Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Обзор литературы 18
1.1. Регуляция как основа системной организации целенаправленной деятельности 18
1.2. Нейро- и психофизиологические исследования организации регуляции целенаправленной деятельности 29
1.3. Внимание как специфический психофизиологический процесс регуляции деятельности 44
1.4. Психофизиологическая организация регуляции целенаправленной деятельности на уровне индивидуально-типологических особенностей 51
ГЛАВА 2. Материалы и методы исследования 62
2.1. Организация исследования 62
2.2. Изучение особенностей регуляции целенаправленной деятельности по восприятию и воспроизведению информации . 65
2.2.1. Методика исследования регуляции восприятия высоты чистого тона (ВТ) 66
2.2.2. Методика исследования регуляции восприятия длительности звучания чистого тона (ДТ) 68
2.2.3. Методика исследования регуляции восприятия линейных размеров эталона (ЛР) 69
2.2.4. Методика исследования регуляции восприятия пространственно временных параметров эталона (ПВП) 72
2.3. Изучение нейрофизиологических механизмов обеспечения регуляции целенаправленной деятельности по восприятию и воспроизведению информации 74
2.3.1. Методика электроэнцефалографии (ЭЭГ) 74
2.3.2. Методика кардиоритмографии (КРГ) 76
2.4. Изучение взаимосвязи характеристик регуляции целенаправленной деятельности по восприятию и воспроизведению информации с характеристиками внимания, темперамента 78
2.4.1. Исследование свойств произвольного зрительного внимания 79
2.4.1.1. Изучение распределяемости внимания 80
2.4.1.2. Изучение переключаемости внимания 80
2.4.1.3. Изучение концентрированности внимания 81
2.4.1.4. Изучение объёма внимания 82
2.4.1.5. Изучение устойчивости внимания 83
2.4.1.6. Изучение типов общей внимательности 84
2.4.2. Исследование свойств и типов темперамента 84
2.5. Статистическая обработка результатов. 87
ГЛАВА 3. Регуляция целенаправленной деятельности по восприятию и воспроизведению информации 89
3.1. Показатели регуляции целенаправленной деятельности по восприятию и воспроизведению информации 90
3.1.1. Общие и специфические показатели регуляции целенаправленной деятельности по восприятию и воспроизведению информации 103
3.1.2. Надёжность показателей регуляции целенаправленной деятельности по восприятию и воспроизведению информации 114
3.1.3. Чувствительность показателей регуляции к изменениям целенаправленной деятельности по восприятию и воспроизведению информации при некоторых психических расстройствах 116
3.2. Нейрофизиологические механизмы обеспечения регуляции целенаправленной деятельности по восприятию и воспроизведению информации 127
3.2.1. Взаимосвязь характеристик и свойств регуляции целенаправленной деятельности по восприятию и воспроизведению информации с электрофизиологическими показателями активации ЦНС 129
3.2.2. Взаимосвязь характеристик и свойств регуляции целенаправленной деятельности по восприятию и воспроизведению информации с показателями активации вегетативной нервной системы 142
3.3. Взаимосвязь характеристик и свойств регуляции целенаправленной деятельности по восприятию и воспроизведению информации с характеристиками внимания и темперамента 152
3.3.1. Взаимосвязь характеристик и свойств регуляции целенаправленной деятельности по восприятию и воспроизведению информации с характеристиками произвольного зрительного внимания 153
3.3.2. Взаимосвязь характеристик и свойств регуляции целенаправленной деятельности по восприятию и воспроизведению информации со свойствами и типами темперамента 171
3.4. Зависимость характеристик и свойств регуляции целенаправленной
деятельности по восприятию и воспроизведению информации от половых
различий 183
ГЛАВА 4. Организация типов регуляции целенаправленной деятельности по восприятию и воспроизведению информации 195
4.1. Типы регуляции целенаправленной деятельности по восприятию и воспроизведению информации 196
4.2. Нейрофизиологические механизмы обеспечения типов регуляции целенаправленной деятельности по восприятию и воспроизведению информации 220
4.3. Взаимосвязь типов регуляции целенаправленной деятельности по восприятию и воспроизведению информации с характеристиками произвольного зрительного внимания 233
4.4. Взаимосвязь типов регуляции целенаправленной деятельности по восприятию и воспроизведению информации со свойствами темперамента
4.5. Проявления типов регуляции целенаправленной деятельности по восприятию и воспроизведению информации при некоторых психических расстройствах 251
ГЛАВА 5. Обсуждение результатов 272
Заключение 297
Выводы 304
Практические рекомендации 307
Список сокращений и условных обозначений 308
Список литературы 309
- Нейро- и психофизиологические исследования организации регуляции целенаправленной деятельности
- Изучение особенностей регуляции целенаправленной деятельности по восприятию и воспроизведению информации
- Надёжность показателей регуляции целенаправленной деятельности по восприятию и воспроизведению информации
- Взаимосвязь типов регуляции целенаправленной деятельности по восприятию и воспроизведению информации с характеристиками произвольного зрительного внимания
Введение к работе
Актуальность. Изучение процессов организации и регуляции
психической деятельности является одной из важных проблем современной психофизиологии. Известно, что в них отражаются функциональное состояние, приспособленность к условиям жизнедеятельности, процесс адаптации, типичные особенности поведения и реагирования на внешние и внутренние стимулы. Раскрытие данных процессов важно для понимания механизмов формирования опыта, реагирования на конфликты и стресс, возникновения ряда расстройств, разработки и усовершенствования методов лечения и профилактики заболеваний (Ивашев С.П., 2005; Леонтьев Д.А., 2011; Салтыков А.Б., 2013). Одновременно современная медицина в своей профилактической деятельности в качестве перспективной методологии охраны здоровья рассматривает не только мониторинг функциональных резервов, но и диагностику ранних этапов развития адаптационного синдрома, когда эффект от корригирующих воздействий наибольший.
