Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 13
1.1. Психофизиология функциональных состояний 13
1.2. Современные представления об ауторегуляции функциональных состояний 21
1.3. Организация целенаправленного поведения 40
1.4. Методики изучению поведения 45
1.5. Исторический аспект изучения целенаправленного поведения антропоидов (шимпанзе) 48
1.6. Сердечный ритм как показатель функционального состояния 52
2. Материалы и методы 61
2.1. Экспериментальная установка 61
2.2. Выборка испытуемых 63
2.3. Структура исследования 65
2.4. Измеряемые показатели и обработка результатов. 69
3. Результаты исследования 73
3.1. Особенности поведенческого реагирования и продуктивность инструментальной деятельности при приближении цели-объекта в заданиях с последовательностями скоростей 250 мм/с, 250-125 мм/с, 125 мм/с 73
3.1.1. Общая характеристика поведения шимпанзе в первой серии эксперимента 73
3.1.2. Общая характеристика поведения детей в первой серии эксперимента 76
3.1.3. Сравнительная характеристика реакций ауторегуляции у шимпанзе и детей 79
3.1.4. Индивидуальные особенности проявления реакции избегания в первой серии у шимпанзе 84
3.1.5. Индивидуальные особенности проявления реакции избегания в первой серии у детей 85
3.1.6. Характеристика продуктивности инструментальной деятельности у шимпанзе 87
3.1.7. Характеристика продуктивности инструментальной деятельности у детей 90
3.2. Особенности поведенческого реагирования, продуктивность деятельности и показатели вариабельности сердечного ритма при чередовании скоростей 250-125 мм/с, 250-50 мм/с, 250-25 мс, 250-10 мм/с, 250-5 мм/с приближающейся цели-объекта 91
3.2.1. Общая характеристика поведения у шимпанзе 92
3.2.2. Общая характеристика поведения у детей 95
3.2.3. Характеристика реакций ауторегуляции у шимпанзе 96
3.2.4. Характеристика реакций ауторегуляции у детей 99
3.2.5. Изменение коэффициента продуктивности инструментальной деятельности у шимпанзе 101
3.2.6. Изменение коэффициента продуктивности деятельности у детей 102
3.2.7. Вклад прерываний деятельности и латентного периода в величину КП инструментальной деятельности у шимпанзе и детей 103
3.2.8. Изменение некоторых показателей ВСР у детей, характеризующих функциональное состояние 105
3.3. Особенности поведенческого реагирования, продуктивность деятельности и показатели вариабельности сердечного ритма в ситуации убывающей последовательности скоростей приближения объекта (250 мм/с- 125 мм/с-50 мм/с-25 мм/с- 10 мм/с-5 мм/с) 109
3.3.1. Общая характеристика поведения шимпанзе в заданиях с последовательностью скоростей 250 мм/с - 125 мм/с - 50 мм/с - 25 мм/с - 10 мм/с - 5 мм/с 110
3.3.2. Общая характеристика поведения детей в заданиях с последовательностью скоростей 250 мм/с - 125 мм/с - 50 мм/с - 25 мм/с - 10 мм/с - 5 мм/с 113
3.3.3. Реакции ауторегуляции у шимпанзе в ситуации убывающей последовательности скоростей приближения объекта (250 мм/с - 125 мм/с- 50 мм/с-25 мм/с- 10 мм/с- 5 мм/с) 115
3.3.4. Реакции ауторегуляции у детей в заданиях последовательности скоростей 250 мм/с - 125 мм/с - 50 мм/с - 25 мм/с - 10 мм/с - 5 мм/с 118
3.3.5. Продуктивность инструментальной деятельности у шимпанзе в заданиях последовательности скоростей 250 мм/с - 125 мм/с - 50 мм/с - 25 мм/с - 10 мм/с - 5 мм/с 119
3.3.6. Продуктивность инструментальной деятельности у детей в в заданиях последовательности скоростей 250 мм/с - 125 мм/с - 50 мм/с-25 мм/с- 10 мм/с- 5 мм/с 121
3.3.7. Показатели сердечного ритма у детей в заданиях с последовательностью скоростей 250 мм/с - 125 мм/с - 50 мм/с - 25 мм/с- 10 мм/с -5 мм/с 121
4. Обсуждение результатов 123
4.1. Первая экспериментальная серия. Особенности поведенческого реагирования и продуктивность инструментальной деятельности при приближении цели-объекта в заданиях с последовательностями скоростей 250 мм/с, 250-125 мм/с, 125 мм/с 123
4.2. Вторая экспериментальная серия. Особенности поведенческого реагирования, продуктивность деятельности и показатели вариабельности сердечного ритма при чередовании скоростей 250-125 мм/с, 250-50 мм/с, 250-25 мс, 250-10 мм/с, 250-5 мм/с приближающейся цели-объекта 131
4.3. Третья экспериментальная серия. Особенности поведенческого реагирования, продуктивность деятельности и показатели вариабельности сердечного ритма в ситуации убывающей последовательности скоростей приближения объекта (250 мм/с - 125 мм/с - 50 мм/с - 25 мм/с - 10 мм/с -5 мм/с) 141
Заключение 151
Выводы 154
Список литературы 156
- Современные представления об ауторегуляции функциональных состояний
- Общая характеристика поведения шимпанзе в первой серии эксперимента
- Изменение некоторых показателей ВСР у детей, характеризующих функциональное состояние
- Первая экспериментальная серия. Особенности поведенческого реагирования и продуктивность инструментальной деятельности при приближении цели-объекта в заданиях с последовательностями скоростей 250 мм/с, 250-125 мм/с, 125 мм/с
Введение к работе
Проблема ауторегуляции функционального состояния организма в процессе достижения цели является актуальной в плане изучения механизмов организации целенаправленного поведения и разработки мер предупреждения развития стресса и патологических состояний высшей нервной деятельности.
