Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 4
ГЛАВА 1. Материалы и методы исследования
ГЛАВА 2. Оценка исходного психофизиологического состояния у обследованных лиц
2.1. Исследование исходного психофизиологического состояния у лиц, прошедших курс ЭЭГ-БОС
2.1.1. Визуальная оценка ЭЭГ
2.1.2. Оценка психического состояния по данным психологического обследования
2.1.3. Оценка состояния сердечно-сосудистой системы по показателям центральной гемодинамики
2.2. Исследование исходного психофизиологического состояния в контрольной группе
2.3. Обсуждение данных, полученных при исследовании исходного психофизиологического состояния у лиц с тревожно-фобическими расстройствами
ГЛАВА 3. Исследование успешности биоуправления и ее зависимости от психофизиологического состояния обследованных лиц
3.1. Исследования успешности биоуправления по различным параметрам ЭЭГ
3.2. Зависимость успешности биоуправления от функционального состояния ЦНС и выбора параметра регуляции 49
3.3. Оценка успешности биоуправления в обследуемой группе
3.4. Стратегии биоуправления 57
ГЛАВА 4. Эффективность биоуправления
4.1. Различные способы оценки эффективности бноуправления 60
4.2. Эффективность применения ЭЭГ-БОС у здоровых испытуемых 64
4.3. Клиническое применение ЭЭГ-БОС 67 J
4.4. Применение ЭЭГ-БОС при неврозах 73
4.5. Оценка эффективности биоуправления потенциалами мозга при тревожно-фобических расстройствах 74
4.5.1. Оценка эффективности биоуправления потенциалами мозга по клиническим данным 74
4.5.2. Оценка эффективности биоуправления потенциалами мозга по данным клинической электроэнцефалографии 76
4.5.3. Оценка эффективности ЭЭГ-БОС по психологическим данным 77
4.5.4. Оценка эффективности ЭЭГ-БОС по показателям гемодинамики 79
4.6. Оценка изменений психофизиологического состояния в контрольной группе 81
ГЛАВА 5. Особенности временной организации волновой структуры паттерна ЭЭГ в обследуемой группе и его перестройки в процессе биоуправления потенциалами мозга 83
5.1. Метод оценки статистической структуры волнового взаимодействия волновых компонентов ЭЭГ 83
5.2. Индивидуально-типологические свойства ССВК ЭЭГ в условиях относительного покоя 85
5.3. Особенности организации ССВК ЭЭГ при неврозах 88
5.4. Исходная структура взаимодействия волновых компонентов ЭЭГ при дезадаптационных расстройствах 90
5.5. Характер перестроек статистической структуры взаимодействия волновых компонентов ЭЭГ в процессе биоуправления 99
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 113
ВЫВОДЫ 124
Список сокращений 126
Список цитированной литературы 1
Введение к работе
На фоне научно-технического и социального прогресса наблюдается повышенная требовательность к деятельности человека, что ведет к увеличению стрессовых факторов и, как следствие этого, к увеличению числа дезадаптационных расстройств. Поэтому проблема изучения патогенеза, профилактики и реабилитации этих заболеваний очень актуальна.
Нейро- и психосоматические расстройства, в основе которых лежат невротические срывы высшей нервной деятельности (ВНД) человека связывают с поломкой в системе адаптивной регуляции функций (Вейн, 1974; Кемпннски,1975; Мягер,1976; Карвасарский,1980, 1985; Свядощ, 1982). В свете этих представлений важным становится вопрос об изучении физиологических механизмов регуляции, в основе которых лежит индивидуальная пластичность функций (Василевский, 1979; Сороко, 1984; Сороко и др. 1990). В этой связи особое значение приобретает изучение механизмов адаптивных перестроек функционального состояния мозга и психического состояния (Генкин, Медведев, 1973; Смирнов, Резникова, 1985; Смирнов и др., 1989; Резникова, Петухова, 1995; Миролюбов, 1996 и др.).
