«Министерство образования и науки РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ УЧЕБНО-НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ...»
Министерство образования и наук
и
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное
образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
УЧЕБНО-НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
ВАЛЕОЛОГИИ
ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ
И ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА
Материалы III Всероссийской научнопрактической конференции 4–7 октября 2010 г.Ростов-на-Дону Издательство Южного федерального университета УДК 612+612.6+371. ББК Ч421.354+Р 128. Ф Редакционная коллегия:
Е. К. Айдаркин, В. Г. Захаревич, В. А. Лищук, О. Г. Чораян, Л. Н. Иваницкая Ф 94 Функциональное состояние и здоровье человека. Материалы III Всероссийской научно-практической конференции. 4–7 октября 2010 г. – Ростов н/Д : Изд-во ЮФУ, 2010. – 318 с.
ISBN 978-5-9275-0725- В сборнике представлены доклады, включенные в программу III Всероссийской научно-практической конференции «Функциональное состояние и здоровье человека».
Обсуждается широкий круг вопросов, связанных с теоретическими и прикладными аспектами исследований в валеологии, нейрофизиологии, возрастной физиологии, восстановительной медицине.
ISBN 978-5-9275-0725-2 УДК 612+612.6+371. ББК Ч421.354+Р 128. © Южный федеральный университет, © Оформление. Макет. Издательство Южного федерального университета, 2
СОДЕРЖАНИЕ
1. НЕЙРОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ФОРМИРОВАНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ЧЕЛОВЕКА………
Айдаркин Е.К., Кундупьян О.Л., Кундупьян Ю.Л. Использование коэффициента активации для экспресс оценки функционального состояния ЦНС…………………………………………………………... Айдаркин Е.К., Кундупьян О.Л., Кундупьян Ю.Л Динамика времени реакции при выполнении вербальных и невербальных нагрузок……. Айдаркин Е.К., Кундупьян О.Л., Старостин А.Н., Кундупьян Ю.Л., Чупракова А.В. Влияние аромакоррекции на функциональное состояние человека при выполнении сложной сенсомоторной деятельности……………………………………………………………… Беличенко Л.А., Медведев Д.С. Особенности изменения фоновой ритмической активности различных структур мозга во время организации произвольных движений вибрисс у крысы в разных функциональных состояниях……………………………………………. Богун А.С. К вопросу о нейрофизиологических механизмах решения арифметических примеров с двузначными операндами……………… Борейчук А. Ф., Засядько К.И., Земцов С. С. Субъективные симптомы утомления в диагностике динамики функционального состояния Вербицкий Е.В., Войнов В.Б., Кибальников А.С. Спектральные характеристики кардиореспираторной функции морских котиков в цикле сон-бодрствование ……………………………………………….. Винарская Е.Н., Фирсов Г.И. Проблемы измеряемости в оценке Гончарова Н.Д., Маренин В.Ю., Оганян Т.Э., Венгерин А.А. Стресс, поведение и старение гипоталамо-гипофизарно-адреналовой системы... Илюхина В.А. Иерархический принцип организации и феномен интеграции разных по скоростям мозговых процессов в механизмах познавательной деятельности человека ……………………………….. Кирпач Е. С. Нейрофизиологические механизмы формирования двигательного стереотипа при сложной операторской деятельности.. Котляров М.В., Лысенко Л.В. Закономерности изменения постоянного потенциала коры мозга крыс при гипоксии и умирании Литвинова Н.А., Бедарева А.В., Иванов В.И., Бедарев М.С. Вклад запаховых сигналов в невербальную коммуникацию людей ………… Матухно А.Е. Роль ГАМКА и ГАМКВ рецепторных систем в процессах формирования ритмической активности в соматосенсорной коре крыс …………………………………………………..... Медведев С.Д., Тамбиев А.Э., Олехнович Б.Б., Украинский Ю.А.Дифференциальная диагностика состояний сенсорного и интеллектуального внимания по ЭЭГ показателям …………………... Моренко А. Г., Павлович О. С. Электроэнцефалографические и электромиографические показатели изменения темпа слухомоторной Мухаметова А.Г., Пятин В.Ф., Королёв В.В., Сидоренко Е.А. Влияние интенсивной стимуляции проприоцепторов скелетных мышц на восприятие частотного звукового диапазона у человека ……………... Павловская М.А., Одинцова Н.А. Влияние вероятности предъявления стимула и латерализация двигательного ответа в условиях последовательной зрительной маскировки …………………………….. Русинова С.И.. Крылова А.В., Побежимова О.К. Принципы дублирования психофизиологических свойств………………………... Сердюк Т.С. Особенности формирования локального ритмогенеза корковых колонок соматической коры крысы при действии на Синицына В.В., Cухов А.Г. Характер влияния норадреналина на фоновую и вызванную активность соматической коры крысы ……… Старостин А.Н., Ткаченко Д.С. Влияние межстимульного интервала на ФС оператора при выполнении задачи слежения …………………. Сысоева Ю.Ю., Вербицкий Е.В. Изучение активаций мозга при Теряева Н.Б. Эндокринно-метаболические составляющие в структуре функциональных состояний ………………………………
Чораян И.О. Влияние смысловой интерпретации стимулов в тесте Люшера на эффективность диагностики эмоционального состояния Чораян О.Г., Чораян И.О. Особенности ассоциативного мышления у лиц с различным уровнем дивергентной продуктивности …………… Газизова Д.Ш. Фундаментальность науки о здоровье и её роль в обеспечении социально-экономического развития ………………… Лищук В.А. Математическая модель регуляции сердечно-сосудистой системы - от классических представлений к концепции организации. Маляренко Ю.Е., Быков А.Т., Маляренко Т.Н. Современные представления о двигательной активности как функции обеспечения Маляренко Т.Н., Маляренко Г.Ю. Wellness: лингвистический смысл термина и сущность его содержания …………………………………... Нехороший А.А., Буриков А.А. О вреде курения ………………………. Сазыкина Л.В., Лищук В.А., Газизова Д.Ш., Фролов С.В., Маковеев С.Н. Образование как основная предпосылка улучшения здоровья и увеличения длительности активной жизни ………………. Шихлярова А.И., Марьяновская Г.Я., Барсукова Л.П., Коробейникова Е.П., Шейко Е.А, Протасова Т.П., Агапитов Ф.В. Некоторые подходы к управлению функциональным состоянием организма с позиий теории адаптационных реакций ……………………………….. Яблучанский Н.И. Где заканчивается здоровье и наступает болезнь…
3. КОРРЕКЦИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ И
Функциональные продукты питания – важный фактор сохранения здоровья человека ……………………………………………………….. Королёв В.В., Еськов В.М., Пятин В.Ф. Влияние однократной импульсной гипергравитационной физической нагрузки на характер гемодинамического ответа у молодых людей с нормальным сердечным ритмом и тахикардией ……………………………………... Краснова И.С. Оценка питания населения, пострадавшего от чрезвычайных ситуаций техногенного и природного характера …….. Логинов С.И., Вишневский В.А., Гришина Л.И., Гизатулина Л.В.
Оценка и коррекция физической активности и функционального состояния детей школьного возраста с позиций теории хаоса и синергетики ……………………………………………………………… Любченко С.А., Федоров А.И. Оценка функционального состояния обучающихся по показателям вариабельности сердечного ритма с учетом различных режимов питания ………………………………….. Маляренко Т.Н., Быков А.Т. Немедикаментозная коррекция сна ……. Петровский В.В., Лиходедов В.Н.Исследование влияния сеанса электрической стимуляции зрительного анализатора с использованием прибора «Офтоскэн» на пороговые характеристики возникновения зрительных ощущений ………………………………... Самбурова И.П. Коррекция адаптационных возможностей системы дыхания у школьников подросткового возраста с помощью произвольного управления дыханием …………………………………. Самсонова Г.О., Веневцева Ю.Л., Мельников А.Х. Особенности потенцирующего эффекта аудиальных воздействий при дозированных физических нагрузках ………………………………….. Струппуль Н.Э., Лукьянова О.Н., Приходько Ю.В. Исследование антиоксидатнной активности селенобогащенной ламинарии ………... Торшин В.И., Северин А.Е., Еремина И.З., Саврова О.Б. Коррекция функционального состояния детей проживающих в экологически неблагополучном регионе с помощью L-карнитина ………………….. Троценко А.С., Корчагин В.П., Танашкина Т.В., Клыков А.Г.
Коррекция состояния здоровья больных целиакией с использованием продуктов на основе гречишного солода …………
Цикуниб А.Д., Кайтмесова С.Р. Влияния тяжелых металлов на активность - амилазы…………………………………………………... Шустанова Т.А. Оценка сомнологического статуса и витаминноминеральной обеспеченности студентов в процессе образовательной деятельности ……………………………………………………………... Александрова А.А., Гутникова Л.В., Бутенко Е.В., Золотухин П.В., Шкурат Т.П. Исследование биохимических маркеров предрасположенности к онкологическим заболеваниям репродуктивной системы у школьников, студентов и преподавателей Ростовской области …… Апанасенко Г.Л., Прасол С.Д. Саногенетическая тактика при инволютивном аритмическом синдроме ………………………………. Бобкова Н.В., Бахарев Б.В., Жеребкер Е.М., Лежнева И.Г.
Электрофизиологические корреляты преклинической стадии диагностики болезни Альцгеймера …………………………………….. Ботоева Н.К., Лунева О.Г., Хетагурова Л.Г. Исследование влияния факторов внешней среды на больных гипертонической болезнью ….. Бруйков А.А. Физиологическая характеристика влияния фиксационного массажа и онтогенетической гимнастики на состояние сердечно-сосудистой системы у детей с детским церебральным параличом ………………………………………………………………... Булатова О.В., Ильницкая Е.И.,. Литвинова Н.А, Гольдшмидт Е.С.
ЭЭГ-реакции девочек и девушек на мужские и женские феромоны... Гутникова Л.В., Александрова А.А., Шкурат Т.П. Исследование гормонального статуса беременных женщин, родивших детей с низкой массой тела ……………………………………………………… Золотухин П.В., Прокофьев В.Н., Александрова А.А., Шкурат Т.П.
Исследование индуцированной хемилюминесценции в сыворотке крови при различных вариантах течения беременности ……………... Иваницкая Л.Н., Леднова М.И., Пустовая О.В. Особенности межполушарной асимметрии электрической активности мозга у лиц с хронической алкогольной интоксикацией …………………………... Иваницкая Л.Н., Леднова М.И., Пустовая О.В. Особенности ЭЭГреакций на функциональные нагрузки у лиц, страдающих алкогольной зависимостью ……………………………………………... Караханян К.С. Применение методов нелинейной динамики для оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы при различных функциональных пробах………………………………. Максюков С.Ю. Влияние мозгового кровообращения на динамику циркуляторного обеспечения тканей десны после дентальной имплантации ……………………………………………………………... Максюков С.Ю. Демографические особенности повторного протеезирования зубов в Ростовской области …………………...…………… Мальцева М.С., Прасол С.Д., Кожин М.И., Яблучанский Н.И.
Инволютивный аритмический синдром ……………………………….. Менджерицкий А.М., Карантыш Г.В., Ивонина К.О., Демьяненко С.В. Эффекты пептидов на поведенческие и биохимические показатели старых крыс в модели окклюзии сонных артерий ………………………………………………………………...…. Пономарёва Е.Н., Халявкина И.О., Хананашвили Я.А.
