Книги по психологии

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.


image171

С

?}0в В, Од

 
image172image173image174



image175


image176image177



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.

Литература

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.