Содержание к диссертации
Введение
Обзор литературы 13
Определения стресса 13
Стадии развития стресса 14
Психологический (эмоциональный стресс) 15
Зависимость устойчивости к эмоциональному стрессу от свойств индивидуальности 19
Активная и пассивная стратегии приспособительного поведения 28
Регуляция вегетативных функций при стрессе 37
Нейрофизиологические корреляты стресса и стрессоустойчивости . 48
Методы моделирования стресса 62
Методы исследования 65
Испытуемые 65
Методика моделирования стресса и схема эксперимента 65
Показатели устойчивости к эмоциональному стрессу и склонности к активной либо пассивной реакции на стресс 68
Метод оценки вегетативных реакций 70
Метод оценки свойств индивидуальности 71
Метод регистрации и анализа ЭЭГ 71
Результаты исследования 74
1. Особенности вегетативной регуляции, времени реакции и свойств индивидуальности у лиц с разным уровнем устойчивости к эмоциональному стрессу и с различными поведенческими
реакциями на стресс 74
Анализ вегетативных реакций на стресс и изменений времени реакции при стрессе 74
Анализ свойств индивидуальности 81
Обсуждение результатов 84
2. Особенности спектральной мощности и когерентности ритмов ЭЭГ у лиц с разным уровнем устойчивости к эмоциональному стрессу и
с различными поведенческими реакциями на стресс 93
Анализ спектральной мощности ритмов ЭЭГ 93
Результаты межгруппового сравнения значений спектральной мощности ритмов ЭЭГ 93
Динамика спектральной мощности ритмов ЭЭГ в трех экспериментальных ситуациях 97
Анализ когерентности ритмов ЭЭГ 104
Результаты межгруппового сравнения значений когерентности ритмов ЭЭГ 104
Динамика когерентности ритмов ЭЭГ в трех экспериментальных ситуациях 111
Межполушарная и лобно-затылочная асимметрия значений когерентности ритмов ЭЭГ 116
Обсуждение результатов 122
Заключение 134
Выводы 137
Список литературы 140
Публикации по теме диссертации 151
- Психологический (эмоциональный стресс)
- Нейрофизиологические корреляты стресса и стрессоустойчивости
- Методика моделирования стресса и схема эксперимента
- Анализ вегетативных реакций на стресс и изменений времени реакции при стрессе
Введение к работе
Объективная оценка уровня стрессоустойчивости человека и особенностей его поведения при стрессе приобретает все большее значение. Это обусловлено ростом информационной и психической нагрузки в современном производстве, интересами профессиональной ориентации, профилактической медицины. Такая оценка необходима для изучения функциональных резервов организма, нормирования труда, подбора кадров на военные специальности, определения эффективности профилактики и реабилитации посттравматических стрессовых расстройств. Особенно актуальны исследования стрессоустойчивости в сфере профессионального отбора кадров на специальности, связанные с работой, при выполнении которой риск ошибочных или непредсказуемых действий слишком велик, и поэтому требуются методы, позволяющие дать точный и исчерпывающий прогноз профессиональной надежности человека.
В наиболее общем виде профессиональную надежность обычно определяют как вероятность успешного выполнения задания [Evans, 1976; Meister, 1984; Swain, Guttmann, 1983]. Некоторые авторы под этим термином понимают безошибочность и своевременность действий оператора на достижение конкретной цели в заданных условиях [Бодров, Орлов, 1998]; устойчивость оптимальных рабочих параметров индивида, в том числе в условиях усложнения обстановки [Небылицын, 1961]; а также уровень работоспособности оператора, который обеспечивает эффективное и своевременное выполнение всех порученных ему функций, как в оптимальных, так и в экстремальных режимах труда [Милерян, 1974]. Следовательно, среди важнейших факторов, определяющих профессиональную надежность, можно выделить стрессоустойчивость, или способность в условиях стресса сохранять высокий уровень работоспособности при минимальных физиологических затратах организма.
В многочисленных исследованиях стресса выявлена зависимость стрессоустойчивости и особенностей адаптации к стрессогенным условиям от таких свойств индивидуальности как сила нервной системы [Strelau, 1985; Данилова, 1992], эмоциональная реактивность [Ольшанникова и др., 1976; Рейковский, 1979], тревожность [Китаев-Смык, 1983; Аракелов и др., 1997], исходный уровень активации [Дикая, 1985; Стрелец и др., 1998; Стрелец и др., 2002; Голикова, Стрелец, 2003]. В зависимости от индивидуальных свойств, адаптация человека к стрессогенным условиям протекает по-разному и обеспечивается различными нейрофизиологическими механизмами [Стрелец и др., 2002; Голикова, Стрелец, 2003; Баранова, 1993; Данилова, 1992]. Показана также неоднородность нейрофизиологических последствий перенесенного эмоционального стресса у участников боевых действий, связанная с особенностями индивидуальной реактивности систем неспецифической активации мозга [Родионова и др., 2003].
