ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.11.2023
Просмотров: 718
Скачиваний: 4
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
200
ГЛАВА 5. СПОРТИВНАЯ ПСИХОФИЗИОЛОГИЯ
ности, и затем, постепенно мозговая активность возвращается к той, что была до бега. Это происходит на большой интенсивности бега, при увеличении потребления лактата. Также показано, что после пробежки увеличивается П300 84
. Аналогичный эффект был найден и у велосипедистов
85
Все это говорит о том, что физическая нагрузка ведет не прос то к укреплению мышц, но и к изменению функционального состо яния мозга, что способствует лучшему решению когнитивных задач.
Исследуя мозговую активность, важно понять, какие именно мозговые процессы обеспечивают успешное выполнение того или иного спортивного действия. Для этого выявляются мозговые кор- реляты успешного выполнения действия, проводятся исследования различий в мозговых процессах у новичков и профессионалов.
Наблюдая действия профессиональных спортсменов, мы удивляемся их слаженности, точности. Высокотренированных индивидов по сравнению с новичками отличает высокая стабиль- ность выполнения действия, уменьшение мышечной активности и общее уменьшение активности мозга, необходимой для выпол- нения действия
86
. На основе этих наблюдений была предложена теория экономизации усилий у профессионалов
87
. Она получила наибольшие исследования у стрелков. На основе изучения мозго- вой активности стрелков-профессионалов и новичков было выяв- лено три основных факта. Среди основного, наиболее изученного феномена, следует отметить общее увеличение альфа-активности у профессионалов, по сравнению с новичками.
88
Увеличение альфа-
84
Nakamura, K. Nishimoto, M. Akamatu, M. Takahashi and A. Maruyama,
Elect romyogr. Th e eff ect of jogging on P300 event related potentials // Clin. Neuro- physiol. — 1999. — Vol.39. — P.71—74.
85
Grego F., Vallier J.M., Collardeau M., Bermon S., Ferrari P., Candito M., Bay- er P., Magnie M.N., Brisswalter J. Eff ects of long duration exercise on cognitive func- tion, blood glucose, and counterregulatory hormones in male cyclists // Neurosci.
Lett. — 2004. — Vol.364. — P.76-8; Pontifex M.B., Hillman C.H. Clin. Neurophysiol. —
2007. — Vol.118. —P.570-580.
86
Milton J., Solodkin A., Hlustík P., Small S.L. Th e mind of expert motor per- formance is cool and focused, NeuroImage. — 2007. — 35. — P.804-813.
87
Hatfi eld, B.D., Hillman, C.H. Th e psychophysiology of sport: a me cha nistic understanding of the psychology of superior performance // Singer R.N., Hausen- blas H.A., Janelle C.M. (Eds.). Handbook of Sport Psychology. — New York: Wiley &
Sons, 2001. — P.362-386.
88
Häufl er A.J., Spalding T.W., Santa Maria D.L., Hatfi eld B.D. Neuro-cog nitive activity during a self-paced task: comparative EEG profi les in marksmen and novice shooters // Biological Psychology. — 2000. — Vol.53. — P.131-160.
201
ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА В СПОРТЕ
активности связывают со снижением корковой активности, что свидетельствует об экономизации нейрональных ресурсов. Дру- гим фактом является более низкая корковая активность в левой височной области (в электроде T3 по сравнению с Т4) при при- целивании у элитных стрелков, по сравнению с новичками. Если сравнить данную активность с состоянием спокойного бодрство- вания, то у элитных стрелков при прицеливании обнаружится уве- личение активности в правой височной области.
Уместно здесь упомянуть и исследования С. Дени с коллега- ми
89
. Он сравнивал группу элитных и менее опытных стрелков.
Было обнаружено, что у более опытных стрелков обнаруживается меньшая когерентность между левым височным электродом Т3 и фронтальным электродом Fz в диапазоне нижних альфа- и бе- та- частот. Также эксперты обнаружили более низкую когерент- ность между всеми левосторонними электродами и Fz в области высоких альфа-частот и пониженную когерентность между T3 и всеми центральными электродами в диапазоне высоких альфа- частот. Третьей особенностью является специфичность изме- нения паттерна мозговой активности лишь для выполнения той деятельности, которая является профессиональной для спортсме- на. Так, для спортсменов-каратистов или гольфистов увеличение альфа-активности наблюдается в моторных областях. У стрелков наблюдается уменьшенная активация в отделах, неспецифичных к зрительно-пространственной задаче. В частности, у стрелков, достигших автоматизма действия, показана синхронность в ле- вой височной области при прицеливании. Таким образом, теория экономизации усилий утверждает не общее снижение мозговой активности при выполнении какого-либо спортивного действия у профессионалов, а снижение активности лишь в областях, не свя- занных с выполнением действия.
