ВЗАИМОСВЯЗЬ ЛИЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК И ПОКАЗАТЕЛЕЙ БИОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ МОЗГА (αИ β-РИТМОВ) У ПЕДАГОГОВ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ШКОЛ

БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ И ФИЗИКА

УДК 612.8:153 ББК 28.991:88.32

Кондратьева Ольга Г енриховна

преподаватель кафедра педагогики и психологии Уфимский филиал

Московский государственный гуманитарный университет им. М.А. Шолохова

г.Уфа

Башкатов Сергей Александрович

доктор биологических наук, профессор

кафедра общей психологии Восточная экономико-юридическая гуманитарная академия

г.Уфа

Kondratyeva Olga Genrikhovna

Lecturer

Chair of Pedagogics and Psychology Ufa Branch

Moscow State Humanitarian University named after M.A. Sholokhov

Ufa

Bashkatov Sergey Alexandrovich

Doctor of Biology,

Professor Chair of General Psychology East Economic and Law Humanitarian Academy

Ufa

Взаимосвязь личностных характеристик и показателей биоэлектрической активности мозга (а- и P-ритмов) у педагогов

общеобразовательных школ Interrelation of Personal Characteristics and Indices of General Education Schools Teachers’ Brain Bioelectric Activity

В статье представлены результаты сравнительного анализа показателей БЭА мозга и личностных характеристик педагогов общеобразовательных школ. Анализ показал, что существуют корреляционные связи между показателями экстраверсии-интроверсии, нейротизма, личностной и ситуативной тревожности и характеристиками а-, но не P-ритма.

The article presents the results of the comparative analysis of the indices and personal characteristics of general education schools teachers’ brain BEA. The analysis showed that there are correlations between the indices of extraversion-introversion, neuroticism, personal and situational anxiety and the characteristics of a- , but not P- rhythm.

Ключевые слова: электроэнцефалография (ЭЭГ), а-ритм, P-ритм,

экстраверсия, интроверсия, нейротизм, личностная тревожность, ситуативная тревожность, педагоги.

Key words: electroencephalography (EEG), a- rhythm, P- rhythm, extraversion, introversion, neuroticism, personal anxiety, situational anxiety, teachers.

Проблема связи личностных особенностей человека с характером электрической активности головного мозга давно привлекает внимание исследователей. Так, Г.Ю. Айзенк отмечал [1], что для экстравертов характерен высокий уровень быстро развивающегося реактивного торможения, тогда как развитие процесса торможения у интровертов происходит медленнее. Связь экстраверсии как одной из составляющих темперамента и показателей ЭЭГ изучалась в отечественной психофизиологии В.Д. Небылицыным [7]. При этом, по мнению Н.Н. Даниловой [4], паттерн ЭЭГ в виде низкоамплитудной активности сочетается со склонностью к экстраверсии и ориентированностью на окружающих людей. В.С. Мерлином в теории интегральной индивидуальности [6] было принципиально показано существование корреляционных связей между нейродинамическим и личностным уровнями человеческой организации. Вместе с тем исследования взаимосвязей между личностными особенностями и электрической активностью мозга носят достаточно фрагментарный характер, что затрудняет формирование целостной картины для понимания психофизиологических механизмов функционирования психики.

В рамках решения этой проблемы подчеркнем, что, согласно классификации Е.А. Климова [5], существует пять типов профессиональной направленности личности: социономический - «человек-человек»,

технономический - «человек-техника», сигнономический - «человек-знаковая система», биономический - «человек-природа», артономический - «человек-художественный образ». В этой связи отметим, что только человеку присуща такая психологическая категория как общение и особенно общение вербальное. Поэтому для получения наиболее типичных результатов, отражающих основные закономерности взаимовлияния электрической активности мозга и

личностных особенностей человека, нам представляется обоснованным изучать электрическую активность головного мозга именно у представителей профессий системы «человек-человек», наиболее типичной из которых является профессия педагога.

С учетом изложенного мы выдвинули гипотезу, согласно которой электрическая активность мозга, отражая интегральное состояние психики человека, может изменяться под воздействием разнообразных личностных особенностей, таких как: темперамент, акцентуации характера, личностная и ситуативная тревожность.

