Кожно-гальваническая реакция, полиграфия. Кожно -гальваническая реакция

КОЖНО-ГАЛЬВАНИЧЕСКАЯ РЕАКЦИЯ (син.: феномен Тарханова, психогальваническая реакция ) - изменение разности потенциалов и снижение электрического сопротивления между двумя участками поверхности кожи, возникающее при различных раздражениях, вызывающих эмоциональное возбуждение. К.-г. р. регистрируется в экспериментальных и клин, условиях, в процессе трудовой и спортивной деятельности, а также при космических полетах для определения состояния вегетативной нервной системы и эмоциональноаффективной сферы человека. Первым характерные колебания потенциалов кожи у человека при эмоциональном возбуждении описал в 1889 г. И. Р. Тарханов. Он предположил, что величина потенциала кожи зависит от секреторной активности потовых желез. Лейдер и Монтегью (М. Н. Lader, I. D. Montegu, 1962) показали, что важную роль в генезе К.-г. р. играют мембранноионные сдвиги, происходящие в клетках потовых желез на стадии их пресекреторной активности. Радиоактивным методом было установлено, что электрические потенциалы кожи образуются в результате разной скорости трансмембранного переноса ионов натрия в клетках между наружным и внутренним слоями кожи в связи с различным уровнем их энергетического обмена (ок. 5 - 10% энергии окислительно-восстановительных процессов, протекающих в коже, преобразуется в биоэлектрическую энергию).

К.-г. р. регистрируется обычно в форме разности потенциалов между двумя участками кожной поверхности или снижения сопротивления кожи к постоянному току.

При регистрации К.-г. р. электроды располагают, напр., на ладони и тыльной стороне кисти. Кривая записи К.-г. р. отражает медленное колебание разности потенциалов (или электрического сопротивления) со скрытым периодом реакции в пределах от 1 до 5 сек.

К.-г. р. проявляется совместно с потоотделительной, зрачковой, сосудистой и другими реакциями, что позволяет рассматривать ее как объективный показатель состояния вегетативной нервной системы (см.) и эмоциональной сферы. На проявление К.-г. р. влияет суточная периодика физиол, функций, возраст испытуемого, состояние эндокринной системы, действие принятых медикаментов и другие факторы. Регистрация К.-г. р. используется при изучении процессов высшей нервной деятельности (Е.Н. Соколов, 1958; П. В. Симонов, 1964), т. к. она является постоянным компонентом ориентировочно-исследовательской реакции (см.) и ее можно воспроизвести условнорефлекторно.

Библиография: Кожевников В. А. Сравнительная характеристика кожно-гальванических рефлексов, наблюдаемых при измерении разности кожных потенциалов и кожного сопротивления, Физиол, журн. СССР, т. 41, № 2, с. 195, 1955; Симонов П. В. Теория отражения и психофизиология эмоций, М., 1970, библиогр.; Тарханов И. О гальванических явлениях в коже человека при раздражениях органов чувств и различных формах психической деятельности, Вестн, клин, и суд. психиат, и невропат., № 1, с. 73, 1889.

Основные понятия:

Гальваническое сопротивление кожи (ГСК) – электрическое сопротивление, измеренное между двумя электродами, располагающимися на коже на расстоянии примерно дюйма друг от друга, при прохождении слабого электрического тока.

Гальванический потенциал кожи (ГПК) - напряжение измеренное (с помощью усилителя) между двумя электродами, располагающимися на коже.

Изменения ГСК и ГПК , связанные с эмоциями испытуемого, вместе составляют кожно-гальваническую реакцию (КГР) .

Физиологическое основание КГР – изменения в автономном тонусе, особенно симпатическом, происходящее в коже и подкожной ткани в ответ на изменение эмоционального состояния.

Регистрацию КГР часто объединяют с регистрацией других физиологических показателей, зависящих от автономной нервной системы, таких как частота сердечных сокращений (ЧСС), частота дыхания, кровяное давление. Устройство, регистрирующее набор таких показателей, называют полиграфом .

ЦЕЛИ РАБОТЫ:

1) Ознакомиться с процедурами регистрации КГР.

2) Зарегистрировать и проанализировать изменения частоты дыхания, ЧСС (ЭКГ), ГСК, связанные

с соматическими (телесными) и специальными сенсорными раздражителями (стимулами).

3) Зарегистрировать и проанализировать изменения частоты дыхания, ЧСС, ГСК, связанные с

когнитивным (познавательным) поведением и эмоциями.

ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ: Компьютеризированный комплекс для лабораторных электрофизиологических исследований BIOPAC, наборы электродов, электродный гель и липкие фиксаторы, очищающее (спиртосодержащее) средство для кожи, датчик дыхательного усилия, 9 листов (А4) бумаги разных цветов.

ХОД РАБОТЫ:

Включение и калибровка.

Включите компьютер. Подключите электроды и датчики: Дыхательного усилия (SS5LB) – канал 1 (СН 1); набор электродов для ЭКГ (SS2L) – канал 2 (СН 2); электроды для КГР - канал 3 (СН 3).

Включите блок BIOPAC. Закрепите датчик дыхательного усилия на испытуемом. Электроды для КГР заполните электродным гелем и прикрепите липкой лентой у основания последней фаланги указательного и среднего пальца (со стороны ладони). Расположите три электрода для регистрации II отведения ЭКГ (красный – левая лодыжка; чёрный – правая лодыжка; белый – правое запястье).

Запустите программу Biopac Student Lab. Выберите урок 9 (L09-Poly-1) и нажмите OK. Внесите имя файла и нажмите ОК.

Калибровка.

Нажмите Calibrate. На третьей секунде калибровки прозвучит сигнал, и испытуемый должен глубоко вдохнуть и выдохнуть, а затем вернуться к нормальному дыханию. По окончании калибровки все три канала регистрации должны отражать некоторые колебания. Если какой-то канал не отображает колебаний данных, нажмите Redo Calibration (Повторить Калибровку).

