CC BY
72
УДК 612.843:159.91 ББК 28.99 Г 81
Гречишкина Светлана Станиславовна
Кандидат биологических наук, доцент кафедры физиологии факультета естествознания Адыгейского государственного университета, Майкоп, тел. (8772) 593938, e-mail: [email protected] Кузьмин Андрей Александрович
Доцент, кандидат биологических наук, декан факультета естествознания Адыгейского государственного университета, Майкоп, тел. (8772) 593938, e-mail: [email protected] Челышкова Татьяна Васильевна
Доцент, кандидат биологических наук, доцент кафедры физиологии факультета естествознания Адыгейского государственного университета, Майкоп, тел. (8772) 593938, e-mail: [email protected]
Особенности характера взаимосвязи показателей силы и работоспособности нервной системы в зависимости от цвета радужной оболочки глаз
(Рецензирована)
Аннотация. Рассматриваются нейрофизиологические особенности студентов в зависимости от цвета радужной оболочки глаз, уточняются вопросы плейотропного действия генов на силу и работоспособность нервной системы. Выявлены три группы студентов с разным цветом радужной оболочки глаз, преобладали студенты с карими и черными глазами. Показана зависимость нейрофизиологических особенностей и цвета радужной оболочки глаз. Кареглазые студенты обладали более слабой силой нервной системы, высокими показателями психомоторной работоспособности и отрицательным значением вегетативного баланса в сравнении с голубоглазыми студентами, характеризующимися средне-слабым типом нервной системы, положительным значением вегетативного баланса, средним значением психомоторной работоспособности. Зеленоглазые студенты занимают промежуточное положение.
Ключевые слова: нервная систем, радужная оболочка глаз, меланин, работоспособность нервной системы, сила нервной системы, нейрофизиологические особенности, студенты.
Grechishkina Svetlana Stanislavovna
Candidate of Biology, Associate Professor of Physiology Department of Natural Science Faculty, Adyghe State University, Maikop, ph. (8772) 593938, е-mail: [email protected] Kuzmin Andrey Aleksandrovich
Associate Professor, Candidate of Biology, Dean of Natural Science Faculty, Adyghe State University, Maikop, ph. (8772) 593938, е-mail: [email protected] Chelyshkova Tatyana Vasilyevna
Associate Professor, Candidate of Biology, Associate Professor of Physiology Department of Natural Science Faculty, Adyghe State University, Maikop, ph. (8772) 593938, е-mail: [email protected]
Features of the nature of the interchangeability and health of the nervous system, depending on the color of the iris
Abstract. The article discusses the neurophysiological characteristics of students, depending on the color of the iris, clarifies the issues of the pleiotropic effect of genes on the strength and performance of the nervous system. Three groups of students with different colors of the iris were identified; students with brown and black eyes prevailed. The dependence of neurophysiological features and colors of the iris of the eye is shown. Brown-eyed students had a weaker nervous system, high levels of psychomotor performance and a negative value of vegetative balance, compared with blue-eyed students, characterized by a medium-weak type of nervous system, a positive value of vegetative balance, and an average value of psychomotor performance. Green-eyed students occupy an intermediate position.
Keywords: nervous systems, iris of the eye, melanin, working capacity of the nervous system, strength of the nervous system, neurophysiological features, students.
Введение
Изучение свойств нервной системы человека находится на стыке научных направлений и требует более детального анализа механизмов их формирования, становления и развития. Нейрофизиологический уровень, являясь более высоким уровнем развития по сравнению с морфологическим и психологическим, представляет узловое звено взаимоотношения биологического и социального в структуре деятельности нервной системы [1-3].