В исследовании приняли участие 318 педагогов в возрасте от 21 до 63 лет общеобразовательных школ г. Уфы. Изучение индивидуально-психологических показателей проводили с использованием личностного опросника Айзенка (Eysenck Personality Inventory, или ЕР1), направленного на выявление экстраверсии-интроверсии, на оценку эмоциональной стабильности-нестабильности (нейротизма). Для определения уровня тревожности была использована шкала личностной и ситуативной тревожности Ч.Спилбергера (State - Trait Anxiety Invertory - STAI) []. Акцентуации характера определяли по тесту Шмишека [8].

Всем испытуемым была сделана фоновая запись ЭЭГ в состоянии спокойного бодрствования с закрытыми глазами. ЭЭГ регистрировали от 16 отведений, расположенных в симметричных точках правого и левого полушарий по системе «десять-двадцать», от передне-фронтальных (Гр1 -Гр2), фронтальных (ГЗ-Г4), центральных (СЗ-С4), париетальных (РЗ-Р4), окципитальных (О1-О2), фронто-темпоральных (Г7-Г8), темпоральных (ТЗ-Т4), и заднетемпоральных (Т5-Т6); с объединённым ушным референтным электродом.

Анализ ЭЭГ осуществлялся с помощью компьютерной программы "Нейрокартограф-3.55". Количественная оценка ЭЭГ включала формализацию ее отдельных характеристик. Оценивались частотно-амплитудные и топографические характеристики а- и P-ритма, амплитудная симметрия ритмов.

Критериями патологии при оценке а-ритма были определены следующие: постоянное наличие а-ритма (индекс более 50%) в лобных отделах мозга при биполярной регистрации с электродов, наложенных по сагиттальным линиям с малыми межэлектродными расстояниями; амплитудная межполушарная асимметрия более 30%; изменения количественных параметров: снижение амплитуды ниже 20 мкВ или повышение свыше 90 мкВ, снижение индекса а-ритма ниже 50% вплоть до полного его отсутствия. Критериями патологии Р-ритма определены: амплитудная межполушарная асимметрия - более 50%, повышение амплитуды - более 7 мкВ. Полученные данные статистически обрабатывали: рассчитывали средние значения, стандартные отклонения, средние значения сравнивали с помощью 1-критерия Стьюдента, проценты - с помощью углового преобразования Фишера. Также проводили корреляционный и дисперсионный анализ.

В таблице 1 представлены показатели биоэлектрической активности мозга (БЭАМ) у педагогов с различными показателями экстраверсии.

Таблица 1

Изменения а- и Р-ритмов у педагогов с различными уровнями экстраверсии

Количество педагогов

Экстраверты

Амплитудная асимметрия а-ритма (более 30%) 55,45^ 18,58 17,89

Амплитуда а-ритма (менее 20 мкВ) 23,63^ 7,96 9,47

Индекс а-ритма (менее 50%) 29,09^ 9,73 11,57

Амплитудная асимметрия Р-ритма (более 50%) 29,09 10,23 10,52

Амплитуда Р-ритма (более 7 мкВ) 23,15 9,73 8,42

• различия достоверны в сравнение с амбивертами и интровертами при р<0,01.

Как следует из таблицы 1, у педагогов с высокими показателями по шкале «экстраверсия-интроверсия» (более 16 баллов) достоверно отличаются характеристики а-ритма амбивертов и интровертов. В частности, у 55,45% экстравертов определяется выраженная амплитудная асимметрия а-ритма

(среднее значение 38,67±4,23%, при норме до 30%). У 23,63%

экстравертированных педагогов выявлено существенной снижение амплитуды а-ритма (среднее значение 14,76±2,85 мкВ, при норме 20-90 мкВ). Также, достоверным является снижение индекса а-ритма - 38,32±3,65% (норма индекса более 50%). Для педагогов со средними и низкими баллами шкалы «экстраверсия-интроверсия» (амбиверты и интроверты) характерны средние показатели характеристик а-ритма. Представляется важным, что нами не выявлены какие-либо различия между группами по показателю Р-ритма.

Ввиду того, что паттерн ЭЭГ отражает не только общий уровень активности мозга, но и связанное с ним течение информационных процессов, следует ожидать, что некоторые варианты ЭЭГ окажутся связанными с нейротизмом [2, 3, 9, 10]. В целом, наши результаты не противоречат данным

Н.Н. Даниловой [4], которая отмечает, что лица с выраженным и регулярным а-ритмом являются эмоционально уравновешенными, активными, стабильными в условиях стресса, проявляя низкий уровень тревожности и демонстрируя адекватную самооценку.