Кардиоваскулярные реакции при дыхательных пробах у практически здоровых лиц с гиперкинетическим типом кровообращения............... Просветов Р.С., Торшин В.И. Оценка стоматологической заболеваемости у студентов РУДН …………………………………….. Прохорова А.М., Березина М.Г., Саваль Л.А., Маталыга И.С.
Особенности межполушарной функциональной асимметрии мозга у женщин с аддиктивным поведением ………………………………... Редька И.В. Адаптационные возможности слабовидящих детей дошкольного возраста …………………………………………………... Рыжков С.В., Порываева М.Ю., Демидов И.А., Демидова А.А.
Влияние осложненных форм дисплазии соединительной ткани сердца на гестационный период ………………………………………... Рыжков С.В., Власюк М.Е., Пакус О.И., Рогачева Е.А., Уманский М.Н. Клиническое значение естественных аутоантител к почечным антигенам для прогнозирования течения пиелонефрита у беременных ……………………………………………………………… Сеина С.О., Коваленко К.А., Машкина Е.В., Шкурат Т.П. Частота полиморфных аллелей генов, ассоциированных с риском развития сердечно-сосудистых заболеваний, среди жителей Ростова-на-Дону.. Собин С.В., Демидов И.А., Курбатова Э.В. Встречаемость нарушений углеводного обмена среди больных острым коронарным синдромом. Тихомирова Г.И. Влияние психотерапевтической коррекции на восстановительные процессы при патологии желудочно-кишечного тракта …………………………………………………………………….. Тихомирова Г.И., Елисеева Е.В., Паньков В.П. Влияние эмоционального напряжения и синдрома тревоги на течение язвенной болезни ………………………………………………………... Чепурной Г.И., Ловская И.И. Функциональные результаты лапароскопического лечения крипторхизма …………………………... Бабенкова Е.А. Возрастно-половые особенности физического и психического здоровья детей дошкольного возраста, проживающих в различных климатогеографических зонах РФ ………………………… Берберова Н.А., Карантыш Г.В., Менджерицкий А.М. Особенности регуляции сердечной деятельности у мальчиков школьного возраста с малой мозговой дисфункцией ………………………………………... Войнов В.Б., Вербицкий Е.В. Корреляты дезадаптивного поведения ребенка в феноменах ночного сна ……………………………………… Гурская О.Е., Одинцова Г.В. Негативность рассогласования как один из нейрофизиологических критериев диагностики когнитивных нарушений у детей в раннем возрасте………………………………….. Дмитренко Л.М., Карантыш Г.В., Менджерицкий А.М. Особенности двигательной и координационной функций у детей с малой мозговой дисфункцией ……………………………………….…………………….. Иваницкая Л.Н., Леднова М.И., Пустовая О.В. Особенности ЭЭГреакции на гипервентиляцию у молодых людей, ведущих малоподвижный образ жизни …………………………………………... Иванюк О. А., Самчук О. Н. Влияние ранней спортивной специализации на пространственное распределение альфа-ритма ЭЭГ во время вербальной деятельности ……………………..………………. Лебедева И.А., Соколова Н.Г. Влияние различных режимов тренировок на физическое состояние и здоровье фигуристов 8-11 лет Лунева О.Г., Ботоева Н.К. Особенности биоритмологической и психофизиологической адаптации спортсменов и лиц, не занимающихся спортом ………………………………………………… Михайлова Н.Л., Михеев С.В. Моторная асимметрия мозга и ее связь с деятельностью вегетативной нервной системы ……………………... Параничева Т.М., Тюрина Е.В. Функциональное состояние и адаптационные возможности детей 4, 5, 6 лет в процессе развивающего обучения ………………………………………………… Псеунок А.А. Функциональное состояние организма юных самбистов 12-14 лет …………………………………………………………………. Рожков И.Н., Гордиенко В.М., Чумаченко О.Ю. Некоторые особенности физического развития детей в условиях проживания на территории, загрязненной нитратами ………………………………….. Соболева И.В., Наумова Е.С., Сороколетова Л.Г. Роль эндогенных и экзогенных факторов в формировании «физиологической цены» и качества мыслительной деятельности в динамике образовательного процесса …………………………………………………………………... Тарасова О.Л., Варич Л.А., Кириченко В.В., Круч М.А., Мирзаханова Р.М. Психофизиологические особенности юных пловцов с учетом индивидуального профиля функциональной асимметрии мозга ……………………………………………………….. Трофимова Е.В., Гафиятуллина Г.Ш. Характер созревания высших психических функций у детей с врожденной и приобретенной нейросенсорной тугоухостью …………………………………………... Трохимчук Л.Ф., Савчишкина А.П. Вегетативная составляющая физиологических механизмов адаптации к учебной деятельности в вузе ……………………………………………………………………….. Трохимчук Л.Ф., Сазонова А.В., Сазонова О.Г. Морфофункциональные особенности адаптации школьников к образовательной среде 5 класса ………………………………………... Бондин В.И., Хренкова В.В., Золотухин В.В., Абакумова Л.В., Семенова Н.А. Влияние различных тренировочных режимов на развитие физических качеств девочек 5-6 лет ………………………… 6. ЗДОРОВЬЕСБЕРЕГАЮЩИЕ ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ …………………………………………………………………. Березина М.Г., Прохорова А.М., Саваль Л.А., Павлова А.Ю.
Морфофункциональные особенности девушек, обучающихся в разных образовательных учреждениях ………………………………... Блинова Н.Г., Варич Л.А., Кошко Н.Н., Васина Е.В., Лесникова С.Л.
Особенности психофизиологической адаптации студентов первого курса к условиям обучения в вузе ……………………………………… Бутяева В.В. Оценка функционального состояния учащихся с разным уровнем двигательной активности ……………………………. Быков Е.В., Мекешкин Е.А., Чипышев А.В. Психологическое состояние учащихся младших классов с различным уровнем умственных нагрузок ……………………………………………………. Быков Н. Д. Формирование установок культуры здоровья у студентов посредством здоровьесберегающих технологий в вузе …
Васильева О.С. Здоровьесберегающие технологии как стратегический аспект управления будущим …………………………………… Васина Е.В., Блинова Н.Г., Казин Э.М Формирование адаптивных реакций у старшеклассников в условиях профильного обучения …… Гончаренко М.С., Кучук Н.Г. Анализ состояния здоровья практически здоровых и студентов с особенными потребностями …............. Горев А.С., Панова Е.Н. Эффективность использования краткосрочного БОС-тренинга для обучения произвольной релаксации детей младшего школьного возраста …………………………………... Григорьева О.В. Формирование ЗОЖ школьников как одного из факторов здоровья ………………………………………………………. Зайцева С.Д, Засядько К.И. Психофизиологические показатели психолого – педагогической адаптации подростков имеющих нарушение слуховой функции к учебному процессу …………………. Кириченко В.В., Тарасова О.Л., Варич Л.А., Тушина Г.И., Болтунова А.А. Физиолого-педагогические подходы к оптимизации учебно-тренировочного процесса в детской спортивной школе по плаванию ………………………………………………………………… Кретова И.Г. Роль высшей школы в формировании здорового поколения ………………………………………………………………... Московченко О.Н., Катцина Т.А., Какухин А.Д. Здоровьесберегающие технологии в сфере высшего образования …………….. Новожилова А.П., Новожилова К.Б. Компьютерное обучение и здоровье детей …………………………………………………………… Хасанова Н.Н. Повышение эффективности становления функций организма школьников при использовании конторок на уроках …….. Шквирина О.И., Глазко О.С., Дёмина А.К. Динамика функциионального состояния кардиореспираторной системы школьников как объективный критерий качества образовательной среды ……………. Шмалей С.В. Основы формирования здоровьесберегающей компетентности будущего учителя …………………………………………… Айдаркин Е.К., Кульба С.Н., Глумов А.Г. Способ оценки уровня физической работоспособности человека ……………………………... Айдаркин Е.К., Щербина Д.Н., Павловская М.А., Старостин А.Н.
Электронные образовательные ресурсы для самостоятельной внеаудиторной и научно-исследовательской работы студентов …….. Айдаркин Е.К., Щербина Д.Н., Павловская М.А., Старостин А.Н.
Система психофизиологической поддержки работы студентов с электронными образовательными ресурсами …………………………. Айдаркин Е.К., Павловская М.А. Старостин А.Н. Экспресс-метод диагностики локальной активации мозга на основе эндо-и экзогенной помехоустойчивости …………………………………………………….. Амамчян А.Э., Веклюк М.П., Балаева Ф.А., Кононова А.И. Оценка умственной работоспособности лиц с разным уровнем личностной тревожности ……………………………………………………………... Бабаев М.А., Лысенко А.В., Петрова О.А., Лукьяшко А.Г.
Инновационные методики мониторинга на этапе начальной подготовки юных дзюдоистов ………………………………………….. Айдаркин Е.К., Бахтин О.М., Кульба С.Н. Разработка способа ранней диагностики нейросенсорной тугоухости посредством выявления нарушения разборчивости речи ………………………………………… Беляева В.А., Ботоева Н.К., Лунева О.Г. Возможности биоэлектрографии в экспресс-оценке работоспособности спортсменов… Вонаршенко А.П., Засядько К.И., Люлько О.М., Панкратов О.В.
Сравнительная характеристика методов определения физической подготовленности абитуриентов к предстоящей летной деятельности Гаркави Л.Х., Шихлярова А.И., Жукова Г.В., Мащенко Н.М., Михайлов Н.Ю. О целесообразности оценки характера и напряженности адаптационных реакций организма как показателей «Паспорта здоровья» человека …………………………………………. Денефиль О.В. Взаимосвязь показателей кардиоинтервалографии у студентов при различных типах медико-метеорологической ситуации Елизарова Л.Ю., Севостьянова М.В., Громакова В.Г. Показатели функционального состояния системы кровообращения у студентовиностранцев в период адаптации к обучению в российском ВУЗе …. Зуева Н.Г., Святогор И.А., Авдюшенко С.А., Королев Ю.Н. Оценка функционального состояния курсантов 1-2 года обучения …………... Зуева О.М., Зуева Ю.И. Влияние стресса на состояние здоровья учащейся молодежи ……………………………………………………... Казин Э.М., Лесникова С.Л., Блинова Н.Г., Кошко Н.Н., Васина Е.В., Морозова И.С. Программа мониторинга адаптации студентов к условиям обучения в вузе ………………………………………………. Калакутский Л.И., Лебедев П.А., Комарова М.В., Поваляева Р.А.
Мониторинг сердечного ритма в объективной оценке физиологических проб для исследования функционального резерва человека ………………………………………………………………….. Кисляков Ю.Я., Кислякова Л.П., Полукаров И.А. Телеметрический носимый анализатор функционального состояния и работоспособности человека по параметрам аэробного энергообмена ……………………… Коновалова Е. О. Методы, рекомендуемые для проведения мониторинга здоровья участников образовательной деятельности ………….. Косенко Ю.В., Карантыш Г.В. Особенности зрительно-моторной реакции юношей и девушек, обучающихся по разным специальностям…………………………………………………………… Кульба С.Н., Глумов А.Г., Бахтин О.М., Хренкова В.В., Золотухин В.В. Результаты апробации аппаратно-программного комплекса для скрининг-оценки уровня психофизиологического и соматического здоровья, функциональных и адаптивных резервов организма «АРМИС» ……………………………………………………. Моргалёв Ю.Н., Моргалёва Т.Г., Моргалёв С.Ю. Особенности перестройки церебральной гемодинамики при работе на компьютере у студентов с разным уровнем функциональных резервов …………… Московченко О.Н. Исследование функционального состояния сердечно-сосудистой системы борцов легких весовых категорий с разным типом кровообращения ………………………………………… Носов В.Н., Максимов А.Л. Медико-физиологические подходы к отбору лиц для работы в замкнутых гермообъемах …………………… Постнова М.В., Мулик Ю.А., Новочадов В.В., Мулик А.Б.
