CC BY
180УДК 159.91
А.Н. Джабраилов, Л.З. Горгошидзе
Биологическая обратная связь как метод оптимизации функционального состояния при психоэмоциональном стрессе
Дагестанский государственный университет; Россия, 367001, г. Махачкала, ул. М. Гаджиева, 43 а; [email protected]
Распространение стрессовых реакций и их хронификация и как их результат - увеличение числа нервно-психических расстройств, становится серьезной проблемой, требующей комплексного подхода к ее решению. В центре изучения проблемы стресса, имеющей междисциплинарной характер, находится функциональное состояние. Функциональное состояние показывает фоновую активность нервных центров, при которой и реализуется та или иная конкретная деятельность человека. Знание физиологических механизмов, ответственных за функциональные состояния организма человека, имеет очень важное практическое значение.
В качестве профилактики стрессовых состояний и оптимизации функционального состояния (повышение устойчивости к стрессу, выработка навыков саморегуляции) рассматриваются тренинговые процедуры на основе биологической обратной связи. В живых организмах саморегуляция осуществляется механизмами обратной связи. Использование метода биологической обратной связи для оптимизации функционального состояния при психоэмоциональном стрессе объясняет актуальность данного исследования. Об эффективности БОС-процедур говорят положительные сдвиги в общем функциональном состоянии организма в зависимости от воздействия направленного регулирования выбранных физиологических функций, а также выработка навыков саморегуляции, необходимых для адекватного реагирования на стрессовые ситуации.
Для подтверждения нашей гипотезы о том, что метод БОС является эффективным средством оптимизации функционального состояния при психоэмоциональном стрессе, мы провели исследование, базу которого составили 32 студента факультета психологии и философии ДГУ. Участники экспериментальной группы прошли 20-дневный тренинг на аппаратном комплексе «Ауторелакс». Процедуры проводились с использованием двух физиологических параметров - кожно-гальванической реакции и фотоплетизмограммы.
Ключевые слова: биологическая обратная связь, функциональное состояние, стресс, тревожность, саморегуляция, тренинг.
Изменение социально-экономических условий в обществе, увеличивающаяся урбанизация, рост информационной нагрузки, дефицит времени, снижение физической активности, стихийные бедствия и другие факторы приводят к стрессам и психической дезадаптации личности. Причиной стресса, по мнению А. Уэлфорда, является «несоответствие возможностей организма предъявляемым к нему требованиям, например при высокой эмоциональной насыщенности деятельности, т. е. большом количестве эмо-циогенных ситуаций». П. Фресс считает, что «стресс также могут вызывать личные и социальные конфликты, не находящие своего разрешения» [2, с. 203].
Проблема стресса имеет междисциплинарный характер. В центре ее находится представление об особом явлении, которое именуется функциональным состояниям (ФС). Это понятие широко используется при определении физиологических механизмов, ответственных за функциональные состояния организма человека, и имеет очень важное практическое значение. Тем не менее, до сих пор нет общепризнанной теории функциональных состояний, но существует несколько подходов к описанию и диагностике функциональных состояний разного типа:
• комплексный;
• эргономический;
• нейрохимический;
• психофизиологический [3, с. 73-75].
Функциональное состояние - это особое психофизиологическое явление со своими закономерностями, определяющимися активирующей архитектурой модулирующей системы оно проявляется на биологическом, физиологическом, поведенческом и психологическом уровнях [4, с. 157]. Таким образом, функциональное состояние показывает фоновую активность нервных центров, при которой и реализуется та или иная конкретная деятельность человека. В классической физиологии такое представление о функциональном состоянии выразилось в том, что оно соотносилось с одной или несколькими характеристиками нервной ткани.
Как мы уже говорили, функциональное состояние - необходимая составляющая любого вида деятельности и поведения человека. Так, при низкой активации нервной системы, получившей название оптимального функционального состояния, достигаются самые высокие результаты деятельности человека. Иными словами, чем спокойнее человек, тем лучше качество выполняемой им деятельности. Для оптимизации функционального состояния разрабатывались и разрабатываются различные методы, позволяющие человеку быстро восстанавливаться после перенесенного стрессового расстройства или нацеленные на профилактику негативного воздействия стрессоров обычных жизненных или профессиональных ситуаций. Одним из наиболее эффективных является метод биологической обратной связи (БОС), который позволяет быстро оптимизировать функциональное состояние при психоэмоциональных стрессах и тем самым качественно повысить адаптационные механизмы организма.