Существует большое количество методов воздействия на психофизиологическое состояние. Наиболее разработанными среди них являются фармакологические, однако, они не лишены серьезных недостатков - токсичность, аллергентность, привыкание, зависимость, что может приводить к ущербу для здоровья (Мнролюбов, 1996). В последнее время все большее распространение получают немедикаментозные методы коррекции психофизиологического состояния (Новиков и др., 1988). Разрабатываются теоретические основы их применения. Возникают новые научные направления - адаптационная медицина (Меерсон, 1993), валеология (Брехман, 1987; Аршавский, 1993), восстановительная медицина (Матюхин, Разумов, 1999). В этой связи особый интерес приобретает один из немедикаментозных методов коррекции психофизиологического состояния -адаптивное биоуправление.
Речь идет об управлении деятельностью отдельных физиологических систем или функций организма, иными словами о своеобразной форме обучения (Черниговская, 1978), существенное отличие которой состоит в том, что в этих условиях могут регулироваться и управляться функции, неподвластные произвольному контролю.
Проблема адаптивного биоуправления физиологическими функциями содержит различные, хотя и взаимосвязанные между собой аспекты - клинический, психологический и нейрофизиологический. Клиническое применение метода -медицинская проблема, предполагающая изучение показаний и противопоказаний к его использованию применительно к конкретным нозологическим формам или синдромам, как неврологического, так и общесоматического характера. Психологический аспект проблемы, как отмечает Н.В.Черниговская (1978), имеет отношение к вопросам «сознательного» и «бессознательного». И, наконец, нейрофизиологический подход позволяет изучать регуляторные механизмы центральной нервной системы (ЦНС), их участие в компенсаторных и адаптивных реакциях, возникновении тех или иных нервно-психических нарушений, а также может создать предпосылки для создания новых методов направленной коррекции функциональных состояний.
Метод биоуправления с обратной связью достаточно хорошо зарекомендовал себя в клинике как метод нефармакологического лечения, направленный на мобилизацию резервных возможностей организма (Черниговская, 1978; Черниговская и др., 1982; Мовсисянц, Кайданова, 1980; Святогор, 1988; Lubar, 1997; Штарк, 1998). Исторически важным этапом в развитии этого направления явились представления о саморегуляции физиологических функций как об одном из основных механизмов адаптивного поведения физиологических систем организма, а также концепция о гомеостазе, сформулированная Клодом Бернаром (1937). Но если ранние идеи рефлекторной регуляции функций касались, главным образом, проблемы их регуляции с помощью нервной системы, то исследованиями X. Дельгадо (1971), Дж. Олдса (1962), Дж. В. Пейпза (1962), Дж. Р. Эшби (1962) и многих других было показано, что ЦНС может регулировать и свою собственную деятельность. Это дает предпосылки к созданию способов ее управления.
Среди отечественных работ, положивших начало произвольному регулированию непроизвольных функций организма, следует упомянуть наблюдения В.М.Бехтерева (1890) и С.П.Боткина (1897). Они сводились к тому, что определенные произвольные усилия (самовнушение) способствовали изменениям внутреннего состояния организма.
Теоретическое обоснование метода БОС опирается на представления об условно-рефлекторной деятельности, разработанные великими русскими физиологами И.М.Сеченовым (1961, 1974) и И.П.Павловым (1973) и их идейными продолжателями - К.М.Быковым - теория кортико-висцеральных связей (1960), П.К.Анохиным - теория функциональных систем (1975,1980), Н.П.Бехтеревой -теория устойчивых патологических состояний (1978,1980).
В самостоятельную область исследований метод и сходные с ним методики саморегуляции выделились около трех десятилетий тому назад. Первые работы относятся к концу 60-х - началу 70-х годов (Kamiya,1968; Miller, 1969), с тех пор этот метод утвердился в экспериментальной и клинической практике. Издаются специальные журналы «Biofeedback and Selfregulation", "Apply Psychophysiological Biofeedback" в США и в России «Биологическая обратная Связь» и «Биоуправление. Теория и практика» под редакцией М.Б.Штарка и R.Kall (1988, 1993, 1998, 2002), публикующие результаты изучения «поведения» живых систем в условиях произвольной саморегуляции различных физиологических функций.
