Динамика энергетического потенциала мозга в условиях использования активных форм обучения

УДК 612 : 153 ДИНАМИКА ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА МОЗГА В УСЛОВИЯХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АКТИВНЫХ ФОРМ ОБУЧЕНИЯ

Вячеслав Михайлович Кирсанов, кандидат психологических наук, доцент, Челябинский государственный педагогический университет

Аннотация

В статье анализируется один из подходов к оценке степени адаптации индивида к окружающим условиям - показатели энергетического метаболизма, в частности, уровень постоянного потенциала головного мозга. Представлены результаты изучения влияния активных форм обучения (тренинг) на уровень постоянного потенциала и показатели функциональной асимметрии мозга.

Ключевые слова: энергетический метаболизм, сверхмедленные физиологические процессы, уровень постоянного потенциала, активные формы обучения, тренинг.

DYNAMICS OF THE ENERGY CAPACITY OF THE BRAIN IN CONDITIONS OF ACTIVE TRAINING FORMS APPLICATION

Vyacheslav Mihailovich Kirsanov, the candidate of psychological sciences, senior lecturer, Chelyabinsk State Pedagogical University

Annotation

The article specifies one of the approaches to assessing the degree of the individual’s adaptation to the environment - indicators of energy metabolism, in particular, the level of permanent capacity of the brain. It also provides results of studying the influence of active forms of learning on the level of permanent capacity and indices of functional brain asymmetry.

Keywords: energy metabolism, super slow physiological processes, level of permanent capacity, active forms of learning, training.

ВВЕДЕНИЕ

Успешность современного человека во многом определяется тем, насколько активно он принимает участие в различных видах деятельности, начиная от повседневных актов жизнеобеспечения и заканчивая профессиональными действиями и операциями. Но современные темпы развития цивилизации в целом и отдельно взятого общества зачастую не предполагают рассмотрения того, какой ценой достигается эффективность деятельности индивида. Между тем, пренебрежение этим вопросом является одной из причин ухудшения качества жизни человека. Все виды активности являются затратными и предполагают наличие определенных ресурсов для восполнения энергетического потенциала. В погоне за максимальной эффективностью своего функционирования (достижение социального статуса, карьерного роста, приобретение материальных и духовных благ и т.д.) человек не обращает внимания на превышение потенциальных возможностей своего организма (а если и обращает, то в случае крайнего истощения), что приводит в конечном итоге к снижению адаптации к окружающим условиям. Эту идею неоднократно подчеркивали в своих работах Г. Селье, Н.А. Агаджанян, В.П. Казначеев, Н.А. Фомин, Д.З. Шибкова [1,5,10,12,13]. Этим определяется актуальность изучения функциональных состояний и показателей энергетического баланса организма человека, поскольку именно показатели энергетического метаболизма могут служить надежными индикаторами-предшественниками состояний истощения человека.

Изучение энергетического метаболизма не является новой областью, особенно для биологических наук. Исследование взаимосвязи между деятельностью мозга и его энергетическим обменом в настоящее время получило новые перспективы благодаря возможности регистрировать показатели церебрального энергетического обмена и функциональной активности непосредственно в процессе жизнедеятельности человека. Это по-

зволяет изучать регуляцию нейрофизиологических и энергетических процессов при различных функциональных состояниях [11].

Особое внимание в последнее время уделяется изучению сверхмедленных биологических потенциалов, которые в свою очередь рассматриваются рядом авторов как показатели энергетического метаболизма нервной системы в целом и головного мозга в частности. Установлено, что устойчивый потенциал, как количественный показатель уровня относительно стабильного функционирования зон мозговых образований, определяет их физиологическую активность в качестве звеньев систем обеспечения таких видов деятельности, как активация внимания, готовность к действию, мыслительные операции [3].

Электрическая активность коры больших полушарий проявляется во множестве различных форм - от быстрых импульсных разрядов до сверхмедленных полушарных волн. Термин «сверхмедленные физиологические процессы» (СМФП) - собирательное понятие, используемое для описания физиологически обусловленной динамики биопотенциалов головного мозга в диапазоне от 0 до 0,5 Гц. [2]. Термин «омега-потенциал» (постоянный потенциал) используется для описания устойчивых (в течение минут, десятков минут) биопотенциалов. Под «уровнем постоянного потенциала» (УПП) понимают устойчивую разность потенциалов милливольтного диапазона, регистрируемую между мозгом и референтными областями с помощью усилителей постоянного тока [11]. Ряд авторов рассматривают понятия «омега-потенциал» и «устойчивый потенциал» как синонимичные.

