Экология человека: учебник для вузов / Под ред. Григорьева А.И. 2008. - 240 с.
|
|
|
|
ГЛАВА 12. ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЧЕЛОВЕКА ПРИ ИЗМЕНЕНИИ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ
В главе рассмотрены: концепция свойств нервной системы, общие свойства нервной системы и целостные формально-динамические характеристики индивидуальности, психофизиологические аспекты профессионального отбора и профессиональной пригодности, психофизиологические компоненты работоспособности, психофизиологические детерминанты адаптации человека к экстремальным условиям деятельности.
Концепция свойств нервной системы
Экологическая психофизиология занимается изучением психофизиологических механизмов воздействия на человека экологически вредных факторов, нарушающих психическую деятельность и пове- дение человека. В сферу её интересов входят:
• разработка методов диагностики нарушений психических функций и состояний, возникающих под влиянием разного рода экологических факторов, с использованием объективной регистрации физиологических реакций организма;
• создание системы психофизиологического мониторинга функциональных состояний и психических функций человека с учё- том норм допустимых отклонений в психическом здоровье;
• разработка мер профилактики и коррекции психофизиологических нарушений, вызванных экологическими факторами;
• выяснение роли индивидуальных психофизиологических свойств, как усиливающих защитные функции организма, так и делающих его уязвимым к воздействию вредных средовых факторов.
Индивидуально-типологические характеристики
Комплекс индивидуально-психологических характеристик включает следующие свойства:
• повышенная личностная и реактивная тревожность, высокая импульсивность, слабость самоконтроля (торможения) делают человека предрасположенным к патологии;
• низкая индивидуальная тревожность, умение контролировать свои действия и поступки, отсутствие импульсивности увеличивают защитные функции организма по отношению к вредным воздействиям окружающей среды.
Быстрое или медленное появление функциональных отклонений когнитивной деятельности и состояний в условиях агрессивной экологической среды может быть предсказано по наличию у человека определённого комплекса индивидуальных психологических характеристик.
Общие свойства нервной системы
Согласно концепции отечественной школы дифференциальной психофизиологии, свойства нервной системы проявляют себя прежде всего в динамическом аспекте поведения (скорость, темп, напряжён- ность, вариабельность и т.д.) и в меньшей степени обнаруживаются в содержательных аспектах деятельности (побуждения, мотивы, цели, знания и т.д.).
Б.М. Теплов сформулировал предположение о том, что темперамент и задатки способностей определяются свойствами нервной системы. В школе Б.М. Теплова для характеристики типов ВНД человека использованы четыре параметра: сила, подвижность, уравновешенность и динамичность. Была установлена корреляция силы возбуждения с абсолютной сенсорной чувствительностью - у испытуемых со слабыми нервными процессами латентные периоды реакций на минимальный (пороговый) раздражитель короче, потому что их сенсорная чувствительность выше, чем у испытуемых с сильными нервными процессами.
По мнению В.Д. Небылицына, животные слабого типа именно за счёт развития такой сенсорной чувствительности, возможно, выжи- вали в соревновании с животными сильного типа. В.Д. Небылицын различал два главных ортогональных параметра в структуре темперамента: общую активность и эмоциональность.
• Общая активность, выступающая в качестве одного из внутренних условий деятельности, обусловливает «...внутреннюю потребность, тенденцию индивида к эффективному освоению внешней действительности, к самовыражению относительно внешнего мира». Общая активность объединяет такие индивидуальные качества, которые соответствуют понятию формально-динамических особенностей личности, образующих континуум от «.инертности и пассивного созерцательства. до высших степеней энергии».
• Под эмоциональностью В.Д. Небылицын понимал целый комплекс качеств, «.описывающих динамику возникновения, протекания и прекращения различных эмоциональных состояний». Он выделял три аспекта эмоциональности:
- впечатлительность (эмоциональная чувствительность) выражает эмоциональную восприимчивость индивида, его чувствительность к эмоциогенным стимулам (или ситуациям);
- импульсивность отражает, насколько легко трансформируются эмоции в побуждение (мотив) к действиям без их предварительного обдумывания;
- эмоциональная лабильность характеризует скорость перехода от одного эмоционального состояния к другому.