Одним из чувствительных индикаторов адаптированности человека часто
рассматривается изменение эффективности его целенаправленной деятельности
как критерия, отражающего состояние системы ее регуляции и функциональное
состояние организма (Дикая Л.Г., 1999). Также известно, что достижение
необходимого результата психической деятельности при использовании
биологической обратной связи является одним из триггеров улучшения
механизмов когнитивной активности, памяти, увеличения пластичности
нервных процессов, усиления эмоциональной устойчивости и снижения
тревожности. В свою очередь, подобные изменения способствуют повышению
эффективности целенаправленной деятельности (Базанова О.М., 2007;
Павленко В.Б., Черный С.В., Губкина Д.Г., 2009; [et all], 2007).
Основные проблемы для исследований в данном направлении обусловлены
отсутствием единства в представлениях о структуре регуляции деятельности,
четкой методологии ее исследования, сконцентрированностью на изучении
динамики различных физиологических процессов, участвующих и
обеспечивающих организацию поведения (Гордеева Н.Д., 1987; Костин А.Н.,
2013; Семенова О.А., 2007). Необходимо отметить, что и в исследованиях,
основанных на теории функциональных систем П.К. Анохина, основное
внимание уделено структурному аспекту системы деятельности,
функциональная же сторона явления часто является вторичной (Анисимов О.С., 2011; Салтыков А.Б., 2013; Судаков К.В., 2013). Только в отдельных работах сделан акцент на регуляции действий и поведения как процессе управления информацией (Базылевич Т.Ф., 2005; Ивашев С.П., 2005; Умеренкова Н.С., 2006; Умрюхин Е.А., 2007).
Однако, структурная «организация» деятельности является основным,
наиболее существенным, но все же элементом ее регуляции
(Александров Ю.И., 2010; Костин А.Н., 2012; 2014; Лурия А.Р., 2008). Собственно же «регуляция» в рамках концепций системного квантования и системогенеза может рассматриваться как разнокачественный по содержанию,
различный по сложности и неоднородности системно-информационный
процесс организации активности человека, обязательным элементом которого
является взаимодействие информации о потребности и ее удовлетворении при
оценке этапных и конечных результатов в поведенческом континууме
(Александров Ю.И., 2005; Судаков К.В., 2009, 2012; Ходанович М.Ю., 2010).
Также известно, что нейрофизиологические механизмы реализации
психической деятельности имеют «жесткие» и «гибкие» звенья, когда одни и те
же группы нейронов могут участвовать в разных мозговых операциях, а разные
группы могут выполнять сходные функции (Бехтерева Н.П., 2010;
Edelman G.M., 2000). Исходя из этого, раскрытие механизмов регуляции целенаправленной деятельности как системно-информационного процесса представляется возможным путем анализа динамики достижения результата при многократном совершении однотипных действий.
Очевидно, что данный процесс должен иметь собственные,
проявляющиеся в разных видах деятельности индивидуальные характеристики
и свойства, а также соответствовать некоему состоянию системы регуляции.
Соответственно, различные его свойства должны иметь собственные
нейрофизиологические механизмы обеспечения, изначальный уровень
энергетических ресурсов, быть взаимосвязанными с индивидуальными
особенностями управления информацией (вниманием) и расходования энергии
(темпераментом), чувствительными к половым различиям и к расстройствам.
Кроме того, имеются убедительные данные об изменении результативности
целенаправленной деятельности при введении внешней обратной связи и
применение биологически обратной связи (БОС) (Меркулова М.А.,
Лапкин М.М., Куликова Н.А., 2014; Комарова Т.К., 2002; Бушов Ю.В. [и др.],
2007), которые позволяют предполагать, что оценку успешности ее регуляции
необходимо производить сочетано в условиях отсутствия и наличия внешней
обратной связи. Соответственно, данный подход представляется
перспективным для раскрытия механизмов поведения, адаптации,
формирования стресса и расстройств, оптимизации профотбора, методов психотерапии и лечения с использованием БОС, что и определяет актуальность данного исследования.
Степень разработанности проблемы. К настоящему времени
исследования, посвященные изучению результативности целенаправленной
деятельности, оставляют недостаточно изученным вопрос о том, какими
индивидуальными психофизиологическими особенностями обусловлены
различия в изменении ее эффективности в условиях отсутствия и наличия
обратной связи. Так, часть из них преимущественно ориентирована на
выявление зависимостей от показателей электроэнцефалограммы
(Джебраилова Т.Д., Коробейникова И.И., Каратыгин Н.А., 2014;
Джебраилова Т.Д. [и др.], 2015; Козлова И.Ю., 2010; Balconi М., Mazza G., 2009; Rilk A.J. [et all], 2011). В ряде исследований показана связь с лабильностью и балансом вегетативных показателей (Вейн А.М., 2003; Каратыгин Н.А., 2015). Однако в большинстве из них не раскрываются вопросы о том, какие стороны
регуляции деятельности непосредственно изменяются при достижении результата и как контролируются нервной системой (Бушов Ю.В., 2014; Даутов Ю.Ю. [и др.], 2010; Caplan J.B. [et al.], 2003).