В ходе реализации программы «Геном человека» накоплен большой фактический мате-
риал, подтверждающий наследственную обусловленность психологических и физиологических различий между людьми (по данным PubMed (2003)). Однако не все они имеют одинаковую степень генотипической детерминированности. Существует ряд показателей, имеющих сильную и слабую генетическую обусловленность, а также те, формирование которых определяется только средовыми воздействиями [4, 5]. Структура генетически опосредованных свойств нервной системы обусловлена психодинамическими (характеризующими динамику протекания психологических процессов), нейродинамическими (характеризующими функциональную деятельность мозга в целом) и биохимическими (непосредственно характеризующими эффекты действия генов) уровнями организации нервной деятельности человека. Следовательно, при изучении наличия и степени генетической детерминации необходимо анализировать взаимосвязи плейотропного действия генов с признаками, а также корреляцию между количественными признаками и фенотипическими связями [6].
В цитируемой литературе возросло количество работ, указывающих на прямую связь психометрических характеристик и нейрофизиологических признаков. Приводятся данные о корреляции параметров ЭЭГ с общими показателями интеллекта (Ia) (Т. Гаслер), электрическая проводимость кожи коррелирует со шкалой социализации CPI (Orne), между экстравертами и интровертами (опросник EPI, Г. Айзенка) найдены различия по реакции на кофеин (Smith). Исследования Колпакова В.Г. (1987) выявили достоверную корреляцию концентрации тестостерона в крови с рядом нейрофизиологических признаков тревожности [7].
Исследование генетически обусловленных свойств нервной системы проводились как зарубежными, так и отечественными учеными. Большинство работ выполнено близнецовым методом. Получены результаты, доказывающие генетическую детерминацию многих нейрофизиологических свойств. В то же время имеющиеся данные о роли наследственности и среды в проявлении нейрофизиологических характеристик нервной системы во многом остаются спорными и противоречивыми [8].
Цвет глаз является сложнейшим детерминированным признаком, находящимся под контролем нейрогуморального звена. И гипотеза нейроэндокринной регуляции процесса реализации наследственной информации предполагает существование на молекулярном уровне общих механизмов, обеспечивающих регуляцию активности нервной системы. Таким образом, генетически обусловленные биохимические различия в метаболизме центральной нервной системы (ЦНС) создают предпосылку для формирования некоторых устойчивых индивидуальных нейрофизиологических особенностей нервной системы в зависимости от цвета радужной оболочки глаз.
В этом плане выявление нейрофизиологических особенностей студентов в зависимости от цвета радужной оболочки глаз уточнит плейотропное действие генов на силу нервной системы, ее работоспособность и выносливость, дополнит теорию генетической детерменированности физиологических различий между людьми с разным цветом радужной оболочки глаз.
Обследованный контингент
Исследуемая группа включала студентов факультета естествознания ФГБОУ ВО «Адыгейский государственный университет» и лечебного факультета ФГБОУ ВО «Майкопский государственный технологический университет» в возрасте 18,6±2,3 лет (n=126). Все обследованные студенты были разделены на 3 группы по цвету глаз: 1 группа - черный и карий, 2 группа - зеленый, 3 группа - голубой и серый.
Одним из принципиальных требований, которое предъявлялось к процедуре нейрофизиологического тестирования, условий проведения обследований и оценки результатов их выполнения, явилось строгое соблюдение процедуры и условий тестирования. В связи с этим обследование проводилось в изолированном помещении, недоступном каким-либо посторонним внешним раздражителям и шумам, в первой половине дня. Во время работы в помещении не было посторонних лиц, чтобы не повлиять на поведение испытуемого и результаты исследования. Были запрещены переговоры и передвижения по комнате, вход и выход из лаборатории. Все испытуемые получили стандартную инструкцию о порядке выполнения задания. Все это проводилось для того, чтобы не допустить нежелательные изменения психоэмоцио-
нального состояния, вызванного воздействием неконтролируемых внешних факторов [9].
Материалы и методы
Исследования проводились по плану, включающему анкетирование - для сбора субъективной информации о цвете радужной оболочки глаз; измерение психофизиологических процессов: тестирование силы нервной системы проводилось при помощи стандартного теп-пинг-теста [10]; восьмицветового теста Люшера (ВТЛ) и простой зрительно-моторной реакции (ПЗМР).
