Исследование работоспособности и утомления студентов с различным профилем функциональной межполушарной асимметрии

2016, том 18 [4]

—--—

УДК 612.82

ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ И УТОМЛЕНИЯ СТУДЕНТОВ

С РАЗЛИЧНЫМ ПРОФИЛЕМ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ МЕЖПОЛУШАРНОЙ АСИММЕТРИИ

С. С. Матвеев, Э.Ш. Шаяхметова, Л.М. Матвеева, Т.Д. Дубовицкая

ФГБОУ ВПО «Башкирский государственный педагогический университет им. М. Акмуллы» г. Уфа, Россия, 450000

Аннотация. В данной статье изучалась работоспособность нервной системы студентов с различным профилем функциональной межполушарной асимметрии. В исследовании приняли участие 96 студентов факультета психологии Башкирского государственного педагогического университета им. М. Акмуллы, которые в соответствии с профилем функциональной асимметрии мозга были разделены на три подгруппы: правши — 55 студентов, левши — 9 студентов, амбидекстры — 32 студента. Для анализа адаптации студентов к условиям обучения использовали показатели функционального состояния нервной системы. Функциональное состояние центральной нервной системы студенческой молодежи изучалось на аппаратном комплексе «Психофизиолог» с помощью методики простая зрительно-моторная реакция. Предполагалось, что учет данного показателя в учебном процессе позволит правильно планировать режим труда и отдыха, контролировать учебные нагрузки и тем самым сохранить здоровье обучающихся.

Ключевые слова: функциональное состояние нервной системы, профиль функциональной межполушар-ной асимметрии мозга, простая зрительно-моторная реакция, уровни работоспособности нервной системы.

Функциональное состояние нервной системы является важным психофизиологическим показателем адаптации студенческой молодежи к условиям обучения. Известно, что учет данного показателя в учебном процессе позволит правильно планировать ре-

жим труда и отдыха, контролировать учебные нагрузки и тем самым сохранить здоровье обучающихся [2; 4; 5; 9].

Значительную роль в организации адаптационного ответа играют такие свойства, как работоспособность головного мозга и подвиж-

—--—

~ 30 ~

Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций

—--—

ность нервных процессов, функциональная асимметрия головного мозга (ФМА ГМ). Они во многом определяют формы психофизиологической адаптации на всех этапах адаптационного процесса.

Вместе с тем, остаются недостаточно изученными вопросы, касающиеся выявления взаимосвязи между работоспособность, утомлением и функциональной межполушарной асимметрией головного мозга, что и послужило предпосылкой для проведения настоящего исследования.

Целью данного исследования явилось исследование работоспособности и утомления студентов с различным профилем функциональной межполушарной асимметрии.

Организация и методы исследования. Исследование проводилось на базе лаборатории психофизиологии и экспериментальной психологии БГПУ им. М. Акмуллы. В исследовании приняли участие 112 студентов обоего пола в возрасте 17,8 лет. По данным Т.А. Доброхотовой, Н.Н. Брагиной [3], профиль ФМА ГМ формируется к 15—16-летнему возрасту. Следовательно, выделенные профили являются устойчивыми характеристиками.

Профили функциональной межполушар-ной асимметрии выявлялись с помощью моторных проб: переплетение пальцев рук — «замок»; скрещивание рук на груди — «поза Наполеона»; аплодирование. Для оценки асимметрии слуха использовался метод ди-хотического прослушивания. Для оценки зрительной асимметрии использовалась проба «прицеливание».

Функциональное состояние центральной нервной системы студентов изучалось на аппаратном комплексе «Психофизиолог» с помощью методики простая зрительно-моторная реакция (ПЗМР). Применение ПЗМР обос-

новано работами М.П. Мороз [6]. Согласно теоретическим предпосылкам авторов, в основе оценки функционального состояния ЦНС лежит анализ уровня и стабильности сенсорных реакций человека на световые раздражители. Латентный период реакции зависит от согласованности, синхронности временных и пространственных параметров ЦНС, а также совпадения ритмов возбуждения в нервных клетка. Работами Ю. А. Александровского [1] показано, что параметры ПЗМР достаточно полно отражают силовые отношения в коре головного мозга.

Математико-статистическая обработка полученного материала проводилась при помощи программного обеспечения Microsoft Exsel 2007 и программного пакета Attestat с использованием общепринятых методов вариационной статистики. В ходе математической обработки вычислялись: процентные соотношения; средняя арифметическая величина результатов тестирования (M); среднее квадратичное отклонение (m); ¿-критерий Стьюдента (критический уровень значимости при проверке статистических гипотез в данном исследовании принимали равным 0,05) [8].