Недостаточно разработанными представляются и прикладные аспекты
оценки регуляции целенаправленной деятельности. В большинстве случаев они
сконцентрированы на изучении произвольной саморегуляции как иерархически
организованной системы и только некоторые из них опираются на регуляцию
функционального состояния (Дикая Л.Г., 1999; Илюхина В.А., 2010;
Сафонова Т.О., Морозова И.С., 2010; Сеина С.А., 2009). В ряде работ
используются уже широко известные типологии для определения
психофизиологических характеристик организации деятельности (Ивашев С.П., 2010; Кайгородова Н.З., Яценко М.В., 2012; Несмелова Н.Н., 2005).
Цель работы. Исследовать психофизиологические особенности
регуляции целенаправленного восприятия и воспроизведения информации в условиях отсутствия и наличия внешней обратной связи для установления базовых механизмов психической деятельности.
Задачи исследования:
-
Определить формально-динамические показатели, характеризующие состояние и особенности регуляции психической деятельности по целенаправленному восприятию и воспроизведению информации в условиях отсутствия и наличия обратной связи.
-
Выявить наиболее обобщенные свойства регуляции деятельности в условиях отсутствия и наличия внешней обратной связи.
-
Исследовать надежность характеристик регуляции психической деятельности, их чувствительность к индивидуально-типологическим различиям и нарушениям при психических расстройствах.
-
Исследовать чувствительность характеристик и свойств регуляции психической деятельности по целенаправленному восприятию и воспроизведению информации к половым различиям.
-
Изучить по показателям электроэнцефалограммы (ЭЭГ) и кардиоритмограммы (КРГ) нейрофизиологические механизмы обеспечения характеристик и свойств регуляции целенаправленной деятельности, а также их взаимосвязь со свойствами внимания и темпераментом.
-
Разработать типологию, отражающую психофизиологические особенности регуляции деятельности в условиях отсутствия и наличия внешней обратной связи.
-
Выявить нейрофизиологические механизмы обеспечения типов регуляции целенаправленной деятельности, а также их взаимосвязь со свойствами внимания и темперамента.
-
Обосновать чувствительность разработанной типологии к изменениям и нарушениям регуляции психической деятельности в условиях отсутствия и наличия обратной связи.
Объект исследования. Молодые люди в возрасте от 18 до 26 лет (средний возраст 23±4 года), практически здоровые, а также больные в возрасте
от 22 до 35 лет (средний возраст 27±3,5 года), с различными проявлениями психических расстройств.
Предмет исследования. Регуляция психической деятельности при целенаправленном восприятии и воспроизведении информации в условиях отсутствия и наличия внешней обратной связи.
Теоретическая и методологическая база исследования. Теоретической основой исследования послужили теория функциональных систем, концепции системогенеза и системного квантования поведения.
Диссертационное исследование базируется на принципе комплексного
методологического подхода к изучению психофизиологических механизмов
адаптации к изменяющимся условиям деятельности. Работа выполнена в два
этапа. На первом этапе изучали особенности регуляции целенаправленной
деятельности по восприятию и воспроизведению зрительных, слуховых и
временных эталонов, с определением ее надежных и валидных формально-
динамических характеристик и свойств, чувствительных к изменениям
деятельности при некоторых психических расстройствах. На втором этапе
исследовали нейрофизиологические механизмы обеспечения оптимального
проявления характеристик регуляции деятельности, взаимосвязь со свойствами
внимания и темперамента, зависимость от половых различий. Затем выделяли
типы точности регуляции деятельности, их взаимосвязь с
нейрофизиологическими процессами, вниманием и темпераментом, частоту встречаемости при некоторых психических расстройствах.
Основные положения, выносимые на защиту.
-
Регуляция психической деятельности по целенаправленному восприятию и воспроизведению информации, как системно-информационный процесс имеет собственные формально-динамические характеристики. Ее состояние отражается в результативности последовательных однотипных действий в условиях отсутствия и наличия обратной связи. Она описывается относительно обобщенными, не связанными с содержательными характеристиками деятельности свойствами: без обратной связи – точность и стилевая тенденция, с внешней обратной связью – точность, стилевая тенденция, чувствительность к обратной связи, обучаемость и общая пластичность.
-
Характеристики и свойства регуляции целенаправленной деятельности обусловлены различными нейрофизиологическими механизмами, проявляющимися в преобладании определенных электроэнцефалографических ритмов, особенностях динамической связи между различными областями мозга, уровнях активации парасимпатического и симпатического отделов вегетативной нервной системы (ВНС) и симпатоадреналовой системы в целом, характере неспецифической активации центральной нервной системы (ЦНС). Они взаимосвязаны с проявлениями свойств внимания и темперамента.
-
Проявления характеристик и свойств регуляции целенаправленной деятельности раскрывают особенности механизмов достижения результатов при разной степени интегрированности свойств внимания и типах
темперамента, при учете половых различий, при некоторых психических расстройствах.
