заказать звонок Саморегуляция функционального состояния ЦНС человека в методе биоакустической коррекции.
Авторы:
Константинов К.В., Сизов В.В., Мирошников Д.Б., Есимбаева В.Н., Бурова В.В., Клименко В.М.
Научно-исследовательский институт экспериментальной медицины РАМН, г. Санкт-Петербург.
Развитие методов нейробиоуправления свидетельствует о перспективности использования принципа саморегуляции при лечении функциональных расстройств ЦНС. Анализ литературы показывает, что увеличение эффективности методов нейробиоуправления возможно за счет создания таких контуров БОС, в которых бы учитывались индивидуальные особенности ЭЭГ каждого человека. Такие попытки делаются [12, 15, 16], однако, в этих случаях (как и во всех используемых методах ЭЭГ-БОС) применяются достаточно грубые стратегии биоуправления, которые, как правило, ограничиваются заданием на подавление или увеличение интенсивности того или иного ритма ЭЭГ. Набор этих стратегий не исчерпывает разнообразия биоэлектрической активности головного мозга.
В идеальном случае индивидуальный подход в биоуправлении означает, что в сигнале БОС полностью отражается весь комплекс параметров исходного сигнала, который и определяет индивидуальную стратегию управления. Но, при таком подходе, сложность инструкции по регулированию может превышать возможности человека-оператора, в роли которого выступает пациент (испытуемый). Таким образом, при попытке увеличения эффективности методов нейробиоуправления за счет конкретизации (индивидуализации) стратегии регулирования мы будем сталкиваться с трудностями, являющимися следствием концепции произвольной регуляции.
Кроме того, в ряде случаев реализация стратегии нейробиоуправления может вызывать определенные затруднения для пациентов с функциональными расстройствами ЦНС. Произвольная регуляция требует напряжения внимания и мобилизации волевых ресурсов личности, в чем, как раз, и наблюдается дефицит при патологиях ЦНС. Согласно литературным данным, произвольная регуляция биоэлектрической активности происходит тем лучше, чем ближе к норме показатели ЭЭГ. Как отмечается в работах Сороко С.И. [17, 19], реорганизация нервной деятельности и перестройка биоэлектрической активности головного мозга возможна, если в ЭЭГ есть выраженные ритмические составляющие. При расстройствах ЦНС испытуемые часто не могут выполнить произвольную регуляцию ЭЭГ. Но в перестройке ЭЭГ как раз нуждаются люди с расстроенной биоэлектрической активностью, следовательно, произвольная регуляция параметров ЭЭГ является не оптимальным способом нормализации деятельности нервной системы.
В предыдущей статье мы сообщали о возможности другого подхода при организации ЭЭГ-БОС, который реализован в методе биоакустической коррекции [11]. В этом методе акцент делается не на произвольную регуляцию параметров биоэлектрической активности, а на восприятие акустического образа ЭЭГ, в котором с возможной максимальной точностью отражается весь комплекс параметров биоэлектрической активности головного мозга.
Целью настоящей работы явилось исследование функционального состояния ЦНС испытуемых, проходящих курс процедур биоакустической коррекции.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
В настоящей работе было обследовано 19 практически здоровых испытуемых (11 мужчин и 8 женщин) и 41 пациент с диагнозом астенический невроз (9 мужчин и 32 женщины) в возрасте от 20 до 62 лет. Всех больных объединяли жалобы на головные боли, расстройства сна, повышенную тревожность, раздражительность, ухудшение памяти и внимания.
Каждому обследуемому проводилось от 5 до 15 сеансов биоакустической коррекции (БАК). Сеансы БАК заключались в прослушивании текущей звуковой картины биоэлектрической активности головного мозга, которая получалась на основе компьютерного преобразования путем транспонирования спектра ЭЭГ в область звуковых частот [9]. Все обследуемые получали единственное задание: “Слушать работу собственного мозга”. Регистрация ЭЭГ (с частотой дискретизации 256 гц) осуществлялась посредством двух биполярных отведений лоб-затылок с правого и левого полушарий. Для регистрации ЭЭГ использовали стандартные усилители биопотенциалов производства мастерских НИИЭМ РАМН.
