ФИЗИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА, 2013, том 39, № 1, с. 94-102
УДК 612.821
ВЕГЕТАТИВНЫЕ КОРРЕЛЯТЫ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ РАЗЛИЧИЙ ВРЕМЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ И РЕЗУЛЬТАТИВНОСТИ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА
© 2013 г. Т. Д. Джебраилова, И. И. Коробейникова, Е. Н. Дудник, Н. А. Каратыгин
НИИ нормальной физиологии им. П.К. Анохина РАМН, Москва Поступила в редакцию 14.02.2012 г.
Исследовали индивидуальные особенности вегетативного обеспечения интеллектуальной деятельности (простая и сложная сенсомоторная реакция, запоминание и воспроизведение на экране монитора зрительной информации), обуславливающие различия ее временных параметров. Скорость выполнения интеллектуальных компьютерных тестов является относительно устойчивой индивидуальной характеристикой, проявляющейся в разных по уровню сложности видах деятельности. У студентов с высокой скоростью и точностью выполнения интеллектуальных зрительно-моторных заданий разной степени сложности наблюдалась высокая лабильность вегетативных показателей, проявляющаяся в изменениях характеристик сердечного ритма и дыхания, приуроченных к этапам и специфических по отношению к характеру деятельности. В исходном состоянии эти студенты отличались большими значениями общей мощности, мощности УЬ¥, Ы< и ДР-диапазонов спектра вариабельности сердечного ритма, при соотношении Ь¥/И¥ близком к единице.
Ключевые слова: интеллектуальная деятельность, временные параметры, вариабельность сердечного ритма.
Б01: 10.7868/80131164613010037
Важнейшей характеристикой целенаправленной деятельности, наряду с результативностью, являются ее временные параметры, которые могут определяться как внешними факторами, так и индивидуальными особенностями человека. Во многих видах деятельности именно временные параметры становятся лимитирующим компонентом, когда правильное решение должно быть принято и осуществлено максимально быстро. Проведенное нами ранее исследование ЭЭГ-коррелятов временных параметров целенаправленной деятельности, заключающейся в запоминании и последующем воспроизведении на экране монитора зрительной информации, показало, что меньшее время принятия решения наблюдалось у тех испытуемых, у которых на этапах выполнения задачи отмечалось увеличение исходно меньшего числа и изменение пространственной структуры когерентных связей в а-диапазоне ЭЭГ [1]. Напротив, у индивидов с большим временем принятия решения число и пространственная структура когерентных связей от этапа к этапу деятельности существенно не изменялись. Выявленные различия свидетельствуют, на наш взгляд, о том, что для индивидов с меньшим временем принятия решения была характерна лабильность межцентральных отношений, проявляющаяся в специфическом изменении
паттерна когерентных связей ЭЭГ на этапах запоминания и воспроизведения информации по сравнению с исходным состоянием. Обнаружив взаимосвязь между временными параметрами деятельности и лабильностью физиологических процессов на центральном уровне, можно ожидать наличие подобной взаимосвязи и на уровне периферических вегетативных проявлений. Мы предположили, что индивидуальные особенности временных параметров интеллектуальной деятельности могут быть связаны с лабильностью абсолютных значений и соотношения вегетативных показателей в соответствии с этапами и спецификой деятельности.
В настоящее время одной из наиболее широко используемых методик оценки вегетативных механизмов регуляции физиологических функций в организме человека является анализ вариабельности сердечного ритма, который оказался информативен в разных условиях, в том числе и при интеллектуальной деятельности [2—5].
Целью исследования было выявить особенности динамики характеристик вариабельности сердечного ритма и дыхания, связанных с индивидуальными различиями результативности и временных параметров интеллектуальной деятельности.
Исследовали физиологические корреляты индивидуальных различий результативности и временных параметров целенаправленной интеллектуальной деятельности разного уровня сложности (простая и сложная сенсомоторные реакции, а также оригинальная компьютерная задача, заключающаяся в запоминании и воспроизведении на экране монитора зрительной информации). Сложная реакция различения по сравнению с простой сенсомоторной реакцией дополнительно включает этап принятия решения по выбору сигнала [6, 7]. Выполнение оригинальной компьютерной зрительно-моторной задачи, помимо включения механизмов кратковременной зрительной памяти, предусматривает реализацию последовательности движений, что требует более сложной, чем при одиночной двигательной реакции, моторной программы (motor preparation) [8].
МЕТОДИКА
У 29 студентов (мужчины в возрасте 18—21 года, правши c нормальной остротой зрения) исследовали индивидуальные особенности динамики вегетативных показателей при целенаправленной деятельности, заключавшейся в запоминании и воспроизведении на экране монитора последовательности поочередно появляющихся сигналов в форме кругов (Тест 1), и выполнении сенсомотор-ного теста (простая и сложная реакция различения, Тест 2). Студенты принимали участие в исследовании на основе добровольного информированного согласия.
