Файл: Психологияспорта.pdf

212
ГЛАВА 5. СПОРТИВНАЯ ПСИХОФИЗИОЛОГИЯ
троэнцефалограммы (ЭЭГ), реоэнцефалограммы (РЭГ), электро- кардиограммы (ЭКГ), кожно-гальванической реакции (КГР), фото- плетизмограммы (ФПГ), рекурсивного дыхания (РД). Эти пока- затели регистрировались в процессе моделирования различных функциональных состояний пациента (покой, активная деятель- ность, стресс). Специфическая динамика регистрируемых показа- телей в состоянии покоя и в стрессовой ситуации позволяла диф- ференцировать функциональные расстройства стрессового генеза от нарушений других нозологических форм (рис. 5.5).
На рис. 5.5 представлены графические результаты психофизи- ологической диагностики хронического стресса. Суть этой диагно- стики заключается в регистрации различия реакций у пациентов с хроническим стрессом и испытуемых контрольной группы (без стресса) на подачу одиночных интенсивных звуковых стимулов.
На первых трех каналах регистрируется типичная оборонительная реакция, которая не угасает при повторении стимула и сопрово- ждается резким снижением ЧСС, падением АСВ и выраженными
Рис. 5.5. Психофизиологическая диагностика стресса
Обозначения (сверху вниз): 1 канал — электрокардиограмма, пока- затель — частота сердечных сокращений; 2 канал — объемная фо- топлетизмограмма, показатель — амплитуда систолической волны;
3 канал — кожно-гальваническая реакция, показатель — амплитуда фазической реакции; 4, 5 каналы — электроэнцефалограмма, показа- тели — индексы бета и альфа ритмов

213
МЕТОДЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ В СПОРТИВНОЙ ПСИХОФИЗИОЛОГИИ
ответами на каждый стимул КГР. Такой паттерн реакций характе- рен для индивидов с различными психологическими и психосома- тическими расстройствами стрессового генеза.
На втором, основном, тренинговом этапе проводилось обу- чение управлению контролируемыми параметрами, в качестве которых выступали различные количественные показатели ЭЭГ,
РЭГ, ЭКГ, КГР, ФПГ, РД. Выбор контролируемых показателей, по которым в дальнейшем проходило обучение и коррекция, прово- дился в зависимости от типа патологии и методических разработок и стандартов, рекомендуемых для лечения данной патологии. Еще одним критерием выбора контролируемого показателя, являлось наличие значительных количественных изменений параметра при сравнении данных, зарегистрированных в различных тестируе- мых функциональных состояниях (покой, активная деятельность, стресс). Сценарий тренинга для каждого типа нарушений разра- батывался с учетом индивидуальных особенностей пациента. При разработке тренинговых процедур мы не придерживались стан- дартного разделения их на два типа: 1) neurofeedback, когда в каче- стве контролируемых параметров используются показатели увели- чения, снижения или изменения соотношений основных ритмов
ЭЭГ; 2) biofeedback, когда в качестве контролируемых параметров используются показатели вегетативной НС. В ряде разработанных нами тренингов доминировали контролируемые показатели одно- го типа, а иногда этапы тренинга с контролем показателей первого или второго типа чередовались. Независимо от типа проводимой тренинговой процедуры систематически, через каждые 5 тренин- гов, проводилась одновременная регистрация 21-канальной ЭЭГ и перечисленных выше параметров вегетативной НС (рис. 5.6 А).
Таким образом, мы получали данные для построения общей кар- тины динамических изменений ФС во время прохождения всей серии тренингов.
Для изучения динамики показателей ЭЭГ во время прохож- дения серии тренингов использовались стандартные методы спек- трального и кросс-корреляционного анализа. В качестве примера, на рис. 5.6 Б приведен скриншот программы, иллюстрирующий способы первичной обработки электроэнцефалограммы методом спектрального анализа. Программное обеспечение позволяло по- лучать широкий набор показателей спектра ЭЭГ по любым частот- ным диапазонам, в любых отведениях и по различным временным эпохам.

