Автореферат (Психофизиологические детерминанты развития утомления при когнитивной нагрузке)

На правах рукописиПоликанова Ирина СергеевнаПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ДЕТЕРМИНАНТЫРАЗВИТИЯ УТОМЛЕНИЯ ПРИ КОГНИТИВНОЙНАГРУЗКЕ19.00.02 - Психофизиология (психологические науки)Авторефератдиссертации на соискание ученой степеникандидата психологических наукМосква - 2013Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетномобразовательном учреждении высшего профессионального образования«Московский государственный университет имени М.В.

Ломоносова»Научные руководители:Черноризов Александр Михайлович - доктор психологических наук;заведующий кафедрой психофизиологии факультета психологии ФГБОУВПО «МГУ имени М.В. Ломоносова»Тоневицкий Александр Григорьевич – доктор биологических наук,профессор, член-корреспондент РАН; заведующий лабораториеймолекулярной физиологии ФГБУ НИИ общей патологии и патофизиологииРАМНОфициальные оппоненты:Греченко Татьяна Николаевна – доктор психологических наук; ведущийнаучный сотрудник лаборатории нейрофизиологических основ психикиимени В.Б. Швыркова ФГБУН «Институт психологии РАН»Москвин Виктор Анатольевич – доктор психологических наук,профессор; профессор кафедры психологии ФГБОУ ВПО «Российскийгосударственный университет физической культуры, спорта, молодежи итуризма»Каплан Александр Яковлевич – доктор биологических наук, профессор;заведующий лабораторией нейрофизиологии и нейроинтерфейсовбиологического факультета ФГБОУ ВПО «МГУ имени М.В. Ломоносова»Ведущая организация:Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институтвысшей нервной деятельности и нейрофизиологии Российской академиинаукЗащита состоится 21 июня 2013 г.

в 17:00 часов на заседаниидиссертационного совета Д 501.001.15 в ФГБОУ ВПО «Московскийгосударственный университет имени М.В. Ломоносова» по адресу: 125009,г. Москва, улица Моховая, дом 11, строение 9, аудитория 102 .С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке МГУ имениМ.В. Ломоносова (г.

Москва, Ломоносовский просп., д.27); на сайтефакультета психологии МГУ имени М.В. Ломоносова(http://www.psy.msu.ru/).Автореферат разослан20 мая 2013 г.Ученый секретарьдиссертационного совета Д 501.001.15,кандидат психологических наук,доцент2Е.Ю. БалашоваОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальностьисследования.Изучениемеханизмовутомленияявляется важной задачей в современном обществе, оно вносит весомый вкладвобщетеоретическиеипрактическиеосновыпсихологииипсихофизиологии. Прикладные аспекты данного направления связаны сболее объективной и качественной диагностикой функциональных состоянийчеловека и с подготовкой специалистов, работающих в экстремальныхусловиях - диспетчеров, силовиков, спортсменов и т.д. Профессиональнаядеятельностьвомногихсферахтребуетбольшихумственных,эмоциональных усилий и выносливости.

Количество людей, страдающих отусталости, зачастую становящейся хронической, неуклонно растет. Это, всвою очередь, приводит не только к психическому и эмоциональномустрессу,но и ксоматическимзаболеваниям.Проблемаутомленияисследуется в различных областях психологии, психофизиологии, медицины,биохимии и др. Несмотря на это, еще не существует общей теорииутомления, описывающей его механизмы (Cameron, 1974; Розенблат, 1975;Леонова, 1994; De Luca, 2005).Многие исследователи пытаются рассматривать феномен утомлениялибо изолированно на психологическом или психофизиологическом уровнях,либо комплексно – учитывая и психологические, и психофизиологическиеособенности (Klimesh, 1999; Lorist et al., 2000; Lorist et al., 2003; Murataa et al.,2004; Trejo et al., 2005; Boksem et al., 2006; Liu et al., 2006; Wijesuriya et al.,2007; Jap et al., 2009; Lorist et al., 2009).

Иногда они пытаются связатьналичие определенного полиморфизма отдельных генов со скоростьюразвития утомления, используя для его оценки, как правило, какой-то одинпсихологический или психофизиологический параметр, являющийся, по ихмнению, индикатором состояния утомления (Davis, 1995; Salamone et al.,1999; Weicker, 2001; Narita et al., 2003; Lorist et al., 2005; Meeusen, 2007;Barnett, 2011). Специфика данной работы заключается в рассмотрении3проблемы утомления сразу на психологическом, психофизиологическом ибиохимическом уровнях, что позволяет сделать комплексную оценку данногосостояния.Рассматриваетсяпсихофизиологическихкомплекспараметров,психологическихотражающихидинамикуфункционального состояния; дана подробная оценка состоянию утомления,вызванному длительной когнитивной нагрузкой в течение четырех часов; набиохимическом уровне показаны различия в развитии утомления у носителейразных полиморфизмов генов 5НТТ, DRD2 и СОМТ.

Выбранные длябиохимическогоанализагенысвязаныстрансмиссиейтакихнейромедиаторов, как серотонин и дофамин, связанных в том числе скогнитивными функциями (Rowe et al., 1999; Николлс, 2003; Meeusen et al.,2007; Bellgrove et al., 2008; Gossoetal., 2008; Bolton et al., 2010; Malyuchenko etal., 2010; Rosa et al., 2010; Stelzel et al., 2010; Doll et al., 2011; Dumontheil et al.,2011; Wishart et al., 2011).Цель исследования: комплексное изучение механизмов утомления,отражающегося на субъективном, поведенческом, психофизиологическом, атакже молекулярно-генетическом уровнях.Объект исследования: проявления утомления в психике, поведении ипсихофизиологических показателях.Предметисследования:механизмыутомлениявпроцессекогнитивной деятельности и их отражение в комплексе субъективных,поведенческих,психофизиологическихимолекулярно-генетическихпоказателей.Теоретической гипотезой исследования является предположение отом, что длительная когнитивная нагрузка, приводящая к развитиюутомления,будетпо-разномусказыватьсянапсихологических,поведенческих и психофизиологических показателях у носителей различныхполиморфизмов генов 5НТТ, DRD2 и COMT, связанных с определеннымуровнем серотонина и дофамина.4Эмпирические гипотезы:1.

