Показатели активности дыхательной системы (пневмография)

Дыхательная система состоит из дыхательных путей и легких.

Основной двигательный аппарат этой системы составляют межре­берные мышцы, диафрагма и мышцы живота. Воздух, поступающий в легкие во время вдоха, снабжает протекающую по легочным капил­лярам кровь кислородом. Одновременно из крови выходят двуокись уг­лерода и другие вредные продукты метаболизма, которые выводятся наружу при выдохе. Между интенсивностью мышечной работы, совер­шаемой человеком и потреблением кислорода существует простая ли­нейная зависимость.

В психофизиологических экспериментах в настоящее время ды­хание регистрируется относительно редко, главными образом, для того, чтобы контролировать артефакты.

Для измерения интенсивности (амплитуды и частоты) дыхания используют специальный прибор — пневмограф. Он состоит из на­дувной камеры-пояса, плотно оборачиваемой вокруг грудной клет­ки испытуемого, и отводящей трубки, соединенной с манометром и регистрирующим устройством. Возможны и другие способы ре­гистрации дыхательных движений, но в любом случае обязатель­но должны присутствовать датчики натяжения, фиксирующие из­менение объема грудной клетки.

Для регистрации объемов воздуха, поступающего в легкие во время вдоха и выходящего из них во время выдоха, используется прибор спирометр. Можно сказать, что дыхание — это один из недостаточ­но оцененных факторов в психофизиологических исследованиях.

/■Г-:

Реакции глаз

Для психофизиолога наибольший интерес представляют три ка­тегории глазных реакций: сужение и расширение зрачка, мигание и глазные движения.

 

64

I Введение в психофизиологию

65

Пупиллометрия — метод изучения зрачковых реакций. Зрачок — отверстие в радужной оболочке, через которое свет попадает; на сетчатку. Диаметр зрачка человека может меняться в пределах от 1,5 до 9 мм. Величина зрачка существенно колеблется в зави­симости от количества света, падающего на глаз: на свету зрачок сужается, в темноте — расширяется. Наряду с этим размер зрачка существенно изменяется, если испытуемый реагирует на воздей­ствие эмоционально. В связи с этим пупиллометрия используется для изучения субъективного отношения людей к тем или иным внешним раздражителям.

Диаметр зрачка можно измерять путем простого фотографирова­ния глаза в ходе обследования или же с помощью специальных уст­ройств, преобразующих изменения величины зрачка в постоянно варь­ирующий уровень потенциала, регистрируемый на полиграфе.

Мигание (моргание) — периодическое смыкание век. Дли­тельность одного мигания приблизительно 0,35 с. Средняя часто­та мигания составляет 7,5 в минуту и может варьировать пределах от 1 до 46 в минуту. Мигание выполняет разные функции в обес­печении жизнедеятельности глаз. Однако для психофизиолога су­щественно, что частота мигания изменяется в зависимости от пси­хического состояния человека.

Движения глаз широко исследуются в психологии и психофизиоло­гии. Это разнообразные по функции, механизму и биомеханике враще­ния глаз в орбитах. Существуют разные типы глазных движений, вы­полняющие различные функции. Однако наиболее важная среди них функция движений глаз состоит в том, чтобы поддерживать интере­сующее человека изображение в центре сетчатки, где самая высокая острота зрения. Минимальная скорость прослеживающих движений около 5 утл. мин./с, максимальная достигает 40 град./с.

Электроокулография — метод регистрации движения глаз, ос­нованный на графической регистрации изменения электрического по­тенциала сетчатки и глазных мышц. У человека передний полюс гла­за электрически положителен, а задний отрицателен, поэтому су­ществует разность потенциалов между дном глаза и роговицей, кото­рую можно измерить. При повороте глаза положение полюсов меня­ется, возникающая при этом разность потенциалов характеризует на­правление, амплитуду и скорость движения глаза. Это изменение, за-

регистрированое графически, носит название электроокулограммы (ЭОГ). Однако микродвижения глаз с помощью этого метода не ре­гистрируются, для их регистрации разработаны другие приемы.

2.7. Детектор лжи л

Детектор лжи — условное название прибора — полиграфа, од­новременно регистрирующего комплекс физиологических пока­зателей (КГР, ЭЭГ, плетизмограмму и др.) с целью выявить дина­мику эмоционального напряжения. С человеком, проходящем об­следование на полиграфе, проводят собеседование, в ходе которо­го наряду с нейтральными задают вопросы, составляющие пред­мет специальной заинтересованности. По характеру физиологиче­ских реакций, сопровождающих ответы на разные вопросы, мож­но судить об эмоциональной реактивности человека и в какой-то мере о степени его искренности в данной ситуации. Поскольку в большинстве случаев не обученный специально человек не конт­ролирует свои вегетативные реакции, детектор лжи дает по неко­торым оценкам до 71 % случаев обнаружения обмана.