Профессиональный отбор
В процессе профессионального отбора процедура выявления статической картины наличных знаний, навыков и умений человека была заменена системой проверки и измерения у данного индивида его способностей к приобретению новых, специфических для данной деятельности функций и навыков к обучению. Кроме того, в систему профессионального отбора стали включать испытания, оценивающие индивидуально-психологические и личностные качества человека, одни из которых поддаются целенаправленному воздействию или воспитанию, а другие являются более стойкими и практически не меняются под влиянием жизненного опыта человека. Последние находятся в более тесной связи с нейрофизиологическими особенностями субъекта и поэтому были охарактеризованы как «психофизиологические качества индивидуальности». К ним можно отнести такие качества, как эмоциональная уравновешенность, самообладание, выдержка, способность к сосредоточению, переключаемость, объём и распределение внимания и т.п.
В основу психофизиологической системы профотбора вошли следующие параметры:
• связь силы нервных процессов с порогами ощущения, концентрацией внимания, спонтанной отвлекаемостью и помехоустойчивостью;
• зависимость скорости переключения с одной деятельности на другую от подвижности нервных процессов в микроинтервалы времени;
• влияние на пропускную способность оператора и реакцию на предвиденные стимулы (появление периода «психической рефрактерности» и принятие логических решений);
• «концентрируемость» нервных процессов, которая определяет реакции индивида на некоторые особые ситуации подвижности и уравновешенности нервных процессов;
• «прочность» однажды образованных связей, составляющая основу прочности запоминания.
Отмечено, что для экстремальных ситуаций, вызывающих состояния стресса или напряжённости, роль врождённых свойств нервной системы существенно увеличивается. Если экстремальность условий не очень велика, то оказывается возможной компенсация недостающих качеств.
Психофизиологические компоненты работоспособности
Способность человека к выполнению конкретной деятельности в рамках заданных временных лимитов и параметров эффективности определяет содержание работоспособности как основной составляющей надёжности человека. Для её оценки используют:
• показатели эффективности или продуктивности деятельности;
• показатели самочувствия человека;
• психофизиологические показатели состояния систем и функций организма, которые входят в качестве обеспечивающих и оперативных компонентов в функциональную систему деятельности (ЧСС, электропневмограмма, электромиограмма, электроокулограмма, кожно-гальваническая реакция и др.)
Выделены следующие стадии работоспособности (рис. 12-1).
• Стадия врабатывания, которая включает три подстадии:
- первичной мобилизации - наблюдается в момент начала деятельности и длится до нескольких минут, характеризуется кратковременным снижением значений практически всех показателей деятельности и активации физиологических систем;
- гипермобилизации - охватывает «предстартовый» период, характеризуется повышением как неспецифической актива- ции, так и специфических сдвигов. На психологическом уровне происходит построение плана деятельности и мысленное «проигрывание» её ключевых этапов. Постепенное повышение работоспособности сопровождается выраженными колебани-
Рис. 12-1. Стадии работоспособности, выделенные по соотношению показателей деятельностного, психического и психофихиологического уровней функциональной системы деятельности (разделены вертикальными линиями): 1 - врабатываемость; 2 - оптимальная работоспособность; 3 - полная компенсация; 4 - неустойчивая компенсация; 5 - конечный порыв; 6 - прогрессивное снижение работоспособности; а - максимальные резервные возможности; б - эффективность работы; в - утомление; г - напряжённость
ями продуктивности, точности, качества работы и состоянием повышенной нервно-психической напряжённости: учащением пульса и дыхания, повышением кровяного давления, депрессией α-ритма, повышением доли θ- и β-ритмов ЭЭГ; - гиперкомпенсации - происходит поиск наиболее адекватного приспособления к требованиям деятельности и формирование устойчивого динамического стереотипа деятельности.
