CC BY
104
снижает функцию Th1- и Th2-лимфоцитами и продукцию ими соответственно ИФН-у и ИЛ-4, вызывая супрессию гуморальных и клеточных иммунных реакций. Острое отравление ДДВФ в большей степени уменьшает функцию Thl-лимфоцитов по сравнению с функцией 1Ъ2-лимфоцитов.
Литература
1. Забродский П.Ф. // Общая токсикология.- М.: Медицина, 2002.- С. 352-384.
2. Забродский П.Ф. Иммунотропные свойства холинергиче-ских веществ.- Саратов: Научная книга, 2005.- 251 с.
3. Ройт А. и др. Иммунология / Пер. с англ.- М.: Мир, 2000.- 582 с.
4. Сухих Г.Т. и др. // Бюл. эксперим. биол. и мед.-2005.-№ 12.- С. 622-624.
5. Хаитов Р.М. и др. Иммунология.- 2-е изд., перераб. и доп.- М.: Медицина, 2002.- 536 с.
6. Georgiev V.St., Albright J.E. // Immunomodulation drugs / Ann. of the N.-Y. Acad. Sci.- 1993.- Vol. 685.- P.284-602.
7. Smialowicz R. J. et al.// Toxicology.- 1992.- Vol.75, №5.-P.235-247.
УДК 612.821:612.822.3
АУДИО-ВИЗУАЛЬНЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОСНОВЕ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ ОТ ЭЭГ ПАЦИЕНТА В ЛЕЧЕНИИ СТРЕСС-ВЫЗВАННЫХ РАССТРОЙСТВ
С.Г.МАТРУСОВ*, В.С.СЕМЕНОВ**, А.И.ФЕДОТЧЕВ**
Введение. Каждый человек постоянно подвергается стресс-индуцирующему действию экстремальных факторов и психотравмирующих ситуаций [1]. Социальные потрясения и состояния, сопровождающиеся психо-эмоциональным напряжением, на фоне гипокинезии вызывают нарушение механизмов адаптации и разнообразные невротические расстройства, за которыми часто следует отказ защитных систем организма и болезнь [2]. В условиях такого постепенно формирующегося «дискомфортного синдрома» [3] особенно востребованы все виды лечения, направленные на своевременное возвращение организма к оптимальному состоянию. Медикаментозное лечение с его ориентацией на подавление болезненных симптомов с побочными эффектами и феноменом привыкания здесь вряд ли поможет. Поэтому на передний план выступают нелекарственные методы воздействия, направленные на предотвращение и коррекцию стресс-вызванных функциональных нарушений в организме человека.
Одним из наиболее эффективных современных средств коррекции функционального состояния человека является метод адаптивного биоуправления функциями с обратной связью (БОС). В методе БОС человек посредством различных технических средств получает информацию о текущем состоянии своего организма. Оно может оцениваться, например, по биотокам мозга, частоте пульса, ритму дыхания и т.п. В соответствии с величиной регистрируемого показателя больному предъявляют определенные звуковые (например, музыкальные) или световые (вспышки лампочки) сигналы обратной связи. Цель метода -научить человека «силой воли» регулировать упомянутые параметры в заданном направлении, ориентируясь на воспринимаемые свето-звуковые воздействия. Тренировки ведут к тому, что эта связь закрепляется, и даже в обычной обстановке, получив соответствующие сигналы от рецепторов, мозг начинает автоматически «нормализовать» нарушенные функции организма [4].
