Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 8
1.1 Введение 8
1.2 Структура сна 10
1.3 Изменения сна под влиянием факторов бодрствования 13
1.4 Изменения сна в условиях стресса 17
1.4 Особенности личности и структура сна 19
1.5 Сон в условиях космического полета и при его наземном моделировании 21
1.5.1 Сон в условиях космического полета 23
1.5.2 Сон в условиях длительной изоляции 27
1.5.3 Роль режима труда и отдыха 30
1.5.4 Изменение циркадианных ритмов в условиях космического полета 32
1.5.5 Влияние программы полета на структуру сна 34
Глава 2. Методы 39
2.1 Объект исследования 39
2.2 Исследование ночного сна 40
2.2.1 Схема исследования 40
2.2.2 Методика исследования ночного сна 41
2.3 Методики исследования психологических характеристик, особенностей деятельности и коммуникации испытателей 43
2.3.1 Уровень тревоги 44
2.3.2 Особенности профессиональной деятельности и уровня стресс-устойчивости 44
2.3.3 Особенности коммуникации 45
2.3.4 Выделение групп с индивидуальными стратегиями адаптации к условиям длительной изоляции 46
2.4 Статистическая обработка 49
Глава 3. Результаты 53
3.1. Динамика структуры ночного сна в эксперименте «Марс-105» 53
3.2 Особенности структуры ночного сна в эксперименте «Марс-520» 60
3.3 Соотношение параметров структуры ночного сна с психологическими показателями, особенностями деятельности и коммуникации испытателей в эксперименте «Марс-520» 71
3.3.1 Корреляции параметров структуры ночного сна и уровня тревоги 71
3.3.2 Корреляции показателей структуры ночного сна и параметров профессиональной деятельности и определения уровня стресс-реакции 72
3.3.3 Корреляции сна и показателей коммуникации 74
3.3.4 Изменение структуры ночного сна в зависимости от индивидуальных стратегий адаптации к условиям длительной изоляции 76
Глава 4. Обсуждение полученных результатов 89
4.1 Изменения различных параметров сна в условиях длительной изоляции 89
4.2 Динамика параметров структуры ночного сна в условиях длительной изоляции 92
4.3 Соотношение параметров структуры ночного сна с психологическими показателями, особенностями деятельности и коммуникации испытателей 96
4.4 Изменения ночного сна у групп с различными стратегиями адаптации 99
4.5 Заключение 102
Выводы 104
Список сокращений 105
Список литературы 106
- Изменения сна под влиянием факторов бодрствования
- Изменение циркадианных ритмов в условиях космического полета
- Методики исследования психологических характеристик, особенностей деятельности и коммуникации испытателей
- Особенности структуры ночного сна в эксперименте «Марс-520»
Введение к работе
Актуальность исследования. Сон является источником физического и психического восстановления (Ковальзон В.М., 2011). Особую важность это состояние приобретает при повышенных умственных, эмоциональных и других нагрузках, постоянно возникающих в космическом полете. Однако чрезмерная нагрузка и эмоциональный стресс могут приводить к нарушениям сна (Ковров Г.В., Вейн А.М., 2004). Именно стресс считается основной причиной развития не только острой, или ситуационной, но и хронической инсомнии (Akerstedt T., Perski A., Kecklund G., 2011; Левин и соавт., 2007).
Жалобы на плохой сон, а именно длительное засыпание и частые ночные пробуждения, - наиболее часто предъявляемые космонавтами (Мясников В.И. и соавт., 2000). Снотворные препараты, несмотря на их побочные действия, являются наиболее часто применяемыми в космическом полете лекарствами (Putcha L. et al., 1999). Развитию проблем со сном у космонавтов способствует действие ряда негативных факторов: микрогравитация, гипокинезия, изоляция, шум и др. (Мясников В.И., 1971).
Учитывая большую вероятность расхождения субъективных оценок длительности засыпания и продолжительности сна с объективными измерениями (Пономарева И. П., 1976), стандартный метод регистрации сна – полисомнография – является предпочтительным. Отдельные исследований, не выявили специфических изменений сна в условиях космического полета и однозначной связи степени изменений с его продолжительностью, продемонстрировав, что показатели структуры сна могут сильно варьироваться в течение одной миссии. Наиболее часто выявляются снижение продолжительности сна, а также периодическое возникновение ночей с длительным засыпанием, снижением или, наоборот, увеличением представленности дельта-сна и быстрого сна (Поляков В.В. и соавт., 1994; Dijk D.J. et al., 2001; Frost J.D. et al., 1975; Gundel A., Polyakov V.V., Zulley J., 1997).
