CC BY
82
УДК 612.821
Л.П. Черапкина, В.Г. Тристан, С.И. Еремеев
ВЛИЯНИЕ ПОВТОРНОГО КУРСА ЭЭГ-БИОУПРАВЛЕНИЯ НА ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАФИЧЕСКУЮ И ХРОНОБИОЛОГИЧЕСКУЮ ХАРАКТЕРИСТИКИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ СПОРТСМЕНОВ
Сибирский государственный университет физической культуры и спорта, Омск
Нейробиоуправление является наиболее перспективной и наименее разработанной областью биоуправления, применяемой в спорте; в частности, отсутствуют данные об использовании повторного курса ЭЭГ-БОС-тренинга при подготовке спортсменов. В исследовании приняли участие 42 спортсмена 5 специализаций. Лица мужского пола составили 61,9%. Все спортсмены прошли два курса ЭЭГ-БОС-тренинга с интервалом от 1 месяца до 1 года. Всего проведено 84 курса тренинга (1186 сеансов). ЭЭГ-БОС-тренинг изменяет биоэлектрическую активность головного мозга, способствует нормализации реакции увеличения амплитуды альфа-ритма в “фоновой” ЭЭГ при закрывании глаз по отношению к ее величине при открытых глазах. Тренинг обеспечивает выработку негативного отношения к замедленности действий, инертности и депрессивному состоянию при сохранении положительного отношения к активности.________________________
Ключевые слова: нейробиоуправление, ЭЭГ-БОС-тренинг, ЭЭГ-ритмы
Нейробиоуправление заняло лидирующее место среди других методов, основанных на биологической обратной связи. Оно нашло широкое применение в различных областях медицины и образования [3]. Менее изучены эффекты электроэнцефалографического биоуправления в спорте. Положительное влияние альфа-стиму-лирующего тренинга на тренировочную и соревновательную деятельность отмечено О.В. Погадаевой [7]. Ею установлены предикторы эффективности альфа-стиму-лирующего тренинга в спортивной тренировке. Данные о зависимости посттренинговых эффектов от частотно-амплитудной характеристики альфа-ритма получены
В.В. Тристан [10]. Влияние методики проведения локального альфа-стимулирующего тренинга на его успешность рассматривались Н.А. Баевой [1] и В.В. Кальси-ной [4].
Сегодня остаются слабоизученными возможность и целесообразность проведения повторных курсов ЭЭГ-БОС-тренинга в процессе подготовки спортсменов, их влияние на психофизиологическое состояние человека.
Целью нашей работы явилось определение возможности использования повторного курса ЭЭГ-БОС-тре-нинга при подготовке спортсменов. В связи с поставленной целью решались следующие задачи:
1. Изучить характер “фоновой” биоэлектрической активности головного мозга в тета-, альфа- и бета-диапазонах до и после двух курсов ЭЭГ-БОС-тренинга;
2. Выявить особенности хронобиологической оценки представлений человека о восприятии им времени после курсов ЭЭГ-БОС-тренинга.
Методика. В исследовании приняли участие 42 спортсмена пяти специализаций (табл. 1) в возрасте от 16 до 23 лет (средний возраст - 18,99±0,23), имеющих следующую спортивную квалификацию: 3 мастера международного класса, 3 мастера спорта, 14 кандидатов в мастера спорта, 22 спортсмена первого спортивного разряда. Лица мужского пола составили 61,9%. Все спортсмены прошли два курса ЭЭГ-БОС-тренинга с интервалом от 1 месяца до 1 года. Всего проведено 84 курса тренинга (1186 сеансов).
