3 (Психофизиологические детерминанты развития утомления при когнитивной нагрузке)

отзыв официального оппонента на диссертацию Поликановой Ирины Сергеевны на тему:" Психофизнологцческне детерминанты развития утомления при когннтнвной нагрузке ", представленную на соискание ученой степени кандидата психологических наук по специальности 19 00 02 — психофизиологии (психологические науки) Утомление — это естественное состояние, возникающее по разным причинам, не всегда связанное с длительным выполнением сложной работы. Люди подвержены развитию утомления в разной степени, одна и та же нагрузка оказывается непосильной для одних и незаметной для других. Возможность качественного решения определенных задач в течение продолжительного времени становится весьма существенным критерием прн профессиональном отборе, Утомление может перейти в хроническую форму, что приводит к психическому и эмоциональному стрессу, развитию соматических заболеваний, к провокации депрессивных состояний.

Механизмы утомления исследуется в различных областях психологии, психофизиологии, медицины, биохимии и др., но общей теории утомления еще не существует. Цель работы Поликановой Ирины Сергеевны заключалась в том, чтобы определить как когнитивное утомление влияет на решение задач, которые требуют двигательной активности и зрительного различения объектов. Специфика данной работы заключается в рассмотрении проблемы утомления на психологическом, психофизиологическом н биохимическом уровнях, что позволяет сделать комплексную оценку данного сосгояния.

Рассматривается психологические и психофизиологические параметры, отражающие динамику функционального состояния; дана подробная оценка состоянию утомления, вызванного длительной когнитивной нагрузкой в течение четырех часов; на биохимическом уровне показаны различия в развитии угомления у носителей разных полиморфизмов генов 5НТТ, ПИЭ2 и СОМТ.

Выбранные для биохимического анализа гены связаны с работой таких нейромедиаторов, как серотонин и доф амин. Согласно многим экспериментальным данным они участвуют в осуществлении когнитивных функций. Исследование состояло из двух частей. Целью первой части исследования было поиск комплекса параметров, отражающих сдвиги функционального состояния в процессе утомления. Целью второй части исследования было посмотреть, как этот комплекс параметров изменяется у представителей различных полиморфизмов генов 5НТТ„1Ж1Э2 и СОМТ.

Научная новизна исследования связана с получением новых данных относительно механизмов развития утомления, возникающего при решении когнитивных задач, требующих внимания и рабочей памяти. Эксперименты и анализ полученных данных проведены на основе результатов психологических и поведенческих тестов, показателей ЭЭГ и молекулярно- генетических характеристик испытуемых, Впервые выявлены различия между носителями разных полиморфизмов генов, определяющих уровень таких нейромедиаторов, как дофамин и серотонин, по динамике и особенностям развития утомления. В работе обнаружено, что эти различия преимущественно проявляются на зле ктрофиз иологическом уровне, в частности, в таких параметрах, как индивидуальный альфа-ритм, индекс утомления и динамика мощностей различных ритмов ЭЭГ.

В работе впервые показано, что уровень этих нейромедиаторов определяет также скорость реагирования, при этом, эта закономерность проявляется как в нормальном функциональном состоянии, так и в состоянии утомления. Диссертация Поликановой И.В. состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы и приложений. Основной текст диссертации изложен на 247 страницах и включает в себя 53 рисунка и 18 таблиц. Список литературы включает 183 публикаций, из них 107 на английском языке.

Исследовательской части диссертации предшествует литературный обзор, который заслуживает специального упоминания. В главе "'История развития представлений об утомлении в психологии и психофизиологии" Автор анализирует значительное количество работ, связанных с этой проблемой буквально с первых исследований в области экспериментальной психологии - фактически, с работ Эббингауза. И.М. Сеченовым был введен принцип "активного отдыха", под которым понималось чередование работающих органов, а также дано его физиологическое обоснование. В педагогике и психологии индивидуальных различий, диагностика работоспособности и утомляемости начала проводиться с учетом свойств самой личности, в частности А.Ф. Лазурский включил оценку "умственной утомляемости, а А.Л.