Регистрация данных.

Испытуемый должен сидеть в расслабленном состоянии. Нажмите Record (Запись). Начнётся запись и автоматически создастся метка добавления с текстом “Count and touch” («Cчёт и прикосновение»). Подождите 5 секунд. Попросите: 1) назвать своё имя; 2) посчитать от 10 в обратном порядке; 3) посчитать от 30, вычитая из результатов нечётные числа в возрастающем порядке (30, 29, 26, 21 …). Регистратор должен вставлять метки событий в моменты предшествующие ответам Испытуемого (вставка метки – F9). Нажмите на Suspend (Приостановить). Если кнопка Suspend была нажата преждевременно или произошло смешение электродов от кожи, нажмите “Redo” (Повторно выполнить).

Нажмите Resume (Продолжить), при этом запись возобновится и автоматически создастся метка добавления с текстом “Concentration on colored squares” («Концентрация на листах цветной бумаги»). C интервалом 10 секунд предъявляйте испытуемому листы бумаги в следующей последовательности: белый, чёрный, красный, синий, зелёный, жёлтый, оранжевый, коричневый, фиолетовый. Регистратор вставляет метки событий (F9) для обозначения изменения цвета. Нажмите на Suspend (Приостановить). Если кнопка Suspend была нажата преждевременно или произошло смешение электродов от кожи, нажмите “Redo” (Повторно выполнить).

Нажмите Resume (Продолжить), при этом запись возобновится и автоматически создастся метка добавления с текстом “Series of Yes/No questions” («Вопросы Да/Нет»). Испытуемому задаются 10 вопросов, на которые он отвечает «да» или «нет». Каждый вопрос-ответ должен занимать около 10 секунд. Регистратор должен вставлять метку, когда вопрос задан, и ещё одну, когда Испытуемый начинает отвечать.

Вопросы: 1) Вы студент? 2) У Вас голубые глаза? 3) У Вас есть братья? 4) Вы получили 5 на последнем экзамене? 5) Вы водите мотоцикл? 6) Вам меньше 25 лет? 7) Вы когда-нибудь были на другой планете? 8) Вас посещали инопланетяне? 9) Вы смотрите «Фактор страха» 10) Вы честно ответили на все вопросы?

Нажмите на Suspend (Приостановить). Если кнопка Suspend была нажата преждевременно или произошло смешение электродов от кожи, нажмите “Redo” (Повторно выполнить).

Нажмите Done (Готово). Для регистрации данных другого испытуемого выбрать опцию – “Record from another subject”.

Анализ данных.

Войдите в режим просмотра сохранённых данных (Review Saved Data) и выберете нужный файл. Канал СН 3 отображает КГР, СН 40 – Дыхание, СН 41 – ЧСС.

Настройте окно для оптимального отображения первых 5-ти секунд регистрации. Установите каналы вычислений: СН 41 – value (величина амплитуды в момент, выделенный I-образным курсором, если выделен участок – амплитуда в его конечной точке), CH 40 – BPM (число вдохов в минуту, т.е. – разница между временем начала и конца выделенного участка, поделённая на 60 секунд), CH 3 – value, CH 3 – none. С помощью I-образного курсора выберете точку на 2-секундной отметке и запишите значения ЧСС и КГР. Выделите область от начала одного вдоха до начала следующего и запишите частоту дыхания. Просмотрите интервалы после меток 1-го сегмента, найдите точку максимальной КГР и определите значения ЧСС и КГР в этой точке. Выделите область от начала одного до начала другого вдоха и определите частоту дыхания.

Повторите для соответствующих участков 2-го и 3-го сегментов регистрации.

ОТЧЕТ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ИЗМЕРЕНИЙ

Дата: Имя испытуемого -

Возраст- Рост - Вес - Пол: Муж. / Жен.

Заполните таблицы: В – возрастание базовой линии, У – убывание, НИ – нет изменений.

Данные сегмента 1

Данные сегмента 2

Данные сегмента 3

Одним из ведущих показателей состояния центральной нервной системы в оценке эмоциональной напряженности является кожная реакция (КР). В настоящее время выделяются два типа КР: фазическая и тоническая. Фазическая КР (от слова "фаза" - переменная величина) - это ответ центральной нервной системы на какой-то короткий ситуационный раздражитель, который называют реакцией на новизну информации. Но,если подозреваемому беспрерывно говорить: "Ты изнасиловал", то после нескольких повторов ответная реакция начнет снижаться и вскоре прекратится вообще.

Снижение показателей может наступать уже после четвертого-пятого предъявления. В основе этого явления лежит "привыкание" к значимому сигналу. Оно определяется уровнем мотивации в сокрытии информации, типом нервной системы человека, его функциональным состоянием.

Тоническая кожная реакция - это медленное изменение кожного сопротивления или кожного потенциала (напряжения), которое характеризует нервно-эмоциональное состояние. Если человека неожиданно поместить в стрессовую ситуацию, то тоническая КР перестроится в течение 2-3-х минут. Две-три минуты - это время запаздывания тонической реакции на эмоциональный раздражитель. Величина кожного сопротивления, которая реально наблюдалась в стрессовой ситуации, менялась от 300-600 кОм до 1-0,1 кОм. На первом этапе изучения кожных реакций исследователи разграничивали методики по способу измерения. Если регистрируют напряжение между двумя участками биоткани, то его называют кожно-гальванической реакцией (КГР) по имени ученого Л. Гальвани, впервые наблюдавшего это явление. Иногда эту процедуру называют электродермографией (от греческого слова derma - кожа).

Вопросу изучения кожной реакции КР в условиях лабораторного и производственного эксперимента посвящено значительное количество работ как у нас (И.С. Кондор, 1980, Н.А.Леонов, 1980, А.А. Крауклис, А.А. Алдерсонс, 1982 и др.), так и за рубежом (Wang 1961, Codor1963, Edelbery 1964, Hori 1982 и др.). История открытия этого явления относится к концу девятнадцатого века, когда в 1888 г. Ч. Фере в 1889 г. И.Р. Тарханов впервые установили взаимосвязь между уровнем кожного сопротивления (кожного потенциала) и психофизиологическим состоянием организма.

