CC BY
108
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ ПРОСТРАНСТВО ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ И СПОРТА
EDUCATIONAL SPACE OF PHYSICAL TRAINING AND SPORTS
УДК 796.01:612 ББК 75.0 К 56
В.Н. Каташинский
Кандидат педагогических наук, доцент кафедры прикладных видов спорта и экстремальной деятельности, помощник ректора по работе с силовыми ведомствами Российского государственного университета спорта и туризма; E-mail: [email protected]
Г.А. Аминев
Доктор психологических наук, кандидат медицинских наук, профессор кафедры экстремальной психобиологии, научный руководитель Центрального института высокотехнологичной психологии; E-mail: aminev-ga@mail. ru
Э.Г. Аминев
Кандидат психологических наук, доцент кафедры экстремальной психобиологии, директор Центрального института высокотехнологичной психологии; E-mail: aminev-eg@mail ru
А.Н. Варданян
Кандидат педагогических наук, доцент кафедры педагогики и кафедры конькобежного спорта и фигурного катания на коньках Российского государственного университета спорта и туризма; E-mail: [email protected]
НЕСТАБИЛЬНОСТЬ НАВЫКОВ: ХАРАКТЕРИСТИКИ МОЗГОВЫХ
НАСТРОЕК
(РЕЦЕНЗИРОВАНА)
Аннотация. Впервые для решения задач мониторинга стабильности навыков у спортсменов-стрелков и бойцов спецподразделений рассматриваются флуктуации ЭЭГ при многократном выполнении когнитивных проб и коды мозговой активности при двух альтернативных стратегиях когнитивного поведения, связанных с колебаниями настроек мозга: 1) на продуктивное, качественное или 2) на быстрое, оперативное исполнение целенаправленной деятельности. Показано, что продуктивной стратегии выполнения задания сопутствует статистически значимое усиление информационной активности левого полушария, преимущественно в затылочно-теменных областях и частично переднелобных отделах (<FS, PS> -настройка), при скоростной стратегии оперативное выполнение задания обусловливается переходом зоны информационной активности в передне-лобные отделы исключительно правого полушария (<FD > - настройка).
Путем психобиографической беседы обнаружено, что у лиц с нестабильностью или конфликтами базовых настроек мозга в стресс-анамнезе чаще отмечаются случаи кратковременных эпизодов потери продуктивной (или скоростной) стратегии, вплоть до синдрома острого дистресса с потерей ориентации. Приведенные закономерности мозговых стратегий открывают перспективы создания программно-аппаратных комплексов электронного мониторинга и биологической обратной связи для регулирования и стабилизации настроек мозга на продуктивный или скоростной, атакующий или защитный стили в спорте, в прикладной и экспериментальной деятельности.
Ключевые слова: стратегии поведения, спорт, МЧС, спецназ, нестабильность навыков, качественное и оперативное исполнение, флуктуации ЭЭГ, экстремальные настройки мозга, психобиологическое управление.
V.N. Katashinsky
Candidate of Pedagogy, Senior Lecturer of Department of Applied Kinds of Sports and Extreme Activity, Rector Assistant on Work with Power Departments, Russian State University of Sports and Tourism; E-mail: [email protected]
G.A. Aminev
Doctor of Psychology, Candidate ofMedicine, Professor of Extreme Psychobiology Department, Supervisor of Studies of the Central Institute of Hi-Tech Psychology; E-mail: [email protected]
E.G. Aminev
Candidate of Psychology, Senior Lecturer of Extreme Psychobiology Department, Director of the Central Institute of Hi-Tech Psychology; E-mail: [email protected]
A.N. Vardanyan
Candidate of Pedagogy, Senior Lecturer of Pedagogy Department and Department of Skating Sports and Figure Skating on Skates of the Russian State University of Sports and Tourism; Email: [email protected]
INSTABILITY OF SKILLS: CHARACTERISTICS OF BRAIN SETUP
Abstract. For the first time, for the decision of problems of monitoring of skill stability at sportsmen-marksmen and fighters of special troops, the authors of the paper examine EEG fluctuations at repeated performance of cognitive tests, as well as the codes of brain activity at two alternative strategies of the cognitive behaviour related to brain setup fluctuations: 1) for productive and qualitative or 2) for fast and operative execution of purposeful activity. It is shown that productive strategy of performance of the task is accompanied by statistically significant strengthening information activity of the left hemisphere, mainly in occipital-parietal areas and partially in frontal departments (<FS, PS> - setup). At high-speed strategy, operative performance of the task is caused by transition of a zone of information activity to frontal departments of right hemisphere exclusively (<FD> - setup).