Оптимизация индивидуального валеологического сопровождения учащейся молодежи ……………………………………………………... Спицина Т.А., Головков Г.Г., Спицин А.П. Особенности реакции центральной гемодинамики студентов на дозируемую эмоциональную нагрузку в зависимости от исходной частоты сердечных сокращений ………………………………………………….. Сударь В.В. Исследование параметров физического здоровья студентов факультета физической культуры …………………………... Фатеева Н.М., Абубакирова О.Ю. Особенности биоритмов физиологических показателей здорового человека в условиях Заполярья при экспедиционно-вахтовой форме труда ……………….. Халявкина И.О., Потапов В.Е., Грунин А.Э., Сиденко Н.И., Мантышова Е.С. Оценка функциональных возможностей кровообращения у лиц с разным уровнем личностной тревожности………. Хасанова Н.Н., Челышкова Т.В., Дворцова Э.В. Оценка функционального напряжения нервной системы студентов при работе на компьютере …………………………………………………… Хренкова В.В., Кульба С.Н., Золотухин В.В. Использование показателей времени простой зрительной моторной реакции для оценки функционального состояния ЦНС……………………………… Черёмушкин В.А. Фактор управления в статокинезиограмме и его исследование с помощью нейронной сети …………………...………… Щербина Д.Н. Психофизиологические аспекты формирования структуры навыков при наборе текста на компьютере ………………..
1. НЕЙРОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ФОРМИРОВАНИЯ
ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ЧЕЛОВЕКА
Использование коэффициента активации для экспресс оценки Айдаркин Е.К., Кундупьян О.Л., Кундупьян Ю.Л.Южный федеральный университет, Ростов-на-Дону Известно, что индивидуальные особенности фоновых ритмов ЭЭГ отражают характер регуляторных процессов, обеспечивающих координацию внутрикорковых и короково-подкорковых взаимоотношений, общее состояние мозга (Русинов, 1987; Сороко, Бекшаев, Сидоров, 1990; Lopes da Silva, Vos, Mooibroek, van Rotterdam, 1980; Шестова, Фонсова, Шульговский, 1996).
В современной психофизиологии используются такие показатели фоновой ЭЭГ, как индекс, спектры мощности, амплитудно-временные параметры частотных диапазонов, например, характеристики альфа-ритма в качестве индикатора функционального состояния. Эти показатели отражают уровень активации мозга. С ним связан процесс осуществления психической деятельности, в том числе восприятия и субъективной оценки интервалов времени (Изнак, 1989; Небылицин, 1990, Шестова, Фонсова, 1989; Шестова, Фонсова, Шульговский, 1996).
На сегодняшний день в литературе существуют несколько способов оценки функционального состояния ЦНС. Наиболее простым и объективным методом оценки ФС ЦНС является коэффициент активации, который отражает характер взаимосвязи мощности ритмов альфа и бета2, функционально связанных с динамикой уровня активации мозга.
Целью нашего исследования было изучить прогностическую ценность коэффициента активации для экспресс оценки функционального состояния ЦНС.
В исследовании принимали участие 42 человека в возрасте от 20 до 30 лет.
Испытуемым предлагалась сложная сенсомоторная работа (ССМР) на равновероятных стимула, которые подавались при межстимульном интервале (МСИ) 2 с и МСИ 16 с в присутствии и отсутствии одорантов. В течение минут человек выполнял СМР, затем в экспериментальную среду вносили на минут одорант и человек продолжает свою деятельность. В исследовании использовались ароматические масла фирмы ООО «Горо», г. Ростов-на-Дону.
Первая группа (15 человек) выполняла ССМР на фоне розмарина, вторая группа (10 человек) – на фоне мирры, третья группа (10 человек) – на фоне мускуса.
ССМР выполнялась в ответ на случайно чередующиеся зрительные и слуховые воздействия. Правой рукой испытуемый реагировал на правую вспышку, а левой рукой - на левый щелчок. Аромат предъявлялся испытуемому в течение 5 мин открытым способом на расстоянии 2 см от кончика носа. Выбор и реализация режимов стимуляции, регистрация ЭЭГ осуществлялась при помощи компьютерного энцефалографа-анализатора «Энцефалан-131-03» (изготовитель НПКФ «Медиком-ЛТД», г. Таганрог). Оцифрованная ЭЭГ экспортировалась в программную среду Matlab, где проводилась дальнейшая обработка сигналов.
Анализ динамики коэффициента активации (КА) в процессе выполнения всей экспериментальной серии показал, что выполнение сложной сенсомоторной деятельности при МСИ 2 с сопровождалось достоверным увеличением КА по сравнению с состоянием ГО. Вероятно, для оптимального выполнения ССМР необходим более низкий уровень активации ЦНС, что и сопровождается достоверным ростом значений КА. Кроме того, при внесении в экспериментальную среду масел мирры и розмарина наблюдалась тенденция к увеличению КА и более низкому уровню активации ЦНС. Действие мускуса при МСИ 2 с близко по значению КА к состоянию ГО. Очевидно, мускус обладает сильным активирующим действием на структуры ЦНС. Выполнение сложной сенсомоторной деятельности при МСИ 16 с сопровождалось достоверно более высокими значениями КА, чем в состоянии ГО. Кроме того, наблюдалась тенденция к снижению КА при выполнение ССМР при МСИ 16 с на фоне одорантов по сравнению с выполнением ССМР в их отсутствии. Вероятно, это связано с тем, что ароматические масла способны снимать состояние монотонии.
Среднее время выполнения ССМР без одорантов при МСИ 2 с составляло 350 мс, а при МСИ 16 с - 440 мс. Более длительное выполнение ССМР при МСИ 16 с сопровождалось более высокими значениями КА, что свидетельствует о более низком уровне активации ЦНС, чем при МСИ 2 с. Внесение одорантов в экспериментальную среду сопровождалось увеличением времени ССМР по сравнению с фоновыми значениями, как для МСИ 2 с, так и для МСИ 16 с.
Вероятно, это связано с привлечением дополнительных механизмов внимания, о чем свидетельствует анализ процентного соотношения правильных и неправильных реакций в присутствии и отсутствии одорантов в экспериментальной среде.
Было обнаружено, что одоранты независимо от направленности действия увеличивают долю правильных нажатий, как на слуховые, так и на зрительные стимулы. Кроме того, одоранты снижают долю ошибочных нажатий. Вероятно, при внесении одорантов вовлекаются механизмы произвольного внимания, что увеличивает время реакции, но уменьшает количество неправильных нажатий.
Особенно сильно увеличивается ВР на слуховые стимулы, что сопровождается большим увеличением доли правильных нажатий.
Процентное соотношение правильных и ошибочных ответов при выполнении сложной сенсомоторной деятельности при МСИ 16 с в отсутствии и присутствии одорантов выявило, что одоранты независимо от направленности действия незначительно увеличивают долю правильных нажатий на зрительные стимулы и незначительно снижают долю правильных нажатий на слуховые стимулы. Вероятно, при внесении одорантов вовлекаются механизмы произвольного внимания, что увеличивает время реакции, но уменьшает количество неправильных нажатий. Время реакции на слуховые стимулы снижается при внесении одорантов, а также увеличивается доля ошибок.
Анализ полученных результатов показал, что выполнение сложной сенсомоторной деятельности сопровождается увеличением коэффициента активации и снижением уровня активности ЦНС, вероятно, это является адаптацией к однообразной деятельности. Одоранты увеличивают коэффициент активации по сравнению со сложной сенсомоторной реакцией при МСИ 2 с, т.е.
вероятно снижают напряженное состояние организма. При МСИ 2 с увеличение коэффициента активации сопровождается ростом времени реакции. В состоянии монотонной деятельности при МСИ 16 с одоранты практически не меняют значения коэффициента активации, время реакции практически не изменяется, или снижается на фоне при ССМР на аудиостимулы в присутствии одорантов мускуса или мирры. Увеличение коэффициента активации и времени реакции в условиях монотонной деятельности сопровождается достоверным снижением доли ошибочных реакций и увеличением доли правильных реакций. Снижение времени реакции, а также отсутствие изменений в коэффициенте активации и во времени реакции сопровождается увеличением доли ошибочных нажатий.
Таким образом, полученные результаты указывают на высокую чувствительность коэффициента активации к уровню ФС ЦНС, что позволяет использовать КА в качестве экспресс метода оценки ФС человека.
Динамика времени реакции при выполнении вербальных Айдаркин Е.К., Кундупьян О.Л., Кундупьян Ю.Л.
Южный федеральный университет, Ростов-на-Дону Фактический материал, свидетельствующий о неодинаковом вкладе мозговых полушарий в процессы зрительного восприятия, опознания и запоминания зрительных стимулов, составляют к настоящему времени многие сотни работ (White, 1972; Kimura, Durnford, 1974; Polich, 1978; Springer, Deutsch, 1983; Симерницкая, 1978; Костандов, 1983; Невская, 1985). Существуют данные о наличии межполушарной асимметрии в процессах зрительного восприятия у животных (Кураев, 1982; Бианки, 1985; Мосидзе, Эзрохи, 1986; Walker, 1980;
Sherman et all., 1982). Среди гипотез относительно природы межполушарных различий наиболее распространены две: одна связывает эти различия с вербализацией воспринимаемых стимулов, другая считает, что различия коренятся в способе выполнения тех или иных познавательных действий, т.е. в когнитивном стиле работы полушарий.
В основе межполушарных различий при зрительном опознании лежат различные способы описания изображений в правом и левом полушариях головного мозга (Свидерская, Королькова, 1987; Ливанов, Свидерская, 1984;
Васильев, Королькова, 1982; Русинов, Гриндель, 1987). Правое и левое полушария используют разные стратегии обработки зрительной информации (Зальцман, Меерсон, 1990). Традиционно процессы пространственного мышления связывают с работой правого полушария, особенно его теменных отделов (Николаев, 1994).
Целью нашего исследования было изучить динамику времени реакции при выполнении вербальных и невербальных нагрузок.
В исследование принимало участие 17 человек в возрасте от 20 до 26 лет.
Каждый испытуемый участвовал в 2-х экспериментальных ситуациях:
распознавание слов и распознавание картинок. Во время выполнения теста регистрировали ВР, ЭЭГ и ССП при помощи компьютерного энцефалографаанализатора «Энцефалан-131-03» (изготовитель «Медиком-ЛТД», г. Таганрог).
Методика правополушарных нагрузок заключалась в том, что обследуемому предлагался видеоряд, который состоял из 4 картинок. Три картинки объединялись между собой по смыслу, а четвертая – была лишней. Если лишняя картинка относилась к одушевленным предметам, то надо было нажать правой рукой на правую клавишу манипулятора «мышь», если лишняя картинка была неодушевленной, то необходимо было нажимать левой рукой на левую клавишу манипулятора «мышь». 1 слайд предъявлялся в течение 8 с. Каждый обследуемый должен был просмотреть 100 слайдов. В качестве вербальной нагрузки использовался набор из четырех слов. Три слова имели общий смысл, а четвертое слово было лишним. Если лишнее слово относилось к одушевленным предметам, то надо было нажать правой рукой на правую клавишу манипулятора «мышь», если лишнее слово было неодушевленным, то необходимо было нажимать левой рукой на левую клавишу манипулятора «мышь». 1 слайд предъявлялся в течение 10 с. Каждый обследуемый должен был просмотреть слайдов.
