Главная  | О журнале  | Авторы  | Новости  | Конкурсы  | Вопросы / Ответы

К содержанию номера журнала: Вестник КАСУ №1 - 2010

Автор: Асылбекова Лейла Умурзаковна

В настоящее время исследование адаптации, от клеточного до поведенческого уровня, сопряжено с исследованиями перестроек структуры взаимодействия эндогенных биоритмов. Биоритмы физиологических функций тесно связаны с внутренними механизмами гомеостаза. В биоритмах отражаются процессы управления по принципу непрерывной коррекции, что рассматривается как существенная часть механизмов саморегуляции [1].

Всем функциональным системам организма присущи медленные и сверхмедленные процессы, соизмеримо взаимодействующие во времени с циклическим изменением психологических и поведенческих эквивалентов оперативного покоя, активационных, эмоциональных и других адаптивных состояний человека [2, 3]. Взаимодействие высоко- и низкочастотных биоритмов определяется той ролью, которую выполняет быстродействующий и медленный аппарат в механизмах адаптивного регулирования. Специфические виды деятельности осуществляются быстродействующим аппаратом по выработанной программе взаимодействия. Перед медленным аппаратом стоит задача адаптивной оптимизации всей системы и выработка программ для быстродействующего аппарата. Именно медленная часть осуществляет регуляцию, адаптацию, обучение и совершенствование [1].

Особенности взаимодействия быстрых и медленных процессов позволяют судить об индивидуальных путях перестройки механизмов регуляции при воздействии факторов среды на организм. Закономерности этого взаимодействия обнаружены в ритмической структуре ЭЭГ и определены как индивидуально-типологические свойства [4, 5]. На основании этой структуры в условиях биоуправления с обратной связью по критерию пластичности нейродинамических процессов выделены лица с I, II и III типом адаптивности [6, 7]. В качестве определяющего показателя используется сумма нормированных условных вероятностей взаимного следования альфа-волн в электроэнцефалограмме (ЭЭГ) правого и левого полушария. Затем все значения вероятностей группируются в 7 классов с шагом 0,1 от 0,7 до 1,6. По нормированной условной вероятности взаимного следования альфа-волн в ЭЭГ правого полушария определяется тип адаптивной пластичности мозга. Выявлено, что высоким уровнем пластичности, лучшими адаптационными возможностями, устойчивой профессиональной деятельностью обладают лица, в структуре взаимодействия компонентов ЭЭГ которых имеется большое число устойчивых взаимосвязей отдельных компонентов с альфа-ритмом [8], [13].

Целью настоящего исследования явилось определение нейрофизиологических и вегетативных механизмов адаптации здоровых лиц, основанных на структурной организации эндогенных биоритмов.

Материал и методы исследования

Всего было обследовано 356 здоровых лиц, занимающихся, в основном, логическим умственным трудом со стандартной деятельностью, сопряженным с переработкой большого объема информации. Из них: 125 учащихся учебных заведений Республики Казахстан в возрасте 17-22 лет, получающих информацию знакосимвольным и вербальным путем; 133 сотрудника различных государственных структур в возрасте 21-29 лет; 98 лиц старшей возрастной группы, также занятых на государственной службе.

Исследования нейрофизиологических процессов проводились различными модификациями методов адаптивного биоуправления (далее – АБУ) с обратными связями по электроэнцефалограмме (далее - ЭЭГ) и функциональных систем организма – по кардиоинтервалограмме (далее – КИГ) с использованием разработанного нами совместно с Институтом Эргономики Национального научно-технического Центра Республики Казахстан РК биокомпьютерного комплекса «РИТМ-6», относящегося к категории высоких медицинских технологий [9]. Полученные данные по стандартным и специальным программам были обработаны методами комбинаторного, факторного, спектрального и энтропийного анализа.