Результаты исследования и их обсуждение. Исследование латерализации моторных и сенсорных функций (в сочетании «рука-глаз-ухо») студентов позволило получить различные варианты функциональной меж-полушарной асимметрии (Табл. 1).

Основную часть (96 человек, 86%) составили лица, имеющие три профиля функциональной асимметрии мозга: 1) правосторонний тип (правши) включал 55 студентов, у которых минимум 3 признака из 5-и являлись правосторонними, при этом ведущая рука обязательно была правая; 2) левосторонний тип (левши) включал 9 студентов, у которых минимум 3 признака из 5-и являлись

~ 31 ~

Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций

—--—

левосторонними, при этом ведущая рука обязательно была левая; 3) амбидекстры — включал 32 студента, у которых минимум 3 признака из 5-и являлись амбидекстральными.

Далее было проведено сравнение уровней функционального состояния ЦНС в группах студентов с разным профилем функциональной межполушарной асимметрии мозга (табл. 2).

Таблица 1

Распределение студентов по профилю функциональной межполушарной асимметрии головного мозга

Профиль ФМА Количество студентов %

Правши 55 57,3

Левши 9 9,4

Амбидекстры 32 33,3

Таблица 2

Сравнение уровня функционального состояния ЦНС в группах студентов с разным профилем функциональной межполушарной асимметрии мозга

Уровни работоспособности Правши Левши Амбидекстры

кол-во % кол-во % кол-во %

Ограниченный — — — — — —

Нормальный 42 76,4 2 22,2 4 12,5

Незначительно сниженный 12 21,8 3 33,3 6 18,6

Сниженный 1 1,8 4 44,5 20 62,5

Существенно сниженный — — — — 2 6,4

Анализ уровня работоспособности в сравниваемых группах по профилю функциональной межполушарной асимметрии мозга показал, что «ограниченный» уровень работоспособности не зарегистрирован ни в одной группе.

Значения, характерные для резкого увеличения временных параметров и снижения точности деятельности, отмечены у двух сту-дентов-амбидекстров, что согласно критериям, предложенным М.П. Мороз, позволяет охарактеризовать работоспособность как «существенно сниженную» и свидетельствует о сильной степени утомления данных студен-

тов, преобладании процессов торможения, значительной инертности нервных процессов. Однако сравнительно небольшой процент (6,4%) по отношению к выборке позволяет предположить, что данный показатель может быть следствием плохого самочувствия или отрицательного отношения к процедуре тестирования и требует дальнейшего изучения этого вопроса.

«Сниженный» уровень работоспособности зарегистрирован у 1,8% правшей, 44,8% левшей и 62,5% амбидекторов. Данный факт свидетельствует о наличие утомления в исследуемой выборке студентов. Известно, что

—--—

~ 32 ~

Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций

—--—

правшество обеспечивает наиболее выраженную возможность удовлетворения потребностей за счет разнообразия средств [7], что в свою очередь приводит к положительному эмоциональному состоянию и меньшему утомлению от деятельности, в том числе и от учебной. У левшей выраженность потребностей возрастает, а способов удовлетворения оказывается недостаточно, что является следствием выраженного отрицательного настроения, эмоционального фона, негативизма и утомления. В диссертационном исследовании Р.М. Муфтахиной [7] показано, что односторонний тип латерализации (правый или левый) связан с определённым способом переработки информации, который и актуализируется при необходимости срочного решения задачи. В случае же неопределенной ла-терализации возникает необходимость выбора из двух возможных стратегий, что требует некоторого времени и удлиняет период решения задачи. Этим можно объяснить, что

у 62,5% амбидекторов снижен уровень функциональных возможностей организма, повышена утомляемость.

Во всех группах испытуемых отмечена «незначительно сниженная» работоспособность (у 21,8% студентов-правшей, 33,3% студентов-левшей, 18,6% студентов-амбидекст-ров), что может быть описано как легкая степень утомления, требующая повышенной концентрации внимания при выполнении учебной деятельности.

«Нормальная работоспособность», соответствующая устойчивому и эффективному состоянию регуляторных механизмов встречается у 76,4% правшей, 22,2% левшей и 12,5% студентов с перекрестным доминированием полушарий.

Анализ статистических параметров латентного периода ПЗМР у студентов с разным профилем функциональной межполушар-ной асимметрии мозга представлен в табл. 3.

Таблица 3

Статистические параметры латентного периода ПЗМР у студентов с разным профилем функциональной межполушарной асимметрии мозга

№ п/п Контингент обучающихся Латентный период ПЗМР, мс

n М 5 max min

1 Студенты-правши 55 257,1* 34,2 269,4 244,7

2 Студенты-левши 9 251,5* 36,5 257,3 227,6

3 Студенты-амбидекстры 32 303,1* 50,6 334,2 267,9

Примечание: * достоверность различийр < 0,001.