Особый интерес представляют процедуры БОС, основанные на ритмических составляющих электрической активности мозга пациента, или ритмах электроэнцефалограммы (ЭЭГ). Обычно в процедурах ЭЭГ-БОС (часто называемых также нейротерапией или нейробиоуправлением) используется тот или иной ЭЭГ ритм, текущая амплитуда которого отражается в параметрах звуковых или световых сигналов обратной связи, предъявляемых
**Больница с поликлиникой Пущинского научного центра РАН Институт биофизики клетки РАН, 142290, г.Пущино, Московской обл., ул. Институтская, 3
пациенту с целью произвольного контроля выраженности данных ритмических компонентов ЭЭГ. Задача пациента состоит в том, чтобы добиться максимальной выраженности сигналов обратной связи путем использования индивидуальных психофизиологических стратегий. Судя по данным литературы, с помощью ЭЭГ-БОС поддаются лечению более 20 различных заболеваний и функциональных расстройств, среди которых нервнопсихические нарушения, депрессия и тревожность, головные боли, неспособность к обучению, последствия мозговых травм и др. В частности, овладение навыком произвольного контроля выраженности собственного альфа-ритма ЭЭГ (8-13 Гц) приводит к подавлению состояний тревожности, стресса и депрессии, коррекции аффективных расстройств и нервно-психических дизадаптационных отклонений [5].
Несмотря на отмеченные преимущества, процедуры БОС, предполагающие осознанное восприятие пациентом обратных сигналов о текущем состоянии своего организма, имеют серьезные ограничения. Эти ограничения связаны с существованием между сознанием субъекта и центральными регуляторными механизмами мозга определенного порога, который для многих людей делает невозможным освоение навыка произвольной регуляции собственных физиологических функций. Данный порог может объясняться неспособностью пациента к перцептивному контролю физиологических состояний, сниженным уровнем осознанности субъективных реакций или с комбинацией этих индивидуальных свойств больного [5].
Известна еще одна группа методов, широко применяемых в клинике при нелекарственной коррекции разнообразных функциональных нарушений центральной нервной системы. Речь идет об аудио-визуальных воздействиях с частотными параметрами, совпадающими с тем или иным ритмическим диапазоном ЭЭГ. В зарубежной литературе среди таких методов выделяются метод «синхронизации мозговых волн» (Brain Wave Synchronization), применяемый для нелекарственной коррекции состояний тревожности и стресса [6], и метод «аудио-визуального вовлечения» (Audio-Visual Entrainment), используемый для коррекции многих аффективных расстройств [7]. Подобные лечебные воздействия называются аудио-визуальной [8], сенсорной [9] или резонансной [10] стимуляцией. Считается, что такие воздействия могут создавать доминантные очаги в коре головного мозга и формировать разнонаправленные состояния психосоматики человека [8]. Однако применимость таких аудио-визуальных воздействий для подавления стресса пока остается под вопросом [11].
Для нелекарственной коррекции стресс-вызванных расстройств нами [12] разработана концепция резонансного биоуправления с обратной связью по ЭЭГ пациента, сочетающая достоинства двух ранее обособленных подходов - метода ЭЭГ-БОС и резонансной стимуляции. Перспективность использования данного подхода для коррекции стресс-вызванных расстройств обосновывается рядом обстоятельств. Во-первых, в нем основное преимущество метода БОС - индивидуальная направленность и привлечение самого пациента к процессу лечения настолько, что тот буквально видит (или слышит) результаты своих усилий -сочетается с достоинствами резонансной стимуляции, при которой сигналы обратной связи от собственных биопотенциалов пациента используются без участия его сознания для автоматической модуляции параметров стимуляции. Благодаря этому в полной мере реализуется индивидуальный подход к организации лечебных процедур, особая важность которого при коррекции состояний стресса и тревожности подчеркивается в литературе [1, 2]. Во-вторых, ритмическая активность мозга характеризуется высокой чувствительностью к действию внешних факторов и демонстрирует явления синхронизации и резонанса [13]. Поэтому процедуры резонансного биоуправления с обратной связью по ЭЭГ могут рассматриваться как аналог методик адаптивной биорезонансной терапии, которые считаются перспективным приемом уничтожения патологической импульсации и повышения возможностей для реализации саногенных процессов в организме [3]. В-третьих, система биопотенциалов мозга играет центральную роль в иерархии жизненно важных систем организма. Поэтому модификация ЭЭГ ритмов методом резонансного биоуправления будет вызывать активацию тех или иных структур мозга, одновременно изменяя состояние и других систем организма - дыхательной, сердечно-сосудистой, иммунной, сенсомо-торной и т.д., приводя к требуемым лечебным эффектам.