Пионерами в разработке метода БОС в нашей стране явились ученые Института экспериментальной медицины РАМН (Санкт-Петербург), в котором более 30 лет осуществляются систематические исследования в указанном направлении. Развитию работ в данном направлении способствовали исследования Н.Н.Василевского, О.В.Богданова, А.М.Зингермана, Е.Г.Ващило, Н.В.Черниговской, И.А.Святогор, Н.Б.Суворова, С.С.Бекшаева, А.А.Сметанкина, Н.М.Яковлева и мн.др. Эти исследования продолжаются и в настоящее время, причем не только в рамках Санкт-Петербургской физиологической школы, но и в Москве под руководством члена-корреспондента РАМН А.М.Вейна (Рябус, 1998), в Новосибирске под руководством академика РАМН М.Б.Штарка (Штарк, 1998; Пронин; 1998; Джафарова и др., 2002 и др.), Омске (Корягина, 2001; Тристан и др., 2002) и ряде других научных центров.
Адаптивное биоуправление (biofeedback) представляет собой комплекс процедур, при проведении которых человеку (а в более глубоком смысле - объекту исследования) посредством цепи внешней обратной связи, преимущественно на базе компьютерной техники подается информация о текущем состоянии управляемой физиологической функции, помогающая развить навыки самоконтроля, обучиться саморегуляции и позволяющая впоследствии изменять эту функцию произвольно. Очень важно побуждение испытуемого с помощью инструкций и выбора стратегии саморегуляции или подкрепление в экспериментах на животных (Сохадзе Хиченко Штарк, 1988).
В методическом плане, как отмечается в литературе (Черниговская, 1978; Сохадзе, Хиченко, Штарк, 1988; Смирнов, Козловская, 1989) наибольшее сходство биоуправленне имеет с инструментальным (оперантным) обуславливанием. Физиологической основой и того и другого метода является замыкание временных связей. Адаптивное биоуправление основано на подкреплении (положительном или отрицательном) определенных состоянии, которые отражаются в показателях регулируемых функций, по существу, как отмечает Н.В.Черннговская (1978) - это временные связи, ассоциации, объединяющие определенные состояния, при которых не всегда возможно представить конкретные нервные проводники.
Научные исследования в области биоуправления интенсивно проводятся в нашей стране и за рубежом. Тем не менее, значительная часть проблем, связанных с оценкой механизмов пластичности нейронных систем, обусловливающих эффективность биологической обратной связи остается нерешенной. Основной дефицит обнаруживается в области фундаментальных исследований, в первую
очередь, изучения взаимодействия физиологических систем в условиях биотехнического тренажа, локализации основных «узлов» пластичности, устойчивости или неустойчивости превентивного, лечебного и реабилитационного эффекта адаптивного биоуправления, его зависимости от понимания внутренних особенностей процедуры. Но надеяться на разрешение этих проблем позволяют достоинства метода (Василевский, Киселев, Алексанян,1988). 1) его универсальность, т.к. имеются равные возможности в регуляции произвольных и непроизвольных нервных соматических и вегетативных функций. Метод применим к регуляции фазических ритмических и тонических физиологических процессов; 2)
Можно выделить три основных направления, по которым развивались исследования по адаптивному регулированию физиологических функций, как в теоретическом, так и в прикладном аспектах.
1. Регулирование и управление показателями двигательной активности. Это электромиографическая БОС (ЭМГ БОС), в которую вошли работы с использованием миорелаксации и релаксационных процедур (по Джекобсону), контроль в режиме БОС нейромышечных единиц и другие приложения (Stoiva, 1989; Богданов и др., 1990; Grazzi, Bussone, 1993; Wong et al., 1997; Черникова, 1998; Simmons et al., 1998; Лаврикова и др., 2002 и др.).
2. Регулирование и управление так называемыми автономными (вегетативными) функциями организма. Основную часть здесь составляют работы, связанные с БОС-тренингом по сердечному ритму, артериальному давлению и скорости распространения пульсовой волны (Тимофеева, 1978; Смирнов, Козловская, 1989; Черниговская и др., 1990; Суворов и др., 1998; Суворов, Фролова, 2002; Labbe, 1995; Hunyor et al., 1997; Lehrer, 1998; Landis, Romano, 1998; Lehrer et al., 2002 и др.).
3. Регулирование и управление показателями биоэлектрической активности мозга (см. ниже).
