CC BY
119
ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАФИЧЕСКОЕ НЕЙРОБИОУПРАВЛЕНИЕ (АЛЬФА-ТРЕНИНГ) В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ У СТУДЕНТОВ
И.Г. Таламова, Л.П. Черапкина, С.П. Степочкина СибГУФК, г. Омск
Электроэнцефалографический тренинг положительно влияет на качество обучения и функциональное состояние студентов-спортсменов.
Работы последних лет показали, что принцип биологической обратной связи (БОС) имеет большое значение не только для механизмов внутренней регуляции функций организма, но и для управления интегральными системными процессами, какими как, произвольные движения и психическая деятельность человека. Использование резервных возможностей организма человека является одним из возможных и наиболее оптимальных способов повышения результатов обучения, научения и спортивной тренировки (Святогор И.А., Моховикова И .А., 2000; Тристан В.Г., 1999-2006).
Нейробиоуправление выступает как средство изменения мозговых механизмов, обеспечивающих те или иные проявления субъективных переживаний человека. Электроэнцефалографический тренинг возможно использовать в качестве метода, обеспечивающего воздействие на биоэлектрическую активность головного мозга при активном участии человека и его собственном желании (Штарк М.Б., 2002). Вмешательство в структуру и временное распределение альфа- и тета-ритмов средствами обратной связи приводит к изменению поведения человека и течения нейрофизиологических процессов (Toomim H., 1999).
Наиболее перспективным направлением элек-троэнцефалографического биоуправления является альфа-стимулирующий тренинг, который используется при лечении различных заболеваний (Walters D., 1998; Скок А.Б., 2001; Peniston E.G., Kulkosky P.J., 1999). В спортивной практике используется локальный альфа-стимулирующий тренинг (ЛАСТ) (Тристан В.Г., 1999-2006), при этом наибольший интерес представляет изучение его механизмов и анализ характера эффектов нейробиоуправления, в том числе при повышении спортивного результата (Погадаева О.В., 2001; Черапкина Л.П., 2002; Баева H.A., 2003). Несмотря на большое количество работ, посвященных применению альфа-тренинга, до настоящего времени вопрос об эффективности этого метода остается открытым. В нашем исследовании предпринята попытка оценки эффективности и возможности применения ЛАСТ в учебном процессе.
Объем, материалы и методы исследования
В исследовании приняли участие 120 студентов Сибирского государственного университета физической культуры и спорта 2-5 курсов, средний возраст 21,6±0,36 лет. Большинство из них - 94 человека, обучались по специальностям 032101 «Физическая культура и спорт» и 032102 - «Физическая
культура для лиц с отклонениями в состоянии здоровья». Лица женского пола составили - 63,3%.
ЛАСТ проводился с помощью программноаппаратного комплекса, созданного в Институте молекулярной биологии и биофизики СО РАМН и состоящего из многоканального устройства БИ-012 для компьютерного мониторинга, записи и воспроизведения основных физиологических сигналов (ЭЭГ, интегральная ЭМГ, кожная температура), комплекта датчиков и программной системы «BOSLAB». Работа осуществлялась на базе персонального компьютера IBM с процессором Intel Celeron 300 с операционной системой Windows 2000 ХР. Для записи биопотенциалов мозга использовалось биполярное отведение. Электроды располагались согласно международной системы «10 -20» (F1 или F2, РЗ или Р4). Мониторирование сеансов ЛАСТ осуществлялось с использованием протокола «АЛЬФА-СТИМУЛИРУЮЩИЙ ТРЕНИНГ». Ритмы регистрировались в следующих частотных диапазонах: тета-ритм - 4 - 8 Гц, альфа-ритм - 8-12 Гц, бета-ритм - 12-30 Гц.
Сеансы локального альфа-стимулирующего тренинга проводились ежедневно, в удобное для студентов время. Курс нейробиоуправления состоял из 15 сеансов локального альфа-стимулирующего тренинга. Для увеличения средней амплитуды аль-фа-ритма перед тренингом с каждым студентом проводился инструктаж.