МЕТОДИКА

К настоящему времени накоплен большой экспериментальный материал о роли сверхмедленных физиологических процессов (СМФП) в изучении механизмов регуляции деятельности организма, а сам метод омегаметрии имеет практическое применение во многих областях медицины. Установлено, что выраженность СМФП отражает состояние стресс-лимитирующих систем и механизмов компенсации метаболических сдвигов, в том числе кислотно-основного, газового и электролитного гомеостаза на органном и орга-низменном уровнях. Методика изучения омега-потенциала (уровня постоянного потенциала) предполагает оценку многих показателей (знак, величина, направленность, интенсивность и др.), в том числе устойчивость изменений потенциала после функциональной нагрузки [4].

По своей сути метод омегаматрии представляет собой оценку энергетического состояния мозга через индикацию, диагностику и анализ уровня постоянного потенциала (омега-потенциала) головного мозга. Уровень постоянного потенциала (УПП) - это разновидность медленных электрических процессов. Специфика УПП связана с их происхождением. Поскольку сосудистые потенциалы зависят от изменения рН, то УПП можно использовать при определенных условиях для оценки церебрального энергетического метаболизма [11].

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

В нашем исследовании основной задачей являлось изучение изменения энергетического состояния нервной системы испытуемых под воздействием активных форм обучения, например, таких как тренинг. В исследовании приняли участие студенты дневного отделения в количестве 23 человек (3 юношей, 20 девушек); в возрасте от 17 до 21 года (средний возраст испытуемых составил 18,4 лет), 1-го и 2-го курса, обучающиеся по специальностям естественнонаучного профиля обучения и получающие дополнительное образование в Институте дополнительных творческих педагогических профессий (ИДТПП) по специальности «Технология досуга» (1-й и 2-й год обучения).

Методика проведения исследования включала в себя несколько этапов. Перед ка-

ждым этапом исследования проводился опрос самочувствия испытуемых. На первом этапе проводилось исследование студентов до нагрузки (фон). Предварительно студенты тестировались на предмет предрасположенности к определенному типу профессий (методика Дж. Холанда). Затем проводилась регистрация уровня постоянного потенциала (УПП) в лобном, височных (правое, левое), затылочном и теменном отведении; исследование функциональной асимметрии мозга (ФАМ) (сопоставление показателей УПП в височных отведениях). Измерение УПП осуществлялось в монополярных отведениях в соответствии с международной схемой 10-20 с помощью анализатора медленной электрической активности АМЕА (комплекс аппаратный для индикации, регистрации и анализа медленной электрической активности мозга) разработанный ООО НПО «Нейроэнергетика» (г. Москва).

На втором этапе проводилось исследование студентов после нагрузки (занятие по курсу «Технология досуга»): регистрация УПП (монополярное измерение); исследование ФАМ. Дополнительно проводилось исследование активности (методика «Порог активности»), саморегуляции (опросник «Волевой самоконтроль (ВСК)»).

Особенностью обучения студентов по второй (дополнительной) специальности в ИДТПП является то, что на начальном этапе у них есть возможность выбора той или иной специальности (хореография, вокал, фитодизайн и др.). Соответственно можно предположить, что в выборе отделения «Технология досуга» ведущую роль сыграла собственная мотивация студентов. Для проверки этого предположения всех студентов обучающихся по этой специальности протестировали на предмет предрасположенности к определенному типу профессий (методика Дж. Холанда). Данная методика позволяет распределить испытуемых исходя из профессиональных предпочтений на 6 типов личности, характеризующих соответствующую склонность к той или иной профессиональной области: реалистичный, интеллектуальный, социальный, конвенциальный, предприимчивый, артистический. Согласно методике интеллектуальный и артистический тип характеризуются склонностью к творческим профессиям [7].

