Показатели активности мышечной системы

Мышечную систему образно определяют как биологический ключ человека к внешнему миру.

Электромиография — метод исследования функционального состо­яния органов движения путем регистрации биопотенциалов мышц. Элек­тромиография — это регистрация электрических процессов в мышцах, фактически запись потенциалов действия мышечных волокон, кото­рые заставляют ее сокращаться. Мышца представляет собой массу тка­ни, состоящую из множества отдельных мышечных волокон, соеди­ненных вместе и работающих согласованно. Каждое мышечное волок­но — это тонкая нить, толщиной всего лишь около 0,1 мм до 300 мм длиной. При стимуляции электрическим потенциалом действия, при­ходящим к волокну от мотонейрона, это волокно сокращается иногда примерно до половины первоначальной длины. Мышцы, участвующие в тонких двигательных коррекция (фиксация объекта глазами) могут иметь в каждой единице всего по 10 волокон. В мышцах, осуществля­ющих более грубую регулировку при поддержании позы, в одной двигательной единице может быть до 3000 мышечных волокон.

Поверхностная электромиограмма (ЭМГ) суммарно отражает разря­ды двигательных единиц, вызывающих сокращение. Регистрация ЭМГ позволяет выявить намерение начать движение за несколько секунд до его реального начала. Помимо этого миограмма выступает как индика­тор мьдиечного напряжения. В состоянии относительного покоя связь между действительной силой, развиваемой мьшщей, и ЭМГ линейна.

Прибор, с помощью которого регистрируются биопотенциалы мышц, называется электромиографом, а регистрируемая с его помощью за-

64

гшсьэлектромиограммой (ЭМГ). ЭМГ в отличие от биоэлектрической активности мозга (ЭЭГ) состоит из высокочастотных разрядов мышеч­ных волокон, для неискаженной записи которых по некоторым пред­ставлениям требуется полоса пропускания до 10000 Гц.

Показатели активности дыхательной системы (пневмография)

Дыхательная система состоит из дыхательных путей и легких.

Основной двигательный аппарат этой системы составляют межре­берные мышцы, диафрагма и мышцы живота. Воздух, поступающий в легкие во время вдоха, снабжает протекающую по легочным капил­лярам кровь кислородом. Одновременно из крови выходят двуокись уг­лерода и другие вредные продукты метаболизма, которые выводятся наружу при выдохе. Между интенсивностью мышечной работы, совер­шаемой человеком и потреблением кислорода существует простая ли­нейная зависимость.

В психофизиологических экспериментах в настоящее время ды­хание регистрируется относительно редко, главными образом, для того, чтобы контролировать артефакты.

Для измерения интенсивности (амплитуды и частоты) дыхания используют специальный прибор — пневмограф. Он состоит из на­дувной камеры-пояса, плотно оборачиваемой вокруг грудной клет­ки испытуемого, и отводящей трубки, соединенной с манометром и регистрирующим устройством. Возможны и другие способы ре­гистрации дыхательных движений, но в любом случае обязатель­но должны присутствовать датчики натяжения, фиксирующие из­менение объема грудной клетки.

Для регистрации объемов воздуха, поступающего в легкие во время вдоха и выходящего из них во время выдоха, используется прибор спирометр. Можно сказать, что дыхание— это один из недостаточ­но оцененных факторов в психофизиологических исследованиях.

Реакции глаз

Для психофизиолога наибольший интерес представляют три ка­тегории глазных реакций: сужение и расширение зрачка, мигание и глазные движения.

3 Введение в психофизиологию

65

Пупиллометрия — метод изучения зрачковых реакций. Зрачок — отверстие в радужной оболочке, через которое свет попадает на сетчатку. Диаметр зрачка человека может меняться в пределах от 1,5 до 9 мм. Величина зрачка существенно колеблется в зави­симости от количества света, падающего на глаз: на свету зрачок сужается, в темноте — расширяется. Наряду с этим размер зрачка существенно изменяется, если испытуемый реагирует на воздей­ствие эмоционально. В связи с этим пупиллометрия используется для изучения субъективного отношения людей к тем или иным внешним раздражителям.

Диаметр зрачка можно измерять путем простого фотографирова­ния глаза в ходе обследования или же с помощью специальных уст­ройств, преобразующих изменения величины зрачка в постоянно варь­ирующий уровень потенциала, регистрируемый на полиграфе.

Мигание (моргание) — периодическое смыкание век. Дли­тельность одного мигания приблизительно 0,35 с. Средняя часто­та мигания составляет 7,5 в минуту и может варьировать пределах от 1 до 46 в минуту. Мигание выполняет разные функции в обес­печении жизнедеятельности глаз. Однако для психофизиолога су­щественно, что частота мигания изменяется в зависимости от пси­хического состояния человека.

Движения глаз широко исследуются в психологии и психофизиоло­гии. Это разнообразные по функции, механизму и биомеханике враще­ния глаз в орбитах. Существуют разные типы глазных движений, вы­полняющие различные функции. Однако наиболее важная среди них функция движении глаз состоит в том, чтобы поддерживать интере­сующее человека изображение в центре сетчатки, где самая высокая острота зрения. Минимальная скорость прослеживающих движений около 5 угл. мин./с, максимальная достигает 40 град./с.

Электроокулография— метод регистрации движения глаз, ос­нованный на графической регистрации изменения электрического по­тенциала сетчатки и глазных мышц. У человека передний полюс гла­за электрически положителен, а задний отрицателен, поэтому су­ществует разность потенциалов между дном глаза и роговицей, кото­рую можно измерить. При повороте глаза положение полюсов меня­ется, возникающая при этом разность потенциалов характеризует на­правление, амплитуду и скорость движения глаза, Это изменение, за-

66

регистрированое графически, носит название электроокулограммы (ЭОГ). Однако микродвижения глаз с помощью этого метода не ре­гистрируются, для их регистрации разработаны другие приемы.

2.7. Детектор лжи

Детектор лжи — условное название прибора — полиграфа, од­новременно регистрирующего комплекс физиологических пока­зателей (KIT, ЭЭГ, плетизмограмму и др.) с целью выявить дина­мику эмоционального напряжения. С человеком, проходящем об­следование на полиграфе, проводят собеседование, в ходе которо­го наряду с нейтральными задают вопросы, составляющие пред­мет специальной заинтересованности. По характеру физиологиче­ских реакций, сопровождающих ответы на разные вопросы, мож­но судить об эмоциональной реактивности человека и в какой-то мере о степени его искренности в данной ситуации. Поскольку в большинстве случаев не обученный специально человек не конт­ролирует свои вегетативные реакции, детектор лжи дает по неко­торым оценкам до 71 % случаев обнаружения обмана.

Следует иметь в виду, однако, что сама процедура собеседования (до­проса) может быть настолько неприятна для человека, что возника­ющие по ходу физиологические сдвиги будут отражать эмоциональную реакцию человека на процедуру. Отличить спровоцированные проце­дурой тестирования эмоции от эмоций, вызванных целевыми вопросам, невозможно. В то же время человек, обладающий высокой эмоциональ­ной стабильностью, сможет относительно спокойно чувствовать себя в этой ситуации, и его вегетативные реакции не дадут твердых осно­ваний для вынесения однозначного суждения. По этой причине к ре­зультатам, полученных с помощью детектора лжи, нужно относиться с должной мерой критичности.