-
При использовании в качестве основного критерия достижение необходимого результата как системообразующего фактора в условиях отсутствия и наличия обратной связи выделяются девять типов точности регуляции целенаправленной деятельности. Каждый тип отражает собственную специфику изменений формально-динамических характеристик регуляции и особенности механизмов достижения результатов, обусловлен собственными нейрофизиологическими механизмами, проявляющимися в преобладании определенных ЭЭГ-ритмов, в особенностях динамической связи между различными областями мозга, уровнях активации нервной системы, взаимосвязан с проявлениями свойств внимания и темперамента.
-
Разработанная типология регуляции психической деятельности чувствительна к изменениям и нарушениям регуляции целенаправленного поведения, что отражается в специфической организации механизмов достижения результата в совокупности с согласованными изменениями нейрофизиологических процессов, проявлений свойств внимания и темперамента, различной частоте встречаемости типов у здоровых людей и людей с некоторыми психическими расстройствами, заведомо имеющими нарушения в данной сфере.
Научная новизна исследования. В работе впервые определены
формально-динамические характеристики регуляции целенаправленной
деятельности по восприятию и воспроизведению различных видов информации как системно-информационного процесса в условиях отсутствия и наличия обратной связи, состояние которой отражается в результирующем параметре – величине средней ошибки (К1). Также выявлены стабильные индивидуальные характеристики регуляции целенаправленной деятельности и ее свойства: без обратной связи – точность и стилевая тенденция, с внешней обратной связью – точность, стилевая тенденция, чувствительность к обратной связи, обучаемость и общая пластичность.
Установлено, что регуляция целенаправленной деятельности изменяется в зависимости от половых различий, типа темперамента, степени интегрированности свойств внимания, от нарушений в данной сфере при психических расстройствах.
Впервые показано, что отдельные формально-динамические
характеристики и свойства регуляции целенаправленной деятельности по
восприятию и воспроизведению информации в условиях отсутствия и наличия
внешней обратной связи обусловлены различными нейрофизиологическими
механизмами, проявляющимися в преобладании определенных
электроэнцефалографических ритмов, особенностях динамической связи между
различными областями мозга, уровнях активации парасимпатического и
симпатического отделов вегетативной нервной системы (ВНС) и
симпатоадреналовой системы в целом, характере неспецифической активации центральной нервной системы (ЦНС).
Впервые установлена взаимосвязь проявлений формально-динамических характеристик и свойств регуляции деятельности с влияниями свойств внимания и темперамента.
Определены девять типов точности регуляция целенаправленной деятельности по восприятию и воспроизведению информации, отражающих собственную специфику изменений формально-динамических характеристик регуляции, особенности механизмов достижения результатов и чувствительных к нарушениям регуляции целенаправленной деятельности. Установлены обуславливающие их нейрофизиологические механизмы, проявляющиеся в преобладании определенных ЭЭГ-ритмов, в особенностях динамической связи между различными областями мозга, уровнях активации нервной системы, а также взаимосвязь с проявлениями свойств внимания и темперамента.
Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные в
исследовании данные расширяют имеющиеся представления о регуляции
психической деятельности, определяют ее формально-динамические
характеристики, свойства и типы, демонстрируют механизмы их
нейрофизиологического обеспечения, взаимосвязь с характеристиками
внимания и темперамента, раскрывают особенности механизмов достижения результата в меняющихся условиях работы. Основанные на положениях теории функциональных систем, они могут стать методологической базой для изучения механизмов поведения, адаптации, формирования стресса и расстройств, оптимизации профотбора, методов психотерапии и лечения с использованием БОС.
Представленные в работе данные могут быть использованы для:
– скрининговой диагностики нарушений адаптации и психической деятельности;
– подбора методов психотерапии и прогнозировании успешности применения методов лечения с использованием БОС;
– оценки динамики состояния психической деятельности в ходе лечения;
– экспертизы трудоспособности больных неврологическими и
психиатрическими расстройствами;
– профессионального отбора операторов на производства, требующие повышенного внимания к сигналам обратной связи;
– профессионального отбора операторов управления технически
сложными средствами и оценки их функционального состояния;
– профессионального отбора желающих обучаться игре на музыкальных инструментах;
– профессионального отбора спортсменов в игровые виды спорта.
Личный вклад автора. Автором составлен план и разработана схема
исследования, проведен анализ отечественных и зарубежных источников
литературы по теме диссертации, разработан программный комплекс, система
характеристик для диагностики особенностей регуляции целенаправленной
деятельности по восприятию и воспроизведению информации, лично
проведены исследования по определению характеристик регуляции
целенаправленной деятельности, свойств внимания, темперамента. Выполнены анализ и обобщение результатов, разработана типология регуляции целенаправленной деятельности, составлены таблицы, графики и схемы, написаны статьи и диссертация.
Апробация работы. Основные материалы работы доложены и
обсуждены на Российском симпозиуме «Закономерности интеграции
физиологических функций в норме и их дезинтеграция в патологии (Курск,
2007), Международной заочной конференции «Потенциал личности:
комплексная проблема» (Тамбов, 2009), II Международной научной
конференции молодых ученых-медиков (Курск, 2008), IV Всероссийской
научно-практической конференции «Психическая регуляция и управление
активностью человека: методологические проблемы и практическая
реализация» (Набережные Челны, 2008), Всероссийской научно-практической
конференции «Дружининские чтения» (Сочи, 2008), Всероссийских научно-
практических конференциях «Физиология адаптации» (Волгоград, 2008, 2010),
I Международной дистанционной научной конференции «Инновации в
медицине» (Курск, 2008), 4-й Международной научно-практической
конференции «Психология и современное общество: взаимодействие как путь
взаиморазвития» (Санкт-Петербург, 2009), Международной научно-
практической конференции «Будущее клинической психологии» (Пермь, 2009), IInd International Scientific and Practical Conference «Methodology of Modern Research» (Dubai, UAE, 2016), XIII Международной научно-практической конференции «Современные тенденции развития науки и технологий» (Белгород, 2016), III Международной научно-практической конференции «Актуальные вопросы и перспективы развития медицины» (Омск, 2016).