До и после каждого сеанса проводилась оценка функционального состояния обследуемых, которая включала в себя оценку ЭЭГ, психологическое тестирование, учет жалоб и самоотчет по субъективной оценке звукового образа ЭЭГ.
Анализ биоэлектрической активности проводился на основе периодометрического анализа [4, 18]. Строили распределения периодов колебаний ЭЭГ правого и левого полушарий за весь сеанс (20-25 минут) (рис.1). По площадям распределений в соответствующих диапазонах вычисляли процентное содержание альфа-, бета-, тета- и дельта-ритмов.
Оценка психологического состояния производилась на основе тестов САН (самочувствие, активность, настроение) и Спилбергера-Ханина, в котором измеряли уровень реактивной и личностной тревожности (РТ, ЛТ) [13].
Для оценки акустического образа ЭЭГ нами был разработан тест субъективной оценки звука (СОЗ) подобный стандартным шкалам восприятия музыки [8], однако учитывающий специфику данного метода, и представляющий собой опросник по типу теста САН. Тест СОЗ был составлен на основе опроса 20 человек (из них 5 человек с высшим музыкальным образованием), которым было предложено дать пары альтернативных признаков, характеризующих последовательность звуков. Из всех предложенных пар признаков было отобрано 21 наиболее часто встречающихся. Каждая пара, также как и в тесте САН, представляет собой 7-ми бальную шкалу. Положительным характеристикам соответствовали высокие баллы, отрицательным — низкие. Оценка СОЗ делалась по 12 определенным парам признаков, которые, в общем, можно было оценить как положительные или отрицательные. На рис.2 представлена анкета теста СОЗ, которую в конце каждого сеанса заполнял обследуемый. При заполнении анкеты в каждой паре признаков следовало подчеркнуть балл, соответствующий восприятию обследуемым акустического образа ЭЭГ по данному признаку. Далее баллы пересчитывались по 7-ми бальной шкале, где крайне левой оценке соответствовало значение 7, а крайне правому значение 1. Уровень оценки акустического образа ЭЭГ оценивался как средний балл по пунктам 1, 3, 4, 5, 9, 11, 12, 13, 14, 16, 18, 20.
Статистическую обработку результатов проводили, используя Т-критерий Стьюдента.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
По типу биоэлектрической активности все обследуемые разделились на три подгруппы.
В группе практически здоровых испытуемых было зарегистрировано два типа биоэлектрической активности: у 84% испытуемых доминировал альфа-ритм (первая подгруппа), у 16% испытуемых в ЭЭГ преобладала бета-активность (вторая подгруппа) (рис.3). Для ЭЭГ обеих подгрупп была характерна симметричная картина распределений периодов колебаний и правого и левого полушарий (рис. 4). Показатели САН, РТ и ЛТ практически соответствовали норме: С=5,3±0,4; А=4,3±0,7; Н=5,6±0,7; РТ=34,8±7,5; ЛТ=38,1±5,0 баллов. Достоверных отличий данных показателей между первой и второй подгруппами не отмечалось. Звуковой образ собственной ЭЭГ оценивался как гармоничный, мелодичный, успокаивающий, упорядоченный, приятный и, в целом, воспринимался положительно. Звучание справа и слева было согласованным и симметричным. Среднее значение показателя СОЗ составило 4,8±1,1 балла. От типа биоэлектрической активности показатель СОЗ не зависел.
В ходе процедур БАК в группе практически здоровых испытуемых достоверных изменений показателей биоэлектрической активности головного мозга, САН, РТ, ЛТ и СОЗ не наблюдалось.
