Биоуправление: бег на месте или движение вперед? (вместо предисловия).

Триггерная фотостимуляция (ТФ), основанная на синхронизации вспышек света с событиями в мозгу, например с волнами альфа-активности электроэнцефалографии (ЭЭГ), широко известна как методический прием для изучения механизмов мозга и как метод неврологической диагностики. В настоящей работе ТФ впервые была использована как элемент интерфейса мозг — компьютер (ИМК), определяющего протокол запуска вспышек света в зависимости от амплитуды альфаволн ЭЭГ. Было показано, что в ходе ИМК-тренинга наблюдаются специфические перестройки структурной организации альфа-активности в ЭЭГ испытуемого, что свидетельствует об активном освоении мозгом нового канала управления посредством ЭЭГ.

Методом функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) изучены механизмы реорганизации двигательных систем при ишемическом инсульте в результате реабилитации. У пациентов после проведения стандартной восстановительной терапии независимо от локализации инфаркта выявлено увеличение интенсивности основных активационных зон в сенсомоторной области и в области полушарий мозжечка как для паретичной, так и для здоровой руки. После функционального тренинга реорганизация функциональной двигательной системы заключалась в более значительном увеличении интенсивности активации основных зон только в пораженном полушарии; выраженность этих изменений не зависела от локализации инфаркта. Степень восстановления движений кисти после функционального тренинга была достоверно выше, чем после курса базисной восстановительной терапии. Таким образом, нейровизуализационный (фМРТ) и клинический анализ показал направленное и эффективное воздействие на процессы функциональной реорганизации двигательных систем с помощью методов функционального тренинга.

Представлены результаты второго этапа проекта сетевой нейрореабилитации, обращенной к механизмам саморегуляции, активированным средствами электромиографического биоуправления. Приведены данные об эффективности биоуправления в домашних условиях при лечении последствий периферических парезов и позвоночно-спинальной травмы.

Проведен анализ динамики сегментных характеристик альфа-ритма и их корреляции с «поведением» дипольных источников альфа-диапазона в связи с бета-стимулирующим нейробиоуправлением при синдроме дефицита внимания у школьников. Эффективный тренинг сопровождается формированием нейронных ансамблей в альфа-диапазоне, коррелирующих с возникновением новых дипольных источников. Подчеркивается возможное место альфа-генерирующей системы в механизмах эффективного нейробиоуправления.

Детерминанты качества жизни (КЖ) при первичных цефалгиях остаются неизученными. Выявлена достоверная связь показателей КЖ с предпочтением пациентами пассивных стратегий преодоления боли, уровнями тревоги и депрессии. У пациентов с мигренью КЖ коррелировало с длительностью заболевания, интенсивностью боли во время цефалгического приступа и показателем по опроснику MIDAS. Связи КЖ с клиническими особенностями заболевания у пациентов с головной болью напряжения не выявлено. Метод компьютерного биоуправления показал высокую эффективность, которая не коррелировала с клиническими особенностями заболевания, но зависела от привычных для пациентов копинг-стратегий.

Показана возможность повышения эффективности лечения синдрома болей в спине c использованием методов прикладной кинезиологии и мультипараметрического биоуправления.

Хроническая головная боль напряжения — наиболее распространенный вид головных болей. Малая эффективность терапевтических нелекарственных подходов связана с недостаточной изученностью патогенеза данного расстройства. В ходе данного исследования выявлены изменения альфа-активности в процессе температурно-электромиографического тренинга. Показано, что в результате тренинга отмечается увеличение мощности альфа-ритма и частоты его максимального пика.

Проведена многофакторная оценка аспектов идентичности героиновых аддиктов, проходящих лечение средствами технологии нейробиоуправления по альфа-ритму электроэнцефалограммы. Обнаружены специфические положительные изменения идентичности, возникающие в результате проводимой терапии, касающиеся самовосприятия и планирования будущего. Проанализирована динамика истинной идентичности аддикта в ходе поведенческой терапии через альфастимулирующее биоуправление, показаны (подтверждены) возможности нейробиоуправления при терапии аддиктивных расстройств.

Впервые в режиме адаптивного биоуправления у лиц с тревожно-фобическими расстройствами изучена структура статистического взаимодействия волновых компонентов электроэнцефалограммы, что позволило оценить особенности межцентральных отношений у этой категории пациентов и их перестройки в процессе коррекции психофизиологического состояния.

Представлены результаты использования биоуправления в сочетании с музыкотерапией в реабилитации больных с хронической ртутной интоксикацией. Показано позитивное воздействие тренинга на процессы ретенции, отдельные субшкалы качества жизни, функциональное состояние центральных афферентных проводящих структур, нейрофизиологический баланс биоэлектрической активности мозга.

