Психофизиология. Психологическая физиология с основами физиологической психологии. Учебник - Елена Николаева

Большая выраженность изменений в воспроизведении следов первосигнальных стимулов выглядит вполне естественной, ведь адаптация к новым климато-географическим условиям прежде всего требует эффективной переработки информации о параметрах среды. Более неожиданными кажутся закономерные изменения эффективности воспроизведения слов. Они могут свидетельствовать о том, что адаптационные перестройки затрагивают наиболее общие механизмы регуляции ЦНС, контролирующие восприятие и запоминание стимулов любых модальностей, в том числе относящихся ко второй сигнальной системе (Леутин, Николаева, 2005).

Рис. 3.9. Динамика воспроизведения нейтральных и эмоциогенных слов в процессе адаптации к различным климато-географическим условиям. а – адаптация к сухому субтропическому климату высокогорья Памиро-Алтая, 2500 м над ур. м. (средние значения по группе, состоящей из 6 чел.); б – адаптация к океаническому климату Южных Курил после трансмеридионального перелета (средние значения в группе, состоящей из 8 чел.); в – адаптация к континентальному климату высокогорья Алтая, 2600 м над ур. м. (средние значения по группе, состоящей из 8 испытуемых). По оси ординат: 1 – процент воспроизведения эмоциогенных слов от числа эмоциогенных слов в программе; 2 – процент воспроизведения нейтральных слов от числа нейтральных слов в программе. Соотношение масштабов графиков соответствует удельному вкладу эмоциогенных и нейтральных слов в суммарный график эффективности воспроизведения слов. Одна звездочка – P < 0,05; две – P < 0,01. На оси абсцисс отмечены 2-я и 3-я регистрации в Новосибирске (до стрелки) и 2, 3, 4, 11 и 21-й дни адаптации (после стрелки).

Если активация селекции эмоциогенной информации в ранние сроки адаптации представляется достаточно целесообразной, то возрастание эффективности запоминания нейтральной информации в более поздние сроки адаптации выглядит неубедительно. В самом деле, если эта информация действительно нейтральна, то почему мозг воспринимает и фиксирует ее в несколько раз лучше эмоциогенных сигналов, если же она не является нейтральной, то в чем ее значимость?

Более глубокий анализ словесных стимулов позволяет ответить на этот вопрос. Оказалось, что в ранние сроки адаптации возрастает эффективность воспроизведения не только эмоциональных, но и непривычных, необычных слов. Во второй декаде пребывания в новых условиях улучшалось воспроизведение не просто нейтральных слов, но слов, предшествующих эмоциональным (Леутин, 1998).

В. И. Медведев (1998) разработал общую теорию адаптации с положением о поиске организмом оптимальных вариантов гомеостатического регулирования в условиях действия на него адаптивных факторов с целью создания новой программы уравновешивания всех звеньев внешней и внутренней среды, в том числе создания программы максимум, при которой включенные в нее элементы отвечают гиперреакцией. Таким образом, он рассматривает адаптацию как процесс формирования системы, характеризующейся появлением новых свойств, которыми не обладает ни один из элементов этой системы. Наиболее сложная ситуация возникает в тех случаях, когда требования обеспечения деятельности не совпадают с требованиями сохранения гомеостаза при действии природного фактора. Так, например, высокая температура окружающей среды требует снижения мышечной нагрузки, а трудовая деятельность требует ее увеличения.

Роль функциональной асимметрии мозга в процессе адаптации

С момента, когда функциональная асимметрия привлекла пристальное внимание исследователей, возникло представление о ее ведущей роли в приспособительном поведении человека (Bradshaw, 1988).

Результатом экспедиционных исследований в районах Сибири, Средней Азии и Дальнего Востока явилось обнаружение факта, что адаптации к различным климато-географическим условиям присущи общие закономерные изменения не только памяти, но и функциональной асимметрии мозга. В норме типичным при воспроизведении любой вербальной информации является «эффект правого уха», то есть лучшее припоминание любой информации, поданной в левое полушарие. В процессе адаптации наблюдается изменение этого эффекта: в ранние сроки адаптивного процесса лучше припоминаются эмоциональные стимулы, поданные в правое полушарие, в более поздние – индифферентная информация, поступившая в левое полушарие (Леутин, Николаева, 1988).