Практическая реализация и внедрение результатов работы.
Материалы диссертации вошли в учебные рабочие программы, включены в лекционные курсы дисциплин и используются на практических занятиях кафедры патофизиологии ГБОУ ВПО Первый МГМУ им. И.М. Сеченова, кафедры патофизиологии Нижегородской государственной медицинской академии, кафедр нормальной физиологии и патологической физиологии Кемеровской государственной медицинской академии, кафедры физиологии ФГБОУ ВО КГМУ Минздрава России. Результаты диссертационного исследования используются при подготовке государственных судебных экспертов по специальности «Исследование психологии и психофизиологии человека» в ФБУ РФЦСЭ при Минюсте России.
Публикации. По материалам диссертации опубликованы 39 работ, из них 16 в журналах, рекомендованных ВАК для опубликования результатов исследования.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения,
обзора литературы, описания материалов и методов исследования, трех глав
собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций,
списка литературы, включающего 530 источников, в том числе
Нейро- и психофизиологические исследования организации регуляции целенаправленной деятельности
Организация целенаправленной деятельности является важнейшей проблемой в исследованиях человека уже многие десятилетия. В связи с широким внедрением в научную методологию системного подхода, при её рассмотрении базовой категорией, привлекающей повышенный интерес учёных, стала саморегуляция и лежащая в её основе регуляция различных процессов.
Именно способностью к саморегуляции Л. Берталамфи объяснял устойчивость состояний живых организмов, рассматриваемых как неравновесные открытые системы, непрерывно обменивающиеся веществом и энергией с окружающей средой [420]. Подобные взгляды в той или иной мере разделяли У.Р. Эшби, Э.С. Бауэр, Г. Бейтсон и др. [36, 40, 404]. О том, что организм обладает свойством поддержания способности к саморегуляции, её восстанавливаемости, совершенствования говорил И.П. Павлов, а И.М. Сеченов высказывал идею о том, что психика является отражением окружающих условий и, как следствие, регулятором движений и действий [258, 307]. В дальнейшем идея фундаментального значении саморегуляции, рассматривающейся на основе функционирования информационных процессов, получила широкое развитие в системной физиологии и психологии [18, 224, 336, 364]. Саморегуляция же стала рассматриваться как целостная многоуровневая интегративная динамическая система, не зависящая от специфики деятельности и обеспечивающая адекватную изменчивость и пластичность жизнедеятельности [51, 301].
Построение большинства концепций и исследований саморегуляции и регуляции произошло на основе базовых физиологических теорий, разработанных Н.А. Бернштейном и П.К. Анохиным [191]. Так, Н.А. Бернштейн, изучая координацию и построение движений, пришёл к пониманию принципа регуляции физиологических процессов, самоорганизации и физиологии активности. По его мнению, организм представляет собой частный случай саморегулирующейся системы, в структуре которой имеется эффектор, задающий элемент, рецептор, прибор сличения, подающее по обратной связи на регулятор коррекционные импульсы устройство, управляющий эффектором регулятор. Он обосновывал наличие движущих сил, определяющих построение целесообразного произвольного действия, высказывал идеи наличия механизмов прогнозирования и программирования [44]. Кроме того, в регуляции движений он существенное место отводил вопросу сенсомоторной интеграции, в которой сенсорный процесс достигает своего максимума, когда внешний мир отражается в виде целостного образа, а выработанный моторный акт характеризуется автоматизацией требуемых действий с подавлением сознательной компоненты. П.К. Анохин, используя иную терминологию и иначе расставляя акценты, разработал теорию функциональных систем, которые рассматривал как «динамические самоорганизующиеся из совокупности органов и тканей саморегулирующиеся построения, все составляющие элементы которых взаимодействуют и содействуют достижению полезных для организма приспособительных результатов» [15, с. 124]. Согласно данной теории, системам разного уровня (метаболического, гомеостатического, поведенческого, психической деятельности, социального) присуще свойство изоморфизма и все функциональные системы имеют принципиально одинаковую центральную архитектонику. В неё включаются афферентный синтез, принятие решения, акцептор результатов действия, эфферентный синтез, действие и постоянную оценку достигнутых результатов с помощью обратной афферентации. Механизмы же саморегуляции при этом могут быть различными: 1) только внутренние, генетически детерминированные; 2) относительно пассивное внешнее звено; 3) активное внешнее звено саморегуляции, включающее целенаправленное поведение субъектов во внешней среде. Таким образом, если Н.А. Бернштейн акцентировал внимание на регуляции как процессе, то П.К. Анохин — на структурно-функциональном её аспекте, рассматривая саморегуляцию как универсальное свойство организма, всеобщий закон его деятельности. Процессы же циркуляции информации в организме, в том числе и обратная афферентация, по его мнению, носят более частный характер и подчинены более общим процессам саморегуляции, имеющим свою архитектуру, законы развития и поддержания приспособительной деятельности организма [17]. Способствуя развитию представлений о том, что поведение живых систем не реактивно и не линейно, а его детерминация носит сложный системный характер, данные теории сформировали взгляд на саморегуляцию в живых системах, регуляцию целенаправленной деятельности и поведения в большей мере как на универсальный объяснительный принцип, а не конкретный предмет изучения [191].
