История развития взглядов на физиологические основы психики и поведения

1. Активизация моторной системы – повышается средний уровень двигательной активности, повышается двигательная реактивность на сенсорные стимулы (исключение – пассивный страх, когда животное замирает).
2. Повышение тонус симпатического отдела ВНС§ за счет сигналов, которые идут от лимбической системы§ и гипоталамуса.
3. Рост активности афферентных систем – снижение порогов восприятия сенсорных сигналов, усиление ориентировочных реакций.
4. Усиление поисковой активности, которая носит целенаправленный характер.
5. Актуализация памяти – «всплывают» образы цели и возможные способы ее достижения.
6. Изменения в ЭЭГ§ по типу десинхронизации§, отражающие повышение активности корковых нейронов.
7. Возникновение субъективных эмоциональных переживаний, причем наиболее типичны отрицательные переживания (положительные эмоции возникают только при некоторых группах мотиваций – любознательности, стремлении к творческой активности).

Итак, к основным структурам ЦНС, связанным с мотивациями, относятся  гипоталамус (его центры регуляции  поведения), миндалевидный комплекс (участвует в регуляции пищевого поведения, выделяет первоочередную потребность), лобная кора (Хрестомат. 5.4.¨).

5.4. Резюме

При изменении постоянства  внутренней среды организма возникает  потребность. Если сдвиги в константах внутренней среды значительны и  не могут восстановиться путем саморегуляции и использования внутренних ресурсов, необходимо взаимодействие с окружающей средой через целенаправленное поведение. В этом случае развивается мотивационное возбуждение в структурах ЦНС. В формировании мотивации важную роль играют гипоталамические центры, лимбические структуры, а также гиппокамп и новая кора, как зоны, связанные с памятью о том, как раньше удовлетворялась данная потребность. При возникновении мотивации в нервной системе формируется доминанта (доминантный очаг), которая обеспечивает освобождение организма от побочной деятельности для достижения наиболее важных в данный момент для организма целей.

Понятие «функциональное  состояние» (ФС) широко используется в  различных науках: в психологии, нейрофизиологии, эргономике, инженерной психологии и других. Наиболее часто функциональное состояние определяется как фоновая активность нервных центров, при которой реализуется та или иная конкретная деятельность человека. Очевидно, что функциональное состояние – неотъемлемая часть любой деятельности человека, однако к ФС относят и состояние сна.

6.1. Подходы  к определению функционального  состояния

Актуальность анализа  и оценки ФС человека как фактора, обуславливающего его поведение  и возможности, привела к созданию различных гипотез и теорий для  объяснения различных состояний. До сих пор определение этого  понятие неоднозначно и разные авторы дают различные трактовки. Например, в психологической литературе дается следующее определение: функциональное состояние – это совокупность (симптомокомплекс) различных характеристик, процессов, свойств и качеств, обусловливающих уровень активности систем, эффективность деятельности и поведение (Карпов А.В., 2005). Однако, такого рода определения трудны для восприятия и понимания их сущности, поэтому целесообразно рассматривать ФС с точек зрения того или иного подхода. Наиболее распространенными являются три подхода к определению функционального состояния:

1. эргономический,
2. комплексный,
3. психофизиологический.

Кратко остановимся на каждом из них.

1. Эргономический подход. С точки зрения эргономического подхода ФС§ определяется по эффективности деятельности. Считается, что чем лучше ФС, тем эффективнее деятельности человека. Причем максимально эффективной деятельность будет при таком ФС, которое обеспечивается неким средним уровнем активации нервной системы, которое обозначается как оптимальное функциональное состояние§ (Рис. 6.1).

Рис. 6.1. Зависимость эффективности  деятельности от уровня активации нервной  системы.

Экспериментальные данные с  фармакологическим препаратами  и электрической стимуляцией  ретикулярной формации§ показали, что с изменением уровня активации нервной системы эффективность деятельности и обучения смещается по куполообразной кривой (Александров Ю.И., 2001).Так, при низком уровне активации ЦНС (при введении седативных средств§, во время сна или потери сознания) деятельность невозможна, как и при слишком высоком уровне активации (введение амфетамина§ или других психостимуляторов§, эпилептический припадок§, электрошок). Состояние сонливости ухудшает деятельность не меньше, чем состояние стресса и нервозности.

Также была показана возможность  оптимизации обучения детей за счет управления их функциональным состоянием. Успевающие дети работают в определенном оптимальном коридоре функциональных состояний. Изменяя ФС детей с  задержкой развития можно добиться ускорения у них формирования ряда когнитивных навыков и повышения  успеваемости (Александров Ю.И., 2001).

