Файл: Биологическая обратная связь как психотерапевтический метод.pdf

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Метод биологической обратной связи (БОС) является инструментом к познанию собственных психофизиологических особенностей, с помощью контроля за вегетативными показателями, в частности такими, как: уровень активности головного мозга, частота сердечных сокращений, температура тела.

На сегодняшний день БОС метод используется в качестве нефармакологического способа коррекции работы нервной системы в медицинской, педагогической и спортивной сферах.

Для успешного прохождения испытания от спортсмена требуется определенный набор физических и психических качеств, в частности психическая готовность к управлению стрессом. Всемирная организация здравоохранения назвала проблему стресса «эпидемией здоровья 21-го века».

Стресс в соревнованиях физиологически обусловлен необходимой организму мобилизацией для защиты своей жизни, и с этой точки зрения необходим организму для самосохранения, однако, он перерождается в психоэмоциональный дисбаланс, проявляющийся предстартовой лихорадкой, тревогой от соотнесения своих возможностей и предстоящей задачи, страхом поражения.

В циклических видах спорта, таких как плавание, гребля, бег и другие, ключевым звеном к победе является проявление выносливости, а для максимальной продуктивности физической силы, необходимо двигаться с определенной периодичностью. В результате чего спортсмен вынужден, с целью сохранения энергоресурса, сводить к минимуму непродуктивное соматическое напряжение, связанное с эмоциональным стрессовым фактором. Более того, стресс вводит спортсмена в дисгармонию и непосредственно влияет на риск получить спортивную травму

Согласно разработанным методиках БОС-тренинга, спортсмену требуется порядка 20 процедур для закрепления нового навыка и применения его на практике. Методики позволяют улучшить двигательную активность у пациентов, добиться увеличения индекса Альфа-ритма мозга на ЭЭГ, снизить уровень тревожности. Данная терапия по времени может планомерно продолжаться в течение нескольких недель для реализации механизма синаптической пластичности. Это приемлемый интервал времени для плановой терапии спортсмена. Сегодняшние реалии динамичной спортивной жизни диктуют условия, при которых медицине требуется экономия ресурса времени. Для экстренной реабилитации и подготовки к предстоящим соревнованиям, спортсменам с гипервозбудимым типом рефлекторного ответа, выражающимся недостаточностью процессов торможения ЦНС, требуется применение ускоренных протоколов БОС-тренинга.

В связи с вышеизложенным были сформулированы цели и задачи настоящего исследования.

Цель – исследование изменений функционального состояния ЦНС спортсменов циклических видов спорта в условиях применения методики БОС.

Для достижения указанной цели необходимо решить следующие задачи:

- рассмотреть понятие и сущность биологической обратной связи;

- выявить теоретическое обоснование метода биологической обратной связи;

- определить Типы биологической обратной связи;

- представить материалы и методы исследования;

- провести анализ электроэнцефалографических данных АльфаИ и АльфаМ контрольной и опытных группы;

- провести количественную оценку параметров ответов на тест простой зрительно-моторной реакции.

Глава 1. Теоретические основы биологической обратной связи

1.1 Понятие и сущность биологической обратной связи

Биологическая обратная связь (БОС) – это комплексная технология, включающая в себя исследовательские, физиологические, лечебные и профилактические процедуры, при которых человеку с помощью внешней цепи обратной связи демонстрируется информация о состоянии физиологических процессов его внутренних органов^[1].

Суть метода заключается в непрерывном мониторинге физиологических показателей функционирования внутренних органов и систем с возможностью сознательного управлении ими при помощи различных приемов в заданной области значений^[2].

Физиологические показатели считываются датчиками с поверхности тела пациента. К проводимым исследованиям, позволяющим определить исходное физиологическое состояние пациента и измерить показатели работы внутренних органов относятся: электроэнцефалография (альфа-, бета-, тета- ритмы мозга), реоэнцефалография, функциональное магнитно-резонансное исследование, измерение мозгового кровообращения ближней инфракрасной спектроскопией, электромиография (тонус мышц), электрокардиография (частота сердечных сокращений), кожно-гальваническая проба, кожная проводимость, измерение температуры тела, параметров дыхания, амплитудно-систолических волн фотоплетизмографии (тонус сосудов)^[3].

1.2 Теоретическое обоснование метода биологической обратной связи

Теоретическое обоснование метода БОС опирается на теорию функциональных систем П.К. Анохина, которая описывает организацию и регуляцию поведенческого акта.

Рисунок 1 – Модель функциональной системы П.К. Анохина^[4]

Согласно теории функциональных систем, поведение организма зависит от значения полученного результата действия, первично определяющегося мозгом, а сам организм рассматривается в качестве динамической физиологической системы, направленной на достижение полезного результата^[5]. Прежде чем вызвать поведенческую активность, в сознании субъекта на основании информации от окружающей среды (обстановочной афферентации), должны появиться субъективные ощущения и восприятия, которые взаимодействуя с прошлым опытом (памятью) формируют образ. Происходит осознанное сравнение полученного образа с предшествующим опытом и мотивацией, что приводит к процессу принятия решения, на основании которого формируется программа поведения и ожидаемая цель. После инициации происходит непосредственное выполнение действия. На конечном этапе методом обратной связи сравниваются физические параметры результата с параметрами заявленной цели. Обратная связь позволяет судить об успешности того или иного действия^[6].