В своей работе, представленной на заседании Санкт-Петербургского общества психиатров и невропатологов, И.Р. Тарханов сообщил, что любое раздражение, нанесенное человеку, через некоторое время скрытого периода вызывает сильное изменение уровня регистрируемых показателей. Причем, наносимые раздражения не обязательно связаны с самой кожей. Даже мысленное выполнение арифметического действия вызывает значительные изменения кожного потенциала. При этом величина отклонения зависит от состояния испытуемого и глубины его воображения. С развитием утомления величина ответной реакции значительно снижается. В дальнейшем открытие, сделанное И.Р Тархановым, нашло отражение в мировой литературе как"феномен Тарханова", заключающийся в том, что с помощью чувствительного гальванометра измерялся электрический потенциал поверхности кожи при различных состояниях исследуемого организма. Параллельно с Тархановым, практически в одно и то же время, Фере выявил аналогичную зависимость в изменении кожного сопротивления. Такие ученые как В.П. Горев, (1943), S. Duret R. Duret, (1956) и др. провели сравнительную оценку двух методик измерения кожного сопротивления и кожного потенциала.

У испытуемых одновременно регистрировали КР и электрокожное сопротивление при различных звуковых, световых, болевых раздражителях. Ими было установлено, что формы кривой практически идентичны. Несмотря на то, что со дня первого серьезного изучения кожного потенциала прошло более 100 лет, вопрос механизма кожно-гальванического рефлекса остается довольно спорным. Так, в 1889 г И.Р. Тарханов пришел к выводу, что потенциалы кожи возникают за счет отведения биотока от участков с разным количеством потовых желез. Для реализации своей идеи И.Р. Тархановым была предложена специальная методика отведения кожного потенциала. В качестве точек наложения электродов им были рекомендованы ладонная и тыльная поверхности кисти и предплечье человека. В основе механизма возникновения потенциала кожи, как считал И.Р. Тарханов, лежит изменение интенсивности выделения пота под влиянием центральной нервной системы. Теория Тарханова о происхождении КР была поставлена под сомнение в 1963 г. (Zyerina, Skoril, Saurek). Изучая скорость распространения КР, они установили, что в верхних конечностях она составляет 154,9 см/сек, а в нижних-71,6 см/сек. В связи с этими данными вполне оправдано предположение, что в основе возникновения КР не могут лежать обменные процессы, тем более функция потовых желез. Так как их выделительные процессы слишком инертны по сравнению со скоростью проведения КР.

Независимость происхождения КР от функционального состояния потовых желез была продемонстрирована работами Wilcott (1957). Исследуя одновременно потоотделение, электросопротивление кожи и кожный потенциал с ладоней 35 испытуемых во время проведения тестов на устное решение математических задач, Wilcott и др. установили, что изменение электрокожного сопротивления наступает раньше на 1,1 сек., чем потоотделение. Было установлено, что время запаздывания КР у одного и того же испытуемого практически постоянно. Несмотря на ряд противоречащих и даже нередко исключающих друг друга теорий о происхождении постоянного потенциала, вопросов участии центрального нервного аппарата в этом процессе ни у кого не вызывает сомнений. Кожная реакция тесно связана как с общим состоянием центральной нервной системы, так и различных ее отделов.

Регистрируя площадь описываемой кривой КР с обеих рук, Раевская и др. (1985) выявили асимметрию в реакции, В спокойном состоянии, когда обследуемому предъявлялась серия фотовспышек, КР была более выражена на левой руке, а при отсчете временных интервалов в уме были больше показатели на правой руке. Это связано, по-видимому, с тем, что в данном случае преимущественно активизируется левое полушарие. Исследования, проведенные в процессе перехода от бодрствования ко сну, показали, что в ходе засыпания фазическая активность КГР снижается, достигая минимума в период сна.

Была сделана попытка изучения суточных ритмов электрокожного сопротивления с целью установления его периодики. Так, Pytenfranz, Hellbrugge, Niggeschmid (1956), исследуя суточную периодику на 8 испытуемых, установили, что ритм колебаний этого сопротивления с 8 до 11 часов был значительно выше, а с 12-15 и 18-20 часов ниже среднего уровня. Суточные кривые электрокожного сопротивления детей, в общем, аналогичны кривым взрослых, хотя и были сдвинуты влево на 1-2 часа (у детей утренний максимум в 8 часов, у взрослых в 10 часов, дневной минимум соответственно в 12 и 14 часов). Максимальное "уплощение" кривой и наибольшая ее стабильность у детей наблюдалась в 20-22 часа, а у взрослых после 24 часов. Кожная реакция - один из тех показателей, который является безотказным индикатором организма на новизну раздражителя. КР возникает только в результате рассогласования поступившей информации с ожидаемой, а не является результатом "раздражения" в обычном смысле этого слова. (Е.Н. Соколов, 1960, 1962).

На характер КР существенно влияют также возрастные и индивидуально-половые различия (Е.Н. Кутчак и др.). Изучая изменения сопротивления кожи человека в процессе его развития, установили, что минимальные цифры наблюдаются у новорожденных, а, начиная с одного года, кожное сопротивление постепенно увеличивается. В пожилом возрасте прослеживается снижение КР, достигая в старческом возрасте величины не намного большей, чем у новорожденных.