В группе пациентов с функциональными расстройствами было зарегистрировано три типа биоэлектрической активности (рис.5). У 56% пациентов доминировал альфа-ритм, средний уровень которого был ниже соответствующей нормы, а средний уровень бета-ритма превосходил норму. У 29% пациентов доминировал бета-ритм, отличия которого от соответствующей нормы были недостоверны. Для ЭЭГ пациентов с преобладающей альфа- и бета-активностью была характерна повышенная асимметрия распределений периодов колебаний ЭЭГ правого и левого полушарий (рис.6). У 15% пациентов наблюдался полиритмичный тип ЭЭГ с приблизительным равенством доли периодов альфа-, бета- и тета-ритмов.
Для всей группы пациентов показатели САН были снижены и отличались (р<0,01) от соответствующих показателей группы практически здоровых испытуемых: С=3,8±1,3 балла, А=2,8±1,1 балла, Н=3,9±1,1 балла. Значения РТ и ЛТ соответствовали уровню высокой тревожности: РТ=50,1±9,1 балла, ЛТ=55,2±9,1 балла. Значимых различий между данными показателями в зависимости от типа биоэлектрической активности отмечено не было.
Среднее значение показателя СОЗ в группе пациентов составило 3,6±0,93 балла, что достоверно (р<0,01) отличалось от группы практически здоровых испытуемых. Наиболее часто на первом сеансе звуковой образ ЭЭГ характеризовался как дисгармоничный, хаотичный, раздражающий, неприятный и, в целом, оценивался отрицательно. Звучание справа и слева, как правило, было несогласованным и несимметричным. Достоверной разницы значений СОЗ в зависимости от типа ЭЭГ отмечено не было, хотя наименьшие значения оценки акустического образа ЭЭГ наблюдались в подгруппе с полиритмичным типом биоэлектрической активности.
В ходе процедур БАК в группе больных наблюдалась реорганизация биоэлектрической активности (рис.5). В первой подгруппе у 78% больных было зарегистрировано увеличение доли периодов альфа-ритма и снижение доли периодов бета-ритма. Во второй подгруппе (рис.) у 50% больных наблюдалось уменьшение доли периодов бета-ритма и увеличение доли периодов альфа-ритма. В третьей подгруппе у всех больных в течение курса процедур БАК наблюдалось уменьшение доли периодов бета- и увеличение доли периодов альфа-ритма (рис). К концу курса процедур БАК в группе больных наблюдалось только два типа биоэлектрической активности: у 85% обследуемых регистрировалась ЭЭГ с доминирующим альфа-ритмом, у 15 % обследуемых регистрировалась “безальфовая” ЭЭГ.
Динамика параметров ЭЭГ в ходе процедур БАК сопровождалась изменениями параметров психологического тестирования. В целом, для всей группы больных наблюдалось улучшение показателей САН и Спилбергера-Ханина. К концу курса процедур данные показатели приняли следующие значения: С=4,8±1,1балла; А=3,6±1,0 балла; Н=4,9±1,2 балла; РТ=37±8,1 балла; ЛТ=44,6 ±7,6 балла. В первой подгруппе улучшение перечисленных показателей наблюдалось у 81% больных. Во второй подгруппе — у 64% больных. В третьей подгруппе у всех больных наблюдалось улучшение самочувствия, однако, динамика показателей активности, настроения, реактивной и личностной тревожности была недостоверной.
К концу курса процедур БАК для всей группы больных было зарегистрировано увеличение оценки СОЗ до 4,6±1,1 балла. При этом звуковой образ ЭЭГ характеризовался, как приятный, упорядоченный, согласованный, симметричный и, в целом, гармоничный. В первой подгруппе улучшение звучания акустического образа ЭЭГ наблюдалось в 86% случаев. Во второй подгруппе изменения данного параметра наблюдались у 70% больных. В третьей подгруппе улучшение субъективной оценки звукового образа ЭЭГ наблюдалось у 67% больных.