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Распределение испытуемых по шести типам личности и сферам профессиональной деятельности выглядит следующим образом: к реалистичному типу относилось 8,7% испытуемых, к интеллектуальному - 34,8%, к социальному - 26,1%, к предприимчивому -8,7%, к артистическому - 39,1%. Ни один испытуемый (по количеству набранных баллов) не мог быть отнесен к конвенциальному типу.

Данная методика предполагает, что у отдельно взятого испытуемого могут быть набраны высокие баллы по нескольким типам личности (и, соответственно, по нескольким сферам профессиональной деятельности). Поэтому сумма процентных долей отличается от 100%. Из всего числа испытуемых, принимавших участие в исследовании 61% по результатам методики Дж. Холанда характеризовались склонностью к творческим профессиям.

Диагностика порога активности с помощью соответствующей методики показала, что группа испытуемых может быть условно разделена на 3 равные части:

- с преобладанием низкого порога активности (33,4%) - респонденты с активной жизненной позицией, деятельные, не склонные подолгу обдумывать свои поступки и их последствия, не боящиеся совершить ошибку, настойчивые в достижении своих целей, уверено чувствующие себя только когда активно действуют, не склонные к рефлексии, к признанию собственных ошибок, трудно поддающиеся коррекции;

- среднего порога активности (33,4%) - респонденты с гармоничным, сбалансированным сочетанием реальной деятельности и внутренних переживаний, размышлений);

- высокого порога активности (33,2%) - респонденты инертные, «тяжелые на

подъем», более склонные к внутренней жизни, чем к внешней активности, откладывающие необходимые действия до последней возможности, предпочитающие не взаимодействовать с другими, подолгу переживающие свои проблемы) [6].

Похожее распределение отмечается и по результатам диагностики волевого самоконтроля:

- часть респондентов (20%) характеризуется преобладанием высоких значений по шкале «общий балл» - эмоционально зрелые, активные, независимые, самостоятельные, спокойные, уверенные в себе, ответственные, с устойчивыми намерениями, реалистичными взглядами, развитым чувством долга, хорошо рефлексирующие собственные мотивы, планомерно реализующие свои намерения, умеющие распределять собственные усилия, контролировать свои поступки, с выраженной социально-позитивной направленностью;

- часть респондентов (46,7%) - с преобладанием высоких значений по шкале «настойчивость» - деятельные, работоспособные, активно стремящиеся к выполнению намеченного, мобилизующиеся под действием преград, не отвлекающиеся на альтернативы и соблазны, уважающие социальные нормы и стремящиеся подчинить свое поведение этим нормам;

- часть респондентов (33,3%) - с преобладанием высоких значений по шкале «самообладание» - эмоционально устойчивые, хорошо владеющие собой в различных ситуациях, с развитым чувством внутреннего спокойствия, уверенностью в себе, не боящиеся неизвестности, готовые к принятию нового и свободными взглядами) [6].

Данные регистрации уровня постоянного потенциала до нагрузки представлены на рис. 1. На диаграмме четко видно преобладание умеренно пониженного УПП в лобном и височных отведениях, что может быть объяснено преобладанием общего утомления (регистрация проводилась после учебных занятий). Следует отметить, что все занятия по второй (дополнительной) специальности в рамках ИДТПП проводятся во второй половине дня, после основных учебных пар. Преобладание умерено повышенного УПП в теменном и затылочном отведении возможно связано с активацией соответствующих зон головного мозга вследствие учебных занятий (преимущественная нагрузка на зрительный анализатор).

Уровень постоянного потенциала

значительно повышен  умерено повышен

норма  умерено понижен

значительно понижен

Рис. 1. Распределение УПП до нагрузки

В качестве нагрузки использовалось занятие в рамках курса «Технология досуга» посвященное игровому практикуму. По своей форме занятие соответствовало тренингу. Структура занятия включала в себя следующие элементы:

- вступительная часть (объяснение цели и задач занятия, мотивация к выполнению заданий);

- теоретическая часть (знакомство с теоретическим обоснованием игровой деятельности);

- практическая часть (отработка навыков игровой деятельности). В ходе занятия студенты осваивали игры на знакомство, игры с залом, подвижные игры;

- заключительная часть (подведение итогов, ритуал прощания).