Нервные механизмы ауторегуляции деятельности, а также их роль в становлении целостного поведения, наиболее активно исследовались в последней трети XX века отечественными физиологами и изначально основывались на работах школ И.П. Павлова, П.С. Купалова и П.К. Анохина. Нами не было обнаружено зарубежных исследований, рассматривающих ауторегуляторную активность организма и компенсаторные реакции при отклонениях от оптимума функционального состояния, часто возникающие в процессе обучения, при выработке и переделке условных рефлексов, — с точки зрения раскрытия механизмов физиологической регуляции деятельности. До сих пор не проводилось работ в этом направлении и на детях дошкольного возраста, в том числе и в сравнительно-физиологическом аспекте.
В последнее время появляются физиологические исследования, рассматривающие внутримозговые предпосылки тонкой подстройки функционального состояния человека при выполнении различных интеллектуальных (когнитивных), сенсорных и моторных задач (Nikolaus et al., 1995; Zimmerman, Kitsantas, 1996; Кирой, Асланян 2005, 2006; Соколова, Мачинская, 2007). Психологами и психофизиологами исследуется роль психических закономерностей самоконтроля при выполнении той или иной деятельности, принятии решений и выбора целей (Bandura, 1997; Kahneman, Tversky, 2000; Адрианов, Василюк, 2001). Довольно много работ посвящено изучению функционального состояния человека-оператора в процессе трудовой деятельности (Забродин, 1983;
Медведев, Миролюбов, 1984; Илюхина, 1986; Фролов, 1987; Данилова, 1999; Дикая, 2002; Леонова и др., 2004).
Несмотря на то, что в литературе представлены обширные данные о том, что различные формы поведенческого реагирования, особенно у приматов, влияют на функциональное состояние организма, детального анализа закономерностей ауторегуляторной компенсации изменений состояния в процессе достижения цели так и не было проведено, что во многом было связано с отсутствием релевантной методики для анализа целостного целенаправленного поведения (Павлов, 1951; Анохин, 1973; Сыренский, Кузнецова, 1990).
Методика приближающейся цели, использованная в настоящей работе, позволяет не только качественно, но и количественно решить данную проблему (Способ определения целеустремленности: А.с. 1410948 СССР. МКИ4 А61В5/16 / Кузнецова, Наулайнен, Сыренский, 1988).
Доказано, что шимпанзе являются наиболее адекватной моделью для изучения высшей нервной деятельности человека и целенаправленного поведения (Вацуро, 1948; Воронин, 1977; Фирсов, 1987; Сыренский, Кузнецова, 1990; Новоселова, 2001; Кузнецова и др., 2006).
На протяжении многих лет проводились исследования поведения антропоидов (шимпанзе), интеллектуальных способностей, в том числе способностей к обобщению и переносу навыков, памяти, коммуникации и конструированию, изучалась манипуляционная орудийная деятельность, с помощью приматов моделировались неврогенные и другие ситуации (Yerkes, 1927; Кёлер, 1930; Ладыгина-Коте, 1935; 1959; Штодин, 1947; Павлов, 1951; Вацуро, 1957; Ониани, Бакурадзе, 1967; Счастный, 1972; Старцев, 1973; Черкович и др., 1973; Джалагония, 1975; Карамян, 1976; Нанейшвили, 1985; Дерягина, 1986; Урманчеева, 1986; Фирсов, 1987; Antinucci, 1990; Зорина, Смирнова, 2006; Read, 2008).
Однако многообразие форм ауторегуляции у шимпанзе только относительно недавно привлекло внимание исследователей (Сыренский, 1989).
Некоторые общие закономерности возникновения ауторегуляторных реакций у высших обезьян, взрослых людей и детей при различных условиях достижения цели изучались В.И. Сыренским и Т.Г. Кузнецовой (1990). Процесс достижения цели универсальным образом входит в состав любого поведенческого акта, поэтому закономерности ауторегуляции функционального состояния в этом процессе способны пролить свет на стратегии и тактики решения широкого класса проблемных задач не только обезьянами, но и человеком, а понимание характера отличий между человеком и шимпанзе в организации целостных форм деятельности — раскрыть многие эволюционные аспекты поведения. Тем не менее, детальный сравнительный анализ проявления реакций ауторегуляции у шимпанзе и человека до сих пор не проводился. До сих пор не исследованы и закономерности проявления реакций ауторегуляции у детей дошкольного возраста в процессе инструментальной деятельности.