В связи с трудностями проведения объективного исследования сна в условиях реального космического полета, для оценки влияния тех или иных факторов используются различные модели наземной симуляции, в том числе длительная изоляция в гермообъеме. Серия проведенных в Институте Медико-биологических Проблем РАН (ИМБП) экспериментов продолжительностью до 1 года продемонстрировала эпизодические отрицательные изменения структуры ночного сна в виде снижения эффективности сна, увеличения длительности засыпания и изменения представленности фаз (Вейн А.М. и соавт., 1997; Мясников В.И., 1971; Мясников В.И., 1998; Mizuno K. et al., 2001). В.И. Мясников называл наиболее выраженные изменения сна в данной ситуации «ситуационной бессонницей» (Мясников В.И. и соавт., 2000), зафиксированные изменения могут соответствовать критериям острой, или ситуационной, инсомнии согласно современной классификации нарушений сна (ISDC-2, 2005).
Особую важность проблемы нарушения сна приобретают в связи с увеличением длительности полетов. Большое количество значимых событий (стыковки, внекорабельная деятельность, экспедиции посещения и др.) в программе современных космических миссий требует особого внимания к изучению их влияния на психофизиологический статус, включая структуру ночного сна (Мясников В.И. и соавт., 2000). Однако проведенные раннее эксперименты по изоляции были направлены на моделирование монотонии и не включали значимых событий. Впервые в эксперименте HUBES-94 было показано, что подобное событие (допоставка) привело к выраженному изменению психологического состояния (Kanas N. et al., 1996).
Многие ученые, изучавшие ночной сон под воздействием стресса, подчеркивают неоднородность развивающихся изменений сна в зависимости от индивидуальных особенностей. В частности показана зависимость параметров сна от способности к расслаблению после стрессового события (Ротенберг В.С., 1982) и типа коупинг-стратегии (Стрыгин К.Н., 2007).
Настоящая работа посвящена изучению динамики показателей структуры ночного сна в экспериментах по длительной («Марс-105») и сверхдлительной («Марс-520») изоляции, а также влиянию на нее значимых событий и стратегий адаптации к стрессогенным условиям.
Целью диссертационной работы является изучение изменений структуры ночного сна в условиях эксперимента по наземному моделированию межпланетного пилотируемого полета.
Для достижения поставленной цели в диссертации решаются следующие задачи:
- Выявить изменения структуры ночного сна и их динамику в условиях длительной и сверхдлительной изоляции (результаты экспериментов «Марс-105» и «Марс-520»);
- Оценить влияние ожидания значимых событий программы межпланетной экспедиции (симуляция высадки и др.) на ночной сон испытателей;
- Определить особенности изменений ночного сна в зависимости от уровня тревоги и типов стратегии адаптации к стрессогенным условиям;
- Изучить связь показателей структуры ночного сна с характеристиками речевого поведения.
Научная новизна работы:
1. Впервые описана связь отрицательных изменений структуры ночного сна в условиях длительной изоляции со стрессом ожидания значимого события.
2. Выявлена связь динамики показателей ночного сна со стратегиями адаптации к стрессогенным условиям, различия между испытателями с разными стратегии адаптации в реагировании на значимые события различного уровня.
3. Описана взаимосвязь структуры ночного сна с уровнем неосознаваемой тревоги у членов экипажа и ее отличия от больных с хронической инсомнией.
4. Показана большая выраженность изменений ночного сна при меньшей объеме письменной речевой коммуникации.
Научно-практическая значимость:
1. Описаны подходы к прогнозированию периодов длительных автономных экспедиций, развитие отрицательных изменений сна в которые наиболее вероятно.
2. Выявлена зависимость степени реагирования на значимые события различной структуры (длительность, предсказуемость и др.) от психофизиологических характеристик и типов стратегии адаптации к стрессогенным условиям.
Положения, выносимые на защиту:
1. Значимые события обостряют негативное влияние факторов длительной изоляции на эффективность сна и продолжительность засыпания.
2. Изменения структуры ночного сна в условиях изоляции тесно связаны со стратегиями адаптации к стрессогенным условиям. У людей с «консервативно-сторожевой» стратегией чаще возникают нарушения качества ночного сна, чем у лица с «поисково-исследовательской».
3. Факторы длительного космического полета могут вызывать изменения сна, схожие с ситуационной бессонницей (ISDC-2, 2005), но не приводят к хронической инсомнии.
Личный вклад автора заключается в непосредственном её участии на всех этапах исследования от постановки целей и задач до написания научных работ и представления докладов. Имея опыт проведения полисомнографии, автор обучала испытателей наложению датчиков и регистрации сна, самостоятельно расшифровывала полученные записи, калькулировала параметры структуры сна, проводила статистическую обработку и интерпретацию полученных данных, формулировала научные положения.
Апробация результатов исследования.
Основные результаты и положения диссертационной работы доложены и обсуждены на Международном симпозиуме по результатам эксперимента, моделирующего пилотируемый полет на Марс (Москва, 2012); на 21st Congress of the European Sleep Research Society (Paris, France, 2012); An International Open Format School “From Sleep Science to Sleep Medicine” (Kazbegi, Georgia, 2013); V World Congress on Sleep Medicine (Valencia, Spain, 2013); VII Международной школе-конференции «Сон – окно в мир бодрствования» (Ростов-на-Дону, 2013); на XIV конференции по космической биологии и авиакосмической медицине c международным участием, посвященной 50-летию ГНЦ РФ ИМБП РАН (Москва, 2013), на III научно-практической конференции неврологов ФМБА России «Инновационные направления диагностики и лечения неврологических заболеваний» (Москва, 2013).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 11 печатных работ, в том числе 4 статьи в рецензируемых научных журналах, входящих в перечень ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов собственных исследований и их обсуждения, выводов и списка литературы. Работа изложена на 122 странице машинописного текста, содержит 15 рисунков и 16 таблиц. Указатель литературы включает 143 наименования (64 отечественных и 79 зарубежных источников).