Психофизиологическое состояние студентов изучалось с помощью цветового теста М. Люшера (Шубина О.С., 2000); анкеты «Функциональное состояние» (Погадаева О.В., 2001).
Для изучения общих способностей использованы тесты: Г.Ю. Айзенка (1992) - для интеллекта; тест отдаленных ассоциаций (RAT) и краткий вариант теста Э.П. Торренса (Дружинин В.Н., 1999) - для креативности; методика А.Н. Столяренко, 2003 - для обучаемости (интеллектуальной лабильности).
Для оценки статистической значимости различий использовался знаковый, одновыборочный критерий Уилкоксона; однофакторный дисперсионный анализ с использованием критерия Фишера. Д ля проверки наличия корреляционных связей между переменными использовался коэффициент ранговой корреляции Спирмена. Статистическая обработка производилась на IBM совместимом компьютере Intel Pentium 400 MX с помощью пакета программы Microsoft EXCEL 2000.
Электроэнцефалографическое нейробиоуправление (альфа-тренинг) в учебном процессе у студентов
Таламова И.Г., Черапкина Л.П.,
Степочкина С.П._______________
В контрольной группе (КГ), состоящей из 25 человек, дважды записывалась «фоновая» биоэлектрическая активность головного мозга и проводилось комплексное тестирование общих способностей с интервалом 23,0± 1,02 дня.
Результаты
Критерием успешности ЛАСТ было выбрано увеличение средней амплитуды альфа-ритма за сеанс не менее чем на 15% по сравнению со средней амплитудой альфа-ритма, зарегистрированной во время первого сеанса. У каждого обследованного подсчитывался процент успешных и неуспешных сеансов ЛАСТ. К высокоуспешным лицам относились те, кто имел более 60% успешных сессий в процессе тренинга, к среднеуспешным 40-60% и к низкоуспешным лицам при наличии менее 40% успешных сессий (Святогор И.А., 2000). Группу высокоуспешных студентов составили 25 человек (28,7%). В данной группе успешные сеансы составили 76,5%. В группу, имеющих процент успешных тренингов курса ЭЭГ-БОС-тренинга не более 60 и не менее 40, вошло 24 студента (27,7%). Группа низкоуспешных лиц составила 43,6%. В данной группе всего было проведено 466 сеансов локального альфа-стимулирующего тренинга, из них всего 54 являлись успешными, что составило -11,5%. Наибольшая величина прироста альфа-ритма наблюдалась в группе высокоуспешных лиц (39,4%).
Изучение фоновой биоэлектрической активности головного мозга, записанной до курса ЭЭГ-БОС-тренинга в биполярных отведениях, показало, что наибольшее значение альфа-ритма при открытых и при закрытых глазах наблюдалось в группе низкоуспешных лиц. Меньшие значения альфа-ритма были зарегистрированы в группе высоко- и среднеуспешных студентов. После курса нейробиоуправления при открытых и при закрытых глазах амплитуда альфа-ритма возросла на статистически значимом уровне в группах высокоуспешных и среднеуспешных лиц. В третьей группе наблюдалось снижение амплитуды альфа-ритма, особенно при закрытых глазах (Р<0,05). Следовательно, исходная величина альфа-ритма не влияет на успешность курса ЭЭГ-БОС-тренинга и не может расцениваться как критерий успешности ЛАСТ. Ритмы головного мозга имеют разное происхождение и разное функциональное значение, так преобладание альфа-ритма соответствует состоянию спокойного бодрствования, позволяя восстановить нормальный нейродинамический баланс. После курса нейробиоуправления выявлена тенденция к снижению амплитуды бета- и тета-ритмов.
