Журнал «Компьютерра» № 31 от 28 августа 2007 года - Компьютерра

ТЕМА НОМЕРА: Электронная йога

Автор: Алексей Долецкий

Кому не хотелось узнать, как работает организм? Причем не какой-то абстрактный, а свой собственный. Извечное человеческое любопытство заставляет нас прислушиваться к себе: а что там внутри? как оно работает?

До недавнего времени осуществить это желание было невозможно. Во-первых, наш организм, хоть и не является IBM-совместимым, генерирует прерывания (обычно воспринимаемые нами как боль), позволяющие информации о работе периферии достичь нашего сознания только в нештатных ситуациях, когда становится не до любопытства. Во-вторых, созданные к настоящему времени чувствительные датчики и приборы – от кардиографа до томографа – тоже применяются не когда нам хочется, а когда возникнут проблемы со здоровьем. Выхода нет? Есть.

В его основе лежит главный психофизический закон (о зависимости между ощущениями и раздражителями) и его дополнение, предложенное Стивенсом:

I = K·(S – S0)n,

где I – ощущение, K – коэффициент, S – величина стимула, S0 – пороговое значение стимула.

Все беды человеческие берут свое начало исключительно в нашей неспособности тихо сидеть в комнате.

Блез Паскаль

Иными словами, мы способны ощущать лишь достаточно сильные, «надпороговые» раздражители. Сигналы от внутренних рецепторов нашего тела обычно таковыми не являются. Но если их усилить – мы начнем воспринимать информацию о работе нашего организма. Дополнительная стимуляция рецепторов растяжения сосудистой стенки повышенным кровяным давлением заставляет нас ощущать "стук в висках" как при гипертоническом кризе, так и после значительной физической нагрузки. В спокойном состоянии этот же стук можно услышать, усилив чувствительность слухового анализатора с помощью фонендоскопа.

Многие гипертоники чувствуют высокое давление. Но куда лучше было бы почувствовать начинающееся повышение давления и заранее принять меры. Для этого можно ходить с фонендоскопом в ушах (некоторые так и делают). Но оказалось, что при одновременном получении сигнала от подпорогового раздражителя и параллельно по сенсорному каналу искусственной обратной связи возникает феномен "прироста интенсивности ощущения". В результате становится возможным чувствовать слабые сигналы о подсознательной работе нашего организма, а при необходимости – и управлять ею. Способ получения дополнительной информации о работе организма и его составляющих называется биологической обратной связью, ее практическое использование – биоуправлением с биологической обратной связью. В литературе обычно и то и другое обозначают аббревиатурой БОС. Энциклопедия Британника дает следующее определение: "Биологическая обратная связь – тип поведенческой терапии, которая пытается изменять условнорефлекторные реакции на стресс".

Простейший БОС-прибор – обычное зеркало, которое дает обратную связь для более точного контроля над движениями, обеспечивающими тщательное бритье или укладку волос.

Разумеется, современные устройства для БОС сложнее зеркала. Главное отличие в том, что для восприятия внешних сигналов о работе какого-либо органа необходимо длительное и многократное сочетание их с внутренним, подпороговым, раздражителем. Например, если повышение кровяного давления человек будет регулярно отслеживать по появлению зрительных, слуховых или тактильных сигналов, он постепенно научится узнавать ощущения, сопровождающие начало подъема давления.

Широко известны методики ЭКГ-БОС и ЭЭГ-БОС. Их соответственно можно представить как электрокардиограф и электроэнцефалограф, подключенные к компьютеру и c помощью специального (то есть отличающегося от используемого в диагностических кабинетах) софта выводящие в режиме реального времени в доступном больному виде количественную информацию о работе исследуемого органа или системы.

Самое главное, что человек может обучаться управлять тем показателем, за которым долго наблюдает. По одной из гипотез, объясняющих принцип действия этого метода, при многократном повторении формируется особый вид рефлексов – условный инструментальный рефлекс [По такому же принципу формируются открытые И. П. Павловым условные рефлексы. Поэтому первое время методику называли инструментальными условными рефлексами].