ЭЭГ-БОС-тренинг проводился с помощью программно-аппаратного комплекса, созданного в Институте молекулярной биологии и биофизики СО РАМН и состоящего из многоканального интерфейса БИ-01Р для компьютерного мониторинга, записи и воспроизведения электроэнцефалограммы; комплекта датчиков и программной системы БОСЛАБ. Работа осуществлялась на базе персонального компьютера 1ВМ с процессором ЮТЕЬ РЕМГШМ 200 МХ с операционной системой “Windows 98”. Для записи биопотенциалов мозга
Таблица 1
Распределение обследованных лиц по спортивным специализациям, возрасту и полу
Спортивная специализация Количество спортсменов Возраст, лет (М±т) Пол
мужской женский
Греко-римская борьба и самбо 9 18,52±0,14 9 -
Восточные единоборства 6 20,33±1,05 4 2
Спортивные игры 14 18,62±0,21 9 5
Фехтование 5 19,0±0,32 - 5
Спортивные танцы 8 19,8±0,42 4 4
Всего 42 18,99±0,23 26 16
использовалось биполярное отведение. Электроды располагались согласно Международной системе “10-20” (F1, P3). Сеансы ЭЭГ-БОС-тренинга проводились ежедневно 1 раз в сутки в удобное до тренировки время. Для достижения цели, увеличения средней эффективной амплитуды альфа-ритма перед тренингом проводился предварительный инструктаж о методах достижения состояния релаксации, являющегося обязательным условием для успешности биоуправления [12]. Спортсмены использовали различные методы, предотвращающие появление чувства тревожности в процессе тренинга [13, 15]. Им предлагалась психомышечная тренировка (ощущение тепла в конечностях), создание позитивных образов (ландшафтные картины, насыщенные зеленым и голубым светом), атакже произвольные методики. После каждого сеанса спортсмен получал информацию об успешности тренинга и мог оценить свои способности к саморегуляции биоэлектрической активности головного мозга.
Представления человека о восприятии им времени исследовались с помощью тестов “Индивидуальная минута” (ИМ) [2], “Полярный профиль времени” [11]. Социально-перцептивный интуитивный тест (СПИТ) [5] позволил оценить изменения восприятия индивидуальных временных характеристик. Для изучения дифференциальных характеристик прогноза времени поведенческих реакций в диапазоне “быстро-медленно” по экспрессии лица воспринимаемого человека использован тест социально-интуитивной перцепции динамики поведения (СИПДП) [6], который дополняет тест СПИТ. Оба теста базируются на стимульном материале методики L. Szondi [14].
Применялся t-критерий Стьюдента для независимых и парных выборок, а также однофакторный дисперсионный анализ с использованием критерия Фишера для оценки взаимосвязи параметров. Для оценки статистической значимости различий в связи с большой дисперсией мерных признаков использовались непараметрические критерии (критерий знаков). Статистическая обработка производилась на IBM совместимом компьютере INTEL CELERON 566 с помощью пакетов программ “Microsoft EXCEL 2000” и “Statistica V 4.02”.
Результаты. Электроэнцефалографическая и хро-нобиологическая характеристики состояния спортсменов после повторного курса ЭЭГ-БОС- тренинга. С учетом предложения С.И. Сороко с соавторами [10] о значении амплитуды и частоты альфа-ритма для оценки адаптированности и пластичности регуляторных механизмов мозга у каждого спортсмена была рассчитана средняя величина амплитуды ритмов ЭЭГ за все сеансы двух тренингов.
Изучение “фоновой” биоэлектрической активности мозга, записанной до и после каждого курса ЭЭГ-БОС-тренинга, показало, что величина амплитуды тета-ритма в обоих полушариях была примерно одинаковой; она не изменялась при записи ЭЭГ при закрытых глазах по отношению к амплитуде при открытых глазах. Следовательно, два курса ЭЭГ-БОС-тренинга не повлияли на амплитуду тета-ритма. Амплитуда альфа- и бета-ритмов была выше в левом полушарии (p<0,05). Как после первого, так и после второго курсов ЭЭГ-БОС-тренинга статистически значимо увеличивалась амплитуда альфа-ритма при закрывании глаз по от-
ношению к амплитуде при открытых глазах в обоих полушариях. Разницы в амплитуде бета-ритма при открытых и закрытых глазах не выявлено. Амплитуда ритмов, зарегистрированная в первом курсе ЭЭГ-БОС-тренинга, не отличалась от амплитуды ритмов, зарегистрированной во втором курсе тренинга. Среднее и минимальное соотношения тета- и альфа-ритмов также не изменились. Таким образом, после курсов ЭЭГ-БОС-тренинга происходило увеличение амплитуды альфа-ритма в “фоновой” ЭЭГ в обоих полушариях при закрывании глаз. Характеристика электроэнцефалограмм спортсменов под влиянием двух курсов тренинга в остальном не изменилась.
