ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ

ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ КАК ОБЪЕКТИВНЫЕ СПОСОБЫ ИЗУЧЕНИЯ ПСИХИКИ

Психофизиология - это наука о нервных механизмах психики . И название, и предмет этой науки отражают единство психики и ее нейрофизиологического субстрата. Для психологии в данном слу­чае важно то, что о неуловимых движениях нашей души, об иде­альном мире нашей психики (как сознательной ее сферы, так и бессознательной) можно судить на основании наблюдения и чет­кой регистрации вполне материальных физиологических явлений.

С одной стороны, эти явления выступают объяснительным прин­ципом психических явлений, о чем говорилось при обсуждении про­блем интерпретации результатов исследования. С другой стороны, что с методической точки зрения еще важнее, физиологические яв­ления могут служить объективными индикаторами психических явлений, поскольку являются их материальными коррелятами.

С древнейших времен по физиологическим изменениям у че­ловека судили о его психологическом состоянии. Например, по­краснение лица сигнализирует о смущении или стыде, побледнение - о гневе или страхе, учащенное дыхание - о возбуждении и т. д. Причем считается, что физиологические показатели - бо­лее верное свидетельство, чем слова. «Чем энергичнее молодая леди отрицает свое смущение, тем больше в нем убеждается ее собеседник» .

Если в обыденной жизни достаточно простой констатации подобной связи между психическим и физиологическим, то в научной, врачебной или консультативной практике требуется более четкое обозначение этих связей, основанное на количествен­ных измерениях. Этим целям и служат психофизиологические ме­тоды.

Как известно, все физиологические процессы в организме че­ловека регулируются нервной системой. Элементарной единицей нервной системы выступает нервная клетка (нейрон), главной функцией которой является проведение возбуждения. Передача возбуждения от нейрона к нейрону есть нервный процесс , кото­рый осуществляется через электрохимические реакции (и внутри клеток, и между ними). Именно регистрация этих электрических показателей и лежит в основе многих психофизиологических ме­тодов.

Нервная система представляет собой целостное образование. Но для удобства ее изучения и понимания ее работы НС подраз­деляют на различные отделы. Наиболее известны деления по структурному (анатомическому) и функциональному принци­пам. В первом приближении различают центральную (ЦНС) и периферическую нервные системы. ЦНС состоит из головного и спинного мозга. Электрическая активность ЦНС выступает од­ним из главных предметов измерения современных психофизи­ологических методов. Периферическая система делится обычно на соматическую и вегетативную. Соматическая система состо­ит из нервов, идущих от ЦНС к чувствительным органам и от двигательных органов к ЦНС. Она активирует произвольную мускулатуру, представленную преимущественно полосатой мы­шечной тканью, чья электрическая активность регистрируется в виде электромиограммы (ЭМГ). Вегетативная , или висцераль­ная НС (от лат . viscera - "внутренности") иннервирует в основ­ном непроизвольную мускулатуру внутренних органов, представ­ленную обычно гладкой мышечной тканью. Эта система регулирует секрецию пота, ритм работы сердца, химический со­став крови, кровяное давление, изменение диаметра зрачков и т. п. функции организма. Их регистрация лежит в основе боль­шинства психофизиологических методов. Вегетативная систе­ма подразделяется на две функциональные подсистемы: симпа­тическую и парасимпатическую. Основная функция симпатической системы - это мобилизация организма в состояниях повышен­ного психического напряжения (вспомним мобилизационную функцию эмоций). Такая мобилизация реализуется через ряд сложнейших физиологических реакций. Например, расщепле­ние гликогена в печени, что дает дополнительную энергию; сек­реция надпочечниками адреналина и норадреналина; усиление секреции пота; расширение зрачков; торможение работы желудочно-кишечного тракта; усиление и учащение сердечного рит­ма; расширение бронхов; изменения в циркуляции крови - уменьшение кровотока в поверхностных частях тела, что сни­жает вероятность обильного кровотечения при повреждении кожи и увеличение снабжения кровью мышц для развития боль­ших физических усилий. Парасимпатическая система обеспечи­вает функционирование внутренних органов в нормальных ус­ловиях. Ее действие направлено на сохранение и поддержание ресурсов организма, что выражается в обратных по сравнению с действием симпатической системы эффектах. Так, работа серд­ца под ее влиянием замедляется, зрачки и бронхи сужаются, ак­тивизируется желудочно-кишечный тракт и т. д. Эта разнонаправленность воздействий двух вегетативных подсистем и четкая согласованность их работы часто даже мешает определить, чье влияние сказалось на том или ином эффекте: то ли усиление ак­тивности одной системы, то ли ослабление другой. Тем не менее это не препятствует соотнесению регистрируемых вегетативных реакций с психическими факторами.

Основная масса современных психофизиологических методов предполагает применение специальной аппаратуры , часто до­вольно сложной и дорогостоящей. Особенно это относится к ме­тодикам, связанным с измерением электрических показателей тела и различных органов. Отсюда вытекает требование основа­тельной подготовки и высокой квалификации специалистов, про­водящих эти опыты и измерения.

Процедура регистрации психофизиологических процессов со­стоит обычно из трех этапов. На первом процесс выделяется в виде электрического сигнала. Какие проводники применять, где и как располагать электроды для получения электрической цепи зави­сит от специфики изучаемой физиологической системы и целей эксперимента. Для подавляющего большинства случаев имеют­ся уже отработанные типовые схемы и рекомендации. На втором этапе производится акцентирование выделенного сигнала. Вна­чале его отфильтровывают от других сопутствующих сигналов, не имеющих прямого отношения к изучаемому явлению. Потом нужный сигнал усиливают до мощности, необходимой для пуска записывающего устройства или иной фиксирующей аппаратуры. Прибор фильтрующий и усиливающий исходный сигнал, назы­вается полиграфом . А сам второй этап часто называют уточняю­щим. Третий этап - демонстрационный . Здесь сигнал предстает в наглядной форме, удобной для анализа. Чаще всего это графики, записанные на бумажной ленте через самописцы или высвечива­емые на экране осциллографа. Полиграф, как правило, включает в себя и демонстрационные приборы. В настоящее время многие лаборатории компьютеризированы, и вся процедура регистрации управляется ЭВМ.

Хотя принципиально большинство методик возможно исполь­зовать в групповом варианте, но организационные трудности и риск снижения качества работы, как правило, вынуждают к их индивидуальному применению. Психофизиологические методы позволяют вести исследования по различным проблемам психо­логии: изучение психических процессов (сенсорных, мнемических, речемыслительных и др.); функциональных состояний; пси­хических свойств на индивидуальном, субъектном и личностном уровнях. Особое значение методы имеют при изучении эмоций, мотивационной сферы, состояний в экстремальных условиях (в частности, в стрессовых ситуациях), индивидуально-психологи­ческих различий (проблемы дифференциальной психологии). Широко применяются методы в психодиагностике и в клиничес­кой практике.

Ключевые вопросы психофизиологических опытов - это:

а) адекватное соотнесение регистрируемого сигнала с тем или иным физиологическим явлением, лежащим в его основе, и

б) правильное увязывание данного физиологического явления с его психологическими коррелятами.

История психофизиологии знаменуется освоением сначала вегетативной сферы, позже соматической и, наконец, ЦНС. В та­кой последовательности и рассмотрим соответствующие методы.

21.2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ ВЕГЕТАТИВНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

21.2.1. Измерение кожно-гальванической реакции

В 1888 г. Ч. Фере, обследуя больную с жалобами на электри­ческие покалывания в кистях и ступнях, обнаружил, что при про­пускании слабого тока через предплечье происходили отклоне­ния стрелки включенного в цепь гальванометра в моменты сенсорных или эмоциональных воздействий. Независимо от Фере в 1890 г. И. Тарханов показал, что электрические сдвиги наблюдаются и без приложения внешнего тока. Таким образом, он открыл кожный потенциал, величина которого тоже изменяется в ответ на сенсорные и эмоциональные раздражители. Подобные эффекты были названы «кожно-гальванической реакцией» (КГР).

Одним из первых исследователей КГР был знаменитый уче­ник (а впоследствии оппонент) 3. Фрейда Карл Юнг. Он рассмат­ривал КГР как объективное физиологическое «окно» в сферу бес­сознательного, подлежащего изучению через психоанализ. К. Юнг первым выявил прямую зависимость между величиной КГР и си­лой эмоционального переживания. В дальнейшем исследования в этой области пережили настоящий «бум». При этом считалось, что и метод Фере, использующий внешний ток, и метод Тархано­ва, внешний ток не использующий, дают одинаковые результаты. Однако позже выяснилось, что это не так и каждый метод изме­ряет разные физиологические явления, протекающие в кожном покрове человека.

По современным представлениям, метод Фере (экзосоматический метод) измеряет электрическое сопротивление (или чаще го­ворят о проводимости) кожи (ПрК), а метод Тарханова (эндосоматический метод) измеряет электрический потенциал кожи (ПК). Кроме того, следует различать тоническую и фазическую активность кожи. В первом случае речь идет о показателях, отно­сящихся к достаточно долгому периоду времени проявления элек­трической активности. И тогда говорят о ее уровне . Во втором слу­чае имеются в виду показатели кратковременного проявления активности. И тогда говорят о реакциях . При этом реакции, по­явление которых трудно связать с каким-либо конкретным сти­мулом, называют спонтанными (вспомним спонтанную дви­гательную активность). Всю же совокупность этих явлений называют «электрической активностью кожи» (ЭАК) вместо КГР. Тем не менее историческая традиция сильна и термин КГР ис­пользуют до сих пор.

Природа ЭАК (или КГР) все еще до конца не выяснена. В об­щем виде ее усматривают в обменных процессах организма, так как в любом случае она является следствием повышенной актив­ности организма, сопровождающейся всегда активацией обмена веществ, совершающегося при участии вегетативной нервной системы. Из частных теорий наиболее известны мышечная, со­судистая и потовая. Согласно первой считалось, что ЭАК отра­жает мышечную активность, а вторая указывала на участие в КГР периферических кровеносных сосудов. Но обе эти версии к сере­дине XX века были отвергнуты. Наиболее приемлемой призна­ется третья гипотеза.

Суть ее состоит в признании влияния на электрические ха­рактеристики кожи работы потовых желез. В наиболее завершен­ном виде этот механизм представлен в модели «цепи потоотделе­ния», предложенной Р. Эдельбергом (1972). Согласно этой модели основной электродвижущей силой является отрицательный по­тенциал полости потовой железы по отношению к окружающей ткани. Потовая железа проходит сквозь весь кожный покров че­ловека, состоящий из трех основных слоев. Верхний слой - эпи­дерма - в свою очередь, включает два слоя: поверхностный (ро­говой), состоящий из отмерших клеток и выполняющий защитную функцию, и нижележащий - зернистый (мальпигиев), где непрерывное деление клеток восполняет их потерю в роговом слое. Эпидерма электрофизиологически нейтральна. Ниже эпи­дермы расположен другой слой кожи - субдерма, где расположе­ны секреторные отделы потовых желез. В психологически спокой­ных ситуациях потовые протоки желез заполнены потом (раствор NaCl ) до эпидермы. Это количество жидкости в протоках опре­деляет тонический уровень ЭАК. В психогенных ситуациях под действием симпатических нервов или некоторых гормонов на­чинает производиться потовой секрет и канал железы заполняет­ся потом дальше до рогового слоя, где он в него диффундирует.

Этот процесс вызывает электрические изменения в коже в виде либо реакции изменения проводимости (ПрК), либо реакции изменения потенциала кожи (ПК). Подобные электрофизиоло­гические кожные явления характерны не для всех участков на­шего тела. Они наблюдаются только на ладонях, подошвах ступ­ней и в небольшой степени на лбу и под мышками. Дело в том, что только на этих участках сосредоточены железы, реагирующие на психологические воздействия. Эти специализированные «эмо­циональные» железы входят в группу так называемых эккринных потовых желез, масса которых распределена по всей поверхности тела. Функция эккринных желез - терморегуляция, поддержание постоянной температуры тела. При повышении внутренней тем­пературы в результате усиленного обмена веществ или при работе мышц эти железы выделяют пот, испарение которого способствует теплоотдаче. Такие железы развиты только у человека и челове­кообразных обезьян. Регулирует потоотделение гипоталамус, реагирующий на температуру крови в организме. Подразделение эккринных желез на «тепловые» и «эмоциональные» не абсолют­но. Так, при сильном перегреве «эмоциональные» железы могут взять на себя функцию терморегуляции, а при сильном стрессе «тепловые» железы могут на него тоже откликнуться. Система потоотделения не исчерпывается эккринными железами. В нашем организме имеется еще одна группа желез, называемая апокринными . Они расположены в подмышках и в области половых орга­нов. Их секрет отличен от солевого раствора эккринных желез и определяет «запах тела». Биологическая роль этих желез еще до конца не выяснена. Считается, что наиболее вероятное их назна­чение - регуляция полового поведения. Выделяемый ими секрет сопоставим с так называемыми феромонами у животных, т. е. па­хучих веществ, служащих сигналами привлечения для половых партнеров.

В психологическом плане, естественно, интерес представляет работа «эмоциональных» желез. Правда, не совсем ясно, как и для чего в эволюции человека выделились эти механизмы. Био­логическая целесообразность эккринных «тепловых» и апокринных желез понятна. Для «эмоциональных» же, пожалуй, наибо­лее приемлемое объяснение заключается в следующем. Увлажнение кожного покрова ладоней и ступней повышает плот­ность захвата ими различных предметов. Для обезьян, у которых ведущий образ передвижения - брахиация (перелеты, прыжки по деревьям), это существенно при захватывании ветвей в отсут­ствие других приспособлений, улучшающих контакт с точками опоры (например, когтей, присосок и т. п.). У человека этот ме­ханизм получил дальнейшее развитие. Увлажнение ступней при босом передвижении по земле способствует лучшему сцеплению ноги с грунтом. А польза от увлажнения ладоней очевидна:уплотняется захват орудий труда, оружия и других удерживаемых руками предметов. Недаром у многих народов существует при­вычка «поплевать на ладони» перед трудной работой.

КГР является ярким выражением вегетативных сдвигов, вы­зываемых состоянием эмоционального или интеллектуального напряжения. Ее особенностью является отсутствие для нее спе­цифических раздражителей. КГР могут вызывать любые воздей­ствия: внешние - звук, свет, запах, вкусовые и тактильные раз­дражители, изменение температуры, электрический удар; внутренние - интерорецептивные (органические) раздражители внутренних органов, проприорецептивные (кинестетические, двигательные) воздействия.

При восприятии КГР появляется только на новизну стимула как компонент активной ориентировочной деятельности. В том же качестве ЭАК выступает при работе внимания, когда требует­ся сосредоточение. При снижении концентрации и устойчивос­ти внимания исчезает и КГР. В мыслительной деятельности КГР сопровождает только фазы высокого умственного напряжения, связанные либо с трудностью решаемой задачи, либо с новизной проблемной ситуации (т. е. в начале работы мысли). Особенно ярко ЭАК проявляется при эмоциональном возбуждении, при переживании чувств: происходит увеличение частоты спонтан­ных колебаний и проводимости кожи.

При анализе параметров КГР учитывают амплитуду колеба­ний (величину реакции), латентный период ее возникновения, скорость и время нарастания, исходный уровень электрической проводимости (при использовании метода Фере) и другие пока­затели. Обычно величина ЭАК примерно пропорциональна ин­тенсивности внутренних переживаний.

Четкость и выраженность связи параметров КГР с психичес­кими явлениями предопределили широкое распространение в психологии рассмотренного метода.