Результаты исследования и их обсуждения

Исследования показали, что тип организации, отражающий уровень интрацеребрального гомеостаза (корковый – I тип, корково-лимбический – II тип или лимбико-стволовой – III тип), проявляется и в уровне интракортикального взаимодействия основных зон коры больших полушарий. Полученные результаты отчетливо показали ведущее значение отличий организации ЭЭГ в развертывании адаптивных реакций на изменение информационного состава внешней среды.

При иерархически организованной ЭЭГ, когда высоко- и низкочастотные ритмы сопряжены друг с другом при ведущей роли альфа-ритма (I тип), интрацеребральное взаимодействие зон мозга наиболее развито и экономично. При появлении в структуре ЭЭГ двух доминирующих ритмов (альфа- и тета- (II тип)) организация интрацеребрального взаимодействия характеризуется неравномерностью участия зон в восприятии и переработке информации. В третьем же случае, когда взаимодействие нейроритмов равновероятно (III тип), наблюдается обеднение и разобщенность пространственно-временного взаимодействия мозговых зон.

Закономерности, обнаруженные в структуре нейродинамической пластичности мозга и сопряженные с альфа-активностью, оказались взаимосвязаны с организацией управления в центральной и вегетативной нервной системах, соматических и психических функций. При этом, наивысшая сопряженность с альфа-активностью обусловливает уровень цикличности в организации управления всеми функциями организма и межфункционального взаимодействия. Устойчивость циклического взаимодействия определяется исходным уровнем его организации, обусловливает индивидуально-типологические особенности развития всех форм профессиональной адаптации, течение, глубину и продолжительность ее фаз. Эти формы являются универсальными, и с полным основанием могут рассматриваться как мера адаптивности организма и ее резервных возможностей [10].

Циклические формы внутри- и межсистемного взаимодействия связаны с непрерывным развитием мнестических функций, обеспеченных механизмами непрерывного развития нервного аппарата индивидуальной памяти в виде функционального детерминированного ее субстрата [6]. Непрерывно и последовательно развивающиеся на протяжении жизни совокупности нейронов, дискретно фиксирующие микропорции информации, являются матрицами индивидуальной памяти [11].

Под воздействием адаптогенных факторов среды, независимо от их сочетания и интенсивности, в памяти формируется стереотип адаптивного поведения, в основе которого лежит совокупность матриц памяти, команды которых регулируют достигнутое состояние равновесия между организмом и средой.

Было показано, что паттерны ЭЭГ избирательно связаны с восприятием информации и формированием памяти, а наиболее успешным является это формирование во время альфа-активности [12-14]. Прочность удержания элемента памяти зависит от количества матриц, так как, согласно кривой Эббингауза [15], забывание происходит очень быстро – через 40 минут после фиксации в памяти сохраняется около 50% информации.

Текущая информация, поступающая из сенсорных регистров в оперативную память, а оттуда – в долгосрочную, также значима для организма, как долгосрочная, которая при активации может быть перенесена в оперативную [16]. Циклические процессы являются субстратом воспроизведения и повторной фиксации информации. Функциональная организация ЭЭГ исследуемых групп лиц оказалась тесно связанной с уровнем регуляции ритма сердца и кровоснабжении зон мозга, участвующих в формировании исследуемого паттерна ЭЭГ.

У лиц I типа, с ярко выраженным дыхательным компонентом в спектрограмме огибающей ритмограммы сердца управление функциональным состоянием регуляторных систем осуществляется преимущественно за счет автономного контура регуляции (парасимпатической нервной системы). Однако при этом сохраняется развитое межуровневое взаимодействие и высокий тонус центральных звеньев управления ритмом сердца.

У лиц же II и III типов меньшая выраженность в спектральном составе кардиоинтервалограммы дыхательных волн сопровождается минимизацией участия высших уровней регуляции в управлении ритмом сердца. Различия в путях адаптивного регулирования проявляются в уровнях активации высших нервных центров. У лиц I типа в управлении преобладают кардиостимуляционные части высших центров регуляции, у лиц II типа выражены конкурентные влияния на ритм сердца на фоне усиленного межсистемного взаимодействия. У лиц III типа ослаблены как кардиостимуляционные, так и кардиоингибиторные влияния на ритм сердца.

