«УДК 159.923.3:614.842.43 + 612.014.421.7 + 159.9.072 Е. М. Азарко Д. В. Володенко ВЫЯВЛЕНИЕ СПЕЦИФИКИ ЧАСТОТНЫХ ДИАПАЗОНОВ ЭЭГ В ПРЕДРЕАБИЛИТАЦИОННОЙ ДИАГНОСТИКЕ ПОЖАРНЫХ И ...»
106 ФОРУМ ПСИХОЛОГОВ ГОССТРУКТУР И СИЛОВЫХ ВЕДОМСТВ
УДК 159.923.3:614.842.43 + 612.014.421.7 + 159.9.072 Е. М. Азарко
Д. В. Володенко
ВЫЯВЛЕНИЕ СПЕЦИФИКИ ЧАСТОТНЫХ ДИАПАЗОНОВ ЭЭГ
В ПРЕДРЕАБИЛИТАЦИОННОЙ ДИАГНОСТИКЕ ПОЖАРНЫХ
И СПАСАТЕЛЕЙ
Анализируются данные ЭЭГ-обследований в предреабилитационной диагностике пожарных и спасателей; рассматриваются такие показатели, как амплитуда, мощность основных биоритмов головного мозга; выявляется специфика частотной асимметрии .
Устанавливается частота встречаемости типов ЭЭГ в соответствии с классификацией Е. А. Жирмунской и В. С. Лосева .
К л ю ч е в ы е с л о в а: предреабилитационная диагностика пожарных и спасателей;
специфика электроэнцефалограммы (ЭЭГ); основные биоритмы головного мозга;
альфа-, бета-, тета-, дельта-ритмы; амплитуда и мощность биоритма; частотная асимметрия биоритма .
Интерес к проблемам обеспечения надежности профессиональной деятельности пожарных и спасателей в психологии экстремальной деятельности вызван тенденцией общества к гуманизации, усилением внимания к человеческим ресурсам, сохранению здоровья и созданию условий для профессионального долголетия специалистов опасных профессий. Одним из направлений психологического сопровождения в системе МЧС России является медико-психологическая реабилитация (МПР). В Южном филиале Центра экстренной психологической помощи МЧС России проводятся исследования по применению комплекса психологических, психофизиологических и функциональных обследований на этапах пред- и постреабилитационной диагностики в ходе проведения программ МПР различной длительности [2] .
В клинической неврологии электроэлектроэнецефалография (ЭЭГ) используется для диагностики первичных поражений структур головного мозга. Анализируются количественные и качественные проявления ЭЭГ: основные ритмы, не соответствующие топографическим зонам их максимальной физиологической выраженности; несоответствие ЭЭГ возрасту и актуальному уровню бодрствования; разнообразные по частоте и амплитуде биопотенциалы ЭЭГ: наличие полиморфной, полиритмичной, нерегулярной активности высокой или низкой АЗАРКО Елена Матвеевна — кандидат психологических наук, старший научный сотрудник научно-исследовательского отдела (медико-психологической реабилитации) Южного филиала Центра экстренной психологической помощи МЧС России, г.
Ростов-на-Дону (e-mail:
azarkoem@yandex.ru) .
ВОЛОДЕНКО Дина Владимировна — аспирант Академии психологии и педагогики Южного федерального университета, ведущий психолог научно-исследовательского отдела (медико-психологической реабилитации) Южного филиала Центра экстренной психологической помощи МЧС России, г. Ростов-на-Дону (e-mail: dinavolodenko@yandex.ru) .
© Азарко Е. М., Володенко Д. В., 2018 Е. М. Азарко, Д. В. Володенко. Специфика ЭЭГ в диагностике пожарных и спасателей 107 амплитуды; высокоамплитудной альфа-, бета-, тета- и дельта-активности; комплексов «острая волна — медленная волна», «пик — медленная волна»; медленных и заостренных волн [9, 14]. Отдельные работы демонстрируют специфические характеристики ЭЭГ при снижении уровня бодрствования, астении, вегетативной дистонии, генерализованном тревожном расстройстве [3–5, 12, 13] .
Настоящее исследование посвящено выявлению специфики биоэлектрической активности головного мозга пожарных и спасателей, демонстрирующей наличие признаков утомления, тревоги и снижения ресурсов организма .
Структурно-функциональной основой активной приспособительной деятельности организма является взаимодействие физиологических функций и колебательный характер физиологической активности, благодаря которому поддерживается гибкое взаимодействие со средой. Любое отклонение от амплитудно-частотных характеристик биологического ритма рассматривается как эндогенный десинхроноз и отражает состояние неспецифического напряжения .
