CC BY
34ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ МУЗЫКИ РАЗЛИЧНЫХ ЖАНРОВ ПРИ ИНФОРМАЦИОННЫХ НАГРУЗКАХ НА ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ МОЗГА СТУДЕНТОВ РАЗНЫХ СПЕЦИАЛИЗАЦИЙ
СИРИНЕ АРМЕНОВНА ШОГЕРЯН
Канд. Биол. наук, Доцент, Заведующая кафедрой экологии и устойчивого развития АГПУ им.
Хачатура Абовяна, Ереван, Армения
ЭЛЬМИРА АЛЕКСАНДРОВНА АВЕТИСЯН
Канд. Биол. наук, старший научный сотрудник научно-образовательного центра института физиологии им. Л.А. Орбели НАН РА, Ереван, Армения
ЛЮДМИЛА ГРИГОРЬЕВНА АВАНЕСЯН
Канд. Пед. наук, Доцент кафедры экологии и устойчивого развития АГПУ им. Хачатура
Абовяна, Ереван, Армения
АШХЕН АРМЕНОВНА СААКЯН
Соискатель кафедры первой медицинской помощи, чрезвычайных ситуаций и гражданской обороны АГПУ им. Хачатура Абовяна Ереван, Армения
НАРИНЕ АНАТОЛЬЕВНА СААКЯН
Доктор Биол. наук, Доцент, Заведующая кафедрой первой медицинской помощи, чрезвычайных ситуаций и гражданской обороны АГПУ им. Хачатура Абовяна
Ереван, Армения
Аннотация. На студентах двух специализаций (биологи, n20 и музыканты, n20) в возрасте 18-20 лет, изучены психофизиологические особенности воздействия музыки различных жанров (рок и классическая музыка) на интимные механизмы, лежащие в основе регуляции функционального состояния (ФС) мозга при выполнении определенных когнитивных задач, требующих интеграции слуховых, зрительных и моторных компонентов для их осуществления.
По тесту КЖ/качества жизни/ показан более высокий уровень физического здоровья по сравнению с ментальным у обеих групп, межгрупповые различия наблюдались в отставании и физических и социально-психических возможностей у биологов с подчеркнутым снижением ролевой активности. По результативности выполнения теста «Clocks Carrusel» (зрительные и моторные реакции) обнаружено закономерное изменение уровня ментальной активности в соответствии с возможносностями каждой группы, однако при подключении музыки (т.е. слухового анализатора) у музыкантов не происходит снижения уровня когнитивных процессов, таких как увеличение скорости обработки фигур, концентрации внимания, ярко проявляющиеся у биологов.
При анализе ЭКГ посредством метода МА ВСР /математического анализа вариабельности сердечного ритма/обнаружена резкая централизация процессов регуляции при подключении музыки.
Ключевые слова. ЭКГ, качество жизни, концентрация внимания, умственная работоспособность, психофизиологические особенности.
Введение. В настоящее время большой интерес к изучению психофизиологических изменений функционального состояния (ФС) мозга обусловлен не только тотальной перестройкой ритма жизни, но и связанными с ней информационными, социально-психологическими, эмоциональными и другими стресс индуцирующими факторами,
ОФ "Международный научно-исследовательский центр "Endless Light in Science"
непрерывно воздействующими на психику. С этой точки зрения весьма актуальным является поиск путей предотвращения патологических изменений ФС мозга, вызванных нарушением баланса симпато-парасимпатических реакций для скорейшего восстановления гомеостаза в функционировании мозговых систем и стабилизации психофизиологического статуса организма [2,3,5,7,9,10,17]. В связи с этим возрос интерес к исследованию различий роли слухового восприятия среди лиц с музыкальным обучением и без него. Так, в исследование Луо [14] обнаружена значительно повышенная функциональная связь между моторной и мультисенсорной корой у музыкантов по сравнению с немузыкантами. Посредством исследования функциональной связи и причинноследственного анализа по Джасеру [12] с использованием функциональной магниторезонансной томографии в состояниия покоя ими была оценена функциональная и эффективная связь между моторной и мультисенсорной (зрительной, слуховой и соматосенсорной) корой и показано улучшение функциональной интеграции между перцептивными и моторными реакциями нижнего уровня у музыкантов. Авторы считают, что музыкальное обучение оказывает глубокое влияние на фундаментальные аспекты ФС человеческого мозга. Изменение нейропластичности и улучшение функциональной организации мозга у музыкантов показано также в работах ряда других исследователей [11,12,13,15,16].
