Интракортикальные и нейродинамические механизмы адаптации человека к профессиональной деятельности

Одним из основных факторов адаптации человека к новым условиям профессиональной деятельности являются психологические механизмы интеллекта, которые определяют его возможности по построению новых вариантов поведения в интенсивном потоке поступающей информации окружающей среды. В теоретическом плане актуально изучение психосоматических и физиологических механизмов, лежащих в основе функционального состояния к временным параметрам внешней среды [1-5]. Интеллектуальный труд современного служащего требует напряжения сенсорного аппарата, активации процессов мышления и эмоциональной сферы. Восприятие значительного объема информации зависит не только от интенсивности внимания, но также от способности человека к их запоминанию.

Целью настоящего исследования явилось определение интракортикальных и нейродинамических механизмов адаптации человека к профессиональной деятельности и возможности коррекции выявленных изменений.

Материал и методы исследования. Всего было обследовано 95 человек, занимающихся нестандартной умственной деятельностью (сотрудники по режиму безопасности), сопряженной с переработкой большого объема информации, требующей принятия результативных решений в кратчайшие сроки.

Все лица были распределены по стажу в пять групп (молодые специалисты со стажем работы 1-4 лет; лица со стажем работы 5-9 лет; работники со стажем 10-14 лет; лица со стажем работы 15-20 лет; стажированные сотрудники более 20 лет).

При анализе функционального состояния данных лиц обращалось внимание на образно-пространственную память, кратковременную и долговременную память, повышение стрессоустойчивости и пропускной способности мозга, а также оценивались самочувствие, активность и настроение. Обследуемым лицам проводились электрофизиологические методы исследования: регистрировали ЭЭГ биполярно в лобно-затылочных отведениях справа и слева 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 [6].

ЭЭГ подвергали комбинаторному анализу, вычисляя условную нормированную вероятность следования основных нейроволн друг за другом. В качестве определяющего показателя использовали сумму нормированных условных вероятностей взаимного следования альфа-волн в ЭЭГ правого и левого полушария. Затем все значения вероятностей были сгруппированы 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 определяли тип адаптивной пластичности мозга [7, 8].

Для коррекции функционального состояния применялся метод альтернативного биоуправления ритмом сердца. Полученный цифровой материал обработан на ПЭВМ IBM PC/AT с помощью статистических программ.

Результаты исследования и их обсуждения. Анализ нейродинамической структуры ЭЭГ больших полушарий мозга, активность волн и ритмов, вероятность их взаимного следования в обеих полушариях проводился как у лиц каждой группы, так и в динамике увеличения стажа по сравнению с показателями к исходной стажевой группы.

В I стажевой группе (14%) в пространственно-временном взаимодействии полушарий доминирует правое полушарие, его активность в восприятии и переработке информации больше, чем левого полушария. Активность правого полушария в этой группе свидетельствует о появлении пространственно-организованных паттернов, обеспечивающих целенаправленную деятельность мозга.

В психологическом плане это связано с эмоциональной напряженностью, активацией нервных структур, непосредственно участвующих в выполнении конкретного трудового акта, поскольку именно в первые годы профессиональной деятельности человек испытывает нервную напряженность труда под влиянием информационной нагрузки. Причиной повышения напряжения является высокая нагрузка на афферентные, центральные и эфферентные звенья функциональных систем, которая наблюдается при выполнении ответственных решений, т.к. в этих случаях объем информации близок или превосходит пропускную способность отдельных звеньев функциональной системы.

Доминирование правого полушария в пространственно-временном взаимодействии сопровождается значительным увеличением тета-активности в ЭЭГ. Вероятность появления тета-волн составляет 0,09±0,01 в ЭЭГ правого полушария (в сравнении 0,06±0,01 в ЭЭГ левого полушария). Это объясняется нервно-эмоциональным напряжением, которое испытывают молодые специалисты. Этот ритм имеет связь с регуляцией эмоций и вегетативной системой, характеризуя нормальное состояние гиппокампа, т.к. он связан с обучением и коррелирует с напряжением внимания, эмоционально с волевым поведением. Считается, что функциональное ядро в области тета-ритма отражает рост нервно-эмоционального напряжения и развитие стресса. Информационные перегрузки сокращают интервалы между эпизодами естественных эмоциональных реакций человека и способствуют их переходу в стационарную форму, что создает предпосылки для развития невротических состояний и возможных расстройств сердечно-сосудистой системы на этом этапе адаптации.

Высокое нервно-эмоциональное напряжение при варьировании работоспособности способствует развитию признаков утомления уже на I фазе адаптации. А возрастание активности напряжения, внимания, отрицательных эмоций уже в первые годы профессиональной деятельности приводит к понижению адаптивных возможностей организма.