Именно эти обстоятельства побудили нас специально исследовать особенности проявления реакций ауторегуляции в процессе достижения цели и закономерности изменения функционального состояния организма шимпанзе и ребёнка при решении такой проблемной задачи, трудность которой обусловлена физическими параметрами достижения — преодолением отсрочки получения конечного положительного результата.
Цели и задачи. Цель работы - сравнительный анализ поведенческих реакций ауторегуляции и показателей функционального состояния у шимпанзе и ребёнка дошкольного возраста в процессе инструментальной деятельности, направленной на получение конечного результата (достижение цели-объекта).
Конкретные задачи исследования заключались в том, чтобы:
1. В сравнительно-физиологическом аспекте исследовать у
шимпанзе и детей 5-6 лет изменение реакций избегания, реакций
эффекторного и сенсомоторного переключений при изменении скоростей
приближения цели-объекта в диапазоне от 250 мм/с до 5 мм/с при
многократном повторении высоких скоростей и контрастном сочетании
высокой скорости приближения с более низкими скоростями в одном
задании.
2. В сравнительно-физиологическом аспекте исследовать
изменение продуктивности инструментальной деятельности у шимпанзе и
детей 5-6 лет, а также некоторых показателей вариабельности сердечного
ритма у детей при изменении скоростей приближения цели-объекта в
диапазоне от 250 мм/с до 5 мм/с при многократном повторении высоких
скоростей и контрастном сочетании высокой скорости и более низкой в
одном задании.
3. Исследовать закономерности проявлений реакций избегания и
эффекторного переключения при изменения состояния у шимпанзе и детей
5-6 лет при сенсомоторном разобщении в процессе инструментальной
деятельности, направленной на достижение цели-объекта при различных
скоростях приближения последнего.
Научная новизна работы.
Впервые проведен сравнительный анализ реакций ауторегуляции у шимпанзе и ребёнка в процессе выполнения деятельности, направленной на решение инструментальных задач различной сложности, которая изменялась посредством модификации ключевых параметров достижения положительного конечного результата (цели) деятельности.
Впервые описано воздействие контрастного сочетания разных скоростей приближения цели-объекта и их смены в убывающем порядке в
одном задании на изменение некоторых показателей функционального состояния у шимпанзе и ребёнка.
Кроме того, впервые было найдено соответствие изменений показателей кардиоритмограммы, характеризующих функциональное состояние организма, и поведенческих реакций у детей при возникновении состояния монотонии при многократном повторении и уменьшении скорости (увеличении времени) приближения объекта-цели и в ситуации прогностической неопределённости в достижении результата.
Основные положения, выносимые на защиту:
реакции ауторегуляции, возникающие в процессе достижения цели - это непроизвольный ответ организма на изменение скорости (времени) достижения конечного результата деятельности у шимпанзе и человека (в частности, ребёнка);
существенную роль в эффективной компенсации отклонений функционального состояния посредством реакций ауторегуляции у приматов (шимпанзе и детей) при приближении объекта играет получение зрительной сенсорной информации о скорости его движения;
отражение изменений функционального состояния в процессе достижения конечного результата деятельности в показателях вариабельности сердечного ритма может быть использовано для мониторинга и объективной оценки изменений функционального состояния ребёнка при реализации задания по инструкции взрослого для предупреждения психоэмоционального перенапряжения.
Теоретическая и практическая значимость работы.
Данные, полученные в исследовании, могут служить основой для дальнейшего физиологического анализа механизмов целостного поведенческого реагирования при изменении параметров достижения конечного результата деятельности у человека и животных. Исследование
ауторегуляции у шимпанзе и детей позволяет более полно понять закономерности рефлекторного поведенческого реагирования на действие неврогенных факторов, таких как: задержка получения подкрепления, возникновение состояния монотонии, дефицит прогностической информации.
Знание закономерностей, полученных в ходе сравнительного анализа ауторегуляции у шимпанзе и ребёнка при достижении цели, может быть использовано при создании методов коррекции невротических состояний, в физиологии трудовых процессов с целью разработки нормативов деятельности, в педагогике для предупреждения психоэмоционального перенапряжения ребёнка в процессе обучения.
Выводы, полученные в настоящей работе, используются в теоретических курсах и практической подготовке преподавательского состава Межрайонного ресурсного педагогического центра дошкольного воспитания (г. Санкт-Петербург).
Результаты данной работы могут быть также использованы при чтении курсов лекций по высшей нервной деятельности на кафедрах физиологии университетов и медицинских ВУЗов.
Апробация диссертационной работы осуществлялась на Международной конференции «Биология XXI века: теория, практика, преподавание», Черкассы - Киев, 2007 г.; ХП Международной Пущинской школы-конференции молодых ученых «Биология — наука XXI века», Пущино, 2008 г.; Международной научной конференции «Проблемы регуляции висцеральных функций», Минск, 2008 г; заседаниях отдела физиологии и патологии ВНД Института физиологии им. И.П. Павлова РАН и лабораторных сессиях в 2007, 2008 гг.; педагогической конференции «Инновационные технологии в образовании», Санкт-Петербург, 2009 г.