21.2.2. Методы исследования работы сердечно-сосудистой системы

Если работа потовых желез может в обыденной жизни пока­заться несущественным явлением, а иногда даже и фактором дис­комфорта, с которым призваны бороться различные дезодоран­ты и прочие гигиенические препараты, то вряд ли кто-нибудь усомнится в важнейшей роли сердечно-сосудистой системы (ССС). С древнейших времен сердце почиталось как главный орган нашего тела. В Древнем Египте и Междуречье сердце счи­талось ответственным за наши чувства. Античные авторы при­писывали ему большую часть функций, которые, как мы теперь знаем, связаны с мозгом. Да и сейчас еще мы сферу наших чувств относим к «делам сердечным».

Первый крупнейший шаг на пути научного познания ССС был сделан в 1628 г. Уильямом Гарвеем, открывшим кровообраще­ние и два круга его циркуляции (большой и малый). Сложность системы кровообращения настолько потрясла Гарвея, что он вернулся к античным представлениям о крови как вместилище души. Примерно через сто лет английский священник Стефан Хейлс су­мел измерить артериальное давление (правда, не у человека, а у лошади). Итальянский криминалист и один из основоположни­ков физиогномики Чезаре Ломброзо (XIX в.) высказал идею о свя­зи кровяного давления с психическими явлениями. И в частности, имел в виду возможность на этом основании уличать преступни­ков во лжи. В настоящее время получена масса убедительных до­водов значительных изменений в работе ССС под действием стрессоров и мышечных усилий. В первую очередь, это учащение ритма сердцебиений ( PC ), рост артериального давления (АД) и перерас­пределение крови (например, румянец смущения).

Как и в случае ЭАК (КГР), изменения в деятельности ССС свя­заны с изменениями общей активации организма. Разница в том, что КГР вызывается даже умеренными по силе психическими раздражителями, а показатели работы ССС изменяются только при сильных воздействиях. То есть ССС менее чувствительна к психогенным факторам, чем ЭАК. Но концепция общей актива­ции - лишь первое приближение в объяснении психофизиоло­гических явлений. Следующий шаг - это дифференциация типов сердечно-сосудистых реакций в зависимости от вида психоген­ного фактора (и соответствующих обстоятельств). И здесь иссле­дователи столкнулись с большими трудностями. Во-первых, потому, что разные факторы приводят зачастую к сходным физи­ологическим сдвигам. Во-вторых, сложность моделирования не­обходимых эмоционально напряженных ситуаций в лаборатор­ных условиях без нанесения психологического, физического или нравственного ущерба испытуемому. Тем не менее некоторые ус­пехи в этом вопросе имеются. Так, считается, что повышение диастолического АД и замедление PC более характерно для состоя­ния ярости, чем страха.

Для характеристики работы ССС используют следующие ос­новные показатели:

1) ритм сердца (PC ) - частота сердцебиений;

2) сила сокращения сердца (сила накачивания крови);

3) минутный объем сердца (количество крови, проталкивае­мое за 1 мин.);

4) артериальное давление (АД);

5) кровоток (локальные показатели распределения крови).

Понятно, что все эти показатели связаны. В настоящее время наибольшее внимание психофизиологи обращают на PC , АД и кровоток (точнее, объем кровотока).

Как и в ЭАК, здесь очень важно различать тонические показа­тели, относящиеся к длительным временным интервалам (напри­мер, число сокращений сердечной мышцы за 1 мин.), и показа­тели фазические , характеризующие быструю адаптацию к данному моменту (например, интервалы между двумя и тремя последова­тельными сокращениями сердца). В общем можно считать, что тонические показатели PC и АД отражают степень мобилизации организма. По поводу фазических показателей мнения противо­речивы и обобщению пока не поддаются.

В арсенале психофизиологии наиболее популярными метода­ми являются электрокардиография , измерение артериального давления и вазомоторные методы.

Электрокардиография (ЭКГ) . В 1903 г. голландский ученый В. Эйнтховен открыл электрическую активность сердца и сумел записать его биотоки в виде графика, который получил название электрокардиограммы (ЭКГ). После многочисленных опытов вы­яснилось, что удобнее всего записывать эти биотоки от конечнос­тей (руки-ноги), так как сюда от работающего сердца доходят хо­рошо улавливаемые импульсы. Со времен Эйнтховена основными считаются три варианта расположения датчиков. Их называют пер­вым, вторым и третьим отведением. При первом биотоки отводят от обеих рук, при втором - от правой руки и левой ноги, при тре­тьем - от левой руки и левой ноги. В современной практике к этим основным добавляют еще другие дополнительные схемы, доводя их суммарное число до 12. Половина из них связана с грудной клет­кой, а другая половина - с конечностями. При заболеваниях сер­дца в одном (или нескольких) отведениях обнаруживаются откло­нения от нормы, позволяющие устанавливать диагноз. При исследовании психических явлений (чаще всего эмоциональных состояний) сравниваются показатели ЭКГ снятые в спокойном со­стоянии (фоновые показатели) и при психическом воздействии (эмоциональное напряжение, решение сложной интеллектуальной задачи, сильное сенсорное воздействие, мышечное усилие и т. п.).

Кардиограмма - это запись электрических процессов, связан­ных с сокращением сердечной мышцы. ЭКГ имеет вид волнис­то-зубчатой кривой (см. рисунок 15), участки которой соответ­ствуют работе различных отделов сердца.

Рис. 15. Схема электрокардиограммы

Ось x – время (сек.)

Ось y – сила (мм.)

В каждом отведении эти кривые несколько отличаются друг от друга, но общий графический комплекс, отображающий одно со­кращение сердца, одинаков. Этот комплекс включает три поло­жительных зубца R , Р и Т и два отрицательных - Q и S . Положи­тельные - это отклонения вверх от горизонтальной линии общего хода графика. Отрицательные - отклонения вниз от этой же го­ризонтали. Буквы латинского алфавита для обозначения этих зуб­цов были предложены еще Эйнтховеном и используются поныне. Зубец Р характеризует силу, активность сокращающихся предсер­дий. Восходящая ветвь зубца соответствует возбуждению правого предсердия, а нисходящая - левого. Зубцы Q , R , S и Т объединя­ются в понятие «желудочковый комплекс». Участок Q - R - S соот­ветствует сокращению желудочков, а зубец Т - их расслаблению. Последующая прямая Т-Р соответствует периоду покоя сердца (ди­астоле - паузе). К сожалению, форма ЭКГ не дает информации о влиянии на работу сердца психических воздействий. Поэтому психодиагностическую информацию извлекают из временных интерва­лов между зубцами, т. е. частоты PC . Так, при высоком эмоцио­нальном напряжении частота сокращений достигает у взрослого человека 150-180 ударов в мин. Однако есть и обратные данные: уменьшение частоты при переживании некоторых эмоций.

Измерение артериального давления . Артериальное давление (АД) - это сила, создающаяся в артериях, когда кровь встречает сопротивление. В периферических сосудах АД достигает макси­мума во время систолы (сокращение сердечной мышцы) и пада­ет до минимума в диастоле (расслабление сердечной мышцы). Обычно величина АД указывается в виде дроби, в числителе ко­торой дается систолическое значение, а в знаменателе диастолическое . Измеряется АД в мм. ртутного столба, как и любое другое (например, атмосферное) давление. В норме у взрослого челове­ка АД равно 130/90 мм. рт. ст., несколько варьируя в зависимости от физического и психического состояния и возраста. Третьим показателем, изредка используемым исследователями, выступа­ет пульсовое давление: разность между систолическим и диастолическим давлением. В норме оно равно примерно 40-60 мм. рт. ст. АД считается повышенным , если в покое оно превышает 140/90. Тогда говорят о гипертонии , одной из наиболее распрост­раненных болезней в современном обществе с его обилием стрессоров. Именно психологические факторы являются причиной гипертонии в подавляющем числе случаев (по некоторым дан­ным до 90%). Этот эффект называется «эссенциальной гиперто­нией». Многочисленные наблюдения показали, что эмоциональ­ное напряжение может значительно повысить актуальное АД. Есть сведения об изменении под действием эмоциогенных фак­торов систолического АД с 90 до 190 мм.

Прямой способ измерения АД - это введение в крупную ар­терию чувствительного датчика давления. Но это болезненно и даже опасно для пациента. Поэтому на практике используется менее точный, но безопасный прием. Он основан на открытии русского врача В. Короткова (1906), который с помощью прижа­того к артерии стетоскопа обнаружил ее пульсацию, при созда­нии препятствия для периферического кровообращения. Слыши­мые при этом звуки назвали тонами Короткова.

Обычно на руку или ногу надевают манжет, наполняемый воз­духом. По мере накачивания воздуха создается препятствие кровотоку и коротковские тоны исчезают. Это говорит о том, что дав­ление стало выше систолического и кровь больше по сосуду не проходит. Последующее медленное опускание давления в манжете позволяет уловить первые тоны Короткова, что соответствует си­столическому (верхнему) давлению, регистрируемому на мано­метре. Дальнейшее выпускание воздуха из манжета проводится до исчезновения тонов. Этот момент соответствует диастолическому (нижнему) давлению. Из-за сильной чувствительности по­казателей АД к изменениям в уровне давления от одного сокра­щения сердца к другому необходима серия замеров и определение среднего арифметического.

Вазомоторные измерения . Вазомоторика (лат . vas - сосуд) - это изменение диаметра кровеносных сосудов. Уменьшение диа­метра - вазоконстрикция , расширение - вазодилятация . Сужение периферических артерий в результате симпатической активации ведет к понижению температуры соответствующих участков кожи и уменьшению объема соответствующего участка тела или орга­на. Расширение артерий в результате снижения симпатического тонуса ведет к повышению температуры и увеличению объема тех же участков тела.

Температурные измерения показали, что кожа реагирует изме­нением своей температуры не только на тепловые воздействия среды, но и на психологические факторы. Например, смущение, тревога, депрессия связаны с похолоданием пальцев; состояния расслабления и эротического возбуждения повышают темпера­туру пальцев. «Приятные» мысли вызывают потепление кожи в области рта, «грустные» - понижение температуры тех же участ­ков кожи. Были обнаружены разительные половые различия по температурным показателям. Крайняя трудность точного и од­нозначного измерения кожной температуры обусловила редкое использование этого метода в психофизиологических исследова­ниях. Амплитуда измеряемых температурных колебаний обычно не превышает 1 ° С, и сложности возникают даже из-за движения воздуха в помещении. Наиболее используемый прибор при та­ких измерениях - термистор. Указанных трудностей можно из­бежать, используя радиометрические устройства. Но они громоз­дки и дороги, вследствие чего имеют небольшое распространение.

Плетизмография - отражает изменения в объеме органа, вы­званные изменениями количества крови в нем. Обычно измере­нию подлежат пальцы или рука, помещаемые в датчик плетиз­мографа. Плетизмограф представляет собой герметически закрытое пространство. Любое изменение объема в нем (напри­мер, руки) тут же сказывается на растяжении (сжатии) его стенок (или специальных мембран), что регистрируется соответствую­щими приборами.

Эмоциональное напряжение проявляется в виде сужения пе­риферических сосудов. При анализе показателей плетизмографии учитывают амплитуду реакции, латентный период ее появления и скорость нарастания.

21.2.3. Методы исследования работы дыхательной системы

Дыхание наряду с показателями пульса считается весьма чув­ствительным индикатором эмоциональных состояний. В эмоци­онально значимых напряженных ситуациях частота дыхания возрастает с 20 до 40-60 движений в минуту; превышая, таким обра­зом, исходные данные в 2-3 раза. На графике дыхательных дви­жений (дыхательной кривой) при эмоциональных состояниях информативными являются следующие характеристики: частота дыхания, амплитуда дыхательных волн, соотношение глубины вдоха и выдоха, изменения типа последействия (очень глубокий вдох или выдох). При эмоциональном возбуждении обычно на­блюдается учащение дыхательных движений, сопровождающее­ся уменьшением глубины дыхания, а также нарушениями формы дыхательной кривой. Изменения дыхания могут происходить так­же по типу уменьшения частоты дыхания.

Изменения в форме записи дыхания выражаются обычно од­ним из двух способов: 1) как отношение длительности вдоха к длительности выдоха, 2) как отношение длительности вдоха к длительности целого дыхательного цикла.

Наряду с изменениями в форме дыхательной кривой при эмо­циональном напряжении отмечаются задержки, «затаивания» ды­хания часто с последействием в виде глубокого вдоха или выдоха.

Обычным методом измерения является пневмография , осуще­ствляемая с помощью грудного или брюшного пневмографа (спе­циального пояса). При электрической записи дыхания меха­нические изменения преобразовываются в электрические с помощью тензометра.

Иногда используются данные спирометрии , т. е. измерения объема легких. Несмотря на очевидность связи дыхания с психи­ческими напряжениями его психофизиологические исследования ведутся вяло. Психофизиологи, ссылаясь на грубость применяе­мых методов его оценки, не принимают его показатели всерьез. Представляется, что в дальнейшем этой сфере психофизиологи­ческих измерений будет уделено большее внимание.

21.2.4. Методы исследования работы пищеварительной системы

Психофизиологические измерения желудочно-кишечного тракта еще менее популярны, чем дыхательной системы. Главная причина - трудность наблюдений в глубине тела. Основные дан­ные получены на больных с желудочной фистулой.

Регистрации подлежат два типа физиологических изменений пищеварительного тракта: химические и двигательные. Немногочисленные наблюдения показали, что эмоциональные пережи­вания вызывают изменения слизистой желудка. Гнев и возмуще­ние сопровождаются повышенной секрецией соляной кислоты (НС l ) в желудке и усилением его двигательной активности. Ис­пуг и депрессия, наоборот, вызывают ослабление желудочных функций. Но поскольку это единичные наблюдения, их данные нет возможности обобщить.

В недавнее время стали внедряться новые методы: электрогастрограмма (ЭГГ), проглатывание специального баллончика . ЭГГ - это запись потенциалов, связанных с сокращениями желудка, сделанная с поверхности тела.

Сопоставление объективных данных желудочной моторики с субъективными оценками обследуемых (в том числе их чувство го­лода и насыщения) дало основание для выявления индивидуальных различий в поведении, обусловленных привычками в питании.

21.2.5. Методы исследования работы глаз

Пупиллометрия - это метод регистрации изменения диаметра зрачка. Эту регистрацию вначале осуществляли путем обычного наблюдения, что, естественно, и психологически дискомфортно (как для исследователя, так и для испытуемого), и весьма неточ­но. Позже стали применять фотографию. Более современные ме­тодики используют различные устройства, преобразующие вели­чину зрачка в постоянно варьирующий уровень потенциала для записи на полиграфе.

Связь величины зрачка с психическими переживаниями заме­чена давно. Еще Конфуций говорил: «Загляни человеку в зрач­ки - и он не сможет спрятаться». Для турецких торговцев ковра­ми расширение зрачков у покупателя служило знаком интереса последних к товару. И они повышали цену. В противном случае они не торговались. Замечено, что зрачки увеличиваются даже при простом рукопожатии. При счете ударов метронома зрачки сужаются и расширяются в такт его ритму. При разглядывании фотографий красивых женщин у мужчин зрачки расширяются, то же самое наблюдается у женщин, рассматривающих мужские изображения. Некоторые рекламные фирмы даже пытались раз­рабатывать способы оценки привлекательности рекламы по сте­пени выраженности зрачкового эффекта. Справедливости ради следует сказать, что эти попытки успехом не увенчались.

Наиболее слабым местом пупиллометрии является невозмож­ность стандартизировать точку фиксации, поскольку психологи­ческий эффект сильно маскируется чисто физиологическим - ре­акцией зрачка на свет, что собственно и является главной функцией зрачка. Его диаметр может изменяться от 1,5 до 9,0 мм, реагируя на изменение освещенности всего за 0,2 с. Научные исследования показали прямую зависимость увеличения зрачка от интенсивно­сти переживания. Кроме того, обнаружена хорошая корреляция между зрачковым эффектом и реакцией «эмоциональных» пото­вых желез. Расширение зрачков отмечено не только при эмоцио­нальном напряжении, но и при умственных усилиях.