ШЕТИЗМОГРАММА

ТЕМПЕРАТУРА

„ ВЫЗВАННЫЕ ПОТЕНЦИАЛЫ | L Д/Л/""—

У АРТ.ДАВЛЕНИЕ

--Г

-i/ — яг —Л—

Рис. 2.9 Многоканальная регистрация наиболее часто изучаемых видов биоэлектрической активности человека (по В.Блоку, 1970).

37'

 

66

67

Следует иметь в виду, однако, что сама процедура собеседования (до­проса) может быть настолько неприятна для человека, что возника­ющие по ходу физиологические сдвиги будут отражать эмоциональную реакцию человека на процедуру. Отличить спровоцированные проце­дурой тестирования эмоции от эмоций, вызванных целевыми вопросам, невозможно. В то же время человек, обладающий высокой эмоциональ­ной стабильностью, сможет относительно спокойно чувствовать себя в этой ситуации, и его вегетативные реакции не дадут твердых осно­ваний для вынесения однозначного суждения. По этой причине к ре­зультатам, полученных с помощью детектора лжи, нужно относиться

с должной мерой критичности..,...,,,_:,,.

..г.',"■>■■,•■■.1 2.8. Выбор методик и показателей «v t,<

В идеале выбор физиологических методик и показателей должен логически вытекать из принятого исследователем методологического подхода и целей, поставленных перед экспериментом. Однако на пра­ктике нередко исходят из других соображений, например, доступности приборов и легкости обработки экспериментальных данных.

Более весомыми представляются аргументы в пользу выбора та­ких методик, показатели которых получают логически непроти­воречивое, содержательное толкование в контексте изучаемой пси­хологической или психофизиологической модели.

Психофизиологические модели. В науке под моделью понимает­ся упрощенное знание, несущее определенную, ограниченную инфор­мацию об объекте /явлении, отражающее те или иные его свойства. С помощью моделей можно имитировать функционирование и про­гнозировать свойства изучаемых объектов, процессов или явлений. В психологии моделирование имеет два аспекта: моделирование психи­ки и моделирование ситуаций. Под первым подразумевается знако­вая или техническая имитация механизмов, процессов и результатов психической деятельности, под вторым -— организация того или ино­го вида человеческой деятельности путем искусственного констру­ирования среды, в которой осуществляется эта деятельность.

Оба аспекта моделирования находят место в психофизиологиче­ских исследованиях. В первом случае моделируемые особенности де­ятельности человека, психических процессов и состояний прогнози-

руются на основе объективных физиологических показателей, неред­ко зарегистрированных вне прямой связи с изучаемым феноменом. 11апример, показано, что некоторые индивидуальные особенности вос­приятия и памяти можно прогнозировать по характеристикам био­токов мозга. Во втором случае психофизиологическое моделиро-иание включает имитацию в лабораторных условиях определенной психической деятельности, с целью выявления ее физиологических коррелятов и /или механизмов. Обязательным при этом является со-щание некоторых искусственных ситуаций, в которых, так или ина­че, включаются исследуемые психические процессы и функции. При­мером такого подхода служат многочисленные эксперименты по вы­явлению физиологических коррелятов восприятия, памяти и т.д.

При интерпретации результатов в подобных экспериментах иссле­дователь должен четко представлять себе, что модель никогда не бывает полностью идентична изучаемому явлению или процессу. Как правило, в ней учитываются лишь какие-то отдельные сто­роны реальности. Следовательно, каким бы исчерпывающим не ка­чался, например, какой-либо психофизиологический эксперимент по выявлению нейрофизиологических коррелятов процессов памяти, он будет давать лишь частичное знание о природе ее физиологиче­ских механизмов, ограниченное рамками данной модели и использу­емых методических приемов и показателей. Именно по этой причи­не психофизиология изобилует разнообразием не связанных между собой, а иногда и просто противоречивых экспериментальных дан-пых. Полученные в контексте разных моделей такие данные пред­ставляют фрагментарное знание, которое в перспективе, вероятно, должно объединиться в целостную систему, описывающую меха­низмы психофизиологического функционирования.

Интерпретация показателей. Особого внимания заслуживает во­прос о том, какое значение экспериментатор придает каждому из ис­пользуемых им показателей. В принципе физиологические показате­ли могут выполнять две основные роли: целевую (смысловую) и слу­жебную (вспомогательную). Например, при изучении биотоков моз­га в процессе умственной деятельности целесообразно параллельно регистрировать движения глаз, мышечное напряжение и некоторые другие показатели. Причем в контексте такой работы только пока­затели биотоков мозга несут смысловую нагрузку, связанную с дан­ной задачей. Остальные показатели служат для контроля артефактов

 

68

69

и качества регистрации биотоков (регистрация глазных движений), контроля эмоциональных состояний испытуемого (регистрация КГР), поскольку хорошо известно, что глазные движения и эмоциональ­ное напряжение могут привносить помехи и искажать картину био­токов, особенно когда испытуемый решает какую-либо задачу. В то же время в другом исследовании регистрация и глазных движений, и КГР может играть смысловую, а не служебную роль. Например, ко­гда предмет исследования — стратегия визуального поиска, или изу­чение физиологических механизмов эмоциональной сферы человека.