Такой вид рефлексов может влиять практически на каждый меняющийся показатель работы организма. Чаще всего для этого используется изменение баланса между уже имеющимися, внутренними параметрами. Например, осознанно уменьшая частоту сердечных сокращений (ЧСС), можно произвольно снижать артериальное давление. Слишком низкая частота сердечных сокращений тоже может стать предметом саморегуляции, и тогда, наоборот, учащения сердцебиений можно добиться, понижая кровяное давление.

Есть также ряд изменений психического состояния, которые возникают под влиянием БОС, но не связаны напрямую с регулируемым параметром. Это укрепление уверенности в себе, ощущение внутреннего спокойствия, более глубокая концентрация внимания, уменьшение раздражительности, меньшая концентрация на боли.

Фундаментальная база метода БОС в России была создана П. Н. Анохиным, К. М. Быковым и В. Н. Черниговским. Первые результаты по обучению произвольному регулированию просвета кровеносных сосудов получены в 1955 году М. И. Лисиной. В 1983 году приказом Министерства здравоохранения СССР метод биоуправления и его аппаратурное обеспечение разрешены и рекомендованы как способ лечения в детской неврологии.

Однако общепризнанными пионерами в изучении нового метода стали заокеанские врачи. В 1957 году Нил Миллер убедительно доказал возможность произвольной регуляции работы внутренних органов с помощью оригинального опыта. Он замыкал показатели работы сердца, желудка и почек на подсоединенные к "центру удовольствия" электроды. В работе использовались обездвиженные (парализованные) крысы, которые могли с помощью изменения целевого показателя добиваться неземного наслаждения.

Впервые (из американцев) возможность биоуправления у человека открыл Дж. Камия. В 1958 году он случайно заметил, что если при появлении определенного типа сигналов на ЭЭГ (альфа-активность) перед испытуемым зажигать зеленую лампочку, то альфа-активность возникает чаще. Ему понадобилось больше десяти лет, чтобы осознать важность своего открытия и опубликовать полученные результаты.

Цитата

– Так сердцу не прикажешь, – вздохнула Мария, – Так народ говорит.

– Глупость он говорит, ваш народ, – усмехнулся Калиостро, – Сердце такой же орган, как и иные… И подвластен приказу свыше.

Григорий Горин

Медицина. Страховые организации штата Вирджиния заявили о полной компенсации расходов граждан на лечение гиперактивности с дефицитом внимания с помощью ЭЭГ-БОС. В ряде других штатов страховка покрывает до 80 % затрат на различные виды БОС-тренинга (тогда как лечебные процедуры, не являющиеся методом выбора – т. е. выбором по умолчанию – или имеющие сомнительную эффективность, целиком оплачиваются пациентами).

Ассоциация прикладной психофизиологии и биологической обратной связи (AAPB) опубликовала перечень заболеваний, при которых проводились исследования эффективности методик БОС. В этом перечне все исследования (в объеме требований доказательной медицины) уже выполнены для такого недостатка, как недержание мочи. Высок потенциал биоуправления при тревожном расстройстве, гиперактивности с дефицитом внимания, головной боли и гипертонической болезни. Для этих заболеваний эффективность доказана отдельными исследованиями на небольших группах людей или одним большим рандомизированным плацебо-контролируемом исследованием. Еще для более чем трех десятков нозологий данные об эффективности уточняются.

Спорт. Одно из самых перспективных направлений применения БОС – спорт. Спектр спортивных применений технологии широк – от оптимизации нагрузок и обеспечения пиковой производительности скелетной мускулатуры до обучения расслаблению и вос тановлению после нагрузок. Достоинства БОС очевидны – усиление возможностей организма без использования "запрещенных приемов".

В качестве примера "спортивных технологий нового поколения" можно привести прибор под названием Sonic Golf [www.yale.edu/opa/newsr/05-03-23-01.all.html]. Прибор включает в себя установленные на клюшке датчики движения. При ударе по мячу считываемая с датчиков информация преобразуется в звук, передающийся на наушники игрока, – от тихого, медленно нарастающего, до резкого, громкого – в зависимости от скорости движения клюшки.

Также существуют стратегии оптимизации параметров дыхания (используемые преимущественно в легкой атлетике), в основе которых лежит измерение содержания в крови кислорода, углекислого газа, глюкозы и молочной кислоты.