«В целом пупиллометрия позволила получить много интерес­ных данных, но пока еще не известно, какие из сделанных за­ключений выдержат испытание временем» . Наибо­лее полный свод сведений о факторах, влияющих на величину зрачка (от длины световой волны до политических взглядов), при­веден в работе В. Трайона .

Изучение мигания . Мигание - это смыкание век вокруг глаз­ного яблока. Различают три типа мигания. Первый - произволь­ное закрывание глаз на некоторое время. Например, с целью отвлечься от посторонних зрительных раздражителей при напря­женном обдумывании, эстетическом наслаждении музыкой, для отдыха и т. д. Второй тип - непроизвольные рефлекторные ми­гания в ответ на физические воздействия. Это могут быть меха­нические прикосновения к глазу (от легкого дуновения до удара, соринка в глазу и пр.), внезапные вспышки света, резкий звук. Третий тип - периодическое непрерывное мигание. Средняя ча­стота такого мигания у людей около 7,5 раз в мин. Но индивиду­альные различия очень велики и размах этих значений от 1 до 70 в мин. Одно мигание занимает в среднем примерно 0,35 с. Ней­рофизиология этого типа мигания пока плохо изучена. Но, по-видимому, оно контролируется ЦНС через лицевой нерв. Биоло­гическая роль периодических миганий тоже пока не совсем ясна. Считается, что главная функция его - увлажнение роговицы гла­за. Но многие факты этого не подтверждают. Так, у детей до полу­года этих миганий нет, а сверхсухие и сверхвлажные условия сре­ды практически не влияют на частоту смежения век.

Для психофизиологии именно третий тип представляет наи­больший интерес, поскольку демонстрирует подверженность вли­янию со стороны психических факторов. Доказано, что частота этих миганий зависит от состояния психики. Некоторые авторы считают, что с увеличением психического напряжения повыша­ется частота мигания, а при оптимальном уровне внимания час­тота умеренно увеличивается.

Неясность с закономерностями в связях мигания с психичес­кими явлениями обусловлена малым объемом исследований в этой области. Частично это связано с отсутствием стандартных методик регистрации. Различные механические и оптические приспособления неудобны в использовании, а электрическая ре­гистрация сильно маскируется потенциалами глазного яблока (сетчатки и роговицы), возникающими при рефлекторном пово­роте глаза вверх в момент мигания.

Изучение глазодвигательной активности . Общеизвестна комму­никативная роль глаз при общении. Вспомним такое невербаль­ное средство коммуникации как «контакт глаз». Известно значе­ние направленности взгляда при социальной перцепции. По характеру и скорости глазных движений мы часто судим о личностных особенностях человека. Бегающий взгляд нам неприя­тен, поскольку ассоциируется с подлостью, скрытностью и т. п. отрицательными чертами личности. Неподвижный пристальный взгляд мы часто связываем с нахальством, наглостью, самоуве­ренностью. Известно также, что интеллектуальное напряжение сопровождается отстраненностью взора вплоть до «отсутствую­щего» взгляда. Поиск ответа на вопрос собеседника сопровожда­ется устремлением взора в сторону от партнера (смотрим в пото­лок), ответ сочетается с взглядом на партнера по общению.

Однако, как ни странно, эта сторона глазодвигательной ак­тивности не является областью интересов психофизиологии. Ее внимание привлечено больше к связям движений глаз с билате­ральной асимметрией и сновидениями. Как правило, исследуются при этом макродвижения. Физиологические методы измерения применяются также при изучении зрительного восприятия тек­стов.

Что касается межполушарной асимметрии, то обнаружено, что активация при психической деятельности одного из полушарий сопровождается поворотом глаз в противоположную сторону. Так, глаза поворачиваются направо, когда человек решает «вербаль­ную» задачу, что связано с включением в большей степени левого полушария (у праворуких). А при решении образных задач, за которые «отвечает» правое полушарие, глаза обращаются влево.

Глазодвигательная активность во сне связывается с фазой так называемого «быстрого», или «парадоксального», сна, который сопровождается сновидениями. Свое название «быстрый» сон и получил как раз в связи с быстрыми движениями в это время глаз­ных яблок.

Основные методы изучения глазодвигательной активности: объективное наблюдение, фотография и электроокулография. В настоящее время последний метод приобрел широкое признание. Его суть заключается в записи электрических потенциалов, возникающих при движении глаз, что графически представляет­ся электроокулограммой (ЭОГ). Потенциал возникает в силу того, что роговица заряжена положительно по отношению к сетчатке. А при изменении положения глаза происходит переориентация этого потенциала. Глазное яблоко действует как миниатюрная электрическая батарея. При его повороте полюса этой батареи изменяют положение относительно электродов, размещенных около глаза. Регистрируется изменение электрического потенциала, по которому можно судить об угле поворота глаза (направле­ние и амплитуда) и скорости движения. Ограничение метода - минимальный регистрируемый угол - 1 ° .

21.3. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ СОМАТИЧЕСКОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

Соматическая НС, как уже говорилось, «ведает» поперечно-полосатой мускулатурой нашего тела. Это преимущественно ске­летные мышцы. На изучение движений этих мышц в связи с раз­личными психологическими воздействиями и переживаниями и нацелены методы данной группы. Фактически это область пси­хомоторных исследований, но с помощью психофизиологи­ческих методов. Психомоторика - это объективация нашей внутренней психической жизни. И поэтому реконструкция пси­хических явлений на основании изучения двигательных актов и установление закономерностей в проявлении психических яв­лений в движениях - благодатная почва для психологов и пси­хофизиологов.

Опора на физиологические показатели в этой работе дает не­сравненно более «тонкую» и адекватную информацию, неулови­мую при использовании традиционных для психологии методов наблюдений, самооценки или психомоторных испытаний. Психофизиолог регистрирует здесь не самодвижение, т. е. изменение положения в пространстве мышцы и управляемых ею частей тела, а электрические показатели, сопровождающие сокращения мышц. И эти данные - более прямой и непосредственный ин­дикатор активности, чем любое визуальное наблюдение, механи­ческая регистрация или какие-либо иные косвенные показатели (например, величина коленного рефлекса как показатель мышеч­ной расслабленности).

Ведущий современный метод психофизиологического изуче­ния работы мускулатуры - электромиография . В ее основе лежит регистрация изменений электрических потенциалов в отдельных мышцах или в их группах при совершении действий. При сокра­щении мышцы частота и амплитуда потенциалов резко возраста­ет. Графическая запись этих изменений называется электромиограммой (ЭМГ).

ЭМГ обычно снимается с неработающих мышц, обнаружива­ющих тем большую суммарную электроактивность, чем выше эмоциональное возбуждение. Чаще всего в подобных исследова­ниях регистрации подлежат состояния трапециевидной мышцы шеи, плечелучевой мышцы предплечья и лицевых мышц (в пер­вую очередь, мускулатуры лба).

ЭМГ широко используется в нейрофизиологии. В психологии применяется при изучении двигательных навыков, интенсивно­сти двигательной деятельности, механизмов внутренней речи.

21.4. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

21.4.1. Электроэнцефалография (ЭЭГ)

Психофизиологическое исследование ЦНС связано с прин­ципиальной возможностью регистрации электрической активно­сти головного мозга. Эта возможность реализована на сегодняш­ний день с помощью электроэнцефалографии (ЭЭГ), т. е. записи электрических разрядов отдельных нейронов, их совокупностей в различных участках мозга и, наконец, электрических показате­лей работы мозга как единого целого. Но, по-видимому, надо сразу же разочаровать неискушенного энтузиаста-психолога. Дело в том, что невообразимо сложная картина взаимосвязей между ней­ронами, между мозгом и управляемым им организмом, между физиологическими и психологическими функциями ЦНС пока что не поддается ни системному и одновременно наглядному ото­бражению, ни достаточно вразумительной трактовке.

Хотя электроэнцефалография и приоткрыла возможные пер­спективы в изучении мозга и психики, вселила веру в мощь на­уки и человеческого разума в деле познания природы, иниции­ровала небывалый всплеск энтузиазма в научном мире, но… ее результаты в большей своей части оказались не соответствующи­ми ожиданиям.

В одном из давних обзоров литературы по ЭЭГ находим: «По­пытки установить соответствие между особенностями ЭЭГ и столь же туманными психологическими процессами, такими как «вни­мание», «сознание», «мышление» и разного рода сложные атри­буты «личности»... могут только усугубить путаницу, существую­щую сейчас в психологической терминологии» . Комментируя это высказывание, Дж. Хэссет пишет: «С тех пор были проведены тысячи исследований, и они во многом подтвер­дили это мрачное предсказание, хотя оно не во всем оказалось верным», и далее: «В мозгу человека больше 10 миллиардов не­рвных клеток, сплетенных в плотную сеть взаимными связями. Даже в самых тонких записях ЭЭГ неизбежно выявляется лишь слитная трескотня сотен тысяч клеток, приглушенная и искажен­ная черепом» . Этим авторам вторит другой

Психофизиологические методы наблюдения - это те методы, где удается фиксировать особенности протекания фи­зиологических процессов при определенных состояниях психики, или поведении.

В процессе наблюдения исследователь фиксирует особенности:

1. Вербального поведения
   • Содержание речи,
   • её продолжительность,
   • и интенсивность;
2. Невербального поведения
   • Выражение лица, глаз, положение тела,
   • Вегетативные реакции (например, покраснение или побеление кожи, потоотделение),
   • Выразительные движения;
3. Перемещения;
4. Расстояние между людьми;
5. Физические действия.

№2. Тесты

П. тесты:

1. тест, при помощи которого измеряют физиологические реакции в качестве возможных показателей психологических состояний,
2. стандартизованное испытание, предназначенное для оценки физических и/или психических возможностей, способностей, состояний, процессов, свойств, качеств человека.

Широко применяются:

• тест оцен­ки самочувствия, активности, настроения ("САН", В. А. Доскин);
• тест для оценки максимального потребления кислорода (VO2 max);
• тест для оценки физической работоспособности (PWC-170);
• тесты Флака, Кремптона, Руфье, Питтелоуда, Астранда;
• тест для оценки максимальной вентиляции легких (V max).

Для психических состояний:

• корректурная проба Бурдона,
• таблицы Шульте,
• метод парных ассоциаций.

Дополнительно, часто используют опросы, в которые включают признаки-симптомы в виде словесных формулировок.

Также применяются методики субъективного шкалирования состояний. Испытуемого просят описать своё состояние, выбирая из пары полярных значений («энергичный» - «пассивный», «решительный» - «не решительный»), или кратким утверждением («интересно», «безразлично»). Считается, что человек способен оценить интенсивность каждого признака, соотнеся внутренние переживания с оценочной шкалой.

№3. Электрофизиологические методы

• ЭлектроЭнцефалоГрамма . ЭЭГ мозга более сложное явление, чем другие электрофизиологические характеристи­ки (например, электрокардиограмма). ЭЭГ регистрирует электрические процессы, происходящие при синаптической передаче;
• Вызванные потенциалы (ВП) - из ЭЭГ выделяются сигналы, возникающие в ответ на внешнее раздражение. Раздражителем может быть как единичный искусственный стимул, так и решение стандартной задачи;
• ТКЭАМ - Топографическое Картирование Электрической Активности Мозга. Продвинутый метод отображения данных ЭЭГ и ВП. Позволяет очень тонко и детально анализировать изменения функциональных состояний мозга;
• Компьютерная томография (КТ) - это точные и детальные изображения малейших изменений плотности мозгового вещества. КТ может быть использована для изучения обмена веществ и кровоснабжения мозга;
• Ядерно-магнитно-резонансная томография мозга. Метод неинвазивного совмещенного изучения структуры, метаболизма и кровотока мозга;
• Позитронно-эмиссионная трансаксиальная Томография (ПЭТ-сканеры ) - сочетает возможности КТ и радиоизотопной диагностики. С помощью ПЭТ измеряют региональный мозговой кровоток и метаболизм глюкозы или кислорода в отдельных участках головного мозга;
• Регистрация ответов нейронов. Проводится в клинических условиях, когда пациентам вводят в мозг специальные микроэлектроды. Позволяет регистрировать реакцию отдельных нейронов;
• Кожно-гальваническая реакция (КГР). Изменения электри­ческой активности кожи (ЭАК) регистрируются с помощью по­лиграфа. Чем сильнее переживания человека, связанные с каким-либо событием, тем выше амплиту­да колебаний разности потенциалов между участками кожи;
• Электромиография (ЭМГ). Это регистрация ко­лебаний потенциалов, возникающих в области нервно-мышечной передачи и мышечных волокнах при поступлении к ним импуль­сов от мотонейронов спинного или продолговатого мозга. Например, при чтении «про себя» ЭМГ мышц нижней губы возрастает как по ампли­туде, так и по частоте, при мысленном письме у правшей усиливается мышечная актив­ность поверхностных сгибателей правой руки;
• Электроокулография. Это регистрация движений глаз. Окулография может производиться посредством записи движений глаза на видеокамеру, а электроокулография - на специальную аппаратуру типа полиграфа. Его использование позволяет регис­трировать амплитуду движения глаз (определяется в угловых гра­дусах) и время фиксации;
• Реография. Определяет интенсивность и объём кровотока в тканях, заключенных между двумя электродами, через которые пропускается слабый ток высокой частоты. Для получения объемных характеристик применяется тетраполярная реография.

№4. Создание психофизиологической модели

В психологии моделирование имеет два аспекта:

1. моделирование психики (знаковая или техническая имитация механизмов, процессов и результатов психической деятельности),
2. моделирование ситуаций (организация человеческой деятельности, путём формирования среды, в которой осуществляется эта деятельность).

№5. Эксперимент

Многие задачи в психофизиологии решались и продолжают решаться в экспериментах

Психофизиология относится к экспериментальным дисциплинам, основными методами которой являются электрофизиологические в силу того, что именно физиологические показатели позволяют проникнуть в суть психических процессов и состояний, как на уровне сознания, так и на бессознательном уровне. Электрофизиологические показатели отражают физико-химические следствия обмена веществ, которые сопровождают основные жизненные процессы. Они являются наиболее точными и надежными показателями течения любых физиологических процессов, дают возможность изучения явления или процесса, не травмируя и не искажая его хода и структуры.

В настоящее время в психофизиологических исследованиях все больше делается акцент на изучение нейронных механизмов психических процессов и состояний. Это связано с тем, что все внешние реакции реализуются посредством нейронной активности.

Среди множества электрофизиологических методов, используемых в психофизиологических исследованиях, центральное место занимают различные способы регистрации электрической активности ЦНС и, в первую очередь, головного мозга, безусловно, доминируют такие как: регистрация импульсной активности нервных клеток, ЭЭГ, регистрация вызванных потенциалов мозга человека и потенциалов, связанных с событиями, различные методы томографии, среди которых, прежде всего, следует выделить позитронно-эмиссионную томографию (ПЭТ) и магнитно-резонансную томографию (МРТ). Остановимся на описании некоторых из них.

Электроэнцефалография является одним из основных методов объективного тестирования функций нервной системы.

