3.1. Проблемы определения функциональных состояний

Нередко функциональное состояние (ФС) определяется как фо­новая активность ЦНС, в условиях которой осуществляется та или иная деятельность. Однако это определение нельзя считать доста­точным. Во-первых, оно носит слишком общий характер и не учи­тывает структурно-функциональную неоднородность ЦНС. Во-вторых, вводя в качестве критерия «условия осуществления деятель­ности», оно сужает круг функциональных состояний организма че­ловека, исключая из их числа все состояния, которые непосредст­венно не связаны с деятельностью (например, сон или медитация), того, обобщенность этого определения не позволяет выявить основания, по которым можно проводить дифференциацию различных функциональных состояний организма.

3.1.1. Разные подходы к определению фс

Комплексный подход. Появление возможности множественной регистрации психофизиологических индикаторов (ЭЭГ, ЧСС, ЭМГ, дыхательных движений и др.) привели к пониманию функциональных состояний как комплекса поведенческих проявлений, сопровожда­ющих различные аспекты человеческой деятельности и поведения. С позиций системного подхода, ФС представляет собой результат дина­мического взаимодействия организма с внешней средой и отражает состояние «организованного» целого. По этой логике под функцио­нальным состоянием понимается интегральный комплекс наличных характеристик тех качеств и свойств организма человека, которые прямо или косвенно определяют его деятельность.

Итак, функциональное состояние — это системный ответ орга­низма, обеспечивающий его адекватность требованиям деятельно­сти. Таким образом, изменение ФС представляет собой смену одно­го комплекса реакций другим, причем все эти реакции взаимосвяза­ны между собой и обеспечивают более или менее адекватное по­ведение организма в окружающей среде. Согласно этой логике, ди­агностика функциональных состояний связана с задачей распозна­вания многомерного вектора, компонентами которого являются различные физиологические показатели и реакции.

Понятно, что увеличение числа компонент этого вектора, т.е. привлечение к анализу все большего числа показателей и реакций, а также их всевозможных комбинаций, приводит к еще большей дробности и затрудненности анализа функционального состояния. Однако положительным является то, что каждое ФС при этом ха­рактеризуется своим собственным уникальным сочетанием показа­телей и реакций (однозначным многомерным вектором). В то же время никакой набор показателей, пусть даже строго упорядочен­ный и уникальный, не позволяет выявить сущность конкретного функционального состояния, поскольку всегда оказывается лишь внешним описанием и перечислением, лишенным содержательной характеристики наиболее значимой для понимания сути ФС.

Эргономический подход. Сюда же примыкает эргономическое определение ФС как такого состояния организма человека, которое оценивается по результатам трудовой и профессиональной деятель­ности. И именно результаты подобной деятельности рассматри­ваются как наиболее интегральный показатель функционального состояния. При этом снижение результативности деятельности рас­сматривается как признак ухудшения ФС.

Согласно этой логике, здесь выделяют два класса функцио­нальных состояний:

1) состояние адекватной мобилизации, когда все системы организ­ма работают оптимально и соответствуют требованиям деятельности;

2) состояние динамического рассогласования, при котором раз­личные системы организма: а) не полностью обеспечивают его де­ятельность; б) или эти системы работают на излишне высоком уров­не траты энергетических ресурсов.

В первом случае имеется в виду «оперативный покой» — осо­бое состояние готовности к деятельности, при котором организм человека за короткий отрезок времени способен перейти в раз­личные формы физиологической активности для выполнения кон­кретной деятельности. Состояние оперативного покоя сопровож­дается повышением тонуса нервных центров, особенно тех, кото­рые имеют отношение к построению движений, связанных с пред­полагаемыми трудовыми действиями и операциями, а также напря­жением некоторых вегетативных функций.

Во втором случае речь идет о так называемых экстремальных со­стояниях (реактивные пограничные или патологические состояния).

Конечно, между состоянием оперативного покоя и экстремаль­ными состояниями существует немало других состояний типа: уто­мления, теплового напряжения, водного истощения и т.п.

Подобный способ оценки ФС, безусловно, полезен при реше­нии задач повышения эффективности труда. Кроме того, он позво­ляет прогнозировать развитие нежелательных ФС, таких, как монотония, стресс или высокая степень утомления. Однако, как уже было сказано выше, такой подход не позволяет подойти к решению проблемы механизмов формирования и смены ФС.

