CC BY
62
УДК.612.821+612.886+612.763
Е.П. Муртазина
АНАЛИЗ ВЗАИМОСВЯЗИ ПОЗНОГО И ЛОКАЛЬНОГО КОМПОНЕНТОВ
ЦЕЛЕНАПРАВЛЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА НА МОДЕЛИ ЗРИТЕЛЬНО-МОТОРНОГО ТЕСТА
Академик П.К. Анохин [1] при разработке теории функциональных систем писал: «Возникает глубоко волнующий физиолога вопрос: какими же физиологическими средствами нервная система при различии отдельных возбуждений, составляющих целостную условную реакцию животного, достигает согласованного участия во времени и пространстве всех рабочих компонентов этой реакции?». Для объяснения временной диссоциации при гармоничном объединении генерализованной моторной деятельности и локальных возбуждений П.К. Анохин [1] выдвигал «.. .два возможных пути распространения условного возбуждения при формировании двигательного условного рефлекса. 1 - путь с корковой интеграцией позиционного и локального возбуждения; 2 - путь, допускающий включение позиционных возбуждений уже на уровне подкорковых аппаратов (ретикулярная формация)». В экспериментальных исследований его сотрудников Шумилиной А.И., Касьянова В.М. и Корякина М.Ф. [5, 6, 9], проведенных на разработанном ими для собак станке с 4 площадками для регистрации движений конечностей при выработке дифферен-цировки условно-оборонительного поведения, было показано, что позный компонент обладает постоянством, стандартностью и специфичностью к локальному акту; прочностью и инертностью при угашении или дифференцировке навыков. На основании этих и других данных П.К. Анохин с соавторами приходят к заключению о том, что генерализация возбуждений, включая позные, дыхательные и сердечные компоненты, которые опережают локальный, возникает уже на уроне подкорковых структур головного мозга (ретикулярной формации, областей таламуса, гипоталамуса).
Позная антиципация является широко известным и распространенным феноменом, сопутствующим многим рабочим и спортивным движениям [3], еще до начала локального движения происходит изменение состояния мышц ног и туловища, подготавливающих человека к предстоящему движению. Появление электрической активности в мышцах ног может опережать вспышку активности в дельтовидной мышце, поднимающей руку на 60 мс. Считается, что активация мышц ног происходит автоматически, без участия сознания, и латентный период при этом меньше, чем минимальное время, необходимое для произвольного вызова сокращения мышц ног. Показано, что величина этих упреждающих изменений коррелирует с величиной ожидаемого возмущения.
Системные и нейрофизиологиеские механизмы позной антиципации до сих пор остаются малоизученными. С другой стороны, проблема прогностической диагностики эффективности и успешности профессиональной деятельности становится все более актуальной в практическом смысле в связи с усложнением интерактивных компьютерных и технических средств в системе взаимодействия «человек-машина». Исходя из вышеизложенного, цель нашего исследования - разработка модели и методов пространственно-временного анализа взаимодействия опережающих генерализованных позных и кардиореспираторных компонентов с целенаправленным локальным возбуждением.
В лаборатории Общей физиологии функциональных систем НИИ нормальной физиологии им. П.К. Анохина нами разработан компьютерный зрительно-моторный тест «Стрелок», в котором испытуемый с помощью «мыши» может изменять положение луча и нажатием на ее клавишу осуществить «выстрел» по движущейся на экране компьютера мишени. Алгоритмы анализа регистрируемых при выполнении теста данных позволяют объективными методами выявлять индивидуально-типологические особенности выбора
испытуемыми различных тактик достижения результата, оценить уровень рискованности, устойчивость к процессам рассогласования при ошибочных действиях, скорость обучения и способность к адаптации при изменении условий теста [2, 4, 7]. Программа теста регистрирует все осуществляемые испытуемым локальные движения в виде угловых координат перемещений луча с периодом квантования 15 мс. Анализ этого двигательного компонента выполнения теста «Стрелок» показал, что: у всех испытуемых уже в 1-й серии из 10 попыток формировалась предпусковая интеграция, которая проявлялась в коротких перемещениях мыши испытуемыми (200-300 мс, 2-3 угловых градуса) на 4-й секунде паузы (перед появлением очередной мишени).