В то же время для отбора персонала на некоторые специальности помимо устойчивости к стрессу большое значение имеет также возможность прогнозировать стиль поведения человека в экстремальных условиях, особенности его двигательных реакций на стрессор. Это определяет актуальность более глубокого и детального изучения психических состояний, развивающихся в экстремальных условиях, и форм адаптационной активности, которые сменяют друг друга по мере действия стрессора.
Существуют представления о двух основных стратегиях поведения в угрожающей ситуации, которые заключаются в активном либо пассивном преодолении стрессогенного фактора [Лазарус, 1970; Lazarus, 1993; Gray, 1982; Китаев-Смык, 1983; Fowles, 1988]. Защитные поведенческие акты могут быть разных уровней сложности, и в том и в другом случае действия человека могут быть адекватными или неадекватными ситуации, но если активное реагирование направлено на удаление экстремального фактора (агрессия, бегство), то пассивное реагирование - на его пережидание.
В исследованиях на животных показана тесная взаимосвязь между стилем поведения (активным либо пассивным) и особенностями проявлений стресса в обучении, в вегетативных и нейромедиаторных реакциях [Айрапетянц и др., 1980; Хоничева, Ильяна Вильяр, 1981; Мехедова, Хоничева, 1983; Жуков, 1996; Шаляпина, 1996]. При этом исследования нейрофизиологических механизмов, определяющих преимущественное использование активной либо пассивной стратегии преодоления стресса человеком, весьма немногочисленны. В то же время в работах по изучению стрессоустойчивости это свойство, как правило, рассматривается в отрыве от индивидуальной склонности к активному либо пассивному стилю поведения. Актуальность нашей работы определяет также растущая потребность в поиске методов более точного прогноза поведения субъекта в экстремальных условиях, чем определение только лишь степени его стрессоустойчивости.
Поэтому цель исследования заключалась в изучении физиологических механизмов, формирующих реакцию на эмоциональный стресс у лиц с разным уровнем устойчивости к стрессу, в зависимости от ее сочетания с индивидуальной склонностью к использованию активной либо пассивной стратегии преодоления стресса.
В психофизиологических исследованиях стресса у человека применяются различные модели стрессовых ситуаций. Одной из удобных и широко используемых моделей является операторская деятельность на фоне эмоционального стресса [Соколов и др., 1980; Кручинина, Порошин, 1994; и др.], которая дает возможность оценивать стрессоустойчивость как способность человека переносить высокие психические нагрузки без ущерба для качества выполняемой работы. Среди воздействий, моделирующих эмоциональный стресс, используется, в частности, негативная оценка результатов деятельности [Кручинина, Порошин, 1994], создающая ситуацию «неуспеха». Этот специфически человеческий стрессогенный фактор
представляется нам достаточно сильным при наличии высокой мотивации получения положительной оценки выполненной работы.
Известно, что при действии кратковременных, но достаточно интенсивных стрессоров индивидуальная склонность к активному или пассивному преодолению проявляется как усиление, либо уменьшение эмоционально-двигательной активности [Китаев-Смык, 1983]. Соответственно, можно предположить, что анализ влияния стресса на характер ошибок в операторской деятельности, а именно, оценка индивидуальной склонности реагировать на стресс увеличением количества «ложных тревог», либо ростом числа «пропусков сигнала» отражает тип эмоционально-двигательной реакции на напряженную ситуацию и следовательно, дает представление о преимущественном использовании индивидом активной либо пассивной стратегии преодоления стресса.
Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи исследования:
Создать методику, позволяющую количественно оценивать изменения эффективности операторской деятельности в условиях эмоционального стресса, и определять стиль поведения человека по влиянию стресса на характер совершаемых ошибок - на количество «ложных тревог» и «пропусков сигнала».
С помощью созданной методики выявить наиболее типичные варианты поведения в процессе операторской деятельности в условиях эмоционального стресса и проанализировать особенности регуляции сердечного ритма в соответствующих группах испытуемых.
Изучить динамику изменений спектральной мощности и когерентности ритмов ЭЭГ в выделенных группах испытуемых во время операторской деятельности в нормальных и стрессогенных условиях.
4. Сопоставить выявленные типы реагирования на стресс со свойствами индивидуальности испытуемых, определяемыми с помощью психологического тестирования.
Положения, выносимые на защиту.
Предложенная модель операторской деятельности в условиях эмоционального стресса, вызванного ситуацией «неуспеха», позволяет на основе анализа совершаемых ошибок выявлять 4 поведенческие стратегии преодоления стресса. В основе каждой из них лежит комбинация свойств стрессоустойчивости либо стрессонеустойчивости (определяемых по влиянию стресса на работоспособность) и склонности к активной либо пассивной стратегии преодоления стресса (по возрастанию количества «ложных тревог» либо «пропусков сигнала» при стрессе).