Psychobiographic conversation has demonstrated that persons with instability or conflicts of brain base options in the stress-anamnesis cases show more often short-term episodes of loss of productive (or high-speed) strategy, up to a syndrome of sharp distress with orientation loss. The resulted laws of brain strategies disclose prospects of creation of hardware-software complexes of electronic monitoring and a biological feedback for regulation and stabilization of brain options for productive or high-speed, attacking or protective styles in sports and in applied and experimental activity.
Keywords: behaviour strategy, sports, the Ministry of Emergency Measures, special troops, instability of skills, qualitative and operative execution, EEG fluctuations, extreme brain setup, psychobiological control.
Задача обеспечения устойчивости спортивных результатов является вызовом престижу национального спорта, отвечает государственным интересам развития российского профессионального и массового спорта. Выяснение психобиологических закономерностей стабильного функционирования организма в соревновательной и экстремальной деятельности относится к категории фундаментальных проблем нейронаук.
Как показали итоги пекинской олимпиады-2008, наши тренеры способны выводить своих воспитанников на высочайшие уровни спортивных достижений, но в кризисных ситуациях и спортсмены, и тренеры не умеют эффективно регулировать стабильность психоэмоционального состояния и двигательных навыков, и это базисное направление в теории и практике спорта [1-4].
В психофизиологических исследованиях динамики амплитуды альфа-ритма в спектре ЭЭГ как индикатора внимания стрелков убедительно выявлен вклад неспецифических активирующих систем мозга в обеспечение стабильности спортивного результата [1].
Исследования нестабильности двигательных и когнитивных навыков в спорте, МЧС, спецназе и клинике [5, 6] позволили нам выдвинуть гипотезу о роли нестабильности настроек коры больших полушарий и биомембран нервных клеток в механизме нестабильности результатов деятельности.
Цель данного сообщения - путем многоканальной регистрации и анализа ЭЭГ в процессе многократных однотипных деятельностных проб изучить влияние на стабильность показателей качества и скорости выполнения когнитивных заданий характеристик мозговых настроек, соответствующих двум фундаментальным поведенческим стратегиям - ориентации на продуктивность или скорость осуществления деятельности.
Проект предполагает разработку и коммерциализацию инновационного технокомплекса стабилизации организма спортсмена (ИТК СОС-01), отвечающего требованиям государственного единого стандарта информационно-технологического обеспечения деятельности и включающего современные программные и психобиологические продукты для быстрой и надежной мобилизации в условиях повышенной ответственности и риска. Массовому использованию и коммерциализации данных методик способствует их научная обоснованность и одновременно простота и доступность в индивидуальном пользовании спортсменами и тренерами.
МЕТОДИКА
В опытах участвовали волонтеры из числа бойцов МЧС, к.м.с. и м.с., в возрасте 2232 лет, 26 чел. Электроэнцефалограмму (ЭЭГ) регистрировали на восьмиканальном электроэнцефалографе фирмы «Нейрософт» в стандартных отведениях: F3, F4, С3, С4, Р3, Р4, 01, 02 по международной системе 10/20.
На фоне записи ЭЭГ для определения влияния настроек на нестабильность когнитивных функций с каждым испытуемым многократно, шестнадцать раз проводили однотипные когнитивные пробы, а именно: пробу Бине с запоминанием разных рядов из 10 слов [7]. Для каждой пробы определяли объем запоминания М и среднее время воспроизведения Т = То / (М - 1). Далее выделяли 12 проб. В трех из них объем запоминания был максимальным, в трех - минимальным. Путем сопоставления параметров ЭЭГ в этих шести пробах определяли характеристики настройки мозга на продуктивное (полное, точное) запоминание. Аналогично в трех пробах была максимальной и еще в трех минимальной скорость воспроизведения. Эти пробы соответствовали скоростной настройке мозга - на оперативное, быстрое, стремительное воспроизведение.
Для выявления особенностей паттерна информационной активности коры больших полушарий и измерения уровня информационной активности мозга в выделенном сегменте ЭЭГ производился расчет энтропийных характеристик ЭЭГ [8, 9] (энтропия -мера внутренней неупорядоченности, неопределенности, хаоса), который является развитием метода системного анализа биопотенциалов, по М.Н. Ливанову [10].
На каждом сегменте ЭЭГ длительностью 5 сек (эпоха анализа) с шагом, равным Ат = 0.033 с, определяли знак z первой производной:
если Х-1 < XI < Х{+1, то 2 = +1,
если Х-1 > XI > Х+1, то 2 = -1,
если Х-1< XI > Х+1 или Х-1 > XI < Х+1, то 2 = 0,
Если Х1-1 = Х1, то знак 2 = + 1 или 2 = -1 определялся соотношениями Х1 < Х+1 или Х1
> Х1+1. Аналогично решалась ситуация в случае XI = х+1.