О Координаты ▲ Координаты
мишени ^ пуча
Рис. 1. Примеры пространственно-временной динамики двигательного компонента выполнения испытуемым одного акта «стрельбы»: А - момент «выстрела» с попаданием по мишени, Б - момент «выстрела» с промахом.
Ось ординат - угловые величины мгновенного расположения мишени и конца луча, управляемого испытуемым. Ось абсцисс - время (с)
Анализ движений позволил обнаружить объективные характеристики осуществления испытуемыми идеомоторных актов, связанных с предыдущими ошибочными действиями и выявить особенности формирования у различных испытуемых моторных компонентов предпусковой интеграции.
Обнаружены достоверно высокие значения коэффициентов корреляции между показателями движений при осуществлении попыток с показателями в последующих паузах. На начальных стадиях обучения (1-2 серия попыток) длина и вариабельность осуществляе-
мых движений компьютерной мыши во время акта «стрельбы» и в паузах между ними была достоверно выше, чем в последующих сериях при автоматизации навыка. В 3-5 сериях выполнения теста происходила минимизация движений, что проявлялось в укорочении траекторий и сокращении длительностей двигательных актов, снижение вариабельности, уменьшении числа идеомоторных двигательных актов в паузах между попытками.
Индивидуально-типологические особенности моторного компонента выполнения теста у различных испытуемых проявлялись в наличии 2 паттернов движений, различающихся вариабельностью, длиной поступательных движений и имеющих различные (моно или полимодальные) гистограммы распределения шагов движений. Эти типы движений были характерны для испытуемых с различными тактиками и успешностью достижения результата.
Для решения цели нашего исследования - системного анализа пространственновременных взаимосвязей и интеграции локальных и позных компонентов целенаправленной деятельности человека, нами было использовано силомосентное кресло (ЗАО ОКБ «РИТМ»). Стабилоанализатор (8) обеспечивает регистрацию, обработку и анализ траектории перемещения центра давления (ЦД), оказываемого человеком на плоскость опоры при поддержании им вертикальной позы, с целью выявления нарушений и реабилитации опорно-двигательного аппарата, а также оперативной оценки психофизиологического состояния человека при допусковом предполетном и предрейсовом контроле. Оно также позволяет производить параллельное измерение физиологических показателей, таких как пульсоинтервалограммы и дыхание испытуемых при выполнении ими других тестовых заданий, в частности разработанного нами зрительно-моторного теста. Кроме того, в комплекс проведения обследования включена запись видеосъемки головы испытуемого с помощью современной ^^еЬ-камеры, для последующего анализа ее движений и мимики, сопровождающих эмоционально-окрашенные этапы выполнения тестовых заданий.
Регистрация динамики стабило- и баллистограмм, кардиореспираторных показателей в процессе выполнения испытуемыми разработанного нами теста «Стрелок» позволяет осуществить анализ их изменений в зависимости от результативности предшествующий и последующих поведенческих актов, предпусковой интеграции и идеомоторных актов, проследить взаимосвязь с тактикой деятельности, устойчивостью к рассогласованию и адаптивностью к изменяющимся условиям тестирования.
Помимо изучения физиологических механизмов и индивидуально-типологических особенностей интеграции локальных, позных и кардиореспираторных показателей при осуществлении целенаправленного поведения, разработанный и испытываемый комплекс позволит проводить на новом инновационном уровне прогностическую оценку последующей эффективности и успешности деятельности человека, включая профессиональную.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Анохин П.К. Биология и нейрофизиология условного рефлекса. - М.: Медицина, 1968. -547 с.
2. Гуляева С.И., Муртазина Л.П., Журавлев Б.В. Особенности двигательной активности и сердечной деятельности человека при выполнении теста «Стрелок» // ЖВНД. - 2002. Т.52. - №1. - С. 17-24.