Исследования В.Н. Мясищева (1929, 1936) выявили прямую связь между величиной раздражителя и амплитудой КР В то же время в работе А.И. Зингермана (1967) была показана обратная зависимость между вероятностью появления сигнала и величиной кожно-гальванической реакции. Чем меньше вероятность его появления, тем больше ответная реакция КР. Кожная реакция сопровождает все психические процессы человека, особенно если они носят явную эмоциональную окраску, являясь суммарным биологическим эффектом, характер которого определяется функциональным состоянием большого количества органов и тканей организма и позволяет в отдельных случаях довольно тонко анализировать психофизиологические реакции человека (А.К. Подшибякин, 1949, 1954; И.А. Ветохин, Л.П. Тимофеева, 1957). В 1967 Lakte установил, что КР может отражать подготовку организма к предстоящему восприятию информации с учетом физиологических особенностей человека и характера мотиваций.

Изучение КР при различных степенях напряженности позволило выявить прямую зависимость величины изменения сопротивления кожи от величины эмоциональной напряженности. Кожно-гальваническая реакция может быть использована не только как индикатор эмоционального состояния человека, но и, при соответствующих условиях, позволяет определять его величину. Большему по социальной значимости раздражителю (при условии одинаковой эмоциональной устойчивости организма) будет соответствовать более выраженное проявление кожной реакции.

В основе КР лежат нервные механизмы, отражающие, в конечном итоге, как величину раздражителя, так и вероятность его появления (энтропию). Характер ответа КР во многом определяется функциональным уровнем системы регулирования, устал или бодр человек, наличия у него патологии. Для оценки информативности КР использовались различные методические подходы. Изучалось время запаздывания (Dorrow 1967), максимальная амплитуда (А.А. Крауклис, А.А. Алдерсонс, 1982), длительность и площадь волн (П.В.Тараканов, 1982). Каждый из способов имеет право на существование, хотя, на наш взгляд, измерение площади волн КР следует считать наиболее информативным показателем. Анализируя результаты исследований различных авторов по КР, мы видим, что, в отдельных случаях, при воздействии сравнительно одинаковых источников стресса на человека, исследователи пришли к совершенно противоположным результатам. Для выявления причин противоречивости полученных результатов было проведено специальное исследование (В. А. Варламов, 1974). В эксперименте участвовали две группы испытуемых: эмоционально устойчивые и эмоционально неустойчивые, неадекватно реагирующие на стресс. Тоническая и фазическая составляющие КГ регистрировались на фоне постепенно возрастающую нервно-эмоциональную нагрузку (отрезок а - м рис.2). Было установлено, что тоническая составляющая КР с ростом эмоционального напряжения менялась однонаправлено (кожное сопротивление снижалось). В то же время, фазическая КР имела двухфазную зависимость от величины эмоционального напряжения (рис. 2). На первом этапе выполнения задания наблюдалось увеличение частоты и амплитуды осцилляции фазической КР. Далее, с продолжением увеличения эмоционального напряжения, наблюдалось снижение амплитуды КР (точка М). Эти исследования еще раз подтвердили необходимость быть внимательными к функциональному состоянию человека при исследовании, стремиться оптимизировать его состояние, в противном случае данные полиграфного обследования будут существенно искажены

Рис. 2. Измерение частоты и амплитуды КР при плавно нарастающем и плавно снижающемся эмоциональном напряжении:

а - фон,
б - максимальная ответная реакция на этапе увеличения эмоционального напряжения,
с - минимальная реакция в момент максимального стресса,
д ~ максимальная ответная реакция на этапе снижения эмоционального напряжения,
е - прекращение действия эмоционального раздражителя,
М - максимальное эмоциональное напряжение

Анализ данных о механизме возникновения и регулирования кожной реакции, ее информативных признаков показал, что:
-тоническая кожная реакция является отражением глубинных процессов функциональной перестройки в центральной нервной системе;
- величина "ответа" кожно-гальванического рефлекса находится в прямой зависимости от новизны раздражителя, типологических особенностей высшей нервной деятельности, уровня мотивации обследуемого и его функционального состояния;
- динамика показателей фазической КР может быть критерием степени эмоционального перенапряжения функциональной системы человека. Если дальнейший рост эмоционального напряжения ведет к снижению фазической КР, то это говорит о пределе функциональных возможностей обследуемого;
- методики регистрации, измерения динамики кожного сопротивления, или потенциала кожи, сточки зрения информативности не имеют различия;
- информативные признаки кривой КР являются общими для любых периодических кривых.

При анализе КР необходимо учитывать характеристики подвижности нервной системы людей с учетом региональных и национальных особенностей. По кривой КР нельзя определить, представитель какой национальности проходит тестирование, грузин или чеченец, но то, что они представители "южных" народов, оба темпераментные, с подвижной нервной системой, - определить можно. Показатели, которые могут быть использованы для последующего анализа, представлены на рис. 3. К ним следует отнести время запаздывания реакции (отрезок а-б). С момента предъявления стимулирующей информации обследуемому время запаздывания реакции составляет в норме 1,2-3 сек. Длина восходящей кривой (отрезок б-в) характеризует мощность активирующих процессов возбуждения. Нисходящая кривая (отрезок в-г) - интенсивность включения тормозных процессов. Время, за которое реакция достигла максимума (1Д определяет подвижность процессов возбуждения.

Практически во всех случаях при анализе кривых КР измеряется максимальная высота кривой (h), отражающая силу эмоционального ответа центральной нервной системы обследуемого на предъявляемый стимул. Высокую информативность представляет площадь, замеренная под кривой (S,}. Она является интегральным показателем, объединяющим амплитуду (Ы) и общую длительность кривой t 1 . Несет информацию и отрицательная фаза основной кривой (п). Отрицательная фаза-это часть кривой, которая

Рис. 3. Показатели, характеризующие кривую КР:

А - амплитуда реакции,
В - время,
С - стимул,
а, б - время запаздывания реакции,
б, в - длина "восходящей" кривой,
в, г - длина "нисходящей" кривой,
t, - время, за которое реакция достигла максимума,
tg - время, за которое реакция пришла к исходному состоянию,
h- амплитуда кривой,
S- площадь под кривой,
D - вершина отрицательной фазы кривой,
h- амплитуда отрицательной фазы кривой,
е, з - "затухающие" кривые.