В эргономике§ и инженерной психологии§ изучаются ФС человека-оператора§. В рамках данных наук функциональное состояние оператора определяется как интегративная характеристика состояния человека с точки зрения эффективности выполняемой им деятельности и задействованных в ее реализации систем организма по критериям надежности и внутренней цены деятельности (Душков Б.А. и др., 2002). При работе у оператора принято выделять благоприятные и неблагоприятные ФС (табл. 3.1).

Таблица 6.1

Признаки функциональных состояний оператора (по: Душков Б.А. и др., 2002)

Виды состояний		Признаки состояний
		психологические	физиологические
благоприятные	Оптимальная работоспособность	Наивысшее проявление всех рабочих функций
	Готовность к действию	Коэффициент рабочей установки  более 0.45	В пределах нормы
	Внимание	В пределах нормы	Стабилизация сердечного ритма, повышение амплитуды альфа-ритма ЭЭГ, возрастание напряжения мышц
неблагоприятные	Утомление	Появление зрительных иллюзий, ослабление памяти, снижение продуктивности мышления	Изменение вегетативных функций, возбудимости головного мозга, уменьшение амплитуды альфа-ритма
	Эмоциональная напряженность	Дезорганизация поведения, торможение прежних навыков, ошибки восприятия, провалы памяти, увеличение вариативности показателей работы	Увеличение частоты сердечных  сокращений и частоты дыхания, падение  кожного сопротивления, изменение  спектра речи

 

Итак, способ оценки ФС§ с точки зрения эргономического подхода полезен при решении задач повышения эффективности труда, позволяет прогнозировать развитие нежелательных ФС (монотония, утомление, стресс§, см. далее). Однако такой подход не позволяет подойти к решению проблемы механизмов формирования и смены ФС.

2. Комплексный подход. С точки зрения комплексного подхода функциональное состояние определяется через набор физиологических показателей и комплекс поведенческих проявлений, сопровождающих различные аспекты человеческой деятельности и поведения (Хрестомат. 6.1.¨). С позиций системного подхода ФС представляет собой результат динамического взаимодействия организма с внешней средой и отражает состояние "организованного" целого. По этой логике функциональное состояние – это интегральный комплекс наличных характеристик тех качеств и свойств организма человека, которые прямо или косвенно определяют его деятельность (Марютина Т.М., Ермолаев О.Ю., 2001). А изменение ФС представляет собой смену одного комплекса реакций другим, причем все эти реакции взаимосвязаны между собой и обеспечивают более или менее адекватное поведение организма в окружающей среде. Наиболее широко используемыми показателями функционального состояния в рамках комплексного подхода являются следующие: показатели работы сердечно-сосудистой системы (ЧСС§, вариабельность ритма сердца, АД§ и т.д.), показатели состояния мышечной системы (электромиография§), показатели работы головного мозга (ЭЭГ§, ВП§), кожное сопротивление, а также психофизиологические показатели (память, внимание, сенсомоторные реакции и т.д.). Набор этих показателей определяется в каждом конкретном случае отдельно и может изменяться и дополняться произвольно. Максимально возможный набор физиологических показателей, используемых для оценки состояния человека, представлен на рис. 6.2.

Рис. 6.2. Физиологические методы, используемые при исследовании функционального состояния человека (по: Душков Б.А. и др., Основы инженерной психологии, 2002).

Более подробно о физиологических  методах см. курс Психофизиологии.

3. Психофизиологический подход. С точки зрения психофизиологического подхода ФС тесно связано с деятельность так называемых модулирующих систем мозга§, к которым относятся ретикулярная формация ствола§, неспецифические ядра таламуса§, лимбическая система§ и, по некоторым данным (Александров Ю.И., 2001), базальные ядра§ переднего мозга.

Таблица 6.2

Различия в эффектах РФ ствола и неспецифического таламуса на кору (по: Марютина Т.М. с изм.).

Характеристики  реакции	ЭЭГ активация РФ ствола	ЭЭГ активация неспецифич. таламуса
Область распространения	генерализированная	локальная
Тип реакции	тоническая	фазическая
Временная динамика	медленно угасающие	быстро угасающие
Функциональная  роль	oтвечает за глобальные сдвиги уровня бодрствования	oтвечает за избирательное сосредоточение внимания

 

Итак, в психофизиологии функциональное состояние представляет собой результат взаимодействия модулирующих систем мозга и высших отделов коры больших полушарий, который определяет текущую форму жизненной активности индивида.

Это определение дает основание  проводить границу между разными  функциональными состояниями не только по поведенческим проявлениям, эффективности деятельности или  результатам полиграфической регистрации, но также и по уровню активности модулирующих систем мозга (Марютина Т.М., Ермолаев О.Ю., 2001).

6.2. Уровни  бодрствования

Человек в своем существовании  проходит через так называемый континуум  уровней бодрствования – непрерывный  ряд различных функциональных состояний.