Цель работы - в экспериментальном тестировании предложенного подхода. Задача исследования состояла в оценке эффективности приема резонансного биоуправления для нелекарственной коррекции стресс-вызванных расстройств.
Организация и методы исследования. Концепция, предполагающая использование сигналов обратной связи от собственных ЭЭГ-ритмов пациента не только для осознанного восприятия, но и для автоматической модуляции сенсорных воздействий, реализуется введением второго дополнительного контура обратной связи в традиционную схему ЭЭГ-БОС (рис. 1).
Рис. 1. Блок-схема организации эксперимента.
На представленной блок-схеме можно видеть два контура обратной связи от ЭЭГ пациента. Первый (сплошные линии) является традиционным контуром БОС, в котором компьютер выделяет тета-ритм ЭЭГ и генерирует на его основе звуковые сигналы обратной связи, подаваемые пациенту через наушники и служащие ему ориентиром для подавления тета-компонентов собственной ЭЭГ. Второй контур (пунктир) является дополнительным контуром ритмической стимуляции с помощью фото-стимуляционных очков, параметры которой автоматически настраиваются компьютером на частоту доминирующего у пациента узкочастотного альфа-ЭЭГ осциллятора с целью его резонансной активации. Оба контура используют выявление в реальном времени доминирующих у данного пациента узкочастотных ЭЭГ осцилляторов, основанное на быстрых преобразованиях Фурье. Конкретные детали методики регистрации и обработки ЭЭГ приведены в предыдущей публикации [10].
В экспериментах приняли участие 14 испытуемых, сотрудников Пущинского научного центра, добровольно согласившихся на обследования. Они приходили на процедуры по 2-4 раза, находясь в состоянии психэмоционального напряжения и стресса. До и после каждого обследования испытуемые давали оценку собственного самочувствия, активности и настроения с помощью теста САН, а также оценивали свое психо-эмоциональное состояние. В ходе лечебных процедур, которые длились 10 минут, им давали задание подавлять звуковые сигналы в наушниках, не обращая внимания на световые стимулы.
Результаты. Все испытуемые дали высокие оценки проведенным лечебным сеансам. Лишь двое обследуемых отметили незначительные неудобства, связанные с креплением регистрирующих ЭЭГ электродов. Как правило, уже к концу первой процедуры испытуемые могли правильно выполнять поставленную задачу, снижая до минимума уровень звуковых сигналов. Большинство пациентов после процедур отметили существенное снижение уровня напряжения и стресса. В ходе лечебных сеансов происходили закономерные перестройки в ритмической структуре ЭЭГ (рис. 2).
Рис. 2. Динамика выраженности (отн. ед.) тета- (А) и альфа- (Б) ритмов ЭЭГ перед началом (сплошной фон) и после воздействия (штриховка) в первом (I), втором (II) и третьем (III) обследованиях
Из-за высокой индивидуальной вариабельности средние значения выраженности ЭЭГ ритмов до и после лечебного сеанса
характеризуются небольшими различиями, не достигающими уровня значимости. Однако динамика этих изменений закономерна: в каждом сеансе мощность тета-ритма ЭЭГ относительно начального фона уменьшается, а мощность альфа-ритма - возрастает. Изменения ЭЭГ под влиянием проведенных лечебных сеансов происходят в требуемом по условиям эксперимента направлении. Еще более выраженная динамика наблюдается в ходе процедур по результатам выполнения теста САН (рис. 3).
Рис. 3. Динамика субъективных показателей (баллы) самочувствия (А), активности (Б) и настроения (В) перед началом (сплошной фон) и после воздействия (штриховка) в первом (I), втором (II) и третьем (III) обследованиях
От обследования к обследованию во всех характеристиках состояния происходят позитивные сдвиги относительно исходного уровня. Наибольшие приросты выявляются для оценок самочувствия и настроения, которые значимо (P < 0.05) увеличиваются уже в первом эксперименте. Важно отметить также, что рост оценок самочувствия и настроения происходит во 2-м и 3-м обследованиях еще до воздействия. Это свидетельствует о позитивной динамике в отношении испытуемых к проводимым процедурам. Ранее нами был опробован традиционный метод ЭЭГ-БОС с использованием звуковой обратной связи при подавлении тета активности ЭЭГ с целью коррекции психоэмоционального состояния у женщин в период беременности [14]. В данной работе все основные показатели оказались выше, чем в ранее выполненном исследовании.