Таким образом, в ходе курса процедур БАК в группе больных в большинстве случаев наблюдается положительная динамика показателей ЭЭГ, психологического состояния и восприятия акустического образа собственной ЭЭГ. Эти изменения сопровождаются нормализацией сна, снижением утомляемости и эмоциональной неустойчивости, общим снижением количества жалоб на самочувствие, и, в ряде случаев полным исчезновением жалоб на головную боль и раздражительность. В тоже время в группе здоровых испытуемых функциональное состояние ЦНС в ходе курса процедур БАК практически не менялось.
ОБСУЖДЕНИЕ.
Принципиальными отличиями используемого в данной работе метода биоакустической коррекции от известных способов биоуправления являются, во-первых, отсутствие конкретного задания пациенту (испытуемому) на какие-либо переделки собственной ЭЭГ, и, во-вторых, создание такого сигнала обратной связи, который является образом реального физиологического процесса, а не его формальной заменой. Единственная задача обследуемого при таких условиях – слушать работу собственного мозга. Эти методические особенности способа биоакустической коррекции позволяют по-новому рассматривать полученные данные.
Прежде всего, необходимо отметить, что полученные нами результаты, подтверждают известные данные об отличие параметров функционального состояния ЦНС практически здоровых испытуемых от больных неврастенией. В группе практически здоровых испытуемых в большинстве случаев в ЭЭГ наблюдается доминирование альфа-диапазона и лишь только у 16% испытуемых регистрируется “безальфовая” ЭЭГ. Это соответствует данным литературы [3, 5, 6] и подтверждает представления о сбалансированности процессов возбуждения и торможения в норме, что проявляется в преобладании среднечастотного диапазона биоэлектрической активности – альфа-ритма. Преобладание в небольшом проценте случаев бета-волн, по мнению Жирмунской Е.А. [6] обусловлено генетически и является, согласно представлениям автора, свидетельством отсутствия жесткой “ЭЭГ-нормы” и вероятностного характера значений показателей ЭЭГ, определяемых статистическими закономерностями.
В группе больных у 59% обследуемых альфа-активность была достоверно ниже среднего уровня соответствующего показателя группы практически здоровых испытуемых, а в 29% случаев альфа-активность практически отсутствовала, кроме того, для всей группы больных наблюдалось увеличенное относительно нормы среднее значение уровня бета-активности. Другими словами, в группе больных уровень десинхронизации ЭЭГ был значительно выше, чем в группе практически здоровых испытуемых. По данным литературы, повышенный уровень десинхронизации ЭЭГ весьма характерен для функциональных расстройств ЦНС [2] и свидетельствует о повышенном уровне возбудимости и лабильности головного мозга [1]. Кроме того, в группе больных наблюдалась подгруппа с так называемым полиритмичным или полиморфным типом ЭЭГ. Такой тип ЭЭГ также не характерен для здоровых испытуемых [7, 14].
К концу курса процедур биоакустической коррекции у 73% больных наблюдалось достоверное увеличение альфа- и снижение бета-активности. В подгруппе с доминирующим альфа-ритмом такие изменения наблюдались у 78% больных, в подгруппе с доминирующим бета-ритмом – у 50% больных, в подгруппе с полиритмичным типом ЭЭГ – у 100% больных. Сравнивая полученные результаты с данными литературы, можно сказать, что метод биоакустической коррекции в значительной мере эффективен. Так по данным Святогор И.А. [15] для достоверного увеличения альфа-ритма методом биоуправления содержание его в фоновой ЭЭГ должно быть не менее 50%. Однако в условиях биоакустической коррекции достоверное увеличение альфа-ритма наблюдалось в подгруппах с доминирующей бета-активностью и полиритмичным типом ЭЭГ, где среднее содержание альфа-ритма не превышало, соответственно, 31% и 46%.