По теме диссертации опубликованы три статьи в рецензируемых научных журналах.
Работа выполнена в лаборатории физиологии высшей нервной деятельности Учреждения Российской академии наук Института физиологии им. И.П. Павлова РАН, г. Санкт-Петербург в 2006-2009 годах. Исследования с участием детей проводились на базе дошкольного образовательного учреждения (ДОУ) №81 Красногвардейского района г. Санкт-Петербурга.
Современные представления об ауторегуляции функциональных состояний
И.П. Павлов (1951) считал подкорковые образования главным источником «энергетизации» мозга. Согласно современным представлениям, нейрофизиологическим коррелятом управления активационными процессами считается функционирование лобных отделов, которые взаимодействуют с подкорковыми модулирующими структурами (посредством проводящих путей) для установки адекватного условиям уровня активированности мозга (Lindsley, 1957; Лейтес и др., 1980; Пасынкова, 1980). Важную функцию в этих механизмах выполняет отрицательная обратная связь между корой левого и правого полушарий мозга и стволом: снижение активации одного из полушарий приводит к возрастанию активности нижележащих активационных структур, что проявляется в усилении вызванных потенциалов с противоположного полушария (Павлов, 1951; Сыренский 1970; Левочкина, 1980; Пасынкова, 1980). Обратные связи между корой и подкорковыми образованиями позволяют осуществлять кортикофугальный контроль центрипетального проведения афферентных импульсов в мозгу, а также контроль интрацентральнои координации и регуляции подкорковых влияний на кору (Крауклис, 1968). Установлено также значение лимбической коры в генерации эмоционального тонуса и реакции пробуждения ("arousal") (McLean, 1955). Кора больших полушарий, базальные ядра, ретикулярная формация, таламус, гипоталамус и другие структуры лимбического круга функционально объединены циклическими связями, благодаря которым функционируют как целостная замкнутая система (Крауклис, 1968). В этой системе имеются относительно более жесткие звенья — структуры, обеспечивающие фоновую активность вне зависимости от условий среды, и более гибкие полифункциональные нейронные популяции, которые могут динамически включаться, выключаться и перестраиваться, обеспечивая адекватную активность мозга и являясь функциональным резервом подстройки (Бехтерева, 1974). Описаны методы формирования с использованием фармакологических препаратов искусственных, артифициальных функциональных связей — для коррекции патологических состояний (Смирнов, Бородкин, 1979).
Традиционно уровень активации мозга устанавливают по проявлениям симпатического отдела автономной нервной системы, однако некоторые авторы отмечают, что многие используемые для этого физиологические показатели (частота сердечного ритма, диаметр зрачка, кожно-гальваническая реакция) в зависимости от условий могут обнаруживать низкую корреляцию друг с другом (Lewis et al., 1966; Lacey, Lacey, 1970). Понятия «P-pattern» (Davis, 1957) и «направленное расщепления» (Lacey, Lacey, 1970), используемые для характеристики рассогласования исследуемых показателей, указывают на изменение соотношения активностей симпатической и парасимпатической систем в проблемной стрессовой ситуации, что может быть использовано при анализе ФС.
Направленное расщепление возникает при простом восприятии информации, однако когда испытуемый начинает активно решать проблемную задачу, оно сменяется генерализованной активацией (Tursky et al., 1970). Полагают, что симпатическое вовлечение возникает, когда индивидум сопротивляется воздействию внешней стимуляции, если она неприятна или отвлекает от деятельности по решению проблемы (Lacey, Lacey, 1967). Наиболее значительное замедление сердечного ритма наблюдается для неприятных внешних стимулов, что свидетельствует в пользу того, что его частота при решении задачи отражает степень напряжения или мобилизацию к действию (Libby et al., 1973). По другим данным, направленное расщепление наблюдается и при ожидании действия стимула, оно уменьшается при расслаблении и увеличивается при моторном напряжении. Прекращение двигательной активности в период ожидания имеет корреляты в доступной измерению активации мозга, в том числе и по показателям ЭЭГ, а замедление сердечных сокращений в данном случае рассматривается как следствие общего торможения (Obrist et al., 1970). Сосредоточенность человека на восприятии внешних раздражителей вызывает замедление ритма сердца, а при выполнении в уме математических упражнений, то есть при состояниях сосредоточенности, связанных с переработкой информации, частота сердечных сокращений увеличивается (Lacey, Lacey, 1970). При экспозиции шума обнаружено увеличение симпатической активности (Tzaneva et al., 2001). В том случае, когда реакция страха вызывает состояние «замирания», она сопровождается замедлением пульса (Черкович, Фуфачева, 1973).