Далее рассчитывали показатели безусловной и условной энтропии и коэффициенты избыточности КИ биопотенциалов. Энтропию измеряли в битах. Чем ЭЭГ беспорядочнее,
тем последовательность плюсов и минусов должна быть более нерегулярной, случайной. Если в ЭЭГ имеется четко выраженная периодическая составляющая, плюсы и минусы должны идти более упорядоченно. Различают безусловную энтропию первого, второго и т. д. порядков (Hi, Н2 и т.д.). Для расчета энтропии к -го порядка необходимо сначала вычислить вероятности рi появления всевозможных вариантов последовательностей из к символов (плюсов и минусов) и далее воспользоваться формулой К. Шеннона:
Hk = -Zpi-log2Pi , i =1, 2к (1)
Чем выше порядок энтропии, тем она лучше отражает степень беспорядочности ЭЭГ, и для ее расчета требуются более длинные отрезки кривой. В то же время для практики спорта (равно спецназа, менеджмента) необходимы необременительные оперативные записи, обеспечивающие принятие быстрых и эффективных управленческих решений по стабилизации фундаментальных настроек мозга на продуктивное, качественное или быстрое, оперативное решение, обеспечивающих стабильность двигательных (когнитивных) навыков.
При таких противоречивых требованиях со стороны теории и практики важны расчеты длительностей сегментов ЭЭГ, достаточные для измерения энтропии ЭЭГ и определения настроек мозга спортсмена (менеджера, бойца спецназа) с допустимым или критическим уровнем относительной ошибки измерения р = 0.3 или р = 0.1.
Точность энтропии Нк зависит от точности оценок рь Возьмем случай, когда все варианты последовательностей из k символов - плюсов и минусов (их всего 2к) -встречаются в ЭЭГ с одинаковой вероятностью: pi =2-к. Тогда, если ограничиться точностью оценки pi, определяемой относительной ошибкой р, и воспользоваться ф -преобразованием Фишера, получим следующее соотношение, выражающее необходимую для анализа длину ЭЭГ- сегментов (по числу плюсов и минусов): n = k + 1/ [4 р2 arcsin V (2-к)]. (2)
Тогда из уравнения (2) следует, что для оценки энтропии первого, второго, третьего и четвертого порядков необходимы отрезки ЭЭГ длиной не менее n = 6 , 12, 24 и 48 символов при уровне относительной ошибки измерения р = 0.3 или соответственно 11, 25, 51 и 102 символа при ошибке измерения р = 0.1 (табл. 1).
Таблица 1.
Необходимые длительности записи ЭЭГ (в сек) для определения настроек мозга при разных уровнях относительной ошибки измерения
Порядок энтропии к Числ о кодов m = 2к Вероятность р = 1/m Преобр азование Фишера Ф2 Длина сегмента + и - n03 Длина сегмента + и - n01 Длительность записи, сек EEG03 Длитель- ность записи, сек EEG01
1 2 0.5000 2.467 6 11 0.2 0.4
2 4 0.2500 1.097 12 25 0.4 0.8
3 8 0.1250 0.522 24 51 0.8 1.7
4 16 0.0625 0.255 48 102 1.6 3.4
5 32 0.0313 0.126 93 203 3.1 6.8
6 64 0.0156 0.063 183 404 6.1 13.5
7 128 0.0078 0.031 362 805 12.1 26.8
8 256 0.0039 0.016 718 1606 23.9 53.5
9 512 0.0020 0.008 1430 3207 47.7 106.9
10 1024 0.0010 0.004 2854 6408 95.1 213.6
11 2048 0.0005 0.002 5699 12809 190.0 427.0
12 4096 0.0002 0.001 11389 25610 379.6 853.7
Примечание: р = 0.3 - допустимое значение относительной ошибки, р = 0.1 - критический уровень относительной ошибки, к - порядок измеряемой безусловной энтропии, длина последовательности плюсов и минусов, т=2к - число различных вариантов последовательностей (кодов) плюсов и минусов, p = 1/m -
минимальная вероятность кода плюсов и минусов, Ф2 = 4 (asin уp) - квадрат преобразования Р.А. Фишера, n03 = необходимая для анализа длина сегмента, последовательности плюсов и минусов, при относительной ошибке р = 0.3, n01 - то же при относительной ошибке р = 0.1, EEG03 - необходимая длительность записи ЭЭГ (в сек) для определения настроек мозга с относительной ошибкой р = 0.3, EEG03 - то же при относительной ошибке р = 0.1. Шаг квантования записи ЭЭГ по М.Н. Ливанову т = 1/30 сек [10].