Психофизиологический подход к определению функциональ­ных состояний опирается на представление о существовании модулирующих систем мозга. Согласно этому подходу акцент делает­ся на функциональной специализации двух систем организма. В это число входят:

1) ретикулярная формация ствола мозга, способная оказывать как возбуждающее, так и тормозное влияние на вышележащие от­делы мозга;

2) лимбическая система, ответственная за эмоциональные со­стояния человека.

Обе модулирующие системы, будучи тесно связаны с высшими отделами коры больших полушарий, образуют особую функцио­нальную систему, имеющую несколько уровней реагирования: фи­зиологический, поведенческий, психологический (субъективный). В соответствии с этой логикой функциональное состояние мож­но рассматривать как результат активности объединенной функци­ональной системы.

Таким образом, в психофизиологии функциональное состояние выступает как результат взаимодействия модулирующих систем мозга и высших отделов коры больших полушарий, который опре­деляет текущую форму жизненной активности индивида.

Это определение дает основание проводить границу между раз­ными функциональными состояниями не только по поведенческим проявлениям, эффективности деятельности или результатам поли­графической регистрации, но также и по уровню активности мо­дулирующих систем мозга.

Уровень бодрствования является внешним проявлением актив­ности нервных центров. Это понятие характеризует интенсивность поведения. Все поведенческие проявления в первом приближе­нии можно рассматривать как континуум (или одномерную шка­лу), обусловленный колебаниями возбуждения модулирующих си­стем мозга. Принято считать, что между сном и состоянием край­него возбуждения имеется непрерывный ряд изменений уровня бодр­ствования, вызываемых изменениями уровней активности нервных центров. Максимальная эффективность деятельности соответст­вует оптимальному уровню бодрствования (Блок, 1970).

Итак, предположительно изменения в функционировании нер­вных процессов образуют одномерную шкалу, нижняя граница ко­торой — состояние сна, верхняя — состояние очень сильного возбуждения типа ярости. Допускается, что между этими полюсами су­ществует целый ряд уровней бодрствования, составляющих диапа­зон интенсивности поведения. Изменения уровней бодрствования вызывают изменения тонуса нервных центров: всякая нервная ак­тивация должна выражаться в усилении бодрствования.

Схема, описывающая линейный континуум уровней бодрствова­ния, требует, однако, двух важных уточнений. Во-первых, установ­лено, что активность нервных центров во время сна далеко не всегда минимальна. Как будет показано ниже, в некоторые периоды ноч­ного сна организм человека обнаруживает высокое напряжение фи­зиологических функций. Вероятно, следует признать, что между раз­ными ФС существуют качественные отличия, не сводимые только к различиям в уровнях активации. Во-вторых, представление о по­следовательном увеличении уровней бодрствования не предполагает, что приспособительные возможности организма возрастают также монотонно. Начиная с какого-то достаточно высокого уровня бодр­ствования, большинство действий нарушается, таким образом, эффе­ктивность выполняемой деятельности связана с уровнем бодрство­вания обратной 11-образной зависимостью.

Теоретически можно предположить, что для каждого типа адап­тивного поведения существует оптимальный уровень бодрствова­ния и соответствующего ему функционального состояния, на фо­не которых человек добивается наиболее высоких результатов. Следует отметить, что не существует количественной меры для фи­ксации уровня бодрствования, т.е. нельзя напрямую измерить уро­вень бодрствования, как, например, измеряют температуру тела. Переход от одного уровня бодрствования к другому оценивается эм­пирически на основе наблюдения и количественной оценки различ­ных физиологических показателей.

Нейрохимический подход к определению функциональных со­стояний опирается на представление о сильной зависимости пси­хического состояния человека (его настроений и переживаний) от биохимического состава внутренней среды организма. Предпола­гается, что в мозге человека существует особый механизм, регу­лирующий функциональное состояние через изменение уровня ак­тивности медиаторных систем мозга, а также баланса их активно­сти (Данилова, 1992). Устойчивое равновесие активности медиаторных систем дает представление о среднем уровне активации или функциональном состоянии, при котором реализуется данное поведение. Разным типам поведения соответствуют различные ба­лансы активности медиаторных систем мозга.