Цель и задачи
В этом аспекте большой интерес представляет изучение психофизиологических особенностей влияния музыки различных жанров на интимные механизмы, лежащие в основе регуляции ФС мозга.
В данном фрагменте экспериментов представлены результаты изучения воздействия музыки различных жанров (рок и классическая) на ряд психофизиологических показателей студентов различных специализаций (биологи и музыканты) при информационных нагрузках, связанных с выполнением определенных задач, требующих интеграции моторных, зрительных и слуховых компонентов для их существования.
Материалы и методы исследования
В эксперименте участвовали 40 практически здоровых студентов без- и с музыкальным образованием (20 биологов и 20 музыкантов) в возрасте 18-22 года. Для оценки психического и физического компонентов здоровья применялся тест Качество жизни SF-36 (КЖ), для изучения когнитивных возможностей, процессов произвольного внимания и умственной работоспособности использовали широко известный тест «Clocks Carrousel». Оценка вегетативного гомеостаза проводилась посредством метода математического анализа вариабельности сердечного ритма (МА ВСР). Регистрация ЭКГ в 1-ом классическом отведении осуществлялась посредством аппаратно-программного комплекса «Elephys» на базе персонального компьютера, соединенного с полиграфом, с 5-и минутными записями в покое, во время проведения теста, с последующим включением музыки (тяжелый рок -произведение Swarm «I killed you. Torture Killer»-) или классическая музыка Вольфганг Амадей Моцарт «Концерт Аллегро Модерато» в период выполнения теста и сразу после теста. Тестирование проводилось 1 раз для каждого жанра, длительность цикла составляла 80 минут. Музыка прослушивалась бинаурально, уровень звукового давления составлял 60-65 дБ, частота звуковых колебаний 15-30 Гц.
Результаты исследований
При изучении психофизиологического статуса испытуемых по тесту КЖ выявлен более высокий уровень физического здоровья по сравнению с ментальным здоровьем у обеих групп. Межгрупповые различия проявляются в отставании и физических, и социально-психических возможностей у биологов с подчеркнутым снижением ролевой активности (RE).
60
PF RF BP GH VT SF RE MH И группа 1 49,4 40,7 46,7 46,4 49,6 45,2 32 36,6 ■ группа 2 51,93 40,1 47,3 46,4 49,1 45,4 39 40,4
Рис. 1 Графическое изображение показателей качества жизни студентов по вопроснику SF-36
Обозначения
PF (Physical Functioning) - физическое функционирование RF (Physical Role Functioning) - физическое ролевое функционирование BP (Body Pain) - физическая боль
GH (General Health) - восприятие общего состояния здоровья VT (Vitality) - жизненная активность SF (Social Functioning) - социальное функционирование RE (Role-Emotional) - эмоциональное ролевое функционирование MH (Mental Health) - психическое (ментальное) здоровье
Согласно результатам выполнения корректурного теста «Clocks Carrousel» обнаружено закономерное изменение уровня ментальной активности и результативности по показателям концентрации внимания, коэффициента умственной работоспособности и результативности в соответствии с ментальными возможностями каждой группы. У студентов с музыкальным образованием при подключении музыки (рок и классическая) не происходит снижения уровня когнитивных процессов, обычно проявляющееся в увеличении количества ошибочных ответов, уменьшении скорости обработки фигур, снижении концентрации внимания (Рис. 2).
Рис. 2 Показатели концентрации внимания и умственной работоспособности в норме и при подключении музыки у студентов обеих групп при выполнении теста «Clocks Carrousel».