Под БОС понимают такие методы саморегуляции вегетативных функций человека, которые позволяют непосредственно наблюдать за собственными физиологическими показателями и сознательно влиять на них [8; 10].
БОС - это «использование инструментария для отражения психофизиологических процессов, которые могут не осознаваться человеком и протекать непроизвольно» [9, с. 3]. Дж. Гринберг выделяет три фазы БОС как процесса: «измерение физиологического параметра, перевод результатов измерения в понятную форму и обратную связь -передачу полученной информации человеку, обучающемуся контролировать процессы в своем организме» [1, с. 251].
Основным преимуществом использования БОС является объективное доказательство того, что мы умеем контролировать себя в большей степени, чем думаем. Однако без визуальной оценки изменений, происходящих в человеке в процессе коррекции или обучения, сложно понять, в «каком направлении двигаться» и насколько верен выбранный путь. Механизм обратной связи позволяет сопоставить цели и результаты поведения, создавая эмоциональные переживания [6, с. 75-82]. Метод БОС позволяет получать сигналы о едва заметных изменениях и тем самым верно выбирать степень собственной активности и уровень физиологического состояния. Как пишет Щербатых Ю.В., «если без прибора на освоение способности повышать температуру рук пациентам требовалось 2-3 недели, то с электротермометром это происходило уже на первом-втором занятии» [8, с. 167]. Это еще раз подтверждает важность процесса отслеживания и контроля процесса, для которого используется метод БОС, будь то лечение, психофизиологическая коррекция, психологическая профилактика или обучение.
К настоящему времени имеются убедительные доказательства высокой эффективности метода БОС при снижении уровня стресса и лечении таких заболеваний, как
гипертоническая болезнь, синдром Рейно, мигрень, алкоголизм и наркомания [6, с. 35]. Метод БОС используется для улучшения психического и соматического здоровья людей: для успокоения детей с синдромом дефицита внимания и гиперактивностью, в борьбе с бессонницей, при лечении дистонии, мигрени, головной боли. Фобии, тревожность, бессонница, депрессии достаточно хорошо излечиваются с помощью БОС [4, с. 343].
В качестве профилактики стрессовых состояний (повышения устойчивости к стрессу, выработки навыков саморегуляции) рассматриваются тренинговые процедуры на основе БОС. В живых организмах саморегуляция осуществляется механизмами обратной связи. Любая система, поведение которой основано на принципе обратной связи, обладает тремя основными свойствами:
• генерирует движение к цели по определенному пути;
• обнаруживает ошибку путем сравнения реального действия с правильным путем;
• использует сигнал об ошибке для изменения направления действия [3, с. 113].
Благодаря такому свойству психофизиологии человека, как явление переноса (генерализации), индивид, приобретая навык эмоционального контроля в процессе тренировки, переносит это умение в реальную деятельность. При многократном повторении этот процесс автоматизируется, и человек приобретает действенный инструмент самоконтроля в любых ситуациях, нарушающих эмоциональное равновесие [7].
Серьезный прорыв в освоении этого метода начался после создания современных компьютерных технологий, которые позволили человеку реально увидеть то, что прежде было скрыто от него - частоту сердечных сокращений, наполняемость сосудов пальцев рук кровью, изменение сопротивляемости кожного покрова, электрическую активность мозга и др. Когда человек может наблюдать за этими показателями на экране монитора, он формирует навык сознательного влияния на те процессы в организме, которые ранее считал непроизвольными, неуправляемыми. Это дает возможность снимать стрессы, улучшать состояние сердечно-сосудистой системы, облегчать головные боли, напряжения. Как пишет Ю.В. Щербатых, «метод биологической обратной связи может с успехом применяться для нормализации повышенного артериального давления, которое провоцируется хроническим психоэмоциональным напряжением, т. е. стрессом» [8, с. 168].
На основе этого подхода было разработано несколько способов программно-аппаратной поддержки процесса тренировки стрессоустойчивости: комплекс «Амблио-кор-01-Р», метод видеокомпьютерного аутотренинга «Ауторелакс» (компания «Ин Вит-ро» г. Санкт-Петербург) и комплекс «Реакор» (компания «Медиком» г. Таганрог) и др.