Теория функциональных систем оказала существенное влияние на развитие исследований физиологических и нейрофизиологических механизмов системной организации функций, организмов, адаптации, регуляции поведения и психической деятельности, а также обоснования на основе полученных данных новых теоретических положений [221, 260, 341, 344]. С опорой на данную теорию, как методологический принцип организации процессов жизнедеятельности было сформулировано положение о том, что целостные организмы могут рассматриваться как совокупность множества саморегулирующихся функциональных систем различного уровня в их тесной взаимосвязи [18]. Это позволило рассматривать поведение и целенаправленную деятельность человека в единстве с обеспечивающими их системами внутренней среды организма, а построение целого организма на принципах иерархического доминирования, мультипараметрического и последовательного взаимодействия различных систем [32, 344, 395].
Изучение особенностей регуляции целенаправленной деятельности по восприятию и воспроизведению информации
Изучение нейро- и психофизиологических основ внимания, как показано в предыдущем разделе, всегда сопровождало исследования организации целенаправленной деятельности и когнитивных процессов [387]. С этих позиций оно рассматривается как несколько разнородных феноменов, не зависящих друг от друга и подчиняющихся различным закономерностям [214, 314]. Существенным для понимания организации внимания оказалось установление многоуровневого строения неспецифической активационной системы, включающей: спинальные ретикулярные нейроны, бульбарную ретикулярную формацию, уровень моста среднего мозга, зрительного бугра, гиппокампа и других лимбических систем, неокортикальный уровень. Каждый из этих уровней характеризуется дифференцированными функциями. Например, ретикулярная формация, оказывая генерализованное модулирующее влияние на тонус коры, определяя уровни общего бодрствования или активации ЦНС, взаимодействует с диффузной таламокортикальной проекционной системой, берущей начало в неспецифических ядрах таламуса и модулирующей состояния на более короткие и изолированные отрезки времени [199, 206, 387, 456, 478]. В её активности выделены два основных типа: кратковременная – «реакция десинхронизации» и долговременная, лежащая в основе различных функциональных состояний мозга или уровня бодрствования [387, 506, 529]. Подобные исследования легли в основу понимания внимания как такого уровня активации мозга, при котором сенсорная и мнестическая информация воспринимается селективно [2, 245]. Важным для этого оказалась идентификация проявлений непроизвольного внимания с ориентировочным рефлексом [4, 195, 247].
Считается, что его тоническая форма, связана с влияниями ретикулярной формации и поддерживает необходимый уровень активности нервных образований. Фазическая же форма отражает срочную активацию в изменившейся обстановке, высокую селексивность реакций, связанную с регуляцией их угашения нервной моделью стимула и обеспечивается дифференцированным участием неокортекса, образований лимбической системы и неспецифического таламуса [246, 317]. Многие исследователи отмечают влияние на реализацию непроизвольного внимания неспецифических образований зрительного бугра и лимбических структур [214, 314, 528]. Так, например, гиппокамп рассматривается как неспецифический модулятор активности ретикулярной формации, таламуса, коры головного мозга. Его электрическая активность находится в реципрокных отношениях с активностью коры: во время десинхронизации в нём регистрируются медленные тета-волны, отражающие тормозные процессы [49, 147, 371, 501]. Предполагается, что именно гиппокамп представляет собой неспецифический фильтр, пропускающий лишь новые сигналы и отсеивающий элементы информации, уже хранящиеся в системе памяти [242, 445, 503]. Включение же коры больших полушарий в регуляцию ориентировочных реакций связано с формированием нервных моделей стимулов, связанных с высокой селективностью. При этом имеются данные об обеспечении информационных и мобилизационных эффектов избирательных механизмов внимания двумя типами перестроек мозговой активности: локальными модально специфичными функциональными объединениями и диффузной интеграцией корковых зон [100]. Считается, что в локальной активации участвует неспецифическая таламическая система, которая рассматривается в качестве сканирующего и фильтрирующего механизма, модифицирующего и / или регулирующего поток поступающей к коре больших полушарий информации [214]. Интенсивные исследования нейрофизиологических основ произвольного внимания связаны с применением метода регистрации связанных с событиями потенциалов мозга [35, 45, 117]. Выявлены зависимости временных и пространственных характеристик корковых ССП от направления внимания испытуемого и содержания деятельности [225, 313, 355]. Показано, что облегчение или блокада ССП в ситуациях использования произвольного внимания наблюдаются на различных уровнях афферентных путей, начиная от первого реле-ядра и заканчивая корой больших полушарий [73]. Сочетание регистрации ССП с использованием методов позитронно-эмиссионной и функциональной магнитно-ядерной томографии показало, что активация процессов произвольного внимания изменяет функциональное состояние структур, участвующих в сенсорно-специфической обработке информации [34, 517]. Было показано, что ожидание стимула вызывает появление в электрической активности коры головного мозга человека медленных потенциалов («негативная волна ожидания»), которые возрастают по амплитуде по мере увеличения вероятности появления ожидаемого сигнала, уменьшаются с уменьшением этой вероятности и исчезают, как только задача отвечать на сигнал отменяется [266, 313]. Другие исследователи связывают произвольное внимание со сверхмедленными минутными колебаниями электрических потенциалов мозга с периодом более 1 минуты (1,5-10 мин.) [45, 47, 387].