Изменение хронобиологической оценки представлений человека о восприятии им времени. Восприятие времени выступает в качестве интегральной характеристики всей психической деятельности.
Изучение средних величин длительности ИМ (табл. 2) показало, что до начала ЭЭГ-БОС-тренинга в группе наблюдалась “укороченная” ИМ. Перед вторым курсом тренинга ИМ обследованной группы была близка к астрономической минуте; недоотмеривание составляло
0,77 с. После курсов тренинга произошло статистически значимое увеличение ИМ, более выраженное после первого курса. Прибавка после первого курса составила 3,89 с; после второго - 2,07 с. В работе Т.В. Самохиной с соавторами [8] представлены данные о том, что “короткая” ИМ может свидетельствовать об ускоренном течении индивиду- ального времени, а при значительном уменьшении ИМ могут встречаться суицидальные попытки, то есть “укороченная” ИМ может выступать как показатель неблагоприятного эмоционального состояния. Таким образом, после курсов ЭЭГ-БОС-тренинга происходило “удлинение” ИМ, возможно, связанное с улучшением эмоционального статуса.
По данным теста “Полярный профиль времени” до прохождения ЭЭГ-БОС-тренинга спортсмены дифференцировали свои представления об интуитивном восприятии времени во всех временах (табл. 3). Но наибольшее количество статистически значимых различий между стандартными факторами было выявлено в интуитивном восприятии будущего времени.
После первого курса тренинга дифференцирование прошедшего времени не изменилось; настоящее стало рассматриваться более равномерно по всем факторам, то есть число различий между факторами уменьшилось. Будущее время после тренинга стало более дифференцировано. Данная тенденция сохранилась до второго курса тренинга. После второго курса тренинга прошедшее время стало более дифференцированным; восприятие настоящего времени не изменилось; будущее время стало рассматриваться менее дифференцировано, даже
Таблица 2
Длительность “индивидуальной минуты” до и после сеансов тренинга, секунды (М±т)
Курсы Время регистрации Р
до сеанса после сеанса
1-й 58,37±0,62 62,26±0,83 <0,001
2-й 59,23±0,45 61,3±0,65 1 к. до - 2 к. после<0,01 <0,01
по сравнению с начальным восприятием времени до первого курса тренинга. В целом после ЭЭГ-БОС-тре-нинга число различий между стандартными факторами уменьшилось. Вместо 14 различий во всех временах до первого курса тренинга их стало 13 после первого курса и 12 - после второго. Дифференцирование прошедшего, настоящего и будущего времени до проведения тренинга (табл. 4) было выражено по всем факторам. После первого курса ЭЭГ-БОС-тренинга спортсмены лучше дифференцировали время по фактору “ощущаемость” и хуже - по фактору “структурность”. Начало второго курса характеризовалось тем, что число различий по одному фактору между разными временами уменьшилось. Спортсмены перестали различать прошедшее, настоящее и будущее время по фактору “структурность”, описывающему время, как понятное, замкнутое, неделимое, ритмичное и непрерывное. После второго курса улучшилось дифференцирование всех факторов в разных временах.
До прохождения ЭЭГ-БОС-тренинга имелась тенденция преобладания следующих факторов: “эмоциональность” - в прошедшем времени, “ощущаемость” - в настоящем и “величина” - в будущем. Таким образом, прошедшее время воспринималось как радостное, яркое, цветное, светлое и спокойное. Настоящее - как близкое, реальное, общее, ощущаемое и открытое. Будущее время воспринималось как объемное, широкое, глубокое, большое и бесконечное. Первый курс тренинга не изменил данных представлений. После второго курса тренинга изменилось восприятие прошедшего и настоящего времени. Оно представлялось как стремительное, плотное, активное, напряженное и изменчивое (фактор “активность”). Будущее время воспринималось, по-прежнему, как объемное, широкое, глубокое, большое и бесконечное. Полученные данные свидетельствуют об изменении интуитивного восприятия времени че-
ловеком. Это проявилось (в большей степени после второго курса тренинга) в улучшении дифференцирования прошедшего, настоящего и будущего времени, в менее дифференцированном восприятии факторов настоящего и будущего времени и особенностях преобладания отдельных факторов после ЭЭГ-БОС-тренинга.