Аппаратные комплексы на основе БОС предназначены для комплексного лечения невротических, связанных со стрессом, и соматоформных расстройств. Это, в первую очередь, тревожно-фобические и панические расстройства, реакции на тяжелый стресс, депрессивные состояния, нарушения поведения и адаптации, вегетативные дисфункции и психосоматические заболевания. Его использование высокоэффективно при борьбе с девиантными формами поведения и такими патологическими пристрастиями, как наркомания и алкоголизм.
Одно из важных преимуществ аппаратных комплексов на основе метода БОС: в нем человек является субъектом, который активно вмешивается в процесс коррекции и сам определяет уровень своего физиологического состояния и степень собственной активности, тогда как во взаимодействии с врачом он становится пассивным объектом вмешательства извне.
Данные комплексы реализуют технологию биологической обратной связи с моти-вационным подкреплением, при которой каждое спонтанное отклонение физиологиче-
ских параметров ассоциируется с положительными или отрицательными мотивацион-ными стимулами. Через 15-20 получасовых процедур мозг формирует новую устойчивую рефлекторную структуру, препятствующую избыточному реагированию на стресс и стабилизирующую вегетативный и психоэмоциональный статус клиента.
Аппаратные комплексы созданы на основе «комплекса идей, методов и технологий, базирующихся на основе биологической обратной связи и направленных на развитие и совершенствование механизмов саморегуляции физиологических функций при различных патологических состояниях в целях личностного роста» [6, с. 30], а также в целях оптимизации психоэмоциональной сферы, повышения адаптационных возможностей, обучения навыкам стрессоустойчивости и аутотренинга.
В данных комплексах БОС-процедуры реализуются по принципу «физиологического зеркала», благодаря которому человек получает возможность видеть и слышать тончайшие нюансы изменения своего состояния, проявляющиеся в изменении различных физиологических процессов. Нормализация психоэмоционального состояния и функций вегетативной нервной системы достигается активацией эндогенных рефлекторных механизмов саморегуляции, чего невозможно достичь медикаментозной терапией. При этом от человека не требуется никаких волевых усилий и дополнительных приемов самовнушения и релаксации.
Контроль психоэмоционального состояния в процессе тренировки осуществляется путём непрерывной регистрации данных с помощью датчиков КГР, ФПГ ЭМГ и/или ЧСС, установленных на соответствующих частях тела человека. Полученные в фазе фонового этапа данные обрабатываются компьютерной программой, которая на дальнейших этапах, используя эти показатели, автоматически предъявляет испытуемому соответствующий уровень сложности. В процессе тренировок вырабатывается оптимальная реакция на предъявляемые стимулы.
Когда условный рефлекс выработался, предъявляются негативные стимулы с целью повышения стрессоустойчивости, показывают реакцию на стимулы и объясняют, что если она не превысит некоторый порог, то дискомфортного воздействия не будет. В противном случае человек будет получать «наказание» - дискомфортное воздействие. В комплексе «Ауторелакс» такой стимул создается изменением порога чувствительности и усилением реакций испытуемого.
В процессе проведения корректирующих процедур (комплекс «Ауторелакс») человек находится перед экраном телевизора, на котором ему демонстрируется видеостимул (художественный фильм, мультфильм, слайд-шоу, аудио-стимул). Если динамика контролируемого физиологического процесса оценивается прибором как негативная - экран выключается. Ожидается появление изменения регистрируемого параметра в «позитивном» направлении. Таким образом, мозг реагирует на положительно или отрицательно окрашенные эмоциональные реакции, ассоциированные с определенным состоянием регистрируемой физиологической функции. Например, при локальном учащении частоты сердцебиений экран телевизора, демонстрирующего фильм, гаснет, а при спонтанном снижении частоты сердцебиений экран включается вновь, и человек снова видит фильм. Таким образом, осуществляется подкрепление определенными мо-тивационными стимулами.
Об эффективности БОС-процедур говорят положительные сдвиги в общем функциональном состоянии организма при воздействии направленного регулирования выбранных физиологических функций, а вырабатываются навыки саморегуляции, необходимые для адекватного реагирования на стрессовые ситуации.