Изменения сна под влиянием факторов бодрствования
Структуру сна подвержена влиянию большого числа факторов, она может зависеть не только от пола и возраста человека, но даже от дня недели и месяца [Barbonoj, Lorenzo, 1988]. Кроме того состояние центральной нервной системы, например, стеноз внутренней сонной артерии может изменять структуру ночного сна [Березина, Сумский, Кудряшова, 2013]. При обсуждении влияния внешних факторов на сон человека необходимо учитывать так называемый «эффект первой ночи». Этот термин отражает ухудшение объективного качества ночного сна в первую ночь проведения полисомнографии, и его связывают с непривычными условиями сна (другая комната, кровать, подушка и др.), дискомфортом от электродов, особенно выраженным в первую ночь из-за новизны процедуры. Чаще всего эффект первой ночи проявляется в виде снижения продолжительности сна, удлинения засыпания и латенции быстрого сна, снижения эффективности сна, увеличения представленности поверхностных стадий сна, укорочения времени быстрого и дельта-сна [Lorenzo, Barbanoj, 2002; Carvalhaes-Neto et al., 2003; Curcio et al., 2004; Drake et al., 2004; Kim, Dimsdale, 2007; Coble et al., 1974; Agnew, Webb, Williams, 1966; Toussaint et al., 1997; Стрыгин, 2011]. Другими факторами, оказывающими влияние на ночной сон могут быть физические, умственные и эмоциональные нагрузки. А.М. Вейн и К. Хехт в своей книге «Сон человека» отмечают, что по обывательскому наблюдению физические упражнения приводят к субъективно более глубокому сну [Вейн, Хехт, 1989]. Финские авторы, основываясь на отчетах более тысячи человек, продемонстрировали сокращение субъективного время засыпания, увеличение субъективной глубины сна и улучшение самочувствие на следующее утро после легких физических нагрузок (йога, прогулка). Однако интенсивные тренировки, проводимые после восьми часов вечера нарушали сон [Vuori et al., 1988; Hasan et al., 1988].
При объективном исследовании сна (полисомнографии) после физической нагрузки основным изменением в представленности стадий является увеличение процента дельта-сна [Driver, Taylor, 2000; Kline et al., 2013; Shapiro et al., 1984; Куликовский, Елигулашвили, Федоренко, 1985], однако не во всех исследованиях это обнаруживается [Wong, Halaki, Chow, 2013; Montgomery et al., 1988; Hauri, 1968]. Данные об увеличении дельта-сна согласуются с теорией об анаболической функции этой стадии сна, другим подтверждением этой теории является связь пика выделения соматотропного гормона с периодом дельта-сна в начале ночи [Ковальзон, 2011]. Также возможная причина более хорошего глубокого сна после тренировок – снижение уровня тревоги [Petruzzello et al., 1991].
Кроме того, физическая нагрузка может приводить к увеличению продолжительности ночного сна [Куликовский, 1985], снижению латенции сна [Shapiro, 1984; Вейн, 1989; Куликовский, 1985], латенции быстрого сна [Driver, 2000], суммарной длительности пробуждений [Shapiro, 1984], представленности поверхностных стадий сна [Viana et al., 2012] и быстрого сна [Driver, 2000], индекса реакций ЭЭГ-активаций [Viana, 2012], а также увеличению эффективности сна [Shapiro, 1984], а может не изменять структуру ночного сна [Browman, Tepas, 1976]
Различия в результатах проведенных исследований могут быть связаны с рядом причин: 1) временем выполнения физической активности: утренняя нагрузка практически не влияет на ночной сон человека [Куликовский, 1985b]. Также есть основания полагать, что интенсивная физическая нагрузка непосредственно перед сном ухудшает его качество, приводя к увеличению представленности поверхностных стадий сна и уменьшению быстрого сна [Wong, 2013], хотя ряд работ опровергает это [Flausino et al., 2012], 2) типом физических нагрузок [Viana, 2012], 3) предшествующий уровень физической активности: меньшими изменениями структуры сна у лиц с большей фоновой двигательной активностью [Buman et al., 2011; Driver et al., 1988] и 4) наличием психогенной астенизации [Куликовский, 1985a].
Таким образом, влияние физических нагрузок на сон здоровых испытуемых неоднозначно. В тоже время программы тренировок могут быть использованы, как один из нефармакологических методов лечения бессонницы. На их фоне показано улучшение субъективного качества сна, длительности засыпания и частоты приема снотворных [Yang et al., 2012].