Таблица 2

Изменения а и и P-ритмов у педагогов с различными уровнями нейротизма

Количество педагогов

Высокий уровень нейротизма

Амплитудная асимметрия а-ритма (более 30%) 54,94^ 25,39 15,84

Амплитуда а-ритма (менее 20 мкВ) 25,27^ 12,69 6,90

Индекс а-ритма (менее 50%) 32,96^ 12,69 11,88

Амплитудная асимметрия P-ритма (более 50%) 30,76 14,28 11,88

Амплитуда P-ритма (более 7 мкВ) 23,07 7,93 11,88

• различия достоверны в сравнение с амбивертами и интровертами при р<0,01

♦ различия достоверны в сравнение с амбивертами и интровертами при р<0,05

Из таблицы 2 следует, что существуют достоверные различия между характеристиками а-ритма испытуемых с различными уровнями нейротизма.

Для педагогов с высоким нейротизмом (эмоционально неуравновешенные, высокотревожные) характерна выраженная амплитудная асимметрия а-ритма -36,72±3,56% (при норме до 30%), существенное снижение амплитуды а-ритма -14,56±2,54 мкВ (при норме 20-90 мкВ). Также достоверным является снижение индекса а-ритма - от 30% до 44% - среднее значение 40,38±3,12% (норма индекса более 50%).

В таблицах 3 и 4 приведены показатели БЭАМ педагогов с различными видами тревожности.

Таблица 3

Изменения а и Р-ритмов у педагогов с различными уровнями

ситуативной тревожности

Количество педагогов

Низкий уровень ситуативной тревожности

Амплитудная ассиметрия а-ритма (более 30%) 5,88 21,11 50,34^

Амплитуда а-ритма (менее 20 мкВ) 0,0 11,11 25,17^

Индекс а-ритма (менее 50%) 2,35 14,44 29,37^

Амплитудная асимметрия Р-ритма (более 50%) 0,85 16,66 25,17

Амплитуда Р-ритма (более 7 мкВ) 2,45 14,44 19,58

• различия достоверны в сравнение с амбивертами и интровертами при р<0,01

Амплитудная асимметрия а-ритма наблюдается у 50,34% педагогов с высоким уровнем ситуативной тревожности (среднее значение в группе 38,35±2,10%). Среднее значение амплитуды а-ритма в группе педагогов с высоким уровнем ситуативной тревожности составило 16,88±1,32 мкВ. Отмечены изменения индекса а-ритма - среднее значение в группе респондентов с высоким уровнем ситуативной тревожности составляет 38,45±3,10%. Тревожность в нашем исследовании рассматривается не только как состояние в стрессовой ситуации, но и как личностная характеристика, что

согласуется с данными других исследователей [11, 12, 13]. Данные

представлены в таблицах 4 и 5.

Таблица 4

Изменения а- и Р-ритмов у педагогов с различными уровнями личностной

тревожности

Количество педагогов

Низкий уровень личностной тревожности

Амплитудная ассиметрия а-ритма (более 30%) 10,65 26,15 49,61^

Амплитуда а-ритма (менее 20 мкВ) 3,27 13,84 25,19^

Индекс а-ритма (менее 50%) 2,45 18,46 30,53^

Амплитудная асимметрия Р-ритма (более 50%) 4,91 18,46 25,95

Амплитуда Р-ритма (более 7 мкВ) 4,09 9,23 22,90

• различия достоверны в сравнение с амбивертами и интровертами при р<0,01

♦ различия достоверны в сравнение с амбивертами и интровертами при р<0,05

У 49,61% педагогов с высоким уровнем по шкале «личностная тревожность» среднее значение амплитудной асимметрии составило 38,03±3,24%, амплитуды а-ритма - 16,56±2,43 мкВ, индекса а-ритма -40,29±3,21%.