Тренинг (от англ. train - тренировать, тренироваться) - комплекс методов, направленных на развитие навыков саморегуляции, самосовершенствования и коммуникации; это спланированные и систематические усилия по модификации или развитию знаний (умений) и установок человека посредством обучения, с тем, чтобы добиться эффективного исполнения одного или нескольких видов деятельности» (Р. Бакли, Д. Кэйпл) [14]. Применительно к системе образования тренинг можно отнести к так называемым формам активного обучения. Отличительной особенностью таких форм является активное участие обучающихся в процессе получения определенного знания или опыта.

Остановимся на некоторых особенностях тренинга как формы обучения. Во-первых, тренинги - это обучение на практике. Основной акцент делается на тренировку, отработку навыков, моделей поведения или способов мышления. Теория преподносится, как правило, в минимальном объеме и служит для того, чтобы осваиваемые поведенческие модели применялись осознанно и правильно. Во-вторых, в тренингах участвует не один человек, а группа. Это необходимо для того, чтобы каждый индивид мог выполнить упражнения вместе с разными людьми, получая каждый раз уникальный опыт, который он потом самостоятельно перенесет в другие контексты. Кроме того, когда много людей занимается чем-то одним или идут к общей цели вместе, часто возникает так называемый «синергетический эффект» - общий результат работы группы всегда больше и качественней простой суммы результатов работы всех ее членов. В-третьих, тренинг - это интерактивное обучение. Он может видоизменяться в зависимости от состава, мотивации и поведения его участников [15].

Выбор в качестве нагрузки тренингового занятия был не случаен. Как отмечают ряд исследователей, взаимосвязь между какими-либо энергетическими характеристиками и показателями обучения будет заметной только в том случае, когда существующий в мозге энергетический уровень, будет критическим для выполнения тех или иных заданий. Это происходит, если для реализации такой работы интенсивность существующего энергетического обмена недостаточна [11]. Тренинг как нельзя лучше подходит для иллюстрации данного явления.

В нашем исследовании влияние такой активной формы обучения как тренинг на энергетический баланс респондентов выразилось в значительном повышении УПП во всех зона головного мозга (рис. 2.).

При интерпретации полученных результатов мы исходили из следующих положений. В норме снижение церебрального энергообмена, а, следовательно, и УПП, связано с уменьшением функциональной активности головного мозга и низкой альфа-активностью. Повышение энергообмена обусловлено ростом активации деятельности мозга, при которой также наблюдается снижение относительной спектральной мощности альфа-ритма. Эта зависимость объясняет, почему успешность различных видов деятельности максимальна при определенном уровне стрессового возбуждения, а при более низком или высоком уровне она падает (Д. Эверли, Р. Розенфельд, 1985) [11].

Соответствие между деятельностью мозга и ее энергетическим обеспечением реализуется главным образом на клеточном уровне. При возбуждении нейронов меняется соотношение АТФ/АДФ, которое сказывается на активности ферментов основных путей энергетического обмена мозга - гликолиза и цикла Кребса. Церебральные структуры, регулирующие функциональную активность больших популяций нейронов, оказывают

значительное влияние и на уровень церебрального энергетического обмена [11]. Становится понятной природа изменений постоянных потенциалов при различных функциональных состояниях. Такие сдвиги постоянных потенциалов, очевидно, являются следствием изменений кислотно-щелочного равновесия в результате различной интенсивности обмена веществ [11].

Уровень постоянного потенциала

70 60 50 40 30 20 10 0

Г7 Т4 Т3 07 07

значительно повышен  умерено повышен

норма  умерено понижен

значительно понижен

Рис. 2. Распределение УПП после нагрузки.

Измерение функциональной асимметрии мозга (ФАМ) до нагрузки позволило распределить испытуемых на две группы: с преобладанием правого полушария (52,2%) и с преобладанием левого (47,8%). После проведения тренинга (после нагрузки) соотношение этих групп изменилось: группа испытуемых с преобладанием правого полушария составила 91,7%, левого - 8,3%. Следует отметить, что в данном случае регистрировалась асимметрия включения испытуемых в деятельность, показатели моторной (ведущая рука), сенсорной (ведущие глаз, ухо) асимметрии в расчет не принимались. Анализ данных ФАМ показал значительное преобладание правого полушария после действия нагрузки. Это может быть объяснено следующим. Тренинг, как активная форма обучения, предполагает интенсивную работу головного мозга, сопоставимую по своей силе со стресс-воздействием. А, согласно методологи В.Ф. Фокина, И.С. Баскакова, Н.В. Пономаревой в таких случаях правое полушарие начинает играть преобладающую роль.