Находится ниже нулевой линии и характеризует степень тормозных реакций центральной нервной системы, призванных для коррекции реакций возбуждения. Кривая отрицательной фазы (вершина "Д") анализируется по тем же показателям, что и основная (по длительности амплитуды и т.д.) с той лишь разницей, что она характеризует тормозные процессы. Чем больше амплитуда h в кривой отрицательной фазы, тем активней подключалась система, противодействующая, то есть тормозящая процессы возбуждения после их проявления. Состояние возбуждения, вызванное предъявленным стимулом, не может быть постоянным, бесконечным.

Включение механизмов торможения несет защитную функцию, так как длительное нахождение организма человека в состоянии возбуждения нежелательно, пагубно отражается на системе в целом. Если тормозящий механизм очень мощный, то кривая "проскакивает" нулевой уровень и переходит в "отрицательную фазу (рис. 4 - кривая 1Б). Таким образом, чем ярче у обследуемого выражена "отрицательная" фаза в кривой КР, тем больше возможность у подозреваемого контролировать свое состояние в экстремальных условиях.

Однако следует помнить, что возможны исключения, связанные с индивидуальными особенностями обследуемого, либо применяемой им техникой противодействия. Нисходящая часть кривой является отражением включения тормозных процессов. Чем мощней этот процесс, тем быстрей компенсируется возбуждение и тем круче кривая стремится к изолинии (рис. 4 - кривая 1Б). Если реакция КР положительная, т.е. кривая находится вверху от изолинии, то ее восходящая часть и амплитуда определяются процессами возбуждения. В норме баланс возбудительно-тормозных процессов выражается соотношением как 1,0: 1,2. Тормозные процессы должны незначительно преобладать, над процессами возбуждения, примерно на 5-10%. Наличие мощного тормозного процесса имеет большое значение для нормального функционирования нервной системы. Однако важную роль в реагировании на стимулирующую информацию играет и наличие согласованности, сбалансированности, взаимодействия процессов возбуждения и торможения.

При отсутствии сбалансированности и согласованности торможение, включенное однажды, очень долго будет воздействовать на организм человека, что тоже может привести к затруднениям при интерпретации полученных результатов. Это явление прослеживается на кривой № 2Б (рис. 4). Возникшее возбуждение (вершина "А") было компенсировано торможением (Б), которое не "отключалось" практически до конца регистрации реакции. На практике встречаются и противоположные реакции (кривая 3). Кривая от вершины "А", вызванной повышенным возбуждением на стимул (N), очень медленно

Рис. 4. Некоторые виды формы КР в фоне и после подачи стимула:

N - стимул,

А, Б, В, Г - вершины кривой,

Изолиния.

возвращается к исходному уровню. Это явление возможно в том случае, если ответный, тормозной процесс включается медленно, вяло, неадекватно силе процесса возбуждения. Отсутствие сбалансированности активирующих и угнетающих процессов прослеживается и на рис. АЛ- После стандартного реагирования на стимул, кривая не затухает и не возвращается к нулевой линии. На ней появляется несколько небольших всплесков, продолжающихся практически весь период измерения. Следует иметь в виду, что чем больше согласованность процессов возбуждения и торможения, тем меньше прослеживаются дополнительные вершины на кривой.

Система регулирования в организме устроена так, что постоянно существует определенный дисбаланс корректирующих процессов. Это связано с тем, что команды из "центра" о включении тех или иных реакций поступают с опозданием, а, следовательно, происходит их некоторое перерегулирование. В нашем примере (кривая 4) это явление четко видно. После возрастания процесса возбуждения, приведшего к появлению вершины "А", включаются тормозные реакции. Кривая резко снижается, достигая изолинии. К моменту поступления команды в "центр" о том, что процесс приведения реакции возбуждения к исходному базовому уровню закончен, поступит обратная команда - ослабить тормозные процессы.

Пройдет время, кривая "проскочит" базовую линию (точки Б,В, Г). И будет"подключена" система, повышающая возбуждение, и кривая пойдет вверх, стремясь достигнуть исходного уровня. И опять, за счет запаздывания команд, произойдет "проскакивание" изолинии и т.д.

В данном случае мы имеем дело с системой, которая постоянно находится в движении, никогда не останавливаясь. Амплитуда этих "качаний" тесно связана с величинами эмоционального напряжения и определяется общим функциональным состоянием обследуемого. Этим и объясняется появление дополнительных вершин на кривой или увеличение амплитуды уже существующих ранее. На практике можно встретить увеличение как числа вершин, так и их амплитуды, хотя это явление не обязательно.

Возможны случаи, когда дополнительные вершины кривой более четко выражены в фоне до начала тестирования (рис. 4 - кривая 5 вершины В и Б). При начале тестирования они резко уменьшаются или исчезают совсем. Это объясняется стрессом ожидания, в основе которого лежит дефицит информации о процедуре проверки. Данный тип реакции наблюдается у людей, для которых отсутствие (дефицит) информации, ее неопределенность вызывают большее эмоциональное напряжение, чем сама информация (кривая 5).