Роль инверсии межполушарных отношений в процессе адаптации особенно ярко проявилась в экспериментах, в которых участвовали леворукие и праворукие испытуемые. В норме у людей с правым профилем функциональной сенсо-моторной асимметрии (абсолютное правостороннее доминирование в сенсорной и моторной сферах) линейная скорость артериального кровотока выше в левом полушарии, отражая большую активацию в нем и, как следствие, усиление метаболических процессов. У людей с левым и симметричным профилями функциональной сенсо-моторной асимметрии (преобладание левых и симметричных признаков в сенсорной и моторной сферах) не было отличий по этому параметру между полушариями, что свидетельствовало о большей включенности обоих полушарий в процессы жизнедеятельности. В экспериментальных условиях, когда испытуемые дышали несколько минут газовой смесью, содержащей всего 10 % кислорода и 90 % азота, происходило увеличение линейного кровотока в обоих полушариях у всех обследованных. Однако при углублении гипоксии у людей с правым профилем функциональной сенсомоторной асимметрии происходило снижение линейной скорости артериального кровотока в левом полушарии (Леутин и др.,2002).

По-видимому, каждое полушарие использует свою стратегию адаптации в окружающей среде. В процессе приспособления к новым условиям и при стрессе в большей мере активируется правое полушарие (Леутин, Николаева, 1988). Правое полушарие в значительной степени подвержено влиянию корригирующих обратных связей, более автономно, чем левое (Костандов, 1988). С функционированием правого полушария связана оценка неопределенности среды и прогноз маловероятных событий (Меерсон, 1986). Пересмотр привычных программ центральной регуляции психофизиологических функций происходит под влиянием активации правого полушария. В этом случае заново целостно пересматривается вся информация, поступающая в мозг, и на ее основе создается новая последовательность реагирования, которая в дальнейшем осуществляется под контролем левого полушария.

Улучшение фиксации новых сигналов, расширение диапазона информации, воспринимаемой эмоционально, и возрастание эффективности запоминания эмоциогенных стимулов, по-видимому, свидетельствует об активации в ранние сроки адаптации структур мозга, связанных с эмоциональным реагированием. В сочетании с ухудшением запоминания нейтральной информации это обеспечивает выделение из окружающей среды высокозначимых сигналов, улучшение фиксации их следа и, таким образом, ускоренное формирование основы новой программы реагирования в изменившихся условиях. Позднее улучшение фиксации и воспроизведение тех сигналов, которые предшествуют экологически значимой информации и заблаговременно сигнализируют о ней, обеспечивает опережающее отражение (Анохин, 1968), создает условие для устойчивого воспроизведения нового функционального стереотипа (Леутин, Николаева, 1988; Леутин, 1998).

Таким образом, значимость для организма информации определяет очередность ее переработки в процессе адаптации на фоне инверсии привычных межполушарных отношений. Активация правого полушария в процессе приспособления к новым условиям среды отмечается при самых разных экспериментальных парадигмах (Вольф, 2000).

Адаптация в широком смысле этого слова является процессом научения, вернее, переучивания адекватно реагировать в изменившейся среде для сохранения гомеостаза.

Однако от классических форм научения адаптация отличается императивностью, крайне сжатыми сроками переучивания, которые определяются градиентом изменений окружающей среды и функциональными возможностями организма. Именно поэтому при смене окружающей среды формируется адаптационная доминанта, которая направляет активный поиск организмом в новых условиях биологически целесообразных реакций. Ее формирование изменяет такие фундаментальные свойства мозга, как память, эмоции, ФАМ, обеспечивая оптимизацию переработки резко возросшего потока сигналов. После перемещения в новые климато-географические условия зарегистрировано резкое возрастание активации на ЭЭГ, времени бодрствования, произвольной двигательной активности, дисперсии числа воспроизводимых слов при низких значениях амплитудного показателя спонтанных КГР, сопровождающих исполнение тестов. Активацию мозга в этих условиях можно охарактеризовать как чрезмерную. Она обеспечивается импульсацией из восходящей ретикулярной формации за счет резкого возрастания потока сенсорной информации (Леутин, Николаева, 1988).