Основной «служебной» системой организма, оперативно реагирующей на любые изменения среды обитания и регулирующей функционирование организма, ориентированное на формирование механизмов адаптации и подключение защитно-компенсаторных процессов, является центральная нервная система, а методом объективной оценки ее функционирования — электроэнцефалография (ЭЭГ) [1] .
Материалы и методы. У специалистов, поступивших на реабилитацию с февраля по май 2017 г., в ходе комплексной предреабилитационной диагностики были проведены ЭЭГ-обследования. Выборка: 25 человек, средний возраст — 34 ± 11 лет; стаж работы — от 2 до 25 лет. У каждого обследуемого в стандартных условиях (сидя) регистрировалась фоновая ЭЭГ (пробы «открытые глаза», «закрытые глаза») с помощью 21-канального электроэнцефалографа-анализатора ЭЭГА-21-26 «Энцефалан-131-03» (модификация 11; НПО «Медиком-МТД», Россия). Электроды располагались в соответствии с международной схемой «10–20» (монтаж монополярный, референтные электроды — ушные). Изучаемые характеристики биопотенциалов мозга вычислялись для 21 отведения в четырех частотных диапазонах: дельта-1 и дельта-2 (0,5–2,8 Гц), тета-ритм (4–7 Гц) и альфа-ритм (8–13 Гц), бета-1 и бета-2 (13–35 Гц) .
Проведен анализ ЭЭГ-обследований — средних значений амплитуды, индекса мощности и асимметрии; систематизированы результаты, превышающие значения «нормы» биопотенциалов по амплитуде. Определена частота встречаемости типов ЭЭГ в соответствии с классификацией Е. А. Жирмунской и В. С. Лосева [14]. Классификатор предназначен для формализованной оценки состояния головного мозга взрослых; базируется на кодировочной таблице, включающей 6 признаков. Статистическая обработка полученных данных осуществлялась с помощью пакетов программ Microsoft Excel .
Результаты и их обсуждение. В табл. 1 приведены значения амплитуды, индекса мощности и асимметрии основных биоритмов .
108 ФОРУМ ПСИХОЛОГОВ ГОССТРУКТУР И СИЛОВЫХ ВЕДОМСТВ
Для обсуждения полученных результатов важно понимать, что альфа-диапазон имеет значения 8–13 Гц [6–8]. Амплитуда альфа-ритма в норме составляет 30–80 мкВ, но чаще 40–60 мкВ. Индекс мощности альфа-ритма в норме колеблется в пределах 75–95 % [14]. В норме наблюдаются спонтанные изменения амплитуды альфа-ритма, которые выражаются в плавном нарастании и плавном снижении амплитуды волн с образованием характерных «веретен» альфа-ритма .Длительность веретен чаще всего колеблется от 2 до 8 секунд. При повышении уровня функциональной активности мозга (напряженном внимании, чувстве, страха, беспокойстве, ощущении боли) амплитуда альфа-ритма снижается или Е. М. Азарко, Д. В. Володенко. Специфика ЭЭГ в диагностике пожарных и спасателей 109 он полностью исчезает — это примеры тонических влияний активизирующих систем на кору больших полушарий [14] .
Наблюдается изменение амплитуды альфа-ритма, превышающее «норму»
(418,05 ± 980 мкВ против «нормы» 30–80 мкВ), и снижение индекса мощности (52,1 ± 12,6 %, в «норме» — 75–95 %) .
Бета-диапазон — 13–35 Гц: бета-1 — низкочастотный (13–25 Гц) и бета-2 — высокочастотный (до 35 Гц). У здорового человека — низкочастотная бетаактивность (в лобных отделах мозга и на стыках веретен альфа-ритма). В норме бета-активность симметрична по амплитуде в правом и левом полушарии, образ ее асинхронный, апериодичный, амплитуда 3–5 мкВ. Индекс бета-активности в лобных отделах может достигать 100 %. Специфические изменения низкочастотного ритма бета-1 могут говорить о наличии патологического процесса [14] .
Практически по всем частотам наблюдается асимметрия: средние значения асимметрии альфа-ритма 72 ± 26 % (проба «открытые глаза» — ОГ), 59 ± 28 % (проба «закрытые глаза» — ЗГ); ритма бета-1 — 66 ± 32 % (ОГ), 65 ± 27 % (ЗГ);
ритма бета-2 — 66 ± 25 % (ОГ), 68 ± 25 % (ЗГ); медленных ритмов: тета-ритма — 98,3 ± 2,08 % (ОГ), 63,6 ± 32,3 % (ЗГ). В норме бета-активность симметрична по амплитуде в правом и левом полушарии, образ ее асинхронный, апериодичный [14] .