В данном исследовании при обработке ЭЭГ в целях сопоставимости результатов мы ориентировались на методические установки М.Н. Ливанова [10], и шаг квантования при измерении знака первой производной установили т = 1/30 сек. Это позволило рассчитать длительности отрезков ЭЭГ в сек, необходимые для оперативного расчета энтропии. Из табл. 1 видим, чем выше уровень энтропии ЭЭГ, которую мы хотим оценить, тем требуются более длительные отрезки регистрации биопотенциалов мозга. Например, если ограничиться безусловной энтропией третьего порядка, то при относительной ошибке р = 0.3 или р = 0.1 для анализа требуются отрезки ЭЭГ длительностью от 1 до 1.5 сек (точнее 0.8 - 1.7 сек). Это вполне приемлемая и удобная для практики спорта опция анализа. Кроме того, программным способом устранялись участки с артефактами (движение глаз, морганье, наводка 50 гц, мышечные потенциалы).
Максимальное значение энтропии третьего порядка Н3 для процесса, представленного последовательностью плюсов и минусов, равно 3, минимальное - 0 битам. Обычно ходят к относительному показателю, называемому коэффициентом информационной избыточности КИ (в данном случае безусловной)
R3 = 100 (1 - Нэ) % . (3)
При анализе и интерпретации результатов исходят из того, что в соответствии с уравнением (3) чем беспорядочнее кривая ЭЭГ, тем выше Н3 и ниже R3. Полностью упорядоченная кривая максимально избыточна: R3 = 100%. Совершенно беспорядочная, шумовая кривая имеет R3 = 0 %. Кроме указанных показателей безусловной энтропии Нк, вычислялись показатели условной энтропии Нк' и избыточности Rk', в частности
Н = Н3 - Н2, (4)
R3' = 100* (1- Н3') %. (5)
В итоге для отдельного отрезка ЭЭГ мы получили два КИ. Всего по группе на каждую серию деятельностных проб рассчитано 4992 коэффициентов информационной избыточности (КИ = кол. испытуемых * КИ на сегмент ЭЭГ * число отведений * число установок * кол. проб = 26 * 2 * 8 * 2 * 6 = 4992). Всего по четырем сериям получено 19968 КИ. Затем для каждой стратегии - продуктивной и скоростной - вычисляли среднее значение КИ и стандартную ошибку по всей коре, отдельно для левого и правого полушария, для передних и задних отделов коры. Это усреднение осуществляли по всем пробам, относящимся к альтернативным стратегиям. Достоверность различий устанавливали с помощью критерия Стьюдента.
В данном сообщении излагаются материалы по настройкам мозга при выполнении когнитивной пробы Бине (первая серия испытаний).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.
Расчеты энтропии ЭЭГ (соответственно коэффициентов избыточности) первого и второго порядка для решения поставленных задач оказались недостаточно эффективными. Эти показатели характеризуют информационные процессы на участке ЭЭГ длительностью до 67 мсек. Статистически значимые результаты измерений были выявлены начиная с энтропии (коэффициента информационной избыточности) ЭЭГ третьего порядка, которая относится с сегменту не менее 100 мсек. В этой связи приводим далее данные по коэффициенту информационной избыточности R3 (%).
В фоновых записях ЭЭГ информационная избыточность ЭЭГ в целом по коре больших полушарий составила 10.6 ± 0.2 % . У обследованного контингента в фоне при подготовке к когнитивной пробе выявлялись статистически значимые различия энтропийных характеристик ЭЭГ между переднелобными и затылочно-теменными отведениями: соответственно 9.7 ± 0.1 % и 11.0 ±0.1 % избыточности. Различие
статистически значимо: критерий Стьюдента t = 5.81, п =26, вероятность нулевой гипотезы Ро < 0.001.
При выполнении когнитивного задания информационная избыточность ЭЭГ снижается практически во всех областях левого полушария, но более всего в переднелобных отделах (табл. 2).
Таблица 2.
Информационная избыточность ЭЭГ различных областей коры больших полушарий при выполнении когнитивных заданий.