ЭЭГ - метод исследования головного мозга, основанный на регистрации его электрических потенциалов. Первая публикация о наличие токов в центральной нервной системы была сделана Du Bois Reymond в 1849 г. В 1875 г., данные о наличии спонтанной и вызванной активности в мозге собаки были получены независимо R.Caton в Англии и В.Я.Данилевским в России. Исследования отечественных нейрофизиологов на протяжении конца XIX и начала XX века внесли существенный вклад в разработку электроэнцефалографии. В.Я.Данилевский не только показал возможность регистрации электрической активности мозга, но и подчеркивал ее тесную связь с нейрофизиологическими процессами. В 1912 г. П.Ю.Кауфман выявил связь электрических потенциалов мозга с “внутренней деятельностью мозга” и их зависимость от изменения метаболизма мозга, воздействия внешних раздражений, наркоза и эпилептического припадка. Подробное описание электрических потенциалов мозга собаки с определением их основных параметров было дано в 1913 и 1925 гг. В.В.Правдич-Неминским.

Австрийский психиатр Ганс Бергер в 1928 г. впервые осуществил регистрацию электрических потенциалов головного мозга у человека, используя скальповые игольчатые электроды. В его же работе были описаны основные ритмы ЭЭГ и их изменения при функциональных пробах и патологических изменениях в мозге. Большое влияние на развитие метода оказали публикации G.Walter (1936) о значении ЭЭГ в диагностике опухолей мозга, а также работы F.Gibbs E.Gibbs W.G.Lennox, давших подробную элктроэнцефалографическую семиотику эпилепсии.

В последующие годы работы исследователей были посвящены не только феноменологии электроэнцефалографии при различных заболеваниях и состояниях мозга, но и изучению механизмов генерации электрической активности. Существенный вклад в эту область внесен работами E.D.Adrian, B.Metthew, G.Walter, H.Jasper, В.С.Русинова, В.Е.Майорчик, Н.П.Бехтеревой, Л.А.Новиковой.

В клинической электроэнцефалографии используют две основные системы отведения ЭЭГ: международную систему «10-20» (Jasper H.), а также модифицированные схемы с уменьшенным количеством электродов (Gibbs F., Gibbs E.; Jung J.).

Точки расположения электродов в системе «10-20» определяют следу­ющим образом. Измеряют расстояние по сагиттальной линии от inion до nasion и принимают его за 100%. В 10% этого расстояния от inion и nasion устанавливают соответственно нижний лобный (Fp) и затылочный (О) са­гиттальные электроды. Остальные сагиттальные электроды (F, Cz и Р) рас­полагают между этими двумя на равных расстояниях, составляющих 20% от расстояния inion-nasion. Вторая основная линия проходит между двумя слу­ховыми проходами через vertex (макушку). Нижние височные электроды (ТЗ, Т4) располагают соответственно в 10% этого расстояния над слуховы­ми проходами, а остальные электроды этой линии (СЗ, Cz, С4) - на рав­ных расстояниях, составляющих 20% длины биаурикулярной линии. Через точки ТЗ, СЗ, С4, Т4 от inion к nasion проводят линии и по ним располага­ют остальные электроды (РЗ, Р4, Т5, Т6, F3, F4, F7, F8, Fpl, Fp2). На мочки ушей помещают электроды, обозначаемые соответственно А1 и А2. Буквенные символы обозначают основные области мозга и ориентиры на голове: О - occipitalis, Р - parietalis, С - centralis, F - frontalis, A - auricularis. Нечётные цифровые индексы соответствуют электродам над ле­вым, а чётные - над правым полушарием мозга (рис.).

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

федеральное государственное образовательное

учреждение Высшего профессионального образования

«Южный федеральный университет»

Методы психофизиологии

(учебно-методическое пособие)

Л.А. Дикая, И.О. Немерова, Н.С. Шандра

Ростов-на-Дону

Дикая Л.А., Немерова И.О., Шандра Н.С.

Методы психофизиологии: Учебно-методическое пособие. Ростов-на-Дону, 2008. 40 с.

Учебное пособие «Методы психофизиологии» призвано облегчить систематизацию знаний полученных студентами-психологами при изучении соответствующего раздела учебного курса «Психофизиология» для подготовки бакалавров, полезно при проведении практических занятий и для самостоятельной работы. В пособии представлен обширный обзор основных современных методов исследования в психофизиологии, включая методы ЭЭГ, ПЭТ, ЯМРТ и др., и сферы их применения рассматриваются вопросы.

электроэнцефалография мозг картирование вегетативный

Введение

Актуальность изучения различных методов психофизиологии важна для многих специалистов, работающих в сфере психофизиологии, психологии, медицины, валеологии, а также педагогики. Современная психофизиология как наука о физиологических основах психической деятельности и поведения, представляет собой область знания, которая объединяет физиологическую психологию, физиологию ВНД, «нормальную» нейропсихологию и системную психофизиологию. Взятая в полном объеме своих задач, психофизиология изучает физиологические основы познавательных процессов, эмоционально-потребностной сферы человека и функциональных состояний, онтогенетические изменения физиологических основ психической деятельности, естественнонаучные основы и предпосылки индивидуальных различий в психике и поведении человека.

Психофизиология -- экспериментальная дисциплина, поэтому интерпретационные возможности психофизиологических исследований в значительной степени определяются совершенством и разнообразием применяемых методов. Правильный выбор методики, адекватное использование ее показателей и соответствующее разрешающим возможностям методики истолкование полученных результатов являются условиями, необходимыми для проведения успешного психофизиологического исследования.

Задача данного учебного методического пособия заключается в представлении студентам, изучающим курс «Психофизиология», основных методов исследования в психофизиологии и сферы их применения.

Модуль 1. Психофизиологические методы изучения работы головного мозга

Психофизиологические методы регистрации электрической активности центральной нервной системы, и в первую очередь головного мозга.

занимают центральное место в ряду методов психофизиологического исследования

1.1 Метод электроэнцефалографии

Электроэнцефалография -- метод регистрации и анализа электроэнцефалограммы (ЭЭГ), т.е. суммарной биоэлектрической активности, отводимой как со скальпа, так и из глубоких структур мозга. Последнее у человека возможно лишь в клинических условиях.

В 1929 г. австрийский психиатр Х. Бергер обнаружил, что с поверхности черепа можно регистрировать "мозговые волны". Он установил, что электрические характеристики этих сигналов зависят от состояния испытуемого. Наиболее заметными были синхронные волны относительно большой амплитуды с характерной частотой около 10 циклов в секунду. Бергер назвал их альфа-волнами и противопоставил их высокочастотным "бета-волнам", которые проявляются тогда, когда человек переходит в более активное состояние. Открытие Бергера привело к созданию электроэнцефалографического метода изучения мозга, состоящего в регистрации, анализе и интерпретации биотоков мозга животных и человека.

Одна из самых поразительных особенностей ЭЭГ -- ее спонтанный, автономный характер. Регулярная электрическая активность мозга может быть зафиксирована уже у плода (т.е. до рождения организма) и прекращается только с наступлением смерти. Даже при глубокой коме и наркозе наблюдается особая характерная картина мозговых волн.

Сегодня ЭЭГ является наиболее перспективным, но пока еще наименее расшифрованным источником данных для психофизиолога.

Условия регистрации и способы анализа ЭЭГ. В стационарный комплекс для регистрации ЭЭГ и ряда других физиологических показателей входит звукоизолирующая экранированная камера, оборудованное место для испытуемого, моногоканальные усилители, регистрирующая аппаратура (чернилопишущий энцефалограф, многоканальный магнитофон). Обычно используется от 8 до 16 каналов регистрации ЭЭГ от различных участков поверхности черепа одновременно. Анализ ЭЭГ осуществляется как визуально, так и с помощью ЭВМ. В последнем случае необходимо специальное программное обеспечение.

По частоте в ЭЭГ различают следующие типы ритмических составляющих (Табл. 1.):

· дельта-ритм (0,5-4 Гц);

· тэта-ритм (5-7 Гц);

· альфа-ритм (8-13 Гц) -- основной ритм ЭЭГ, преобладающий в состоянии покоя;

· мю-ритм -- по частотно-амплитудным характеристикам сходен с альфа-ритмом, но преобладает в передних отделах коры больших полушарий;

· бета-ритм (15-35 Гц);

· гамма-ритм (выше 35 Гц).

Следует подчеркнуть, что подобное разбиение на группы более или менее произвольно, оно не соответствует никаким физиологическим категориям. Зарегистрированы и более медленные частоты электрических потенциалов головного мозга вплоть до периодов порядка нескольких часов и суток. Запись по этим частотам выполняется с помощью ЭВМ.

Таблица 1 . Основные ритмы и параметры энцефалограммы.

	1. Альфа-волна - одиночное двухфазовое колебание разности потенциалов длительностью 75-125 мс., по форме приближается к синусоидальной. 2. Альфа-ритм - ритмическое колебание потенциалов с частотой 8-13 Гц, выражен чаще в задних отделах мозга при закрытых глазах в состоянии относительного покоя, средняя амплитуда 30-40 мкВ, обычно модулирован в веретена. 3. Бета-волна - одиночное двухфазовое колебание потенциалов длительностью менее 75 мс. и амплитудой 10-15 мкВ (не более 30). 4. Бета-ритм - ритмическое колебание потенциалов с частотой 14-35 Гц. Лучше выражен в лобно-центральных областях мозга. 5. Дельта-волна - одиночное двухфазовое колебание разности потенциалов длительностью более 250 мс. 6. Дельта-ритм - ритмическое колебание потенциалов с частотой 1-3 Гц и амплитудой от 10 до 250 мкВ и более. 7. Тета-волна - одиночное, чаще двухфазовое колебание разности потенциалов длительностью 130-250 мс. 8. Тета-ритм - ритмическое колебание потенциалов с частотой 4-7 Гц, чаще двухсторонние синхронные, с амплитудой 100-200 мкВ, иногда с веретенообразной модуляцией, особенно в лобной области мозга.

Другая важная характеристика электрических потенциалов мозга -- амплитуда, т.е. величина колебаний. Амплитуда и частота колебаний связаны друг с другом. Амплитуда высокочастотных бета-волн у одного и того человека может быть почти в 10 раз ниже амплитуды более медленных альфа-волн.

Важное значение при регистрации ЭЭГ имеет расположение электродов, при этом электрическая активность одновременно регистрируемая с различных точек головы может сильно различаться. При записи ЭЭГ используют два основных метода: биполярный и монополярный. В первом случае оба электрода помещаются в электрически активные точки скальпа, во втором один из электродов располагается в точке, которая условно считается электрически нейтральной (мочка уха, переносица). При биполярной записи регистрируется ЭЭГ, представляющая результат взаимодействия двух электрически активных точек (например, лобного и затылочного отведений), при монополярной записи -- активность какого-то одного отведения относительно электрически нейтральной точки (например, лобного или затылочного отведения относительно мочки уха). Выбор того или иного варианта записи зависит от целей исследования. В исследовательской практике шире используется монополярный вариант регистрации, поскольку он позволяет изучать изолированный вклад той или иной зоны мозга в изучаемый процесс.

Международная федерация обществ электроэнцефалографии приняла так называемую систему "10-20", позволяющую точно указывать расположение электродов. В соответствии с этой системой у каждого испытуемого точно измеряют расстояние между серединой переносицы (назионом) и твердым костным бугорком на затылке (инионом), а также между левой и правой ушными ямками. Возможные точки расположения электродов разделены интервалами, составляющими 10% или 20% этих расстояний на черепе. При этом для удобства регистрации весь череп разбит на области, обозначенные буквами: F -- лобная, О -- затылочная область, Р -- теменная, Т -- височная, С -- область центральной борозды. Нечетные номера мест отведения относятся к левому, а четные -- к правому полушарию. Буквой Z -- обозначается отведение от верхушки черепа (Рис. 1). Это место называется вертексом и его используют особенно часто.

Рис. 1. Система 10-20 (Jasper, 1958).Расположение электродов на поверхности головы: F - лобная часть; C - центральная; P - теменная; T - височная; O - затылочная. Нечетные индексы - левая половина головы, четные индексы - правая, Z - средняя линия

Клинический и статический методы изучения ЭЭГ. С момента возникновения выделились и продолжают существовать как относительно самостоятельные два подхода к анализу ЭЭГ: визуальный (клинический) и статистический.

Визуальной (клинический) анализ ЭЭГ используется, как правило, в диагностических целях. Электрофизиолог, опираясь на определенные способы такого анализа ЭЭГ, решает следуюшие вопросы: соответствует ли ЭЭГ общепринятым стандартам нормы; если нет, то какова степень отклонения от нормы, обнаруживаются ли у пациента признаки очагового поражения мозга и какова локализация очага поражения. Клинический анализ ЭЭГ всегда строго индивидуален и носит преимущественно качественный характер. Несмотря на то, что существуют общепринятые в клинике приемы описания ЭЭГ, клиническая интерпретация ЭЭГ в большей степени зависит от опыта электрофизиолога, его умения "читать" электроэнцефалограмму, выделяя в ней скрытые и нередко очень вариативные патологические признаки.

Следует, однако, подчеркнуть, что в широкой клинической практике грубые макроочаговые нарушения или другие отчетливо выраженные формы патологии ЭЭГ встречаются редко. Чаще всего (70-80% случаев) наблюдаются диффузные изменения биоэлектрической активности мозга с симптоматикой, трудно поддающейся формальному описанию. Между тем именно эта симптоматика может представлять особый интерес для анализа того контингента испытуемых, которые входят в группу так называемой "малой" психиатрии -- состояний, граничащих между "хорошей" нормой и явной патологией. Именно по этой причине сейчас предпринимаются особые усилия по формализации и даже разработки компьютерных программ для анализа клинической ЭЭГ.

Статистические методы исследования электроэнцефалограммы исходят из того, что фоновая ЭЭГ стационарна и стабильна. Дальнейшая обработка в подавляющем большинстве случаев опирается на преобразование Фурье, смысл которого состоит в том, что волна любой сложной формы математически идентична сумме синусоидальных волн разной амплитуды и частоты.

Преобразование Фурье позволяет преобразовать волновой паттерн фоновой ЭЭГ в частотный и установить распределение мощности по каждой частотной составляющей. С помощью преобразования Фурье самые сложные по форме колебания ЭЭГ можно свести к ряду синусоидальных волн с разными амплитудами и частотами. На этой основе выделяются новые показатели, расширяющие содержательную интерпретацию ритмической организации биоэлектрических процессов.

Например, специальную задачу составляет анализ вклада, или относительной мощности, разных частот, которая зависит от амплитуд синусоидальных составляющих. Она решается с помощью построения спектров мощности. Последний представляет собой совокупность всех значений мощности ритмических составляющих ЭЭГ, вычисляемых с определенным шагом дискретизации (в размере десятых долей герца). Спектры могут характеризовать абсолютную мощность каждой ритмической составляющей или относительную, т.е. выраженность мощности каждой составляющей (в процентах) по отношению к общей мощности ЭЭГ в анализируемом отрезке записи.

Спектры мощности ЭЭГ можно подвергать дальнейшей обработке, например, корреляционному анализу, при этом вычисляют авто- и кросскорреляционные функции, а также когерентность, которая характеризует меру синхронности частотных диапазонов ЭЭГ в двух различных отведениях. Когерентность изменяется в диапазоне от +1 (полностью совпадающие формы волны) до 0 (абсолютно различные формы волн). Такая оценка проводится в каждой точке непрерывного частотного спектра или как средняя в пределах частотных поддиапазонов.

При помощи вычисления когерентности можно определить характер внутри- и межполушарных отношений показателей ЭЭГ в покое и при разных видах деятельности. В частности, с помощью этого метода можно установить ведущее полушарие для конкретной деятельности испытуемого, наличие устойчивой межполушарной асимметрии и др. Благодаря этому спектрально-корреляционный метод оценки спектральной мощности (плотности) ритмических составляющих ЭЭГ и их когерентности является в настоящее время одним из наиболее распространенных.