• Стадия оптимальной работоспособности характеризуется стабильными параметрами деятельности и организма. Статистически значимых изменений в психофизиологических показателях не наблюдается.
• Стадия полной компенсации постепенно приходит на смену предыдущей и отражается в снижении работоспособности и развитии начальных признаков состояния утомления, субъективно переживаемом как состояние усталости.
• Стадия неустойчивой компенсации (или выраженного утомления) характеризуется нарастающим утомлением и снижением
работоспособности. В этом состоянии наблюдается выраженное чувство утомления и разнообразные по направленности и интенсивности изменения психофизиологических показателей как следствие сложного взаимодействия активационных, регуляторных и компенсаторных систем различного уровня.
• Стадия «конечного порыва» - в конце работы при адекватном воздействии на мотивационно-волевую сферу, в особенности при наличии высокозначимых для субъекта целей, может происходить кратковременное повышение продуктивности за счёт привлечения «неприкосновенных» психофизиологических резервов организма.
• Стадия декомпенсации - прогрессивное снижение работоспособности, когда быстро нарастают симптомы утомления, снижается продуктивность, эффективность работы и наблюдаются значительные сдвиги во всех психофизиологических показателях, связанных с системами активации.
Доминанты - конкретные определители поведения - влекут человека к напряжённой деятельности, к тратам потенциала, но они же создают новые, более высокие уровни энергетического потенциала.
Психофизиологические детерминанты адаптации человека
На основе системного анализа в сформированной психофизиологической системе адаптации выделяют следующие компоненты: активационный, мотивационно-волевой и когнитивный.
Активационный компонент связан с органическими и функциональными затратами, направленными на достижение значимых для субъекта целей и компенсацию факторов, препятствующих достижению этих целей.
На основе анализа взаимодействия ЭЭГ-показателей активационного и продуктивных параметров когнитивного компонента адаптации в операторской деятельности были выделены когнитивные стратегии адаптации, определяющие динамику эффективности деятельности и характер распределения физиологических ресурсов:
• I - гибкая - проявляется в том, что каждый вновь поступающий стимул обрабатывается испытуемым в контексте более общей субъективной структуры стимульной последовательности, связанной с просчётом вероятностей «сигналов» и «шумов»;
• II - мобилизационная - характеризуется привлечением дополнительных ресурсов в сочетании с их концентрацией;
• III - компенсаторная - связана с концентрацией ресурсов на коротких промежутках времени, поэтому углубленная переработка стимула происходит дискретно, чередуясь периодами высокой и низкой продуктивности;
• IV - стратегия «угадывания» - реагирование по типу случайного угадывания, когда испытуемый поддерживает минимальный уровень активации, что не позволяет качественно перерабатывать информацию.
В качестве механизма адаптации выступает формирование разнообразных когнитивных стратегий, связанных с изменением глубины и цикличности переработки сенсорной информации, «просчётом» структуры стимульной последовательности и др. Использование той или иной стратегии зависит от объёма психофизиологических ресурсов: гибкая и мобилизационная стратегии реализуются преимущественно при большом объёме ресурсов, а стратегии компенсации и угадывания - при дефиците ресурсов.
Колебательный характер психофизиологических процессов, усиливающийся в изменённых психофизиологических функциональных состояниях, объясняет причины пропуска значимого сигнала и появление отказов и «провалов» (lapses) в деятельности оператора вследствие ухудшения функционального состояния человека. Выделены «провалы» трёх видов:
• «пульсары» - пропуски сигналов, не связанные со значительным изменением ЭЭГ, когда испытуемый как бы «теряет» сигнал и начинает использовать стратегию угадывания;
• конструктивные «провалы» - провалы типа микросна, сопровождающиеся резким увеличением мощности медленных волн и уменьшением мощности α- и быстрых волн; после самостоятельного пробуждения наблюдается даже повышение продуктивности обнаружения сигнала;
• деструктивные «провалы», когда для пробуждения требуется постороннее вмешательство и продолжение деятельности становится практически невозможным; характеризуются увеличением мощности медленных волн ЭЭГ и уменьшением мощности β2-ритма и наблюдаются при выраженной деформации функционального состояния испытуемого.