Рис.5 Различные формы реакции КР в ответ на предъявляемый стимул:
N-стимул
A,В-вершины кривой

Стресс ожидания может проявиться и в повторном появлении "вершин" на кривой (кривая 6Б}. Этот ложный сигнал, не несущий информации на предъявленный стимул (вопрос), легко определяется, если ему предшествовал продолжительное время относительно ровный участок полиграммы. Специалисту необходимо помнить, что "запаздывание" появления ответной реакции на предъявляемый вопрос лежит в пределах 1,2-3 секунды от момента осознания обследуемым предъявляемой ему информации, если запись результатов начинается после заданного вопроса. Поэтому"ключевое" слово в вопросе должно стоять в конце фразы. Например, можно построить фразу: "Вы убили женщину с ребенком?". Реакция КР может быть получена после слов "убили". В данном примере оно является основным (ключевым) в образовании эмоционального напряжения. Эту же информацию можно было предъявить обследуемому в другой последовательности: "Женщину с ребенком Вы убили?". В данном вопросе ключевое слово стоит в конце фразы. Ответная реакция на него проявится через 1,2-3 сек. Если "ответная" реакция на кривой КР будет наблюдаться через 4-6 секунд, или более, то она вызвана не предъявленным стимулом, а ассоциативным воспоминанием о событиях, связанных с его прошлым, в том числе и криминальным. В случае если основная информация, заложенная в предъявленном вопросе, и ассоциативная осознается обследуемым с небольшими временными задержками, то кривая может иметь несколько вершин (рис. 5-2 А, Б). Например, данная реакция может быть в том случае, если у гражданина "М", ранее судимого за изнасилование, при предъявлении значимого вопроса, начинается обычная реакция через 1,2-2 сек. после "ключевого" слова, а в это мгновение он вспомнит место лишения свободы, где ему, по стечению обстоятельств, чудом удалось остаться живым. Эта информация является тем стимулом, который вызывает дополнительное эмоциональное напряжение. Возможно, что эти воспоминания могут быть несколько затянуты во времени. В таком случае наблюдается вторая, довольно мощная вершина (рис. 5 -кривая 3 Б). В данном примере с гражданином "М" возможны случаи, когда после "ключевого" слова он сначала вспомнит события на зоне (рис. 5 - кривая 4 А), и потом совершенное им очередное преступление (4 Б).

Электрическая активность кожи - кожно-гальваническая реакция (КГР) - определяется двумя способами. Первый, предложенный С. Фере (Fere) в 1888 г., представляет собой измерение кожного сопротивления. Второй - измерение разности потенциалов между двумя точками на поверхности кожи - связан с именем И.Р. Тарханова (1889).

Сопоставление КГР, измеренных по методу Фере и по методу Тарханова, привело к выводу, что изменения разности кожных потенциалов и кожного сопротивления отражают одну и ту же рефлекторную реакцию, фиксируемую в различных физических условиях (Кожевников, 1955). Изменения сопротив­ления всегда представляются однофазной волной уменьшения исходного кожного сопротивления. Изменения кожных потенциалов могут выражать­ся в виде волн различной полярности, часто многофазных. Согласно Р. Эдель-бергу (Edelberg, 1970), разность потенциалов кожи включает эпидермальный компонент, не связанный с активностью потовых желез, тогда как проводи­мость кожи его не имеет, то есть отражает состояние потовых желез.

При измерении кожного сопротивления с внешним источником тока, присоединенным отрицательным полюсом к ладони, латентный период из­менения сопротивления оказывается на 0,4-0,9 сек больше, чем скрытый пе­риод изменений разности потенциалов. Динамические характеристики фа-зической КГР достоверно отражают быстропротекающие процессы в ЦНС. Характер и форма тонического компонента являются индивидуальными по­казателями и не обнаруживают чет­кой зависимости от типа деятельно­сти (Кузнецов, 1983).

В возникновении КГР участвуют два главных механизма: периферичес­кий (свойства самой кожи, в том чис­ле активность потовых желез) (Biro, 1983) и передаточный, связанный с активирующим и пусковым действием центральных структур (Lader, Motagu, 1962). Различают спонтанную КГР, развивающуюся при отсутствии внеш­него воздействия, и вызванную - от­ражающую реакцию организма на внешний стимул.

Для регистрации КГР использу-

ют неполяризующиеся электроды, накладываемые обычно на ладон­ную и тыльную поверхность рук, кончики пальцев, иногда - на лоб или ступни ног.

Наиболее эффективна КГР в со-

четании с другими методами при оценке эмоционального состояния испы­туемых (рис. 2.24).

Все описанные методы получения психофизиологической информации имеют свои достоинства и недостатки. Одновременное использование сра­зу нескольких из них в одной экспериментальной ситуации позволяет по­лучить более надежные результаты.

Ассоциативный эксперимент как инструмент анализа

Психических явлений

Впервые ассоциативный эксперимент был предложен в 1879 г. Ф. Гальтоном, родственником Ч. Дарвина. Он проявил себя новатором в различных обла­стях человеческих знаний. Ф. Гальтон ввел дактилоскопию в Скотленд-Ярде, оценил важность близнецового метода в генетическом анализе, пред­ложил новые статистические методы при анализе биологических данных, создал первый тест для оценки интеллекта. Как и большинство исследова­телей в области психологии того времени, многие экспериментальные ис­следования он проводил на себе.

Предложенный Ф. Гальтоном вариант ассоциативного метода выглядел сле­дующим образом. Он выбрал 75 английских слов, написал каждое на отдель­ной карточке и отложил на несколько дней. Затем одной рукой брал карточку, а другой с помощью хронометра отмечал время, когда прочитанное слово вы­зывало у него две различные мысли. Ф. Гальтон отказался опубликовать резуль­таты эксперимента, сославшись на то, что “они обнажают сущность человечес­кой мысли с такой удивительной отчетливостью и открывают анатомию мыш­ления с такой живостью и достоверностью, которые вряд ли удастся сохранить, если опубликовать их и сделать достоянием мира” (Miller, 1951).

Систематически метод свободных ассоциаций для оценки состояния че­ловека стал применяться 3. Фрейдом (1891). В его трактовке метод выгля­дел иначе: больной, лежа на кушетке, в течение часа произносил слова, фра­зы, высказывал мысли на темы, которые всплывали в его сознании.

Иногда такого рода ассоциирование было связано со сновидениями, по­разившими больного в детстве и часто повторяющимися в зрелом возрасте. 3. Фрейд показал, что возникновение длительных пауз или трудности в про­цессе ассоциирования свидетельствуют, как правило, о приближении к об­ласти неосознаваемого самим испытуемым психического конфликта.