ВК ЛП ПП ПО ЗО
Фоновые значения КИ ЭЭГ ^)
Средние значения, фон, п =26 11.0 10.3 10.2 9.9 11.4
Стандартные ошибки средних, фон ± 0.2 ± 0.2 ± 0.2 ± 0.1 ± 0.3
При выполнении когнитивного задания
Средние значения, выполнение задания 10.1 9.9 10.2 9.4 10.6
Стандартные ошибки средних ± 0.2 ± 0.1 ± 0.2 ± 0.1 ± 0.2
Разность: задание - фон - 0.9 - 0.4 0 - 0.5 - 0.8
Достоверность различий, критерий Стьюдента, п= 26 3.2 1.8 0.0 3.5 2.2
Вероятность нулевой гипотезы, Ро <0.05 <0.01 <0.05
Примечание: здесь и далее: ВК- вся кора, ЛП и ПП - соответственно правое и левое полушария, ПО и ЗО - переднелобные и затылочно-теменные отделы коры.
Сопоставление динамики коэффициентов информационной активности различных зон коры больших полушарий при двух альтернативных поведенческих стратегиях выявило закономерные различия. Установлено, что каждой стратегии - качественного или скоростного направления - статистически значимо соответствует своя специфическая деятельностная настройка мозга, отражающаяся в специфическом паттерне информационной активности различных отделов коры больших полушарий (табл. 3).
Как видно из рис.1, качественному выполнению когнитивного задания соответствует продуктивная настройка мозга, которая выражается в статистически значимом усилении информационной активности левого полушария (этому соответствует снижение коэффициента информационной избыточности ЭЭГ), в переднелобных, но преимущественно в затылочно-теменных областях (<FS, PS> - настройка). Стратегия быстрого выполнения задания осуществляется при иной скоростной настройке мозга: в этом случае статистически значимо повышается информационная активность (снижается КИ) переднелобных отделов, исключительно правого полушария (<FD > - настройка).
Таблица 3.
Коэффициенты избыточности ЭЭГ в альтернативных поведенческих стратегиях: качественном и скоростном выполнении когнитивных действий (проба Бине)
КИ ЭЭГ при разных поведенческих стратегиях ВК ЛП ПП ПО ЗО
Стратегия качественных действий
Разность средних значений КИ ЭЭГ % при высокопродуктивном и малопродуктивном выполнении когнитивного задания -1.6 -2.6 -0.6 -1.1 -1.9
Стандартные ошибки разности ±0.3 ±0.5 ±0.5 ±0.3 ±0.5
Достоверность различий, критерий Стьюдента, п = 26 5.3 5.2 1.2 3.7 3.8
Ро <0.001 <0.001 <0.01 <0.01
Стратегия скоростных действий
Разность средних значений КИ ЭЭГ % - 1.2 - 0.2 - 2.4 - 2.2 - 0.3
КИ ЭЭГ при разных поведенческих стратегиях ВК ЛП ПП ПО ЗО
при быстром и медленном выполнении когнитивного задания
Стандартные ошибки разности 0.3 0.4 0.4 0.3 0.4
Достоверность различий, критерий Стьюдента, п = 26 4.0 0.5 6.0 7.3 0.8
Ро <0.001 <0.001 <0.01 <0.01
Рис.1. Виды фундаментальных настроек коры больших полушарий.
Пояснения: слева - настройки на качественное выполнение задания, справа - на быстрое выполнение.
Нестабильность навыков и индивидуальные особенности настроек мозга.
Вышеприведенные закономерности соотношений нестабильности навыков и фундаментальных базовых настроек мозга выявлены по усредненным данным в процессе выполнения когнитивных проб. При анализе информационной активности коры в фоновых записях были обнаружены паттерны и других вариантов настроек мозга (всего 24 =16 типов настроек), в том числе два варианта неустойчивой и неопределенных настроек. Это относилось к ЭЭГ трех испытуемых: с низкими значениями КИ в релевантных областях коры больших полушарий min <FS, PS, FD> и двое с одновременным сочетанием активности альтернативных настроек: max <FS, PS > и max < FD>, что составляет 100*3/14 =21.4 %.
Клинико-психологический опрос эмоционального состояния в течение трех последних экстремальных ситуаций и соревнований (стресс-анамнез) подтвердил эти прогнозы: на 26*3 = 78 анонимных анкет выявлено 17 случаев неудовлетворительных выступлений и срыва: 100*17/78 = 21.8 %. В анкетах среди 10 признаков снижения стратегии высококачественного выполнения задания (продуктивное, точное, полное, аккуратное, тщательное, внимательное, техничное, умное, гибкое, осторожное) на 260 ответов был 61 ответ с признанием случаев потери продуктивности: 100*61/260 =23.5 % .