По данным теста СИПДП (табл. 5), спортсмены хорошо разделяли быстрых и медленных лиц в соответствующие подгруппы (р<0,05), но относили к медленным лицам большее число лиц в течение обоих курсов ЭЭГ-БОС-тренинга. Они точно определяли медленных лиц (р<0,05) и большее число быстрых лиц также относили к медленным лицам (р<0,05). Однако после второго курса тренинга статистически значимых различий по быстрым лицам, отнесенным к быстрым и медленным лицам, не выявлено. Таким образом, ЭЭГ-БОС-тренинг не оказал влияния на дифференциальную характеристику прогноза времени поведенческих реакций в диапазоне “быстро-медленно” по экспрессии лица воспринимаемого человека.
Оценка индивидуальных временных характеристик или точность перцепции времени поведенческих реакций у предполагаемых партнеров общения (тест СПИТ) до проведения ЭЭГ-БОС-тренинга представлена в табл.
6. Перед прохождением тренинга положительно оценивались быстрые лица по фактору т и отрицательно - по факторам ё и к. После первого курса тренинга спортсмены отрицательно оценивали медленных лиц сразу по трем факторам - е, ё и к, а положительно, как и до тренинга, - быстрых лиц по фактору т. Перед вторым тренингом положительно оценивались быстрые лица уже по двум факторам тиз, но после второго курса - по одному фактору - т. Оценка медленных лиц в ходе второго курса тренинга не изменилась; спортсмены отрицательно оценивали их по всем трем факторам - е, ё и к.
Таблица 3
Статистически значимые различия между стандартными факторами, характеризующими представления о восприятии времени
Курсы Время до тренинга Время после тренинга
прошедшее настоящее будущее прошедшее настоящее будущее
Первый Вел.-Стр. Эм.-Стр. Акт.-Стр. Ощ.-Вел. Акт.-Вел. Ощ.-Стр. Акт.-Стр. Ощ.-Вел. Ощ.-Эм. Акт.-Эм. Акт.-Вел. Акт.-Стр. Стр.-Вел. Стр.-Эм. Стр.-Вел. Стр.-Эм. Стр.-Акт. Стр.-Ощ. Стр.-Акт. Ощ.-Вел. Ощ.-Эм. Ощ.-Акт. Эм.-Акт. Вел.-Акт. Стр.-Акт. Стр.-Вел. Стр.-Эм.
Второй Стр.-Вел. Стр.-Эм. Стр.-Акт. Стр.-Ощ. Стр.-Акт. Ощ.-Вел. Ощ.-Эм. Ощ.-Акт. Вел.-Эм. Вел.-Акт. Вел.-Стр. Стр.-Эм. Стр.-Акт. Акт.-Ощ. Акт.-Стр. Стр.-Эм. Стр.-Вел. Стр.-Ощ. Стр.-Акт. Ощ.-Вел. Ощ.-Эм. Ощ.-Акт. Акт.-Стр. Стр.-Эм. Стр.-Вел.
Примечание. Акт. - активность, Ощ. - ощущаемость, Эм. - эмоциональность, Вел. - величина, Стр. - структурность.
Таблица 4
Статистически значимые различия между восприятием прошедшего, настоящего и будущего времени до и после ЭЭГ-БОС-тренинга
Cтандартныe факторы
Oщущаeмость Величина Эмоциональность Активность Огруктурность
До 1-го курса
Н-П П-Б П-Б П-Б Н-П
Н-Б Н-Б Б-П
После 1-го курса
Н-П П-Б П-Б П-Б Н-П
Н-Б Н-Б Н-Б
До 2-го курса
Н-П П-Б П-Б П-Б -
Н-Б Н-Б Н-Б
После 2-го курса
Н-П П-Б П-Б П-Б Н-П
Н-Б Н-Б Н-Б Б-П
Примечание. П - прошедшее время, Н - настоящее, Б - будущее.
Таким образом, после двух курсов тренинга в обследованной группе добавилась отрицательная оценка медленных лиц по фактору е к имевшемуся ранее отрицательному отношению по факторам ё и к. Изменений в положительной оценке быстрых лиц не произошло. Все обсуждаемые различия были статистически значимы при уровне р<0,05.