Щеглов рассматривал угомление как биологическое явление. Проблема индивидуальных различий работоспособности весьма широко исследовалась с позиций учения о высшей нервной деятельности. Рассмотрены работы Павлова, посвященные проблеме утомления. Учениками и последователям Б.М. Теплова были определены показатели сильной нервной системы. Поиски новых данных направлены на выявление устойчивых характеристик ЭЭГ, связанных с различиями по силе нервной системы.

Наиболее широкое распространение к настоящему времени получил такой показатель, как эффект навязывания медленных ритмов (4-7 Гц), который больше выражен в слабой нервной системе. Рассматриваются и представления А.Р.Лурии об энергетическом блоке мозга. Было установлено, что регуляция тонуса коры осуществляется неспецифическими структурами разных уровней - ретикулярной формацией ствола, неспецифическими структурами среднего мозга, лимбической системой, областью гиппокампа. В главе о современных подходах к исследованию состояний утомления Поликанова И.С, обсуждает применение различных показателей утомления, среди которых различные показатели работы центральной и вегетативной нервных системы - электроэнцефалограмма, КГР, частота сокращений сердца, электрокардиограмма и другие, а также биохимические и молекулярно-генетические корреляты утомления. Особое внимание она обращает на ЭЭГ и молекулярно-генетические показатели, которые в дальнейшем использует в своей работе.

Литературный обзор оставляет об Авторе впечатление как о специалисте, хорошо осведомленном ополе своей проблемы. Анализ литературных данных и собственные предположения привели Ирину Поликанову к идее о том, что степень утомления, его выраженность в определенных показателях являются ицдивидуальными характеристиками, которые определяются генами. Эта догадка основывалась на результатах работ, в которых была обнаружена связь между скоростью развития утомления и наличием полиморфизма отдельных генов.. Возникла гипотеза о том, что длительная когнитивная нагрузка, приводящая к развитию утомления, будет по-разному сказываться на психологических, поведенческих и психофизиологических показателях у носителей различных полиморфизмов генов, связанных с определенным уровнем серотонина и дофамина (гены 5НТТ - транспортера серотонина, 0Ю2 - рецептора дофамина второго типа и СОМТ - катехол-О-метилтрансферазы - фермента, контролирующего катаболизм дофамина).

Поликановой И.С. было выполнено комплексное исследование механизмов утомления, отражающееся на субъективном, поведенческом, психофизиологическом, а также молекулярно-генетическом уровнях. Эксперимент состоял из трех последовательных блоков, причем первый и последний были идентичными и включали в себя заполнение опросника САН (самочувствие, активность, настроение), запись ЭЭГ и выполнение заданий на время реакции (простую зрительно-моторную реакцию, реакцию выбора, теппинг-тест). Второй блок состоял из комплекса когнитивных заданий„ направленных в основном на внимание и рабочую память. В экспериментах приняли участие 44 человека (взрослые мужчины).

Полученные результаты выполнения различных заданий (ПЗМР, РВ, теп пинг-тесты) и психологического опросника САН были обработаны статистически посчитаны средние значения и стандартные отклонения и статистические методы АХО'ЧА и Т-тест для зависимых выборок. На основе данных ЭЭГ были рассчитаны показатели спектра мощности, частоты индивидуального альфа ритма, индекса утомления (ИУ) и фронтальной асимметрии (ФА). В исследовании Автора установлено, что на субъективном уровне утомление вызывает ухудшение самочувствия и энергичности.

Объективные же измерения показали, что оно приводит к значимому увеличению времени реакции в простой зрительно-моторной реакции, а также к значимому уменьшению времени реакции в задаче выбора. Утомление значимо отражается иа уменьшении частоты ИАР, преимущественно в правом полушарии; на увеличении индекса утомления; на изменении спектральных характеристик ЭЭГ. Основной вывод по электрофизиологической и психофизиологической части экспериментов заключается в следующем: умственное утомление влияет в первую очередь на снижение когнитивных ресурсов, а не на активность мотонейронов и сократительные возможности МЫШЦ. В работе выполнен анализ роли различных полиморфизмов генов 5НТТ, ПК02, СОМТ, активность которых влияет на выраженность утомления. Подробно описано их влияние на количество нейротрансмиттеров дофамина и серотонина, активность транспортеров, плотность постсинаптических рецепторов и исследуемое Автором функциональное состояние.