Можно выделить достаточно много специфических состояний, которые отличаются в первую очередь  по уровню бодрствования. С некоторой  степенью условности различа¬ют следующие функциональные состояния (Шостак В.И., Лытаев С.А., 1999):

1. Функциональный покой. В это время человек находится в полностью расслабленном физическом состоянии, макси¬мальном психо-эмоциональном покое, изолирован от воздействия всяких внешних раздражителей, глаза за¬крыты, но не спит. Характерным для такого состояния является выраженность на электроэнцефалограмме (ЭЭГ) альфа-ритма§.
2. Пассивное бодрствование. Для этого состояния характерен физический покой, глаза открыты, на человека воздействуют сигналы низкой значимости, произвольная активность отсутствует, психоэмоциональный фон спокойный. На ЭЭГ отмечается преобладание колебаний бета-диапазона. Соматическая§ и вегетативная сфера на низком уровне активности.
3. Активное бодрствование. В этом состоянии отмечается наличие произвольной физической или интеллектуальной деятельности, но на весьма низком психо-эмоциональном фоне. При этом происходит заметная активация двигательной и вегетативной сфер, на ЭЭГ регистрируются преимущественно быстрые колебания.
4. Психо-эмоциональное напряжение. Это состояние характеризуется произвольной физической или интеллектуальной активностью повышенной интенсивности, требующей мобилизации функциональных резервов. При этом наблюдается высокая степень ответственности или уровня притязаний. В сомато-вегетативной сфере происходит значительная, но адекватная активация, также заметно адекватное усиление продукции ряда гормонов (адренокортикотропного§, глюкокортикоидов§, катехоламинов§).
5. Психо-эмоциональная напряженность связана главным образом с чрезвычайно высокой ответственностью, жестким лимитом времени или очень высоким уровнем притязаний. Такой уровень бодрствования характеризуется уже неадекватными изменениями в двигательной и вегетативной системах, сужением внимания, снижением производительности труда. Это состояние уже относят к категории «запрещенных», т. е. неблагоприятно отражающихся на состоянии человека и успешности его деятельности.
6. Психо-эмоциональный стресс. Данное состояние развивается, как правило, в чрезвычайных условиях — при авариях, катастрофах и т. д., и часто связано с угрозой для жизни (для самого себя или для близких людей). При этом развивается своеобразный, так называемый общий адаптационный синдром§ Г. Селье€ (см. тему 8). Для этого состояния характерен очень выраженный или полный срыв деятельности. Поведение обычно неадекватно ситуации: от полного отрешения от действительности и «застывания» до совершенно неоправданной агрессии, в том числе и аутоагрессии (попытки самоубийства).

Также часто выделяют такие  состояния, как функциональное напряжение и перенапряжение.

• Функциональное напряжение – это повышенный уровень активации возбудимых тканей (нервные центры, клетки, мышцы) или механическая нагрузка на кости, суставы, хрящи, связки. Нагрузка может либо равномерно распределяться между системами, либо с акцентом на одну, ведущую, в то время как другие являются обеспечивающими.
• Перенапряжение – неблагоприятное пограничное между нормой и патологией функциональное состояние отдельных физиологических систем и органов, которое обусловлено чрезмерным или продолжительным воздействием. Высоким уровнем психоэмоционального напряжения и риском перенапряжения отличаются виды деятельности, связанные с решением сложных интеллектуальных задач, руководством большим коллективом, управлением автоматизированными системами, управлением воздушным, морским и другими видами транспорта.

6.3. Монотония и утомление

Функциональное напряжение со временем вызывает появление признаков  утомления. Утомление – это нормальный биологически процесс, сопровождающийся определенными изменениями функционального состояния и защищающий организм от чрезмерного перенапряжения и возможных последствий этого явления.

Ускоряют развитие утомления  следующие факторы:

• Нарушение режима труда и отдыха.
• Факторы внешней среды (снижение концентрации кислорода и повышение концентрации углекислого газа в воздухе, чрезмерная влажность, нарушенный температурный режим и т.д.).
• Факторы использования техники (загрязненность воздуха, вибрация, электромагнитные поля, громкий звук, недостаточная освещенность рабочего места, неудобство рабочей позы, гипокинезия).

Возможны следующие варианты проявления утомления:

1. Снижение интенсивности выполняемой работы при сохранении исходного уровня функционального напряжения,
2. Нарастание напряжения физиологических функций при неизменных показателях количества и качества работы,
3. Снижение количества и качества работы при одновременном нарастании напряжения физиологических функций.

Уровень напряжения, которое  развивается во время утомления, зависит от нескольких факторов: состояние  самого организма, мотивация к деятельности, условия окружающей среды, а также  вида трудовой деятельности.