Обозначения
Ment_Cap (Mental capacity) - Умственная работоспособность CA% (Concentration of attention) - Концентрация внимания
Подключение музыки усугубляло деструкцию процессов внимания, выраженную у биологов. При математическом анализе ВСР испытуемых по этапам (норма-тест-тест+музыка-релаксация) обнаружена централизация процессов регуляции, что указывает на вовлечение центральных структур лимбического мозга (гипоталамус, амигдала, поясная извилина), участвующих в поддержание сбалансированной деятельности функционирования организма (Рис.3)_
Группа I рок
Группа И рок
2,07
0,99
Группа I классический
0,98 1,07
1 0,97
Группа Ii i классический
1 0,99
А
<► контроль ф пост-тестовый период
Рис. 3 Линейное изображение уровня вовлечения центральных структур в процессе адаптации до и после выполнения корректурного теста с подключением музыки
Так при выполнении корректурного теста происходит сдвиг ваго-симпатического равновесия с повышением симпатического тонуса в ритмограмме ЭКГ, которое согласно данным спектрального анализа ВСР вызывает увеличение низкочастотного компонента (LF), а при подключении музыки происходит увеличение очень низкочастотного компонента (VLF), что указывает на очень высокую степень централизации процессов регуляции, по видимому, для восстановления симпато-парасимпатического дисбаланса и предотвращения развития стресс патологии.
Обуждение. Изучение проблемы влияния различных информационных нагрузок на ФС человека, в частности на вегетативную нервную систему (ВНС), чрезвычайно сложно и многообразно. В первую очередь все это обусловлено многообразием форм и видов нагрузок (умственные, звуковые, зрительные, моторные и др.), а также большим разнообразием темпераментов профессиональных навыков, психоэмоционального и ФС человека.
Наиболее ярким показателем функциональных сдвигов, является динамика изменения сердечно-сосудистых реакций [4,8], a метод МА ВСР является наиболее удобным, поскольку позволяет оценить особенности системных процессов обеспечения текущей деятельности [1,6]. Так музыкальное образование по Е. Winner способствует развитию когнитивных способностей и логического мышления (Ellen Winner and Andrea Norton University St. Andrews). Дети, 3 года занимающиеся музыкой, превосходят сверстников сразу по четырем показателям: восприятию информации на слух, моторике, словарному запасу и логическому мышлению. Список литературы по изучению влияния музыки на организм можно продолжать бесконечно, среди этого множества выделятся статья А. А. Зинатовой, которая "является попыткой осмысления реакции человеческого организма на восприятие музыки".
Результаты нашего исследования выявили весьма интересные расхождения между группами с различными профессиональными навыками именно при выполнении когнитивных тестов в тишине и при сопровождении слуховой (музыкальной) нагрузки.
Из приведенных данных явствует, что при кажущемся благополучии показателей КЖ ФС и МА ВСР у студентов обеих групп в норме, при выполнении корректурного теста, с подключением музыки во время выполнения задания нарушается ваго-симпатический баланс особенно у группы без профессиональных музыкальных навыков, который усугубляется при воздействии рок музыки, вызывающей ярко выраженную централизацию процессов регуляции с превалированием симпатической активности в соотношении LF/HF в ритмограмме сердца.
Подключение классической музыки также вызывает дисбаланс и децентрализацию внимания, вызывающую нарушение когнитивного процесса и ухудшение других исследуемых показателей, что свидетельствует о повышении напряженности функционирования центральных регуляторных систем, а повышение напряженности ФС вызывает по Селье тревожное состояние и снижение адаптационных возможностей организма.
Заключение. Исходя из вышеизложенного можно заключить, что концентрация внимания и умственная работоспособность прямо пропорциональны спектру информации, поступающей в ЦНС и у лиц с более широким спектром привычных информационных влияний происходит более быстрая адаптация к предлагаемым условиям и восстановление гомеостаза организма, необходимого для нормализации функционирования мозговых систем.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Баевский Р.М. Анализ вариабельности сердечного ритма в космической медицине. //Физиология человека. - 2002.- Т.28- N2- С. 70-82.