Влияние повышенной умственной активности на сон человека еще более неоднозначно. Хотя одной из предполагаемых функций сна является запоминание нужного и забывание ненужной информации, на данный момент не получено однозначных данных с какой стадией сна связаны эти процессы [Ковальзон, 2011]. Различный характер и стрессогенность применяемой нагрузки, а также индивидуальными особенностями (в том числе, выбором стратегии решения задачи и утомляемостью человека), являются вероятной причиной неоднородности полученных результатов. В одних работах показано увеличение продолжительности дельта-сна и снижение латенции быстрого сна [Куликовский, 1985b; Малолетнев, Телия, Чачанашвили, 1977], другие исследователи обнаруживают снижение процента дельта-сна и увеличение времени быстрого сна [Муртазаев, Федоренко, Посохов, 1988]. В третьей работе латенция сна увеличивалась без изменения представленности стадий [Koulack et al., 1985]. При этом различается изменения структуры сна при одинаковой умственной нагрузке, предъявляемой в утренние и вечерние часы: воздействие в вечерние часы удлиняет засыпание, в то время, как утренние умственные нагрузки способствуют более быстрому наступлению сна и уменьшают суммарную продолжительность ночных пробуждений [Ковров, 2004]. Помимо этого умственная нагрузка, направленная на визуальную оценку, приводила к нарастанию процента дельта-сна [Horne, Walmsley, 1976].
Таким образом, умственные и особенно физические нагрузки не вызывают отрицательных изменений сна и могут даже улучшать качество сна. Однако как описал еще в 1937 году Ганс Селье любое воздействие при превышении адаптационных резервов организма может вызывать состояние «дисстресса» или стресса, как его сейчас принято называть [Selye, 1938]. Это понятие используется в современной литературе слишком широко, описывая изменения сна под воздействием стресса, мы будем понимать острое отрицательное эмоциональное воздействие или череду мелких неприятных событий.
Изменение циркадианных ритмов в условиях космического полета
Учитывая отсутствие суточной смены освещенности (дня и ночи) вероятно развитие нарушения циркадианных ритмов в реальном космическом полете и при его наземном моделировании. Наиболее часто из нарушений циркадных ритмов описывается их ослабление, снижение амплитуды [Алпатов, 1992; Monk et al., 2001] и смещение на более поздние часы [Dijk et al., 2001; Gundel et al., 1993; Gundel et al., 1997], причем в основном смещается время отхода ко сну, а время подъема остается фиксированным, что может приводить к снижению продолжительности ночного сна [Dijk et al., 2001]. Хотя в некоторых из проведенных на борту космического корабля исследованиях не было зафиксировано сдвигов в фазе циркадных ритмов [Monk et al., 2001; Monk et al., 1998; Gundel et al., 2001], амплитуда колебаний температуры тела в большинстве исследований также не менялась [Monk et al., 1998; Gundel et al., 2001], только при одиночном наблюдении, сохранявшаяся в течение 2 месяцев на предполетном уровне амплитуда снизилась к 3-му месяцу полета [Monk et al., 2001].
Смещение суточных ритмов в космосе не является уникальным для человека, в исследованиях на обезъянах и на представителях беспозвоночных (жуках-чернотелок) также выявлено подобное изменение и даже переход к ритму с циклом, отличающимся от 24-часового [Алпатов и др., 1989; Алпатов, Евстратов, Климовицкий, 1992; Климовицкий и др., 1988; Alpatov et al., 2000; Hoshizaki, Hahn, Adey, 1973; Gazenko, Ilyin, 1987]. При этом данные экспериментов, проведенных на обезьянах показывают, что при наличие «задатчика времени», такого как сочетание изменения освещенности, режима кормления и т.д., позволяет предотвратить у обезьян развития свободнобегущего ритма (отличающегося от 24 часов), но развивается «блуждание фазы», что является отражением повышенного риска развития десинхроноза [Алпатов и др., 1992; Климовицкий и др., 1988]. У человека в условиях космического полета и его моделирования правильно расписанный режим дня также позволяет избежать выраженных нарушений суточных ритмов [Алпатов, 1992; Monk et al., 1998].
Ряд исследователей находит перераспределения медленноволнового и быстрого сна между частями ночи – смещение сна со сновидениями на более ранние часы [Gundel et al., 1993; Gundel et al., 1997; Gundel et al., 1998], уменьшение его латенции, а другие – нет [Dijk et al., 2001; Monk et al., 1998].