Надёжность показателей регуляции целенаправленной деятельности по восприятию и воспроизведению информации
При решении задачи анализа регуляции целенаправленной деятельности и выделения характеризующих её обобщённых биологически обусловленных показателей мы исходили из положений концепции системного квантования жизнедеятельности К.В. Судакова о том, что отклонение результата деятельности функциональной системы от необходимого уровня является причиной мобилизации составляющих её компонентов, функция которых направлена в сторону возвращения к необходимому результату, т.е. наличия у систем торсионных свойств [340]. Проявления регуляции оценивали с опорой на дискретные процессы системного квантования деятельности, когда сменяющие друг друга циклы составляют отдельные, обладающие триггерными свойствами системокванты. При этом учитывали, что каждый последующий поведенческий акт видоизменяется ввиду различных степеней актуализации элементов опыта, специфической активизации специализированных нейронов, и межсистемных отношений, проявляющихся в активизации дополнительных нейрональных структур, специфичных для других актов поведения [10]. Целенаправленную деятельность изучали как процесс формирования функциональных систем восприятия и воспроизведения зрительных, слуховых и временных эталонов, динамика достижения которых при различных видах обратной связи являлась базовым анализируемым параметром [250]. Использовали методики исследования регуляции восприятия высоты чистого тона, длительности звучания чистого тона, линейных размеров эталона, пространственно-временных параметров эталона.
Структуру целенаправленной деятельности рассматривали однотипно. Предлагаемые задачи выступали для испытуемого как интеллектуальное испытание, актуализирующее социально детерминированную потребность в самоутверждении, положительной самооценке, что мотивировало их на достижение более высоких результатов. Словесная инструкция, «отпечатываясь» на структурах мозга, создавая своеобразную модель деятельности – «матрицу», формировала у испытуемого акцептор результатов. При этом программировалось избирательное вовлечение психологических, поведенческих, эффекторных и соматовегетативных компонентов в совершение необходимого действия. Полученный результат сравнивался с запрограммированным (определённым инструкцией и предъявляемым эталоном) и оценивался. При этом механизмы сравнения и оценки достигнутого результата различались в разных вариантах методик: а) оценка эталонов без внешней обратной связи об ошибках осуществлялась на основе процессов памяти и внутренних обратных связей, по мере совершения последовательных оценок тест-объекта его след в памяти мог ослабевать, и испытуемые всё в большей мере могли переходить на внутренние субъективные эталоны, сложившиеся в процессе индивидуального опыта; б) оценка тест-объекта с использованием внешней истинной обратной связи о величине и направленности ошибок, что давало испытуемому возможность корректировать программу предстоящего действия, совершенствуя и приспосабливая его к достижению необходимого результата; в) при ложной обратной связи упроченный в процессе выполнения предшествующих действий образ эталона неожиданно для испытуемого искажался, что делало неадекватными прежние программы действия и вызывало когнитивный диссонанс, т.е. ситуация требовала перепрограммирования акцептора результатов действия, перестройки и коррекции действий в соответствии с новыми параметрами эталона. По всем методикам в качестве исходных данных при формировании пространства признаков использовали значения отклонений результатов испытуемых в ту или иную сторону от эталонов для каждого задания [312]. На основе математического анализа экспериментальных данных эмпирически выделили 17 показателей, входящих в разные группы, характеризующие структуру ошибок испытуемого в ходе эксперимента в тестах с различными видами обратной связи [92]. К1 – коэффициент, отражающий среднюю величину ошибок в оценках тест-объектов без учёта знака ошибок (переоценка, недооценка). Чем меньше коэффициент, тем выше степень приближения оценок к эталону, лучше результативность деятельности, её точность (рисунок 7).
Взаимосвязь типов регуляции целенаправленной деятельности по восприятию и воспроизведению информации с характеристиками произвольного зрительного внимания
При введении истинной и ложной обратной связи все группы больных имеют достоверно большую величину ошибок (К1), вариативность (К2) и неупорядоченность (К10) оценок, при увеличении размеров переоценок (К4) и недооценок (К5) и ригидностью (К13) регуляции. При этом испытуемые с F45.30 при работе с истинной обратной связью имеют снижение чувствительности к обратной связи (К11), а с F20.00 к тому же тенденцию к переоценкам (К3) и более низкую обучаемость (К6, К7). Работая с ложной обратной связью больные с F20.00 иначе демонстрируют низкую обучаемость и достоверно менее пластичны (К14). В то же время испытуемые с F32.11 также снижают обучаемость (К6, К8) и в меньшей степени стремятся к достижению необходимого результата (К15).