Сравнивая полученные результаты ЭЭГ с результатами спортсменов в исследованиях Л. П. Черапкина, В. Г. Тристана, можно заметить сходство в наличии тета-диапазона [15]. Подобное сходство наблюдается при определении мощности альфа-диапазона, имеющей значение меньше «нормы» (в центрально-затылочных областях), у спортсменов и обследованных в нашей выборке .
Полученные результаты соотносятся с исследованиями ЭЭГ-коррелятов при психовегетативном синдроме при неврастении и генерализованном тревожном расстройстве (ГТР). С. А. Гордеевой с коллегами установлено, что 1) главной отличительной чертой обследованных групп больных является характер изменения ЭЭГ в альфа-частотном диапазоне — значительное усиление альфа-активности в центрально-теменной области левого полушария с распространением на передние отделы обоих полушарий при ГТР и снижение мощности альфа-ритма при неврастении по сравнению со здоровыми испытуемыми; 2) общей электрофизиологической характеристикой больных с ГТР и пациентов с неврастенией является увеличение по сравнению со здоровыми мощности тета- и бета-активности с преобладанием в передних отделах в правом, а в задних отделах — в левом полушарии. При этом у больных с ГТР тета-активность максимально увеличена в лобных, а при неврастении — в центрально-теменных областях полушарий .
Кроме того, при неврастении увеличение мощности бета-активности выражено незначительно, а при ГТР отмечается значительное усиление бета-активности в центрально-теменных областях [3–5]. Это свидетельствует о высокой степени вероятности наличия психофизиологического субстрата признаков тревоги у пожарных и спасателей в нашей выборке .
Анализ количественных и качественных проявлений ЭЭГ в соответствии с классификацией Е. А. Жирмунской и В. С. Лосева показан в табл. 2 .
110 ФОРУМ ПСИХОЛОГОВ ГОССТРУКТУР И СИЛОВЫХ ВЕДОМСТВ
Комментируя результаты (см. табл.
2), важно отметить, что в соответствии с классификацией:
тип I — организованный, основной компонент ЭЭГ — альфа-ритм, характеризующийся высокой степенью регулярности, хорошо модулированный, имеет хороший или слабо измененный амплитудный градиент по областям мозга, относится к норме или допустимым вариантам нормы. В нашем исследовании встречается в 8 % случаев при пробе «открытые глаза» и в 16 % случаев при пробе «закрытые глаза»;
тип II — гиперсинхронный (моноритмичный), отличается чрезмерно высокой регулярностью колебаний, нарушением зональных различий; возможны варианты усиления синхронизации: усиление колебаний альфа-диапазона, исчезновение альфа-ритма и замена его на бета-активность низкой частоты или тета-активность; при малой и средней амплитуде биопотенциалов изменения ЭЭГ могут быть оценены как легкие или умеренные нарушения, а при большой амплитуде (от 70–80 мкВ и более) — как значительные нарушенния. В нашем исследовании встречается в 44 % случаев при пробе «открытые глаза» и в 32 % случаев при пробе «закрытые глаза»;
тип III — десинхронный, характеризуется почти полным отсутствием или резким ослаблением альфа-активности, с увеличением числа бета-колебаний или без такового, а также наличием небольшого количества медленных волн. Общий амплитудный уровень невысокий, иногда низкий или очень низкий (до 15 мкВ);
в зависимости от амплитуды изменения ЭЭГ оцениваются как легкие или умеренные нарушения. В нашем исследовании не встречается;
тип V — дезорганизованный (с преобладанием тета- и дельта-активности); альфа-активность выражена плохо; биопотенциалы альфа-, бета-, тетаи дельта-частотных диапазонов регистрируются без четкой последовательности;
Е. М. Азарко, Д. В. Володенко. Специфика ЭЭГ в диагностике пожарных и спасателей 111 наблюдается бездоминантный характер кривой; амплитудный уровень средний или высокий. Изменения ЭЭГ оцениваются как грубые, свидетельствующие о серьезных нарушенниях. В нашем исследовании встречается в 4% случаев при пробе «открытые глаза» и в 8 % случаев при пробе «закрытые глаза» .