Во время экспериментов по изоляции выявлены периоды дневного сна, что может быть попыткой компенсации недостаточного ночного сна, возникающей из-за более позднего времени укладывания в постель. Проведенная в экспериментах HUBES и ЭКОПСИ полисомнографическая регистрация на протяжении 48-часовых периодов позволила объективно зарегистрировать периоды дневного сна [Вейн А.М. и др., 1997a]. Аналогичные данные получены Mizuno et al., 2001 при помощи метода актиграфии, выявленная продолжительность периода покоя, аналог продолжительности сна, практически не изменялась, а у некоторых испытателей даже увеличивалась в эксперименте по 120- и 240-суточной изоляции SFINCSS-99. При этом изменялось распределением периодов покоя между ночным и дневным временем. Продолжительность ночного сна в большинстве случаев уменьшалась, а дневного увеличивалась: в то время, как до изоляции практически ни у одного участника эксперимента не было дневного сна, в период изоляции у всех членов экипажа наблюдался сон в дневное время продолжительностью не менее 1 часа и сохранялся у некоторых из них после окончания изоляции [Mizuno et al., 2001]. Японским ученым по данным актиграфии удалось также зафиксировать смещение периодов сна на более поздние часы, что можно считать свидетельством смещения циркадианных (суточных) ритмов вправо [Mizuno et al., 2001].
Попытки использовать для улучшения ночного сна и регулировки суточных ритмов синтетических аналогов гормона мелатонина не увенчались успехом [Dijk et al., 2001]. Исходя из работ, проведенных на полярниках, перспективным может явиться использование фототерапии, особенно в голубом спектре [Mottram et al., 2011].
Т.е. наиболее часто зафиксированными в условиях космического полета и его наземного моделирования является смещение ритма вправо (более поздний отход ко сну), снижение амплитуды циркадных ритмов и возникновение периодов дневного сна. Хотя эти изменения фиксируются не во всех исследованиях о них необходимо помнить при интерпретации данных по структуре ночного сна.
Космические полет неоднороден по своей структуре. Уже на этапе предполетной подготовки начинает адаптация к полету, в виде приобретения необходимых знаний и создания внутренней модели космического полета. В этот период космонавты или испытатели также подвергаются стрессовому воздействию ожидания полета, неизвестности, а также повышенным умственным нагрузкам. В первые 4-6 недель происходит освоения нового жизненного пространства, а середину полета хоть и характеризуется как этап относительной стабилизации жизнедеятельности, но в конце этого этапа экипаж начинают волновать момент возвращения, происходит подготовка к спуску и посадке [Мясников и др., 2000].
Программа космического полета насыщенна важными, ответственными и волнующими событиями: это и моменты взлета и посадки в коротком космическом полете, а с появлением орбитальных станций и длительных космических полетов, их программа стала еще более разнообразной и включает внекорабельную деятельность, экипажи посещения, стыковки и другие [Мясников и др., 2000]. Количество значимых событий в будущем будет только возрастать. Активно разрабатываемая концепция межпланетных полетов, приведет к включению в программу полета таких этапов как подготовка к высадке на планету и собственно высадка [Григорьев, Демин, Быстрицкая, 2002].
Методики исследования психологических характеристик, особенностей деятельности и коммуникации испытателей
Для исследования взаимосвязи структуры ночного сна с психологическими характеристиками и особенностями профессиональной деятельности и коммуникации членов экипажа к работе привлечены исследования, полученные совместно с другими исследователями из лаборатории «Когнитивная психология и психология малых групп» ИМБП РАН в эксперименте «Марс-520».
Для оценки уровня неосознаваемой тревоги были использованы результаты теста цветовых выборов в модификации Л.Н. Собчик [Собчик, 2001]. Для определения показателя тревоги использовался следующий способ подсчета: если один из основных цветов оказывался на восьмом, последнем, месте, то уровень тревоги оценивался в 3 балла, на седьмом месте – 2 балла, на шестом месте – 1 балл. Если один из дополнительных цветов находился на первом месте, то уровень тревоги оценивался в 3 балла, на втором месте – 2 балла, на третьем месте – 1 балл. Для получения итогового показателя тревоги две полученные цифры суммировались.
Тест цветовых выборов заполнялся членами экипажа в фоновый период и один раз в две недели в период изоляции [Чекалина, Виноходова, Гущин, 2012]. Для проведения корреляционного анализа нами были отобраны баллы тревоги по результатам теста, проведенного в наиболее близкие к полисомнографическому исследованию сроки (в пределах 7 дней).
Профессиональная деятельность членов экипажа исследовалась в задаче космического пилотирования «Пилот-1» [Дудукин и др., 2013], а уровень стрессустройчивости - в задаче на слежение «Зеркальный координограф» [Виноходова и др., 2013]. В проведении методики «Пилот-1» участвовали только российские члены экипажа (N=3), сессии проводились до, несколько раз во время и после окончания изоляции. Для проведения корреляционного анализа со структурой ночного сна нами были отобраны показатели: время выполнения процесса управления и расход топлива. Корреляция проводилась между показателями в фоне, период последействия и во время изоляции. Из результатов методики «Пилот-1», полученных внутри гермообъекта, были отобраны те, которые проводились за 1-2 недели до полисомнографического исследования
«Зеркальный координограф» выполнялся в период последействия на 12-17 день и включал 2 тренировочные и одну зачетные попытки. Для корреляционного анализа с показателями структуры ночного сна в период последействия (16-21 день после окончания изоляции) использовались параметры деятельности: количество ошибок в среднем за 3 попытки и отдельно за зачетную попытку, а также среднее время выполнения попытки. Для оценки физиологической «цены» деятельности использовалось измерение электрокожного сопротивления (ЭКС) — показателя, который используется для оценки степени активации симпатической нервной системы и уровня напряжения. ЭКС измерялось до и после каждой попытки. Так как физиологические нормы ЭКС высокоиндивидуальны и сильно варьируются между здоровыми испытуемыми, нами были использованы показатели относительного изменения ЭКС (ЭКС). ЭКС высчитывалось как отношение разницы элкетрокожного сопротивления до и после проведения каждой попытки (ЭКС за время выполнения задания снижается, в связи с более активным выделением пота при активации психомоторных функций) к среднему ЭКС за данную попытку. Были использованы ЭКС за тренировочные, зачетную и в среднем за все 3 попытки. В корреляционном анализе также использовался начальный уровень ЭКС (до начала выполнения первой попытки).