Заключение. Подводя итоги проведенного исследования, можно отметить, что проведение повторного тренинга оправдано теми положительными клиническими и электроэнцефалографическими изменениями (нормализацией реакции увеличения амплитуды альфа-ритма при закрывании глаз), которые происходят у спортсменов.
Первый курс не внес значительных изменений в интуитивное представление о свойствах времени; будущее время воспринималось более дифференцированно, а настоящее - менее дифференцированно. После второго курса улучшается дифференцирование прошедшего, настоящего и будущего времени по всем стандартным факторам. На первый план выходят такие факторы, как “активность” и “величина”. Уменьшается “вес” факторов “эмоциональность” и “ощущаемость”. Под действием двух курсов ЭЭГ-БОС-тренинга происходит увеличение длительности ИМ.
Способность прогнозировать время поведенческих реакций в диапазоне “быстро-медленно” по экспрессии лица воспринимаемого человека не изменилась под вли-
янием тренинга. Cпортсмeны правильно определяли быстрых и медленных лиц; точно различали медленных и большее число лиц относили к медленным лицам (табл. 6).
ЭЭГ-БOC-трeнинг оказал влияние на увеличение возможности тонко различать в динамически временных характеристиках личности индивидуальные временные особенности. У спортсменов уже после первого курса тренинга наблюдалось отрицательное отношение к медленным лицам (типа e, d, k) (до тренинга - только d и k). Cлeдоватeльно, ЭЭГ-БOC-трeнинг способствует выработке негативного отношения к замедленности действий, инертности и депрессивному состоянию при сохранении положительного отношения к активности.
INFLUENCE OF RECURRENT COURSE OF EEG-BIOFEEDBACK TRAINING ON ENCEPHALO-GRAPHIC AND CHRONOBIOLOGY FEATURES OF FUNCTIONAL CONDITION OF ATHLETES
L.P. Cherapkina, V.G. Tristan, S.I. Yeremeev
Neurofeedback is a very promising but practically not developed branch of biofeedback applied in sport; in particular, no data concerning repeated courses of EEG-biofeedback training for sportsmen are available. The statistics of the research contains the data on 42 sportsmen of 5 specializations. Among all men were 61,9%. Each of the participants passed two courses of the EEG-biofeedback training with intervals from 1 month to 1
Таблица 5
Выбор быстрых и медленных лиц до и после прохождения двух курсов тренинга (М±т)
Курсы Быстрые Медленные
Всего Из них Всего Из них
быстрые медленные p быстрые медленные p
Первый До 20.54i0.76 8.07i0.42 6.78i0.4 * 27.46i0.76 9.93±0.42 11.22i0.4 *
После 21.22i0.62 8.1i0.35 7.07±0.3 * 26.78i0.62 9.9±0.35 10.93±0.3 *
Второй До 20.8i0.56 8.05±0.34 7.0±0.34 * 27.2i0.56 9.95±0.34 11.0±0.34 *
После 21.71i0.66 8.5^0.38 7.41±0.36 * 26.29i0.66 9.49±0.38 10.59±0.36 *
Примечание. * - p<0,05.
Таблица 6
Оценка изменений восприятия индивидуальных временных характеристик до и после проведения двух курсов тренинга, число карточек (М±т)
Bыбор Быстрые лица Медленные лица
m p s e d k
Первый курс
До + 3,68±0,2 p<0,001 2,32±0,2 3,17±0,2 3,29±0,21 2,95±0,17 2,61±0,17 p<0,01 3,39±0,17 2,05±0,12 p<0,001 3,95±0,12
- 2,83±0,2 2,71±0,21 3,05±0,17
После + 4,0±0,2 p<0,001 2,0±0,2 2,98±0,22 3,22±0,21 2,71±0,16 p<0,05 3,29±0,16 2,49±0,18 p<0,001 3,51±0,18 2,17±0,1 p<0,001 3,83±0,1
- 3,02±0,22 2,78±0,21
Bторой курс
До + 3,71±0,17 p<0,001 2,29±0,17 3,05±0,23 3,46±0,23 p<0,01 2,54±0,23 2,71±0,18 p<0,05 3,29±0,18 2,34±0,17 p<0,001 3,66±0,17 2,15±0,11 p<0,001 3,85±0,11
- 2,95±0,23
после + 4,0±0,18 p<0,001 2,0±0,18 3,22±0,22 3,24±0,23 2,68±0,18 p<0,01 3,32±0,18 2,27±0,18 p<0,001 3,73±0,18 1,98±0,13 p<0,001 4,02±0,13
- 2,78±0,22 2,76±0,23
Примечание. “+” - положительный выбор; “-” - отрицательный выбор.
year. Overall 84 courses of the training (1186 elementary trainings) were carried out.