Анализ локализации и специфики характерных биопотенциалов показал, что типичными для ЭЭГ обследованных пожарных и спасателей являются:
— легкие изменения ЭЭГ регуляторного характера;
— значительно дезорганизованная альфа-активность в виде групп волн очень высокой амплитуды, наиболее выраженная в правом полушарии; наиболее выраженная в передневисочной, центрально-лобной, лобной, затылочной, теменноцентральной теменной областях (FpZ FZ Fp2 CZ PZ Fp1 F4) при отсутствии модуляций по амплитуде; в некоторых случаях наблюдается полиморфная активность и признак «зональные различия извращены»;
— в отдельных случаях встречается значительно дезорганизованная альфаактивность в виде волн очень высокой амплитуды среднего индекса, нерегулярная, наиболее выраженная в левой затылочной области (О1 Р3); модуляции по амплитуде нечеткие или отсутствуют;
— бета-активность в виде ритма высокого индекса, очень высокой амплитуды, низкой частоты, наиболее выражена в левом (FP1 F3 C3 F3 F7 T3 P3 T5 ) и правом полушарии (O2 T4) и центральных зонах (Fz OZ PZ); встречается бета-активность в виде ритма высокого индекса, высокой амплитуды, низкой частоты; на фоне полиморфной активности умеренно преобладает бета-активность в виде ритма высокого индекса высокой амплитуды, низкой частоты, наиболее выраженная в затылочной области (О1 О2 Р3 Р4), а также с фокусом в передневисочной области (F7 F8);
— в отдельных случаях встречается доминирование бета-активности в виде ритма высокого индекса, средней амплитуды, низкой частоты, нелокализованная;
— случаи доминирования медленной активности низкого, среднего и высокого индекса с амплитудой 25–229 мкВ в виде отдельных волн;
— на фоне полиморфной активности доминирование (или умеренное преобладание) тета-активности в виде групп волн частотой от 0,5 до 4,5–6,8 Гц, очень высокой амплитуды, с фокусом в левой лобной, правой переднелобной, теменной области (F2 Pz Fp2 ) .
Выводы Преобладающий бета-ритм фиксируется при эмоциональном напряжении и свидетельствует о повышении функциональной активности нейронов, находящихся в состоянии адаптационного напряжения, в основе которого лежат механизмы десинхронизации ритмической нейронной активности. Выявленные изменения импульсной активности нейронов коры головного мозга характеризуют интеграцию нейронов архикортекса и неокортекса, нарастание активности стволовых образований, активацию мозговых процессов, осуществляющих адаптивные перестройки корковой нейронной активности. У большинства обследованных
112 ФОРУМ ПСИХОЛОГОВ ГОССТРУКТУР И СИЛОВЫХ ВЕДОМСТВ
наблюдается изменение амплитуды и индексов мощности основных ритмов функционального характера. Метод ЭЭГ рекомендуется использовать однократно в 10–14-дневных программах в предреабилитационной диагностике .1. Бутова О. А., Гришко Е. А. Сравнительная характеристика биоэлектрической активности нейронов головного мозга у военнослужащих силовых структур Российской Федерации // Современные проблемы науки и образования : [электрон. науч. журн.]. 2011. № 5 .
2. Володенко Д. В. Применение психофизиологических методов (электроэнцефалографии и биологической обратной связи) на разных этапах медико-психологической реабилитации // Эффективность личности, группы и организации: проблемы, достижения и перспективы : материалы Всерос. науч.-практ. конф. Ростов н/Д, Курск, 21–22 апр. 2017 г. М., 2017. С. 163–165 .
3. Гордеев С. А., Ковров Г. В., Посохов С. И. и др. Отличия изменений межполушарной асимметрии ЭЭГ при пароксизмальном (паническом) и перманентном (генерализованном) тревожных расстройствах // Асимметрия. 2010. Т. 4, № 4. С. 29–37 .
4. Гордеев С. А., Ковров Г. В., Посохов С. И. и др. Электроэнцефалогические корреляты психовегетативного синдрома при невростении и генерализованном тревожном расстройстве // Международный неврол. журн. 2013. № 2(56). С. 78–82 .
5. Гордеев С. А., Шварков С. Б., Ковров Г. В. и др. Особенности функционального состояния мозга и когнитивных функций у больных вегетативных дистонией в сочетании с выраженной астенией // Клиническая неврология. 2010. Т. 4, № 4. С. 31–36 .
6. Гусева Н. Л., Софронов Г. А., Суворов Н. Б. Особенности динамики альфа-ритма, ЭЭГ и кардиоритмограммы человека при снижении уровня бодрствования // Вестн. Рос. воен.-мед .
академии. 2007. № 3. С. 24–31 .
7. Зайченко К. В. Жаринов О. О., Кулин А. Н. Съем и обработка биоэлектрических сигналов .