Для подтверждения нашей гипотезы о том, что метод БОС является эффективным средством оптимизации функционального состояния при психоэмоциональном
стрессе, мы провели исследование, базу которого составили 32 студента факультета психологии и философии. Из них для дальнейшего исследования были избраны те студенты, которые подвержены стрессу и имеют высокий уровень показателей тревожности и низкие показатели по методике САН (самочувствие, активность, настроение).
Результаты диагностики позволили выделить 12 студентов с низким уровнем по шкалам «самочувствие», «активность» и «настроение» и высокими показателями по шкале «ситуативная и личностная тревожность», они и вошли в экспериментальную группу.
Участники экспериментальной группы прошли 20-дневный тренинг на аппаратном комплексе «Ауторелакс». Каждое занятие проходило по 30 минут. В течение месяца были проведены все тренинговые процедуры. Процедуры проводились с использованием двух физиологических параметров - кожно-гальванической реакции (КГР) и фотоплетизмограммы (ФПГ).
Для сравнения мы привели на рис. 1 и 2 данные студентки А. (16 лет), у которой все показатели при диагностике были в норме.
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
% правильности работы
Рис. 1. Студентка А. (16 лет) (показатели САН и тревожности в норме). Показатели КГР
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Амплитуда
Рис. 2. Студентка А. (16 лет) (показатели САН и тревожности в норме). Показатели амплитуды КГР
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
% правильности работы
Рис. 3. Студент М. (17 лет) (показатели САН и тревожности требуют коррекции). Показатели КГР
10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
Рис. 4. Студент М. (17 лет) (показатели САН и тревожности требуют коррекции). Показатели амплитуды КГР
Как видно из рис. 1, «правильность» работы составляла не ниже 80 % с самого начала процедур. При этом «амплитуда» реакций (рис. 2) не была выше двух единиц. Это говорит о том, что человек, имеющий «нормальное» состояние и адекватно реагирующий на стресс-факторы, не нуждается в подобных коррекционных занятиях и показывает высокие результаты с самого начала.
Между тем для студента М. (17 лет), чьи показатели по исследуемым шкалам не соответствовали норме, все выглядит иначе (рис. 3 и 4).
Как видно из рис. 3, первые два тренинговых занятия показали 0 %, а на третий день - 15 % «правильности» работы. При этом «амплитуда» имела высокие показатели в течение пяти занятий, что говорит о «врабатываемости» клиента. Начиная с шестого дня студент М. стал демонстрировать высокий уровень концентрации внимания, необходимый для «правильного» выполнения поставленных тренингом задач.
По окончании коррекционной тренинговой программы нами вновь были исследованы показатели по шкалам методик САН и Спилбергера-Ханина. Результаты исследования отражены в таблице 1.
Таблица 1
Показатели по тесту САН и Спилбергера-Ханина после тренинга
№ ФИО С А Н ЛТ РТ
1 3,8 5 4,9 1,9 2,3
2 4,5 5,8 3,5 3,0 2,1
3 4,5 3,9 4 2,5 2,0
4 5,5 5 5,5 2,7 1,9
5 4,8 4 4 2,5 3,0
6 4,8 5,4 4,6 1,7 1,4
7 4 4,1 5,3 2,9 2,5
8 5,1 3,9 4,8 2,1 2,3
9 5,9 5 5,4 3,0 2,9
10 4,9 4,3 5 1,9 3,1
11 4,7 4,9 3,9 2,2 1,9
12 4,4 4,5 4,1 2,8 2,5
Согласно таблице налицо заметное повышение показателей по шкалам «самочувствие», «активность» и «настроение» и понижение ситуативной и даже личной тревожности.
Амплитуда
Таким образом, обзор литературы и проведенное эмпирическое исследование позволили сделать следующие выводы:
1. Проблема стресса имеет междисциплинарный характер. В центре ее находится представление об особом явлении, которое именуется функциональным состояниям
(ФС).
2. Вероятность возникновения стресса велика у людей с повышенным чувством тревожности, которая в условиях адаптации может проявляться в разнообразных реакциях, известных как «реакция тревоги».
3. Под биологической обратной связью понимают такие методы саморегуляции вегетативных функций человека, которые позволяют непосредственно наблюдать за собственными физиологическими показателями и сознательно влиять на них [8, с. 167].