Анализ реакций сердечно-сосудистой системы на характер предъявленной задачи позволил Канеману (Kahneman, 1973) четко различить два состояния высокой активации: 1) состояние общей настороженности, вероятно, состоящей из комбинации моторного торможения и повышенной активации мозга. Канеман предполагает, что торможение способствует «очистке» сенсорных систем для восприятия предвосхищаемого стимула; 2) состояние генерализованной активации и симпатического возбуждения, которое неизменно возникает как в ситуациях физического напряжения или усилия, так и при решении проблемы. Автор считает, что, несмотря на наблюдаемую в ряде случае взаимосвязь активации и симпатической мобилизации, отождествлять их не следует. Таким образом, функциональное состояние ЦНС изменяется в процессе любой деятельности, однако отрицательное значение имеет несоответствие уровня активации мозга характеру этой деятельности, так как это затрудняет выполнение задачи (Кирой, Асланян 2006). Монотонная деятельность адекватно протекает при низком уровне активации, а деятельность, требующая активных переключений внимания - при высоком (Кирой, Асланян 2005). Оптимальный уровень возбуждения в нервной системе может быть достигнут только при адекватном уровне действия стимулов (Hebb, 1955). В связи с этим, поведенческие реакции, которые направлены на регуляцию этого уровня, часто проявляются как поиск или избегание стимуляции (Попов, 2007).
Согласно закону Йеркса—Д одеона (Yerkes, Dodson, 1908), зависимость качества выполнения деятельности от уровня активации мозга описывается перевернутой U-образной кривой, и область, в которой продуктивность растет вместе с увеличением уровня активации мозга, меняется со сложностью задачи. При повышении этого уровня до определенной критической величины успешность выполнения заданий таюке увеличивается, однако дальнейшее повышение приводит к росту количества ошибочных действий (Yerkes, Dodson, 1908). Установлено таюке, что цена переключения с лёгкой задачи на более сложную ниже (переключение осуществляется более легко), чем цена обратного переключения (осуществляется с большими трудностями), что, по-видимому, связано с особенностями механизмов регуляции (Allport et al., 1994).
Общая характеристика поведения шимпанзе в первой серии эксперимента
Наблюдая за поведением шимпанзе перед экспериментом, мы отмечали, что уже при первых приготовлениях к нему шимпанзе усиливали моторную активность: если сидели спокойно, то начинали ходить по вольеру, часто начинали бегать, прыгать, передвигаться путем брахиации. У них возникало эмоциональное возбуждение. Некоторые особи (Доня, Гоша) заранее перемещались к перегонному лазу, заглядывали в него, когда лаз открывали — устремлялись в экспериментальное помещение с вокализациями радости.
У шимпанзе сложился четкий порядок следования в соответствии с занимаемым иерархическим положением в группе. Как правило, первой переходила наиболее активная самка Доня, второй — Джина, третьим шёл самец Гоша и замыкал последовательность старший самец Гриша, сторонившийся других особей. Несколько раз происходила борьба у лаза вольера за первенство, и те шимпанзе, которых оттеснили более настойчивые сородичи, зачастую отказывались переходить в экспериментальную секцию — приходилось многократно повторять команду к переходу. Переход в экспериментальный вольер осложнялся сексуальной привязанностью самца Гоши к одной из самок — Джине. В период эструса Гоша стремился находиться рядом с ней, пронзительно кричал, испытывая значительный дистресс при попытках отсепарировать Джину. Во избежание развития невротического состояния его приходилось держать рядом с этой самкой. Пока она выполняла задания, Гоша сидел в углу вольера или ходил поблизости от неё; в эти периоды он также работал с установкой только тогда, когда самка находилось рядом.
Следует отметить, что младший самец (Гоша) и старший (Гриша) различались по характеру. Старший самец, сторонившийся сородичей, проявлял значительное влечение к общению и тактильному контакту с людьми, часто пытался обыскивать человека. Младший, как правило, избегал контакта, однако в межстимульные интервалы иногда переключался на общение с полюбившимся экспериментатором, протягивал руку в знак доверия и расположения и подставлял спину. Эту реакцию следует рассматривать как стремление к грумингу. Нередко у этого самца наблюдались игровые паттерны, имитирующие запугивание экспериментатора (резкое фырканье, броски, когда кто-то оказывался поблизости от решетки вольера).
Самка Джина стремилась к непосредственному контакту только в период эструса. В эти дни она, прекращая выполнять задание, подставляла спину для почесывания. У Джины это стремление было более выражено на скорости приближения цели-объекта 125 мм/с (3 задание) — она мимикой, жестами и голосовыми сигналами подзывала экспериментатора, прерывая выполнение задания. После достижения цели эта самка обычно отскакивала в сторону и там замирала: было заметно, что она испытывает удовольствие.
Доня была менее склонна к контакту с людьми. Тем не менее, во время эструса она также была расположена к общению, демонстрируя мимикой и вокализациями свою симпатию и призывая экспериментаторов к непосредственному контакту.
В остальное время обе самки работали спокойно, выполняя команды более четко и стабильно, чем самцы, и, как правило, не проявляли агрессии по отношению к человеку, за исключением редких случаев, например, после драки с другими особями. У неё после достижения цели-объекта отмечались контактные вокализации («кха-кха-кха») в ответ на похвалу экспериментатора, а также подпрыгивания на месте. У этой самки, в отличие от других особей, иногда возникали прерывания деятельности, во время которых она совершала рукой чесательные движения (сенсомоторное переключение). Тем не менее, эта реакция у неё чаще всего не препятствовала достижению цели-объекта — Доня продолжала другой рукой нажимать на кнопку.