Таким образом, один и тот же физиологический показатель может быть использован для решения разных задач. Другими словами, специ­фика использования показателя определяется не только его собствен­ными функциональными возможностями, но также и тем психологиче­ским контекстом, в который он включается. Хорошее знание природы и всех возможностей используемых физиологических показателей—-важ­ный фактор в организации психофизиологического эксперимента.

Значение экспериментов, выполненных на животных. Как уже отмечалось выше, многие задачи в психофизиологии решались и про­должают решаться в экспериментах на животных. (В первую очередь речь идет об изучении активности нейронов.) В связи с этим особое значение приобретает проблема, сформулированная еще Л.С. Вы­готским. Это проблема специфического для человека соотношения структурных и функциональных единиц в деятельности мозга и оп­ределения новых по сравнению с животными принципов функцио­нирования систем, внутри- и межсистемных взаимодействий.

Следует прямо указать, что проблема «специфического для челове­ка соотношения структурных и функциональных единиц в деятель­ности мозга и определения новых по сравнению с животными» прин­ципов функционирования систем, к сожалению, пока не получила про­дуктивного развития. Как пишет О.С. Андрианов с соавторами (1993):

«Стремительное «погружение» биологии и медицины... в глубины живой материи отодвинуло на задний план изучение важнейшей про­блемы — эволюционной специфики мозга человека. Попытки найти на молекулярном уровне некий материальный субстрат, характерный толь­ко для мозга человека и определяющий особенности наиболее слож­ных психических функций, пока не увенчались успехом».

Таким образом, встает вопрос о правомерности переноса дан­ных, полученных на животных, для объяснения мозговых функций

i

у человека. Широко принята точка зрения, в соответствии с кото­рой существуют универсальные механизмы клеточного функцио­нирования и общие принципы кодирования информации, что по­зволяет осуществлять интерполяцию результатов (см. например, «Основы психофизиологии» под ред. Ю.И. Александрова, 1997).

Один из основателей отечественной психофизиологии Е.Н. Соко­лов, решая проблему переноса результатов исследований, выполнен­ных на животных, на человека, сформулировал принцип психофизио­логического исследования следующим образом: человек — нейрон — модель. Это значит, что психофизиологическое исследование начина­ется с изучения поведенческих (психофизиологических) реакций че­ловека, затем оно переходит к изучению механизмов поведения с по­мощью микроэлектродной регистрации нейронной активности в опы­тах на животных, а у человека — с использованием электроэнцефа­лограммы и вызванных потенциалов. Интеграция всех данных осу­ществляется путем построения модели из нейроподобных элементов. При этом вся модель как целое должна воспроизводить исследуемую функцию, а отдельные нейроподобные элементы должны обладать характеристиками и свойствами реальных нейронов. Перспективы ис­следований такого рода заключаются в построении моделей «специ­фически человеческого типа», таких, например, как нейроинтеллект.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Приведенные выше материалы свидетельствуют о большом раз­нообразии и разноуровневости психофизиологических методов. В сферу компетентности психофизиолога входит многое, начиная от динамики нейрональной активности в глубоких структурах моз­га до локального кровотока в пальце руки. Закономерно возника­ет вопрос, каким образом объединить столь различные по спосо­бам получения и содержанию показатели в логически непротиво­речивую систему. Решение этого вопроса упирается, однако, в от­сутствие единой общепринятой психофизиологической теории.

Психофизиология, которая родилась как экспериментальная ветвь психологии, в значительной степени остается таковой и по сей день, компенсируя несовершенство теоретического фундамента многооб­разием и изощренностью методического арсенала. Богатство этого арсенала велико, его ресурсы и перспективы представляются не-

 

70

71

Раздел 11

Психофизиология функциональных состояний и эмоций

; j;, Глава третья

3. Психофизиология функциональных состояний

Значительные колебания уровня жизненной активности чело­чка (спокойное или напряженное бодрствование, сон и др.) пред-;тавляют собой одну из важных проблем психофизиологии. В то же зремя эта проблема имеет междисциплинарный характер. В центре;е находится представление об особом явлении, которое именует-;я функциональным состояниям (ФС). Это понятие широко исполь-{уется в физиологии, психологии, эргономике (науке, комплекснс изучающей трудовую деятельность людей и условия ее протекания) Поэтому знание физиологических механизмов, ответственных зе функциональные состояния организма человека, имеет очень важ-юе практическое значение. Тем не менее до сих пор нет общепри-шанной теории функциональных состояний, в то же время суще­ствует несколько подходов к описанию и диагностике функциональ­ных состояний разного типа.

⇐ Предыдущая12

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: