Предмет и задачи психофизиологии

Индивидуальные различия. В 1974 г. вышла книга М. Фридмана и Р. Розенмана "Поведение А-типа и ваше сердце", первое и наиболее значительное исследование взаимосвязи стресса и заболеваний сердечно-сосудистой системы. Было выделено два полярных типа поведения и соответственно группы людей, у которых преобладает один из двух вариантов поведения: тип А или тип Б. К первому типу относится поведение, ориентированное на успех и жизненные достижения. И именно этот тип поведения значительно повышает риск сердечно-сосудистых заболеваний и скоропостижной смерти. 
          В лабораторных условиях было показано, что оба типа по-разному реагируют на информационную нагрузку. Характер этих реакций согласуется с преобладанием активности одного из двух отделов вегетативной нервной системы: симпатический (тип А) или парасимпатический (тип Б). Первый реагирует на нагрузку учащением пульса, ростом артериального давления и другими вегетативными реакциями, сопровождающими активацию симпатической нервной системы. Тип Б в тех же условиях реагирует по парасимпатическому варианту: снижением частоты сердцебиений и другими соответствующими вегетативными проявлениями. 
          Итак, для типа А характерен высокий уровень двигательной активности и преобладание симпатических реакций, т.е. для этого типа характерна постоянная готовность к действию. Тип Б представляет вариант реагирования с преобладанием парасимпатических эффектов, для него характерно снижение двигательной активности и относительно низкая готовность включаться в действие. Перечисленные различия определяют разную чувствительность того и другого типа к стрессогенным воздействиям. Один из путей профилактики сердечно-сосудистых заболеваний состоит в том, чтобы уменьшить в репертуаре поведения пациента проявлений типа А.

Борьба со стрессом. Терапия стрессовых состояний — сложная задача, включающая целый ряд аспектов. Среди них следует отметить, в первую очередь, собственную позицию человека. Речь идет об ответственности человека за свое здоровье. Утверждение, что чрезмерный стресс и эмоциональные расстройства зависят от способа интерпретации индивидом своего окружения, прямо связано с признанием личностной ответственности человека за свое отношение к происходящему и, таким образом, за свое здоровье. Более того, сама возможность применения некоторых средств борьбы со стрессом и эффективность их использования зависят от того, насколько осознанно человек подходит к своему здоровью. Психофизиологические методы коррекции стрессогенных состояний связаны, в первую очередь, с использованием приемов обратной связи

см.Франкенхойзер «Аспекты исследований в физиологической психологии»

См.Бъюрстедт «Реакции в период психологического стресса»

См.Седерберг «Нейрофизиологические аспекты стресса»

См. Леви «Принципы психофизиологических исследований и источники ошибок» 

3.4. Боль и её физиологические  механизмы

Теоретически боль не рассматривается как особое функциональное состояние. По определению, боль — неприятное сенсорное и эмоциональное переживание, связанное с истинным или потенциальным повреждением ткани или описываемое в терминах такого повреждения. Тем не менее длительные (хронические) боли столь существенно изменяют психофизиологическое состояние человека, а в некоторых случаях и мировоспритие в целом, что представляется целесообразным уделить специальное внимание анализу этого явления. 
          Типология боли осуществляется по ряду признаков. По характеру локализации все болевые проявления подразделяются на соматические и висцеральные.

Соматическая боль. В свою очередь соматическая боль может быть поверхностной или глубокой. Боль, возникающая в коже, называется поверхностной. Боль, локализуемая в мышцах, костях, суставах и соединительных тканях, называется глубокой. 
          Поверхностная боль, вызываемая, например, уколом кожи, — это, как правило, яркое по характеру и легко локализуемое ощущение, быстро угасающее с прекращением стимуляции. Часто за этой ранней болью с задержкой в 0,5-1,0 с следует так называемая поздняя боль, тупая и ноющая. Эту боль труднее локализовать, и она медленнее угасает. 
          Глубокая боль — одна из самых обычных у человека и животных. Она, как правило, тупая, трудно локализуемая и имеет тенденцию к иррадиации в окружающие ткани. Однако есть типы острых, а также хронических болей в суставах, скелетных мышцах и в соединительных тканях. 
          Висцеральная боль связана с болезненными ощущениями во внутренних органах. Например, висцеральную боль можно вызвать быстрым и сильным растяжением полых органов брюшной полости. Спазмы, или сильные сокращения, внутренних органов также относятся к типу висцеральных болей.

Продолжительность боли. Важной характеристикой боли является ее продолжительность. Так, кратковременная острая боль обычно ограничена поврежденной областью (например, ожог кожи). При этом человек точно знает, где она локализуется, и осознает степень ее интенсивности. Такая боль указывает на грозящее или уже произошедшее повреждение ткани и поэтому обладает четкой сигнальной и предупредительной функцией. После устранения повреждения она быстро исчезает. 
          Наряду с этим, устойчивые и рецидивирующие формы боли являются так называемыми хроническими типами боли. К хроническим болям относят такие, которые длятся более полугода. Хронические боли достаточно длительны и более или менее регулярно повторяются (например, головные боли, называемые мигренью). К хроническим болям можно отнести и так называемые "фантомные" боли, которые возникают в тех конечностях, которые были ампутированы. 
          Обычной хронической боли нельзя приписать какой-либо физиологической функции. В этом отношении она "бессмысленна", и от нее надо избавляться. С точки зрения сенсорной физиологии, у хронической боли нет прямой связи между ее интенсивностью и степенью органического повреждения. Иногда хроническая боль не зависит от расстройства, лежащего в ее основе и проявляется как отдельный, индивидуальный синдром принципиально отличный от острой боли.

Компоненты боли. Любая боль включает ряд составляющих, или компонентов. К числу таких составляющих боли относится сенсорный, аффективный, вегетативный, двигательный и когнитивный компоненты. 
          Сенсорный компонент передает в кору головного мозга информацию о местоположении источника боли, начале и окончании его действия и о его интенсивности. Человек осознает эту информацию в виде ощущения, точно так же как и другие сенсорные сигналы, например, запах или давление. 
          Аффективный компонент окрашивает эту информацию неприятными переживаниями. 
          Вегетативный компонент обеспечивает реакцию на болевую стимуляцию. Например, при погружении руки в горячую воду происходит расширение кровеносных сосудов, однако в обоих случаях повышается кровяное давление, учащается пульс, расширяются зрачки, изменяется ритм дыхания. Это так называемый вегетативный компонент боли. При сильной боли реакция вегетативной нервной системы может быть и более выраженной, например, при желчной колике может возникнуть тошнота, рвота, потоотделение резкое падение кровяного давления. 
          Двигательный компонент чаще всего проявляется как рефлекс избегания или защиты. Мышечное напряжение проявляется как непроизвольная реакция, направленная на избегание боли. 
          Когнитивный компонент боли связан с рациональной оценкой происхождения и содержания боли, а также регуляцией поведения, связанного с болью. 
          В раннем онтогенезе боль играет роль обратной связи, фиксирующей переживание и изменяющей соответствующие проявления психической реальности ребенка. Доказано, что поведенческие и эмоционально нормальные реакции на болевые стимулы не являются врожденными, они приобретаются в ходе развития. Если этот опыт не приобретен в раннем детстве, выработать соответствующие реакции позднее оказывается очень трудно. Так щенки, специально ограждаемые от вредных стимулов в первые восемь месяцев жизни, оказывались неспособными правильно реагировать на боль, например, они неоднократно "нюхали" огонь, а на глубокое погружение иглы в кожу отвечали лишь локальными рефлекторными вздрагиваниями. 
          В онтогенезе формируется также и градация в оценке болевых ощущений (слабая, беспокоящая, сильная, невыносимая). Главное в этой оценке — сравнение боли, испытываемой в данный момент, с ранее пережитыми видами боли. Иными словами, текущее состояние измеряется относительно прежних переживаний, хранящихся в памяти и оценивается в свете накопленного опыта. Такую оценку можно рассматривать в качестве когнитивного компонента. В зависимости от результата этого сравнения психомоторный компонент боли будет выражаться по-разному: мимикой, стонами, жалобами, различными просьбами и т.п. Когнитивное суждение, вероятно, влияет и на степень проявления аффективного и вегетативного компонентов боли. Так, например, человек больше страдает от боли, которая, по его мнению, оказывает важное влияние на самочувствие, чем от такой же по интенсивности, но привычной и субъективно оцениваемой как безвредная. 
          На оценку боли и ее выражение влияет и ряд других факторов, например, жалобы человека на боль зависят от его социального статуса, семейного воспитания и этнического происхождения. Так, в обряде инициации подростков в ряде племен Африки и Южной Америки невыносимая с точки зрения нормального европейца боль не должна сопровождаться никакими внешними проявлениями у юноши, проходящего обряд. 
          Кроме того, на оценку боли оказывают решающее влияние те обстоятельства, при которых она возникает. Известно, что спортсмены на ответственных соревнованиях не испытывают боли даже от серьезной травмы, и, кроме того, им требуется существенно меньше болеутоляющих средств, чем людям, получившим такие же повреждения в обычных условиях. 
          Интересно, что не получено значимых корреляционных связей между поведением при боли и устойчивыми личностными чертами, например, экстраверсии и интроверсии. Иными словами, невозможно на основе знания личностных черт предсказать реакцию данного человека на боль. 
          Как правило, все компоненты боли возникают вместе, но их соотношение и степень выраженности каждого может варьировать в зависимости от вида боли и ряда других факторов. Однако, поскольку они связаны с различными отделами нервной системы, то все компоненты боли могут в принципе возникать изолированно друг от друга. Например, спящий человек может отдернуть руку от болевого стимула, даже не ощутив боли сознательно.

Ноцицептивная система. С какими физиологическими системами и процессами связано возникновение боли? До недавних пор существовала точка зрения, что боль не имеет специфических физиологических механизмов. Как ощущение она может возникать в любой сенсорной системе, если воздействие оказывается слишком сильным. Однако экспериментально было показано, что существует особая мозговая система, обеспечивающая восприятие и передачу болевой информации в кору больших полушарий. Объективная обработка болевых сигналов осуществляется в особой мозговой системе, именуемой ноцицептивной. Она включает особые виды рецепторов, обеспечивающих восприятие болевых стимулов, нервные волокна и проводящие пути в спинном мозге, а также центральные структуры в стволе мозга — таламусе и коре больших полушарий. Боль как переживание представляет отражение работы этой системы в сознании — субъективный компонент. Из этого следует, что боль как переживание не всегда может быть связана с реальным болевым стимулом. Если возбуждение возникает в проводящих путях и высших центрах ноцицептивной системы, минуя болевые рецепторы, человек будет испытывать боль в отсутствии реального болевого воздействия. Подобная боль имеет патологическую природу и требует лечения. 
          Особенностью ноцицептивной системы как мозгового субстрата боли является также наличие особых тормозных механизмов, которые действуют на уровне спинного мозга и ряда центров головного мозга. Когда эти механизмы включены, уровень возбудимости ноцицептивной системы в целом снижается, и боль как ощущение уменьшается или исчезает полностью. Эти представления лежат в основе теории воротного контроля боли. Включением центральных механизмов воротного контроля объясняются те случаи, когда сильно травмированный человек почти не испытывает боли.

Методы снятия боли. Организм человека обладает собственными возможностями снижения активности ноцициптивной системы. Эндогенные системы подавления боли связаны, во-первых, с наличием на нейронах ноцициптивной системы специфических образований, так называемых опиатных рецепторов. Эти рецепторы вступают во взаимодействие с веществами типа опия и морфия, поэтому последние вызывают снятие болевых ощущений. Однако в самом мозге вырабатываются вещества — эндорфины, которые, взаимодействуя с опиатными рецепторами, вызывают успокоение и снятие боли. Во-вторых, в глубоких структурах мозга обнаружены центры, электрическая стимуляция которых вызывает обезболивание. Установлено также, что электрическая стимуляция всего головного мозга может вызвать снижение болевых ощущений. Это явление называют электронаркозом. 
          К лечебным методам снятия боли относят фармакологические, физические и психологические методы. 
          При фармакологических методах снятия боли используются различные виды наркологических и ненаркологических анальгетиков (веществ, облегчающих и/или снимающих боль). 
          При физическом облегчении боли используются средства физиотерапии различного характера. Это прикладывание горячего или холодного, массаж, гимнастика, электрическая стимуляция и нейрохирургия. В последнее время в европейской культуре для снятия боли все больше начинает применяться метод иглоукалывания. Большинство нейрохирургических современных средств являются крайними средствами воздействия на боль. Наибольше практическое значение имеет перерезка нервных путей, прерывающая проведение ноцициптивных сигналов. Она может весьма эффективно облегчить сильную хроническую боль на несколько недель или даже месяцев. 
          К психологическим методам облегчения боли прибегают, как правило, в тех случаях когда оказывается неясной периферическая основа боли. В этих случаях психотерапия играет существенную роль. При этом используются такие средства как гипноз, аутотренинг, медитация. 

3.5. Обратная связь в регуляции  функциональных состояний

• 3.5.1. Виды искусственной обратной связи в психофизиологии 
• 3.5.2. Значение обратной связи в организации поведения

Теоретические и экспериментальные исследования в области физиологии представляют биологическую обратную связь как процесс саморегуляции поведенческих и физиологических функций.

ГОМЕОСТАЗ. Термин "гомеостаз" был предложен В. Кенноном в 1932 г. Он обозначает координацию физиологических процессов, поддерживающих большинство устойчивых состояний организма и предполагает наличие равновесия, устойчивого состояния и стабильности большинства физиологических систем. Таким образом, гомеостаз определяет динамическое постоянство внутренней среды и ее колебания в допустимых пределах. Хорошо известны биологические константы, при которых возможно полноценное существование организма: температура тела, кровяное давление, концентрация глюкозы и кислорода в крови и другие. Организм человека - открытая система, причем внешние воздействия постоянно дестабилизируют внутреннюю среду, нарушая ее постоянство, столь необходимое для полноценной жизнедеятельности. Тем не менее гомеостаз поддерживается благодаря сложным скоординированным механизмам саморегуляции, среди которых важную роль играет обратная связь.

Биологическая обратная связь. В живых организмах саморегуляция опосредуется механизмами обратной связи. Термин "обратная связь" впервые был использован в технике для описания автоматического управления машинными операциями.

• Любая система, поведение которой основано на принципе обратной связи, обладает тремя основными свойствами:
• генерирует движение к цели по определенному пути;
• обнаруживает ошибку путем сравнения реального действия с правильным путем;
• использует сигнал об ошибке для изменения направления действия.

В здоровом организме информация о результатах деятельности какого-либо органа (нервного центра, железы, мышцы) всегда тем или иным способом возвращается к нему обратно. На основе этого производятся изменения и корректировки первоначальной деятельности. Тем самым создается петля "обратной связи". Этот механизм действует практически на всех уровнях организации живого организма, начиная от петель обратной связи, ответственных за изменение скорости протекания самых элементарных биохимических реакций, до крайне сложных видов поведенческой деятельности. Причем самым существенным моментом в структурной организации обратной связи является наличие определенной информации о результате или характеристиках протекания того или иного процесса, с тем, чтобы иметь возможность изменить его в полезном для организма направлении. 
          Обратная связь (афферентация) является важнейшим звеном функциональных систем всех уровней организации. Другими словами, ее значение далеко выходит за рамки регуляции гомеостаза. Она выступает как важнейший механизм саморегуляции поведения и деятельности животных и человека. При этом основной интерес представляют собой те реципрокные, регуляторные, опосредованные мозгом взаимодействия между моторным механизмом и рецептором, в которых обратная связь от рецептора управляет моторным ответом и сама регулируется им. Фундаментальные свойства этого взаимодействия для живых организмов — динамичность, замкнутость контура управления и непрерывность действия. Однако анализ обратной связи в таком плане в значительной степени — предмет будущих исследований.