Заключение. Результаты проведенного тестирования показывают, что введение дополнительного контура обратной связи, основанного на автоматической модуляции сенсорных воздействий собственными ЭЭГ ритмами пациента, приводит к увеличению эффективности ЭЭГ-БОС процедур в коррекции стресс-вызванных расстройств. Именно оптимальное сочетание БОС и модуляционного подходов может быть одним из наиболее перспективных путей дальнейшего развития данного направления исследований. Описанный метод резонансного биоуправления с обратной связью по ЭЭГ является основой разрабатываемого в настоящее время портативного микропроцессорного устройства. Это мобильный, недорогой, электробезопасный и помехозащищенный (за счет аккумуляторного питания) прибор, не уступающий по своим параметрам стационарным компьютерным ЭЭГ-БОС установкам. Создаваемый прибор может найти применение в реабилитационных мероприятиях широкого профиля и при коррекции разнообразных функциональных расстройств. Возможными сферами его применения могут быть медицина катастроф, военная и спортивная медицина, научные исследования, а также коррекция и реабилитация состояния диспетчеров и операторов в армии, на транспорте, в авиации, на атомных и тепловых станциях и т.д.
Литература
1. Горст Н.А. и др. // ВНМТ.- 2004.- Т. 11, № 1-2.- С. 9-10.
2. Кудаева Л.М. и др. // ВНМТ.- 2002.- Т. 9, № 4.- С. 75-76.
3. Кидалов В.Н. и др. // ВНМТ.- 2005.- Т. 12, № 3-4.- С. 5.
4. Лебедева И.С. // Сумма технологий.- 2002.- № 1 (9).-С. 18-19.
5. Федотчев А.И. и др. // Успехи физиол.наук.- 2002.- Т. 33, № 3.- С. 79-96.
6. MorseD.R. // Stress Medicine.- 1993.- Vol. 9, N 2.- P. 111.
7. Siever D. // Biofeedback Magazine.- 2004.- V ol. 32, № 4.-P. 1-15.
8. Мельников А.Х. и др. // 1-й Межд. симпоз. Фундаментальные науки и альтернативная медицина.- Пущино, 1997.- С. 61.
9. Гейм Р. В. и др. // Вопр. курортол. физиотерап. леч. физ. культ.- 2004.- № 2.- С. 11-13.
10. Федотчев А.И. и др. // Биомед. химия.- 2004.- Т. 50, прил. № 1.- С. 188-194.
11. Ossebaard H.C. // Appl.Psychophysiol.Biofeedback.-2000.- Vol. 25, № 2.- P. 93-101.
12. Федотчев А.И. и др. // 4-я нац. конф. «Информационновычислительные технологии в науке» (ИВТН-2005).- М., 2005.-С. 37.
13. ФедотчевА.И. и др.// Успехи физиол. наук.- 2000.-Т. 31, № 3.- С. 39-53.
14. Ким Е.В., Федотчев А.И. // Матер. Всерос. форума «Здоровье России и биологическая обратная связь».- СПб., 2002.-С. 53-54.
УДК 612-08; 591.08
ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ЧЕРТЫ СТУДЕНТОВ-ИССЛЕДОВАТЕЛЕЙ
Ю.А. ФАДЕЕВ*
В 1989 году в 1 Московском медицинском институте им. И.М.Сеченова был организован факультет подготовки научных и научно-педагогических кадров для подготовки врачей, получивших, помимо базисного медицинского, углубленное специальное образование в одной из избранных областей науки и расширенные гуманитарные знания. При создании факультета основная задача заключалась в создании системы отбора студентов. Необходимо было среди массы студентов выбрать тех, в которых заложены мотивация поиска нового, стремление к научному исследованию в области медицинских наук и гордость первооткрывателя [4]. Хотя педагогическая наука имеет значительные достижения в методах выявления одаренной молодежи и предсказания развития способностей у человека, вместе с тем отсутствовали надежные объективные критерии, позволяющие выбрать среди студентов талантливые личности в их стремлении заниматься научными исследованиями в области медицин. С позиций теоретических представлений современной физиологии о закономерностях и механизмах формирования поведения получение высшего образования связано с поступлением в центральную нервную систему большого потока информационных сигналов. Информационные процессы стали рассматриваться как свойство системной организации целого организма [12].