Дальнейший вклад в развитие ассоциативного метода внес К. Юнг (1936), существенно видоизменивший его и создавший собственно ассоциативный эксперимент. В это же время подобное исследование проводил Макс Верт-геймер (Wertheimer e. а., 1992), работы которого менее известны и оказали меньшее влияние на дальнейшее развитие психофизиологии.

К. Юнг использовал 400 различных слов, среди которых были 231 суще­ствительное, 69 прилагательных, 82 глагола, 18 предлогов и числительных. Особое внимание уделялось тому, чтобы все слова были известны больно-

му, резко различались по смыслу и звучанию, не ограничивали его в подбо­ре ассоциаций какой-либо одной областью. С помощью хронометра оцени­вался латентный период вербального ответа и качественные особенности ас­социирования. К. Юнг считал, что, невзирая на кажущуюся произвольность ассоциативного процесса, обследуемый невольно выдает то, что ошибочно считает наиболее скрытым.

К. Юнг подчеркивал, что при анализе ассоциирования исследуются сра­зу несколько процессов: восприятие, индивидуальные особенности его ис­кажения, интрапсихические ассоциации, словесное оформление и двига­тельное проявление. Он обнаружил объективные критерии связи предъяв­ляемого слова с комплексом, вытесненным в бессознательное. Этими крите­риями являются: удлинение латентного периода вербального ответа, ошиб­ки, персеверации, стереотипии, оговорки, цитаты и т. д. Однако К. Юнг субъективно интерпретировал полученные результаты, и его разветвленная классификация ассоциаций представляет собой компиляцию нескольких принципов анализа, переход от одного к другому в которой чрезвычайно субъективен, а сами методы исходят из разных предпосылок (грамматичес­ких, психологических, медицинских или физиологических).

В то же время К. Юнг впервые максимально объективизировал проце­дуру исследования. Результатом этой работы, кроме критериев определения области бессознательно существующего конфликта, было обнаружение фак­та, что ассоциации часто представляют собой не ближайшее всплывшее со­держание, а следствие целого ряда ассоциативных процессов. Он обратил внимание и на трудность поиска здоровых испытуемых для обследования, особенно среди образованных людей.

Нерешенность вопроса качественного анализа ассоциаций сохранилась до сих пор.

Дж. Диз (Dees, 1965), анализируя принципы общепринятых классифи­каций ассоциаций, отмечал, что они “отчасти психологические, отчасти ло­гические, отчасти лингвистические и отчасти философские (эпистемологи­ческие)”. Эти классификации не имеют никакого отношения к ассоциатив­ному процессу и привязываются к нему достаточно произвольно. При этом делается попытка втиснуть ассоциации в те схемы отношений, которые об­наружены в грамматике, разного рода словарях, психодинамических теори­ях, а также различных представлениях об организации физического мира.

Одну из первых классификаций предложил Д. Юм (1965), который вы­делил 3 типа ассоциаций: по сходству, по смежности во времени и события, связанные причинно-следственными отношениями. Наиболее типичной яв­ляется классификация, предложенная Дж. Миллером (Miller, 1951), в кото­рой ассоциации группируются по контрасту, сходству, подчинению, сопод­чинению, обобщению, ассонансу, по связи “часть - целое” и возможности рассматривать ее как дополнение, по отношению к эгоцентризму, связи на основе одного корня, возможности быть представленным как проекция. Д. Слобин и Дж. Грин (1976) отмечают, что “эти классификации очень остро­умны, но не совсем ясно, к каким выводам они могут привести, как опре­деляются их основы и каковы их пределы”.

Ассоциативный эксперимент ши­роко применялся для анализа высшей нервной деятельности здорового и больного мозга взрослого человека и ребенка (Иванов-Смоленский, 1963). При этом в расчет принимались ла­тентный период вербального ответа и его средняя вариация, тип и характер ассоциации в соответствии с той или иной классификацией, комплексные реакции, т.е. вполне определенные реакции, вызванные аффектогенны-ми раздражителями.

А.Р. Лурия (1928) предложил свою модификацию ассоциативного экс­перимента, названную им сопряжен­ной моторной методикой. Испытуемо-

му предлагается слово-стимул, в ответ на которое он должен произнести пер­вое пришедшее в голову слово-ассоциацию и одновременно нажать на пнев­матическую грушу. Эта процедура позволяет, кроме латентного периода вер­бального ответа, измерить скрытый период и исследовать форму сопряжен­ной двигательной реакции, зафиксированную самописцем. Оказалось, что в том случае, когда испытуемому предъявляются слова, не имеющие для него эмоциональной значимости, латентный период вербального ответа и сопря­женной моторной реакции совпадают, а сама моторная реакция имеет про­стую форму.

При предъявлении аффектогенных слов латентный период ассоциации существенно изменяется, поскольку испытуемый пытается скрыть первую возникшую ассоциацию, которую он по тем или иным причинам не может сообщить экспериментатору. Однако с невысказанным ответом связан лег­кий нажим на грушу, и на миограмме появляется излом или характерное дрожание. Это рассогласование между вербальным и двигательным компо­нентами ответа отражает своеобразный напряженный характер ассоциатив­ного процесса.

Проведение ассоциативного эксперимента нередко сопровождается ре-

гистрацией вегетативных реакций, в частности КГР (Levinger, Clark, 1961; Леутин, Николаева, 1988; Николаева и др., 1990) и энцефалограммы (Воро­нин и др., 1976) (рис. 2.25).

Использование ассоциативного теста для анализа реакций спортсменов на нейтральные слова, слова, связанные с успехом/неуспехом, обнаружило сле­дующее: в состоянии психического покоя латентный период ассоциаций на эмоциогенные слова увеличивается на 40 %, а у отдельных, эмоционально неустойчивых спортсменов - на 200 %. Перед стартом у психологически ус­тойчивых спортсменов латентный период меняется мало, незначительно пре­вышая исходные данные. Однако у спортсменов, испытывающих высокий уровень эмоционального напряжения, увеличение латентного периода на сло­ва, связанные с успехом/неуспехом, достигает 300 % (Дашкевич, 1968).