Источники генерации ЭЭГ. Собственно импульсная активность нейронов не находит отражения в колебаниях электрического потенциала, регистрируемого с поверхности черепа человека. Причина в том, что импульсная активность нейронов не сопоставима с ЭЭГ по временным параметрам. Длительность импульса (потенциала действия) нейрона составляет не более 2 мс. Временные параметры ритмических составляющих ЭЭГ исчисляются десятками и сотнями милисекунд.

Принято считать, что в электрических процессах, регистрируемых с поверхности открытого мозга или скальпа, находит отражение синаптическая активность нейронов. Речь идет о потенциалах, которые возникают в постсинаптической мембране нейрона, принимающего импульс. Возбуждающие постсинаптические потенциалы имеют длительность более 30 мс, а тормозные постсинаптические потенциалы коры могут достигать 70 мс и более. Эти потенциалы (в отличие от потенциала действия нейрона, который возникает по приниципу "все или ничего") имеют градуальный характер и могут суммироваться.

Несколько упрощая картину, можно сказать, что положительные колебания потенциала на поверхности коры связаны либо с возбуждающими постсинаптическими потенциалами в ее глубинных слоях, либо с тормозными постсинаптическими потенциалами в поверхностных слоях. Отрицательные колебания потенциала на поверности коры предположительно отражают противоположное этому соотношение источников электрической активности.

Ритмический характер биоэлектрической активности коры, и в частности альфа-ритма, обусловлен в основном влиянием подкорковых структур, в первую очередь таламуса (промежуточный мозг). Именно в таламусе находятся главные, но не единственные пейсмекеры или водители ритма. Одностороннее удаление таламуса или его хирургическая изоляция от неокортекса приводит к полному исчезновению альфа-ритма в зонах коры прооперированного полушария. При этом в ритмической активности самого таламуса ничто не меняется. Нейроны неспецифического таламуса обладают свойством авторитмичности. Эти нейроны через соответствующие возбуждающие и тормозные связи способны генерировать и поддерживать ритмическую активность в коре больших полушарий. Большую роль в динамике электрической активности таламуса и коры играет ретикулярная формация ствола мозга. Она может оказывать синхронизирующее влияние, т.е. способствующее генерации устойчивого ритмического паттерна, и дезинхронизирующее, нарушающее согласованную ритмическую активность

Функциональное значение Э Э Г и её составляющих. Существенное значение имеет вопрос о функциональном значении отдельных составляющих ЭЭГ. Наибольшее внимание исследователей здесь всегда привлекал альфа-ритм -- доминирующий ритм ЭЭГ покоя у человека.

Существует немало предположений, касающихся функциональной роли альфа-ритма. Основоположник кибернетики Н. Винер и вслед за ним ряд других исследователей считали, что этот ритм выполняет функцию временного сканирования ("считывания") информации и тесно связан с механизмами восприятия и памяти. Предполагается, что альфа-ритм отражает реверберацию возбуждений, кодирующих внутримозговую информацию и создающих оптимальный фон для процесса приема и переработки афферентных сигналов. Его роль состоит в своеобразной функциональной стабилизации состояний мозга и обеспечении готовности реагирования. Предполагается также, что альфа-ритм связан с действием селектирующих механизмов мозга, выполняющих функцию резонансного фильтра, и таким образом регулирующих поток сенсорных импульсов.

В покое в ЭЭГ могут присутствовать и другие ритмические составляющие, но их значение лучше всего выясняется при изменениии функциональных состояний организма (Данилова, 1992). Так, дельта-ритм у здорового взрослого человека в покое практически отсутствует, но он доминирует в ЭЭГ на четвертой стадии сна, которая получила свое название по этому ритму (медленноволновой сон или дельта-сон). Напротив, тэта-ритм тесно связан с эмоциональным и умственным напряжением. Его иногда так и называют стресс-ритм или ритм напряжения. У человека одним из ЭЭГ симптомов эмоционального возбуждения служит усиление тэта-ритма с частотой колебаний 4-7 Гц, сопровождающее переживание как положительных, так и отрицательных эмоций. При выполнении мыслительных заданий может усиливаться и дельта-, и тета-активность. Причем усиление последней составляющей положительно соотносится с успешностью решения задач. По своему происхождению тэта-ритм связан с кортико-лимбическим взаимодействием. Предполагается, что усиление тэта-ритма при эмоциях отражает активацию коры больших полушарий со стороны лимбической системы.

Переход от состояния покоя к напряжению всегда сопровождается реакцией десинхронизации, главным компонентом которой служит высокочастотная бета-активность. Умственная деятельность у взрослых сопровождается повышением мощности бета-ритма, причем значимое усиление высокочастотной активности наблюдается при умственной деятельности, включающей элементы новизны, в то время как стереотипные, повторяющиеся умственные операции сопровождаются ее снижением. Установлено также, что успешность выполнения вербальных заданий и тестов на зрительно-пространственные отношения оказывается положительно связанной с высокой активностью бета-диапазона ЭЭГ левого полушария. По некоторым предположениям, эта активность связана с отражением деятельности механизмов сканирования структуры стимула, осуществляемой нейронными сетями, продуцирующими высокочастотную активность ЭЭГ

Магнитоэнцефалография -- регистрация параметров магнитного поля, обусловленных биоэлектрической активностью головного мозга. Запись этих параметров осуществляется с помощью сверхпроводящих квантовых интерференционных датчиков и специальной камеры, изолирующей магнитные поля мозга от более сильных внешних полей. Метод обладает рядом преимуществ перед регистрацией традиционной электроэнцефалограммы. В частности, радиальные составляющие магнитных полей, регистрируемые со скальпа, не претерпевают таких сильных искажений, как ЭЭГ. Это позволяет более точно рассчитывать положение генераторов ЭЭГ-активности, регистрируемой со скальпа.

1.2 Метод вызванных потенциалов мозга

Вызванные потенциалы (ВП) -- биоэлектрические колебания, возникающие в нервных структурах в ответ на внешнее раздражение и находящиеся в строго определенной временной связи с началом его действия. У человека ВП обычно включены в ЭЭГ, но на фоне спонтанной биоэлектрической активности трудно различимы (амплитуда одиночных ответов в несколько раз меньше амплитуды фоновой ЭЭГ). В связи с этим регистрация ВП осуществляется специальными техническими устройствами, которые позволяют выделять полезный сигнал из шума путем последовательного его накопления, или суммации. При этом суммируется некоторое число отрезков ЭЭГ, приуроченных к началу действия раздражителя.

Рис. 2 Схематизированные эндогенные компоненты слуховых вызванных потенциалов (B. Rockstroh et al., 1982): а - в ответ на релевантные задаче стимулы; б - ответ на иррелевантный стимул

Широкое использование метода регистрации ВП стало возможным в результате компьютеризации психофизиологических исследований в 50-60 гг. Первоначально его применение в основном было связано с изучением сенсорных функций человека в норме и при разных видах аномалий. Впоследствии метод стал успешно применяться и для исследования более сложных психических процессов, которые не являются непосредственной реакцией на внешний стимул.

Способы выделения сигнала из шума позволяют отмечать в записи ЭЭГ изменения потенциала, которые достаточно строго связаны во времени с любым фиксированным событием. В связи с этим появилось новое обозначение этого круга физиологических явлений -- событийно-связанные потенциалы (ССП).

Примерами здесь служат:

· колебания, связанные с активностью двигательной коры (моторный потенциал, или потенциал, связанный с движением);

· потенциал, связанный с намерением произвести определенное действие (так называемая Е-волна);

· потенциал, возникающий при пропуске ожидаемого стимула.

Эти потенциалы представляют собой последовательность позитивных и негативных колебаний, регистрируемых, как правило, в интервале 0-500 мс. В ряде случаев возможны и более поздние колебания в интервале до 1000 мс. Количественные методы оценки ВП и ССП предусматривают, в первую очередь, оценку амплитуд и латентностей. Амплитуда -- размах колебаний компонентов, измеряется в мкВ, латентность -- время от начала стимуляции до пика компонента, измеряется в мс. Помимо этого, используются и более сложные варианты анализа.

В исследовании ВП и ССП можно выделить три уровня анализа: феноменологический; физиологический; функциональный.

Феноменологический уровень включает описание ВП как многокомпонентной реакции с анализом конфигурации, компонентного состава и топографических особенностей. Фактически этот уровень анализа, с которого начинается любое исследование, применяющее метод ВП. Возможности этого уровня анализа прямо связаны с совершенствованием способов количественной обработки ВП, которые включают разные приемы, начиная от оценки латентностей и амплитуд и кончая производными, искусственно сконструированными показателями. Многообразен и математический аппарат обработки ВП, включающий факторный, дисперсионный, таксономический и другие виды анализа.

Физиологический уровень. По этим результатам на физиологическом уровне анализа происходит выделение источников генерации компонентов ВП, т.е. решается вопрос о том, в каких структурах мозга возникают отдельные компоненты ВП. Локализация источников генерации ВП позволяет установить роль отдельных корковых и подкорковых образований в происхождении тех или иных компонентов ВП. Наиболее признанным здесь является деление ВП на экзогенные и эндогенные компоненты. Первые отражают активность специфических проводящих путей и зон, вторые -- неспецифических ассоциативных проводящих систем мозга. Длительность тех и других оценивается по-разному для разных модальностей. В зрительной системе, например, экзогенные компоненты ВП не превышают 100 мс от момента стимуляции.

Функциональный анализ редполагает использование ВП как инструмента, позволяющего изучать физиологические механизмы поведения и познавательной деятельности человека и животных.

ВП как единица психофизиологического анализа. Под единицей анализа принято понимать такой объект анализа, который в отличие от элементов обладает всеми основными свойствами, присущими целому, причем свойства являются далее неразложимыми частями этого единства. Единица анализа -- это такое минимальное образование, в котором непосредственно представлены существенные связи и существенные для данной задачи параметры объекта. Более того, подобная единица сама должна быть единым целым, своего рода системой, дальнейшее разложение которой на элементы лишит ее возможности представлять целое как таковое. Обязательным признаком единицы анализа является также то, что ее можно операционализировать, т.е. она допускает измерение и количественную обработку.

Если рассматривать психофизиологический анализ как метод изучения мозговых механизмов психической деятельности, то ВП отвечают большинству требований, которые могут быть предъявлены единице такого анализа.

Во-первых, ВП следует квалифицировать как психонервную реакцию, т.е. такую, которая прямо связана с процессами психического отражения.

Во-вторых, ВП -- это реакция, состоящая из ряда компонентов, непрерывно связанных между собой. Таким образом, она структурно однородна и может быть операционализирована, т.е. имеет количественные характеристики в виде параметров отдельных компонентов (латентностей и амплитуд). Существенно, что эти параметры имеют разное функциональное значение в зависимости от особенностей экспериментальной модели.

В-третьих, разложение ВП на элементы (компоненты), осуществляемое как метод анализа, позволяет охарактеризовать лишь отдельные стадии процесса переработки информации, при этом утрачивается целостность процесса как такового.

В наиболее выпуклой форме идеи о целостности и системности ВП как корреляте поведенческого акта нашли отражение в исследованиях В.Б. Швыркова. По этой логике ВП, занимая весь временной интервал между стимулом и реакцией, соответствуют всем процессам, приводящим к возникновению поведенческого ответа, при этом конфигурация ВП зависит от характера поведенческого акта и особенностей функциональной системы, обеспечивающей данную форму поведения. При этом отдельные компоненты ВП рассматриваются как отражение этапов афферентного синтеза, принятия решения, включения исполнительных механизмов, достижения полезного результата. В такой интерпретации ВП выступают как единица психофизиологического анализа поведения.

Однако магистральное русло применения ВП в психофизиологии связано с изучением физиологических механизмов и коррелятов познавательной деятельности человека. Это направление определяется как когнитивная психофизиология. ВП в нем используются в качестве полноценной единицы психофизиологического анализа. Такое возможно, потому что, по образному определению одного из психофизиологов, ВП имеют уникальный в своем роде двойной статус, выступая в одно и то же время как «окно в мозг» и «окно в познавательные процессы».

1.3 Метод т опографическо го картировани я электрической активности мозга (ТКЭАМ)

ТКЭАМ -- топографическое картирование электрической активности мозга -- область электрофизиологии, оперирующая с множеством количественных методов анализа электроэнцефалограммы и вызванных потенциалов. Широкое применение этого метода стало возможным при появлении относительно недорогих и быстродействующих персональных компьютеров. Топографическое картирование существенным образом повышает эффективность ЭЭГ-метода. ТКЭАМ позволяет очень тонко и дифференцированно анализировать изменения функциональных состояний мозга на локальном уровне в соответствии с видами выполняемой испытуемым психической деятельности. Однако, следует подчеркнуть, что метод картирования мозга является не более чем очень удобной формой представления на экране дисплея статистического анализа ЭЭГ и ВП (Рис. 3).

Сам метод картирования мозга можно разложить на три основные составляющие: регистрацию данных; анализ данных; представление данных.

Регистрация данных . Используемое число электродов для регистрации ЭЭГ и ВП, как правило, варьирует в диапазоне от 16 до 32, однако в некоторых случаях достигает 128 и даже больше. При этом большее число электродов улучшает пространственное разрешение при регистрации электрических полей мозга, но сопряжено с преодолением больших технических трудностей.

Р ис. 3. Представления на экране дисплея статистического анализа ЭЭГ и ВП при топографическом картировании электрической активности мозга

Для получения сравнимых результатов используется система "10-20", при этом применяется в основном монополярная регистрация. Важно, что при большом числе активных электродов можно использовать лишь один референтный электрод, т.е. тот электрод, относительно которого регистрируется ЭЭГ всех остальных точек постановки электродов. Местом приложения референтного электрода служат мочки ушей, переносица или некоторые точки на поверхности скальпа (затылок, вертекс). Существуют такие модификации этого метода, которые позволяют вообще не использовать референтный электрод, заменяя его значениями потенциала, вычисленными на компьютере.

Анализ данных. Выделяют несколько основных способов количественного анализа ЭЭГ: временной, частотный и пространственный.

Временный представляет собой вариант отражения данных ЭЭГ и ВП на графике, при этом время откладывается по горизонтальной оси, а амплитуда -- по вертикальной. Временной анализ применяют для оценки суммарных потенциалов, пиков ВП, эпилептических разрядов.

Частотный анализ заключается в группировке данных по частотным диапазонам: дельта, тета, альфа, бета.

Пространственный анализ сопряжен с использованием различных статистических методов обработки при сопоставлении ЭЭГ из разных отведений. Наиболее часто применяемый способ -- это вычисление когерентности.

Способы представления данных. Самые современные компьютерные средства картирования мозга позволяют легко отражать на дисплее все этапы анализа: «сырые данные» ЭЭГ и ВП, спектры мощности, топографические карты -- как статистические, так и динамические в виде мультфильмов, различные графики, диаграммы и таблицы, а также, по желанию исследователя, -- различные комплексные представления. Следует особо указать на то, что применение разнообразных форм визуализации данных позволяет лучше понять особенности протекания сложных мозговых процессов.

1.4 Метод компьютерн ой томографии

Компьютерная томография (КТ) -- новейший метод исследования в психофизиологии, дающий точные и детальные изображения малейших изменений плотности мозгового вещества. КТ соединила в себе последние достижения рентгеновской и вычислительной техники, отличаясь принципиальной новизной технических решений и математического обеспечения.

Главное отличие КТ от рентгенографии состоит в том, что рентген дает только один вид части тела. При помощи компьютерной томографии можно получить множество изображений одного и того же органа и таким образом построить внутренний поперечный срез, или "ломтик" этой части тела. Томографическое изображение -- это результат точных измерений и вычислений показателей ослабления рентгеновского излучения, относящихся только к конкретному органу.