4. Одним из важных преимуществ аппаратных комплексов на основе метода БОС является то, что при его использовании человек является субъектом, который активно вмешивается в процесс коррекции и сам определяет уровень своего физиологического состояния и степень собственной активности, тогда как во взаимодействии с врачом он становится пассивным объектом вмешательства извне.
5. Использование психофизиологического тренинга с использованием аппаратных комплексов на основе БОС помогает оптимизировать функциональное состояние и повысить адаптационные механизмы личности при психоэмоциональных стрессах.
6. Проведенное эмпирическое исследование показало эффективность проведенного со студентами тренинга методом БОС.
7. Результаты экспериментальной группы дают нам основание утверждать, что БОС является эффективным методом оптимизации при психоэмоциональном стрессе.
Литература
1. ГринбергДж. Управление стрессом. - 7-е изд. - СПб.: Питер, 2004. - 496 с.
2. Ильин Е.П. Эмоции и чувства. - 2-е изд. - СПб.: Питер, 2011. - 784 с.
3. Марютина Т. М., Ермолаев О. Ю. Введение в психофизиологию. - 2-е изд., испр. и доп. - М.: НОУ ВПО МПСУ; Флинта, 2014. - 400 с.
4. Психофизиология: учебник для вузов. - 4-е изд. / под ред. Ю.И. Александрова. - СПб.: Питер, 2014. - 464 с.
5. Рассказова Е.И. Саморегуляция в психологии здоровья и клинической психологии // Вопросы психологии. - 2012. - № 1. - С. 75-82.
6. Скок А.Б., Филатова О.В., Штарк М.Б., Шубина О.С. Биоуправление в психоневрологической практике // Бюллетень Сибирского отделения РАМН. - 1999. - № 1. - С. 30-35.
7. Унакафов М.А. Устройство для тренировки адаптационных механизмов личности к стрессовым ситуациям. Описание полезной модели к патенту Российской Федерации № 31717, МПК 7 А61В5/02 5/16 A61N1/36, опубликованное 27.08.2003, бюл. № 24.
8. Щербатых Ю.В. Психология стресса и методы коррекции. - 2-е изд. - СПб.: Питер, 2012. - 256 c.: ил.
9. George D. Fuller. Biofeedback: Methods and Procedures in Clinical Practice. - San Francisco: Biofeedback Press, 1977.
10. Kapilevich L.V., Krivoschekov S.G., Koshelskaya E.V. Physiological basis of the improvement of movement accuracy on the basis of stabilographic training with biological feedback // Human Physiology. - 2015. - V. 41, № 4. - С. 404-411.
Поступила в редакцию 18 января 2016 г.
UDC 159.91
Biological feedback as a method of functional status optimization under
psycho-emotional stress
A.N. Dzhabrailov, L.Z. Gorgoshidze
Dagestan State University; Russia, 367001, Makhachkala, M. Gadzhiev st., 43 a; [email protected]
The spread of stress reactions and their chronification as well as their result - the increase in the number of neuropsychiatric disorders is becoming a serious challenge requiring a complex approach to its solution.
The center of the study of stress problems which has an interdisciplinary nature is an idea of functional status. Functional status shows a background activity of nerve centers regulating any kind of a human activity. Knowledge of physiological mechanisms responsible for functional statuses of an organism is of a great practical importance.
Training procedures on the basis of biological feedback are regarded as preventive measures for stress and functional status optimization (increasing of stress resistance, working out self-regulation skills etc.). In living organisms self-regulation is carried out by the mechanisms of biological feedback. The use of the biological feedback method for functional status optimization under the circumstances of a psycho-emotional stress explains the topicality of the research undertaken. The effect of biological feedback procedures is proved by positive changes in functional status in general. This was due to straight regulation of the chosen physiological functions and working out self-regulation skills needed for relevant reactions in stress situations.
To prove the hypothesis that a biological feedback method is an effective means of functional status optimization within the circumstances of psycho-emotional stress the research with 32 students of Dagestan State University (Faculty of Psychology and Philosophy) has been undertaken. Intervention group participants have had a twenty-day training with "Autorelax" machine set. The procedures were held within two physiological aspects - galvanic skin response and photoplethysmogram.
Keywords: biological feedback, functional status, stress, anxiety, self-regulation, training.
Received 18 January, 2016