Другой отличительной особенностью профессионалов явля- ется их способность эффективно выполнять спортивное действие при любых внешних обстоятельствах, в любых стрессовых усло- виях. В исследовании С. Бейлока с коллегами
90
было показано,
89
Deeny S., Hillman C.H., Janelle C.M., Hatfi eld B.D., Cortico-cortical com mu- nication and superior performance in skilled marksman: an EEG coherence analysis
// J. Sport. Exercise Psychol. — 2003. — Vol.25. — P.188-204.
90
S.L. Beilock, T.H. Carr, C. MacMahon and J.L. Starkes, When paying atten- tion becomes counterproductive: impact of divided versus skill-focused attention on novice and experienced performance of sensorimotor skill // J. Exp. Psychol. Appl. —
2002. — 8(1). — P.6-16.
202
ГЛАВА 5. СПОРТИВНАЯ ПСИХОФИЗИОЛОГИЯ
что если при выполнении основного спортивного действия вво- дится параллельная, отвлекающая задача, то профессионалы вы- полняют основное спортивное действие не хуже, а даже лучше, чем в ситуации с полной фокусировкой внимания на спортивном действии. Это было продемонстрировано на профессиональных высококлассных гольфистах. Также исследовались футболисты с ведущей правой ногой. При введении параллельного задания профессионалы-футболисты выполняли основное задание луч- ше, чем без параллельного задания, однако эта зависимость про- являлась только для спортивных действий правой ногой. При выполнении задания левой ногой лучшие результаты были без параллельного задания. У новичков показатели выполнения спор- тивного действия ухудшались всегда при введении параллельного задания. Это свидетельствует о том, что с приобретением опыта и автоматизации навыка происходят изменения механизмов вы- полнения одного и того же действия. Сфокусированное внимание в этом случае даже мешает эффективной реализации автоматизи- рованного действия.
Таким образом, суммируя вышесказанное, можно выдвинуть гипотезу, что у профессиональных спортсменов наблюдается свое- го рода экономизация двигательных актов, проявляющаяся как на нейронном уровне, так и в последующей моторной активации
91
В работе О.М. Базоновой
92
показаны сходные положения и для му- зыкантов. Уровень музыкально-исполнительского мастерства в ее работе оказался положительно взаимосвязан с индивидуальной ча- стотой максимального альфа-пика, стабильностью реакции альфа- десинхронизации, шириной альфа-диапазона, вариабельностью и длительностью альфа-веретена в общей выборке испытуемых.
Реципрокная взаимосвязь между показателями мышечно- го тонуса и мощностью альфа-ритма ЭЭГ была показана в ряде работ
93
. На основании этого феномена разработана технология
91
Hatfi eld B.D., Häufl er A.J., Hung T.M., Spalding T.W. , Electro encepha- lographic studies of skilled psychomotor performance // J. Clin Neurophysiol. —
2004. — Vol.21. — P.144-156; Häufl er, A. J., Spalding, T. W., Santa Maria, D. L. &
Hatfi eld, B. D. Neuro-cog nitive activity during a self-paced task: comparative EEG profi les in marksmen and novice shooters // Biological Psychology. — 2000. —
Vol.53. — P.131-160.
92
Базанова О.М. Альфа-ритм и особенности сенсомоторной интеграции:
Докт. дис. — 2009.
93
Lotze M., Scheler G., Tan H.R. M., Braun C., Birbaumer N. (): Th e musician’s brain: functional imaging of amateurs and professionals during performance
1 ... 21 22 23 24 25 26 27 28 ... 53
203
ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА В СПОРТЕ
альфа-стимулирующего тренинга нейробиоуправления, предпо- лагающего, что произвольное увеличение альфа-мощности ЭЭГ сопровождается реципрокным снижением мышечного тонуса
94
Следует отметить, что различия между новичками и профес- сионалами выявляются также и по потенциалам мозга, связанным с реализацией моторного акта, с обработкой сенсорной информа- ции и когнитивным анализом. В исследовании И. Делпота с кол- легами
95
участвовали 24 теннисиста, 24 гребца и 24 неспортсмена.