Психофизиологические данные помогают на практике различать состояния психической адаптации и дизадаптации, выявлять динамику и формы процесса адаптации, уровни и варианты адаптационных систем, а также определять группы факторов, влияющих на процесс адаптации, которые усиливают или уменьшают компенсаторные возможности и ресурсы человека.
Психофизиологические функциональные состояния
Психофизиологические функциональные состояния - системная реакция, обеспечивающая необходимый уровень обеспечения деятельности и компенсации возникающих затруднений. Основной критерий изменения состояния - изменение характера ресурсного обеспечения; поэтому именно этот аспект является базовым в исследованиях психофизиологических функциональных состояний и обусловливает применение электрофизиологических методов для их объективной оценки (полиэффекторный метод).
Определены типичные для профессиональной деятельности психофизиологические функциональные состояния: монотония, утом- ление и напряжённость.
Напряжённость профессиональной деятельности
Преобладание когнитивного или эмоционально-активационного компонентов определяет развитие эмоциональной напряжённости. Кроме того, необходимо различать продуктивную и непродуктивную формы напряжённости.
Важный аспект адекватного обеспечения деятельности - способ саморегуляции индивида. Индивидуальный стиль саморегуляции является результатом взаимодействия двух механизмов:
• на психодинамическом уровне - механизма экстра-интраверсии, который обеспечивает поведенческую и эмоциональную вариативность;
• на физиологическом - преобладание определённого типа вегетативной регуляции, ответственного за энергетическое обеспечение психической деятельности.
Типы реакции на внешние воздействия
В зависимости от стиля саморегуляции наблюдаются различные реакции в ответ на воздействия окружающей среды.
• У лиц с гармоничным стилем (экстравертов с высокой энергетикой) оба механизма работают как единое целое; у них достаточно жизненных сил, чтобы активно взаимодействовать с окружающим миром.
• Лица с экономным стилем саморегуляции (интровертов с низкой энергетикой), имея слабые энергетические ресурсы, осторожны, стараются не тратить свои эмоции понапрасну, и если им приходится работать в условиях, требующих больших энергетических затрат, то у них быстро развиваются состояния утомления, депрессии и психического истощения. Однако в комфортных условиях этот стиль саморегуляции может быть для них оптимальным.
• Интроверты с эрготропным реагированием, будучи не очень активными в поведении и имея большие резервы, накапливают ресурсы и поэтому в напряжённых условиях могут позволить себе выплеснуть эмоции наружу, не ухудшая своего состояния. Их накопительный стиль саморегуляции также приближается к оптимальному.
• В наиболее сложной ситуации оказываются экстраверты с трофотропным реагированием, представители затратного стиля. Обладая низкими энергетическими ресурсами, в своем поведении они затрачивают массу энергии, что делает их стиль саморегуляции наиболее неэффективным и неоптимальным.
Поведение в условиях неопределённости среды
Под неопределённостью среды обитания следует понимать не только объективное, но и субъективное отсутствие её жёсткой обус- ловленности. Поведенческая активность в новых условиях первоначально часто внешне соответствует программе случайного поиска.
Адаптивное поведение основано на способности организма к изменению стратегии вероятностного прогнозирования в новой среде. Чрезмерно высокая степень неопределённости среды - основное условие формирования стрессорных реакций вплоть до возникновения информационного невроза. Однако сложные условия работы далеко не всегда отрицательно влияют на эффективность выполняемой функции мозга и могут способствовать дополнительной мобилизации внутренних ресурсов.