Задача, выполнявшаяся испытуемыми по время первого теста, была разработана на основе оригинальной компьютерной методики, включающей программы, позволяющие определять количественные характеристики целенаправленной деятельности человека [9]. При выполнении первого теста в соответствии с инструкцией студенты, сидящие перед экраном монитора, должны были запомнить последовательность из 6 поочередно появляющихся на экране сигналов в форме кругов диаметром 1 см. Последовательность сигналов демонстрировали два раза, после чего студенты должны были 10 раз как можно точнее воспроизвести запомненную последовательность. При воспроизведении на экране монитора появлялся первый сигнал, после чего испытуемые с помощью курсора и компьютерной мыши должны были предсказать место появления следующего сигнала. Сразу после фиксации испытуемым места положения курсора (нажатие пальцем правой руки левой клавиши мыши) кружок появлялся в том месте экрана, где он должен был быть. При этом цвет сигнала соответствовал точности предсказания. Если испытуемый помещал курсор не далее одного сантиметра от центра действительного расположения круга, включался сигнал зеленого цвета. Если
указанное испытуемым место отстояло от центра точного положения более чем на 1 см, но менее чем на 1.5 см — включался сигнал желтого цвета. При отклонении от центра действительного расположения более чем на 1.5 см включался сигнал красного цвета. Перед выполнением основного задания дополнительно к словесной инструкции студентам предлагали выполнить предварительную тренировочную задачу по запоминанию и воспроизведению последовательности из трех сигналов.
Комплекс программ разработанной компьютерной методики предусматривает автоматическую оценку точности и временных параметров выполнения основного задания для каждого испытуемого. Указывалось число точных (менее 1.5 см от центра) предсказаний места появления сигнала. Определялось общее время 10 воспроизведений запомненной последовательности (в секундах) и среднее время предсказания места появления очередного сигнала (в секундах). Среднее время предсказания места появления очередного сигнала состояло из двух периодов: период, в течение которого курсор был неподвижен (время принятия решения, с), и период, в течение которого испытуемый перемещал курсор в место предполагаемого расположения следующего сигнала (время движения, с).
Сенсомоторный тест (Тест 2) проводили с использованием компьютерного комплекса "Психотест" фирмы "Нейрософт" (Россия, 2009; http:// www.neurosoft.ru). В соответствии с инструкцией испытуемый должен был взять в руки панель зрительно-моторного анализатора, по краям которой расположены две кнопки (одна слева, другая справа) и держать палец на одной из них. Все испытуемые работали правой рукой.
При тестировании простой зрительно-моторной реакции испытуемый должен был максимально быстро нажать на кнопку в ответ на появление в центре панели красного светового сигнала в виде круга диаметром 8 мм (70 попыток). Программное обеспечение комплекса предусматривает получение итогового протокола с указанием количество "корректных" замеров и опережающих реакций. По "корректным" замерам проводился статистический анализ. В проведенном исследовании использовали среднее время реакции.
Тестирование сложной зрительно-моторной реакции осуществляли с помощью методики "реакция различения". Испытуемый должен был максимально быстро нажимать кнопку при появлении в центре панели сигнала красного цвета и не реагировать на появление сигналов других цветов (зеленого и желтого), чередовавшихся в случайном порядке. Сигнал красного цвета предъявлялся 70 раз. Для дальнейшего анализа использовали среднее время реакции и число ошибок выбора цвета.
Высчитывали разницу во времени простой и сложной сенсомоторных реакций (время принятия решения по выбору сигнала, АТ).
Результаты выполнения тестов сопоставляли с оценкой, полученной студентами на экзамене по физиологии, проходившем через 1.5—2 месяца после тестирования.
Во время деятельности у студентов регистрировали электрокадриограмму (ЭКГ) (в положении сидя, в III стандартном отведении) и пневмограм-му (электрод в виде назальной канюли) с использованием электрокардиографа "Полиспектр 8Е" и соответствующего программного обеспечения фирмы "Нейрософт" (Россия, 2008) на диск компьютера. Регистрацию проводили в исходном состоянии (Фон 1), во время запоминания (Запоминание) и воспроизведения (Тест 1) последовательности сигналов, до (Фон 2) и во время сенсомоторного теста (Тест 2). Эпоха анализа в пределах каждого этапа составляла 3 мин (при запоминании — 30 с). Качество записи контролировалось с помощью монитора. Оцифровка сигналов осуществлялась с частотой квантования 2000 Гц.
Обработку ЭКГ и пневмограммы проводили на основе пакета программ "Поли-Спектр-Ритм" фирмы "Нейрософт", осуществляющих анализ вариабельности сердечного ритма в соответствии с рекомендациями "Международного стандарт
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.