентировочной реакции сопровождается незначительным увеличением пиков низких и высоких частот и значимым уменьшением мощности альфа-ритма. Этот тип ориентировки наблюдается в состоянии декомпенсированного утомления, когда уровень бодрствования снижается при одновременном падении работоспособности и надежности операторов. Рис. 2. Вероятность появления ориентировочной реакции определенного типа в зависимости от функционального состояния Кроме выделенных основных типов ориентировочной реакции, регистрировались смешанные типы, когда ориентировка в затылочном отведении была одного, а в лобном — другого типа, и переходные типы, когда в ЭЭГ одного отведения ориентировочная реакция вызывала изменения, характерные частично для одного и частично для другого типа. Как показали результаты, наиболее интенсивные изменения в спектрах мощности фоновой ЭЭГ вызывают II и III типы ориентировочной реакции, направленной либо на понижение, либо на повышение уровня активности, что создает состояние, наиболее благоприятное для деятельности оператора. Регуляция уровня активности в каждом из случаев осуществляется различными функциональными регулирующими системами мозга. Уменьшение активности тета-ритма и снижение интенсивности ориентировочной реакции коррелируют с пониженной работоспособностью, т. е. в этих случаях ориентировочная реакция не выполняет своей сигнально-пусковой фупкции [2] по стимулированию активационных систем. Соотнесение типа ориентировочной реакции с уровнем бодрствования, на котором она возникает, показало, что ориеитировочпая реакция определяется не только уровнем активации (рис. 2). С уровнем бодрствования жестко связана только ориентировочная реакция II и V типов. Ориеитировочпая реакция Ш-го типа появляется в наиболее продуктивных состояниях оператора — активном и спокойном бодрствовании. Ориентировочные реакции I И IV типов почти с равной вероятностью возникают в широком континууме состояний (I тип —па более высоком уровне активации, IV — на более низком) и всегда сигнализируют об ухудшении работоспособности. Описанные трансформации в области биоэлектрических проявлений ориентировочного рефлекса отражают, по-видимому, перестройку всего контура процесса саморегуляцип, а также подтверждают дифференцированное участие разных управляющих структур неспецифической системы в регуляции ориентировочного рефлекса и уровня бодрствования. Качественные перестройки б функциональной системе ориентировочной реакции оказались более надежны, нежели фоновая 9ЭГ, показателем функционального состояния человека, что позволяет более точно прогнозировать его работоспособность. 1. Анохин П. К. Биология и нейрофизиология условного рефлекса. Л.: Медицина, 1968. 548 с. 2. Бернштейн Н. А. Очерки по физиологии движений и физиологии активности. М.: Педагогика, 1966. 350 с. 3. Блок В. Уровни бодрствования и внимания.— В кн.: Экспериментальная психология. М.: Прогресс, 1970, с. 97—147. 4. Виноградова О. С. Ориентировочный рефлекс и его нейрофизиологические механизмы. М.: Наука, 1970. 208 с. 5. Гальперин П. Я. Введение в психологию. М.: Изд-во МГУ, 1966. 147 с. 6. Линдсли Д. Б. Внимание, сознание, сон, бодрствование,— В кн.: Нейрофизиологические механизмы внимания. М.: Изд-во МГУ, 1979, с. 15—50. 7. Павлов И. П. Полное собрание трудов: В 20-ти т. М.; JL: Изд-во АН СССР, 1951. Т. 3, кн. 2. 435 с. 8. Соколов Е. Н. Восприятие и условный рефлекс. М.: Изд-во МГУ, 1958. 331 с. 9. Суворова В. В. Психофизиология стресса. М.: Педагогика, 1975. 206 с.
|