Было выявлено уменьшение латентности компонента Р100 у тенни- систов по сравнению с другими группами. Данные подтвердились и для игроков в сквош. Предполагалось, что продолжительные тренировки в видах спорта с мячом модулируют процессы обра- ботки зрительной информации. Аналогичные результаты были по- лучены для фехтовальщиков
96
. У велосипедистов, однако, не было обнаружено различий в зрительном потенциале
97
К. Дел Персио с коллегами
98
изучал группы профессиональных и начинающих каратистов и неспортсменов. Он показывал им кар- тинки с атаками в карате и баскетболе. У контрольной группы не было обнаружено различий в зрительном вызванном потенциале
(ВП) при предъявлении баскетбольных и каратистских изображе- ний. У новичков каратистов обнаружено уменьшение амплитуды зрительного ВП (компоненты Р3, Р4) на латентностях от 300-450 мс в ответ на изображения карате по сравнению с баскетболом. У про- фессиональных каратистов в этом случае обнаружено еще большее and imagery. Neuroimage. — 2003. — №20(3). — P.1817-1829; Harmon-Jones E.
Unilateral right-hand contractions cause contralateral alpha power suppression and approach motivational aff ective experience Psychophysiology. — 2006. — Vol.43. —
P.598-603.
94
Schwarz M.S., Andrasik F. Biofeedback: A Practitioner’s Guide Guilford
Publication. — 2003.
95
E. Delpont, C. Dolisi, G. Suisse, Bodino G., Gastaud M. Visual evoked potentials: diff erences related to physical activity // Int. J. Sports Med. — 1991. —
Vol.12. — P.293-298.
96
Taddei F., Viggiano M.P., Mecacci L. Pattern reversal visual evoked potentials in fencers, Int. J. Psychophysiol. — 1991. — Vol.11. — P.257-260.
97
Magnié N., Bermon S., Martin F., Madany-Lounis M., Gastaud M., Dolisi C.
Visual and brainstem auditory evoked potentials and maximal aerobic exercise: does the infl uence of exercise persist aft er body temperature recovery? — 1998. — Vol.19. —
№4. — P.255-259.
98
Del Percio C., Marzano N., Tilgher S., Fiore A., Di Ciolo E., Aschieri P.,
Toràn G., Babiloni C., Eusebi F. Visual event-related potentials in elite and amateur athletes // Brain Res. Bull. — 2007. — Vol.74. — P.104-112.
204
ГЛАВА 5. СПОРТИВНАЯ ПСИХОФИЗИОЛОГИЯ
уменьшение амплитуды ВП, однако после 800 мс наблюдается зна- чительное увеличение амплитуды мозгового ответа (компонент N2).
Контрольное исследование, проведенное с группой фехтовальщи- ков, подтвердило вышеописанные результаты при сопоставлении изображений атак в фехтовании по сравнению с баскетболом.
Исследовались мозговые ответы, возникающие при предъяв- лении звуков удара мяча у бейсболистов
99
. Спортсмены должны были также определить тип звука. Менее опытные бейсболисты хуже справлялись с этим заданием: время ответа было больше, встречалось больше ошибок. Кроме того, было установлено, что у менее опытных бейсболистов амплитуда компонента П300 в па- риетальном отведении мозга (Pz) больше, а латентность меньше, чем у более опытных спортсменов. Это может свидетельствовать о менее эффективной обработке звуковой информации и принятии решения о ее типе.
Особенности работы мозга спортсмена суммированы в ра- боте Хироки Наката с коллегами
100
. Электроэнцефалографические исследования мозговой активности у элитных спортсменов выяви- ли у них специфические особенности межполушарной асимметрии и локальной корковой активации
101
. Однако мозговые структуры, вовлеченные в выполнение деятельности и связанные с фокуси- рованием внимания и рабочей памятью, к примеру, базальные ганглии и лимбические структуры
102
, расположены глубоко в мозге, поэтому ЭЭГ не может непосредственно отразить актива- цию данных структур, так как электроды на поверхности скальпа регистрируют суммарную мозговую активность. Но с другой сто- роны, активность корковых и подкорковых структур доступна с помощью использования функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ).
99
Radlo J., Janelle C.M., Barba D.A., Frehlich S.G. Perceptual decision making for baseball pitch recognition: using P300 latency and amplitude to index attentional processing // Res. Q. Exerc. Sport. — 2001. — Vol.72. — P.22-31.
100
Nakata H., Yoshie M., Miura A., Kudo K. Characteristics of the athletes’ brain: evidence from neurophysiology and neuroimaging // Brain Research Reviews.
Press, Accepted Manuscript, Available online, 2009. — November. — Vol.26.
101
Crews D.J., Landers D.M. Electroencephalographic measures of attentio- nal patterns prior to the golf putt // Med. Sci. Sports Exerc. — 1993. — Vol.25. —
P.116-126.
102
Ravizza S.M., Ivry R.B. Comparison of the basal ganglia and cerebellum in shi ft ing attention // Journal of Cognitive Neuroscience. — 2001. — Vol.13(3). —
P.285-297.