Вероятностный характер принимаемых решений, в свою очередь, предполагает необходимость предварительного накопления инфор- мации, получаемой в ходе выполнения многочисленных поисковых поведенческих актов. Процессы памяти выступают в качестве основных психологических механизмов, посредством которых обеспечивается организация и регуляция деятельности в целом и отдельных её этапов и уровней.
Поведение - вид деятельности, который изменяет вероятность и продолжительность контакта с внешним объектом, способным удовлетворить имеющуюся у организма потребность. Факторы, определяющие поведение: наличие определённой доминирующей потребности (мотивационный компонент) и прогнозирование вероятности достижения этой потребности (информационный компонент).
Мотивационные компоненты проявляются главным образом в величине поисковой активности и зависят при этом от сигналов внешней среды. В структуре мотивационной регуляции поведения можно выделить два компонента:
• содержательный, который отражает уровень значимости мотива для индивида;
• динамический, который связан с вероятностью достижения цели, субъективным уровнем доступности внутренних и внешних средств для реализации данного поведения.
На мотивацию ценности при достижении цели ориентируются преимущественно лица сильного, подвижного типа, а на высокую вероятность её достижения - лица слабого типа.
Взаимодействие физиологических и психологических механизмов в процессе адаптации
В динамике адаптационного процесса с позиций психофизиологии можно выделить несколько фаз:
• начало действия фактора;
• стадию напряжения;
• стадию срыва;
• стадию поиска;
• стадию стабильной адаптации.
Стадия поиска -процесс нелинейный и во многом определяется инертностью включаемых механизмов. Как правило, наблюдаются два типичных варианта фазы поиска:
• гипермобилизационный;
• постепенный.
Наибольшее значение психологические компоненты приобретают в фазу срыва, когда физиологические реакции не компенсируют действие неблагоприятного фактора. Решающим способом защиты в этот момент выступают психологические реакции. Ведущую роль в выборе и осуществлении этих реакций играют когнитивные процессы, реализующиеся в осознанном поиске варианта поведения. Не менее важны и психологические механизмы, действующие на
бессознательном уровне и обеспечивающие лучшее приспособление в различных ситуациях, способствуя устранению тревоги, смене мотиваций и более адекватному поведению.
Реакция организма на стрессорное воздействие определяется многими факторами:
• индивидуумы с активной стратегией поведения устойчивы к стрессорному воздействию при возможности контролировать ситуацию;
• реакция особей с пассивной стратегией поведения не зависит от фактора контролируемости ситуации.
Электрофизиологические параметры адаптивного поведения
Ряд экспериментальных данных свидетельствует об особой роли двух фокусов активности в коре передних областей левого и правого задних полушарий (ассоциативных центров). В состоянии покоя в этих областях регистрируется наибольшая концентрация кросскорреляционных связей корковых потенциалов (или полей повышенной активности).
Отчётливо проявляются индивидуальные изменения интенсивности переднего и заднего фокусов в зависимости от типа ВНД. Относительное преобладание передне-левого фокуса над задне-правым характеризует особенность и условия протекания аналитикоинтегративных процессов.
Переход от выполнения относительно лёгкой стандартной деятельности к сложной нестандартной сопровождается у разных индивидов неодинаковым изменением локализации полей повышенной активности:
• у испытуемых с высокой подвижностью нервных процессов отчётливо выражены оба фокуса активации при доминировании задне-правого фокуса;
• у испытуемых с низкой подвижностью нервных процессов наблюдается явное доминирование передне-левого фокуса.
Электрофизиологические корреляты тревожности
Необходимо разграничивать два типа тревоги:
• тревожную активацию (атаки паники и сильного психоэмоционального стресса);
• тревожные опасения (тревожные вербально выражаемые размышления по поводу предстоящих событий).
Индивидуальные стили переживания тревоги нашли своё отражение в особенностях региональных и межрегиональных оценок
активности ЭЭГ. Тревожная активация характеризуется симптомами гиперактивации ЭЭГ с более высокой правополушарной активностью. При этом тревожным опасениям присущ выраженный когнитивный компонент с относительной активацией левого полушария. Уровень тревожности также отражается в динамике ЭЭГ.