214
ГЛАВА 5. СПОРТИВНАЯ ПСИХОФИЗИОЛОГИЯ
Рис. 5.6. Регистрация ЭЭГ и параметров вегетативной НС для мониторинга динамики ФС во время прохождения серии реабилитационных процедур с использованием БУ
Б
А

215
МЕТОДЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ В СПОРТИВНОЙ ПСИХОФИЗИОЛОГИИ
Таким образом, параллельно с обучением управлению наиболее информативными для конкретной патологии параметрами прово- дился мониторинг и анализ изменений в организации ФС, вызывае- мых обучением. Продолжительность серии тренингов для каждого пациента определялась тяжестью нарушения и успешностью обу- чения и варьировала от 15 до 40 процедур. Критерием успешности прохождения реабилитационного обучения служили субъективные отчеты пациентов, результаты психологического и психофизиоло- гического тестирования и возможность произвольно вызывать то функциональное состояние, которому испытуемый обучался во время тренингов, но без использования обратной связи.
На третьем заключительном этапе проводился комплексный анализ всех контролируемых и регистрируемых показателей для констатации и интерпретации психофизиологических и функ- циональных изменений, вызываемых обучением саморегуляции с помощью БОС-метода. В ходе такого анализа полученные данные обрабатывались по единому алгоритму. Последовательность об- работки данных и способы их представления лучше всего можно
Рис. 5.7. Увеличение мощности бета ритма в процессе прохождения тренингов ребенком с СДВГ.
Обозначения: ось ординат — мощность ритма бета1 (мкв2), ось абсцисс — номер процедуры БОС. Исх. фон — мощность ритма бета1 в исходном фоне, Бета 1 — мощность ритма бета1 в тренинге на его повышение.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 30 25 20 15 10 5
0
исход. фон бета 1

216
ГЛАВА 5. СПОРТИВНАЯ ПСИХОФИЗИОЛОГИЯ
представить по приведенным ниже рис. 5.7 и 5.8. Кривые измене- ния параметров, отражающие положительную динамику коррек- ции патологичной ФС в результате БОС-тренингов, строились по контролируемым и сопутствующим показателям. На рис. 5.7 и 5.8 приведены результаты проведения серии БОС-процедур, направ- ленных на коррекцию внимания ребенка 12 лет с диагнозом син- дром дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ). Тренинг при таком типе нарушений направлен на регуляцию ритмов мозга ре- бенка. При электроэнцефалографической диагностике основным критерием СДВГ является нетипичное для определенной возраст- ной нормы соотношение тета и бета ритмов. У детей в возрасте
10-12 лет при наличии СДВГ соотношение тета /бета варьируется в диапазоне от 3 до 5 у.е. Стандартные тренинги направлены на увеличение мощности бета ритма и на снижение тета ритма. После проведения серии тренингов мы видим существенные изменения в выраженности ритмов и их соотношении (рис. 5.7, 5.8).
Изменения в мозговой ритмике, которые происходят в ре- зультате тренингов с использованием БУ, затрагивают не только те области коры, с которых снимается ЭЭГ сигнал для обратной свя-
Рис. 5.8. Изменение мощности тета и бета ритмов (мкв2) в процессе прохождения тренингов по коррекции нарушений произвольного внимания.
Обозначения: ось ординат — мощность ритмов (мкв2); ось абсцисс — время тестирования по ЭЭГ.
до тренингов после 15 тренингов после всех тренингов
50 45 40 35 30 25 20 15 10 5
0
тета бета