Таблица 5

Средние значения измененных показателей а- и Р-ритмов связанные с личностными характеристиками педагогов

Амплитудная ассиметрия а-ритма (более 30%) * $ у т мт 0 е К с л пм р-а еен А нем Индекс а-ритма (менее 50%) 1 § ^ н и а % д р 0 ту ет мт 50 5 І ^ £ к к са о м с б А а ( * Я 5 «я £ ут ам м ти ти 7 5 “ 8 5 ^ § Аб

Высокий уровень 38,64±4,23 14,76±2,8 38,32±3,65 40,76±9,78 5,89±1,20

экстраверсии

Высокий уровень нейротизма 36,72±3,56 14,56±2,54 40,38±3,12 40,40±10,72 6,07±1,29

Высокий уровень ситуативной тревожности 38,35±2,10 16,88±1,32 38,45±3,10 40,18±10,59 5,96±1,22

Высокий уровень личностной тревожности 38,03±3,24 16,56±2,43 40,29±3,21 39,93±10,87 6,06±1,29

Корреляционный анализ выявил взаимосвязи между параметрами ЭЭГ (амплитудная асимметрия амплитуда а-ритма, амплитуда а-ритма, индекс а-ритма) и личностными показателями педагогов (табл. 6).

Таблица 6

Коэффициенты эмпирической корреляции Пирсона между показателями

а-, Р-ритмов и личностными характеристиками педагогов

Амплитудная ассиметрия а-ритма

Экстраверсия 0,72 -0,32 -0,20 0,18 0,14

Нейротизм 0,71 -0,33 -0,25 0,20 0,20

Тревожность ситуативная 0,74 -0,75 -0,76 0,25 0,20

Тревожность личностная 0,77 -0,76 -0,78 0,26 0,26

Гипертимический тип акцентуации характера 0,20 -0,17 -0,24 0,25 0,20

Тревожно-боязливый акцентуации характера 0,07 -0,09 -0,04 0,04 0,00

Дистимический тип акцентуации характера -0,19 0,18 0,19 -0,16 -0,03

Педантичный тип акцентуации характера 0,32 -0,26 -0,28 0,08 0,03

Возбудимый тип акцентуации характера 0,08 -0,09 -0,07 0,09 0,14

Эмотивный тип акцентуации характера 0,16 -0,10 0,02 0,04 0,08

Застревающий тип акцентуации характера 0,25 -0,15 -0,18 0,10 0,13

Демонстративный тип акцентуации характера 0,01 0,03 -0,03 0,05 0,11

Циклотимический тип 0,08 0,00 -0,02 -0,01 0,00

акцентуации характера

Аффективно-экзальтированный тип акцентуации характера 0,24 0,00 -0,12 -0,11 0,00

Примечание: жирным шрифтом выделены статистически значимые корреляции (р<0,05).

Из таблицы 6 следует, что сильные корреляции выявлены между БЭАМ и показателями экстра-, интроверсии, нейротизма и тревожности. Для удобства приведем их в таблице 7.

Таблица 7

Сильные корреляционные связи показателей а- и Р-ритмов и личностных характеристик педагогов

Амплитудная ассиметрия а-ритма

Экстраверсия-интраверсия 0,72 -0,32 -0,20 0,18 0,14

Нейротизм 0,71 -0,33 -0,25 0,20 0,20

Тревожность ситуативная 0,74 -0,75 -0,76 0,25 0,20

Тревожность личностная 0,77 -0,76 -0,78 0,26 0,26

В современной психологии и психофизиологии принято уделять внимание и обсуждать корреляции, по абсолютной величине входящие в интервал от 0,7 до 1,0. Это так называемые сильные корреляции, коэффициент детерминации которых приходится на диапазон от 0,5 до 1,0. Поэтому в нашей статье мы не обсуждаем умеренные и слабые корреляционные связи между БЭАМ и показателями акцентуаций характера, поскольку их коэффициенты детерминации малы.

Таким образом, нами выявлены значимые сильные положительные корреляции между амплитудной асимметрией а-ритма и личностными характеристиками педагогов (нейротизм, экстравертированность, высокая ситуативная и личностная тревожность). Также установлены статистически

значимые сильные отрицательные корреляции между уровнем ситуативной и личностной тревожности и амплитудой и индексом а-ритма.

Корреляционный анализ не позволяет однозначно установить причинноследственные связи между изучаемыми показателями, поэтому в дальнейших расчетах мы применили однофакторный дисперсионный анализ. Он показал, что амплитудная асимметрия a-ритма увеличивает ситуативную тревожность (F(3; 314)=22,912; p<0,001) (рис. 1), личностную тревожность (F(3; 314)=31,095; p<0,001) (рис. 2), экстраверсию (F(3; 314)=10,539; p<0,001) и нейротизм (F(3; 314)=17,445; p<0,001).