Для соотнесения показателей структуры сна и особенностей коммуникации использовались результаты компьютеризированного контент-анализ письменных сообщений («радиограмм») членов экипажа, которые пересылались по неконфиденциальному каналу связи и сохранялись на сервере и были посвящёны выполнению научной программы, состоянию здоровья, систем экспериментального комплекса и другим темам. Из имеющихся высказываний выделились слова 4 категорий: «Потребности», «Взаимодействие», «Время» и «Негативизм» [Швед и др.., 2013]. Для корреляционного анализа использовалось общее число писем, слов и букв в них за период длительностью 1 месяц, предшествующий ночи проведения полисомнографии. В анализ также включалось абсолютное количество и процент семантических единиц каждой категории от общего числа таких единиц.
На основании результатов исследования индивидуально-психологических особенностей (мотивационные тесты А.А. Реана и А. Мехрабиана, а также теста цветовых выборов в модификации Л.Н.Собчик), результатов выполнения операторских задач различной сложности («Пилот-1», VIRTU) и методики определения уровня стрессустойчивости «Зеркальный координограф» обследуемые были разделены совместно с В.И. Гущиным, А.В. Дудукиным, А.Г. Виноходовой и Я.С. Боритько на 2 группы с различными проявляющимися в индивидуальных стилях деятельности (ИСД) стратегиями адаптации к стрессорным условиям: I группа с «контрольно-сторожевой» стратегией (испытатели A, C, D, F) и II группа с «поисково-исследовательской» (испытатели B, E) [Виноходова и др., 2013, Завалко и др., 2014]. В каждой группе присутствовали как российские, так и зарубежные члены экипажа, а также обследуемые, как участвовавшие в симуляции высадки на Марс, так и остававшиеся в «орбитальном комплексе».
Использованные мотивационные тесты выявили средневысокий уровень мотивации достижения у обследуемых обеих групп. Результаты теста цветовых выборов в интерпретации Л.Н. Собчик позволили уточнить доминирующую мотивацию – так у испытателей I группы была выявлена ведущая потребность «избегание неудач» [Собчик, 2001]. Согласно МакКлелланду, личности с этим типом мотивации характеризуются высоким уровнем защиты (страхом перед несчастными случаями, ошибками и т.д.) [McClelland et al., 1958]. Мотивация «избегание неудач» - приводит к возникновению тревожности, усиливающейся в стрессовых условиях значимых событий, которыми для данного типа личности являются любые поставленные перед ними задачи [Гордеева, 2006]. Это описание подтверждают полученные нами данные теста цветовых выборов, согласно которому у данной группы уровень неосознаваемой тревожности на протяжении всего эксперимента был выше, чем у операторов II группы.
Согласно Б. Вайнер, для личностей с мотивацией «избегание неудач» в стрессовых ситуациях характерно желание избежать чувства вины за предпринятые недостаточные усилия при решении задач и ответственности за допущенные ошибки [Weiner, Kukla, 1970]. Поэтому ими тратятся значительные психофизиологические ресурсы на контроль условий и результатов своей деятельности, чтобы избежать чрезмерного риска и сопутствующих ему ошибок. Проявлением данной мотивации в ИСД является стремление контролировать все параметры задачи, условия и результат деятельности, сопровождающееся высоким уровнем мобилизации функциональных резервов для поддержания постоянного уровня бдительности [Дудукин и др., 2013]. В «Марс-500» операторы, стремящиеся избежать неудачи, продемонстрировали высокую надежность выполнения задач наряду с высокими затратами ресурсов как самого оператора (физиологическая «цена деятельности»), так и управляемой системы. Результаты выполнения профессиональных задач были подкреплены данными задачи «Зеркальный координограф», где для I группы также был характерен высокий уровень мобилизации, который проявлялся как в низких предстартовых значениях электрокожного сопротивления (показатель ЭКС1), так и в значительном его снижении в ходе выполнения операторской деятельности (ЭКС 45% и более).