Таким образом, метод позволяет различать ткани, незначительно отличающиеся между собой по поглощающей способности. Измеренные излучение и степень его ослабления получают цифровое выражение. По совокупности измерений каждого слоя проводится компьютерный синтез томограммы. Завершающий этап -- построение изображения исследуемого слоя на экране дисплея. Для проведения томографических исследований мозга используется прибор нейротомограф.

Помимо решения клинических задач (например, определения местоположения опухоли) с помощью КТ можно получить представление о распределении регионального мозгового кровотока. Благодаря этому КТ может быть использована для изучения обмена веществ и кровоснабжения мозга.

В ходе жизнедеятельности нейроны потребляют различные химические вещества, которые можно пометить радиоактивными изотопами (например, глюкозу). При активизации нервных клеток кровоснабжение соответствующего участка мозга возрастает, в результате в нем скапливаются меченые вещества и возрастает радиоактивность. Измеряя уровень радиоактивности различных участков мозга, можно сделать выводы об изменениях активности мозга при разных видах психической деятельности. Последние исследования показали, что определение максимально активизированных участков мозга может осуществляться с точностью до 1 мм.

Ядерно-магнитно-резонансная томография мозга. Компьютерная томография стала родоночальницей ряда других еще более совершенных методов исследования: томографии с использованием эффекта ядерного магнитного резонанса (ЯМР-томография), позитронной эмиссионной томографии (ПЭТ), функционального магнитного резонанса (ФМР). Эти методы относятся к наиболее перспективным способам неинвазивного совмещенного изучения структуры, метаболизма и кровотока мозга.

При ЯМР-томографии получение изображения основано на определении в мозговом веществе распределения плотности ядер водорода (протонов) и на регистрации некоторых их характеристик при помощи мощных электромагнитов, расположенных вокруг тела человека. Полученные посредством ЯМР-томографии изображения дают информацию об изучаемых структурах головного мозга не только анатомического, но и физикохимического характера. Помимо этого преимущество ядерно-магнитного резонанса заключается в отсутствии ионизирующего излучения; в возможности многоплоскостного исследования, осуществляемого исключительно электронными средствами; в большей разрешающей способности. Другими словами, с помощью этого метода можно получить четкие изображения "срезов" мозга в различных плоскостях.

Позитронно- э миссионная трансаксиальная т омография (ПЭТ-сканеры) сочетает возможности КТ и радиоизотопной диагностики. В ней используются ультракороткоживущие позитронизлучающие изотопы ("красители"), входящие в состав естественных метаболитов мозга, которые вводятся в организм человека через дыхательные пути или внутривенно. Активным участкам мозга нужен больший приток крови, поэтому в рабочих зонах мозга скапливается больше радиоактивного "красителя". Излучения этого "красителя" преобразуют в изображения на дисплее.

С помощью ПЭТ измеряют региональный мозговой кровоток и метаболизм глюкозы или кислорода в отдельных участках головного мозга. ПЭТ позволяет осуществлять прижизненное картирование на "срезах" мозга регионального обмена веществ и кровотока.

В настоящее время разрабатываются новые технологии для изучения и измерения происходящих в мозге процессов, основанные, в частности, на сочетании метода ЯМР с измерением мозгового метаболизма при помощи позитронной эмиссии. Эти технологии получили название метода функционального магнитного резонанса (ФМР)

1.5 Метод исследования н ейрональн ой активност и мозга

Нейрон -- нервная клетка, через которую передается информация в организме, представляет собой морфофункциональную единицу ЦНС человека и животных. При достижении порогового уровня возбуждения, поступающего в нейрон из разных источников, он генерирует разряд, называемый потенциалом действия. Как правило, нейрон должен получить много приходящих импульсов прежде, чем в нем возникнет ответный разряд. Все контакты нейрона (синапсы) делятся на два класса: возбудительные и тормозные. Активность первых увеличивает возможность разряда нейрона, активность вторых -- снижает. По образному сравнению, ответ нейрона на активность всех его синапсов представляет собой результат своеобразного "химического голосования". Частота ответов нейрона зависит от того, как часто и с какой интенсивностью возбуждаются его синаптические контакты, но здесь есть свои ограничения. Генерация импульсов (спайков) делает нейрон недееспособным примерно на 0,001 с. Этот период называется рефрактерным, он нужен для восстановления ресурсов клетки. Период рефрактерности ограничивает частоту разрядов нейронов. Частота разрядов нейронов колеблется в широких пределах, по некоторым данным от 300 до 800 импульсов в секунду (Рис. 4).

Регистрация ответов нейронов. Активность одиночного нейрона регистрируется с помощью так называемых микроэлектродов, кончик которых имеет от 0,1 до 1 микрона в диаметре. Специальные устройства позволяют вводить такие электроды в разные отделы головного мозга, в таком положении электроды можно зафиксировать и, будучи соединены с комплексом усилитель -- осциллограф, они позволяют наблюдать электрические разряды нейрона.

Рисунок 4. Варианты осциллограмм импульсной активности нейронных популяций, регистрируемых в различных корковых и подкорковых структурах (по Н.П. Бехтеревой с соавт., 1985). Вверху - отметки времени (100 мс). Латинские буквы справа - условные обозначения структур мозга человека

С помощью микроэлектродов регистрируют активность отдельных нейронов, небольших ансамблей (групп) нейронов и множественных популяций (т.е. сравнительно больших групп нейронов). Количественная обработка записей импульсной активности нейронов представляет собой довольно сложную задачу особенно в тех случаях, когда нейрон генерирует множество разрядов и нужно выявить изменения этой динамики в зависимости от каких-либо факторов. С помощью ЭВМ и специального программного обеспечения оцениваются такие параметры, как частота импульсации, частота ритмических пачек или группирования импульсов, длительность межстимульных интервалов и др. Анализ функциональных характеристик активности нейронов в сопоставлении с поведенческими реакциями проводится на достаточно длительных отрезках времени от 25-30с и выше. Активность нейронов регистрируют у животных в эксперименте, у человека в клинических условиях. Ценными объектами исследования функциональных свойств нейронов служат крупные и относительно доступные нейроны некоторых беспозвоночных. Многочисленные факты, касающиеся нейрональной организации поведения, были получены при изучении импульсной активности нейронов в экспериментах на кроликах, кошках и обезьянах.

Исследования активности нейронов головного мозга человека осуществляются в клинических условиях, когда пациентам с лечебными целями вводят в мозг специальные микроэлектроды. В ходе лечения для полноты клинической картины больные проходят психологическое тестирование, в процессе которого регистрируется активность нейронов. Исследование биоэлектрических процессов в клетках, сохраняющих все свои связи в мозге, позволяет сопоставлять особенности их активности, с результатами психологических проб, с одной стороны, а также с интегративными физиологическими показателями (ЭЭГ, ВП, ЭМГ и др.)

Последнее особенно важно, потому что одной из задач изучения работы мозга является нахождение такого метода, который позволил бы гармонически сочетать тончайший анализ в изучении деталей его работы с исследованием интегральных функций. Знание законов функционирования отдельных нейронов, конечно, совершенно необходимо, но это только одна сторона в изучении функционирования мозга, не вскрывающая, однако, законов работы мозга как целостной функциональной системы.

1.6 Психофизиологические методы воздействия на мозг

Выше были представлены методы, общая цель которых -- регистрация физиологических проявлений и показателей функционирования головного мозга человека и животных. Наряду с этим исследователи всегда стремились проникнуть в механизмы мозга, оказывая на него прямое или косвенное воздействие и оценивая последствия этих воздействий. Для психофизиолога использование различных приемов стимуляции -- прямая возможность моделирования поведения и психической деятельности в лабораторных условиях.

Сенсорная стимуляция. Самый простой способ воздействия на мозг -- это использование естественных или близких к ним стимулов (зрительных, слуховых, обонятельных, тактильных и пр.). Манипулируя физическими параметрами стимула и его содержательными характеристиками, исследователь может моделировать разные стороны психической деятельности и поведения человека.

Диапазон применяемых стимулов весьма широк: в сфере зрительного восприятия -- от элементарных зрительных стимулов (вспышки, шахматные поля, решетки) до зрительно предъявляемых слов и предложений, с тонко дифференцируемой семантикой; в сфере слухового восприятия -- от неречевых стимулов (тонов, щелчков) до фонем, слов и предложений.

При изучении тактильной чувствительности применяется стимуляция: механическая и электрическими стимулами, не достигающими порога болевой чувствительности, при этом раздражение может наноситься на разные участки тела.

Реакции ЦНС на такое воздействие изучены хорошо и путем регистрации активности нейронов, и методом вызванных потенциалов. Помимо сказанного, в психофизиологии широко используются приемы ритмической стимуляции светом или звуком, вызывающие эффекты навязывания -- воспроизведения в спектре ЭЭГ частот, соответствующих частоте действующего стимула (или кратных этой частоте).

Электрическая стимуляция мозга является плодотворным методом изучения функций его отдельных структур. Она осуществляется через введенные в мозг электроды в "острых" опытах на животных или во время хирургических операций на мозге у человека. Кроме того, возможна стимуляция и в условиях длительного наблюдения с помощью предварительно вживленных оперативным путем электродов.

При хронически вживленных электродах можно изучать особый феномен электрической самостимуляции, когда животное с помощью какого-нибудь действия (нажатия на рычаг) замыкает электрическую цепь и таким образом регулирует силу раздражения собственного мозга. У человека электрическая стимуляция мозга применяется для изучения связи между психическими процессами и функциями и отделами мозга. Так, например, можно изучать физиологические основы речи, памяти, эмоций.

В лабораторных условиях используется метод микрополяризации , суть которого состоит в пропускании слабого постоянного тока через отдельные участки коры головного мозга. При этом электроды прикладываются к поверхности черепа в области стимуляции. Локальная микрополяризация не разрушает ткань мозга, а лишь оказывает влияние на сдвиги потенциала коры в стимулируемом участке, поэтому она может быть использована в психофизиологических исследованиях.

Наряду с электрической допустима стимуляция коры мозга человека слабым электромагнитным полем. Основу этого метода составляет принципиальная возможность изменения характеристик деятельности ЦНС под влиянием контролируемых магнитных полей. В этом случае также не оказывается разрушающего воздействия на клетки мозга. В то же время, по некоторым данным, воздействие электромагнитным полем ощутимо влияет на протекание психических процессов, следовательно, этот метод представляет интерес для психофизиологии.

Разрушение участков мозга. Повреждение или удаление части головного мозга для установления ее функций в обеспечении поведения -- один из наиболее старых и распространенных методов изучения физиологических основ поведения. В чистом виде метод применяется в экспериментах с животными. Наряду с этим распространено психофизиологическое обследование людей, которым по медицинским показаниям было проведено удаление части мозга.

Разрушающее вмешательство может осуществляться путем:

· перерезки отдельных путей или полного отделения структур (например, разделение полушарий путем рассечения межполушарной связки -- мозолистого тела);

· разрушения структур при пропускании постоянного тока (электролитическое разрушение) или тока высокой частоты (термокоагуляция) через введенные в соответствующие участки мозга электроды;

· хирургического удаления ткани скальпелем или отсасыванием с помощью специального вакуумного насоса, выполняющего роль ловушки для отсасываемой ткани;

· химических разрушений с помощью специальных препаратов, истощающих запасы медиаторов или разрушающих нейроны;

· обратимого функционального разрушения, которое достигается за счет охлаждения, местной анестезии и других приемов.

Итак, в общем, метод разрушения мозга включает в себя разрушение, удаление и рассечение ткани, истощение нейрохимических веществ, в первую очередь медиаторов, а также временное функциональное выключение отдельных областей головного мозга и оценку влияния вышеперечисленных эффектов на поведение животных.

Вопросы для самоконтроля

1. Как связаны ритмические составляющие электроэнцефалограммы с состоянием человека?

2. Что такое когерентность электроэнцефалограммы

3. Что такое топографическое картирование электрической активности мозга (ТКЭАМ)?

4. Где применяется метод компьютерной томографии (КТ) ?

5. Как измеряется нейрональная активность?

6. Какие методы воздействия на мозг Вы знаете?

Литература

1. Буреш Я., Бурешова О., Хьюстон Д.П. Методики и основные эксперименты по изучению мозга и поведения. М.: Высшая школа, 1991.

2. Беленков Н.Ю. Принцип целостности в деятельности мозга. М.: Медицина, 1980.

3. Бернштейн Н.А. Очерки по физиологии движений и по физиологии активности. М.: Медицина, 1966.

4. Бехтерева Н.П., Бундзен П.В., Гоголицын Ю.Л. Мозговые коды психической деятельности. Л.: Наука, 1977.

5. Гнездицкий В.В. Вызванные потенциалы мозга в клинической практике. Таганрог: ТГТУ, 1997.

6. Иваницкий А.М., Стрелец В.Б., Корсаков И.А. Информационные процессы мозга и психическая деятельность. М.: Наука, 1984

Модуль 2. Психофизиологические методы изучения реакций вегетативной нервной системы

2.1 Методы регистрации электрической активности кожи

Измерение и изучение электрической активности кожи (ЭАК), или кожно-гальванической реакции (КГР), впервые началось в конце 19 в., когда почти одновременно французский врач Фере и российский физиолог Тарханов зарегистрировали: первый -- изменение сопротивления кожи при пропускании через нее слабого тока, второй -- разность потенциалов между разными участками кожи. Эти открытия легли в основу двух методов регистрации КГР: экзосоматического (измерение сопротивления кожи) и эндосоматического (измерение электрических потенциалов самой кожи). Следует помнить, что эти методы дают несовпадающие результаты.

В настоящее время ЭАК объединяет целый ряд показателей: уровень потенциала кожи, реакция потенциала кожи, спонтанная реакция потенциала кожи, уровень сопротивления кожи, реакция сопротивления кожи, спонтанная реакция сопротивления кожи. В качестве индикаторов стали использоваться также характеристики проводимости кожи: уровень, реакция и спонтанная реакция. Во всех трех случаях "уровень" означает тоническую составляющую ЭАК, т.е. длительные изменения показателей; "реакция" -- фазическую составляющую ЭАК, т.е. быстрые, ситуативные изменения показателей ЭАК; спонтанные реакции -- краткосрочные изменения, не имеющие видимой связи с внешними факторами.

Происхождение и значение ЭАК. Возникновение электрической активности кожи обусловлено, главным образом, активностью потовых желез в коже человека, которые в свою очередь находятся под контролем симпатической нервной системы.

У человека имеется 2-3 миллиона потовых желез, но количество их на разных участках теле сильно варьирует. Например, на ладонях и подошвах около 400 потовых желез на один квадратный сантиметр поверхности кожи, на лбу около 200, на спине около 60. Выделение железами пота происходит постоянно, даже когда на коже не появляется ни капли. В течении дня выделяется около полулитра жидкости. При исключительно сильной жаре потеря жидкости может достигать 3,5 литра в час и 14 литров в день.

Существует два типа потовых желез: апокринные и эккринные.

Апокринные, расположенные в подмышечных впадинах и в паху, определяют запах тела и реагируют на раздражители, вызывающие стресс. Они непосредственно не связаны с регуляцией температуры тела.

Эккринные расположены по всей поверхности тела и выделяют обычный пот, главными компонентами которого являются вода и хлористый натрий. Их главная функция -- терморегуляция, т.е. поддержание постоянной температуры тела. Однако те эккринные железы, которые расположены на ладонях и подошвах ног, а также на лбу и под мышками -- реагируют в основном на внешние раздражители и стрессовые воздействия.

В психофизиологии электрическую активность кожи используют как показатель "эмоционального" потоотделения. Как правило, ее регистрируют с кончиков пальцев или ладони, хотя можно измерять и с подошв ног, и со лба. Следует сказать, однако, что природа КГР, или ЭАК, еще до сих пор не ясна.