Таким образом, анализ полученных данных показывает, что при перестройках структуры взаимодействия ЭЭГ отмечаются различия между группами студентов с разной успешностью курса ЛАСТ. В основе этих различий лежат индивидуальные свойства механизмов регуляции обуславливающие различную успешность курса ЛАСТ. Наибольшее
количество студентов с нормализацией ЭЭГ (снижении амплитуды тета-ритма, увеличении амплитуды альфа-ритма) отмечается при высокоуспешном и среднеуспешном нейробиоуправлении.
Современный тренировочный и образовательный процесс характеризуются большими физическими и умственными нагрузками. После курса ЛАСТ изменилось психофизиологическое состояние студентов. Содержательный анализ предпочтения цветов показал, что у всех студентов экспериментальной группы до проведения курса отмечалась потребность освободиться от стресса при наличии стрессового состояния из-за неприятных ограничений, запретов. После тренинга на первые места выбирали цвета, свидетельствующие о чувстве удовлетворенности, спокойствии, стремлении к гармоническому отношению в деятельности при негативном отношении к запретам. С учетом положений основных цветов вероятна более продуктивная деятельность после курса ЛАСТ. У студентов контрольной группы отмечалось небольшое беспокойство и потребность во внимании со стороны других, при повторном тестировании психофизиологическое состояние не изменилась.
В экспериментальных группах отмечены изменения в функциональном состоянии: улучшение самочувствия, активности, желания общаться с другими людьми, внимания, академической успеваемости, стремление к творческой деятельности. При высокоуспешном тренинге выявлено улучшение 66,7% показателей по анкете «Функциональное состояние», среднеуспешном - 46,7%, низкоуспешном тренинге на 20%, в контрольной группе изменился лишь один показатель, что составило 6,7%.
Курс ЛАСТ оказывает положительное влияние на общие (интеллектуальные) способности студентов. Скорость переработки информации (коэффициент интеллекта) улучшилась в экспериментальных группах, несмотря на степень успешности прохождения локального альфа-стимулирующего тренинга.
Обучаемость - одна из составляющих интеллектуальных способностей, позволяющих оценить качество обучения. До проведения ЭЭГ-БОС-тренинга обучаемость по количество ошибок характеризовалась как низкая способность к обучению. После курса ЛАСТ в экспериментальных группах было отмечено уменьшение количества ошибок. Также возрос средний экзаменационный балл во время сессии, изменился количественный состав оценок.
Современный спорт не мыслим без креативных спортсменов и тренеров. После ЭЭГ-БОС-тренинга индекс оригинальности невербальной креативности увеличился в экспериментальных подгруппах в среднем на 34%. Индекс оригинальности вербальной креативности увеличился, без доминирования в какой либо экспериментальной подгруппе. Возросшее стремление к творческой активности также подтверждается самоотчетами студентов, с 3,2±0,01 до 3,9±0,26 баллов.
Серия «Образование, здравоохранение, физическая культура», выпуск 7, том 1
53
Ф из и о л о гия дв и гательн ой активности и спорта
Локальный альфа-стимулирующий тренинг способствует формированию сильных и средних по силе корреляционных связей между показателями общих способностей и эффективностью работы, а именно между интеллектуальной лабильностью и вербальной креативностью, вербальной и невербальной креативностью, невербальной креативностью и интеллектом, интеллектуальной лабильностью и эффективностью работы, интеллектом и вербальной креативностью.
Выводы и практические рекомендации. Применение нейробиоуправления в современном образовательном процессе возможно в качестве метода, обеспечивающего воздействие на биоэлектриче-
скую активность головного мозга при активном участии человека и его собственном желании. ЭЭГ-БОС-тренинг существенно повышает самооценку функционального состояния, улучшает интеллектуальные способности студентов, вербальную и невербальную креативность, эмоциональное состояние, повышает академическую успеваемость.
Таким образом, курс нейробиоуправления в связи с отсутствием отрицательных посттренин-говых эффектов может использоваться в образовательном процессе с целью снижения психоэмоционального напряжения, улучшения общих способностей и повышения успеваемости.