• Низкотревожным испытуемым присуща гибкая динамика межполушарных взаимоотношений (активация электрической активности при стимуляции).
• Высокотревожные испытуемые обнаруживают довольно ригидную организацию взаимодействий - эмоциональная стимуляция не оказывает значимых влияний на характер активационных асимметрий. В условиях интенсивной отрицательной эмоциональной стимуляции наблюдается ослабление взаимодействия между центрами, составляющими «когнитивную ось».
• У низкотревожных сангвиников при попытке воспроизведения эмоции страха наблюдается блокада α-ритма, при этом сердечнососудистая система достаточно инертна.
• У высокотревожных холериков наблюдаются застойные очаги активности во фронтальных и височных отделах, при воспроизведении эмоции страха отмечается значительный прирост мощности в α-диапазоне и активная реакция сердечно-сосудистой системы.
Межполушарная асимметрия как фактор адаптации человека в условиях Севера
Основное отличие двух типов переработки информации, связанных с типом межполушарной асимметрии, состоит в принципах организации связи между элементами информации - словами и образами. Механизмы левого полушария так организуют любой используемый материал (вербальный или образный), что создаёт- ся однозначно понимаемый контекст. Отличительная особенность правополушарного типа - одномоментный охват всех существенных связей, что определяет многогранность и целостность образа в соответствующем контексте.
Электрофизиологический анализ распределения типов межполушарного реагирования выявил следующие данные.
• Среди обследованных представителей пришлого населения больше в 2-3 раза индивидов с преобладающим правополушарным типом переработки информации, чем в центральных районах (рис. 12-2 А, Б).
Рис. 12-2. Частота
типов межполушарного реагирования среди жителей Москвы и
Северо-Востока: А - жители Москвы; Б - пришлое население с различным
сроком проживания на Северо-Востоке: Ia - вновь прибывшие, Iб - 1-
• В популяции пришлых жителей Северо-Востока по мере увеличения длительности проживания в регионе частота встречаемости левополушарного типа снижается, а правополушарного и смешанного фенотипов возрастает.
• Популяция, длительно проживающая в регионе (III-IV группы) фенотипически удаляется (рис. 12-2, А) от жителей Москвы и приближается (рис. 12-2, В) к коренному населению.
Типы межполушарного реагирования и адаптация
Существует зависимость между типом реагирования и процессами психической адаптации.
• Среди правополушарных индивидов из пришлого населения количество неадаптированных личностей не зависит от срока проживания в регионе и не превышает 33%.
• Среди левополушарных индивидов отмечена чёткая динамика в сторону увеличения «тревожных личностей». Если в начальные сроки пребывания на Севере их количество составляет 48%, то среди проживающих в регионе свыше 3 лет - 80%.
• Среди лиц со смешанным типом реагирования количество людей, имеющих высокий уровень тревоги, всего лишь 19%.
Выявленное распределение частот характеризует среду обитания человека. В Москве она предпочтительнее для лиц с относительным доминированием логико-вербального компонента мышления, а на Северо-Востоке - для лиц с доминированием пространственнообразного компонента.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1. Что изучает экологическая психофизиология?
2. В чём заключается сущность концепции свойств нервной системы, разработанной И.П. Павловым?
3. Какие классификации типов ВНД вы знаете?
4. Назовите основные постулаты школы дифференциальной психофизиологии.
5. Какие параметры входят в психофизиологическую систему профессионального отбора?
6. Какие стадии работоспособности вы знаете?
7. Назовите когнитивные стратегии адаптации и охарактеризуйте каждую из них.
8. Дайте определение психофизиологических функциональных состояний.
9. Как реализуется поведение в условиях неопределённости среды?
10. Как изменяются параметры электроэнцефалографии при различных внешних воздействиях?
11. Какое значение имеет межполушарная асимметрия при адаптации человека к условиям Севера?