2.2 Методы исследования работы сердечно-сосудистой системы

Сердечно-сосудистая система выполняет витальные функции, обеспечивая постоянство жизненной среды организма. Сердечная мышца и кровеносные сосуды действуют согласованно, чтобы удовлетворять постоянно меняющиеся потребности различных органов и служить сетью для снабжения и связи, поскольку с кровотоком переносятся питательные вещества, газы, продукты распада, гормоны.

Индикаторы активности сердечно-сосудистой системы включают:

· ритм сердца (РС) -- частоту сердечных сокращений (ЧСС);

· силу сокращений сердца -- силу, с которой сердце накачивает кровь;

· минутный объем сердца -- количество крови, проталкиваемое сердцем в одну минуту; артериальное давление (АД);

· региональный кровоток -- показатели локального распределения крови. Для измерения мозгового кровотока получили распространение методы томографии и реографии

Среди показателей сердечно-сосудистой системы часто используют также среднюю частоту пульса и ее дисперсию .

У взрослого человека в состоянии относительного покоя систолический объем каждого желудочка составляет 70-80 мл. Минутный объем сердца -- количество крови, которое сердце выбрасывает в легочный ствол и аорту за 1 мин -- измеряется как произведение величины систолического объема на частоту сердечных сокращений в 1 мин. В покое минутный объем составляет 3-5 л. При интенсивной работе минутный объем может существенно увеличиваться до 25-30 л., причем на первых этапах минутный объем сердца растет за счет повышения величины систолического объема, а при больших нагрузках в основном за счет увеличения сердечного ритма.

Артериальное давление -- общеизвестный показатель работы сердечно-сосудистой системы. Оно характеризует силу напора крови в артериях. АД изменяется на протяжении сердечного цикла, оно достигает максимума во время систолы (сокращения сердца) и падает до минимума в диастоле, когда сердце расслабляется перед следующим сокращением. Нормальное артериальное давление здорового человека в покое около 130 / 70 мм рт.ст., где 130 -- систолическое давление АД, а 70 -- диастолическое АД. Пульсовое давление разность между систолическим и диастолическим давлением, и в норме составляет около 60 мм рт.ст.

Подобные документы

Специальные методы сбора информации в психологии. Особенности изучения работы головного мозга методами психофизиологии. Управление памятью, недостатки детектора лжи в определении обмана. Волевая регуляция поведения. Основные методы обучения и воспитания.

контрольная работа , добавлен 04.05.2013


Применение электроэнцефалографии, метода вызванных потенциалов, магнитно-резонансной томографии. Методы регистрации зрачковых реакций, миганий, глазных движений, оценки состояния сердечно-сосудистой системы, оценки вегетативных сдвигов в организме.

курсовая работа , добавлен 15.02.2016


Психика человека как сложная система, состоящая из отдельных иерархически организованных подсистем. Психические процессы, свойства, состояния. Строение головного мозга. Взаимодействие психики и особенностей головного мозга. Строение нервной системы.

реферат , добавлен 28.11.2015


Физиология нервной системы. Закономерности деятельности мозга. Понятие о функциональном состоянии. Строение и функции ретикулярной формации. Строение и функции лимбической системы. Сновидения, их происхождение и значение. Психологические теории эмоций.

практическая работа , добавлен 30.01.2012


Этапы и направления изучения мозга как органа психической деятельности, современные тенденции данного процесса. Нейропсихология детского возраста. Методы изучения памяти, ее типы. Выбор диагностических нейропсихологических методик при работе с детьми.

статья , добавлен 13.12.2012


Психика как функция головного мозга: проблема соотношения психики и мозга; основные положения системной динамической локализации высших психических функций (ВПФ); структурно-функциональные принципы работы мозга. Характеристика сознания человека.

контрольная работа , добавлен 06.12.2007


Состояние изученности проблемы стресса. Роль эмоционально-психических факторов в жизни человека. Регистрация биоэлектрической активности головного мозга в различных экспериментальных ситуациях. Вегетативный индекс Кердо. Показатели работы сердца.

дипломная работа , добавлен 02.02.2014


Исследования памяти: микроэлектродный метод, электроэнцефалография (ЭЭГ), магнитоэнцефалография. Визуальные методы исследования памяти: позитронно-эмиссионная томография, ядерная магнитная резонансная интроскопия. Структуры мозга, отвечающие за память.

реферат , добавлен 05.10.2009


Значение компьютерной метафоры для психофизиологии. Диагностика состояния периферических сосудов. Значение комплексного подхода в изучении функциональных состояний. Функции фронтальных долей мозга в обеспечении внимания. Гипотеза Г. Линча и М. Бодри.

контрольная работа , добавлен 07.05.2012


Локализация функций в коре головного мозга. Эволюционно-морфологические предпосылки сознания. Определение сознания с точки зрения психологии и физиологии мозга. Внутренний мир и состояния сознания. Отделы нервной системы животных, отвечающие за сознание.

ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ КАК ОБЪЕКТИВНЫЕ СПОСОБЫ ИЗУЧЕНИЯ ПСИХИКИ

Психофизиология - это наука о нервных механизмах психики . И название, и предмет этой науки отражают единство психики и ее нейрофизиологического субстрата. Для психологии в данном слу­чае важно то, что о неуловимых движениях нашей души, об иде­альном мире нашей психики (как сознательной ее сферы, так и бессознательной) можно судить на основании наблюдения и чет­кой регистрации вполне материальных физиологических явлений.

С одной стороны, эти явления выступают объяснительным прин­ципом психических явлений, о чем говорилось при обсуждении про­блем интерпретации результатов исследования. С другой стороны, что с методической точки зрения еще важнее, физиологические яв­ления могут служить объективными индикаторами психических явлений, поскольку являются их материальными коррелятами.

С древнейших времен по физиологическим изменениям у че­ловека судили о его психологическом состоянии. Например, по­краснение лица сигнализирует о смущении или стыде, побледнение - о гневе или страхе, учащенное дыхание - о возбуждении и т. д. Причем считается, что физиологические показатели - бо­лее верное свидетельство, чем слова. «Чем энергичнее молодая леди отрицает свое смущение, тем больше в нем убеждается ее собеседник» .

Если в обыденной жизни достаточно простой констатации подобной связи между психическим и физиологическим, то в научной, врачебной или консультативной практике требуется более четкое обозначение этих связей, основанное на количествен­ных измерениях. Этим целям и служат психофизиологические ме­тоды.

Как известно, все физиологические процессы в организме че­ловека регулируются нервной системой. Элементарной единицей нервной системы выступает нервная клетка (нейрон), главной функцией которой является проведение возбуждения. Передача возбуждения от нейрона к нейрону есть нервный процесс , кото­рый осуществляется через электрохимические реакции (и внутри клеток, и между ними). Именно регистрация этих электрических показателей и лежит в основе многих психофизиологических ме­тодов.

Нервная система представляет собой целостное образование. Но для удобства ее изучения и понимания ее работы НС подраз­деляют на различные отделы. Наиболее известны деления по структурному (анатомическому) и функциональному принци­пам. В первом приближении различают центральную (ЦНС) и периферическую нервные системы. ЦНС состоит из головного и спинного мозга. Электрическая активность ЦНС выступает од­ним из главных предметов измерения современных психофизи­ологических методов. Периферическая система делится обычно на соматическую и вегетативную.Соматическая система состо­ит из нервов, идущих от ЦНС к чувствительным органам и от двигательных органов к ЦНС. Она активирует произвольную мускулатуру, представленную преимущественно полосатой мы­шечной тканью, чья электрическая активность регистрируется в виде электромиограммы (ЭМГ). Вегетативная , или висцераль­ная НС (от лат . viscera - "внутренности") иннервирует в основ­ном непроизвольную мускулатуру внутренних органов, представ­ленную обычно гладкой мышечной тканью. Эта система регулирует секрецию пота, ритм работы сердца, химический со­став крови, кровяное давление, изменение диаметра зрачков и т. п. функции организма. Их регистрация лежит в основе боль­шинства психофизиологических методов. Вегетативная систе­ма подразделяется на две функциональные подсистемы: симпа­тическую и парасимпатическую. Основная функция симпатической системы - это мобилизация организма в состояниях повышен­ного психического напряжения (вспомним мобилизационную функцию эмоций). Такая мобилизация реализуется через ряд сложнейших физиологических реакций. Например, расщепле­ние гликогена в печени, что дает дополнительную энергию; сек­реция надпочечниками адреналина и норадреналина; усиление секреции пота; расширение зрачков; торможение работы желудочно-кишечного тракта; усиление и учащение сердечного рит­ма; расширение бронхов; изменения в циркуляции крови - уменьшение кровотока в поверхностных частях тела, что сни­жает вероятность обильного кровотечения при повреждении кожи и увеличение снабжения кровью мышц для развития боль­ших физических усилий.Парасимпатическая система обеспечи­вает функционирование внутренних органов в нормальных ус­ловиях. Ее действие направлено на сохранение и поддержание ресурсов организма, что выражается в обратных по сравнению с действием симпатической системы эффектах. Так, работа серд­ца под ее влиянием замедляется, зрачки и бронхи сужаются, ак­тивизируется желудочно-кишечный тракт и т. д. Эта разнонаправленность воздействий двух вегетативных подсистем и четкая согласованность их работы часто даже мешает определить, чье влияние сказалось на том или ином эффекте: то ли усиление ак­тивности одной системы, то ли ослабление другой. Тем не менее это не препятствует соотнесению регистрируемых вегетативных реакций с психическими факторами.

Основная масса современных психофизиологических методов предполагает применение специальной аппаратуры , часто до­вольно сложной и дорогостоящей. Особенно это относится к ме­тодикам, связанным с измерением электрических показателей тела и различных органов. Отсюда вытекает требование основа­тельной подготовки и высокой квалификации специалистов, про­водящих эти опыты и измерения.

Процедура регистрации психофизиологических процессов со­стоит обычно из трех этапов. На первом процесс выделяется в виде электрического сигнала. Какие проводники применять, где и как располагать электроды для получения электрической цепи зави­сит от специфики изучаемой физиологической системы и целей эксперимента. Для подавляющего большинства случаев имеют­ся уже отработанные типовые схемы и рекомендации. На втором этапе производится акцентирование выделенного сигнала. Вна­чале его отфильтровывают от других сопутствующих сигналов, не имеющих прямого отношения к изучаемому явлению. Потом нужный сигнал усиливают до мощности, необходимой для пуска записывающего устройства или иной фиксирующей аппаратуры. Прибор фильтрующий и усиливающий исходный сигнал, назы­ваетсяполиграфом . А сам второй этап часто называют уточняю­щим. Третий этап -демонстрационный . Здесь сигнал предстает в наглядной форме, удобной для анализа. Чаще всего это графики, записанные на бумажной ленте через самописцы или высвечива­емые на экране осциллографа. Полиграф, как правило, включает в себя и демонстрационные приборы. В настоящее время многие лаборатории компьютеризированы, и вся процедура регистрации управляется ЭВМ.

Хотя принципиально большинство методик возможно исполь­зовать в групповом варианте, но организационные трудности и риск снижения качества работы, как правило, вынуждают к их индивидуальному применению. Психофизиологические методы позволяют вести исследования по различным проблемам психо­логии: изучение психических процессов (сенсорных, мнемических, речемыслительных и др.); функциональных состояний; пси­хических свойств на индивидуальном, субъектном и личностном уровнях. Особое значение методы имеют при изучении эмоций, мотивационной сферы, состояний в экстремальных условиях (в частности, в стрессовых ситуациях), индивидуально-психологи­ческих различий (проблемы дифференциальной психологии). Широко применяются методы в психодиагностике и в клиничес­кой практике.

Ключевые вопросы психофизиологических опытов - это:

а) адекватное соотнесение регистрируемого сигнала с тем или иным физиологическим явлением, лежащим в его основе, и

б) правильное увязывание данного физиологического явления с его психологическими коррелятами.

История психофизиологии знаменуется освоением сначала вегетативной сферы, позже соматической и, наконец, ЦНС. В та­кой последовательности и рассмотрим соответствующие методы.

21.2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ ВЕГЕТАТИВНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

21.2.1. Измерение кожно-гальванической реакции

В 1888 г. Ч. Фере, обследуя больную с жалобами на электри­ческие покалывания в кистях и ступнях, обнаружил, что при про­пускании слабого тока через предплечье происходили отклоне­ния стрелки включенного в цепь гальванометра в моменты сенсорных или эмоциональных воздействий. Независимо от Фере в 1890 г. И. Тарханов показал, что электрические сдвиги наблюдаются и без приложения внешнего тока. Таким образом, он открыл кожный потенциал, величина которого тоже изменяется в ответ на сенсорные и эмоциональные раздражители. Подобные эффекты были названы «кожно-гальванической реакцией» (КГР).

Одним из первых исследователей КГР был знаменитый уче­ник (а впоследствии оппонент) 3. Фрейда Карл Юнг. Он рассмат­ривал КГР как объективное физиологическое «окно» в сферу бес­сознательного, подлежащего изучению через психоанализ. К. Юнг первым выявил прямую зависимость между величиной КГР и си­лой эмоционального переживания. В дальнейшем исследования в этой области пережили настоящий «бум». При этом считалось, что и метод Фере, использующий внешний ток, и метод Тархано­ва, внешний ток не использующий, дают одинаковые результаты. Однако позже выяснилось, что это не так и каждый метод изме­ряет разные физиологические явления, протекающие в кожном покрове человека.

По современным представлениям, метод Фере (экзосоматический метод) измеряет электрическое сопротивление (или чаще го­ворят о проводимости) кожи (ПрК), а метод Тарханова (эндосоматический метод) измеряет электрический потенциал кожи (ПК). Кроме того, следует различать тоническую и фазическую активность кожи. В первом случае речь идет о показателях, отно­сящихся к достаточно долгому периоду времени проявления элек­трической активности. И тогда говорят о ее уровне . Во втором слу­чае имеются в виду показатели кратковременного проявления активности. И тогда говорят о реакциях . При этом реакции, по­явление которых трудно связать с каким-либо конкретным сти­мулом, называют спонтанными (вспомним спонтанную дви­гательную активность). Всю же совокупность этих явлений называют «электрической активностью кожи» (ЭАК) вместо КГР. Тем не менее историческая традиция сильна и термин КГР ис­пользуют до сих пор.

Природа ЭАК (или КГР) все еще до конца не выяснена. В об­щем виде ее усматривают в обменных процессах организма, так как в любом случае она является следствием повышенной актив­ности организма, сопровождающейся всегда активацией обмена веществ, совершающегося при участии вегетативной нервной системы. Из частных теорий наиболее известны мышечная, со­судистая и потовая. Согласно первой считалось, что ЭАК отра­жает мышечную активность, а вторая указывала на участие в КГР периферических кровеносных сосудов. Но обе эти версии к сере­дине XX века были отвергнуты. Наиболее приемлемой призна­ется третья гипотеза.

Суть ее состоит в признании влияния на электрические ха­рактеристики кожи работы потовых желез. В наиболее завершен­ном виде этот механизм представлен в модели «цепи потоотделе­ния», предложенной Р. Эдельбергом (1972). Согласно этой модели основной электродвижущей силой является отрицательный по­тенциал полости потовой железы по отношению к окружающей ткани. Потовая железа проходит сквозь весь кожный покров че­ловека, состоящий из трех основных слоев. Верхний слой - эпи­дерма - в свою очередь, включает два слоя: поверхностный (ро­говой), состоящий из отмерших клеток и выполняющий защитную функцию, и нижележащий - зернистый (мальпигиев), где непрерывное деление клеток восполняет их потерю в роговом слое. Эпидерма электрофизиологически нейтральна. Ниже эпи­дермы расположен другой слой кожи - субдерма, где расположе­ны секреторные отделы потовых желез. В психологически спокой­ных ситуациях потовые протоки желез заполнены потом (растворNaCl) до эпидермы. Это количество жидкости в протоках опре­деляет тонический уровень ЭАК. В психогенных ситуациях под действием симпатических нервов или некоторых гормонов на­чинает производиться потовой секрет и канал железы заполняет­ся потом дальше до рогового слоя, где он в него диффундирует.