Анализ распределения лиц с предрасположенностью к творческим видам деятельности (интеллектуальный и артистический тип по методике Дж. Холанда) и по показателям функциональной асимметрии мозга показал, что испытуемых можно разделить на три группы:

- с постоянным преобладанием правого полушария до и после нагрузки (75%),

- с постоянным преобладанием левого полушария (6,25%),

- с преобладанием левого полушария до нагрузки и преобладанием правого после (18,75%).

Эти данные вполне соответствуют распространенному представлению о ведущей роли правого полушария при реализации творческой направленности человека, но все же требуют более детального подтверждения данными диагностики прочих видов асимметрии (моторной, сенсорной и др.).

Рост УПП практически всегда соответствует снижению, т. е. ацидотическому сдвигу церебрального рН. В тех случаях, когда при этом усиливается локальный мозговой кровоток, например при сенсорной стимуляции или при стрессе у здоровых людей, ацидотический сдвиг и повышение УПП связаны с повышением интенсивности церебрального энергетического обмена, с активацией как аэробного, так и анаэробного его пу-

тей. Когда снижение рН не сопровождается повышением локального мозгового кровотока, ацидоз и повышение УПП являются следствием усиления гликолиза [11].

ВЫВОДЫ

Интенсивная интеллектуальная деятельность, которую демонстрируют испытуемые в ходе тренинга (и которая соответственно регистрируется как значительное повышение УПП) безусловно, приводит впоследствии к снижению энергетических ресурсов организма. Но это не может рассматриваться как ограничение использования тренинговых форм в процессе обучения, поскольку, как отмечается в литературе, период наибольшего подъема энергообмена приблизительно совпадает со временем интенсивного образования, (в частности, период обучения в ВУЗе - В.М.) в это время хорошо переносятся повышенные учебные нагрузки [11]. Проверка правомерности последнего положения является возможной перспективой дальнейших исследований в данном направлении.

ЛИТЕРАТУРА

1. Агаджанян, Н. А. Проблемы адаптации и учение о здоровье [Текст] / Н.А. Агаджанян, Р.М. Баевский, А.П. Берсенева. - М. : Изд-во Рос. ун-та дружбы народов,

2006. - 283 с.

2. Аладжалова, Н. А. Психофизиологические аспекты сверхмедленной ритмической активности головного мозга [Текст] / Н. А. Аладжалова. - М. : Наука, 1979. - 212 с.

3. Заболотских, И. Б. Физиологические основы различий стрессорной устойчивости здорового и больного человека [Текст] / И.Б. Заболотских, В. А. Илюхина. - Краснодар : Изд-во Кубанской медицинской академии. - 1995. - 100 с.

4. Сверхмедленные физиологические процессы и межсистемные взаимодействия в организме [Текст] / В. А. Илюхина, З. Г. Хабаева, Л. И. Никитина [и др.]. - Л. : Наука, 1986. - 192 с.

5. Методологические проблемы экологии человека [Текст] : сб. науч. тр. / отв. ред. В.П. Казначеев ; Аккад. мед. наук СССР, Сиб. отд-ние, Ин-т клинич. и эксперим. медицины. - Новосибирск : Наука, Сибирское отделение, 1988. - 143 с.

6. Практикум по психодиагностике. Психодиагностика мотивации и саморегуляции [Текст] / ред. Т. М. Прошина ; Московский гос. ун-т. - М. : Изд-во МГУ, 1990. - 159 с.

7. Психологические и психофизиологические методы оценки профессиональной деятельности [Текст] : методические указания / сост. О. Г. Литовченко ; Сур гос. пед. унт. - Сургут : [б.и.], 2007. - 66 с.

8. Селье, Г. На уровне целостного организма [Текст] / Г. Селье. - М. : Наука, 1972. - 122 с.

9. Селье, Г. Стресс без дистресса [Текст] / Г. Селье, Е. М. Крепс. - М. : Прогресс, 1982. - 124 с.