Представлен анализ клинической эффективности сочетания методов физио- и рефлексотерапии с биоуправлением в комплексном походе восстановительной коррекции вегетативных дисфункций у военнослужащих в возрасте от 22 до 55 лет. Контроль курсовой эффективности аппаратного биоуправления осуществлялся по динамике клинических симптомов, электрокардиографических показателей, общего и биохимического анализа крови, данных рефлексодиагностики по методике вегетативного резонансного теста и опросников, характеризующих состояние психоэмоциональной сферы (САН, тест Спилбергера— Ханина).

Изучалась общая неспецифическая адаптационная реакция, показателем которой служил индекс Гаркави— Квакиной—Уколовой. Результаты реабилитации больных с применением технологии биоуправления подтвердили ее эффективность.

У 37 спортсменов с преобладанием активности симпатического отдела вегетативной нервной системы описан переход управления регуляцией кровообращения к высшим вегетативным центрам. Доказана эффективность комплексной коррекции нарушений вегетативного статуса методами транскраниальной электростимуляции и с помощью технологии игрового биоуправления.

Представлено исследование психофизиологических механизмов реагирования в стрессовой ситуации. Использовались методы психодиагностики и специально разработанные протоколы психофизиологического тестирования. Исследование проводилось на группе курсантов военного вуза, кандидатов в сборную по тактико-техническому десятиборью. Выделены группы прогностически успешных и неуспешных спортсменов и описаны характерные для каждой группы психофизиологические паттерны.

У 35 спортсменов высокой квалификации проанализированы изменения функционального состояния, а также нейродинамика и сопутствующие ей изменения спектральных характеристик ритма сердца в фоновых записях электроэнцефалограммы (ЭЭГ) при открытых и закрытых глазах до и после 15-дневного курса нейробиоуправления. Показано, что для спортсменов, находящихся в состоянии спокойного бодрствования, характерна функциональная левополушарная асимметрия мощности всех основных ритмов ЭЭГ. Определено, что предиктором эффективности тренинга является мощность тета-ритма при открытых глазах. На успешность тренинга существенно влияет средняя мощность VLF-, HF-волн спектра вариабельности ритма сердца и, возможно, гормональная цикличность женского организма.

Анализ электроэнцефалограмм (ЭЭГ) 26 высококвалифицированных спортсменов показал, что нейробиоуправление вызывает изменения биоэлектрической активности головного мозга, в основном связанные с альфа-ритмом, с наибольшими нейродинамическими перестройками в правом полушарии головного мозга. Посттренинговые изменения ЭЭГ имеют половые различия: у юношей в процесс нейродинамических перестроек вовлекаются все области правого и височнозатылочная область левого полушарий, у девушек — передневисочная область левого полушария и центральнозатылочные области обоих полушарий.

Приведен сравнительный анализ динамики биопотенциалов головного мозга у спортсменов в разное время после окончания курса нейробиоуправления. Показано, что характер отставленных эффектов определяется успешностью тренинга, временем его окончания. Для спортсменов, научившихся произвольно повышать мощность альфа-ритма, характерно нарастание мощности альфа-ритма в обоих полушариях сразу после тренинга при открытых глазах и в течение 3 мес — при закрытых глазах с постепенным снижением через год. Величины бета- и тета-ритмов постепенно уменьшаются через 6—12 мес. Для спортсменов, неуспешно прошедших тренинг, характерно увеличение мощности альфа-ритма через год независимо от снижения зрительной эфферентации. Изменения тета-ритма носят волнообразный характер, мощность бета-ритма снижается.

Для сравнения традиционного обучения и обучения с использованием биоуправления изучались психометрические и электрофизиологические характеристики исполнительского движения у 36 студентов-музыкантов. После двухмесячного курса биоуправления экспертные оценки за исполнение музыки и уровень самоактуализации повысились, показатели ситуативной и личностной тревожности снизились. Тренинг произвольной модификации электрофизиологических параметров музыкально-исполнительского движения не вызывает изменения уровня индивидуальных параметров альфаактивности в состоянии покоя, но формирует новый тип реакции альфа-электроэнцефалограммы (ЭЭГ) на исполнение музыки: увеличивается частота максимального пика и альфа-мощность, углубляется и стабилизируется реакция на открывание глаз и расширяется диапазон, в котором эта реакция проявляется, удлиняются альфа-веретена, при этом снижается интегральная мощность электромиографии (ЭМГ) мышц, не участвующих в движении. Эти изменения электрофизиологических параметров ассоциируют с улучшением оценок исполнения музыки. Индивидуальные показатели альфа-активности (частота максимального пика, ширина диапазона, глубина десинхронизации, амплитуда, длительность и вариабельность амплитуды альфа-веретена) служат прогностическими критериями способности к музыкально-исполнительской деятельности и успешности ее произвольной модификации. Таким образом, тренинг биоуправления способствует выработке поведенческого паттерна оптимального психомоторного функционирования.