СПб., 2001. 140 с .
8. Захаров С. М., Скоморохов А. А. Практическое применение компьютерной энцефалографии. Энцефалограф-анализатор «Энцефалан». Таганрог, 2012. 125 с .
9. Кирой В. П., Ермаков П. Н. Электроэнцефалограмма и функциональное состояние человека. Ростов н/Д, 1998. 264 с. [Электронный ресурс] // Лекарства и медицина. URL: http:// lekmed.ru/info/arhivy/elektroencefalogramma-i-funkcionalnye-sostoyaniya-cheloveka-29.html (дата обращения: 25.07.2017) .
10. Клочков А. П., Евстигнеев А. Л., Василевский Н. Н., Филипенко С. Н. Применение активных электродов для регистрации биопотенциалов мозга у летчика при гравитационном стрессе в исследованиях на центрифуге // Альманах клинической медицины. 2008. № 17(1). С. 168–173 :
[сайт КиберЛенинка]. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/primenenie-aktivnyh-elektrodov-dlyaregistratsii-biopotentsialov-mozga-u-letchika-pri-gravitatsionnom-stresse-v-issledovaniyah-na (дата обращения: 01.02.2017) .
11. Кулаичев А. П., Изнак А. Ф., Изнак Е. В. и др. Изменения корреляционной синхронности ЭЭГ при депрессивных расстройствах психогенного типа // Журнал высшей нервной деятельности. 2014. Т. 64, № 2. С.181–189 .
12. Лапшина Т. Н. Электроэнцефалографические корреляты эмоциональных реакций [Электронный ресурс] // Вестн. МГУ. Сер. 14 : Психология. 2007. С. 59–69. URL: https://cyberleninka .
ru/article/n/elektroentsefalograficheskie-korrelyaty-emotsionalnyh-reaktsiy (дата обращения:
17.09.2017) .
13. Старостин О. А., Беляев В. Р. Динамика биоэлектрической активности головного мозга у лиц со стрессогенными невротическими и соматотропными расстройствами в ходе холистической медико-психологической коррекции // Медико-психологические и социально-психологические проблемы безопасности в чрезвычайных ситуациях, 2013. № 3. С. 71–73 .
14. Цыган В. Н., Богословский М. М., Миролюбов А. В. Электроэнцефалография. СПб., 2008. 192 с .
Е. В. Марченко. Flash-игры в подготовке специалистов экстремального профиля 113
15. Черапкина Л. П., Тристан В. Г. Особенности биоэлектрической активности головного мозга спортсменов // Вестн. ЮУрГУ. 2011. № 39. С. 27–31 .
В статье представлены результаты исследования тренировки памяти и внимания с помощью flash-игр. Рассматриваемые игры разработаны и используются в рамках занятий по психологической подготовке. Участниками исследования стали специалисты Федеральной противопожарной службы МЧС России, выполняющие инспекторскую деятельность. Установлена эффективность игр для улучшения показателей объема и устойчивости внимания, а также уровня развития пространственной зрительной памяти. Оптимальным условием тренировок является их сочетание с профессиональной деятельностью специалистов .
К л ю ч е в ы е с л о в а: психологическая подготовка; компьютерные игры; flash-игры;
когнитивные функции; тренировка памяти; тренировка внимания; специалисты экстремального профиля .
Формирование интереса исследователей к психологическим аспектам компьютеризированной деятельности в целом и к компьютерным играм в частности относится еще к 80-м гг. ХХ в. Причинами его роста стало активное применение новейших информационных технологий и компьютера в профессиональной и обычной жизни .
Современные психологические исследования, рассматривающие вопрос последствий влияния компьютерных игр на человека, отмечают различные его аспекты. Л. П. Гурьева считает, что «к позитивным результатам можно отнести развитие у пользователей адекватной специализации познавательных процессов — восприятия, мышления, памяти» [2, 12]. А. Г. Шмелев, определяя понятие компьютерных игр, указывает, что «особый эффект игры обеспечивает своеобразную ситуацию “поправимых ошибок”», т. е. таких, которые можно, анализируя, исправлять и формировать таким образом полезные психические качества [11, 28]. По мнению Н. С. Полутиной, компьютерная игра — это формирующая деятельность, посредством которой происходит встраивание полученного виртуального игрового опыта в реальные структуры личности [6, 7]. А. Е. Войскунский МАРЧЕНКО Екатерина Витальевна — старший научный сотрудник научно-исследовательского отдела психологической подготовки и психологического консультирования Центра экстренной психологической помощи МЧС России, г. Москва (e-mail: khaekaterina@yandex.ru).