10. Смирнова, Ю. В. Управление качеством образования на основе мониторинга

здоровья учащихся [Текст] / Ю. В. Смирнова, Д. З. Шибкова, О. А. Макунина. - Челя-

бинск : Изд-во ООО «Полиграф-Мастер», 2007. - 364 с.

11. Фокин, В. Ф. Энергетическая физиология мозга [Текст] / В. Ф. Фокин, Н. В. Пономарева. - М. : Изд-во «Антидор», 2003. - 288 с.

12. Фомин, Н. А. Психофизиология самопознания [Текст] / Н. А. Фомин. - М. :

Изд-во «Теория и практика физической культуры», 2001. - 388 с.

13. Шибкова, Д.З. Программа деятельности центра мониторинга физического развития и здоровья школьников [Текст] / Д. З. Шибкова // Вестник института развития образования и воспитания подрастающего поколения при ЧГПУ. Серия 3. Физическое развитие и здоровье школьников. - 2001. - № 7. - С. 7-11.

14. Все тренинги [Электронный ресурс] // Режим доступа:

http://www.vsetreningi.ru/training.php/. - Дата обращения 24.06.2011.

15. Михаил Графский. Тренинги [Электронный ресурс] // Режим доступа: http://www.grafsky.ru/texts/chto-takoe-trening /. - Дата обращения 24.06.2011.

Контактная информация: kirsanovvm@cspu.ru

УДК 159.9:796.01

ПСИХОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОФИЛЬ ДЕВУШЕК, ЗАНИМАЮЩИХСЯ ЕДИНОБОРСТВАМИ И ИМЕЮЩИХ ВЫСОКИЙ СПОРТИВНЫЙ РЕЗУЛЬТАТ

Анастасия Витальевна Кондратьева, соискатель,

Сергей Евгеньевич Табаков, кандидат педагогических наук, доцент, Российский государственный университет физической культуры, спорта, молодёжи и

туризма (РГУФКСМиТ),

Россия, Москва

Аннотация

Достижение высокого результата в спорте - главная цель и задача любого спортсмена. Победа в соревнованиях главный критерий успешности в единоборствах. Успех в выступлениях на соревнованиях складывается из их технической, тактической, физической и психологической подготовки спортсмена. В данном исследовании мы хотим определить, какие личностные характеристики присущие женщинам, занимающимся единоборствами, помогают в достижении высоких результатов.

Ключевые слова: девушки, занимающиеся единоборствами; личностные характеристики; высокий спортивный результат.

PSYCHOLOGICAL PROFILES OF THE GIRLS, ENGAGED IN COMBAT SPORTS

WITH TOP SPORTS RESULTS

AnastasiaVitalyevna Kondratyeva, the competitor,

Sergey Evgenievich Tabakov, the candidate of pedagogical sciences, senior lecturer, Russian State University of Physical Education, Sports, Youth and Tourism,

Moscow, Russia

Annotation

High result achievement in sports is an overall goal and problem for any athlete. Victory in competitions is the main criterion of success in single combats. Success in competitions performance consists of technical, tactical, physical and psychological preparedness of the athlete. In the given research we want to define what personal characteristics inherent to women, engaged in single combats, contributes to the achievement of high results in this sport.

Keywords: girls, engaged in combat sport, psychological features, top sport result.

ВВЕДЕНИЕ

В современном мире идет бурное развитие женских спортивных единоборств. Женщины осваивают «мужские» виды спорта и выступают на соревнованиях самого высокого уровня: чемпионаты мира, Европы, Олимпийские Игры. Поэтому перед тренерами встает задача постоянного совершенствования системы подготовки спортсменок высокого уровня. Формирование чемпионского «багажа» спортсмена традиционно представлено комплексом технической, тактической, физической и психологической подготовки [3]. В условиях жесткой конкуренции на мировом уровне, когда все спортсменки имеют примерно одинаковый уровень физической, тактической и технической подготовки, на первый план выходит уровень психологической подготовленности. Для того чтобы осуществлять эффективно психологическую подготовку тренеру необходимо знать какие качества необходимы для достижения высокого спортивного результата, «необходимо выявить основные особенности присущие спортсменам экстра-класса» [2].