Итак, альфа-ритм — это «сенсорный» ритм, связанный с поступлением информации из внешнего мира. Не случайно он лучше всего выражен в зрительных отделах новой коры, поскольку у человека зрение является основным каналом получения информации об окружающей внешней среде. «Лимбический» по своему происхождению «эмоциональный» тета-ритм, по-видимому, имеет какое-то отношение к деятельности «оценивающих» механизмов мозга. С таким предположением хорошо согласуются временные параметры альфа- и тета-ритмов. Согласно данным психофизики восприятия первые 100 мс необходимы для отражения в структурах мозга физических характеристик стимула, для формирования его «нервной модели». На протяжении следующих 100 мс мозг производит сопоставление модели с энграммами, извлеченными из памяти. Между 200–300 мс выясняется результат сличения и начинается подготовка к реакции, если наличный стимул требует ответного действия [Ломов, Иваницкий, 1977]. Продолжительность первого этапа совпадает с временными характеристиками альфа-ритма. Продолжительность процессов сличения и «принятия решения» (150–250 мс) идентична частоте тета-ритма (рис. 16).
Рис. 16. Схема сопоставления временных характеристик альфа- и тета-ритма ЭЭГ с процессом восприятия внешнего стимула (Ст.)
а — формирование нервной модели; b — сравнение модели с энграммами, извлеченными из памяти; с — начало формирования реакции в зависимости от результатов сравнения.
Мы полагаем, что усиление тета-ритма при эмоциях не сводится к простой активации неокортекса со стороны лимбических структур. Характерная для эмоций ситуация прагматической неопределенности требует усиленной мобилизации хранящихся в памяти энграмм, их сопоставления с сигналами, поступающими из внешней среды. Весьма вероятно, что тета-ритм является электрофизиологическим коррелятом механизма, квантующего поток извлекаемых из памяти энграмм, подобно тому, как альфа-ритм связан с механизмом, квантующим поток информации из внешней среды. Подобное предположение хорошо объясняет, почему тета-ритм так характерен для электрической активности гиппокампа у многих видов животных, о чем специально мы будем говорить в следующей главе.
Сказанное выше не означает, что каждый раз, регистрируя тета-ритм, мы наблюдаем процесс извлечения энграмм: у роженицы во время родов, у коматозного больного и т. д. Особенно это относится к случаям патологии. Когда у автомашины повреждено рулевое управление и нет двух колес, продолжающий работать двигатель уже не является источником перемещения в пространстве. С другой стороны, поступление внешней информации и актуализация, извлечение имеющейся представляют два фундаментальных процесса функционирования любой нервной сети. Вот почему мы вправе считать, что наличие альфа- и тета-ритмов во многих мозговых образованиях означает не только сходный уровень их возбуждения, но и указывает на сходство протекающих в них рабочих процессов. О последнем свидетельствует функциональное значение пространственной синхронизации по тета-ритму, установленное в лаборатории М. Н. Ливанова [1972].
Информационная теория, вскрывшая сложную внутреннюю структуру эмоциональных состояний, наличие в этой структуре потребностно-мотивационных и информационных компонентов, позволяет более адекватно анализировать изменения ЭЭГ при эмоциях, не отождествляя эти изменения со шкалой колебаний уровня бодрствования. Если первоначально эти колебания объясняли активирующим влиянием одной лишь ретикулярной формации мозгового ствола, то постепенно число активирующих (а равно и деактивирующих) систем стало нарастать. Сложнейшую конструкцию и взаимодействие активирующих систем уже невозможно сопоставлять с «целостным», далее не расчлененным представлением об эмоции, все еще кочующим по страницам учебников и руководств.
Влияние эмоции на деятельность (на примере процессов восприятия)
Это влияние в главных своих чертах подчиняется известному правилу Джеркеса — Додсона, постулирующему оптимальный уровень напряжения для каждого конкретного вида работы [Yerkes, Dodson, 1908]. Снижение эмоционального тонуса в результате малой потребности или полноты информированности субъекта (монотонные, стереотипные действия) ведет к дремоте, утрате бдительности, пропуску значимых сигналов, замедленным реакциям. С другой стороны, чрезмерно высокий уровень эмоционального напряжения дезорганизует деятельность, осложняет ее тенденцией к преждевременным реакциям, реакциям на посторонние, незначимые сигналы (ложные тревоги), к примитивным действиям типа слепого поиска методом проб и ошибок. Подробный анализ взаимодействия сенсорных и внесенсорных факторов восприятия, равно как и анализ проблемы отражения этих факторов в структуре вызванных электрических потенциалов мозга, читатель может найти в книге А. М. Иваницкого [1976]. Закономерности изменения эффективности перцептивной деятельности человека по мере роста эмоционального напряжения, равно как и характера допускаемых им ошибок, проиллюстрируем результатами опытов М. В. Фролова, В. Ф. Евтушенко и Е. П. Свиридова.
