Умственная нагрузка и стресс

Стресс и умственная нагрузка – это два понятия, две концепции, которые очень близки по содержанию, по взаимосвязи и поэтому их очень часто смешивают, отождествляют. В одних теориях полагают, что высокая нагрузка приводит к стрессовым реакциям, в других теориях стресс рассматривается как компонент рабочей нагрузки.

Умственную нагрузку можно отнести либо к объективной рабочей нагрузке, налагаемой задачей (ее сложностью, объемом операций, ограничениями во времени и т. п.), или к субъективным оценкам оператора относительно требований задачи. В большинстве теорий рабочую нагрузку относят только к способности оператора по обработке информации, но в некоторых теориях она также включает эмоциональные и физические аспекты.

Стресс и умственная нагрузка относятся к понятиям, отражающим процесс взаимосвязи между требованиями среды и наличием ресурсов для удовлетворения этих требований. В теориях умственной нагрузки ресурсы относят к способности обрабатывать информацию, необходимую и имеющуюся для выполнения задачи; требования относятся к содержанию исходных данных и процессу обработки информации для выполнения задачи. Требования относятся не только к задаче (к процессу ее решения), но и к средствам, рабочим условиям и организации деятельности.

Теории умственной нагрузки основаны на моделях, построенных в результате исследований работоспособности человека, которые описывают взаимодействия между когнитивными и энергетическими процессами. Когнитивные процессы преобразовывают сенсорную информацию в моторные действия, используя формальные и логические операции. Энергетические процессы регулируют функциональное состояние организма и обеспечивают активацию когнитивной системы, косвенно оказывая влияние на преобразование, обработку информации. «Энергетика» используется в качестве генетического термина для обозначения всех факторов (активация, возбуждение, утомление, истощение), которые употребляются для описания состояния организма [290].

На энергетическое состояние организма оказывает влияние ряд факторов, среди которых можно отметить характер циркадианных ритмов, факторы среды - внешние (шум, вибрация, температура и многое другое) и внутренние (бессонница, вредные привычки, прием лекарств и другие), содержание задачи и условий ее выполнения (косвенное влияние). Когда выполняется определенная задача, автоматически включаются различные виды активации, которые обеспечивают оптимальные и адекватные требованиям задачи состояния. Активация наступает в период ожидания будущей задачи. Единственным средством оказания воздействия на энергетическое состояние в связи с выполнением задачи является мобилизация дополнительной энергии через умственное усилие, которая зависит от мотивации достижения определенной цели. Умственное усилие играет важную роль тогда, когда приходится работать в субоптимальных условиях и выполнять задачу, требующую проявления внимания. Это происходит при выполнении сложных задач, когда ресурсы приходится перераспределять между разными компонентами задачи и когда для выполнения задачи необходимо использовать процессы с ограниченными возможностями по обработке информации (например, оперативную память). Умственные усилия требуются также для выполнения задач, в которых цели или взаимосвязи вводимой и выводимой информации постоянно и непрерывно изменяются.

Эмоции, вызванные выполнением задачи или ситуацией, к которой задача выполняется, оказывают существенное влияние на энергетическое состояние. При позитивной мотивации на выполнение задачи положительные эмоции мобилизуют энергию через умственное усилие. Когда ситуация угрожающая или раздражающая, отрицательные эмоции нарушают оптимальное состояние [256].

На процесс обработки информации при выполнении задачи оказывает влияния, во-первых, функция когнитивного контроля соответствия выходной информации и результатов поведения целям и намерениям субъекта деятельности, а во-вторых, – энергетическое состояние, которое отражает уровень работоспособности и сложность, специфичность конкретной задачи и является индивидуальным по уровню активации функциональных систем организма [283, 290].

Умственные усилия играют важную роль в следующих ситуациях: а) субоптимальные состояния – уровень активации слишком низкий для выполнения задачи (монотонность деятельности, утомление и т. п.); б) эмоциональные состояния – уровень активации слишком высокий (воздействие угрозы или тревоги, беспокойство), ирреливантные сигналы отвлекают от задачи, снижают способность обрабатывать информацию; в) повышенный когнитивный контроль в ситуациях, когда задачи характеризуются непостоянным и переменными взаимосвязями между входной и выходной информацией; г) выполнение нескольких задач – связано с необходимостью постоянного перераспределения внимания и ресурсов между ними или их компонентами и основано на оценке эффективности выполнения каждой задачи и относительного приоритета задачи [352].