Этот процесс вызывает электрические изменения в коже в виде либо реакции изменения проводимости (ПрК), либо реакции изменения потенциала кожи (ПК). Подобные электрофизиоло­гические кожные явления характерны не для всех участков на­шего тела. Они наблюдаются только на ладонях, подошвах ступ­ней и в небольшой степени на лбу и под мышками. Дело в том, что только на этих участках сосредоточены железы, реагирующие на психологические воздействия. Эти специализированные «эмо­циональные» железы входят в группу так называемых эккринных потовых желез, масса которых распределена по всей поверхности тела. Функция эккринных желез - терморегуляция, поддержание постоянной температуры тела. При повышении внутренней тем­пературы в результате усиленного обмена веществ или при работе мышц эти железы выделяют пот, испарение которого способствует теплоотдаче. Такие железы развиты только у человека и челове­кообразных обезьян. Регулирует потоотделение гипоталамус, реагирующий на температуру крови в организме. Подразделение эккринных желез на «тепловые» и «эмоциональные» не абсолют­но. Так, при сильном перегреве «эмоциональные» железы могут взять на себя функцию терморегуляции, а при сильном стрессе «тепловые» железы могут на него тоже откликнуться. Система потоотделения не исчерпывается эккринными железами. В нашем организме имеется еще одна группа желез, называемая апокринными . Они расположены в подмышках и в области половых орга­нов. Их секрет отличен от солевого раствора эккринных желез и определяет «запах тела». Биологическая роль этих желез еще до конца не выяснена. Считается, что наиболее вероятное их назна­чение - регуляция полового поведения. Выделяемый ими секрет сопоставим с так называемыми феромонами у животных, т. е. па­хучих веществ, служащих сигналами привлечения для половых партнеров.

В психологическом плане, естественно, интерес представляет работа «эмоциональных» желез. Правда, не совсем ясно, как и для чего в эволюции человека выделились эти механизмы. Био­логическая целесообразность эккринных «тепловых» и апокринных желез понятна. Для «эмоциональных» же, пожалуй, наибо­лее приемлемое объяснение заключается в следующем. Увлажнение кожного покрова ладоней и ступней повышает плот­ность захвата ими различных предметов. Для обезьян, у которых ведущий образ передвижения - брахиация (перелеты, прыжки по деревьям), это существенно при захватывании ветвей в отсут­ствие других приспособлений, улучшающих контакт с точками опоры (например, когтей, присосок и т. п.). У человека этот ме­ханизм получил дальнейшее развитие. Увлажнение ступней при босом передвижении по земле способствует лучшему сцеплению ноги с грунтом. А польза от увлажнения ладоней очевидна: уплотняется захват орудий труда, оружия и других удерживаемых руками предметов. Недаром у многих народов существует при­вычка «поплевать на ладони» перед трудной работой.

КГР является ярким выражением вегетативных сдвигов, вы­зываемых состоянием эмоционального или интеллектуального напряжения. Ее особенностью является отсутствие для нее спе­цифических раздражителей. КГР могут вызывать любые воздей­ствия: внешние - звук, свет, запах, вкусовые и тактильные раз­дражители, изменение температуры, электрический удар; внутренние - интерорецептивные (органические) раздражители внутренних органов, проприорецептивные (кинестетические, двигательные) воздействия.

При восприятии КГР появляется только на новизну стимула как компонент активной ориентировочной деятельности. В том же качестве ЭАК выступает при работе внимания, когда требует­ся сосредоточение. При снижении концентрации и устойчивос­ти внимания исчезает и КГР. В мыслительной деятельности КГР сопровождает только фазы высокого умственного напряжения, связанные либо с трудностью решаемой задачи, либо с новизной проблемной ситуации (т. е. в начале работы мысли). Особенно ярко ЭАК проявляется при эмоциональном возбуждении, при переживании чувств: происходит увеличение частоты спонтан­ных колебаний и проводимости кожи.

При анализе параметров КГР учитывают амплитуду колеба­ний (величину реакции), латентный период ее возникновения, скорость и время нарастания, исходный уровень электрической проводимости (при использовании метода Фере) и другие пока­затели. Обычно величина ЭАК примерно пропорциональна ин­тенсивности внутренних переживаний.

Четкость и выраженность связи параметров КГР с психичес­кими явлениями предопределили широкое распространение в психологии рассмотренного метода.

21.2.2. Методы исследования работы сердечно-сосудистой системы

Если работа потовых желез может в обыденной жизни пока­заться несущественным явлением, а иногда даже и фактором дис­комфорта, с которым призваны бороться различные дезодоран­ты и прочие гигиенические препараты, то вряд ли кто-нибудь усомнится в важнейшей роли сердечно-сосудистой системы (ССС). С древнейших времен сердце почиталось как главный орган нашего тела. В Древнем Египте и Междуречье сердце счи­талось ответственным за наши чувства. Античные авторы при­писывали ему большую часть функций, которые, как мы теперь знаем, связаны с мозгом. Да и сейчас еще мы сферу наших чувств относим к «делам сердечным».

Первый крупнейший шаг на пути научного познания ССС был сделан в 1628 г. Уильямом Гарвеем, открывшим кровообраще­ние и два круга его циркуляции (большой и малый). Сложность системы кровообращения настолько потрясла Гарвея, что он вернулся к античным представлениям о крови как вместилище души. Примерно через сто лет английский священник Стефан Хейлс су­мел измерить артериальное давление (правда, не у человека, а у лошади). Итальянский криминалист и один из основоположни­ков физиогномики Чезаре Ломброзо (XIX в.) высказал идею о свя­зи кровяного давления с психическими явлениями. И в частности, имел в виду возможность на этом основании уличать преступни­ков во лжи. В настоящее время получена масса убедительных до­водов значительных изменений в работе ССС под действием стрессоров и мышечных усилий. В первую очередь, это учащение ритма сердцебиений (PC), рост артериального давления (АД) и перерас­пределение крови (например, румянец смущения).

Как и в случае ЭАК (КГР), изменения в деятельности ССС свя­заны с изменениями общей активации организма. Разница в том, что КГР вызывается даже умеренными по силе психическими раздражителями, а показатели работы ССС изменяются только при сильных воздействиях. То есть ССС менее чувствительна к психогенным факторам, чем ЭАК. Но концепция общей актива­ции - лишь первое приближение в объяснении психофизиоло­гических явлений. Следующий шаг - это дифференциация типов сердечно-сосудистых реакций в зависимости от вида психоген­ного фактора (и соответствующих обстоятельств). И здесь иссле­дователи столкнулись с большими трудностями. Во-первых, потому, что разные факторы приводят зачастую к сходным физи­ологическим сдвигам. Во-вторых, сложность моделирования не­обходимых эмоционально напряженных ситуаций в лаборатор­ных условиях без нанесения психологического, физического или нравственного ущерба испытуемому. Тем не менее некоторые ус­пехи в этом вопросе имеются. Так, считается, что повышение диастолического АД и замедление PC более характерно для состоя­ния ярости, чем страха.

Для характеристики работы ССС используют следующие ос­новные показатели:

1) ритм сердца (PC) - частота сердцебиений;

2) сила сокращения сердца (сила накачивания крови);

3) минутный объем сердца (количество крови, проталкивае­мое за 1 мин.);

4) артериальное давление (АД);

5) кровоток (локальные показатели распределения крови).

Понятно, что все эти показатели связаны. В настоящее время наибольшее внимание психофизиологи обращают на PC, АД и кровоток (точнее, объем кровотока).

Как и в ЭАК, здесь очень важно различать тонические показа­тели, относящиеся к длительным временным интервалам (напри­мер, число сокращений сердечной мышцы за 1 мин.), и показа­тели фазические , характеризующие быструю адаптацию к данному моменту (например, интервалы между двумя и тремя последова­тельными сокращениями сердца). В общем можно считать, что тонические показатели PC и АД отражают степень мобилизации организма. По поводу фазических показателей мнения противо­речивы и обобщению пока не поддаются.

В арсенале психофизиологии наиболее популярными метода­ми являютсяэлектрокардиография , измерение артериального давления и вазомоторные методы.

Электрокардиография (ЭКГ) . В 1903 г. голландский ученый В. Эйнтховен открыл электрическую активность сердца и сумел записать его биотоки в виде графика, который получил название электрокардиограммы (ЭКГ). После многочисленных опытов вы­яснилось, что удобнее всего записывать эти биотоки от конечнос­тей (руки-ноги), так как сюда от работающего сердца доходят хо­рошо улавливаемые импульсы. Со времен Эйнтховена основными считаются три варианта расположения датчиков. Их называют пер­вым, вторым и третьим отведением. При первом биотоки отводят от обеих рук, при втором - от правой руки и левой ноги, при тре­тьем - от левой руки и левой ноги. В современной практике к этим основным добавляют еще другие дополнительные схемы, доводя их суммарное число до 12. Половина из них связана с грудной клет­кой, а другая половина - с конечностями. При заболеваниях сер­дца в одном (или нескольких) отведениях обнаруживаются откло­нения от нормы, позволяющие устанавливать диагноз. При исследовании психических явлений (чаще всего эмоциональных состояний) сравниваются показатели ЭКГ снятые в спокойном со­стоянии (фоновые показатели) и при психическом воздействии (эмоциональное напряжение, решение сложной интеллектуальной задачи, сильное сенсорное воздействие, мышечное усилие и т. п.).

Кардиограмма - это запись электрических процессов, связан­ных с сокращением сердечной мышцы. ЭКГ имеет вид волнис­то-зубчатой кривой (см. рисунок 15), участки которой соответ­ствуют работе различных отделов сердца.

Рис. 15. Схема электрокардиограммы

Ось x – время (сек.)

Ось y – сила (мм.)

В каждом отведении эти кривые несколько отличаются друг от друга, но общий графический комплекс, отображающий одно со­кращение сердца, одинаков. Этот комплекс включает три поло­жительных зубца R, Р и Т и два отрицательных - Q и S. Положи­тельные - это отклонения вверх от горизонтальной линии общего хода графика. Отрицательные - отклонения вниз от этой же го­ризонтали. Буквы латинского алфавита для обозначения этих зуб­цов были предложены еще Эйнтховеном и используются поныне. Зубец Р характеризует силу, активность сокращающихся предсер­дий. Восходящая ветвь зубца соответствует возбуждению правого предсердия, а нисходящая - левого. Зубцы Q, R, S и Т объединя­ются в понятие «желудочковый комплекс». Участок Q-R-S соот­ветствует сокращению желудочков, а зубец Т - их расслаблению. Последующая прямая Т-Р соответствует периоду покоя сердца (ди­астоле - паузе). К сожалению, форма ЭКГ не дает информации о влиянии на работу сердца психических воздействий. Поэтому психодиагностическую информацию извлекают из временных интерва­лов между зубцами, т. е. частоты PC. Так, при высоком эмоцио­нальном напряжении частота сокращений достигает у взрослого человека 150-180 ударов в мин. Однако есть и обратные данные: уменьшение частоты при переживании некоторых эмоций.

Измерение артериального давления . Артериальное давление (АД) - это сила, создающаяся в артериях, когда кровь встречает сопротивление. В периферических сосудах АД достигает макси­мума во время систолы (сокращение сердечной мышцы) и пада­ет до минимума в диастоле (расслабление сердечной мышцы). Обычно величина АД указывается в виде дроби, в числителе ко­торой дается систолическое значение, а в знаменателе диастолическое . Измеряется АД в мм. ртутного столба, как и любое другое (например, атмосферное) давление. В норме у взрослого челове­ка АД равно 130/90 мм. рт. ст., несколько варьируя в зависимости от физического и психического состояния и возраста. Третьим показателем, изредка используемым исследователями, выступа­ет пульсовое давление: разность между систолическим и диастолическим давлением. В норме оно равно примерно 40-60 мм. рт. ст. АД считаетсяповышенным , если в покое оно превышает 140/90. Тогда говорят о гипертонии , одной из наиболее распрост­раненных болезней в современном обществе с его обилием стрессоров. Именно психологические факторы являются причиной гипертонии в подавляющем числе случаев (по некоторым дан­ным до 90%). Этот эффект называется «эссенциальной гиперто­нией». Многочисленные наблюдения показали, что эмоциональ­ное напряжение может значительно повысить актуальное АД. Есть сведения об изменении под действием эмоциогенных фак­торов систолического АД с 90 до 190 мм.

Прямой способ измерения АД - это введение в крупную ар­терию чувствительного датчика давления. Но это болезненно и даже опасно для пациента. Поэтому на практике используется менее точный, но безопасный прием. Он основан на открытии русского врача В. Короткова (1906), который с помощью прижа­того к артерии стетоскопа обнаружил ее пульсацию, при созда­нии препятствия для периферического кровообращения. Слыши­мые при этом звуки назвали тонами Короткова.

Обычно на руку или ногу надевают манжет, наполняемый воз­духом. По мере накачивания воздуха создается препятствие кровотоку и коротковские тоны исчезают. Это говорит о том, что дав­ление стало выше систолического и кровь больше по сосуду не проходит. Последующее медленное опускание давления в манжете позволяет уловить первые тоны Короткова, что соответствует си­столическому (верхнему) давлению, регистрируемому на мано­метре. Дальнейшее выпускание воздуха из манжета проводится до исчезновения тонов. Этот момент соответствует диастолическому (нижнему) давлению. Из-за сильной чувствительности по­казателей АД к изменениям в уровне давления от одного сокра­щения сердца к другому необходима серия замеров и определение среднего арифметического.

Вазомоторные измерения . Вазомоторика (лат . vas - сосуд) - это изменение диаметра кровеносных сосудов. Уменьшение диа­метра - вазоконстрикция , расширение - вазодилятация . Сужение периферических артерий в результате симпатической активации ведет к понижению температуры соответствующих участков кожи и уменьшению объема соответствующего участка тела или орга­на. Расширение артерий в результате снижения симпатического тонуса ведет к повышению температуры и увеличению объема тех же участков тела.

Температурные измерения показали, что кожа реагирует изме­нением своей температуры не только на тепловые воздействия среды, но и на психологические факторы. Например, смущение, тревога, депрессия связаны с похолоданием пальцев; состояния расслабления и эротического возбуждения повышают темпера­туру пальцев. «Приятные» мысли вызывают потепление кожи в области рта, «грустные» - понижение температуры тех же участ­ков кожи. Были обнаружены разительные половые различия по температурным показателям. Крайняя трудность точного и од­нозначного измерения кожной температуры обусловила редкое использование этого метода в психофизиологических исследова­ниях. Амплитуда измеряемых температурных колебаний обычно не превышает 1° С, и сложности возникают даже из-за движения воздуха в помещении. Наиболее используемый прибор при та­ких измерениях - термистор. Указанных трудностей можно из­бежать, используя радиометрические устройства. Но они громоз­дки и дороги, вследствие чего имеют небольшое распространение.

Плетизмография - отражает изменения в объеме органа, вы­званные изменениями количества крови в нем. Обычно измере­нию подлежат пальцы или рука, помещаемые в датчик плетиз­мографа. Плетизмограф представляет собой герметически закрытое пространство. Любое изменение объема в нем (напри­мер, руки) тут же сказывается на растяжении (сжатии) его стенок (или специальных мембран), что регистрируется соответствую­щими приборами.

Эмоциональное напряжение проявляется в виде сужения пе­риферических сосудов. При анализе показателей плетизмографии учитывают амплитуду реакции, латентный период ее появления и скорость нарастания.