Согласно Л.Н.Собчик, на основании теста цветовых выборов у испытателей II группы была выявлена доминирующая мотивация «достижение успеха». Как показал МакКлелланд, личности с данным типом мотивации стремятся к решению необычных сложных сопряженных с определенным риском задач, позволяющих улучшать свои результаты в ходе выполнения работ (достигать поставленных целей более эффективно, чем прежде) и предоставляющие возможности для соревнования [McClelland et al., 1958]. Успех в достижении поставленных, причем ими самими, целей приводит к удовлетворению данной потребности и получению удовлетворения от сделанного. Личности подобного типа отличаются более низким уровнем тревожности (что так же было подтверждено данными теста цветовых выборов).
В процессе постановки перед собой целей личности с доминирующей мотивацией «достижение успеха» ориентируются на новизну, ища новые варианты решения стандартных задач. Риск, на который они идут в своем поиске оптимальных вариантов решения, проявляется в динамичном периодическом снижении уровня контроля различных параметров и результата деятельности [McClelland et al., 1958]. В эксперименте выполнение профессиональных операторских задач сопровождалось у них большей неустойчивостью надежности деятельности на фоне невысоких трат физиологических резервов и ресурса управляемой системы [Дудукин и др., 2013]. Выполнение методики «Зеркальный координограф» сопровождалось меньшим по сравнению с первой группой снижением ЭКС (ЭКС 20%), что свидетельствует о меньшем уровне психофизиологического напряжения. Начальный уровень электрокожного сопротивления у них так же был ниже. Успешность выполнения зачетной попытки «Зеркального координографа» в среднем была на одном уровне у всех испытателей обеих групп, в то время как «физиологическая цена» этой деятельности у II группы оказалась значительно ниже, что свидетельствует о большей способности к саморегуляции у этих испытателей.
Особенности структуры ночного сна в эксперименте «Марс-520»
По результатам эксперимента по 520-суточному наземному моделированию космического полета получено 63 записи ночного сна, использованные для анализа. По техническим причинам утрачены 3 фоновые регистрации, 3 записи в период П1, и по 1 записи в периоды П3, П4 и после. Как видно из таблицы 6 по каждому периоду исследования имеются результаты минимум 9 исследований, только в период П1 утеряны обе регистрации одного из испытуемых, по остальным – получены данные по каждому испытателю хотя бы за одну ночь.
Количество полисомнографических регистраций ночного сна, пригодных для анализа за 10 недель до эксперимента (До), через 6 недель (П1), 33 недели (П2), 41 неделю (П3), 67 недель (П4) после начала изоляции и через 2 недели после (После) окончания изоляции (После). Колонка «N регистраций» отражает количество записей, пригодных для анализа, «N участников» отражает число участников, по которым получена хотя бы одна регистрация за данный этап эксперимента.
При сравнении методом дисперсионного анализа для повторных измерений показателей сна во всех временных точках статистически значимым различия получены по латенции сна и дельта-сна, эффективности сна и проценту второй стадии (p 0.05) и дельта-сна (на уровне тенденции) от общего времени сна .
Анализ различий между различными временными отрезками (см. Рис. 11) выявил наибольшее число отличий в объективных параметрах сна в конце эксперимента (П4): длительность засыпания значимо увеличилась по сравнению с фоновыми значениями (до), уменьшилась эффективность сна по сравнению с фоном и данными после завершения симуляции высадки на Марс (П3), в тоже время показатель скорости достижения глубокого медленноволнового сна (латенция дельта-сна) была наименьшей за время эксперимента. Касательно представленности стадий и фаз сна статистически значимо отличалась только регистрация после эксперимента, что выражалось в нарастании процента 2 стадии и снижении представленности дельта-сна по сравнению со второй половиной эксперимента, что может быть связано с некоторым удлинением общего времени сна после изоляции, хотя статистически значимых различий по общему времени сна не получено.
Рисунок Рис. 11: Показатели структуры сна испытуемых за 10 недель до эксперимента (до), через 6 недель (П1), 33 недели (П2), 41 неделю (П3), 67 недель (П4) после начала изоляции и через 2 недели после окончания изоляции (после): А. Латенция сна; Б. Продолжительность бодрствования внутри сна; В. Эффективность сна; Г. Общая продолжительность сна; Д. Латенция дельта-сна; Е. Индекс реакций ЭЭГ-активаций; Ж. Процент 1 стадии от общей продолжительности сна; З. Процент 2 стадии от общей продолжительности сна; И. Процент дельта-сна от общей продолжительности сна Процент быстрого сна от общей продолжительности сна. Обозначения: Горизонтальная линия – медиана, края прямоугольника 25%- и 75%-квартили, «усами» обозначен минимум или максимум, если он не выходит за пределы 1,5 межквартильных интервалов, в противном случае «усами» обозначено 1,5 межквартильных интервала, а незакрашенным кружочком обозначаются значения не попавшие в этот интервал. Статистически значимые различия при попарном сравнении (posthoc-анализ) обозначены: - p 0.05 при сравнении с группой П4.