3. Гурфинкель В.С., Левик Ю.С. Механизмы поддержания вертикальной позы. В сборнике статей по стабилографии - ЗАО ОКБ «РИТМ». - Таганрог, 2005. - С. 5-11.
4. Иванова А.Г. Взаимосвязь выбора испытуемым палитры выполнения компьютерного сенсомоторного теста с тактиками рискованности / Иванова А.Г. - ВНД РАН и МГУ им. Ломоносова: Научная конференция молодых ученых. - М., 2005. - С. 25.
5. КорякинМ.Ф. Физиол. Журн. СССР, 1958. Т.64. - №5. - С. 393-403.
6. КорякинМ.Ф. Физиол. Журн. СССР, 1959. Т.65. - №7. - С. 801-810.
7. Муртазина Е.П., Голубева Н.К., Журавлев Б.В. Тактика достижения результата как объективная характеристика уровня рискованности человека: психофизиологический анализ /Журн. Новые промышленные технологии, 2003. - №5. - С. 53-56.
8. Слива С.С. Полифункциональный реабилитационно-диагностический комплекс на основе стабилоанализатора «Стабилан-01». В сборнике статей по стабилографии - ЗАО ОКБ «РИТМ». - Таганрог, 2005. - С. 24-28.
9. Шумилина А.И. Об участии пирамидной и экстрапирамидной систем в моторной деятельности деафферентированной конечности. В кн.: Проблемы высшей нервной деятельности. / Под ред. П.К. Анохина. - М.: АМН СССР, 1949. - С. 174-185.
УДК 612.6
О.А. Максакова, В.И. Лукьянов
КИНЕТОГРАФИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ «МЕНТАЛЬНОГО ПУТЕШЕСТВИЯ ВО ВРЕМЕНИ»
Способность путешествовать во времени, используя воображение, является отличительной особенностью человека, которая формируется в 3-4-летнем возрасте и, по-видимому, грубо нарушается в результате острых поражений головного мозга. Темпоральное путешествие означает представление индивидом себя в эпизодах прошлого или будущего с желаниями и мотивами, независимыми от мотивационного состояния в настоящем. В настоящем сообщении демонстрируются возможности кинетографического метода в изучении этого феномена у здоровых испытуемых и у людей, перенесших тяжелую черепно-мозговую травму.
Инструментально кинетография использует «сидячую» версию стабилографии, т.е. регистрацию перемещения общего центра давления тела сидящего человека на стабилоп-латформу (ОЦД). Регистрируемый сигнал рассматривается как выход сложной полуоткрытой биомеханической системы, реагирующей на многочисленные внешние и внутренние стимулы. Кинетография позволяет увидеть воплощенность эмоциональных реакций и состояний в теле человека, так как интегрируют сигналы от систем и органов, которые случайным или закономерным образом превращаются в целостное поведение.
Текущее функциональное состояние (ФС) испытуемого описывается значениями параметров энергии, стабильности и энтропии кинетографической кривой и сопоставлением этих показателей в состоянии спокойного бодрствования с открытыми и закрытыми глазами.
Базовый эксперимент «темпоральное путешествие» (ТП) длился около
10 мин. Ему предшествовал этап измерений в спокойном состоянии по схеме «глаза открыты - глаза закрыты». После окончания эксперимента также следовали измерения по схеме «глаза открыты - глаза закрыты». Инструкции эксперимента давались экспертом-психологом в свободной, индивидуально адаптированной форме.
Исходное ФС испытуемого характеризовалось очень низкой энергетикой. «Раннему детству» соответствовало значимое преобладание низких частот в спектральном представлении энергии (дыхание). На этапах Будущего энергетическая зона заметно сместилась в более высокочастотную зону (преобладание пульсовой волны). Наиболее значимые эпизоды ментального путешествия во времени сопровождались изменениями энергетического паттерна и информации.
Исследование ментального путешествия во времени у пациентов, перенесших тяжелую черепно-мозговую травму, строились с учетом специфики посттравматического периода.