Статистическая обработка результатов осуществлялась с помощью программного пакета БТАТОТША 6.0.
Результаты исследования и их обсуждение
Наличие общих путей синтеза нейромедиаторов и пигмента меланина представляет теоретическую основу для исследования связей между нейрофизиологическими характеристиками и цветом глаз. Для определения взаимосвязи нейрофизиологических особенностей и цвета радужной оболочки глаз у студентов нами были проанализированы результаты теп-пинг-теста, ВТЛ и ПЗМР студентов биологического и медицинского факультетов. Результаты представлены на рисунках.
Результаты анкетирования показали, что преобладающими цветами радужной оболочки глаз у студентов являются карий и черный (п=83). Количество студентов с зеленым, голубым и серым цветами составляли 21 и 22 соответственно. Не было обнаружено студентов с желтой радужкой.
Согласно результатам теппинг-теста, величина среднего арифметического темпа у всех студентов была выше 2-х единиц, что говорит о слабой нервной системе всех испытуемых, однако значение силы нервной системы (СНС) первой группы превосходит значения для второй и третьей, что свидетельствует о более слабой нервной системе у студентов с карими и черными глазами (рис. 1). Вероятно, это связано с нейрофизиологическими процессами образования меланина в головном мозге, что приводит к сниженной СНС у студентов с повышенным содержанием пигмента в радужной оболочке глаз. Студенты с меньшей силой нервной системы в сравнении со студентами с большей силой нервной системы имеют более высокий уровень показателей, которые отражают способности к установлению логических закономерностей, образному синтезу, а также уровень интеллекта 10 [11].
3.3 3,2 3,1
3
2,9 2,8 2,7 2,6 2,5
2.4
карий,черный зеленый голубой,серый
Рис. 1. Показатели силы нервной системы у студентов с разным цветом глаз
Также исследованиями Б.М. Теплова [1] было показано, что люди со слабой СНС обладают повышенной чувствительностью и быстрее устанавливают условнорефлекторные
3,2
2,9
2,7
прочнейшие связи. Также Е.П. Ильин с соавторами установил, что слабая СНС способствует более спокойно переносить монотонную работу [4].
На основании экспериментальных данных установлено, что СНС зеленоглазых, голубоглазых и сероглазых студентов в полтора раза выше СНС черноглазых и кареглазых. Таким образом, студенты с меньшей пигментацией радужной оболочки глаз способны выдерживать большую по величине и длительности нагрузку на фоне усталости (терпения), чем кареглазые студенты с более слабой СНС, однако время до усталости у них больше [12].
Однако, несмотря на сниженные относительно остальных групп показатели СНС, у кареглазых и черноглазых наблюдаются высокие показатели психомоторной работоспособности. Так, сумма точек за 50 с у первой группы составляет 301,2 движений, что, по данным Озерова В.П. [10], является показателем высокой психомоторной работоспособности; вторая и третья группы находятся на среднем уровне психомоторной работоспособности с показателями 284,6 и 243,3 движений соответственно.
Подобные результаты можно объяснить более интенсивной трансляцией нервных импульсов за счет повышенного количества нейромедиаторов.
В результате анализа индивидуально-групповых типов кривых и соответственно СНС у обследованных светлоглазых (голубой, серый и зеленый) студентов был выявлен промежуточный тип кривой, что можно расценить как средне-слабый тип нервной системы. Тогда как у кареглазых студентов отмечен ровный тип, что характеризует обследуемых как обладателей средней силы нервной системы.
Согласно результатам Восьмицветового теста Люшера, величина среднего арифметического значения вегетативного тонуса у студентов с голубым и зеленым цветом глаз была положительной и составляла соответственно 3,3 и 2,3, что говорит о преобладании тонуса симпатической нервной системы, то есть о повышенных энергозатратах, расходовании сил и мобилизации всех функции организма. Напротив, у студентов с карим цветом глаз значение вегетативного тонуса было отрицательным (-1,26), что означает преобладание тонуса парасимпатического отдела. В этом случае работа организма направлена на минимизацию усилий, самосохранение и восстановление резервов организма (рис. 2).