217
МЕТОДЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ В СПОРТИВНОЙ ПСИХОФИЗИОЛОГИИ
зи. Эти изменения захватывают различные отделы мозга, и их ве- личину можно оценить, анализируя структуру пространственного распределения ритмов по скальпу. Как упоминалось выше, через каждые 5 тренингов с каждым испытуемым проводился контроль- ный эксперимент — регистрировался комплекс ЭЭГ показателей в фоне (спокойное состояние с закрытыми или открытыми глазами), при выполнении тренинговой задачи (снижение или увеличение регулируемого параметра) и посттренинговом тестировании (ис- пытуемый должен представить состояние, которое он вызывал в успешном тренинге). Полученные таким «методом срезов» данные
ЭЭГ обрабатывались независимо методами спектрального, крос- скорреляционного и дипольного анализов, что позволяло судить об изменениях в мозговой организации ФС пациента в процессе тренинговых сессий.
Общепринято при тренинге на увеличение или снижение рит- мов мозга анализировать изменения ритмов в одном-двух отведе- ниях. Гистограммы на рис. 5.7 и 5.8 построены по данным ЭЭГ. Мы видим, что обе гистограммы демонстрируют положительную дина- мику ритмов, то есть рост или снижение мощности спектра ритмов направлены в «нужную» для экспериментатора сторону. Но, может быть, эта динамика отражает локальные процессы, характерные только для этой области? Опираясь на эти данные, нам трудно су- дить о глобальных изменениях в работе мозга, вызываемых сеан- сом БУ. Наиболее эффективно решить эту проблему можно путем использования метода анализа структуры межцентральных связей, основанного на анализе вычисления кросс-корреляционных функ- ций. Кросс-корреляционный анализ ЭЭГ открывает принципиаль- но новые возможности для оценки взаимосвязи биоэлектрических процессов, протекающих в разных областях мозга. Он позволяет количественно оценить степень сходства этих процессов и вели- чину их связи, выявить общие компоненты в пространственном распределении ЭЭГ и их соотношение, а также оценить временные отношения разных ритмов в разных экспериментальных условиях.
На рис. 5.9 приведен пример такого анализа с данными ребенка с
СДВГ.
Верхняя строка на рис. 5.9 позволяет интегрально оценить пе рестройки в диапазоне бета-ритма в процессе всей эксперимен- тальной серии. Мы в качестве примера выбрали три среза — до тренингов, после 15 тренингов и после 30 тренингов. Если до про ведения тренингов максимумы значимых связей (чем толще линия — тем выше значение коэффициента кросс-корреляции)

218
ГЛАВА 5. СПОРТИВНАЯ ПСИХОФИЗИОЛОГИЯ
локализованы в левых фронтально-височных и центральных от- ведениях, то после проведения коррекционного курса происходят значительные перестройки в структуре ритмической организации в данной полосе частот — максимумы связей смещаются в цен- тральную область. Такое распределение характерно для возрастной нормы, и, как мы видим на рис. 5.7, оно сопровождается увеличени- ем мощности бета-ритма. Аналогичные изменения, но с противо- положным знаком, наблюдаются и в тета- диапазоне. Здесь мощ- ные центры тета-активности, локализованные в лобных и левых центральных областях, перестраиваются и распадаются в процессе серий тренингов. И это сопровождается общим снижением тета- ритма как в отдельных отведениях, так и при вычислении суммар- ной мощности спектра по всем отведениям.
Рис. 5.9. Схемы межцентральных связей, построенные на основе кросс-корреляционной функции в полосе бета1 и тета ритма.
Обозначения: верхний ряд — бета1 диапазон, нижний ряд — тета диа- пазон, А — регистрация ЭЭГ до прохождения тренингов, Б — после прохождения 15 тренингов, В — после прохождения 30 тренингов.
А Б В

219
МЕТОДЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ В СПОРТИВНОЙ ПСИХОФИЗИОЛОГИИ
Анализ изменений в распределении ритмов по поверхности мозга, вызываемых тренингами с БУ, дополнялся методом лока- лизации эквивалентных диполей. Этот метод позволяет выявить возможные механизмы патологической или ритмической актив- ности по распределению волн или ритма по скальпу. На рис. 5.10 приведены данные локализации дипольных источников ЭЭГ, за- регистрированной в двух состояниях: слева (А) — пример ЭЭГ, зарегистрированной в состоянии активного бодрствования (мо- делировалось состояние стрессового напряжения) и справа (Б) —
ЭЭГ, зарегистрированная в состоянии покоя. Различия ЭЭГ, заре- гистрированных в двух состояниях, проявляются различиями в ритмике и отражаются на распределении эквивалентных диполь- ных источников (обозначены точками разных цветов). На левом рис. 5.10 А основное количество значимых диполей расположено в лобной области, что реально соответствует активации бета-ритма в состоянии напряжения и его распределению с доминированием в лобно-височных областях. На рис. 5.10 Б локализация диполей смещена в затылочную область, что соответствует наблюдаемой в
ЭЭГ выраженности альфа-ритма. Известно, что генерация альфа- ритма связана с работой таламических пейсмекеров и их проек- циями в затылочную область. Конечно, использование метода ди-
А
Б
Рис. 5.10. Результаты локализации дипольных источников в состоянии стрессового напряжения (А) и спокойного состояния (Б)