Паттерн реакций на эмоциональный стресс у стрессоустойчивых субъектов, независимо от стиля поведения, заключается в росте симпатических влияний на сердечный ритм, уменьшении времени реакции, снижении спектральной мощности и когерентности тета-ритма и усилении мощности бета 1-диапазона. Для этих лиц характерно также преобладание активности правого полушария. У стрессонеустойчивых субъектов в условиях стресса отмечено снижение мощности бетаї-ритма, а статистически значимых изменений в уровне симпатического тонуса, в скорости реакции и выраженности тета-ритма не выявлено. Им в большей мере свойственно доминирование левого полушария.
Для лиц с активной стратегией поведения в напряженной ситуации, независимо от уровня стрессоустойчивости, при стрессе характерен рост спектральной мощности и когерентности бета2-ритма, а также преобладание активности передних отделов коры над задними. У субъектов, склонных к использованию пассивной стратегии, при стрессе отмечен рост когерентности тета-ритма по отношению к состоянию покоя и преобладание активации затылочных областей коры над лобными.
Научная новизна. Впервые проведено комплексное
психофизиологическое исследование лиц, различающихся не только по степени устойчивости к стрессу, но и по особенностям поведения в условиях стресса, которые проявляются в увеличении под действием стрессора количества «ложных тревог» либо «пропусков сигнала» среди ошибок, совершаемых в процессе операторской деятельности.
Выявлены вегетативные и нейрофизиологические корреляты 4-х поведенческих стратегий преодоления эмоционального стресса, вызванного ситуацией «неуспеха», которые определяются, с одной стороны, устойчивостью к стрессу, с другой - склонностью к активной либо пассивной реакции на стресс.
Результаты анализа свойств индивидуальности у субъектов, характеризовавшихся увеличением под действием стрессора количества «ложных тревог», и у субъектов, отличавшихся в этих условиях ростом числа «пропусков сигнала», позволяют заключить, что особенности эмоционально-двигательных реакций на стрессор отражают склонность к активному либо пассивному преодолению напряженных ситуаций в реальной жизни.
Теоретическая и практическая значимость. Предложенная модель операторской деятельности в условиях эмоционального стресса, вызванного ситуацией «неуспеха», позволяет на основе анализа совершаемых ошибок судить не только о степени устойчивости к стрессу, но и о склонности к активной либо пассивной стратегии преодоления стресса.
Показано различие вегетативных реакций и изменений электрической активности коры больших полушарий головного мозга в процессе работы в условиях стресса в зависимости от сочетания стрессоустойчивости со склонностью к активной либо пассивной реакции на стрессор. Это свидетельствует о том, что в зависимости от индивидуальных свойств успешная и неуспешная адаптация к стрессу осуществляется по-разному, и мобилизация ресурсов организма для преодоления напряженной ситуации
обеспечивается преимущественным участием различных
нейрофизиологических систем. Полученные результаты углубляют понимание механизмов функционирования активационных систем мозга, обеспечивающих мобилизацию ресурсов организма для выхода из стрессогенной ситуации и опосредующих активный либо пассивный стиль поведения человека в условиях стресса.
Обнаруженные различия в вегетативной регуляции, свойствах индивидуальности и изменениях организации биоэлектрической активности коры у лиц с различным уровнем стрессоустойчивости и с разными эмоционально-двигательными реакциями в условиях эмоционального стресса позволяют использовать данную экспериментальную модель для дальнейших исследований нейрофизиологических основ индивидуального поведения.
Результаты исследования могут быть использованы для создания методов более точного прогноза поведения человека в экстремальных условиях, его способности переносить высокие психические и эмоциональные нагрузки. Созданная в процессе работы над диссертацией методика моделирования стресса с 2000 года используется на практике при проведении профессионального отбора кадров на военную службу.
Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на III Всероссийской медико-биологической конференции молодых исследователей «Человек и его здоровье» (Санкт-Петербург, 2000); на XXX Всероссийском совещании по проблемам высшей нервной деятельности, посвященном 150-летию со дня рождения И.П.Павлова. (Санкт-Петербург, 15-18 мая 2000); на научной конференции молодых ученых ИВНД и НФ РАН, МГУ им. М.В.Ломоносова. (Москва, 9-Ю октября 2002); на XIX съезде физиологического общества им. Павлова (Екатеринбург, 19-24 сентября 2004); на III Всероссийской конференции по проблемам боевого стресса (Москва, 28-29 октября 2004). Апробация состоялась на совместном заседании лаборатории условных рефлексов и физиологии эмоций, группы
нейрофизиологии когнитивных процессов и группы экспериментальной патологии и терапии ВНД Института ВНД и НФ РАН 02 декабря 2004 г.
Объем и структура диссертации. Диссертация содержит следующие основные разделы: введение, обзор литературы, методы исследования, результаты исследования и их обсуждение, заключение, выводы и библиографический указатель, включающий 174 работы на русском и 66 на иностранных языках. Работа изложена на 152 машинописных страницах, содержит 12 таблиц и 17 рисунков.