Случаи потерь признаков скоростной стратегии (оперативное, быстрое, решительное, уверенное, ловкое, смелое, рискованное, жесткое выполнение задания) отмечались реже: 100*38/260 = 14.1 %.
О кратковременных эпизодах синдрома острого дистресса (потемнение в глазах, оглушенность, потеря памяти, потеря контроля, ватность тела, ног или дрожания рук) респонденты сообщали в 12 ответах: 100*12/156 = 7.7 % [5].
Нестабильность настроек мозга, а также дефицит клеточных биологических ресурсов (неустойчивость ионных каналов и митохондриального аппарата к действию ингибиторов), стрессовые кольца на радужке в отдаленном периоде после перенесенного
тяжелого стресса чаще наблюдалась у лиц с синдромом посттравматического стрессового расстройства - код F43.1 по Международной классификации болезней, психических и поведенческих расстройств - также выявлялась. Восстановление стабильности в этих случаях требовало обязательной психобиологической поддержки.
Для этого на основе приведенных психобиологических закономерностей соотношения стабильности навыков и нейроресурсов авторами разработаны и в практике МЧС и спорта апробированы программы для электронного мониторинга срывов стабильности, а также новейший нейротехнологический комплекс быстрой стабилизации когнитивных и двигательных навыков «Нейростаб», включающий инструменты психобиологической саморегуляции и методические рекомендации для тренеров по быстрой диагностике и стабилизации настроек мозга на продуктивный или скоростной, атакующий или защитный стили деятельности, для выбора оптимального спортивного амплуа, в том числе:
- ЭЭГ-регулятор настроек мозга [7],
- Окуломоторный стиратель психотравм (программная реализация идеи [11, 12]),
- Нейропептидный комплекс стабилизации клеточных мембран [16, 17].
В заключение возникает вопрос, который относится к психодиагностике: каков психологический радикал личности при фиксации различных настроек мозга. Рестабилизация и долгосрочный прогноз устойчивости двигательных навыков на основе регулирования настроек мозга является актуальным направлением психобиологического сопровождения в спорте.
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.
Нестабильность в спорте чаще сводят к психологическим факторам: неустойчивость к стрессам, внутренняя неуверенность, спортивные страхи. Это представление неверно и может приводить к тренерским и даже клиническим ошибкам. Как показали наши исследования призеров и участников ответственных спортивных состязаний (чемпионы мира, Европы, России) и представителей экстремальных профессий (глубоководные водолазы, спасатели МЧС, персонал Минатома), нестабильность двигательных и когнитивных навыков в условиях высокой напряженности, неопределенности и риска определяется не только психологией, но и неустойчивостью нейробиологических механизмов, в том числе неустойчивостью настроек мозга. Для качественного исполнения задания требуется информационная активация левого полушария и, прежде всего, затылочно-теменных областей.
В спортивной науке разрабатываются концепции и модели роста спортивных достижений, а закономерности нестабильности организма и двигательных навыков остаются мало изученными. Этот подход на сегодня также недостаточен. Большой спорт работает на пределе человеческих возможностей организма, где все чаще возникают ситуации, когда спортсмен и тренер нуждаются в немедленных мерах восстановления стабильности.
Нестабильность сложных систем в настоящее время является предметом нелинейной науки. Естественно предположить, что нестабильность двигательных навыков также подчиняется законам бифуркации, когда минимальные изменения параметров психобиологической организации влекут «сползание» на неэффективные траектории спортивной моторики.
На основании представленных результатов и литературных источников основными источниками дестабилизации навыков можно назвать комплекс психологических и биологических факторов:
1. Неопределенность и рассогласование стратегий.
2. Психоаналитические барьеры.
3. Разрегулированность двигательных программ.
4. Остановка и сползание личностного роста (слайдинг).
5. Стрессовая неустойчивость.
6. Колебания настроения и эмоциональное выгорание.
7. Неустойчивость настроек мозга.
8. Нейроморфологический дефицит.
9. Флуктуации сенсорных систем.
10. Неустойчивость клеточных и биомембранных структур.
11. Дефицит нейропептидов.
12. Точковые мутации регуляторного района генов.
В данном исследовании мы показали, что нестабильность навыков может быть обусловлена неустойчивостью базовых настроек мозга на продуктивное или скоростное исполнение. Эти колебания настроек могут возникать спонтанно и влечь снижение качества или скорости осуществления навыка.
Они также могут иметь место при неопределенности или конфликте стратегий тренера и спортсмена. Это означает необходимость создания методологии и разработки специальных технокомплексов, обеспечивающих быструю рестабилизацию двигательных и когнитивных навыков в ситуациях угрозы срыва стабильности.