Исследованы возможности модификации признаков креативности в зависимости от пола и возраста. Результаты показали, что наиболее информативными электроэнцефалографическими признаками интегрального показателя креативности являются ширина альфа-диапазона у мужчин и вариабельность амплитуды альфа-веретена у женщин. Альфа-предиктором беглости выполнения креативных заданий является индивидуальная частота максимального альфа-пика в мужской группе и глубина активации в женской группе, пластичности и оригинальности — ширина альфа-диапазона в обеих гендерных группах. На основании того, что уровень альфа-активности по показателям частоты, активации, ширины диапазона, вариабельности амплитуды и длительности альфа-веретена увеличивается с возрастом и ассоциируется с характеристиками беглости и пластичности, делается вывод о возможности произвольной модификации невербальной креативности

Представлено исследование эффективности использования технологии игрового компьютерного биоуправления в процессе адаптации детей к учебному процессу. Изучены параметры внимания и динамика психофизиологических показателей в курсе оздоровительных уроков в группах младших школьников. Анализ полученных результатов показал высокую эффективность использования игрового компьютерного биоуправления в школе. Выделены три типа поведения детей на занятиях, один из которых, возможно, следует отнести к группе риска синдрома дефицита внимания и гиперактивности.

Рассмотрены особенности коррекции психоэмоционального напряжения у детей младшего школьного возраста с особыми образовательными потребностями с использованием адаптивного биоуправления на основе статистического анализа сердечного ритма. Разработанная методика реализована в виде программно-аппаратного комплекса «Бостон». В результате проведенных исследований показано, что использование БОС-тренинга приводит к достоверному снижению психоэмоционального напряжения и улучшениям показателей когнитивной деятельности у детей с особыми образовательными потребностями.

Проведено изучение и типологизация профилей индивидуальной динамики осознанной саморегуляции непроизвольных функций человека при помощи технологии компьютерного игрового биоуправления. С целью проверки разработанной типологизации процедура эксперимента осуществлялась в трех группах испытуемых. Описаны личностные характеристики, присущие людям с различными профилями динамики саморегуляции. К ним относятся различия в уровне толерантности к неопределенности, уровень пластичности в интеллектуальной сфере, особенности копинг-стратегий, кроме того, показана устойчивость предложенной типологизации профилей саморегуляции.

Исследовано влияние характеристик темперамента — активности и эмоциональности — на динамику уровня тревожности, внимания и вегетативных показателей в курсе обучения пациентов саморегуляции с помощью технологии игрового биоуправления. Даются рекомендации по организации сеансов биоуправления в зависимости от типа темперамента человека.

Представлено исследование особенностей развития навыков саморегуляции при помощи игрового биоуправления и психологических предикторов совершенствования способностей к саморегуляции в процессе тренинга биоуправления. Проведен анализ психологических особенностей, сопутствующих (препятствующих) обучению саморегуляции в курсе тренинга. Показано, что тренинг, организованный при помощи компьютерного игрового биоуправления, позволяет модифицировать профили саморегуляции человека в сторону более эффективных, доказана устойчивость приобретенных навыков.

Исследованы психофизиологические различия групп, отличающихся степенью выраженности способностей саморегуляции в условиях действия стресс-нагрузки, моделируемой средствами игрового биоуправления. Проведено сравнение с оценкой стрессоустойчивости на модели операторской деятельности в условиях действия фактора ограничения времени. Показана связь эффективности деятельности в процессе игрового биоуправления и стрессоустойчивости, на основе чего предложен новый способ оценки этого ключевого качества лиц опасных профессий.

 

В опытах на бодрствующих кошках показано, что при проведении сеансов обратной связи, направленных на увеличение отношения спектральной мощности (СМ) альфа- и тета-ритмов в затылочном отведении, и сеансов, направленных на увеличение отношения СМ бета- и тета-ритмов в лобном отведении, активность дофаминергических нейронов вентрального тегментума достоверно увеличивается.

Описана структура индивидуальной изменчивости электроэнцефалограммы (ЭЭГ) в процессе круглосуточного бодрствования 126 человек. Выявлены ее количественные связи с хронотипом (утренняя и вечерняя сонливость), сомнотипом (возможность уснуть в любое время) и трототипом (возможность бодрствовать в любое время суток). Обнаружено, что индивидуальные различия в чувствительности уровня бодрствования к лишению сна могут быть количественно предсказаны по структурным особенностям ЭЭГ как во время обычного дневного бодрствования, так и при депривации сна в ночные часы.

Продемонстрирована высокая лечебная эффективность электроэнцефалографического тренинга по амплитуде альфаритма при амблиопии в сочетании с традиционными функциональными методами лечения. Показана результативность применения программно-аппаратного комплекса «БОСЛАБ-Зрение» при косоглазии, различных видах астигматизма, дальнозоркости, анизометропии, расстройствах бинокулярного зрения, нистагме. Особая эффективность продемонстрирована при амблиопии, осложненной неправильной (нефовеолярной) фиксацией.

Приведен клинический случай 9-месячного курса биоуправления у пациента с тетрапарезом. В результате проведенного лечения отмечено значительное улучшение.