По теме диссертации опубликовано 12 работ.
Психологический (эмоциональный стресс)
Селье выделял три стадии развития стресса: мобилизация адаптационных возможностей организма (стадия тревоги), сбалансированное расходование адаптационных резервов (стадия резистентности) и стадия истощения механизмов регуляции [Селье, 1979].
По мнению К.И.Погодаева [Погодаев, 1976], действие стрессора на ЦНС вызывает последовательно ряд стадий, которые в зависимости от интенсивности и времени воздействия могут переходить друг в друга: возбуждение - перевозбуждение (перенапряжение) - адаптация - утомление -истощение в головном мозге. При этом именно в результате напряжения или перенапряжения процессов метаболической адаптации в головном мозге развертывается последующая деятельность единых нейрогуморальных и внутриклеточных механизмов регуляции, приводящая к защите или повреждению организма на разных его уровнях.
Исследования стресса при экстремальных факторах разного характера и разной продолжительности [Китаев-Смык, 1978; Китаев-Смык, 1979] позволили выделить ряд форм адаптационной активности, то есть форм «общего адаптационного синдрома», которые были названы субсиндромами стресса. В условиях, когда на человека длительно действуют предельно-переносимые стресс-факторы, эти субсиндромы следуют один за другим в определенном порядке, то есть становятся фазами развития стресса с последовательным переходом от доминирования субсиндрома, знаменующего относительно низкий функциональный уровень адаптации, к субсиндрому, симптомы которого свидетельствовали о мобилизации иерархически более высокого уровня адаптации. Первым в предельно переносимых экстремальных условиях проявляется эмоционально-поведенческий субсиндром, то есть изменение эмоционально-двигательной активности при стрессе. Его сменяет вегетативный субсиндром (превентивно-защитной вегетативной активности). По мере угасания этих двух субсиндромов, а их можно рассматривать как проявления этапов адаптационной активизации иерархически более низкой «функциональной системности» организма, становились манифестированными когнитивный субсиндром (изменения мыслительной активности при стрессе) и социально-психологический субсиндром (изменения общения при стрессе) [Китаев-Смык, 1983].
В поздних работах Г. Селье находит свое отражение признание роли психических факторов - индивидуального восприятия и индивидуальной интерпретации стимула - в генезе стресса. Селье [1979] использует термин психический стресс, понимая под этим стресс, который сопровождает произвольное межличностное поведение и вызывается отношениями между людьми, их положением в обществе. В дальнейшем психическим проявлениям адаптационного синдрома, описанного Селье, было присвоено наименование «эмоциональный» стресс [Lasarus, 1969; Lasarus, 1977]. Эмоциональная напряженность является обязательным компонентом стресса, вследствие чего стресс в результате психологических воздействий был назван эмоциональным. Стресс и эмоции появляются в сознании человека почти одномоментно после начала действия стрессора. Первая фаза стрессовой реакции, предшествующая состоянию тревоги (по Селье), призвана подготовить организм человека, она протекает на неосознаваемом уровне, обеспечивая защитное поведение за счет рефлекторных сенсомоторных реакций. Вторая же фаза - возникновение соответствующих эмоций после оценки опасности - необходима для последующего сознательного управления и выбора тактики поведения, но никак не может повлиять на направленность стресс вьіх__механизмов. Осознание и оценка силы стрессовой реакции во многом определяется выраженностью эмоции [Аракелов, 1995]. Симонов [1987], анализируя роль эмоций в стрессорной реакции, выделил следующие различия между ними и провел границу между стрессом и собственно эмоциональными реакциями: і. Эмоции разнонаправлены (положительные и отрицательные), их механизмы различны, а стресс всегда однонаправлен - на мобилизацию жизненных сил организма, независимо от последующей направленности (знака) эмоций. 2. Величина стрессовой реакции прямо зависит от силы стрессора, а иногда и превышает ее. У эмоций эта зависимость более многозначна и значительно менее жестка. 3. При всем внешнем сходстве исполнительных структур мозга (гипоталамус) конкретные зоны их инициации различны. 4. Стресс и эмоции выполняют разные функции. Стрессор вызывает избыточную реакцию на неосознаваемом уровне, обеспечивая необходимую степень гомеостаза, и только затем возникающие эмоции вводят свои переключающие и компенсаторные механизмы для осознания и оценки адекватности реакции организма [Симонов, 1987]. Лазарус [1970] предложил разделять физиологический стресс, вызванный реальным физическим раздражителем и психический (эмоциональный) стресс, связанный с субъективной оценкой предстоящей ситуации как угрожающей, когда основным стрессогенным фактором выступает субъективное восприятие угрозы. Последователи Лазаруса рассматривают стресс как индивидуально-приспособительную реакцию человека на осложнение ситуации. Фокус интересов в подходе смещается от гомеостатических моделей регуляции к процессуальному анализу индивидуально-психологических факторов, обуславливающих динамику стресса [Appley, Trumbull, 1986]. Центральное место в этом анализе занимают индивидуальная значимость и субъективная (когнитивная) оценка ситуации, в которой у человека возникают проблемы, а также те способы, с помощью которых он пытается преодолеть затруднения. При разграничении понятий физиологического и психологического стресса Р. Лазарусом подчеркивалось, что в последнем случае стрессовую реакцию следует понимать как результат того, «что в каждой конкретной ситуации индивид требует от самого себя» и имеются ли у него средства для того, чтобы эффективно справиться с субъективно воспринимаемой угрозой [Lazarus, 1966]. Следовательно, возникновение психического стресса в определенной ситуации может отмечаться не в силу объективных характеристик, а в связи с субъективными особенностями восприятия и сложившимися стереотипами реагирования.