ЭЭГ-мониторинг настроек мозга показал, что тренеры, практические психологи и врачи не всегда умеют оперативно распознавать и принять комплекс адекватных мер по урегулированию состояния нестабильности настроек мозга.
Это связано с тем, что тренеры и спортсмены и бойцы спецназа чаще обучены приемам психической саморегуляции (аутогенная тренировка, медитация и др.). Но эти техники бессильны при восстановлении стабильности настроек мозга и тем более в случаях, когда причиной нестабильности навыков становятся истощение клеточных биоресурсов нервной системы спортсмена и бойца спецназа.
Клинико-психологические наблюдения за группой лиц, прошедших традиционное психологическое консультирование, в отдаленном периоде показали важность психобиологической поддержки адаптации. Попытка применения чисто психологических инструментов для коррекции этих психобиологических состояний не только не методологично, но и наносит вред нервно-психическому здоровью консультируемого. Это связано с тем, что психологическая коррекция приводит к временному улучшению, к эйфории успеха, которая в дальнейшем сменяется продолжением травматизации нервной системы клиента, вызванной расстройством настроек и дефицитом биомембран и митохондриального аппарата нервных клеток.
В реальной практике экстремальных профессий и спорта встречаются четыре варианта смешанных настроек мозга:
ПБ - продуктивное и быстрое исполнение,
ПМ - продуктивное и медленное исполнение,
НБ - не продуктивное, но быстрое исполнение,
НМ - не продуктивное и медленное исполнение.
Коррекция нестабильности двигательных и когнитивных навыков требует формирования у тренеров и спортивных психологов умений психобиологической регуляции и психобиологической психотерапии.
В заключение заметим, что по представленным материалам возникает вопрос, который относится к психодиагностике: каков психологический радикал личности при фиксации различных настроек мозга? Такой вопрос вызван тем, что в дифференциальной психофизиологии ищут маркеры темпераментальных качеств в отдельных параметрах ЭЭГ [15], а не в настройках мозга. Разработка психобиологических технокомплексов для быстрого и надежного восстановления устойчивости навыков (технологии рестабилизации) - актуальное направление для практики спортивной и экстремальной деятельности.
ВЫВОДЫ:
1. Установлены закономерные, статистически значимые (Р<0.05) различия паттернов информационной активности коры больших полушарий, сопровождающих
высокие и низкие результаты исполнения когнитивных проб, с одной стороны, быстрые и медленные результаты исполнения, с другой стороны, свидетельствующие о существовании двух фундаментальных настроек мозга: на продуктивную и скоростную стратегии деятельности.
2. Для каждой базовой настройки мозга определены информационные характеристики коры больших полушарий, отличающиеся тем, что:
- при продуктивной стратегии качественному выполнению когнитивного задания сопутствует статистически значимое усиление информационной активности (КИ снижается) левого полушария, преимущественно в затылочно-теменных областях и частично переднелобных отделах (<FS, PS> - настройка);
- при скоростной стратегии быстрому выполнению задания способствует информационная активность (КИ снижается) переднелобных отделов исключительно правого полушария (<FD > - настройка);
3. Путем клинико-психологического опроса выяснено, что у лиц с нестабильностью или конфликтами базовых настроек мозга в стресс-анамнезе чаще отмечаются случаи кратковременных эпизодов потери продуктивной или скоростной стратегии, вплоть до синдрома острого дистресса с потерей ориентации.
4. На основе приведенных закономерностей нейростабильности авторами разработаны и апробированы в практике МЧС и спорта программы для электронного мониторинга, новейшие средства психобиологической саморегуляции и методические рекомендации для тренеров по быстрой диагностике и стабилизации настроек мозга на продуктивный или скоростной, атакующий или защитный стили деятельности, для разных видов спортивных амплуа, в том числе: ЭЭГ-стабилизатор настроек мозга.
Примечания:
1. Методы оптимизации психофизиологического состояния стрелка при формировании двигательных навыков стрельбы из короткоствольного оружия / А.Н. Блеер, М.Б. Коликов, Д.А. Напалков. М.: Макс Пресс, 2006. 100 с.
2. MacIntyre T., Moran A. A qualitative investigation of meta-imagery processes and imagery direction among elite athletes // Journal of Imagery Research in Sport and Physical Activity. 2007. Vol. 2, Iss. 1. Article 4.
3. Toner J., Moran A The influence of attentional focus on motor performance and learning: A brief critique of Gabrielle Wulf's article // Bewegung und Training. 2007. № 1. P. 49-50.