205
МЕТОДЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ В СПОРТИВНОЙ ПСИХОФИЗИОЛОГИИ
В исследовании Г.С. Росса с коллегами
103
у гольфистов была вы явлена активность моторной и париентальной коры, фронталь- ной доли, мозжечка, вермуса (червя мозжечка) при воображаемом ударе (свинге). Наибольшая активность была характерна для вер- муса, моторной области и мозжечка. Уменьшение мозговой актив- ности в моторной области и мозжечке коррелировало с уровнем мастерства гольфистов.
5.3. МЕТОДЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ
В СПОРТИВНОЙ ПСИХОФИЗИОЛОГИИ
5.3.1. Биоуправление в спорте*
Метод биологической обратной связи (БОС) зародился еще в конце 50-х годов ХХ века в США и развивался как лечебное на- правление, получив быстрое развитие на Западе. Своими корня- ми БОС уходит в учение И.П. Павлова об условных рефлексах и регулирующей роли коры головного мозга. Еще в самом начале развития данного метода было понятно, что оперантный условно- рефлекторный контроль биоэлектрической активности головного мозга и вегетативной нервной системы может иметь важное кли- ническое значение.
Согласно определению, подтвержденному Американской ассо- циацией прикладной психофизиологии и биологической обратной связи (Th e Association for Applied Psychophysiology and Biofeedback
(AAPB)) и Американскому сертификационному институту биоло- гической обратной связи (Th e Biofeedback Certifi cation Institute of
America (BCIA))
104
, «БОС является нефармакологическим методом лечения с использованием специальной аппаратуры для регистра- ции, усиления и «обратного возврата» пациенту физиологической
* Работа поддержана грантом РГНФ (проект № 10-06-00494-а), а также грантом на тему «Разработка инновационных методов научно-исследовательской, образовательной и практической деятельности психолога с применением техно- логий виртуальной реальности» и грантом на тему «Разработка инновационных технологий психологического и психофизиологического сопровождения под- готовки профессионального спортсмена» в рамках федеральной целевой про- граммы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на
2009-2013 годы.
103
Ross, J.S., Th ach, J., Ruggieri, P.M., Lieber, M., Lapresto, E. Th e mind’s eye: functional MR imaging evaluation of golf motor imagery // AJNR Am. J. Neuro- radiol. — 2003. — Vol.24(6). — P.1036-1044.
104
www.aapb.org, www.bcia.org
206
ГЛАВА 5. СПОРТИВНАЯ ПСИХОФИЗИОЛОГИЯ
информации. Основной задачей метода является обучение само- регуляции. Оборудование делает доступной для пациента инфор- мацию, в обычных условиях им не воспринимаемую».
Значимость для организма обратных связей была показана еще П.К. Анохиным в теории функциональных систем. С точки зрения данной теории, благодаря обратным связям, происходит сложная интеграция информации о результатах действия и его параметрах, поступающей как с сенсорных каналов, так и с пери- ферии. Интегрируется также информация о параметрах функцио- нирования системы и показателях гомеостаза, затем происходит их дальнейшая оценка, которая осуществляется в нейрональных структурах путем сравнения полученных сигналов с эталонами, хранящимися в кратковременной или оперативной памяти. Потом следует дальнейшее согласование и закрепление функциональной системы или явление рассогласования и переформирования функ- циональной системы. П.К. Анохин также показал, что благодаря обратным связям происходит как регулирование и адаптация выс- ших приспособительных реакций человека, так и его внутренней среды. Данный принцип обратных связей и составляет основу метода БОС, который, благодаря дополнительной петле обратной связи между телом и мозгом, дополняет основную петлю, суще- ствующую у всех людей.
Таким образом, суть метода заключается в непрерывном воз- врате пациенту на экран монитора или в аудио-форме динамики параметров его физиологических показателей центральной нерв- ной системы (к таковым могут относиться показатели амплитуды, мощности, когерентности основных ритмов ЭЭГ (в англоязычной литературе это направление принято называть «neurofeedback») или вегетативной нервной системы (к которым могут относит- ся такие показатели как кожно-гальваническая реакция (КГР), фотоплетизмограмма (ФПГ), реоэнцефалограмма (РЭГ), дыха- ние, электромиограмма (ЭМГ), температура, а также различные характеристики электрокардиограммы (ЭКГ) (частота сердечных сокращений (ЧСС) и др.)
Обратные связи можно разделить по разным основаниям на несколько видов. Во-первых, можно выделить виды обратных связей в зависимости от ее направленности: внешнюю, которая осуществляется благодаря информации, поступающей от дистант- ных сенсорных рецепторов (слуховых, зрительных, тактильных) и внутреннюю, осуществляющуюся благодаря информации от про-