Нейрофизиологические корреляты стресса и стрессоустойчивости
Это хорошо согласуется с представлениями о связи фактора энергии медленных ритмов с процессом развития охранительного, безусловного торможения [Ройтбак, 1969; Ройтбак, 1975], с развитием состояния утомления [Голубева, Рождественская, 1969; Суворова, 1975], со склонностью к стрессонеустойчивости [Суворова, Туровская, 1968]. По данным Русалова этот фактор оказался отрицательно связан со скоростью психических процессов, а фактор частоты медленных ритмов - негативно связан с активностью. Тяжелая физическая работа или монотонная деятельность вызывали увеличение в ЭЭГ медленных ритмов [Ройтбак, Дебабришвили, 1959]. Полагают, что смещение частотного спектра ЭЭГ в сторону более низких частот указывает на снижение функционального состояния мозга и некоторых показателей психических возможностей [Соколов, Стеклова, 1970].
Усиление тета-ритма в ЭЭГ служит одним из симптомов эмоционального возбуждения. Он был зарегистрирован у здоровых людей при отрицательных [Суворова, 1975], и положительных [Walter, 1953; Валуева, 1967; Денисова, 1978] эмоциях, а также при восприятии эмоционально значимых слов [Ильюченок, 1996]. Нарастание мощности этого ритма совпадает со снижением бдительности человека-оператора к внешним сигналам [Beatty et al., 1974; Дикая, 1991]. А доминирование тета-ритма в покое может свидетельствовать о повышенной эмоциональной напряженности [Чайченко, Харченко, 1981]. Повышение энергии тета-ритма в процессе деятельности является отражением психо-эмоционального напряжения [Уолтер, 1966; Дикая, 1991]. У больных с реактивной депрессией отмечается общее снижение мощности биопотенциалов мозга, на фоне повышения тета-активности [Стрелец и др., 1997]. Считается, что усиление тета-ритма при эмоциональных состояниях не сводится к простой активации неокортекса со стороны лимбических структур - тета-ритм можно рассматривать как электрофизиологический коррелят механизма, квантующего поток извлекаемых из памяти энграмм, который усиливается в характерной для эмоций ситуации прагматической неопределенности [Симонов, 1981]. Это подтверждают данные о связи тета-синхронизации с функционированием памяти и внимания [Klimesch et al., 1996; Klimesch, 1999]. Тета-ритм рассматривается также как коррелят поведенческой активности, реализация которой связана с гиппокампом. Он наблюдается при повышенной активации, при ориентировании, исследовании и внимании, обучении и памяти, мотивациях и эмоциях [Vinogradova, 1995].
Бета-активность многие исследователи связывают с генерализованными активирующими влияниями на кору со стороны ретикулярной формации ствола мозга [Беритов, 1969; Ройтбак, 1969; Русинов и др., 1988; Жирмунская, 1996; Данилова, 1998]. В то же время ее усиление характерно и для эмоциональных состояний [Русалова, 1979; Русалова, Калашникова, 1993; Стрелец и др., 1997; Данилова, 1998]. Этот ритм сильнее выражен у высокотревожных особей, чем у низкотревожных [Свидерская и др., 2000; Свидерская и др., 2001]. При стрессе усиление спектральной мощности в бета-полосе отмечается у лиц с высоким исходным уровнем активации [Голикова, Стрелец, 2003]. Бета-ритм связывается также с когнитивными функциями, он регистрируется на фоне напряжения внимания [Базанова и др., 2003]. В исследовании В.М.Русалова [1979] фактор частоты и энергии бета-2 ритма обнаружил связь с чувствительностью испытуемых к вероятностной среде и пластичностью саморегуляции. Автор предположил, что биоэлектрическая активность мозга в данной полосе частот является одним из компонентов нейрофизиологического комплекса, лежащего в основе легкости генерирования новых тактик интеллектуального поведения. Это предположение подтверждается данными о наличии положительной корреляционной взаимосвязи между уровнем синхронизации бета2-ритмов в лобных отделах коры и уровнем интеллектуальной активности [Базанова и др., 2003].