4. Чермит К.Д. Двигательная асимметрия в борьбе дзю-до (педагогические аспекты): дис. ... канд. пед. наук. Майкоп, 1982. 255 c.
5. Mnemoric stupor in rescuers: training and membrane stabilizing food additives // 28th International Congress of Psychology (ICP 2004). Beijing, 2004. P. 228.
6. Biomembrane correlates of Personality: New strategy of psychobiological assesment to people of risk-professions // 30th International Congress of Psychology (ICP 2008). - Berlin, 2008.
7. Аминев Г.А. Динамика асимметрии фаз основного ритма ЭЭГ в условиях кратковременного запоминания вербальной информации // ДАН СССР. 1976. Т. 229, № 2. С. 507509.
8. Аминев Г.А., Чувашаев Р.С. К методике энтропийного анализа ЭЭГ // Казанский медицинский журнал. 1972. № 2. С. 55.
9. Андреев М.П., Аминев Г.А. Энтропийные показатели речи при шизофрении и органических заболеваниях мозга // Журнал невропатологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 1968. Вып. 3. С. 409-413.
10. Ливанов М.Н. Пространственная организация процессов головного мозга. М.: Наука, 1972.182 с.
11. Jimison H.B., Pave M., McKanna J. Unobtrusive Computer Monitoring of Sensory-Motor Function / 27th Annual International Conference of the Engineering in Medicine and Biology Society. 2005. P.5431-5434.
12. Шапиро Ф. Психотерапия эмоциональных травм с помощью движений глаз. М.: Класс,
1996. 496 с.
13. Аминевы Г.А., Аминев Э.Г. Способ измерения индивидуальных характеристик биологических мембран нервных окончаний Патент РФ на изобретение № 2156464. 20.09.2000.
14. Шестаков В.А. Социобиология человека. Физиологические аспекты. М.: АВИР ВВЦ,
1997. 104 с.
15. Голубева Э.А. Способности, личность, индивидуальность. Дубна: Феникс, 2005. 512 с.
References:
1. Methods of optimization of a psychophysiological condition of the marksman at formation of impellent skills of shooting from the short-barreled weapon / A.N. Bleer, M.B. Kolikov, D.A. Napalkov. М: Max Press, 2006. 100 p.
2. MacIntyre T., Moran A. A qualitative investigation of meta-imagery processes and imagery direction among elite athletes // Journal of Imagery Research in Sport and Physical Activity. 2007. Vol. 2, Iss. 1. Article 4.
3. Toner J., Moran A The influence of attentional focus on motor performance and learning: A brief critique of Gabrielle Wulf's article // Bewegung und Training. 2007. No. 1. P. 49-50.
4. Chermit K.D. Iimpellent asymmetry in wrestling judo (pedagogical aspects): Dissertation of Candidate of Pedagogy. Maikop, 1982. 255 p.
5. Mnemoric stupor in rescuers: training and membrane stabilising food additives//28th International Congress of Psychology (ICP 2004). Beijing, 2004. P. 228.
6. Biomembrane correlates of Personality: New strategy of psychobiological assessment to people of risk-professions //3 0th International Congress of Psychology (ICP 2008). - Berlin, 2008.
7. Aminev G.A. Dynamics of asymmetry of phases of EEG basic rhythm in the conditions of short-term remembering the verbal information // DAN USSR. 1976. V. 229, No.2. P. 507-509.
8. Aminev G.A., Chuvashaev R.S. On a technique of EEG entropy analysis // Kazan Medical Journal. 1972. No. 2. P. 55.
9. Andreev M.P, Aminev G.A. Entropy indicators of speech at a schizophrenia and organic diseases of a brain // S.S. Korsakov Journal of neuropathology and psychiatry. 1968. Issue 3. P. 409-413.
10. Livanov M.N. Spatial organization of brain processes. М.: Nauka, 1972. 182 p.
11. Jimison H.B., Pave M., McKanna J. Unobtrusive Computer Monitoring of Sensory-Motor Function / 27th Annual International Conference of the Engineering in Medicine and Biology Society. 2005. P.5431-5434.
12. Шапиро F. Psychotherapy of emotional traumas by means of eyes movements. М.: Klass, 1996. 496 p.
13. Aminev G.A, Aminev E.G. The way of measurement of individual characteristics of biological membranes of the nervous terminations. Patent of the Russian Federation for the invention No.2156464. 9/20/2000.
14. Shestakov V.A. Sociobiology of the person. Physiological aspects. М.: AVIR VVTS, 1997.
104 p.
15. Golubeva E.A. Abilities, personality, individuality. Dubna: Phoenix, 2005. 512 p.