Биоуправление с обратной связью применяется в настоящее время для регулирования различных форм биоэлектрической активности (БЭА) мозга. Основанием для этого служат известные корреляции между характером БЭА и функциональным состоянием ЦНС. В последнее время это направление во всем мире развивается особенно бурными темпами. Последняя (апрель 2002 года) конференция ААРВ (Association for Applied Psychophysiology and Biofeedback) в Северной Каролине сконцентрировалась на нескольких траекториях развития, выделив в первую очередь регулирование биоэлектрической активности мозга (или нейробиоуправление).
Основное число работ касается регулирования ритмов электроэнцефалограммы (ЭЭГ) как интегративного показателя функционального состояния ЦНС. Наряду со спонтанной активностью приводятся результаты регулирования отдельных компонентов вызванного потенциала (Зенков, Фишман, 1972; Rudell, Fox, 1972; Miltner et al, 1988) , медленных корковых потенциалов (SCP), которые представляют собой электрофизиологические волны низкой частоты с минимальным периодом 200-300 мс возникающие в верхних слоях коры головного мозга (Elbert, 1980; Elbert, Rockstroh, 1987; Bierbaumer, 1991; Rockstroh et al., 1993; Kotchoubey et al, 1997; Siniatchkin et al., 1999; Siniatchkin et al., 2000), уровня межполушарной асимметрии (Kotchoubey, 1996; Rosenfeld et al, 1996; Rosenfeld, 1997).
Регулирование биоэлектрической активности мозга обеспечивает модификацию центральных механизмов функционирования мозга, тем самым, влияя на психофизиологическое состояние человека. В настоящее время оно переживает бурное второе рождение и находит активное применение не только в клинике, но и в педагогике, спорте, профессиональном отборе при некоторых специальностях (авиационная и космическая медицина), у здоровых людей в целях личностного роста (Джафарова и др., 2002; Гринь-Яценко и др., 2002; Тристан и др., 2002; Лазарева, 2002; Васильев и др., 2002).
Нейробиоуправление включает в себя широкий спектр перспективных исследований и продолжает развиваться как жизнеспособная, продуктивная, полезная с клинической точки зрения область, границы которой продолжают раздвигаться. Открывающиеся перспективы требуют постановки новых задач исследований.
Как известно, в основе дезадаптационных нервно-психических расстройств лежат нарушения корково-подкорковых взаимоотношений, обусловленные рассогласованием «макро - и микрорегуляторов» деятельности головного мозга человека (Василевский, 1973; Жоров, Ситковская, 1974; Василевский и др., 1978; Сороко, 1984 и др.). Эти изменения отражаются как в БЭА мозга, так и в нарушении функционирования висцеральных систем, прежде всего сердечно-сосудистой (Святогор и др., 2000).
Несмотря на достаточно большое число работ, посвященных применению методов биологической обратной связи (БОС) в лечении различных патологических состояний, значительная часть вопросов, связанных с изучением механизмов биоуправления, а также успешности и эффективности этого метода, остается нерешенной. Так, остается неясным характер взаимодействия мозговых и висцеральных систем в процессе биоуправления, оценка механизмов их пластичности и адаптивности, а также влияние на характер регуляции функций с помощью БОС индивидуально-типологических особенностей личности.
В связи с этим целью настоящего исследования явилось изучение перестроек межцентральных взаимоотношений по показателям биоэлектрической активности мозга и динамики параметров сердечно-сосудистой системы в процессе биоуправления потенциалами мозга при тревожно-фобических расстройствах и их зависимости от психологических особенностей испытуемых. Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
1. Изучить особенности ЭЭГ у лиц с тревожно-фобическими расстройствами.
2. Изучить характер амплитудно-частотных изменений и перестроек статистической структуры взаимодействия основных компонентов (волн) ЭЭГ на разных этапах биоуправления.
3. Разработать критерии оценки успешности биоуправления и изучить ее зависимость от исходного функционального состояния центральной нервной системы.
4. Оценить эффективность биоуправления по характеру изменений параметров функционирования ЦНС и сердечно-сосудистой системы.
5. Исследовать зависимость успешности и эффективности направленной модификации паттерна ЭЭГ от индивидуально-типологических особенностей пациентов.