Основной ритм биоэлектрической активности мозга человека - альфа-ритм - доминирует в ЭЭГ здоровых людей в спокойном состоянии бодрствования. Любая активация (усиление внимания, интеллектуальная активность и т.д.) ведет к угнетению этого ритма, что позволяет связывать альфа-ритм с отражением определенного уровня активности коры больших полушарий. Снижение альфа-индекса свидетельствует об усилении неспецифической церебральной активации, повышении уровня бодрствования и может быть связано с состоянием мобилизации, эмоциональной напряженности. Он наиболее организован у лиц уравновешенных, малотревожных, легко адаптирующихся к среде, дезорганизация альфа-ритма может наблюдаться при сильном утомлении [Павлова, Романенко, 1988, Батуев, 1994]. Выраженность этой ритмической составляющей ЭЭГ традиционно связывается также со свойствами нервной системы: меньшие величины альфа-индекса говорят о преобладании возбуждения или более высокой динамичности возбуждения, по терминологии Небылицына, в то время как большие величины свидетельствуют о преобладании тормозного процесса (высокой динамичности торможения) [Туровская, 1974].
Частота альфа-ритма отражает уровень активации мозга [Небылицын, Крупнов, 1970; Голубева и др., 1974а; Голубева и др., 19746; Гусева, Шляхта, 1974], она также характеризует уровень возбудимости. Показано, что более возбудимые и импульсивные испытуемые имеют более высокочастотный альфа (свыше 10,3 кол/сек) и лучшее навязывание частот бета-диапазона [Mundy-Castle, 1953]. Частота альфа-ритма связана положительной корреляцией с общей, интеллектуальной и коммуникативной активностью, определяемым по опроснику В.М.Русалова ОФДСИ [Базанова и др., 2003].
Есть представления о существовании нескольких источников альфа-ритма [Anderson, Anderson, 1968] и о различном функциональном значении его отдельных поддиапазонов [Данилова, 1992; Klimesch, 1999]. В частности, Н.Н.Даниловой было показано, что состояние непродуктивной напряженности во время деятельности, когда человек тратит большую биологическую цену при низких конечных результатах, связано с доминированием активности низкочастотного альфа-генератора (7-8 Гц), а продуктивная напряженность связана с усилением активности среднечастотного поддиапазона, 9-10 Гц. Природный баланс активности этих генераторов может различаться, было показано, что доминирование среднечастотного альфа имеет место у лиц с высокой устойчивостью к стрессу, с низкой реактивностью по Стреляу, с низкой тревожностью, низким нейротизмом по Айзенку. У лиц с низкой устойчивостью к стрессу выявлено доминирование низкочастотного генератора [Данилова, 1992].
Низкочастотный поддиапазон альфа-ритма рассматривается как показатель уровня бодрствования, его депрессия сопровождает усиление внимания при повышении бдительности («vigilance») и при ожидании («expectancy»), тогда как изменения в высокочастотном альфа связаны с протеканием собственно когнитивной деятельности [Klimesch, 1999].
Методика моделирования стресса и схема эксперимента
В эксперименте приняли участие здоровые праворукие мужчины (N = 53), в возрасте от 21 до 37 лет, средний возраст 24,94±0,55 лет, проходившие психофизиологическое обследование с целью определения профессиональной пригодности к несению воинской службы в экстремальных условиях.
На основе анализа моделей стресса, приведенного в обзоре литературы, мы пришли к заключению, что для решения стоящих перед нами задач наиболее целесообразно использование в эксперименте модели операторской деятельности, которая позволяет количественно оценивать изменения работоспособности оператора в условиях эмоционального стресса. Влияние стресса на характер ошибок, совершаемых в процессе работы - на количество «ложных тревог» и «пропусков сигнала», позволяет также определять стиль поведения человека в напряженной ситуации.
Мы остановились на модели операторской деятельности, основанной на выполнении звукового варианта корректурной пробы. Звуковой вариант корректурного теста удобен тем, что он позволяет параллельно вести запись ЭЭГ при закрытых глазах и вследствие этого избегать артефактов от движения глаз.
В качестве стрессирующего воздействия, как и в работе [Кручинина, Порошин, 1994], решено было использовать порицание, которое представляет собой негативную оценку результатов деятельности с требованием выполнять тест с меньшим количеством ошибок. Поскольку исследование проводилось в условиях профессионального отбора кадров, и в нем принимали участие люди, имеющие высокую мотивацию поступления на службу, это порицание способно было вызвать у испытуемого высокое эмоциональное напряжение.
Помимо порицания в качестве дополнительного стрессогенного фактора мы применяли ложную обратную связь - подкрепление реальных и мнимых ошибок звуковым сигналом. Ложная обратная связь акцентирует внимание субъекта на совершаемых ошибках, усиливая тем самым переживание «неуспеха». Кроме того, она является помехой, отвлекая внимание от предъявляющихся стимулов, а в случае подкрепления правильных реакций создает рассогласование между уверенностью испытуемого в верности своих действий и их негативной оценкой экспериментатором.