Обобщение полученных данных показывает, что характеристики и свойства регуляции восприятия и воспроизведения различной информации у больных некоторыми психическими расстройствами отличаются от здоровых людей и существенно зависят от психического состояния человека. Так, одинаковая со здоровыми испытуемыми точность восприятия и воспроизведения длительности чистого тона без внешней обратной связи при неустойчивости оценок, склонности к недооценкам и ригидности, в целом, отражает хорошую согласованность их деятельности со структурой прошлого опыта и внутренней сигнальной информацией. Улучшение у больных точности оценок при введении внешней обратной связи показывает, что в своей деятельности они начинают активно её использовать. Однако в сравнении со здоровыми испытуемыми они имеют достоверно худшую результативность, что говорит о нарушении согласованности их отдельных поведенческих актов с внешними сигнальными воздействиями. Это может быть связано с низкой чувствительностью к обратной связи, высокой общей пластичностью, при усилении ригидности и сохранении предыдущих стилевых тенденций к недооценке и хаотичности. Эти данные в определённой мере согласуются с исследованиями С.П. Ивашева, согласно которым у больных шизофренией прежде всего нарушается деятельность, ориентированная на использование внешней обратной связи, а произвольные формы деятельности остаются относительно сохранными [124]. Выравнивание же у больных с психическими расстройствами точности восприятия информации при ложной обратной внешней связи со здоровыми испытуемыми связано с качественным изменением механизмов регуляции, которые в первую очередь меняют стиль достижения желаемого результата (с недооценок на переоценки), показывают большую обучаемость и в большей мере направлены на скорейшее достижение необходимого результата, для чего повышают чувствительность к обратной связи. Следовательно, помимо изменения механизмов достижения необходимого результата на регуляцию восприятия длительности чистого тона у больных людей, существенное влияние оказывает вид используемой обратной связи. При восприятии и воспроизведении линейных размеров эталона без внешней обратной связи больные изначально показывают плохую результативность деятельности, что указывает на недостаточную согласованность регуляции их деятельности со структурой прошлого опыта и внутренней сигнальной информацией. Улучшение у них точности оценок при введении внешней истинной и ложной обратной связи показывает, что в своей деятельности они начинают активно её использовать, но достоверно худшие результаты в сравнении со здоровыми людьми также свидетельствуют о нарушении согласованности отдельных поведенческих актов с внешними сигнальными воздействиями. Это ярко отражается в схожем изменении практически всех показателей регуляции: высокой вариативности и неупорядоченности оценок, трудностях перепрограммирования действия, низкой обучаемости и чувствительности к обратной связи, изменением стиля достижения результата и общей пластичности. Данные заключения получили свое подтверждение при сравнительном анализе регуляции деятельности групп больных, распределённых по 126 диагнозам [272]. При опоре на внутренние обратные связи в восприятии и воспроизведении длительности тона для всех них характерно наличие неустойчивых оценок и большого размера недооценок. К тому же высокая ригидность перепрограммирования деятельности характерна только для F45.30, что, возможно, связано с типичной для данного расстройства тревожностью, вызывающей опасения в смене способов деятельности. В восприятии и воспроизведении линейных размеров эталона неустойчивость оценок сопровождается проблемами в перепрограммировании последующего действия, что проявляется в изменениях стиля деятельности, а у больных с F20.00 ещё и в достоверно худшем результате. Выявленное же во всех группах больных снижение точности восприятия и воспроизведения информации при введении внешней обратной связи связано не только со стилевыми особенностями её достижения, но и со специфичными изменениями характеристик регуляции, обусловленными некоторыми ведущими симптомами исследуемых расстройств [223]. Так, характерная для F32.11 психомоторная заторможенность может обуславливать тот факт, что испытуемые с этим расстройством при изменении условий деятельности (введении внешних стимулов) даже при повышении обучаемости, воспринимая длительность тона не изменяют стиль достижения необходимого результата, имея неустойчивые и неупорядоченные оценки, а воспроизводя линейные размеры, плохо перепрограммируют свои действия. Больные с расстройством F45.30, являясь тревожными, ориентируясь на внешние стимулы, помимо прочего становятся в своих оценках или менее гибкими, или чрезмерно пластичными. Расстройство F20.00, при котором на первый план выступают нарушения произвольности мышления и волевого контроля, кроме общих изменений регуляции всегда характеризуется низкой чувствительностью к внешней обратной связи. Улучшение же точности восприятия и воспроизведения длительности тона с введением ложной обратной связи у больных, особенно при F32.11, в первую очередь связано с общим изменением стиля достижения желаемого результата, ростом обучаемости и общей пластичности, а при F45.30 и F20.00 ещё и с ростом чувствительности к внешней обратной связи. При этом улучшения точности восприятия и воспроизведения линейных размеров у данных групп больных не происходит, но каждая из них характеризуется некоторыми специфическими особенностями регуляции.
Таким образом, полученные данные показывают, что выделенные нами показатели регуляции являются чувствительными к изменениям целенаправленной деятельности по восприятию и воспроизведению информации у тех людей, которые заведомо имеют нарушения в данной сфере, т.е. у больных с различными психическими расстройствами. При этом установлено, наличие как общих, так и специфичных для соответствующего расстройства изменений механизмов регуляции. В то же время уточнение качественно специфичных нарушений регуляции целенаправленной деятельности при отдельных расстройствах не являлось задачей данного исследования и требует проведения специальных самостоятельных исследований. Не мало важным является и установление того факта, что испытуемые с разной эффективностью используют различные виды (внутреннюю и внешнюю) обратной связи. В ряде случаев дополнительные внешние сигнальные воздействия, информирующие о результативности действия, не улучшают, а ухудшают общую эффективность деятельности.