Во II стажевой группе (27%) в пространственно-временном взаимодействии полушарий доминирует левое полушарие, как по уровню активности в переработке информации, так и по уровню восприятия информации. Возрастание активности левого полушария связано с тем, что возрастает вероятность удовлетворения ростом профессионализма, достижению определенных результатов, повышения самооценки, что порождает положительные эмоции.

Можно считать, что адаптивно-компенсаторная функция положительных эмоций реализуется через влияние на потребность, инициирующую поведение. Нейродинамическая структура ЭЭГ правого и левого полушария не отличается, за исключением вероятности следования дельта-альфа. В правом полушарии эта вероятность больше, чем в левом (0,05±0,13 справа; 0,04±0,07 слева). Вместе с тем, по росту вероятности дельта-бета можно предположить, что в данной группе идет усиление кортикальной возбудимости, т.к. нервно-напряженная работа вызывает активацию корковых структур, которая может сопровождаться физиологическими изменениями в организме специалистов этой стажевой группы.

У лиц III стажевой группы (25%) наблюдается снижение уровня неспецифической активации коры (бета-бета 0,05±0,06 справа;0,57±0,08 слева). На фоне развития неустойчивости механизмов саморегуляции длительная кортикальная возбудимость может вызвать снижение регуляторных возможностей мозга. Пространственно-временное взаимодействие полушарий характеризуется в этот период переходом доминирования к правому полушарию за счет снижения активности левого полушария.

В IV стажевой группе 16% доминирование активности правого полушария сохраняется. При сравнении активности нейроритмов более выражены изменения со стороны нейродинамической структуры ЭЭГ правого полушария. Неспецифическая активация коры правого полушария усиливается (вероятность бета-бета волн справа 0,65±0,05), что говорит о появлении "ритма тревожности" как реакции на раздражитель и усиление кортикальной возбудимости. Активность альфа-ритма в ЭЭГ этой стажевой группы снижается, что дает основание предположить возникновение расстройств в координации и активности тормозных влияний ретикулярной формации, нарушение функции лимбической системы, характерных для перехода от врабатывания к устойчивой работоспособности, когда иррадиация возбуждения сменяется концентрацией с преобладанием тормозных процессов, элиминирующих изменение степени свободы. Обычно такое состояние наблюдается при фазе адекватной мобилизации.

Физиологический механизм адаптации характерен для перехода деятельности ЦНС на качественно новый уровень. Это состояние предопределяет мобилизацию функциональных резервов организма для последующей фазы максимальной работоспособности, обусловленной целевой установкой. По возрастанию вероятности следования тета-бета правого полушария (0,61±0,06) у данной группы лиц присутствует напряжение собственно мыслительной деятельности. В IV стажевой группе развитие напряжения приводит к размыванию альфа-ядра в ЭЭГ обоих полушарий. Это свидетельствует об исчерпании уровня функциональных резервов адаптации, что следует определить как первичную неспецифическую реакцию, независимую от модальности стрессовых факторов.

У лиц V cтажевой группы тенденция к правой латеризации альфа-тета взаимодействия усиливается, активность альфа-ритма связана с функционированием тормозных, координационных механизмов, обеспечивающего вероятно сканирование поступающей информации в мозг, координацию дистантно расположенных центров, поддерживающее и реорганизацию межцентральных взаимоотношений, что свидетельствует об активности функционирования мозговых механизмов принятия решения, которое развивается в условиях развивающего утомления, т.е., при активации наглядно-образных преобразований в процессе решения задач.

Таким образом, состояние нервных процессов при длительной профессиональной адаптации у служащих претерпевает глубокую перестройку нейрогуморальной структуры, обусловленную переходом центральной нервной системы на новый уровень функционирования, носит фазный характер, который определяет специфику состояния адаптивных механизмов в каждой фазе адаптации.

I фаза неспецифической активации (1-5 лет) молодых специалистов переходит во II фазу максимальной интенсификации интеллектуальной прогностической деятельности (6-15 лет), что в первом случае сопровождается дизрегуляцией тормозных влияний ретикулярной формации, а во втором - рассогласованием совместной перцептивной деятельности полушарий. III фаза адаптации (16-25 лет) характеризуется нарастающим истощением регуляторных и адаптивных механизмов, что в первом случае сопровождается дезинтеграцией структурно-функциональной организации моторной, зрительной функций, риском развития артериальной гипертензии. Во втором случае, изменяется способ обработки информации мозгом с частичной утраты контроля за процессом.