В результате был разработан следующий метод, позволяющий моделировать операторскую деятельность в условиях эмоционального стресса (рис.1).
Испытуемому предлагалось выполнить звуковой вариант корректурной пробы. В псевдослучайном порядке ему диктовались цифры от 0 до 9. Межстимульный интервал составлял 750 мс. При предъявлении цифр 3 и 7 испытуемый должен был нажимать левую кнопку «мыши» компьютера. Всего предъявлялось 400 стимулов, из них 122 значимых (цифры 3 и 7). Продолжительность пробы составляла 5 минут. По завершении теста (вне зависимости от успешности выполнения) испытуемому сообщалась отрицательная оценка результатов деятельности с требованием выполнить корректурную пробу еще раз и с меньшим количеством ошибок. Во время повторного выполнения теста в качестве дополнительного стрессогенного фактора использовалась ложная обратная связь - каждая ошибка сопровождалась звуковым сигналом, причем несколько раз звуковым сигналом подкреплялись правильные реакции испытуемого.
Текст инструкции к корректурной пробе: «Внимание, слушайте инструкцию. Сейчас Вам будут диктоваться цифры. При появлении цифры 3 или цифры 7 Вы должны нажимать на кнопку. Цифры будут диктоваться на протяжении 5 минут. Во время выполнения теста постоянно держите палец на кнопке».
Текст порицания: «Задание выполнено слабо, Вы не сосредоточились. Вам дается возможность еще раз выполнить тест и постараться улучшить свой результат. Будьте предельно внимательны, так как результат этого теста учитывается при вынесении заключения о Вашей профессиональной пригодности. Повторяю инструкцию еще раз: услышав цифру 3 или цифру 7, Вы должны нажимать на кнопку. Каждая пропущенная цифра или лишнее нажатие будут сопровождаться звуковым сигналом. Соберитесь и выполните задание без ошибок».
Инструкция, порицание и цифры стимульного материала были записаны в виде аудио-файлов и подавались с помощью специальной компьютерной программы (автор программного обеспечения Д. Н. Берлов, НИИ физиологии им. А.А. Ухтомского Санкт-Петербургского государственного университета). Эксперимент включал три ситуации: 1. Состояние спокойного бодрствования перед предъявлением инструкции к корректурной пробе. 2. Операторская деятельность в нормальных условиях (первое выполнение корректурной пробы). 3. Операторская деятельность в условиях эмоционального стресса (выполнение корректурной пробы после порицания, на фоне ложной обратной связи). Во время эксперимента испытуемые находились в кресле в затемненном помещении. На протяжении всего эксперимента глаза испытуемого были закрыты. В трех экспериментальных ситуациях записывались физиологические параметры (пульс и ЭЭГ).
Анализ вегетативных реакций на стресс и изменений времени реакции при стрессе
Существуют представления о двух основных стратегиях поведения в угрожающей ситуации, которые заключаются в активном либо пассивном преодолении стрессогенного фактора [Лазарус, 1970; Lazarus, 1993; Gray, 1982; Китаев-Смык, 1983; Fowles, 1988]. Защитные поведенческие акты могут быть разных уровней сложности, и в том и в другом случае действия человека могут быть адекватными или неадекватными ситуации, но если активное реагирование направлено на удаление экстремального фактора (агрессия, бегство), то пассивное реагирование - на его пережидание.
Известно, что при действии кратковременных, но достаточно интенсивных стрессоров индивидуальная склонность к активному или пассивному преодолению проявляется как усиление, либо уменьшение эмоционально-двигательной активности [Китаев-Смык, 1983]. Поэтому особенности поведенческих реакций при различных стрессогенных воздействиях позволяют разделить большинство испытуемых на группы лиц с активной и пассивной реакцией на стресс, однако, и активный и пассивный стиль преодоления напряженной ситуации сами по себе еще не определяют устойчивость человека к стрессу.
В нашем исследовании были выявлены 4 поведенческие стратегии преодоления эмоционального стресса в зависимости от устойчивости к данному виду стрессоров и от характера поведенческой реакции на негативное воздействие. Эти стратегии оказались связаны с некоторыми особенностями вегетативных реакций и личностных свойств испытуемых.