The EEG-biofeedback training changes bioelectrical activity of the cerebrum, promotes normalization of reaction of alpha ‘background’ EEG-rhythm amplitude increasing when eyes are closed with respect to its value under open eyes. The training promotes production of negative attitude to delayed-actions, inertness and depressive state keeping positive attitude to activity.
ЛИТЕРАТУРА
1. Баёва Н.А. Успешность и эффективность применения локального альфа-стимулирующего тренинга у спортсменов ситуационных видов спорта: Автореф. дис. ... канд. биол. наук / Н.А. Баёва. Тюмень, 2003. 19 с.
2. Восприятие времени человеком и его роль в спортивной деятельности / Н.И. Моисеева, Н.И. Караулова,
С.В. Панюшкина, А.Н. Петров. Ташкент, 1985. 158 с.
3. Джафарова О.А. Биоуправление: вперед, - расширяя границы / О.А. Джафарова, В.Г. Тристан, М.Б. Штарк// Биоуправление в медицине и спорте: Материалы V Все-рос. конф., 9-11 апреля 2003 года. Омск, 2003. С. 3-4.
4. Кальсина В.В. Влияние полового диморфизма на успешность и эффективность локального альфа-стиму-лирующего тренинга у спортсменов: Автореф. дис. ... канд. мед. наук / В.В. Кальсина. Курган, 2002. 24 с.
5. Кузнецов О.Н. Методы количественной оценки нарушения восприятия человека как личности в патопсихологическом исследовании / О.Н. Кузнецов, А.В. Лебедев, Н.А. Лукичев // Системный подход в использовании методов психологического исследования при решении научно-практических задач. Пенза, 1983. С. 39-40.
6. Методические подходы к исследованию чувства времени у человека / O.H. Кузнецов, A.H Aлехин, ТЗ. Само-хина, Н.И. Моисеева/^опр. психол. 1985. Т. 31. №4. С. 140-144.
7. Пoгaдaевa O.B. Предикторы эффективности использования альфа-стимулирующего тренинга в спортивной тренировке: Aвтореф. дис.... канд.биол.наук/O.B.По-гадаева. Томск, 2001. 19 с.
8. CaMoxuHa T.B. Методы изучения психического времени как показателя адаптации / ТЗ. Самохина, O.H. Кузнецов, Н.И. Моисеева // Aцaптaционные возможности человека в условиях больших городов. Л., 1988. С. 64-66.
8. CopoKo С.И. Ocновные типы механизмов саморегуляции мозга / С.И. Сороко, С.С. Бекшаев, ЮА. Сидоров. Л., 1990.205 с.
10. Tpucman B.B. Роль частотно-амплитудной характеристики альфа-ритма в изменениях посттренингового состояния спортсменов при локальном альфа-стимулиру-ющем тренинге/B.r. Тристан, O.B. Погадаева//Нейробиоуправление в спорте. Oмcк, 2001. С. 96-120.
11. Tpucman B.r. Двигательная активность, временная регуляция жизнедеятельности и уровень здоровья человека/ B.r. Тристан. Oмcк, 1994. 144 с.
12. Швapц М.С. Современные проблемы биоуправления / М.С. Шварц // Биоуправление-3: теория и практика. Новосибирск, 1998. С. 14-24.
13. Crider A. When relaxation backfires: A cognitive interpretation of rela- xation-induced anxiety / A. Crider // Biofeedback. 1998. Vol. 26. № 1. P. 22-23.
14. Szondi L. Zehrbuch der experimentallen Trieb-diagnostik. / L. Szondi. Bern und Sttutgart: Hans Huber, 1960. 443 s.
15. Thomas M.R. Performance anxiety during biofeedback training / M.R. Thomas, B. DasGupta, E. Reyes // Proceedings of the 22nd annual meeting of the AAPB. 1991. USA. P. 75-78.