Таким образом, ассоциативный эксперимент может быть эффективным инструментом как для анализа индивидуальной эмоциональной сферы че­ловека, так и для оценки изменения этого состояния под влиянием каких-либо воздействий.

Артефакты -

ненужные в данный момент для исследователя записи электрической активности, являющие­ся помехами.

Вызванный потенциал -

усредненная запись волновой активности мозга при повторных предъявлениях одного и того же стимула.

Кожно-гальваническая реакция -

запись электрической активности кожи.

Компьютерная томография -

современный метод, позволяющий визуализировать особенности строения мозга человека с помощью компьютера и рентгеновской установки.

Кожно-гальванический рефлекс (КГР) или вызванныекожные вегетативные потенциалы характеризуют электрические свойства кожи, связанные, главным образом, с активностью потовых желез, которые, в свою очередь, находятся под контролем симпатической нервной системы.Плотность потовых желез на поверхности тела неравномерна – на ладонях и поджошвах около 400 на 1 квалдратный см поверхности кожи, на лбу около 200, на спине около 60. Существуют два типа потовых желез: апокринные и экринные. Превые, расположенные в подмышечных впадинаъх и паху, определяют запах тела и реагируют на раздражители, вызывающие стресс. Они непосредственно не связаны с регуляцией температуры тела. Вторые расположены по всей поверхности тела, и их главная функция – терморегуляция. Однако те экринные железы, которые расположены на ладонях и подошвах ног, а также на лбу, реагируют в основном на внешние раздражители стрессовые воздействия. В психофизиологии электрическую активность кожи используют как показатель ориентировочной или оборонительной реакции на внешние стимулы и внутреннего эмоционального напряжения. В качестве стимулов обычно используется раздражение кожи электрическим током, вспышка света, звуковой сигнал или глубокий вдох. Однако очень часто наблюдается выраженные изменения электрической активности кожи не вызванные каким-либо внешним раздражителем. Такие проявления, в отличие от вызванной реакции, называют спонтанной активностью, которая имеет эмоциональную и терморегуляционную компоненты. Эмоциональная активность регистрируется на ладонях и подошвах в обычных температурных условиях и усиливается в ответ на внешние возбуждающие стимулы. Терморегуляторная компонента появляются исключительно при возбуждении температуры окружающей среды.

Ориентировочная или оборонительная реакция сопровождается понижением сенсорных порогов, приостановкой текущей физической активности и усилением мышечного тонуса.Эту сложную реакцию сопровождает множество физиологических изменений, в том числе изменение электрической активностимозга, сужение сосудов конечностей, различные изменения сердечного ритма и дыхания. В норме при повторении раздражителя ориентировочная реакция быстро ослабеваетвплоть до полного исчезновения. Замедленное привыкание к физиологически нейтральным стимулам свидетельствует о регидности ВНС, повышенной тревожности или психических отклонениях. Нгапример, у шизофреников привыкание происходит значительно медленнее, чем у людей с ногмальной психикой.в общем случае происходит значительно медленнее, чем у людей с нормальной психикой. В общем случае КГР может рассматриваться как показатель неспецифической нервно-психической напряженности и эмоциональности.

Физиологические механизмы и параметры артериального давления (АД)

Артериальное давление (АД) формируется за счет систолы желудочков в период изгнания из них крови, когда изгоняемая в артерии порция кровиприобретает кинетическую энергию равную половине произведения массы этойпорции на квадрат скорости изгнания. Соответственно, энергия, сообщаемая артериальной крови, имеет тем большие значения, чем больше ударный объем сердца и чем выше скорость изгнания, зависимая от мощности сокращения желудочков. Толчкообразное поступление крови из желудочков вызфывает локальное растяжение стенок аорты и легочного ствола и порождаетударную волну давления, распространение которойс перемещением локального растяжения стенки по длине артерии обуславливает формирование артериального пульса. Величина АД напрямую зависит отсопротивления кровотоку в сосудах (тем больше, чем меньше их просвет, больше их длинна и выше вязкость крови). Сопротивление кровотоку в основном формируется на периферии артериального русла, в мелких артериях и артериолах, называемых резистивными сосудами.

Устойчивость кровяного давления в организме обеспечивается функциональными системами, поддерживающими оптимальный для метаболизма тканей уровень артериального давления. Основным в деятельности функциональных систем являетсяпринцип саморегуляции, благодаря которому в здоровом организме любые эпизодические колебания АД, вызванные действиемфизических или эмоциональных факторов, через определенное время прекращаются, и АД возвращается к исходному уровню. В случае длительных повторяющихся негативных факторов, воздействующих на состояние организма и АД, патологический уровень АД может»закрепиться» , что приводит к возниктновению заболеваний сердечно-сосудистой системы (ССС).

Регуляция кровяного давления осуществляется комплексом сложно взаимодействующихнервных и гумораьных влияний на тонус и деятельность сердца. Управение прессорными и депрессорными реакциями связано с деятельностью бульбарных сосудодвигательных центров, контролируемой гипоталамическими, лимборетикулярными структурами и корой мозга, и реализуется через изсменение активности парасимпатических и симпатических нервов, регулирующих тонус сосудов, деятельность сердца, почек и эндокринных желез, гормоны которых участвуют в регуляции кровяного давления. Среди последних натбольшее значение имеют АКТГ и вазопрессин гипофиза, адреналин и гормоны коры надпочечников, а также гормоны щитовидной и половой желез. Гуморальное звено регуляции АД представлено такжесистемой ренин-ангиотензин, активность которой зависит от режима кровоснабжения и функции почек, простогландинами и рядом иных вазоактивных субстанций различного происхождения (альдестерон, кинины, вазоактивный интестинальныйпептид, гистамин, серотонин и др.)