У испытуемых 1-й группы под влиянием стрессогенных факторов качество деятельности улучшалось, при этом стресс вызвал увеличение доли «ложных тревог» среди допущенных ошибок, то есть отмечалось усиление двигательной активности. Эти лица были определены как устойчивые к эмоциональному стрессу с активной реакцией на стресс. Для них был характерен высокий уровень активации симпатического отдела ВНС, на фоне остальных испытуемых это было особенно заметно в состоянии покоя перед экспериментом. Представители 1-й группы в условиях действия стрессогенных факторов лучше справились с задачей, несмотря на то, что наблюдавшийся в покое и при деятельности в нормальном режиме высокий уровень активации симпатической нервной системы позволяет предполагать у них повышенный уровень эмоционального напряжения. Однако сам по себе факт повышенной эмоциональной возбудимости не является прогностически неблагоприятным признаком, если при этом сохраняется высокая работоспособность. По-видимому, испытуемых группы 1 можно охарактеризовать как высокоэргичных индивидов, у которых достаточные адаптационные ресурсы сочетаются с повышенным уровнем эмоциональной активации. Можно заключить, что подобные свойства нервной системы во многом обуславливают такие психологические качества, как смелость, независимость и самостоятельность, выявленные у этих субъектов с помощью 16 PF.
Статистический анализ выявил положительную корреляцию между усилением двигательной активности и активацией симпатической нервной системы при стрессе (по значениям прироста ИН), однако для представителей группы 2 эта закономерность не прослеживалась: пассивная поведенческая реакция на стресс у них сочеталась с выраженным усилением симпатических влияний на сердечный ритм. Как и в 1-й группе, у этих субъектов в условиях стресса качество деятельности улучшалось, однако при стрессе они допускали больше «пропусков», чем «ложных тревог». На фоне действия стрессогенных факторов у них наблюдался наиболее высокий прирост активации симпатического отдела вегетативной нервной системы по сравнению с деятельностью в нормальном режиме. У этих испытуемых отмечалось также значительное снижение времени реакции на значимые сигналы при стрессе. Для испытуемых, отнесенных к группе 2, характерны высокие значения показателей экстраверсии, им свойственны жизнерадостность и общительность. Есть данные о том, что при деятельности в условиях нарастания эмоционального напряжения, у экстравертов оптимальные значения эмоциональной напряженности, при которых наблюдается максимальная эффективность деятельности, достигаются позже, чем у интровертов [Eysenck, 1975а; Eysenck, 19756; Фролов, Милованова, 2000], что соответствует действию более сильных внешних активирующих влияний. Поэтому можно заключить, что в отличие от испытуемых группы 1, при первом выполнении корректурной пробы эти лица характеризовались низким уровнем активации и вследствие этого недостаточной концентрацией внимания, однако, действие стрессогенных факторов вызвало быструю мобилизацию дополнительных резервов, на что указывают увеличение скорости реакции и усиление вегетативного обеспечения.
Таким образом, у испытуемых 2-й группы отмечены с одной стороны, рост симпатических влияний на сердечный ритм и снижение времени реакции, свидетельствующие о росте активации в ответ на стрессогенное воздействие, с другой — наблюдается увеличение процента пропусков сигнала, которое является показателем торможения поведения. По-видимому, усиление или снижение двигательной активности при стрессе не имеют четких и однозначных связей с другими проявлениями стресса. По данным Китаева-Смыка [1983], поведенческие реакции на стресс (уровень двигательной активности, время реакции, работоспособность) и вегетативные не всегда изменяются однонаправлено. К примеру, различия в скоростных показателях работы у лиц с разными поведенческими стратегиями Китаев-Смык наблюдал только в условиях недостаточной адаптации к стрессу, когда у всех испытуемых реакция была замедлена, но у лиц с пассивной стратегией наблюдалось более выраженное увеличение времени реакции на значимые сигналы. А по мере адаптации к стрессору у всех участников эксперимента, независимо от типа реакции на стрессогенное воздействие, отмечалось снижение времени реакции.
Наши результаты также указывают на связь изменения скоростных показателей деятельности при стрессе, прежде всего, с устойчивостью к стрессу, а не со склонностью к активно-оборонительной или пассивно-оборонительной реакции на стресс. Об этом свидетельствует значимое снижение времени реакции при стрессе у стрессоустойчивых субъектов (группы 1 и 2), в то время как в группах 3 и 4, то есть у стрессонеустойчивых лиц, быстрота реакции достоверно не изменилась.
Но следует также учесть, что при выполнении корректурной пробы после порицания сигнал обратной связи сообщал испытуемому об ошибках, и в том числе о запаздывающих реакциях. Поэтому можно заключить, что на всех участников эксперимента действовал фактор, который побуждал быстрее реагировать на значимые сигналы. Возможно, с этим связано отсутствие различий в динамике скоростных показателей деятельности у «активных» и «пассивных» испытуемых, хотя при первом выполнении теста, когда не действовал «подгоняющий» фактор обратной связи, выявлена положительная зависимость между скоростью реакции и уровнем двигательной активности.
В соответствии с представлениями Дж. Грея [1984], можно допустить, что если у представителей 1-й группы больший вклад в обеспечение реакции на стресс вносит система «борьбы/бегства», то у лиц группы 2 в ответ на стрессогенный фактор актуализируется система «поведенческого торможения», для которой характерно торможение двигательной активности в сочетании с увеличением уровня неспецифической активации и усилением внимания.