Рис. 2. Показатели вегетативного баланса у студентов с различным цветом глаз
Однако у кареглазых, несмотря на высокие показатели вегетативного тонуса, в отличие от студентов с зеленым и голубым цветом глаз (15 и 14,4 соответственно) наблюдается низкий показатель работоспособности. Он составил 12,9.
У студентов с карим цветом глаз, согласно результатам ПЗМР, высокие показатели
времени реакции (более 250), отражающие низкую скорость ПЗМР и свидетельствующие об инертности нервных процессов, в отличие от студентов с зеленым и голубым цветом радужной оболочки глаз, у которых по сравнению с кареглазыми среднее значение времени реакции ниже и составляет 296 и 265 соответственно, что говорит о подвижности нервных процессов (рис. 3).
Низкие показатели среднего времени реакции означают, что на процессы передачи сигнала от рецепторов в ЦНС, переработки сигнала в ЦНС и передачи сигнала от ЦНС к рабочему органу было затрачено короткое время. Это свидетельствует о том, что процессы были осуществлены с высокой скоростью, а высокая скорость работы нервной системы характерна для подвижного типа нервной системы. У лиц со слабой нервной системой при действии одного и того же раздражителя процесс возбуждения развивается более интенсивно (по крайней мере, в пределах слабых и средних по интенсивности раздражителей), затухание же его будет более длительным, чем у людей с сильной нервной системой. В лаборатории Б.М. Теплова и В.Д. Небылицина выявлены положительные связи между инертностью и слабостью нервной системы.
400 350 300 250 200 150 100 50 0
карий,черный зеленый голубой,серый
Рис. 3. Показатели среднего значения времени реакции у студентов с различным цветом глаз
Наличие у кареглазых студентов контингента со слабым типом нервной системы в сочетании с инертностью нервных процессов может свидетельствовать о наличии первых признаков утомления и дезадаптации к нагрузкам при обучении в ВУЗе [1, 12].
Анализ совершенных ошибок в ходе ПЗМР показал, что у кареглазых и голубоглазых студентов наблюдается высокая устойчивость внимания, что означает минимальное количество ошибок. Низкая устойчивость внимания, как мы думаем, вследствие утомления, была зафиксирована у студентов с зеленым цветом глаз.
Подобные результаты, согласно литературным данным, можно объяснить тем, что пигмент меланин защищает нервные окончания мозга, поэтому, чем больше меланина в головном мозге, тем эффективнее, точнее и быстрее мозг способен функционировать, избегая частой утомляемости.
Выводы
1. Установлено, что все обследованные студенты относятся к слабому и средне-слабому типу нервной системы, отличаются высокими и средними показателями психомоторной работоспособности (диапазон 243-301 дв./мин), тогда как показатели простой зрительно-моторной реакции указывают на незначительное снижение работоспособности.
2. На основании достоверных различий нейрофизиологических показателей исследования групп студентов с разным цветом радужной оболочки глаз выявили взаимообусловленность нейрофизиологических особенностей и цвета радужной оболочки глаз. Кареглазые
339,5
296
265
студенты обладали более слабой СНС, высокими показателями психомоторной работоспособности и отрицательным значением вегетативного баланса (3,2 ед., 301,2 дв./мин, -1,26 ед. соответственно) в сравнении с голубоглазыми студентами, характеризующимися средне-слабым типом нервной системы (2,7 ед.), положительным значением вегетативного баланса (3,3 ед.), средним значением психомоторной работоспособности (243,3 дв./мин). Зеленоглазые студенты занимают промежуточное положение.
Примечания:
1. Теплов Б.М. Психология и психофизиология индивидуальных различий. Моск. психол.-соц. ин-т (МПСИ), 2003. 98 с.