220
ГЛАВА 5. СПОРТИВНАЯ ПСИХОФИЗИОЛОГИЯ
Рис. 5.11. Динамика времени выполнения задания при тестировании произвольного внимания (таблицы Шульте).
Обозначения: ось ординат — время выполнения задания в сек., ось абс цисс — этапы тестирования. Во время тестирования испытуемый проходил тест три раза (1, 2, 3 проба).
Рис. 5.12. Динамика времени реакции в процессе прохождения тренингов по коррекции нарушений произвольного внимания.
Обозначения: ось ординат — время реакции в (мсек.), ось абсцисс — этапы изменения сложности задания.
до тренингов после 15 тренингов после всех тренингов
500 405 400 350 300 250 200 150 100 50 0
первая проба вторая проба третья проба
Время реакции до тренингов после 15 тренингов после всех тренингов
Cтарс 1
Cтарс 2
Cтарс 3 700 600 500 400 300 200 100 0
622 451 470 477 330 281 554 479 396

221
МЕТОДЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ В СПОРТИВНОЙ ПСИХОФИЗИОЛОГИИ
польной локализации дает нам довольно условное представление о мозговых механизмах, связанных с интересующим нас психо- физиологическим процессом. Но есть широкие возможности по методическому и математическому совершенствованию такого подхода
108
, и в совокупности с другими психофизиологическими методами регистрации и анализа данных его можно эффективно использовать для проверки гипотез о возможных психофизиоло- гических механизмах отдельных процессов и функциональных со- стояний мозга в различных экспериментальных условиях.
На заключительном этапе исследования проводился анализ психологических характеристик и субъективных отчетов пациен- тов. В зависимости от типа патологии или нарушения подбирались батареи психофизиологических и психологических тестов. Тести- рование, как правило, проходило три раза — до прохождения тре- нингов, в середине курса и в конце. На рис. 5.11 и 5.12 приводятся примеры прохождения таких тестов после курса коррекционных процедур испытуемым с нарушениями произвольного внимания.
В данном случае мы использовали два типа тестов: традиционный для диагностики таких нарушений — таблицы Шульте (рис. 5.11) или Горбова и разработанный тест «Старс» (рис. 5.12). Тест «Старс» позволяет проводить диагностику внимания в искусственно мо- делируемой стрессовой ситуации. Испытуемые должны были в течение длительного времени следить за появлением на экране монитора среди нейтральных объектов «целевых стимулов» и от- вечать в момент их появления нажатием на клавишу. Стрессовое напряжение создавалось за счет увеличения скорости перемеще- ния нейтральных объектов и целевых стимулов.
Как видно из рис. 5.11 и 5.12, количество проведенных тренин- гов отражается на времени выполнения тестовой задачи как в «спо- койных» условиях, так и в условиях стрессового напряжения.
Таким образом, проведенные исследования показали, что процесс БУ сопровождается рядом изменений контролируемых и регистрируемых показателей, а также параметров, характери- зующих общее функциональное состояние пациентов как во вре- мя прохождения тренингов, так и спустя длительное время после их окончания. В начале обучения изменения контролируемых параметров не выражены и характеризуются большой диспер-
108
Исайчев С.А., Осипова Д.С., Коптелов Ю.М. Дипольные модели гене- ра то ров альфа-ритма // Журн. высш. нервн. деят. — 2003. — Т.53. — №5. —
С.577-586.