Среднегрупповые значения латентного периода ПЗМР у студентов-левшей статистически достоверно ниже на 5,6 мс, чем в группе студентов-правшей (^ = 1,999 прир < 0,05). Такие значения ПЗМР характерны для состояний, при которых в ЦНС преобладают процессы торможения (астенизация организма, утомление, стресс-реакция).

У студентов-амбидексторов зарегистрированы среднегрупповые значения, характер-

ные для резкого увеличения временных параметров и снижения точности деятельности, что согласно критериям, предложенным М. П. Мороз, позволяет охарактеризовать работоспособность как «существенно сниженную». Среднегрупповые значения ПЗМР студентов с неопределённой латерализацией достоверно отличаются от среднегрупповых значений студентов-правшей и студентов-

—--—

~ 33 ~

Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций

—--—

левшей (г = 1,999 прир < 0,05 и г = 2,023 при р < 0,05, соответственно).

Практическую значимость имеют результаты анализа статистических параметров подвижности нервных процессов у студентов

с разным профилем функциональной межпо-лушарной асимметрии головного мозга, который выявил различие между изучаемыми группами студентов (рис. 1).

Рис. 1. Соотношение обследуемых с разным профилем функциональной межполушарной асимметрии мозга

Для большей части студентов-правшей характерна подвижность нервных процессов (76,4%), инертность отмечена у незначительной части обследованных данной группы (1,8%). Сокращение латентного периода ПЗМР в группе студентов-правшей свидетельствует о повышении возбудимости ЦНС. Согласно исследованиям Е.Б. Сологуб с со-авт. [10], увеличение возбудительных процессов в нейронных сетях коры и подкорки создают предпосылки для роста пластичности нейрональных процессов, скорости переработки информации и эргичности когнитивных процессов.

У студентов-левшей крайние уровни проявления подвижности нервных процессов имеют иное соотношение: лиц с инертностью нервных процессов 44,5%, лиц с подвижностью нервных процессов 22,2%. Большей

части обследованных в данной группе характерен средний уровень подвижности нервных процессов (33,3%). У большей части студен-тов-амбидекстров обнаружено преобладание процессов торможения, значительная инертность нервных процессов, низкий уровень напряжения регуляторных механизмов (68,9%).

Опираясь на фундаментальную концепцию Н.Е. Введенского о парабиотическом процессе как общей реакции живого субстрата на внешний раздражитель и общность нервной регуляции в организме, основой которой является лабильность нервных процессов, Ю.А. Александровский [1], рассматривает инертность психических процессов как один из начальных признаков патологии психической деятельности.

Таким образом, сенсомоторная-моторная реакция является информативным и чувстви-

—--—

~ 34 ~

Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций

—---

тельным в диагностике функционального напряжения механизмов регуляции психических процессов в конкретных условиях деятельности, поскольку латентный период реакции зависит от согласованности, синхронности временных и пространственных параметров ЦНС, а также совпадения ритмов возбуждения в нервных клетка.

Подводя итог данного исследования следует отметить, что «сниженный» уровень работоспособности, указывающий об утомлении, зарегистрирован у 1,8% правшей, 44,8% левшей и 62,5% амбидекторов.

Во всех группах студентов отмечен «незначительно сниженный» уровень работоспособность, соответствующий легкой степени утомления: у 21,8% студентов-правшей, 33,3% студентов-левшей, 18,6% студентов-амби-декстров.

«Нормальная работоспособность», соответствующая устойчивому и эффективному состоянию регуляторных механизмов встречается у 76,4% правшей, 22,2% левшей и 12,5% студентов с перекрестным доминированием полушарий.

Для большей части студентов-правшей характерна подвижность нервных процессов (76,4%), инертность отмечена у незначительной части обследованных данной группы (1,8%).

У студентов-левшей крайние уровни проявления подвижности нервных процессов имеют иное соотношение: лиц с инертностью нервных процессов 44,5%, лиц с подвижностью нервных процессов 22,2%.

У большей части студентов-амбидекст-ров обнаружено преобладание процессов торможения, значительная инертность нервных

процессов, низкий уровень напряжения регу-ляторных механизмов (68,9%).

ЛИТЕРАТУРА

1. Александровский Ю.А. Пограничные психические расстройства. М.: Медицина, 2000.

2. Байгужин П. А. Закономерности психофизиологической адаптации организма студенток с различной пластичностью нервной системы в условиях учебно-профессиональной деятельности: автореф. дис. ... д-ра биол. наук. Челябинск: ЧГПУ, 2012.

3. Доброхотова Т.А., Брагина Н.Н. Функциональная асимметрия и психопатология очаговых поражений головного мозга. М.: Медицина, 2002.