2. Fuller Y., Trombly C.A. Effects of object characteristics on female grasp patterns // American Journal of Occupational Therapy. 1997. Vol. 51, No. 7. P. 481-487.
3. Thomson W.R. Living with mental illness, dying of disease: The impact of stress, depression and the self-defeating attitudes on physical health // Differences. 2016. Vol. 2. 65 с.
4. Ильин Е.П. Психология индивидуальных различий: учебное пособие для ВУЗов. СПб.: Питер, 2011. 352 с.
5. Зорина З.А., Полетаева И.И., Резникова Ж.И. Основы этологии и генетики поведения. М.: Изд-во МГУ, 2003. 55 с.
6. Влияние меланина на мутагенное действие хронического облучения и адаптивный ответ у мышей / И.Б. Моссэ [и др.] // Радиобиология и радиоэкология. 1999. Т. 39, №. 2-3. С. 329-333.
7. Русалов В.М. Темперамент в структуре индивидуальности человека: дифференциально-психофизиологические и психологические исследования. М.: ИП РАН, 2012. С. 64-69.
8. Психология человека от рождения до смерти / под общ. ред. А. А. Реана. СПб.: ПРАЙМ-ЕВРОЗНАК, 2002. 656 с.
9. Собчик Л.Н. Введение в психологию индивидуальности. М: ИПП-ИСП, 2000. Т. 1. 512 с.
10. Озеров В.П. Психофизиологические основы индивидуализации обучения школьников // Российский психологический журнал. 2010. Т. 7, № 4. С. 24-57.
11. Ревенко Е.М., Сальников В. А. Уровень умственных способностей студентов, различающихся типологическими особенностями проявления свойств нервной системы // Психологическая наука и образование. 2008. № 2. C. 44-45.
12. Шаханова А.В., Петрова Т.Г. Психофизиологические основы физической работоспособности студентов ВУЗа в условиях спортивной деятельности. Майкоп: Изд-во АГУ, 2015. 124 с.
References:
1. Teplov B.M. Psychology and psychophysiology of individual differences. Moscow Psychol. and Social Institute (MPSI), 2003. 98 pp.
2. Fuller Y., Trombly C.A. Effects of object characteristics on female grasp patterns // American Journal of Occupational Therapy. 1997. Vol. 51, No. 7. P. 481-487.
3. Thomson W.R. Living with mental illness, dying of disease: The impact of stress, depression and the self-defeating attitudes on physical health // Differences. 2016. Vol. 2. 65 a
4. Ilyin E.P. Psychology of individual differences: a manual for higher schools. SPb.: Piter, 2011. 352 pp.
5. Zorina Z.A., Poletaeva I.I., Reznikova Zh.I. Fundamentals of ethology and behavior genetics. M.: Publishing House of MSU, 2003. 55 pp.
6. The influence of melanin on the mutagenic effect of chronic radiation and the adaptive response in mice / I.B. Mosse [et al.] // Radiobiology and Radioecology. 1999. Vol. 39, No. 2-3. P. 329-333.
7. Rusalov V.M. Temperament in the structure of human individuality: differential psychophysiological and psychological research. M.: IP RAS, 2012. P. 64-69.
8. Human psychology from birth to death / general ed. by A. A. Reana. SPb.: PRIME-EUROZNAK, 2002. 656 pp.
9. Sobchik L.N. Introduction to the psychology of individuality. M: IPP-ISP, 2000. Vol. 1. 512 pp.
10. Ozerov V.P. Psychophysiological bases for the indi-vidualization of schoolchildren teaching // Russian Psychological Journal. 2010. Vol. 7, No. 4. P. 24-57.
11. Revenko E.M., Salnikov V.A. The level of mental abilities of students with different typological features of the manifestation of the nervous system features // Psychological science and education. 2008. No. 2. P. 44-45.
12. Shakhanova A.V., Petrova T.G. Psychophysiological bases of physical capacity of university students in conditions of sports activities. Maikop: ASU Publishing House, 2015. 124 pp.