В области формирования психологических программ поведения обнаружено, что высокоадаптивные лица (I тип), обладая исходно оптимально развитым взаимоотношением психологических параметров, реализуют программы за счет социального интеллекта, эмоциональной устойчивости и экономичности реагирования. Среднеадаптивная группа лиц обладает более интенсивным взаимодействием параметров, чем у высокоадаптивной группы, и формирует адаптивные программы поведения за счет значительных перестроек структуры взаимоотношений, отражающих расширение индивидуальных программ, включение всего психофизиологического резерва в процесс адаптации на ранних ее стадиях. Низкоадаптивные лица (III тип), обладая исходно неразвитым взаимоотношением психологических свойств, формируют адаптивные программы за счет сужения диапазона реагирования и сохранением компенсаторных возможностей поведения. С ростом стажа у всех испытуемых формируется фактор самочувствия. Интенсивность взаимоотношения параметров выше у лиц с более сложными и интенсивными формами умственного труда (аналитические работники, сотрудники информационно-технических установок).

Таким образом, у высокоадаптивных лиц, обладающих высокой альфа-активностью и развитыми циклическими формами внутри- и межсистемного взаимодействия, информация об изменениях внешней среды считывается и фиксируется мозгом наиболее полно. Данное обстоятельство позволяет постоянно обновлять матрицы долговременной памяти и обогащать субстрат управления процессами адаптации, что неизбежно повышает ее эффективность.

Меньшая альфа-активность и неравномерность циклического внутри- и межсистемного взаимодействия у среднеадаптивных лиц позволяет считывать и фиксировать информацию лишь частично, что на первой фазе адаптации увеличивает неопределенность среды, и максимально активизирует процессы внутри- и межсистемного взаимодействия, формируя как бы «рывок» к достижению положительного адаптивного процесса. В дальнейшем отставание в формировании матриц долговременной памяти усиливается, и организм оказывается неспособным к формированию адаптивных программ.

У низкоадаптивных лиц, обладающих низкой альфа-активностью и слаборазвитым внутри- и межсистемным взаимодействием, информация об изменениях внешней среды оказывается, по-видимому, недостаточной для формирования управляющих матриц долговременной памяти. На первых этапах адаптации это воспринимается как «экономичность», а в более поздние сроки, когда несоответствие между гомеостазом и внешней средой углубляется, приводит к разрушению программ адаптивного поведения.

В результате исследований выявлено, что постоянное обновление матриц долговременной информации препятствует забыванию, повышает эффективность использования уже имеющейся информации. Механизмы саморегуляции и управления, базой которых являются циклические формы внутри- и межсистемного взаимодействия, тесно сопряжены между собой и являются мерой резервных возможностей в оценке глубины адаптивных и дизадаптивных процессов при повышенном информационном потоке.

Авторегуляторные процессы, характерные для всех нервных и соматических систем, при циклической сопряженности у высокоадаптивных лиц имеют согласованные пороги возбуждения, что позволяет при всех видах адаптивного биоуправления добиваться быстрого обучения соматических и нервных функций, повышать и без того высокие адаптивные возможности и функциональные резервы.

Несимметричность циклического взаимодействия функций обусловливает несогласованность порогов возбуждения авторегуряторных процессов различных функциональных систем у среднеадаптивных лиц. Успех адаптивного биоуправления, в этом случае, зависит от правильности выбора «вход». Наибольшая эффективность будет наблюдаться в том случае, когда исходно повышается альфа-активность, что дает более согласованное взаимодействие порогов возбуждения авторегуляторных процессов.

Ослабленность циклического внутри– и межсистемного взаимодействия у низкоадаптивных лиц обусловливает неразвитость авторегуляторных процессов в организме, незначительное их влияние на программы адаптивного поведения, в результате чего тренируемость и обучаемость у них низка, но при длительном применении разработанных методов адаптивность также может быть повышена.