В эксперименте участвовали пять взрослых лиц мужского пола, предварительно обученных распознаванию зрительных образов на фоне шумов. Объективным показателем степени эмоционального напряжения служила нормированная сумма электрокардиографических параметров — средней длительности интервала R — R и амплитуды зубца Т. Избранный показатель отличается надежностью и удобством его регистрации в естественных условиях деятельности человека. По мере приближения к воздействию стресс-фактора (парашютный прыжок) нормированная сумма параметров ЭКГ в подавляющем большинстве случаев изменялась однонаправленно.
Перцептивную деятельность операторов исследовали на нескольких этапах приближения к моменту парашютного прыжка; сразу же после посадки в самолет (см. рис. 18, А, I), при взлете (II), в период набора высоты (III), во время прыжков других парашютистов, прыгавших по очереди до исследуемого лица (IV), непосредственно перед прыжком (V).
Тахистоскопически предъявляемые зрительные образы представляли собой арабские цифры 0, 2, 3 и так далее до 9. Каждый символ состоял из 20 темных элементов в поле кадра, содержавшего 7×11 ячеек. Для зашумления на символы накладывались случайные помехи: светлые промежутки в контуре символа и дополнительные темные элементы в поле кадра. Уровень шумов изменялся от 10 до 30 %. На каждом этапе эксперимента субъекту предъявляли серию символов, включавшую 10 кадров, причем количество кадров, содержавших зашумленные цифры и сплошной «чистый» шум, было равным. На рис. 17 представлены примеры зрительных образов: А — зашумленная цифра (светлые кружки в контуре обозначают результат действия помехи на цифру), В — «чистый» шум. Распределение кадров внутри серии было случайным. Время экспозиции каждого кадра — 2 с. Регистрация электрокардиограммы (ЭКГ) и результатов деятельности операторов производилась с помощью бортового магнитофона.
Данные обработки полученного материала представлены на рис. 18, А, В. По оси абсцисс (рис. 18, А) отложена усредненная нормированная сумма ЭКГ параметров (М) на различных этапах эксперимента (1—V). В фоне (до посадки в самолет) М = I. По оси ординат — значения эффективности распознавания зрительных образов (V),
где 0 = 1 — в случае правильного распознавания; 0 — в случае неверного распознавания; К = число случаев 0 = 1 в серии; N = число серий на данном этапе опыта. Каждая из четырех кривых на рис. 18, А отображает работу одного из субъектов в эмоционально осложненных условиях и демонстрирует наличие четких максимумов на кривых эффективности. Положение и выраженность максимума при одинаковых условиях эксперимента характеризует индивидуальные особенности операторов А, В, С, Д, степень эмоциональной устойчивости каждого из них, индивидуальное взаимоотношение мотиваций, связанных с перцептивной деятельностью распознавания зрительных образов и с предстоящим парашютным прыжком.
Рис. 17. Образцы зрительных образов, предъявляемых для опознания: А — цифра «9», Б — «шум» (по М. В. Фролову, В. Ф. Евтушенко и Е. П. Свиридову).
Объяснения в тексте (по М. В. Фролову, В. Ф. Евтушенко и Е. П. Свиридову).
Рис. 18. Эффективность (A) деятельности по распознаванию зрительных образов наблюдателями А, В, С, Д на I–V этапах подготовки к парашютному прыжку и изменение вероятности ошибок (Б) различного типа
На рис. 18, В показана вероятность (Р) ошибок различного типа во время работы оператора В. Можно видеть, что возрастание степени эмоционального напряжения сопровождается уменьшением ошибок типа «пропуск сигнала», когда субъект принимает цифру за шум (α), и возрастанием количества «ложных тревог», когда субъект принимает шум за цифру (β). Количество ошибочных идентификаций символа (субъект принимает демонстрируемую ему цифру за другую) сперва уменьшается, а потом начинает нарастать (λ).
Использование математического аппарата временных рядов позволяет прогнозировать динамику ошибок первого и второго типа по мере дальнейшего роста эмоционального напряжения (М. В. Фролов и Н. А. Лужбин — рис. 19). В результате этих расчетов были получены кривые прогноза, средние отклонения которых от истинных значений не превышали 10 %.
Полученные экспериментальные факты показывают, что даже в том случае, когда эмоциональное напряжение связано с мотивацией, посторонней для выполняемой человеком работы, это напряжение не оказывает однозначно дезорганизующего влияния. Умеренная степень эмоционального напряжения способна повысить эффективность деятельности, уменьшить количество допускаемых субъектом ошибок. Благотворное влияние эмоций выступает особенно отчетливо в случае, когда эти эмоции возникают в связи с