Еще одним важным результатом данной работы явились данные об изменении асимметрии распределений периодов колебаний ЭЭГ. Для всех здоровых испытуемых наблюдалась достаточно симметричная картина биоэлектрической активности правого и левого полушарий, тогда как в группе больных асимметрия биоэлектрической активности правого и левого полушарий была повышенной. Это отчетливо выражено в картине распределений периодов колебаний ЭЭГ. Наши наблюдения также подтверждают данные литературы, согласно которым асимметрия биоэлектрической активности правого и левого полушарий здорового человека в состоянии спокойного бодрствования минимальна [7, 14] или соответствует некоторому оптимальному уровню тогда как при интеллектуальном или эмоциональном напряжении, при усилении внимания или при функциональных расстройствах ЦНС межполушарная асимметрия ЭЭГ возрастает.
В ходе курса процедур биоакустической коррекции асимметрия распределений в группе практически здоровых испытуемых оставалась на прежнем минимальном уровне, тогда как в группе больных асимметрия уменьшалась, что подтверждает данные полученные нами ранее [10].
Наблюдаемая биоэлектрическая активность группы больных неврастенией, которая в целом характеризовалась сниженным уровнем ритмичности и повышенной межполушарной асимметрией сопровождалась сниженными оценками самочувствия, активности, настроения, повышенным уровнем тревожности и характерными жалобами, что, в целом, свидетельствовало о нарушении адаптационных механизмов организма. Ярким показателем, характеризующим неврастению, является уровень тревожности, который в случае заболевания оказывается значительно повышенным и, как правило, коррелирует со сниженным уровнем альфа-ритма и повышенным уровнем бета-ритма [2]. Полученные нами данные полностью согласуются с этими наблюдениями.
В результате проведенных сеансов уровень реактивной и личностной тревожности в группе больных снизился до уровня умеренной тревожности, в тоже время показатели самочувствия и настроения достигли значений характерных для нормы. Показательно, что эти изменения коррелируют с уменьшением уровня бета- и увеличением уровня альфа-активности.
В целом, изменения наблюдаемых показателей могут быть охарактеризованы как нормализация функционального состояния ЦНС. В группе практически здоровых испытуемых названные показатели практически не менялись и оставались в пределах нормы.
Важно отметить, что положительной динамике показателей функционального состояния ЦНС соответствует увеличение оценки теста СОЗ, то есть улучшение звучания акустического образа ЭЭГ. У 84% больных в ходе курса процедур биоакустической коррекции наблюдалось достоверное увеличение балла субъективной оценки звукового образа ЭЭГ, вместе с тем, у практически здоровых испытуемых этот показатель исходно имел высокую оценку и в ходе курса процедур практически не менялся. Возникает вопрос о причинах или объективности улучшения восприятия акустического образа ЭЭГ. С одной стороны, увеличение оценки СОЗ может быть связано только с улучшением самочувствия и настроения, но с другой стороны, не лишено смысла предположение о том, что изменения параметров биоэлектрической активности могут иметь еще и “эстетическую” координату. Очевидно, что для разрешения этих вопросов необходимы дополнительные исследования.
В целом, полученные нами результаты не противоречат данным других исследователей занимающихся нейробиоуправлением, однако позволяют видеть в методе биоакустической коррекции более эффективный способ нормализации функционального состояния ЦНС, применение которого целесообразно в тех случаях, когда волевая саморегуляция параметрами ЦНС оказывается затруднена.
ВЫВОДЫ.
1. Метод биоакустической коррекции способствует восстановлению функционального состояния ЦНС человека.
2. В ходе курса процедур биоакустической коррекции наблюдается нормализация показателей биоэлектрической активности головного мозга, которая выражается в увеличении уровня альфа-активности, снижении уровня бета-активности и снижении межполушарной асимметрии биоэлектрической активности.