Генотипическая обусловленность структуры ЭЭГ связана, по-видимому, с представительством в популяции лиц, рассчитанных на постоянное обновление среды, но сохраняющих устойчивость гомеостаза (I тип). Гиперреакции на первой фазе адаптации у лиц II типа эволюционно могут служить для создания новых форм управления. Стереотип организации у лиц III типа рассчитан на постоянство внешней среды.

Следует подчеркнуть, что управление нервно-психическими процессами, являясь методом управления мозга, является ключевой проблемой профессиональной адаптации. С возрастом в организме человека происходит подключение все более высших центров регуляции функционального состояния и поиска адаптивного ответа на информационный, психоэмоциональный и стрессовый факторы внешней среды. Данное обстоятельство является необходимым в прогностическом профессиональном отборе лиц, деятельность которых сопряжена с вышеперечисленными производственными факторами.

ЛИТЕРАТУРА

1. Аладжалова Н.А. Медленные электрические процессы в головном мозге. – М., 1962. - С. 240.

2. Аладжалова Н.А. О генезе сверхмедленных ритмических колебаний головного мозга. - М.: «Наука», 1974. - С. 91-101.

3. Илюхина В.А. Проблема функциональных состояний человека с позиций диалектического единства волновых процессов головного мозга, организма и среды обитании // Физиол.журн., СССР. 1990. T. 76. - №12. - С. 1720-1729.

4. Бекшаев С.С., Сороко С.И., Василевский Н.Н. Закономерности, лежащие в основе поддержания динамической устойчивости диапазонов частот ЭЭГ человека // Физиология человека. 1988. Т. 14. № 4.

5. Василевский Н.Н., Сороко С.И., Зингерман А.М. Психофизиологические основы индивидуально-типологических особенностей человека // Механизмы деятельности мозга человека. - Л.: «Наука», 1988. - С. 426-454.

6. Василевский Н.Н. Современные тенденции и развитие экологической физиологии человека // Физиология человека. - 1984. - Т.10, N 6. - С. 883-893.

7. Суворов Н.В., Василевский Н.Н. Особенности циклического взаимодействия структур мозга при различных состояниях и формах деятельности // Физиол. журн. СССР. 1981. Т.9. - С. 456-461

8. Бекшаев С.С., Василевский Н.Н., Суворов Н.Б. и др. Комбинаторный подход взаимной статистической зависимости ритмов электроэнцефалограмм / В сб: Адаптивные реакции мозга и их прогнозирование. - Л.: «Наука», 1978. - С. 117-123.

9. Регистрационное удостоверение на изделие медицинского назначения «Биоэлектронный компьютерный комплекс «РИТМ-6» РК– МТ – 3 – № 00545 от 13.01.2000.

10. Василевский Н.Н. Биоритмологические механизмы адаптивной саморегуляции функций: связанность и цикличность межкомпонентных и межсистемных взаимодействий // Физиол. журн. СССР. 1989. Т.75. №9. - С. 1177-1183.

11. Бехтерева Н.П. Здоровый и больной мозг человека. – Л.: «Наука», 1980. - 208 с.

12. Аминов Г.А. Вероятностная организация центральных механизмов речи. – Казань, 1972. - 159 с.

13. Бундзен П.В. Психологический и социальный статус микроколлектива в экстремальных условиях Антарктиды / Инф.бюл. Советской антарктической экспедиции. – 1989. №75. - С. 21-30.

14. Осовец С.М., Гинзбург Д.А., Гурфинкель В.С. Электрическая активность мозга: механизмы и интерпретация. // Успехи физиологических наук. – 1983. – Т. 14. - №1. – С.103-150.

15. Клацки Р.Л. Память человека: Структура и процессы. – М., 1978. - 246 с.

16. Аткинсон Р.К. Человеческая память и процесс обучения. – М., 1980. - 185 с.



К содержанию номера журнала: Вестник КАСУ №1 - 2010


 © 2018 - Вестник КАСУ