Специфика деятельности современного служащего, в деятельности которого превалирует умственный труд, вызывает в нейродинамической структуре ЭЭГ изменения, характерные для напряжения функциональных резервов адаптации, неустойчивости механизмов саморегуляции и развитию признаков раннего утомления.

С целью коррекции выявленных изменений были применены разработанные и апробированные модификации метода (АС №1745200 от 08.03.92), которые были соответственно применены на данном аппаратном комплексе «РИТМ-6» [9]:

1) Для улучшения памяти, повышения стрессоустойчивости и стабилизации гуморально-вегетативных показателей реактивности у здоровых лиц (профессиональная деятельность которых сопровождается информационными, эмоциональными и физическими нагрузками) применяется способ, в основе которого лежит принцип одновременного предъявления на экране перед пациентом двух функций — собственной кардиоинтервалограммы и целевого квадратного маркера, периоду которого необходимо следовать во время проведения сеанса (периоды колебания 3 с., 7 с., 10 с., 13 с., 22 с., 30 с.) (рис. 1). Инструктор дает задание обследуемому подбирать наиболее эффективную стратегию управления: за счет дыхательных упражнений (смена ритма дыхания по периоду заданного маркера, за счет последовательной релаксации мышц лба, глаз, рта, рук, ног; за счет волевых усилий). В течение одного сеанса биоуправления предъявляют последовательно по два периода (7 с. и 10 с.; 13 с. и 17 с.; 22 с. и 30 с.). В течение одного сеанса каждую из двух синусоид предъявляют 2 раза подряд по 2 мин с перерывом для отдыха между предъявлениями 2-5 мин. На следующий день сеанс повторяют, затем переходят к следующей паре синусоид.

Рисунок 1

Таким образом, проводят 6 сеансов биоуправления, не более 1 сеанса ежедневно, причем, каждый сеанс повторяют дважды. Общее время биоуправления за 1 сеанс составляет 12 мин., длительность сеанса – 22 мин., не считая подготовительных мероприятий и регистрации эффекта последействия (запись 200-300 кардиоинтервалов). Общее время биоуправления за 6 сеансов составляет 72 мин. Тренировки по данной модификации способа занимают мало времени и позволяют за 6 дней достичь устойчивого навыка биоуправления (рис. 2).

Рисунок 2

2) Вторая модификация применяется для лиц, чья профессиональная деятельность сопряжена с работой в условиях дефицита времени в тех случаях, когда необходима экспресс-нормализация нейрогуморальных реакций. Данная модификация способа представляет собой однократное предъявление каждой синусоиды (3 с., 7 с., 10 с., 17 с., 22 с., 30 с.) по 3 мин. в течение одного сеанса с перерывами между предъявлениями для отдыха 2-5 мин. Сеанс повторяется на следующий день, либо через день. Проводят всего 2 сеанса. Общее время биоуправления за 2 сеанса составляет 36 мин.

Таким образом, выявлено, что в профессиональной адаптации современного служащего выделяют три фазы: 1 фаза – неспецифической активации коры (I стажевая группа), когда происходит перестройка в психической, нейродинамической и вегетативной компонентах долговременной адаптации; 2 фаза – адекватной мобилизации прогностической деятельности (II и III стажевые группы); 3 фаза – нарастающего истощения регуляторных и адаптивных механизмов (IV-V группы).

ЛИТЕРАТУРА

1. Данилова Н.Н. Функциональное состояние: механизмы и диагностика.- М., 1985. - 288 с.

2. Судаков К.В. Функциональные системы организма. – М., 1987.

3. Макаренко Н.В., Пухов Б.А., Кольченко Н.В. Основы психофизиологического отбора. – Киев, 1987.

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

5. Медведев В.И. Трудовой деятельности / Основы современной физиологии – Спб.: «Наука», 1993. 528 с.

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

7. Сороко С.И., Бекшаев С.С., Сидоров Ю.А. Основные типы механизмов саморегуляции мозга. - Л.: «Наука», Ленинградское отделение, 1990, 207 с.

8. Гондарева Л.Н. Прогнозирование и коррекция состояния человека по биоритмологическим характеристикам физиологических процессов при различных видах деятельности //Автореферат дисс…докт. биол.наук. – С.-Петербург, 1997. – 37 с.

9. Способ функциональной коррекции артериального давления: А.С. СССР №1745200 МКИ А 61 В 5/00 1992 / Гондарева Л.Н., Василевский Н.Н., Сейсембеков Т.З., Асылбекова Л.У. и др.// Бюлл. изобр. и откр. –1992. - №52 – 13 с.