Цель работы — выявление психофизиологических особенностей талантливой молодежи с выраженной мотивацией к научному поиску нового в медицине.
На первом этапе исследований была предпринята попытка выявления интеллектуального потенциала студентов на основе дерматоглифических исследований. Одним из информационных маркёров системной организации внутримозговых процессов может служить кожный рисунок на концевых фалангах пальцев рук (дерматоглифика). Накоплено немало данных о связи узора гребневой кожи на дистальных подушечках пальцев человека с морфо-функциональной организацией его в ЦНС [1, 3, 5]. Учитывая общий генетический источник развития кожи и нервной системы [16], предположим, что узоры на концевых фалангах пальцев могут отражать врожденные индивидуальные психологические особенности личности, определяющие поведение.
Среди врожденных механизмов формирования целенаправленного поведения человека следует в первую очередь выделить мотивационное возбуждение в ЦНС, формирующееся на основе внутренней потребности организма [10]. Наряду с врожденными мотивациями голода, жажды, страха и др. можно выделить социальные мотивации, формирующиеся на основе поступления в мозг информационных сигналов из внешней среды. К проявлениям подобных мотиваций можно отнести такие поведенческие акты человека как колекционирование, занятие научными исследованиями, стремление к образованию, обучение
какой-либо профессии. Анализ корреляционных отношений между кожными пальцевыми узорами и мотивационным состоянием человека позволит не только спрогнозировать алгоритм поведения, но и определить оптимальную сферу его дальнейшей профессиональной деятельности. Перспективность подобного подхода была показана И.Н.Спиридоновым [8] в исследованиях личностных характеристик студентов МГТУ им. Н.Э.Баумана и диагностики их профессиональных способностей.
Рис. 1. Типы папиллярных узоров: а - дуга (А), б - завиток (Ш), в - петля ульнарная (Ьи), г - петля радиальная (Ьг)
Методика. В проведенных исследованиях на добровольной основе участвовали студенты Московской медицинской академии им. И.М.Сеченова (ММА) (135 девушек и 95 юношей) в возрасте от 17 до 28 лет. Параметры дерматоглифики изучались по отпечаткам десяти пальцев, полученным по стандартной методике, широко применяемой в дактилоскопии [5].
В качестве информативных дерматоглифических параметров изучались дельтовый индекс и дерматоглифические фенотипы. Узоры классифицировались по трем общепринятым типам: дуга, петля и завиток (рис. 1). Дельтовый индекс определялся индивидуально для каждого человека как сумма дельт на десяти пальцах (для узора типа дуга число дельт равно 0, для петли - 1, для завитка - 2). Определение каждого пальцевого узора в большинстве случаев велось с использованием разработанного в МГТУ им. Н.Э.Баумана автоматизированного аппаратнопрограммного комплекса для дерматоглифических исследований «Малахит».
Результаты. В первой серии исследований была предпринята попытка на основе анализа индивидуального папиллярного узора выявить у студентов-медиков предпочтение к занятиям в будущем научной деятельностью. Был проанализирован
папиллярный узор у 230 студентов обоего пола 2-го курса ММА им. И. М. Сеченова. Из них 89.студентов не только были мотивированы желанием решать научные задачи, но и имели средний бал успеваемости не ниже 4,5 (первая группа) (табл. 1). Эти студенты участвовали в конкурсе на зачисление на специальный факультет подготовки научно-педагогических кадров.
* ММА им. И.М. Сеченова