4. Кирсанов В.М. Интегративный подход к оценке типологических особенностей студентов с различной учебно-профессиональной направленностью: автореф. дис. ... д-ра биол. наук. Челябинск: ЧГПУ, 2015.

5. Литвинова Н.А. Роль индивидуальных психофизиологических особенностей студентов в адаптации к умственной и физической деятельности: автореф. дис. ... д-ра биол. наук. Томск, 2008.

6. Мороз М.П. Экспресс-диагностика работоспособности и функционального состояния человека: методическое руководство. СПб.: ИМАТОН, 2007.

7. Муфтахина Р.М. Психофизиологический статус боксеров различных спортивных квалификационных групп в возрастном аспекте: дис. ... биол. наук. Челябинск: ЧГПУ, 2010.

8. Сидоренко Е.В. Методы математической обработки в психологии. СПб.: Речь, 2002.

9. Смирнова Ю.В., Шибкова Д.З., Макуни-на О.А. Управление качеством образования на основе мониторинга здоровья учащихся. Челябинск: Изд-во ООО «Полиграф-Мастер», 2007.

10. Сологуб Е.Б., Таймазов В. А. Спортивная генетика: учебное пособие. М.: Терра-Спорт, 2000.

—--—

~ 35 ~

Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций

—--—

STUDY PERFORMANCE AND FATIGUE STUDENTS WITH DIFFERENT PROFILES OF FUNCTIONAL INTERHEMISPHERIC ASYMMETRY

S.S. Matveev, E.Sh. Shayakhmetova, L.M. Matveeva, T.D. Dubovitskaya

VPO "Bashkir State Pedagogical University. M. Akmully " Ufa, Russia, 450000

Annotation. This article studied the performance of the nervous system of students with different profile of functional hemispheric asymmetry. The study involved 96 students of the Faculty of Psychology of the Bashkir State Pedagogical University. M. Akmulla which, in accordance with the profile of the functional asymmetry of the brain were divided into three subgroups: right-handed people — 55 students, left-hander — 9 students ambidexters — 32 students. To analyze the adaptation of students to training conditions used indicators of the functional state of the nervous system. The functional state of the central nervous system of students studied at the hardware complex "Psychophysiology" using a simple method of visual-motor response. It was assumed that the inclusion of this indicator in the learning process will allow to plan work and rest, control the training load and thereby preserve the health of students.

Key words: functional state of the nervous system, the profile of functional interhemispheric asymmetry of the brain, a simple visual-motor response, efficiency levels neural sistemy.

REFERENCES

1. Aleksandrovskij Ju.A. Pogranichnye psihi-cheskie rasstrojstva. M.: Medicina, 2000.

2. Bajguzhin P.A. Zakonomernosti psihofizio-logicheskoj adaptacii organizma studentok s razlich-noj plastichnost'ju nervnoj sistemy v uslovijah ucheb-no-professional'noj dejatel'nosti: avtoref. dis. ... d-ra biol. nauk. Cheljabinsk: ChGPU, 2012.

3. Dobrohotova T.A., Bragina N.N. Funkcio-nal'naja asimmetrija i psihopatologija ochagovyh po-razhenij golovnogo mozga. M.: Medicina, 2002.

4. Kirsanov V.M. Integrativnyj podhod k ocen-ke tipologicheskih osobennostej studentov s raz-lichnoj uchebno-professional'noj napravlennost'ju: avtoref. dis. ... d-ra biol. nauk. Cheljabinsk: ChGPU, 2015.

5. Litvinova N.A. Rol' individual'nyh psihofi-ziologicheskih osobennostej studentov v adaptacii

k umstvennoj i fizicheskoj dejatel'nosti: avtoref. dis. ... d-ra biol. nauk. Tomsk, 2008.

6. Moroz M.P. Jekspress-diagnostika rabotospo-sobnosti i funkcional'nogo sostojanija cheloveka: metodicheskoe rukovodstvo. SPb.: IMATON, 2007.

7. Muftahina R.M. Psihofiziologicheskij status bokserov razlichnyh sportivnyh kvalifikacionnyh grupp v vozrastnom aspekte: dis. ... biol. nauk. Cheljabinsk: ChGPU, 2010.

8. Sidorenko E.V. Metody matematicheskoj obrabotki v psihologii. SPb.: Rech', 2002.

9. Smirnova Ju.V., Shibkova D.Z., Makuni-na O.A. Upravlenie kachestvom obrazovanija na os-nove monitoringa zdorov'ja uchashhihsja. Cheljabinsk: Izd-vo OOO «Poligraf-Master», 2007.

10. Sologub E.B., Tajmazov V.A. Sportivnaja genetika: uchebnoe posobie. M.: Terra-Sport, 2000.