Анализ времени реакции показал, что скорость выполнения образных и вербальных задач достоверно различалась. В целом, образные задачи человек решал быстрее, чем вербальные. Кроме того, существовала асимметрия рук по времени реакции. В образных задачах более быстро реагировала левая рука (2, с) по сравнению с правой рукой (2,84 с). Согласно литературным данным ведущая роль правого полушария при опознании индивидуализированных изображений установлена как на здоровых наблюдателях (Иванова, 1978), так и по клиническим проявлениям односторонней патологии мозга (Кок, 1967;
Меерсон, 1982).
При решении вербальных задач наблюдаем обратную тенденцию: левая рука справляется с заданием раньше (3,64 с), чем правая (3,34 с). В литературе существуют данные, что сложные тексты и цифры легче опознаются левым полушарием, а изобразительный материал правым полушарием (Berrini, en al., 1984; Hines et al., 1984; Kimura, 1993; Коновалов, Отмахова, 1984; Аршавский, Ротенберг, 1989; Аршавский, 2009). Характер асимметрии может меняться в зависимости от задачи и характера тестирования, в том числе от таких факторов, как продолжительность или интенсивность стимулов, субъективная стратегия, направленность внимания (White et al., 1990; Русалова, Русалов, 2009).
Характер межполушарного взаимодействия при анализе вербальной и невербальной информации, по мнению некоторых исследователей (Балонов, Деглин, 1976), проявляется во взаимных тормозных влияниях. Так левое полушарие оказывает тормозное влияние на слуховую и музыкальную функцию правого полушария, а правое полушарие – на работу речевых центров левого полушария (Русалова, Русалов, 2009). Примером межполушарного взаимодействия является торможение со стороны левого полушария на правое при анализе вербальной информации, и со стороны правого полушария, при поступлении невербальных стимулов. Поэтому вербальная информация перерабатывается преимущественно левым полушарием, а восприятие тактильных задач и распознавание изображений – правым (Bogen, 1969).
Кроме того, на латерализацию полушарий может оказывать влияние фактор направленного внимания, благодаря которому происходит подготовка одного из полушарий для облегчения обработки им соответствующей информации (Спрингер, Дейч, 1983, Русалова, Русалов, 2009).
Таким образом, вероятно, более быстрая реакция левой рукой при распознавании картинок в нашем обследовании связана с тем, что правое полушарие доминирует в распознавание невербальных стимулов. Более быстрые реакции правой рукой наблюдали при распознавании слов, что может указывать на то, что левое полушарие в большей степени специализируется на распознавание вербальной информации.
Влияние аромакоррекции на функциональное состояние человека при выполнении сложной сенсомоторной деятельности Айдаркин Е.К., Кундупьян О.Л., Старостин А.Н., Южный федеральный университет, Ростов-на-Дону Контролируя и управляя функциональным состоянием (ФС), человек может решать многие важные задачи, такие, как определение допустимых физических и нервных нагрузок, повышение устойчивости к стрессу. От ФС зависит успешность труда, обучения, творчества, физическое и психическое здоровье человека. В связи с этим вопрос коррекции функционального состояния человека имеет огромное практическое значение.
Согласно литературным данным, ароматические масла влияют на время реакции человека (Айдаркин, Кундупьян и др., 2007; Макарчук, 1990;
Солдатченко и др., 2001; Урываев, 1993). Время реакции является чувствительным индикатором изменений функционального состояния центральной нервной системы (Айдаркин, Пахомов, 2004; Бойко, 1964; Смирнов и др., 1985).
Считается что, масло розмарина обладает мощным активирующим действием на структуры головного мозга и улучшает работу зрительного анализатора (Солдатченко и др., 2001). Мирра оказывает бодрящее действие при упадке сил, апатии, помогает погасить чрезмерное возбуждение, устраняет депрессии и последствия нервного срыва (Селлар, 2005). Мускус обладает выраженным активирующим действием (Шулов, Хейфиц, 1964).
Целью нашей работы было – изучить влияние одорантов (розмарина, мелисы, мирры, мускуса) на функциональное состояние человека, при выполнении сложной сенсомоторной деятельности по параметрам времени реакции (ВР) и связанных с событием потенциалов (ССП) головного мозга человека.
В исследовании принимали участие 42 человека в возрасте от 20 до 30 лет.
Испытуемым предлагалась сложная сенсомоторная работа (ССМР) на равновероятных стимула, которые подавались с межстимульным интервалом (МСИ) 2 с и 16 с в присутствии одорантов и их отсутствии. В исследовании использовались чистые ароматические масла розмарина, мелиссы, мирры и мускуса (производитель ООО «Горо», г. Ростов-на-Дону). Первая группа ( человек) выполняла ССМР на фоне розмарина, вторая группа (10 человек) – на фоне мирры, третья группа (10 человек) – на фоне мускуса, четвертая группа ( человек) - на фоне мелиссы. ССМР выполнялась в ответ на случайно чередующиеся зрительные и слуховые воздействия. Правой рукой испытуемый реагировал на правую вспышку, а левой рукой - на левый щелчок. Аромат предъявлялся испытуемому в течение 5 мин открытым способом на расстоянии см от кончика носа. Выбор и реализация режимов стимуляции, регистрация ЭЭГ осуществлялась при помощи компьютерного энцефалографа-анализатора «Энцефалан-131-03» (изготовитель - НПКФ «Медиком-ЛТД», г. Таганрог).
Оцифрованная ЭЭГ экспортировалась в программную среду Matlab, где проводилась дальнейшая обработка сигналов.
Анализ экспериментальных данных показал, что выполнение ССМР при МСИ 2 с в присутствии розмарина приводило к увеличению ВР на зрительный стимул, а мелисы к снижению ВР. Мускус и мирра повышали, ВР как на зрительный, так и на слуховой стимул, что может быть связано с тем, что деятельность при МСИ 2 с является напряженной и протекает при повышенном уровне активации (Айдаркин и др., 2005). Одоранты независимо от направленности действия увеличивают долю правильных нажатий, как на слуховые, так и на зрительные стимулы. Вероятно, при действии одорантов вовлекаются механизмы произвольного внимания, что увеличивает время реакции, но уменьшает количество неправильных нажатий. Особенно сильно увеличивается ВР на слуховые стимулы, сопровождаясь большим увеличением доли правильных нажатий.
Выполнение ССМР на фоне мускуса и мирры при МСИ 16 с сопровождалось достоверным уменьшением ВР на слуховые стимулы. Одоранты независимо от направленности действия незначительно увеличивают долю правильных нажатий на зрительные стимулы и незначительно снижают долю правильных нажатий на слуховые стимулы. Вероятно, при внесении одорантов вовлекаются механизмы произвольного внимания, что увеличивает время реакции, но уменьшает количество неправильных нажатий. Время реакции на слуховые стимулы снижается при внесении одорантов и увеличивается доля ошибок.
Анализ процессов локальной активации по параметрам ССП в условиях сложной сенсомоторной реакции показал на этапе ожидания стимула (волна ожидания) активацию таламо-париетальной системы, на первых этапах анализа стимула (компонент N1) активацию таламо-фронтальной и анализаторных систем, а на поздних этапах (компонент Р3) торможение таламо-париетальной системы.
При реакции на зрительные стимулы увеличивается амплитуда компонента Р3, что вероятно связано с механизмами активации произвольного внимания (Наатанен, 1998).
При воздействии одорантов мирры и мелиссы происходило увеличение компонента Р3 и N1, а действие розмарина приводило к появлению компонента Р3б и исчезновению компонента N1. При МСИ 16 с наблюдалась подобная тенденция для компонентов N1 и P3, кроме того увеличивалась амплитуда Р2, при действии мирры, мелисы и мускуса.
ССМР на слуховые стимулы при МСИ 2 с сопровождалась увеличением амплитуды компонентов N1 и P2, что вероятно связано с механизмами непроизвольного внимания (Айдаркин, 2006; Наатанен, 1998). При МСИ 16 с увеличивалась амплитуда Р3 и N1.
При действии розмарина происходило резкое уменьшение амплитуды всех компонентов ССП. При воздействии мускуса снижался компонент Р3 на МСИ с. А на МСИ 16 с появлялись компоненты Р3а и Р3б и Р2. Мирра увеличивала амплитуду N1 и P3 при МСИ 2 с, а при МСИ 16 с приводила к увеличению амплитуды всех компонентов и исчезновению Р2. При воздействии мелисса ССП были идентичны фону как при МСИ 2 с, так и при МСИ 16 с.
Таким образом, наблюдаемые изменения на протяжении всего эксперимента, вероятно, могли быть связаны со спецификой выполняемой деятельности, зрительная систем связана с механизмами произвольного внимания, а слуховая система – с механизмами непроизвольного внимания.
Розмарин в большей степени влиял на механизмы произвольного внимания, увеличивая ВР, а мирра и мелиса в условиях напряженной ССМР действовали на механизмы непроизвольного внимания, увеличивая ВР. Увеличение времени реакции при внесении одорантов сопровождается достоверным снижением доли ошибочных реакций и увеличением доли правильных реакций. При монотоноподобной деятельности (МСИ 16 с) одоранты уменьшают ВР.
Снижение времени реакции сопровождается увеличением доли ошибочных нажатий.
Особенности изменения фоновой ритмической активности различных структур мозга во время организации произвольных движений вибрисс у крысы в разных функциональных состояниях ФГОАУ «Южный федеральный университет», НИИ Нейрокибернетики им. А.Б. Когана, Ростов-на-Дону Тактильное восприятие у крыс тесно связано с ритмическими движениями вибрисс вдоль поверхностей или объектов. Ранее, в небольшом количестве работ, было показано, что произвольные движения вибрисс могут возникать на фоне тета- и альфа-ритмов. Однако, вопрос о возможности синхронизации ритмов тета- и альфа-диапазонов с произвольными движениями вибрисс требует дальнейшего изучения. В опытах регистрировали ЭКоГ стеклянными микроэлектродами, которые погружали в сенсорную кору, в зону проекции вибрисс, в моторную и ассоциативную кору, специфический и неспецифический таламус. Нами была проведена сортировка данных (n=850) на три группы. Первая локальное преобладание тета-ритма перед произвольным движением ( случай – 29,5 %). Вторая - доминирование в отведении альфа-ритма перед произвольным движением (167 случаев – 19,6 %). Третья - преобладание в отведении разных ритмов или десинхронизации перед произвольным движением (432 случая – 50,9%).
Полученные результаты свидетельствуют о возможности синхронного развития произвольных движений вибрисс и тета-ритма в коре, а также подкорковых структурах. За 1400 мс до произвольного движения вибрисс амплитуда тета-ритма в моторной коре достигает своих максимальных значений, затем за 1200 мс наблюдается максимум (в течение 100 мс) амплитуды тета-ритма в ассоциативной коре, одновременно с этим, в специфическом и неспецифическом таламусе амплитуда тета-волн снижалась, а в сенсорной коре оставалась на прежнем уровне. С 900 по мс до произвольного движения в моторной коре амплитуда тета-ритма оставалась максимальной (кроме 4-5 Гц, где наблюдалось снижение), в ассоциативной коре максимальный уровень амплитуды начинает снижаться на всей полосе частот за 750 мс до движения, в таламусе же амплитуда немного подрастает. За 600 мс перед движением наблюдается снижение амплитуды тета-волн сначала в таламусе, затем в моторной коре.