Длительная когнитивная нагрузка приводит к развитию утомления,чтовыражаетсявопределенныхпсихических,поведенческихипсихофизиологических показателях.2. Более высокий уровень серотонина (наличие S-аллели в гене 5НТТ)ассоциирован с большей скоростью развития утомления.3. Более низкий уровень дофамина (наличие А1-аллели в гене DRD2 иVV генотипа в гене СОМТ) ассоциирован с большей скоростью развитияутомления.4.

Носители генотипа LL (ген 5НТТ), А2А2 (ген DRD2) и ММ (генСОМТ) будут характеризоваться меньшей скоростью развития утомления, посравнению с носителями генотипа LS+SS (ген 5НТТ), A1A1+A1A2 (генDRD2), MV и VV (ген СОМТ). Данные полиморфизмы ассоциированы сболее низким уровнем серотонина и более высоким уровнем дофамина сбольшей устойчивостью к развитию утомления и лучшим когнитивнымфункционированием.Задачи исследования:исследовать влияние длительной когнитивной нагрузки напсихические, поведенческие и психофизиологические показатели;исследовать ассоциативную связь полиморфных маркеров генов(5НТТ, DRD2 и СОМТ), регулирующих обмен серотонина и дофамина вмозге, с особенностями развития утомления;описать динамику субъективных ощущений, поведенческихпоказателей и мозговых процессов при развитии утомления;выявить связь между концентрациями серотонина и дофамина вмозге и процессами развития утомления.Методолого-теоретическая основа исследования.

Диссертационноеисследованиебазируетсянакомплексномподходекисследованиюутомления, основывающемся на работах таких отечественных ученых, как5И.П. Павлов, Б.М. Теплов, В.Д. Небылицын, Н.Н. Данилова, Э.А. Голубева,А.Б. Леонова; а также на работах зарубежных исследователей: В. Климеша(Klimesh), М. Лориста (Lorist), М. Буксема (Boksem) и др.Методики исследования:1.

Психологические – методика субъективной оценки самочувствияСАН (самочувствие, активность, настроение) (по Ю.Н. Гончарову).2. Поведенческие – измерение времени реакции в различных заданиях:простаязрительно-моторнаяреакция(ПЗМР)(модификацияТ.Д. Лоскутовой), реакция выбора (РВ), максимальный теппинг (МТ),комфортный теппинг (КТ) (по Е.П. Ильину).3. Психофизиологические:а) анализэлектроэнцефалографических(ЭЭГ)показателей–спектральные характеристики ритмов ЭЭГ, частота индивидуального альфаритма (ИАР), индекс утомления (ИУ);б) молекулярно-генетические:анализвзаимосвязиналичияопределенного полиморфизма в генах 5НТТ, DRD2 СОМТ, связанных странсмиссией таких нейромедиаторов, как серотонин и дофамин, сдинамикой психологических, поведенческих и электроэнцефалографическихпараметров.Испытуемые.

Участие в исследовании было добровольным ипроходило с соблюдением всех этических норм. В данном исследованииприняли участие 44 испытуемых мужского пола без каких-либо психическихи неврологических заболеваний. Все испытуемые являются правшами.Средний возраст составляет 246 лет (испытуемые с высшим образованием,преимущественно - студенты МГУ).Научная новизна исследования заключается в получении новыхданных относительно механизмов развития утомления. Впервые проведенокомплексное исследование данного феномена, объединяющее результатыпсихологических и поведенческих тестов, электроэнцефалографическихпоказателейимолекулярно-генетических6особенностейиспытуемых.Впервые показаны различия между носителями разных полиморфизмовгенов, определяющих уровень таких нейромедиаторов, как дофамин исеротонин, по динамике и особенностям развития утомления. В работеобнаружено,чтоэтиразличияпреимущественнопроявляютсянаэлектрофизиологическом уровне, в частности, в таких параметрах, какиндивидуальный альфа-ритм, индекс утомления и динамика мощностейразличных ритмов ЭЭГ.

В работе впервые показано, что уровень этихнейромедиаторов определяет также скорость реагирования, при этом, этазакономерность проявляется как в нормальном функциональном состоянии,так и в состоянии утомления.Теоретическаязначимостьданногоисследованияобусловленанеобходимостью более глубокого и комплексного изучения механизмовутомления не только на уровне субъективных ощущений, поведенческихреакций и психофизиологических процессов, но также и на молекулярногенетическом уровне, позволяющем проследить связь между концентрациейопределенных нейромедиаторов, функционально связанных с когнитивнымифункциями, и скоростью развития утомления. В диссертационной работепоказана значимая связь между определенным уровнем нейромедиаторовсеротонина и дофамина с электрофизиологическими (ЭЭГ) и поведенческими(время реакции) параметрами.

Эти данные помогут более глубоко и детальноизучить не только процессы утомления, но и механизмы развития другихфункциональных состояний.Практическая значимость данной работы заключается в получениикомплексной оценки состояния утомления, что может иметь широкоепрактическоеприменениевобластидиагностикифункциональныхсостояний, а также в разработке научного подхода для подготовкиспециалистов, работающих в экстремальных условиях -диспетчеров,спортсменов и др.