2. Ваганян Л.Г., Геворкян Э.Г., Татевосян Н.Э., Костанян Э.Г., Татевосян И.Г., Малоян В.А., Айрапетян Н.А., Малоян Н.М. «Вариабельность сердечного ритма у студентов при физической нагрузке». // Журнал «Медицинская наука Армении» НАН РА. - 2006.Т. 46 (XLVI).- №3.- С. 102- 107.
3. Геворкян Э.Г. Отражение функционального состояния мозга в биоритмологических характеристиках центрального управления соматовегетативными и психофизиологическими функциями. // Сб. "Современные аспекты радиационной медицины и ожогов". Ереван. -2003. -С. 101-108.
4. Дворецкий Л.И. Музыка и медицина: Размышление врача о музыке и музыкантах. М., 2002.
5. Епифанов Е.Г. Влияние музыки на эффективность решения когнитивной задачи / Е.Г. Епифанов, Н.Г. Шпагонова // Психологический журнал / Ред. А.В. Брушлинский. -2002. - Том 23.- №3 - С. 105-113.
6. Олихвер Ю.А. и др. Эхокардиографические показатели и вариабельность сердечного ритма у больных с постоянной и пароксизмальной формами мерцательной аритмии. // Актуальные вопросы диагностики и лечения заболеваний внутренних органов. -Минск, 2009. -С.75-78.
7. Тадевосян А.Г. Стрессология. Ереван, 2002.- С.351.
8. Шушарджан С.В. Опыт применения вокалотерапии в клинике внутренних болезней. // СПб. 1995.
9. Atiwannapat P., Thaipisuttikul P., Poopityastaporn P., & Katekaew W (2016). Active versus receptive group music therapy for major depressive disorder-A pilot study. Complementary Therapies in Medicine, 26, 141-145. doi:10.1016/j.ctim.2016.03.015 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
10. Chen X., Yang R., Kuang D., Zhang L., Lv R., Huang X.,.. .Ou S (2017). Heart rate variability in patients with major depression disorder during a clinical autonomic test. Psychiatry Research, 256, 207-211. doi:10.1016/j.psychres.2017.06.041 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
11. Carr C, d'Ardenne P, Sloboda A, Scott C, Wang D, Priebe S. Group music therapy for patients with persistent post-traumatic stress disorder - an exploratory randomized controlled trial with mixed methods evaluation. Psychology and psychotherapy: theory, research and practice. 2011; 85 : 179-202. [PUBMED: 22903909] [ PubMed ] [ Google Scholar ]
12. Gaser C, Schlaug G (2003) Brain structures differ between musicians and non-musicians. The Journal of Neuroscience 23(27): 9240-9245.
13. Jancke L (2009) Music drives brain plasticity. F1000 Biol Rep 1: 78.
14. Luo C., Guo Z.-W., Lai Y.-X., Liao W., Liu Q., Kendrick K. M., et al. (2012). Musical training induces functional plasticity in perceptual and motor networks: insights from resting-state FMRI. PLoS ONE 7:e36568 10.1371/journal.pone.0036568 [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
15. Munte T, Altenmuller E, Jancke L (2002) The musician's brain as a model of neuroplasticity. Nature Reviews Neuroscience 3(6): 473-477.
16. Pantev C, Lappe C, Herholz SC, Trainor L (2009) Auditory-somatosensory integration and cortical plasticity in musical training. Ann N Y Acad Sci 1169: 143-150.
17. Trevor McPherson, BS, BA, Dorita Berger, MT-BC, Sankaraleengam Alagapan, Flavio Fröhlich. Active and Passive Rhythmic Music Therapy Interventions Differentially Modulate Sympathetic Autonomic Nervous System Activity Journal of Music Therapy, Volume 56, Issue 3, Fall 2019, Pages 240-264, https://doi.org/10.1093/jmt/thz007.