Таким образом, модель регуляции энергии в связи с решением информационных задач отличается от большинства теорий по обработке информации в том, что она объясняет снижение эффективности деятельности скорее в виде отклонения от оптимального энергетического состояния, чем в виде дефицита ресурса. По мнению A. W. К. Gaillard [271], основное содержание данной модели можно свести к следующим положениям:

• концепция активации является многомерной, - состояние определяется несколькими энергетическими характеристиками;

• каждая задача имеет свой собственный оптимальный уровень, на котором ее можно выполнять наиболее эффективно;

• отклонения от оптимального состояния можно компенсировать путем мобилизации дополнительной энергии через умственное усилие;

• область, в которой выполнение задачи бывает оптимальным, для одних задач меньше, для других больше; чем выше требования со стороны задачи, тем более чувствительной бывает задача к изменениям в энергетическом состоянии.

На регулирование энергетического состояния оказывают влияние процессы когнитивного контроля, преобразования (обработки) информации и эмоции. Когнитивная регуляция является высшим механизмом, оценивающим работоспособность. В условиях выполнения задачи когнитивная регуляция оценивает, достигнут ли определенный уровень выполнения задачи. На основе этого определения результата оператор может изменить стратегию дальнейшей деятельности. Когда оператор находится в условиях дефицита времени или в состоянии утомления он может решить либо изменить критерий эффективности деятельности, либо мобилизовать дополнительную энергию через умственное усилие. Влияние процессов преобразования информации на регулирование энергетического состояния происходит автономно, независимо, и субъект деятельности не может сознательно, по своему желанию менять уровень регуляции. Воздействие сильных эмоций на энергетическое состояние проявляется достаточно оперативно и бывает наиболее выраженным. Это эмоциональная обработка информации, как правило, нелогична, и не следует формальным правилам, субъект не может произвольно, по своему желанию начать или остановить этот процесс. Едва ли возможно не обращать внимание на сигналы, которые формируют наши эмоции. Сильные отрицательные эмоции оказывают первоочередное действие, они постоянно привлекают внимание и требуют принятия решений и действий. Чтобы нейтрализовать или игнорировать эти сигналы требуется самоконтроль и усилия.

Проблемы умственной нагрузки и стресса, имея точки соприкосновения, относятся к совершенно разным областям исследований. Концепция умственной нагрузки основана на положениях когнитивно-энергетических теорий, которые возникли из исследований работоспособности человека. Цель этих исследований – изучить возможности, пределы и ограничения человека как системы обработки информации. Эти исследования включают в себя вопросы о влиянии стрессоров на выполнение задач, в том числе и при длительной и непрерывной деятельности.

Теории стресса основаны на других позициях, а именно на изучении взаимосвязи работы, личности, стрессовых реакций и их последствия для работы и здоровья. Когнитивно-энергетические теории описывают взаимосвязь между информационно-преобразовательными и энергетическими процессами, тогда как теории стресса – взаимосвязь между человеком и его средой. Оценка ситуации или воспринимаемой способности управлять ситуацией является проблемой в последних теориях стресса. Оба типа теорий фокусируются на различиях между требованиями среды и способностью человека удовлетворять эти требования. В когнитивно-энергетических теориях изучаются различия в способности обрабатывать информацию, требующуюся для выполнения задачи. В теориях стресса обращается внимание на расхождение между возможностями (ресурсами) человека и требованиями среды.

В когнитивно-энергетических теориях сопоставляются требования задачи и требования к ресурсам человека, необходимым для обработки информации. Ресурсы могут иметь совершенно разные значения в этих теориях, а именно наличие соответствующих когнитивных структур преобразования информации, их состояние, обеспечение энергетических механизмов, общая активация всего организма и т. д. [385, 425]. В теориях стресса оба требования (к условиям среды и ресурсам) определяются более широко. Ресурсы субъекта относятся не только к способности обрабатывать информацию, но также к характеристикам личности, к когнитивным и социальным способностям взаимодействовать с окружением. Ресурсы могут включать наличие необходимых для выполнения задач средств, информации, физических возможностей человека. Требования в теориях стресса относятся не только к задачам, но также ко всем условиям работы, включая социальные, физические и организационные аспекты.