Минимальные значения тета-ритма наблюдаются в таламусе на 500 мс, в моторной коре – на 400 мс, после чего амплитуда вновь начинает расти. За 400 мс до движения наблюдается резкое увеличение амплитуды до максимума в сенсорной коре, а за 50-200 мс в таламусе. Момент движения совпадает с максимумом амплитуды тета-ритма в сенсорной коре и таламусе. Амплитуда находится на максимальном уровне в течение 100- мс после начала произвольного движения. После этого, в сенсорной, ассоциативной коре и таламусе начинается ее снижение, которое наиболее существенно в таламусе и сенсорной коре.
В ряде случаев (167 – 19,6 %) самопроизвольные движения вибрисс могли возникать на фоне не тета-ритма, а на фоне альфа-частотной активности. Из этого количества произвольных движений, на фоне веретенообразной активности наблюдалось 78 (47%). Интересен тот факт, что самопроизвольных движений вибрисс в начале веретена не наблюдалось, движения возникали в середине или в конце веретена (25 (32%) и 53 (68%) из 78 случаев соответственно). В 84% случаев (n=66) веретено разрушалось после достижения вибриссами максимальной точки протракции, либо после завершения движения 8% (n=6). Только в 8% (n=6) от общего количества (n=78) произвольных движений на фоне веретенообразной активности веретено не разрушалось. По нашему мнению, эти факты могут быть связаны с процессами восстановления исходной возбудимости корковых колонок к концу, обусловленной избыточной гиперполяризации нейронов во время веретенообразной активности.
В наших экспериментах примерно за 200-300 мс до начала произвольного движения вибрисс отмечался рост негативного потенциала, возникал так называемый «потенциал готовности» или «е-волна». В спектрах мощности случаев, отнесенных нами к третьей группе, из 432 случаев в преобладал в фоновой ритмике до произвольного движения дельта-ритм, а в остальных 39 – бета-ритм. При визуальной оценке 393 случаев доминирования дельта-ритма, а также более детальном просмотре спектров мощности, оказалось, что во всех этих случаях перед движением присутствовала негативная волна ожидания. Причем, в 288 случаях на фоне тета-ритма и в 95 случаях – альфа-ритма. С учетом общего количества проб, с преобладанием в фоновой ритмике тета-ритма (n=251), доля случаев, в которых перед движением развивалась «Е-волна» составляет 53,4%.
Таким образом, для организации произвольных движений вибрисс, существенным моментом является взаимодействие разных зон коры и подкорковых структур, участвующих в формировании и выполнении двигательного акта. Произвольные движения вибрисс связаны с локальным повышением уровня возбудимости, что проявляется в увеличении амплитуды тета-ритма в сенсорной коре и таламусе за 300-500 мс до движения, а также в осуществлении произвольного движения вибрисс в конце альфа-веретена.
К вопросу о нейрофизиологических механизмах решения арифметических ФГОУ «Южный федеральный университет», Ростов-на-Дону Целью исследования стала оценка нейрофизиологических механизмов решения арифметических примеров с двузначными операндами. Было обследовано 19 человек, 14 женщин, 5 мужчин, средний возраст 24 года, праворукие. Задачей испытуемых было решение 2 блоков примеров на сложение и умножение двузначных чисел (100 примеров, разделяемых на однократно предъявляемые, повторяющиеся и примеры с одинаковыми операндами). Части примеров (слагаемые или сомножители) предъявлялись последовательно в течение 700 мс в центре экрана компьютера на расстоянии 60 см на уровне глаз.
Предъявление стимулов проводилось в программной среде «Аудиовизуальный слайдер», а регистрация электрофизиологических показателей - с помощью компьютерного электроэнцефалографа-анализатора «Энцефалан-131-03» (НПКФ «Медиком-МТД», г. Таганрог) монополярно по системе 10-20 в 21 отведении.
Оцифрованная ЭЭГ экспортировалась в MATLAB, где рассчитывались время (ВРеш) и качество решения (КРЕш), спектральная мощность ритмических диапазонов ЭЭГ и усредненные ССП относительно момента предъявления стимула. Достоверность различий для поведенческих показателей оценивалась с использованием t-критерия Стьюдента.
Статистический анализ ВРеш и КРеш показал, что средние значения были достоверно выше при выполнении умножения, по сравнению со сложением.
В массиве примеров для сложения различия Вреш между подгруппами примеров были на уровне тенденций, а для умножения достигали уровня достоверности для повторяющихся примеров и одинаковых операндов.
Аналогичная картина показана и для КРеш, где повторение примера и идентичность операндов приводили к увеличению эффективности деятельности только при выполнении умножения. Это свидетельствует о том, что выполнение сложения происходит без дополнительного участия процессов долговременной памяти (т.к. при повторении примеров и идентичности операндов ВРеш и КРеш не менялись). Противоположная картина для умножения, вероятно, связана со значимой активацией ресурсов долговременной памяти, а реализация навыка представляла собой решение примера путем выполнения последовательно связанных операций (Dehaene et al.,2003). При этом анализ ВРеш по 5-минутным интервалам для обеих задач выявил наличие этапа врабатывания в виде резкого снижения средних значений ВРеш на 3 (сложение) и 4 (умножение) этапах в сравнении с началом. Для умножения предполагается извлечение результатов из «таблицы», хранящейся в декларативной памяти и извлекаемой оттуда без процесса вычисления (Ashcraft, 1992; Dehaene, Cohen, 1995; Campbell, 1999), тогда как примеры на сложное сложение решаются манипуляциями с количественной числовой линией (van Harskamp et. al, 2002; Dehaene et al., 2003).
В ЭЭГ все этапы решения (условие задания, решение, отдых) сопровождалось формированием 4 основных фокусов активности: лобноцентральные и теменные в области левого полушария, а также правая теменновисочная и лобная зоны. Наиболее выраженные фокусы показаны для сложения в дельта – и тета-диапазонах. Теменной фокус альфа-ритма в левом полушарии был сходен для обоих типов примеров. Фокус дельта-колебаний в лобных областях может быть связан с активацией системы произвольного внимания, а в теменных – с ресурсами непроизвольного внимания и созданием визуального представления задания (Posner, Peterson, 1990; Мачинская, 2003). Его смещение в область Брока (наряду с аналогичной локализацией фокуса в тета-диапазоне) можно связать с активаций данной области за счет включения механизмов внутренней речи. Синхронизация альфа-ритма, вероятно, отражает протекание непосредственно процессов расчета, т.к. затрагивает теменные области, являющиеся основными «арифметическими» зонами коры.
Реализация отдельных стадий решения также находила отражение в характере зрительного вызванного ответа, полученного на 1 и 2 операнды. Еволна была четко выражена только при распознавании 2 операнда. В теменной области фиксировался ранний зрительный компонент С1, модулируемый при выполнении умножения процессами внимания и высоким уровнем сложности нагрузочных проб (Fu et.al, 2009). N100 в теменно-затылочных областях в виде фокусов связан со зрительным распознаванием (Heinze et al., 1990; Luck et al., 1990 и др.) и также модулировался при умножении ресурсами внимания (Баранов-Крылов, Шуваев,2000). При умножении N100 находился в противофазе с выраженным компонентом Р200 в лобных областях, что связано с активацией сети представления арифметических данных и оценкой размерности цифр (Dehaenae, 1996), Для второго операнда в обоих случаях в лобных областях присутствовал асимметричный N200, отражающий включение процессов внутренней речи (Domahs et al., 2007), общие для обеих задач. Позитивный комплекс Р300, захватывающий все области коры, являлся чисто когнитивным компонентом (т.к. нажатия отсутствовали), формировался как результат слияния небольшого лобного Р2 и формирующегося теменного Р3б, и отражал для первого операнда включение процессов кратковременной памяти (т.к.
требовалось запоминание цифр) и сохранение информации в ней (Honda et.
аl,1996), а для второго - процесс выбора стратегии решения и сложность задачи.
Большая задействованность механизмов кратковременной памяти при умножении проявлялась в усилении Р300 и следующего за ним негативного компонента, формирующегося в лобных областях и существующего дольше для умножения. В литературе лобная негативность связывается со степенью активации внутренней арифметической ассоциативной сети (Niedeggen,Rosler,1999), а также активации семантического языкового пути обработки цифр (Duyck et. al., 2008). В нашем случае, помимо арифметической задачи, появление этого компонента связано с активацией передней системы произвольного внимания, обусловленной, необходимостью удержания в памяти первого операнда.
Субъективные симптомы утомления в диагностике динамики ГОУ ВПО «Липецкий государственный педагогический университет», г. Липецк.
Для регламентации трудовой деятельности летчиков одной из основных задач авиационного врача является своевременное выявление изменения их функционального состояния, в частности появления признаков утомления. В последние годы специалистов в области физиологии труда, авиационной медицины все больше привлекают методы субъективной диагностики утомления (Копанев, 1983, Грищенко, 2004, Шакула, 2002 и др.), которые, как правило, основываются на принципе субъективного шкалирования при котором испытуемый сам должен оценивать степень своего утомления (Доскин и др.1973, Леонова,1979).
Перспективность применения в диагностических целях субъективных оценок утомления отмечалось еще А.А.Ухтомским, который писал, что «так называемые субъективные оценки столь же объективны, как и всякие другие, и дадут на практике критерии утомления и утомляемости более деликатные и точные, чем существующие лабораторные методы сами по себе».
Применение субъективных методов в оценке утомления летного состава основывается на том, что субъективное ухудшение самочувствия и чувство усталости появляется у летного состава несколько раньше, чем при помощи доступных методов удается зарегистрировать снижение работоспособности.
Летное утомление является физиологическим состоянием, возникающим у летчиков в результате летной деятельности и характеризуется снижением работоспособности, изменением ряда физиологических, биохимических показателей. (Копанев 1982).
Чувство усталости, возникающее при утомлении, характеризуется определенным полиморфизмом симптомов, которые могут быть специфичны для лиц различных профессий, зависящих от различных факторов, в том числе и от возраста испытуемых, однако при разработке шкал субъективной оценки эти особенности практически не учитываются.
Целью настоящей работы является изучение зависимости проявления различных субъективных симптомов утомления, вызванного летной нагрузкой, от возраста летчика. Нами было опрошено 209 пилотов одноместных реактивных самолётов в возрасте от 21 до 44 лет, которые были разделены следующие возрастные группы:
1 группа - 21-25 лет (111 человек); 2 группа - 26-30 лет (36 человек); группа - 31-35 лет ( 38 человек); 4 группа - более 35 лет (24 человека) В исследованиях использовался адаптированный опросник разработанный японской ассоциацией профессионального здоровья (Yoshitake, 1979). Перечень симптомов состоит из 30 выражений которые могут описывать состояние утомления, и подразделяется на три группы:
А - факторы общего утомления, снижение общей активности;
В – снижение уровня рабочей мотивации, в основном, умственное утомление, без учета физического базиса;
С – проекция утомления на определенные органы и части тела, специфическое ощущение дискомфорта в теле, факторы физической дезинтеграции.
Симптомы группы А, и в большей степени С, описывают проявления физического утомления. Разница между ними состоит в том, что к группе С отнесены симптомы отражающие специфические сенсорные и невротические расстройства, развивающиеся в конкретных тканях, органах и частях тела. В группу В входят психические проявления утомления, непосредственно не связанные с органическими сдвигами. Испытуемым было предложено назвать те симптомы, которые встречаются у них при возникновении утомления под воздействием летного труда в течение обычной летной смены.
непродолжительных полетов (до 1 часа каждый), при незначительном снижении самооценки самочувствия, летчики отмечали симптомы утомления, без выраженного преобладания какой – либо группы факторов. После 3- высокоманевренных (до 1 часа каждый) и продолжительных полетов (до 4-х часов) на фоне выраженного снижения общего самочувствия возросло общее количество отмеченных летчиками симптомов утомления в каждой из возрастных групп. При этом, если в 1 возрастной группе возросло число симптомов групп А и С,, то в 3 и 4 возрастной группе, как после высокоманевренных полетов, так и после продолжительных полетов, наряду с факторами группы С, преобладали симптомы группы В, при относительно меньшей встречаемости признаков утомления группы А.
В зависимости от возраста изменяется и количество симптомов, на которые летчик указывает при утомлении. Если молодые летчики называют, как правило, 1-2 симптома, то в старших возрастных группах упомянуто 3-5 и более симптомов.
Таким образом, сложное чувство усталости, возникающее у летчика под воздействием полетов характеризуется определенным полиморфным симптомокомплексом, зависящем от его возраста, что следует учитывать при использовании и разработке субъективных методов диагностики летного утомления.
Учреждение Российской академии наук «Южный научный центр РАН», психофизиологическая реактивность человека меняется. Это затрагивает как особенности поведения, так и широкий спектр физиологических реакций организма в бодрствовании и во время сна. Следует подчеркнуть, что указанные изменения реактивности подстегиваются нарастанием ритма трудовой деятельности и развлекательной индустрии, что сказывается на показателях тревожности, которая генетически детерминирована с одной стороны и восприимчива к ситуативным изменениям среды, с другой.
С каждым годом в публикациях по нейробиологии растет количество работ по тревожности, что подчеркивает значимость этой проблемы для современной физиологии и медицины. Большинство подходов, используемых при ее решении, основываются на сходстве тревожного реагирования млекопитающих и человека в цикле сон – бодрствование. Благодаря этому имеется возможность воспроизводить на животных влияние тревожащих ситуаций для изучения поведенческих, физиологических и биохимических эффектов, а также выполнять апробацию новых анксиолитиков.
В настоящее время обобщение основных тенденций изменений реактивности организма и проявлений тревожности, показало следующее.
Продолжительное инициирование достаточно высокого уровня тревожности негативно сказывается на физиологии цикла сон – бодрствование человека за счет извращения реактивности организма и др.. Происходит это за счет прогрессирующего смещения моды реакций в сторону слабых по интенсивности раздражителей. Такие преобразования способны не только негативно влиять на характер поведения в бодрствовании, но и делают уязвимым протекание физиологических и биохимических процессов, лежащих в основе формирования фаз сна, череда которых образует циклы сна в течение ночи.
Все это может способствовать ухудшению здоровья за счет склонности к тревожным расстройствам и к другим нарушениям, деформирующим цикл сон бодрствование. Причем наиболее уязвимыми являются дети с высоким уровнем тревожности, расстройства сна которых при усугублении нарушениями дыхания могут приводить к отставанию в росте и развитии. Поэтому регулярные полисомнографические и профильные обследования детей и взрослых с этими особенностями - одна из насущных задач физиологии и медицины сна нашего времени.
Спектральные характеристики кардиореспираторной функции морских Вербицкий Е.В.1, Войнов В.Б.1,2, Кибальников А.С. Учреждение Российской академии наук Южный научный центр; 2Азовский филиал Мурманского морского биологического института КНЦ РАН, Кардиореспираторная система морских млекопитающих обладает чрезвычайно широкой адаптационной пластичностью. В ряде работ показано, что различные цикличные процессы в системах кислородообеспечения животных, даже находящихся в условиях полного доступа к кислороду воздуха, характеризуются выраженной аритмичностью с формированием нерегулярного «произвольного рефлекса погружения» – в течение десятков секунд дыхание отсутствует, сердечный ритм характеризуется выраженной брадикардией. Кроме того, механизмы ритмической организации функционирования систем организма животных определяются циркадианными механизмами. У наземных млекопитающих и человека в течение различных стадий сна и бодрствования вегетативная система в ее кардиореспираторных проявлениях работает не одинаково. В исследованиях Г.Л.Фельдмана, А.М.Вейна, К.Хехта и других ученых показано, что в бодрствовании преобладают симпатические механизмы регуляции, а при развитии медленноволнового сна включается аппарат парасимпатической регуляции. В парадоксальном сне описан феномен так называемой «вегетативной бури». ЭЭГ, ЧСС, ЭМГ и ЭОГ были зарегистрированы у 4 молодых северных морских котиков (Callorhinus ursinus).
Животные в процессе исследования находились в бассейне, на 10 см заполненном водой, что не давало им возможности находиться под водой.
Общая продолжительность исследований составляла около 24 часов.
Электрограммы и непрерывная видеозапись поведения животных были разделены на стадии на основе отработанных ранее критериев: были выделены состояния спокойного бодрствования (СБ), медленноволнового (с симметричными и асимметричными паттернами ЭЭГ – БМС, АМС) и парадоксального сна (ПС). К ритмограмме ЭКГ был применен спектральный анализ. При анализе спектральной мощности кардиоинтервалов в стабильном состоянии ритмики дыхания были выявлены различия в СБ, АМС и БМС. Был кардиоинтервалограммы, соответствующий дыхательной аритмии ЭКГ. Графики спектров мощности СБ и БМС характеризовались четко выраженными пиками в области доминирующей частоты, что говорит об устойчивости частотных характеристик в пределах анализируемых интервалов. Кривая распределения кардиоинтервалов в ПС представляла собой статистически ненормальное распределение с присутствием дополнительного пика, вызванного, значительной долей длительных дыхательных пауз (апноэ). В целом можно констатировать, что циклические феномены кардиореспираторной системы у северных морских котиков на суше в течение продолжительных интервалов времени характеризуются выраженной аритмичностью и нерегулярностью с продолжительными апноэ, со специфическими особенностями в рамках выделяемых стадий сна. Полученные результаты обеспечивают развитие понимания механизмов регуляции кардиореспираторной системы северных морских котиков и морских млекопитающих в целом.
Проблемы измеряемости в оценке функционального состояния человека Московский городской педагогический университет, Москва Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН, Москва Анализ различных определений понятий состояния (С) показывает, что к числу существенных признаков этих понятий следует отнести признаки их принципиальной измеряемости и субъективной оценки в соответствии с самыми разнообразными хорошо осознаваемыми и бессознательно используемыми оценочными шкалами. Так, например, в следующем утверждении «С двора просто никуда не годится» имеются в виду две оценочные шкалы, приобретаемые каждым человеком в его семейно-бытовом опыте. В первой из них на одном субъективном оценочном полюсе шкалы человеку видится чистый двор с расчищенными подметенными дорожками, убранным мусором, ухоженной зеленью и политыми цветочными клумбами; на другом полюсе этой же шкалы перед внутренним взором человека предстает замусоренный двор с неровными грязными дорожками, проложенными по участкам газона и цветочным клумбам, с поломанными кустами и увядшими цветами; между этими субъективно хорошим и плохим полюсами шкалы множество переходных, допускающих объективную характеризацию, градаций. Полюса второй шкалы характеризуют поведение находящихся на дворе людей; с одной стороны, мы представляем себе спокойно играющих детей, беседующих на скамейках или прохаживающихся по дорожкам пенсионеров, стоящие в тенистых уголках коляски со спящими младенцами, а, с другой стороны, - неприкаянно шатающихся по двору детей, кричащих и дерущихся подростков, расположившихся на скамейках, закусывающих и выпивающих взрослых; между этими полюсами опять-таки гамма объективно описываемых переходов от приемлемого, вызывающего положительные эмоции С двора и никуда не годящемуся С, вызывающему отрицательные эмоции. Пользуясь понятиями С в профессиональной деятельности, в частности в научной, люди стремятся объективно детерминировать полюса таких оценочных шкал и более или менее объективно дискретизировать их переходные участки. При этом каждый профессионал использует значимые для его деятельности существенные признаки «хорошего» и «плохого»; кибернетики ориентируются на свои представления о саморегулирующемся черном ящике с его входом и выходом;
врачи-терапевты - на показатели гомеостаза; психологи - на параметры внимания, восприятия, памяти и других психических функций и т.п.
Возьмем такое состояние, как здоровье. Говоря или думая о здоровье, человек интуитивно имеет в виду оценочную шкалу: «здоровье - болезнь смерть». В различных сферах профессиональной деятельности возникает потребность объективной квалификации как полюсов этой оценочной шкалы, так и ее переходного участка, который можно представить и градуально, и более или менее дискретно. Последователь идей невризма, биолог и врач Н.С. Правдин (1882-1954), работавший в области промышленной токсикологии в первую половине XX в., придавал огромное значение ЦНС в адаптации организма и физической и химической среде его обитания. Одним из основных вопросов промышленной токсикологии, считал он, должно быть изучение единства нервизма и химизма, т.е. изучение взаимодействия реактивности нервной системы на внешнесредовые раздражители и биохимических обменных процессов, протекающих во внутренней среде организма. Промышленная токсикология, по мнению Н.С. Правдина, сильно приблизилась к практике гигиенического нормирования вредных химических веществ, когда наряду с определением верхнего параметра токсичности по величине смертельных концентраций ввела в практику токсикологических исследований определение также и нижнего параметра токсичности по величине минимальных действующих концентраций, приняв за объективный показатель порога вредности первые нарушения высшей нервной деятельности у экспериментальных животных, что обнаруживается с помощью метода условных рефлексов. Установленный опытами на животных факт нарушения состояний их здоровья под влиянием минимальных количеств вредных химических веществ не может, к сожалению, служить, по мнению Правдина, достаточным основанием для установления количественных норм, регламентирующих условно-рефлекторное поведение здорового человека.
Необходимо разработать такие методы изучения ВНД, которые отражали бы специфику условно-рефлекторного человеческого поведения, в частности профессионального, и уже на основе таких объективных данных выносить суждения о минимальных концентрациях химических веществ, нарушающих химизм организма и потому снижающих по условно-рефлекторному критерию адаптивные способности человека. Описав предъинтоксикационную депрессию, возникающую в результате действия ядовитого вещества, ученый наметил путь разработки такого метода, и тем самым подхода к объективному измерению патологических состояний человека.
гипоталамо-гипофизарно-адреналовой системы Гончарова Н.Д., Маренин В.Ю., Оганян Т.Э., Венгерин А.А.
Учреждение Российской академии медицинских наук научно-исследовательский институт медицинской приматологии РАМН, Сочи Частота стресс-зависимых заболеваний драматически увеличивается при старении. Однако хорошо известно, что старение носит гетерогенный характер и имеются индивидуальные особенности в чувствительности и резистентности к стрессам и стресс-зависимой патологии.
Целью настоящего исследования было изучение возрастных особенностей функционирования гипоталамо-гипофизарно-адреналовой системы (ГГАС), важнейшей адаптивной нейроэндокринной системы, у лабораторных приматов, различающихся по особенностям поведения в условиях стресса.
Тридцать пять молодых половозрелых (6-8 лет) и 35 старых (20-27 лет) здоровых самок макак резус с различным типом адаптивного поведения (стандартным, агрессивным, депрессивноподобным) были обследованы через 4недель после их транспортировки из вольер в индивидуальные метаболические дегидроэпиандростерона сульфата (ДГАС) в плазме периферической крови в базальных условиях в разное время суток (09.00 и 21.00) и в условиях острого психоэмоционального стресса (двухчасовой нежесткой иммобилизации в послеполуденное время).
Установлено, что возрастные изменения функции ГГАС носят однонаправленный характер у животных с разным типом адаптивного поведения и сопровождаются формированием гиперкортизолемии (абсолютной и относительной), играющей патогенетическую роль в прогрессировании процессов старения и развитии возрастной патологии. Однако выраженность возрастных нарушений функции ГГАС носит индивидуальный характер, ассоциированный с особенностями адаптивного поведения индивидов. У обезьян с депрессивноподобным поведением возрастные нарушения функции ГГАС сопровождались максимальной абсолютной и относительной гиперкортизолемией как в базальный период, так и в условиях стресса. Для молодых животных с депрессивноподобным поведением были характерны максимальные значения соотношения между молярными концентрациями кортизола (F) и дегидроэпиандростерона сульфата (ДГАС) (F/ДГАС). При старении выявлялось резкое увеличение коэффициента F/ДГАС, сглаживание циркадианного ритма F (вследствие увеличения секреции F в ночное время), отсутствие возрастных различий в секреции F в ответ на иммобилизацию.
Для молодых агрессивных особей характерны существенно более высокие по сравнению с молодыми животными других поведенческих групп концентрации DHEAS и минимальные величины соотношения молярных концентраций кортизола (F) и DHEAS. В то же время для старых животных с агрессивным поведением эти межгрупповые различия не были характерны.
Стандартный тип поведения был ассоциирован с минимальными возрастными изменениями в функционировании ГГАС. Возрастные изменения концентраций кортикостероидов и коэффициента F/ДГАС в базальных условиях и в ответ на острое психоэмоциональное стрессовое воздействие занимали промежуточное положение между аналогичными возрастными изменениями у животных с депрессивноподобным и агрессивным поведением.
Таким образом, полученные результаты свидетельствуют, что возрастные расстройства функции ГГАС носят индивидуальный характер, ассоциированный с особенностями адаптивного поведения животных.
Исследования поддержаны РФФИ, проект 09-04-96608.
Иерархический принцип организации и феномен интеграции разных по скоростям мозговых процессов в механизмах познавательной Институт мозга человека им. академика Н.П. Бехтеревой РАН Изучение нейронных механизмов когнитивной деятельности входит в число лидирующих направлений современной психофизиологии. При этом, как правило, используют монометодические нейрофизиологические подходы, включающие изучение импульсной активности нейронов в условиях свободного поведения животных, исследование особенностей динамики вызванных потенциалов (ВП) или ЭЭГ в ходе выполнения психологических тестов человеком. Наблюдаемая в этих условиях вариативность исследуемых показателей исходного состояния головного мозга и функционального состояния организма рассматриваются как некий усредненный фон, на котором развиваются поведенческие акты или происходит выполнение заданной психической деятельности. Впервые категория состояния покоя как фактора, определяющего особенности текущей приспособительной деятельности, была раскрыта А.А. Ухтомским в начале ХХ века. В учении о доминанте, опираясь на представления о том, что «…нервный прибор есть нелинейная колебательная система», А.А. Ухтомский выдвинул идею о функциональном органе нервной системы или индивида как «…о всяком временном сочетании сил, способных осуществить определенное достижение». К числу подвижных функциональных органов А.А. Ухтомский относит интегральный образ, доминанту (доминирующее состояние), воспоминание, желание и т.п., подчеркивая, что эти новообразования возникают в активности индивида, взаимодействующего со средой обитания.
Но если А.А. Ухтомский постулирует теоретические представления о «функциональных органах», то разработанный академиком Н.П. Бехтеревой в 1971 году многопараметрический нейрофизиологический подход обеспечил прорыв в изучении принципов пространственно-временной, нейродинамической организации разных по скоростям мозговых процессов анатомоморфологических структур головного мозга. По результатам прижизненных параллельных исследований спонтанной и вызванной динамики многих физиологических показателей (в том числе мультиклеточной импульсной активности нейронов – МКИА; электрокортико- и электросубкортикограммы – ЭКоГ, ЭСКоГ; разных видов сверхмедленных биопотенциалов – СМБП), одновременно регистрируемых в коре и глубоких структурах мозга с помощью интрацеребральных полумакроэлектродов, применяемых с диагностическими и лечебными целями, были выделены надклеточные динамические образования – зоны мозговых структур с более сложной морфо-функциональной организацией, по сравнению с элементами их формирующими (нейроны, глиальные клетки, межклеточное пространство).
Впервые было ведено понятие зон мозговых структур в качестве прижизненно индентифицируемых нейродинамических образований, с присущими этим образованиям («функциональным органам») параллельно протекающих с разными скоростями нейрофизиологических процессов, характеризующих их уровень активации и физиологическую активность в качестве звеньев мозговых систем обеспечения состояния покоя, разных видов психической деятельности, в том числе внимания, памяти, эмоций, вербальной ассоциативно-мыслительной деятельности (Илюхина, 1983-1990).
С введением понятия зон мозговых структур в качестве «функциональных органов» появилась методологическая возможность перекинуть мост от исследований роли отдельных нервных клеток и нейронных сетей в механизмах регуляции функций и состояний ЦНС к изучению принципов системообразования в головном мозгу на более высоком, надклеточном интегративном уровне, с использованием параметров скоростных, медленных и сверхмедленных регуляторных систем, участвующих в организации состояния покоя и познавательной деятельности. Раскрыт вероятностный, иерархический принцип организации мультиклеточной импульсной активности, медленных и сверхмедленных градуальных форм мозговых процессов, регистрируемых в зонах мозговых структур, их соподчиненность и относительная независимость в механизмах организации психических состояний и разных составляющих познавательной деятельности.
Принципиально значимым фактором являлось обнаружение соизмеримости градуальных форм, разных по скоростям, спонтанных нейрофизиологических процессов, регистрируемых в глубине мозга (в прижизненно индентифицируемых «функциональных органах») и с поверхности головы. Здесь необходимо подчеркнуть, что речь идет не об идентичности, а о соизмеримости нейрофизиологических феноменов на разных уровнях структурно-функциональной организации головного мозга – зонах мозговых структур и корковых проекциях разных областей головного мозга, при регистрации с поверхности головы.
На основании полученных результатов сформулирована гипотеза о том, что располагая определенным набором универсальных нейрофизиологических «языков», мозг реализует регуляторные функции в формировании психических состояний и познавательной деятельности, используя механизмы интеграции нейрофизиологических феноменов, различающихся по информационному содержанию на разных уровнях структурно-функциональной организации исследуемых мозговых образований.
На клеточном уровне феномен интеграции проявляется в особенностях формирования внутри- и межпопуляционного взаимодействия мультиклеточной импульсной активности нейронов при реализации вербальной ассоциативномыслительной деятельности (Бехтерева, 1980; Бехтерева и др., 1985-2001). На надклеточном уровне феномен интеграции раскрывается в вероятностном принципе организации корково-подкорковых систем обеспечения высших психических функций и познавательной деятельности из прижизненно формируемых звеньев систем, уровень активации и физиологическая активность которых (по параметрам градуальных медленных и сверхмедленных процессов) определяет особенности их включения в мозговые системы (Илюхина, 1986, 2004). На системном уровне, по параметрам градуальных изменений медленных и сверхмедленных процессов, регистрируемых с поверхности головы в корковых проекциях основных интегративных центров, определяются особенности интеграции медленных и сверхмедленных информационно-управляющих систем, обеспечивающих целостность психологических проявлений познавательной деятельности и приспособительного поведения.
Эти представления созвучны с развиваемыми Б.М. Величковским (1990положениями о принципах организации когнитивной деятельности человека. В пленарном докладе на 3-ей Международной конференции по когнитивной науке, опираясь на данные литературы и результаты собственных исследований, Б.М. Величковский отметил, что «…мозговые механизмы, лежащие в основе когнитивных модулей, отнюдь не похожи на случайную мозаику, образуя скорее упорядоченные иерархические структуры градиентного типа». Эти градиенты, по его представлениям, служат доказательством вертикального, многоуровневого измерения когнитивной организации.
Обсуждаемые теоретические представления созвучны с развиваемыми нами положениями об иерархическом принципе интеграции скоростных, медленных и сверхмедленных информационно-управляющих систем головного мозга, формируемых для обеспечения психических состояний и познавательной деятельности человека, включая вербальную ассоциативно-мыслительную деятельность (Илюхина, 2004-2010).
Нейрофизиологические механизмы формирования двигательного стереотипа при сложной операторской деятельности ФГОАУ «Южный федеральный университет», Ростов-на-Дону Двигательное обучение, сопровождающие выработку стереотипа двигательных реакций, предполагает становление новой сенсомоторной координации, и тесно связано с различными когнитивными процессами (вниманием, памятью, принятием решения, анализом проприоцептивной информации, выбором двигательной программы) (Petersen et al., 1994). На сегодняшний день малоизученными остаются нейрофизиологические механизмы, лежащие в основе формирования сложных двигательных стереотипов, характерных для сложной операторской деятельности, что и явилось целью настоящей работы.
В исследовании приняли участие 5 человек в возрасте от 18 до 25 лет. В качестве стимулов использовались цветные прямоугольники и цифры, предъявляемые на экране монитора. Расстояние от глаз до экрана монитора составило 30 см. Предъявление зрительных стимулов сопровождалось звуковым тоном интенсивностью 100 дБ. Задание испытуемого состояло в выполнении совокупности параллельных и последовательных сенсомоторных задач, сопровождавшихся анализом цифровых и буквенных стимулов. Испытуемые обучались в течение 8 занятий, каждое из которых включало 3 теста. В первом и третьем тестах предъявлялось 30 стимулов с интервалом 30-90 секунд. Во втором тесте предъявлялось 80 стимулов с интервалом 30 секунд. Ограничение по длительности каждого нажатия составило 0,5 с. ЭЭГ и время реакции (ВР) регистрировались при помощи компьютерного энцефалографа-анализатора «Энцефалан – 131-03» (изготовитель - НПКФ «Медиком - ЛТД», г. Таганрог).
Оцифрованная ЭЭГ и ВР экспортировались в MATLAB, где вычислялись длительность удержания кнопки, кривые нажатия, сенсорные ССП. Эпоха усреднения составила 20 с (5 с до стимула и 15 с после стимула).
Средние значения ВР по всем тестам для пяти последовательных нажатий составили 1,6±0,07 с, 1,9±0,07 с, 3,4±0,11 с, 4,5±0,12 с, 9,9±0,14 с, соответственно. Время реакции на все кнопки достоверно уменьшалось с каждой тренировкой. Наибольшее снижение ВР наблюдалось на первых трех тренировках и происходило за счет сокращения интервалов между нажатиями, группирования нажатий в несколько двигательных паттернов, перехода от последовательных нажатий к одновременным.