Аналогично 105-суточному эксперименту нами было проведено сравнение ночей с низкой эффективностью сна; граничный показатель (25% квартиль эффективности сна) равен 83.2%. Как видно из рисунка 11, количество ночей с низкой эффективностью сна резко возрастает (p 0.05) по сравнению с фоном (0 из 9 зарегистрированных ночей) в преддверии симуляции высадки на Марс (П2, 5 из 12 ночей), после этого ответственного и яркого события снижается (П3, 1 из 11 ночей), вновь статистически значимо нарастает к окончанию эксперимента (П4, 6 из 11 ночей) и снижается после его завершения (2 из 11 ночей). При этом не выявлено различий в представленности ночей с низкой эффективностью сна после симуляции высадки на 41 недели изоляции (П3) ни по сравнению с фоновой регистрацией, ни с началом эксперимента (П1, 2 из 9 ночей).
Количество ночей с низкой эффективностью сна (менее 83.2%) за 10 недель до эксперимента (до), через 6 недель (П1), 33 недели (П2), 41 неделю (П3), 67 недель (П4) после начала изоляции и через 2 недели после окончания изоляции (после). Указаны статистически значимые различия согласно тесту пропорций.
Также были определены ночи с длительным засыпанием (граничный показатель 75% квартиль латенции сна равный 46 минут) и ночи с длительной суммарной продолжительностью пробуждений (граничный показатель 75% квартиль бодрствования после засыпания равный 19 минут). Как видно из таблицы 8, во время двух ночей в преддверии окончания изоляции (П4) и одну через 6 недель после ее начала (П1) наблюдались и длительное засыпание, и высокая суммарная продолжительность ночных пробуждений. Суммарное количество ночей с длительным засыпанием и/или длительными ночными пробуждениями возрастает (различия на уровне тенденции) через 6 недель после начала эксперимента (П1) по сравнению с фоном, достигая максимума в преддверии симуляции высадки на Марс (П2), после чего возвращается практически к исходному уровню (П3) и вновь статистически значимо нарастает к окончанию эксперимента (П4), сохраняясь на высоком уровне после его завершения. Количество полисомнографических регистраций ночного сна с длительным засыпанием (больше 46 минут) и/или высокой суммарной длительностью ночных пробуждений (больше 19 минут) за 10 недель до эксперимента (до), через 6 недель (П1), 33 недели (П2), 41 неделю (П3), 67 недель (П4) после начала изоляции и через 2 недели после окончания изоляции (после) в эксперименте «Марс-520».
Рисунок Рис. 13: Количество ночей с длительным засыпанием (больше 46 минут) и/или высокой суммарной длительностью ночных пробуждений (больше 19 минут) за 10 недель до эксперимента (до), через 6 недель (П1), 33 недели (П2), 41 неделю (П3), 67 недель (П4) после начала изоляции и через 2 недели после окончания изоляции (после) в эксперименте «Марс-520». Указаны статистически значимые различия в тесте пропорций.
Итак, в эксперименте «Марс-520» изменения структуры сна возрастали накануне важных для экипажа событий, а именно симуляции высадки на Марс и окончания эксперимента. Снижение качества сна проявлялось в снижение эффективности сна преимущественно за счет удлинение засыпания. В тоже время после завершения важного, «марсианского» этапа, показатели ночного сна не отличались от фоновых значений.
Нами проведен корреляционный анализ показателей ночного сна с баллом тревоги, полученным по результатам теста цветовых выборов в модификации Л.Н. Собчик. Так как этот тест не заполнялся после окончания изоляции и несколько значений утеряны для окончательного анализы были использованы 49 результатов полисомнографий, имеющие соответствующие им в интервале недели значения уровня тревоги. Как видно из таблицы 9, балл тревоги положительно коррелирует с длительностью засыпания и числом ночных пробуждений (на уровне тенденции), а также на уровне тенденции отрицательно коррелирует с эффективностью сна. В отношении показателей структуры ночного сна: балл тревоги отрицательно коррелирует с процентом 2 стадии от общей продолжительности сна, но не коррелирует с абсолютной ее длительностью, в тоже время положительно коррелирует с абсолютной длительностью дельта-сна, но не его процентом от общей продолжительности сна. Из показателей микроструктуры сна выявлена отрицательная корреляция балла тревоги с количеством сегментов за 1 час сна.
Таким образом, в корреляционном анализе помимо ожидаемой связи более высокого уровня тревожности с более длительным засыпанием и большей суммарной продолжительностью ночных пробуждений, а следовательно, более низкой эффективностью сна, показана отрицательная корреляция уровня тревоги с количеством сегментов за 1 час сна. Последняя взаимосвязь обычно носит обратный характер: чем выше уровень тревоги, тем более «фрагментирована» структура сна, большее число сегментов сна.
![Динамика изменений структуры и функции стенки желудка после оперативного лечения дуоденальных язв [Электронный ресурс]](/i/i/4397/203973.png "Динамика изменений структуры и функции стенки желудка после оперативного лечения дуоденальных язв [Электронный ресурс] Лобачев Роман Сергеевич")