3. В ходе курса процедур биоакустической коррекции наблюдается снижение уровня реактивной и личностной тревожности, а также улучшение самочувствия, настроения и увеличение активности.
4. В ходе курса процедур биоакустической коррекции в группе больных наблюдается рост самооценки звукового образа ЭЭГ до уровня самооценки практически здоровых испытуемых.
5. В ходе курса процедур биоакустической коррекции функциональное состояние здоровых испытуемых практически не меняется.
Список литературы.
1. Анохин П.К. Биология и нейрофизиология условного рефлекса. М.: Наука 1968.
2. Березин Ф.Б. Психическая и психофизиологическая адаптация человека. Л., “Наука”, 1988.
3. Данильченко Л.П., Гинзбург Д.А. Уточнение нормативных характеристик в электроэнцефалографии// Физиология человека. 1981, т. 7, N 1, с. 168.
4. Данько С.Г., Каминский Ю.Л. Система технических средств нейрофизиологических исследований человека. Л., “Наука”, 1982.
5. Жирмунская Е.А. В поисках объяснения феноменов ЭЭГ. М., 1996.
6. Жирмунская Е.А., Лосев В.С. Электроэнцефалография в клинической практике. М., 1997.
7. Зенков Л.Р. Клиническая электроэнцефалография. Таганрог, 1996.
8. Князева Т.С., Пашина А.Х. Связь тревожности и эмоционального фона личности с особенностями восприятия музыки// Психологический журнал, 2001, т. 22, № 1, с. 123-127.
9. Константинов К.В., Сизов В.В., Мирошников Д.Б. Способ коррекциипсихофизиологического состояния человека. Патент РФ №2071361 от 10.01.1997.
10. Константинов К.В., Сизов В.В., Мирошников Д.Б., Есимбаева В.Н., Габдрахманов С.Ю., Клименко В.М. Восстановление межполушарной симметрии биоэлектрической активности мозга больных с астеноневротическим синдромом методом биоакустической коррекции// Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 2000, том 129, N 2, с. 139 –141.
11. Константинов К.В., Сизов В.В., Мирошников Д.Б., Клименко В.М. Новый принцип организации биологической обратной связи в методе биоакустической коррекции функциональных расстройств центральной нервной системы// Биологическая обратная связь. 2000, N 1, с. 31-33.
12. Любар Д.Ф. Биоуправление, дефицит внимания и гиперактивность (диагностика, клиника и эффективность лечения). В кн.: “Биоуправление-3: теория и практика”, 1998, с. 142-162.
13. Менделеевич В.Д. Клиническая и медицинская психология. М., “МЕДпресс”, 1999.*
14. Поворинский А.Г., Заболотных В.А. Пособие по клинической электроэнцефалографии. Л., “Наука”, 1987.
15. Святогор И.А., Моховникова И.А., Бекшаев С.С., Фролова Т.А. Оценка эффективности и успешности использования метода биологической обратной связи в управлении потенциалами мозга// Биологическая обратная связь. 2000, N 1, с. 8.
16. Святогор И.А., Моховникова И.А., Никитина С.Б. Особенности взаимодействия нейрофизиологических и нейропсихологических факторов в процессе биоуправления потенциалами мозга у больных с психосоматическими расстройствами// Журн. экол. чел. 1994, т.1, N 1, с. 37.
17. Сороко С.И. Функциональные изменения высшей нервной деятельности у полярников антарктической станции// Физиология человека. 1976, т. 2, N 3, с. 446.
18. Сороко С.И., Сидоренко Г.В. ЭЭГ-маркеры нервно-психических нарушений и компьютерная диагностика. Бешкек, “Илим”, 1993.
19. Сороко С.И., Суворов НБ, Кутуев В.Б., Бекшаев С.С. Индивидуальные особенности произвольной регуляции биоэлектрической активности мозга// Журн. физиол. человека, 1975, т. 1, N 5, с. 746.
 |
||
 |
||
 |
||
 |