В процессе достижения цели в заданиях с последовательностями высоких скоростей у всех шимпанзе наблюдалось сосредоточенное слежение за целью-объектом, эмоции радости и удовлетворения, проявляющиеся в мимике и вокализациях, особенно у самца Гриши, у которого голосовые реакции протекали по типу отрывистого урчания, что в естественных условиях у шимпанзе предваряет принятие пищи.
В целом поведенческие и инструментальные реакции обезьян в первой серии были быстрыми и четкими. Они не прекращали деятельность и не уходили от установки. На начальных предъявлениях цели-объекта при скорости 250 мм/с у всех шимпанзе наблюдалось состояние азарта, они стремились нажимать на кнопку без команды или хлопали по ней уже после выпадения объекта-цели в приемный лоток.
Дети шли на исследование охотно, с выраженным интересом садились за установку приближающейся цели, разглядывали её компоненты, активно интересовались предстоящим. Важно отметить, что у всех детей, участвовавших в исследовании, в ходе работы сформировался положительный паритет взаимодействия с исследователем. Дети стремились стать участниками вновь, обращались к экспериментатору, когда тот приходил в группу, с просьбами: «возьмите меня», «а меня вы возьмете в этот раз?», — многие стремились обнять его. Деятельность по достижению цели приобрела для них характер игры, они были рады смене обстановки и возможности отвлечься от распорядка дня ДОУ, поэтому все они выражали желание участвовать снова.
При движении цели с высокой скоростью дети сидели спокойно, сосредоточенно наблюдая за приближением цели, четко нажимая на кнопку по команде. У них не наблюдалось "выраженных эмоциональных проявлений радости. Некоторые ребята обращались к экспериментатору с вопросами, при этом интонация их речи была окрашена эмоционально положительно, другие были серьёзны и сосредоточены, иногда пассивны, не задавали никаких вопросов. Отрицательных реакций не наблюдалось.
Видеозапись эксперимента дала возможность проанализировать ауторегуляторные реакции избегания, которые в первой серии проявились у всех испытуемых — как у шимпанзе, так и у детей. Реакции эффекторного переключения для этой серии были нехарактерны. Статистический анализ этих данных позволил количественно оценить разницу в возникавших реакциях у шимпанзе и детей.
Изменение некоторых показателей ВСР у детей, характеризующих функциональное состояние
Было установлено, что Достижение цели с убывающей последовательностью скоростей 250 мм/с - 125 мм/с - 50 мм/с - 25 мм/с -10 мм/с - 5 мм/с и стандартной кнопкой оказалось для шимпанзе более лёгким по сравнению с заданиями предыдущей серии, где скорости приближения объекта повторялись неоднократно.
Несмотря на то, что реакции избегания и эффекторного переключения нарастали, как и в предыдущей серии, по мере снижения скорости, в этой серии, где предъявлялась убывающая последовательность скоростей 250 мм/с - 125 мм/с - 50 мм/с - 25 мм/с - 10 мм/с - 5 мм/с, все шимпанзе смогли достичь объект при его приближении со скоростью 10 мм/с. Однако скорость приближения объекта, равная 5 мм/с вызвала отказ от достижения. Доня отошла от установки, разместившись около перегонного лаза, Джина и Гоша отошли в дальний угол вольера и не возвращались более 5 минут, Гриша продолжал сидеть рядом с установкой, иногда протягивая экспериментатору руки, не выражая никаких намерений продолжать деятельность в течение обозначенного промежутка времени.
В целом, у шимпанзе наблюдались те же поведенческие реакции, что и в предыдущих сериях исследования, однако реакция сосредоточения на приближающемся объекте было более выраженным даже при низких скоростях, а инструментальные реакции характеризовались большей стабильностью, что отразилось на КП инструментальной деятельности (описано далее).
В межстимульные интервалы шимпанзе вели себя спокойно, не демонстрируя эмоционального возбуждения и азарта. Положительные эмоциональные вокализации на высоких скоростях (250 мм/с, 125 мм/с) приближения цели-объекта почти не наблюдались. На низких скоростях (50 мм/с, 25 мм/с, 10 мм/с) приближения объекта стремление к контакту с экспериментатором в паузах снизилось. У самки Дони чесательные реакции практически не фиксировались на всех скоростях в данной серии. Однако по количеству прерываний инструментальной деятельности задание с подпружиненной (стандартной) кнопкой в этой серии, где предъявлялась убывающая последовательность скоростей 250 мм/с - 125 мм/с - 50 мм/с - 25 мм/с - 10 мм/с - 5 мм/с, было сопоставимо с заданиями второй серии, где цель-объект достигался в последовательностях чередования скоростей. Отмеченное сходство количественно проявилось в том, что значения КП инструментальной деятельности в третьей серии были близки к таковым во второй на аналогичных скоростях. Второе задание — с фиксирующейся кнопкой и прозрачным экраном При сопоставлении поведенческих реакций в ситуации фиксирующейся кнопки, т.е. в ситуации активного воздействия на орган управления, общий характер поведения шимпанзе не изменился по сравнению с заданием с активным воздействием на него. В задании с фиксирующейся кнопкой общий характер поведения шимпанзе не изменился по сравнению с заданием с подпружиненной кнопкой. На скоростях приближения объекта, равных 250 мм/с и 125 мм/с, шимпанзе продолжали удерживать кнопку практически постоянно, не обращая внимания на то, что цель-объект приближается вне зависимости от их действий. На скоростях приближения объекта, равных 50 мм/с и 25 мм/с, возникали паузы, когда шимпанзе отпускали кнопку и отворачивались, но все же паузы не превышали нескольких секунд. После прерываний обезьяны возобновляли нажатие, а тот факт, что объект проходил за это время какое-то расстояние, никак не влиял на их поведение. Третье задание - с подпружиненной кнопкой и непрозрачным экраном В ситуации стандартной кнопки, требующей активного нажатия на нее, но при непрозрачном экране у шимпанзе возникла ориентировочная реакция на изменение внешнего вида установки Когда был установлен непрозрачный экран, то шимпанзе перед началом исследования проявили интерес к новому виду экспериментальной установки. Они приступили к достижению, оперируя кнопкой по команде в соответствии с уже сформировавшимся динамическим стереотипом, несмотря на то, что не видели приближения цели-объекта. И, если на скорости приближения цели-объекта, равной 250 мм/с, а также равной 125 мм/с, они постоянно нажимали на кнопку, быстро получая подкрепление (объект выпадал в приемный лоток), то на скорости приближения цели-объекта, равной 50 мм/с, у шимпанзе начинали возникать длительные прерывания деятельности. Они с неохотой продолжали реализацию задания. На скорости приближения цели-объекта, равной 25 мм/с, продуктивность деятельности снизилась значительно (на 28%), и при предъявлении следующей скорости приближения цели-объекта, равной 10 мм/с, после 2-4 довольно продолжительных уходов (продолжительностью 30 - 90 с в зависимости от особи) шимпанзе отказались от достижения (не возобновили деятельность в течение 5 минут). - 10 мм/с - 5 мм/с Первое задание — с подпружиненной кнопкой и прозрачным экраном У детей различий с заданиями второй серии в поведении визуально не было отмечено. Они сохраняли спокойное сосредоточение при приближении цели-объекта со скоростями 250 мм/с, 125 мм/с, 50 мм/с, 25 мм/с. На более низких отмечалось напряженное сосредоточение. Им не были свойственны прерывания инструментальной деятельности и на скоростях 10 мм/с, 5 мм/с, так что они выполнили всё задание целиком. Второе задание — с фиксирующейся кнопкой и прозрачным экраном Общая характеристика поведения — аналогично предыдущему заданию. При приближении цели у детей возникали реакции избегания, эффекторного переключения, другие типы реакций ауторегуляции не отмечались. На скорости приближения цели-объекта 50 мм/с и более низких наблюдалось напряженное сосредоточение на цели. В конце задания детям задавался вопрос, какое из заданий было выполнять более трудно — с подпружиненной или фиксирующейся кнопкой, — многие дети говорили, что пассивно ожидать приближения было хуже. КП деятельности у детей в этом задании не подсчитывался. Третье задание - с фиксирующейся кнопкой и непрозрачным экраном Непрозрачный экран вызывал у детей перед началом эксперимента выраженные ориентировочно-исследовательские реакции, попытки заглянуть в отверстие для ленты, откуда объект выпадал в приемный лоток, различные вопросы («А это зачем?» — указывая на экран). Инструкция выполнять те же самые действия при отсутствии в поле зрения цели-объекта явно озадачила детей, это было отчетливо видно по изменению мимики, тона голоса, однако они выполнили все действия в задании, необходимые для достижения цели. Иногда у детей в процессе достижения наблюдались попытки заглянуть в отверстие для ленты, возникали реакции на экспериментатора, которые по своему характеру были подобны стремлению к непосредственному контакту с человеком у шимпанзе.
Первая экспериментальная серия. Особенности поведенческого реагирования и продуктивность инструментальной деятельности при приближении цели-объекта в заданиях с последовательностями скоростей 250 мм/с, 250-125 мм/с, 125 мм/с
Во второй серии исследования производилось предъявление цели-объекта в задании с чередованием высокой - 250 мм/с и более низких скоростей - 125 мм/с, 50 мм/с, 25 мм/с.
При чередовании 250 мм/с и 50 мм/с отмечалось понижение КП инструментальной деятельности и уменьшение индивидуальной вариабельности величины данного показателя у шимпанзе, что свидетельствовало, с одной стороны, об увеличении нервно-эмоционального напряжения, а с другой, — о более однотипном ответе со стороны сердечно-сосудистой системы на последовательность чередования, в которую входила скорость 50 мм/с.
Большая негативная однозначность скорости 25 мм/с привела к увеличению эффекторных переключений, в то время как количество реакций избегания осталось на прежнем уровне, тем не менее, у некоторых особей шимпанзе наблюдалось увеличение средней длительности паузы в инструментальной деятельности. Рост КП при этом был связан с уменьшением общего времени достижения, то есть, за счёт значительного сокращения времени латентного периода реакции после подачи команды к достижению цели.
Таким образом, присутствие скорости 50 мм/с в чередовании с высокой скоростью 250 мм/с вызывало у шимпанзе торможение инициации инструментальной деятельности (длительные латентные периоды), а скорость 25 мм/с в чередовании со скоростью 250 мм/с привела к увеличение средней длительности прерываний уже в ходе достижения цели.
На скорости приближения цели-объекта, равной 50 мм/с, шимпанзе с большой неохотой приступали к достижению цели, что было обусловлено, по-видимому, меньшей прогностической неопределённостью данной скорости (уже не быстрая, однозначно подкрепляющая стремление к достижению, но ещё и недостаточно медленная, чтобы сформировать избегание), что отрицательно влияет на функциональное состояние. С этим связано то, что в задании с последовательностью чередования скоростей 250-50 мм/с величина КП у шимпанзе была даже ниже, чем в задании с последовательностью чередования скоростей 250-25 мм/с.
Это предположение подтверждается изменением показателей сердечного ритма у детей.
В задании II (последовательность скоростей 250-50 мм/с), куда входила данная скорость, возникало напряженное сосредоточение на цели и нарастание децентрализации управления сердечным ритмом к концу задания при преобладающем или равном воздействии симпатического отдела ВНС по сравнению с парасимпатическим. Согласно данным различных авторов, уменьшение центрального влияния на управление ритмом сердца наблюдается при снижении функционального состояния, развитии утомления (Баевский, 1979; Геворкян и др., 2004; Шабалин и др., 2004; Тытарь, Тытарь, 2003).
При использовании в чередовании высокой скорости со скоростью 25 мм/с (задание ПІ) происходило некоторое нарастание централизации к концу задания III (последовательность скоростей 250-25 мм/с) по сравнению с заданием II (последовательность скоростей 250-50 мм/с). Однако выраженное уменьшение вариационного размаха RR-интервалов и вегетативного показателя ритма в последнем из заданий говорит о том, что при этом также происходило смещение вегетативного баланса в сторону преобладания парасимпатических влияний (Баевский, 2002). Таким образом, несмотря на то, что произошло некоторое усиление центральных влияний, до уровня, наблюдавшегося в задании I (последовательность скоростей 250-125 мм/с), восстановления не произошло.
Чередование высокой (250 мм/с) скорости приближения объекта со скоростью 50 мм/с оказалось сопоставимым по своему воздействию на организм с чередованием со скоростью 25 мм/с, что проявилось в значительном снижении показателей ФС, характеризующимся у шимпанзе уменьшением КП инструментальных реакций и его индивидуальной вариабельности, а у детей — децентрализацией управления ритмом сердца (развившейся во второй половине задания с последовательностью скоростей 250-50 мм/с).
Это объясняет тот факт, что увеличение количества реакций избегания у шимпанзе наиболее четко проявилось во втором задании (где присутствовала скорость 50 мм/с) по сравнению с третьим (где присутствовала скорость 25 мм/с). Снижение функционального состояния также приводило к многочисленным реакциям отвлечения, переключению на окружающую обстановку и подобным им формам избегания. Стремление к контакту с экспериментатором при снижении скорости приближения объекта у шимпанзе, по-видимому, выполняло не только функцию переключения, но и положительного воздействия на ФС (снятие напряжения) непосредственного контакта (общения) (Сыренский, Кузнецова, 1990).
Все остальные реакции, которые возникали редко и эпизодически, тем не менее, часто приводили к изменению или полному прекращению деятельности по достижению цели, что отражалось на коэффициенте продуктивности - при прерываниях и уходах с места достижение прекращалось наиболее часто.
Мочеиспускание рассматривается как висцеральная «разрядка» (Сыренский, 1989), её возникновение на скоростях 250/25 мм/с свидетельствует о снижении функционального состояния в результате возникшего «трудного состояния» в ответ на воздействие эмоционально отрицательного безусловного раздражителя — низкой скорости — у шимпанзе и вовлечении дополнительных компенсаторных реакций, что согласуется с ранее полученными фактами (Сыренский, Кузнецова, 1990).
Отказ от достижения цели у 3-х из 4-х шимпанзе при предъявлении скорости приближения цели-объекта 10 мм/с в последовательности 250-10 мм/с согласуется с результатами, полученными при определении целеустремленности у приматов (Кузнецова и др., 2006), которые свидетельствуют, что эта скорость является критической для достижения. Большинство особей шимпанзе не способны выполнить деятельности при снижении скорости приближения до 10 - 5 мм/с. Скорость 10 мм/с было предложено также использовать для определения типа целеустремленности и у детей (высокая, средняя или низкая целеустремленность), как наиболее показательно выявляющую индивидуальные особенности реагирования и резервные возможности обеспечения целедостижения. Отмечается, что использование критических скоростей более трёх раз за экспериментальную сессию приводит к перенапряжению ВНД вплоть до «срыва» (у шимпанзе) (Сыренский, Кузнецова, 1990).
Результат анализа сердечного ритма у детей подтвердил отрицательное влияние на функциональное состояние организма заданий с контрастным сочетанием скоростей, особенно при наличии скоростей 50 мм/с и 25 мм/с в последовательности.