В обоих типах теорий предполагается, что оператор разрешает несоответствие между требованиями и ресурсами либо путем понижения требований, либо путем увеличения ресурсов. Полагают, что в обоих типах теорий делается это совершенно разными способами. В когнитивно-энергетических теориях считается, что оператор может либо увеличить ресурсы путем мобилизации дополнительной энергии через умственные усилия, либо откорректировать свою стратегию работы путем изменения скорости и точности выполнения операций или концентрации внимания на наиболее релевантных аспектах работы. В теориях стресса регуляция состояния осуществляется за счет точности решения, которое оператор должен принять для определенной ситуации, возможности изменять или организовывать условия работы, а также ресурсов, аппаратуры, информации и физических способностей человека.

Согласно когнитивно-энергетических теорий когнитивный контроль ограничен выполнением задачи и основан на знании результатов ее выполнения. В теориях стресса когнитивный контроль является более сложным механизмом, который непрерывно оценивает условия среды с точки зрения возможных угроз и опасности, с одной стороны, и позитивных, желательных возможностей, с другой стороны.

На основе концепций умственной нагрузки, умственного усилия и стресса можно описать и сопоставить ряд энергетических состояний, которые различаются характером включения человека в их регуляцию и физиологическими затратами, необходимым для выполнения задачи. Остановимся на краткий характеристике двух состояний – умственное усилие и стресс.

Умственное усилие – это состояние, связанное с процессом обработки информации, которое является ресурсо-ограниченным и требующим активации функции внимания. Его психологические и физиологические затраты высокие, так как оператору приходится мобилизовывать дополнительную энергию, чтобы быть в состоянии выполнить задачу. Этот тип обработки информации необходим в таких условиях, где задачи невозможно выполнять на основе применения жестко детерминированных правил и процедур решения или только на основе хорошо отработанных навыков. Такие условия (ситуации) возникают, во-первых, когда выполнение задач необходимо проводить под когнитивным контролем, во-вторых, обработка информации требует высокой активации внимания, в-третьих, при выполнении множественной задачи, то есть в условиях необходимого разделения во времени процесса решения и распределения внимания между разными задачами, в-четвертых, когда оператор испытывает трудности в обслуживании ряда задач (утомление, бессонница), в предотвращении отвлечения внимания иррелевантными сигналами (эмоции, шум), в связи с невыполнением или откладыванием действия малой приоритетности (дефицит времени, низкая субъектная значимость), при адаптации к новым условиям работы (смена места работы, переориентация).

Стресс является состоянием, которое возникает у оператора при восприятии угрозы, опасности неблагоприятных воздействий и последствий при опасении потери контроля над ситуацией. Как правило, ситуация - неясная, события - непредсказуемые. И ситуация, и события могут быть связаны определенным видом работы, ее содержанием, наличием средств для выполнения задачи (внешних - материал, аппаратура, информация, персонал; внутренних - профессиональные способности, подготовка, опыт, мотивация), ожиданиями положительного результата или вознаграждения. Во всех этих случаях ситуация характеризуется возникшим или возможным проявлением препятствия для осуществления стремлений, целей или ценностей. В этой ситуации возникают отрицательные эмоции (беспокойство, тревога). Дополнительная мобилизация энергии неэффективна - она не дает улучшения работоспособности. Если человек не способен контролировать мобилизацию энергии из-за отрицательных эмоций, уровень работоспособности может даже снизиться. Состояние стресса характеризуется повышенной реактивностью и функциональными нарушениями: у оператора возникают трудности с концентрацией внимания на задаче; мобилизуется больше энергии, чем необходимо для выполнения задачи; активизируются энергетические механизмы, которые не всегда являются полезными для выполнения задачи; имеются проблемы восстановления состояния (к норме) после выполнения задачи. Эти воздействия и реакции приводят к развитию нарушений и расстройств психосоматичеких функций, которые можно рассматривать как предвестники будущих заболеваний.