Была также проанализирована длительность удержания кнопок. Средняя длительность составила 0, 88±0,02 с. Анализ гистограммы распределения длительности показал, что начиная с 4 тренировки в гистограмме выделяются два отдельных пика – 0,7 и 0,9 с. По мере выработки двигательного навыка формируется два механизма контроля длительности удержания кнопки датчика.
На ранних этапах обучения доминирует первый, который обеспечивает невысокое качество выполнения задания, на более поздних – второй, который связан с более точной оценкой длительности удержания кнопки. Была показано, что между временем реакции и длительностью удержания кнопки существует положительная корреляция. Наиболее тесная связь наблюдалась при нажатии на первые в структуре двигательного ответа клавиши (r0,5), при выполнении нажатий на последующие клавиши связь ослаблялась (r0,2).
Были проанализированы суммарные сенсорные ССП и динамика их изопотенциальных карт. Суммарный ССП состоял из позитивной волны ожидания, формировавшейся за 650 мс до стимула. На ее фоне формировался стандартный слуховой ССП, состоявший из компонентов N1, P2 и N2. Далее следовало мощное негативное колебание с пиковым латентным периодом мс. Через 1,32 с развивалось позитивное колебание, за которым следовала вторая негативная волна с латентным периодом 1,88 с. Далее развивался еще один негативно-позитивный комплекс колебаний, амплитудно-временные характеристики которого были нестабильными. Показано, что паттерн из двухтрех негативно-позитивных колебаний формировался начиная с 3-4 занятия, и достигал максимального развития к 8 занятию.
Анализ динамики изопотенциальных карт показал, что за 250 мс до стимула формировался лобный позитивный фокус, который через 250 мс перемещался в теменную область. За ним следовал лобный негативный фокус, который формировался одновременно с позитивностью в теменной области и через 1 с после стимула и далее смещался в теменную. Аналогичную топологию имели и следовавшие далее негативно-позитивные колебания.
Таким образом, в ходе последовательных тренировок происходило достоверное снижение времени реакции и длительности удержания кнопок.
Перед громким звуком формировалась реакция игнорирования, что выражалось в развитии медленной позитивной волны на этапе ожидания стимула.
Последовательные нажатия сопровождались формированием определенного паттерна колебаний в ССП, который состоял из 3-4 негативно-позитивных волн, которые представляли собой циклы активации-деактивации с фокусом в лобной и теменной областях мозга.
Закономерности изменения постоянного потенциала коры мозга крыс НИИ нейрокибернетики им. А.Б. Когана Южного федерального университета, При изучении функционального состояния мозга наряду с исследованиями вызванных потенциалов и фоновой активности коры головного мозга, может применяться исследование сдвигов уровня постоянного потенциала (УПП). УПП, регистрируемый непосредственно от мозга, интегрально отражает изменения нейроглиального и сосудистого комплекса.
При стабильном функциональном состоянии эта разность потенциалов устойчива в пределах 1 мВ в течение десятков секунд. Известно, что наиболее чувствительными к гипоксии клетками мозга являются нейроны, за которыми в порядке уменьшения следуют клетки олигодендроглии, астроциты и эндотелиальные клетки. Для выяснения роли нейрогенных и сосудистых факторов нами исследовалась динамика сдвигов УПП коры мозга крыс при гипоксии и умирании мозга.
Исследование проводилось на 3 взрослых, находящихся под нембуталовым наркозом и обездвиженных d-тубокурарином, белых беспородных крысах вивария НИИ нейрокибернетики по методике, получившей положительное заключение комитета по биоэтике РАН. Регистрация УПП проводилась униполярно с помощью 16-ти канального усилителя постоянного тока УБЦ-М8 («Мета», Россия). Активный электрод располагался на глубине 0, мм в коре, а референтный – в затылочной мышце крысы. Также регистрировалась сердечная активность. При этом регистрирующий игольчатый электрод располагался в хвосте животного, а индифферентный – на головодержателе станка, что позволяло отслеживать рострокаудальный сдвиг УПП тела крысы и регистрировать кардиограмму. Гипоксия вызывалась временными отключениями крысы от аппарата искусственной вентиляции легких (АИВЛ).
В результате проведенного исследования установлено, что у всех животных гипоксия приводит к негативному сдвигу УПП коры и тела крысы. В ряде случаев, этому сдвигу предшествует продолжительный позитивный сдвиг УПП коры и кратковременный сдвиг УПП тела крысы. В случае кратковременных отключений (до 60 с) негативные сдвиги УПП коры не наблюдались, при отключениях от 90 с после первоначальных позитивных сдвигов УПП коры наблюдаются сдвиги негативные. Негативные сдвиги УПП тела крысы наблюдались при отключении АИВЛ любой длительности. В случае, когда возбудимость головного мозга была высокой, и сохранялись вызванные потенциалы, сдвиги УПП коры наблюдались раньше, чем изменение рострокаудального УПП тела, и имели более плавный характер. При снижении возбудимости головного мозга крысы при отключении АИВЛ, изменения УПП коры мозга и тела крысы во времени разнесены не были. Анализ спектров мощности показал, что в фоновой активности преобладает альфа-ритм. При отключении АИВЛ растет мощность тета-диапазона, и уменьшается выраженность ритма альфа-диапазона, затем снижается представленность и тета- и альфа- диапазона частот. При долговременных отключениях АИВЛ наибольших значений достигает мощность дельта-ритма, мощности тэта- и альфа- значительно снижаются. Таким образом, несмотря на сложный генез УПП, анализ спектров мощности указывает на то, что наблюдаемые изменения УПП при гипоксии могут быть связаны с частотными параметрами ЭЭГ, что говорит о включении различных потенциал-зависимых каналов в формирование сдвига УПП. Наблюдаемое уменьшение амплитуды спектров мощности, повидимому, отражают снижение работы пейсмекерных потенциал-зависимых каналов, формирующих активность соответствующего частотного диапазона.
После окончательного отключения крысы от АИВЛ, сначала наблюдается рост негативности УПП коры, составляющий для различных животных от 10 до 20 мВ, и продолжающийся от 4 до 10 мин, который сменяется линейным убыванием амплитуды УПП во времени на 20-25 мВ за 90-100 мин. Аналогичная динамика прослеживается и для рострокаудального градиента сдвигов УПП тела животного. Наблюдаемые изменения, по-видимому, обусловлены переходом от аэробного к анаэробному процессу окисления и угнетением биохимических и биофизических меж- и внутриклеточных процессов.
Изменения УПП при длительной гипоксии в общем имеют сходный характер с нарушениями, происходящими при смерти мозга. Наблюдаемый негативный сдвиг УПП, по-видимому, связан с тем, что нарушение синтеза АТФ вследствие гипоксии приводит к массивному вхождению Са2+ из внутриклеточных депо и высвобождению из деполяризованных нервных окончаний эндогенных аминокислотных нейротрансмиттеров, обеспечивающих процесс возбуждения и деполяризацию, что сопровождается еще большим поступлением Са2+ через лиганд - и потенциал-зависимые ионные каналы [Lipton, Rosenberg, 1994;
Фирулев, 2000]. Таким образом, УПП являются весьма информативным показателем длительных изменений функционального состояния.
Работа поддержана грантом Минобразования № 2.1.1/1129.
Вклад запаховых сигналов в невербальную коммуникацию людей Литвинова Н.А., Бедарева А.В., Иванов В.И., Бедарев М.С.
ГОУ ВПО «Кемеровский государственный университет», Кемерово Обонятельные сигналы играют важную роль в поведении различных видов животных. Как и все млекопитающие, люди выделяют во внешнюю среду секреты сальных и потовых желез, запахи которых могут содержать определенную информацию об индивидууме. Несмотря на то, что люди хуже различает запахи по сравнению с собаками и грызунами, доказано, что вместе с секретами у них выделяются половые феромоны. Феромоны рассматриваются как один из компонентов так называемой невербальной коммуникации, играющей важную роль в отношениях между мужчинами и женщинами.
Для того чтобы понять какую информацию передают хемосигналы мужчин и женщин, нами были исследованы особенности восприятия запахов противоположного пола юношами и девушками репродуктивного возраста (17год). Образцы пота из подмышечной впадины собирали с 10 до 12 часов местного времени. При выборе области тела для сбора пота исходили из современных представлений о ведущей роли подмышечной впадины в формировании хемосигналов у человека. Юноши и девушки, участвующие в исследовании, являлись донорами и реципиентами запахов. У всех обследуемых изучали их сексуальный опыт, репродуктивное здоровье и успех у противоположного пола.
По результатам исследования было выявлено, что субъективные оценки привлекательности одних и тех же запаховых образцов не совпадают у разных реципиентов именно в тех случаях, когда девушки, выступавшие в роли либо оценщиц запаха, либо доноров запаховых проб, находились в рецептивной фазе менструального цикла. В нерецептивную фазу, наоборот, оценки привлекательности, выставленные одним и тем же пробам, совпадали, по крайней мере, на уровне статистической значимости. Изменение физиологического состояния девушек в разные фазы менструального цикла отражается и на их оценках привлекательности запаховых проб различной интенсивностью запаха. Сильно пахнущие образцы пота, субъективно отнесенные к мужскому запаху, оцениваются девушками в нерецептивном состоянии как менее привлекательные по сравнению с образцами, имеющими слабый запах. Вместе с тем, в рецептивную фазу цикла у девушек повышается «толерантность» к сильному мужскому запаху, что выражается в статистически привлекательностью. Коэффициент регрессии в нерецептивную фазу равен: а в рецептивную:
-0.042±0.108 (PL0,15>R0,15, где R- ответ правой руки, L – левой; 0,85 и 0,15 – вероятность стимулов.
Следовательно, сочетание эндогенных и экзогенных процессов опосредовано взаимодействием межполушарных и фронтально-окципитальных асимметрий, которые обеспечивают адекватное включение в сенсомоторную интеграцию механизмов произвольного и непроизвольного внимания, сенсорных и моторных процессов.
Принципы дублирования психофизиологических свойств Русинова С.И.. Крылова А.В., Побежимова О.К.
Татарский Государственный Гуманитарно-Педагогический Университет Генетически детерминированный регулятор поведенческих реакций – темперамент, оценивается визуально даже на бытовом уровне и повседневно. В то же время, природа темперамента, его физиологические основы – до сих пор открытый вопрос для науки. Бесконечные ссылки на работы И.А. Павлова по ВНД не дают объяснения для понимания темперамента. И.П. Павлов отметил сходство типов ВНД и темперамента, но не идентифицировал их. Классики психологии Выготский, Теплов и др. ученые неоднократно указывали на необходимость изучения физиологических механизмов темперамента отличающихся, от таковых ВНД. Внешние проявления темперамента зримы – это эмоциональные проявления (ведущий показатель), подвижность, активность, реактивность, сенситивность, которые не зависят от уровня образования человека и вида деятельности; устойчивы в проявлениях, индивидуальны и сохраняются в течении всего онтогенеза, но ярче и доминирует на ранних этапах и поздних стадиях индивидуального развития. Однако в молодом и зрелом возрасте в большей мере востребованы свойства ВНД. Изучение закономерностей онтогенеза позволяет приблизиться к пониманию роли темперамента и ВНД в регуляции поведенческой реакции и адаптации. ВНД – пластичное, динамичное, тренируемое свойство, меняющееся в онтогенезе и формирует инструментарий успешности. Темперамент – устойчив, стабилен, гарант реакции и адаптации, «нацелен» на сохранение жизни.