В классической физиологии различают два типа обучения: низшая форма обучения (условный рефлекс), считающаяся результатом непроизвольной реакции, и высшая форма обучения (инструментальное обучение, оперантное обуславливание), ответственная за сознательное поведение. Биологическая обратная связь до 70х годов прошлого столетия рассматривалась как метод инструментального обучения. Однако, та обратная связь, что подавалась при инструментальном обучении, имела форму неотвратимого наказания или награждения, направленного на подкрепление мотивации для воссоздания желаемого поведения. При осуществлении БОС, информация о физиологическом состоянии подается в виде изображений или звуков, что порождает другие формы мотивации, несущие в себе элементы социального подкрепления, не обнаруживающиеся у животных^[7]. Примером условного рефлекса является выделение слюны у собак при виде кислоты, действовавшей ранее на полость рта и вызывавшей слюноотделение в опытах И. П. Павлова, примером инструментального обучения является способность контролировать висцеральные реакции при электростимуляции «центра удовольствия» у парализованных крыс^[8].

Появлению идеи о возможности обучению управлением внутренними процессами способствовали новые осмысления результатов исследований великих российских физиологов И.М. Сеченова и И.П. Павлова в области условно-рефлекторной деятельности^[9]. Для описания реакции слюнных желез на действие раздражителя, И.П. Павлов ввел понятия существенных и несущественных свойств предмета раздражения. Например, у раствора кислоты существенным было обозначено свойство раздражения полости рта, а несущественными – цвет и запах кислоты, так как они не имели непосредственного влияния на выделение слюны^[10]. Однако, несущественные свойства объекта могут стать возбудителями органа (слюнных желез) в случае сочетания воздействий на чувствительную поверхность организма с существенными свойствами раздражителя. Если же несущественные свойства действуют долгое время или всегда одни (не подкрепленные существенными свойствами), то они или теряют, или никогда не приобретают значения для данного органа.

Одни из первых работ в области БОС были выполнены американским физиологом Нилом Миллером^[11]. С 1957 года им проводились исследовательские работы по управлению функциями внутренних органов на лабораторных животных. Экспериментальная установка была устроена таким образом, что парализованным крысам при определенном показателе работы кишечника, сердечно-сосудистой системы, почек или слюнных желез, производилась электрическая стимуляция медиального переднемозгового пучка, отвечающего за чувство удовольствия. В результате инструментального обучения экспериментальным животным удавалось контролировать висцеральные реакции с целью достижения чувства удовольствия. Исследования продолжились на добровольцах, страдающих параличом, результаты доказали, что некоторые висцеральные реакции, в частности частота сердечных сокращений, кожно-гальваническая и сосудистые реакции, могут быть вызваны при помощи инструментальных методик обучения^[12].

1.3 Типы биологической обратной связи

На основании метода биофидбэка (от англ. «biofeedback») – биологической обратной связи, разработаны и применяются программы регулирования и коррекции непроизвольных функций организма, при помощи получения по прямым каналам информации о состоянии тех или иных систем и применения внешних каналов обратной связи:

• нейрофидбэк,

• кожно-гальваническая биообратная связь,

• температурная биообратная связь,

• электромиографическая биообратная связь,

• электрокардиографическая биологическая обратная связь,

• фотоплетизмографическая биологическая обратная связь,

• БОС-тренинг по параметрам дыхания^[13].

Нейрофидбэк (от англ. «neurofeedback») – это форма обучения, при которой можно измерить и установить состояние головного мозга, основываясь на данных его электрической активности. Наиболее проста и применяема в практической деятельности электроэнцефалографическая биологическая обратная связь^[14]. На сегодняшний день в области нейрональной биологической обратной связи существуют передовые методики: функциональная биологическая обратная связь на основе ближней инфракрасной спектроскопии (functional near-infrared spectroscopy, fNIRS) и функциональная биологическая обратная связь на основе магнитно-резонансной томографии (fMRI neurofeedback)^[15].

Функциональная биологическая обратная связь на основе ближней инфракрасной спектроскопии это тип биологической обратной связи, в котором сигналы fNIRS в режиме реального времени онлайн используются для саморегуляции функции головного мозга, основанный на том, что живые ткани относительно прозрачны для света в ближнем инфракрасном диапазоне, а также на том, что гемоглобин – это самый крупный абсорбент света в ближнем инфракрасном диапазоне. Измерения происходят на уровне капилляров, где происходит кислородный обмен.

Большинство гемодинамических исследований нейрональной биологической обратной связи используют методы функциональной магнитно-резонансной томографии (МРТ) и исследования показывают, что фМРТ направленная регуляция региональной мозговой активности может вызывать изменения в когнитивных, эмоциональных и функциональных процессах, специфически связанных с целевой областью мозга. Например, нейрофидбэк фМРТ изменяет активацию зрительной коры головного мозга и улучшает исследуемые показатели при выполнении зрительной задачи^[16].

ЭЭГ БОС-тренинг основывается на измерении электрической активности мозга путем регистрации потенциалов коры головного мозга с поверхности кожи головы в процессе функционирования головного мозга и передаче по обратной связи этой информации на устройства, выводящие эту информацию для пациента в визуальной или акустической форме, и позволяющие корректировать усилием воли текущее состояние активности мозга.