Амплитудная асимметрия альфа-ритма; LS Means Current effect: F(3, 314)=22,912, p=,00000 Effective hypothesis decomposition Vertical bars denote 0,95 confidence intervals

Амплитудная асимметрия альфа-ритма

Рис. 1. Влияние амплитудной асимметрии a-ритма на ситуативную тревожность педагогов.

Амплитудная асимметрия альфа-ритма; LS Means Current effect: F(3, 314)=31,095, р=0,0000 Effective hypothesis decomposition Vertical bars denote 0,95 confidence intervals

Амплитудная асимметрия альфа-ритма

Рис. 2. Влияние амплитудной асимметрии а-ритма на личностную тревожность педагогов.

Полученные результаты позволяют сформулировать следующие выводы:

1. Экстраверсия, нейротизм и тревожность педагогов обусловлены амплитудной асимметрией а-ритма.

2. Повышение амплитуды а-ритма способствует уменьшению личностной и ситуативной тревожности педагогов.

3. Амплитуда и асимметрия а-ритма являются диагностическими критериями личностной и ситуативной тревожности педагогов.

Библиографический список

1. Айзенк Г.Ю., Вильсон Г. Как измерить личность. [Текст]. М.: Когито-Центр, 2000. - 346 с.

2. Болдырева Г.Н., Шарова Е.В., Добронравова И.С. Роль регуляторных структур мозга в формировании ЭЭГ человека [Текст]. // Физиология человека, 2000. - Т.26. - N5. - С. 1934.

3. Воронов В.Г. Выявление статистически значимых особенностей в частотных спектрах электроэнцефалограмм [Текст]. // Труды VIII Международной конференции "Новые информационные технологии в медицине и технологии». Украина, Гурзуф, 2000 г. - С. 244-245.

4. Данилова Н.Н. Психофизиологическая диагностика функциональных состояний: учебное пособие [Текст]. / Н.Н. Данилова - М.: Изд-во МГУ, 1992. - 192 с.

5. Климов Е.А. Психология профессионального самоопределения [Текст]. /Е.А.Климов -М.: Изд. центр «Академия», 2007 - 304 с.

6. Мерлин В.С. Очерк интегрального исследования индивидуальности [Текст] /В.С. Мерлин

- М.: Педагогика, 1986 - 254 с.

7. Небылицын В.Д. Психофизиологические исследования индивидуальных различий. [Текст]. / В.Д. Небылицин - М.: Наука, 1976. - 336 с.

8. Райгородский Д. Я., Практическая психодиагностика. Методики и тесты. — М.: Издательство Бахрах. , 2006—672 с.

9. Русалова М.Н, Костюнина М.Б. Асимметрия биоэлектрической активности мозга при переживании негативных эмоций [Текст]. // Доклады АН. 2001. - Т.380. - № 5. - С. 701703.

10. Свидерская Н.Е. Формы функциональной асимметрии пространственной организации фоновых ЭЭГ у человека [Текст]. // Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова - том 59. - №1.- 2009. - С. 66-75.

11. Свидерская Н.Е., Прудников В.Н., Антонов А.Г. Особенности ЭЭГ-признаков тревожности у человека [Текст]. // Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова - том 51. - №2.- 2001. - С. 86-95.

12. Украинцева Ю.В., Русалова М.Н. Особенности биопотенциалов мозга у лиц с разным уровнем тревожности [Текст]. // Материалы Международных чтений, посвященных 100-летию со дня рождения члена-корреспондента АН СССР, академика АН АрмССР, 30 мая 2003, Издательство ООО «МАКС Пресс», 2003.

13. Черный С.В., Павленко В.Б. Тревожность, ее ЭЭГ-корреляты и возможные механизмы [Текст]. // Ученые записки Таврического национального университета им. В.И. Вернадского, серия «Биология, химия» - том 17 (56). - 2004. - №1. - С. 89-9S.

Bibliography

1. Ayzenk, G.Yu., Wilson G. HoW to Measure the Personality [Text]. - M.: Kogito- Centre, 2000.

- 346 p.

2. Boldyrev, G.N., Sharova, E.V., Dobronravov, I.S. Role of the Regulatory Brain Structures in a Man’s EEG Forming [Text] // Human Physiology, 2000. - V.26. - № 5. - P. 19-34.

3. Cherny, S.V., Pavlenko, V.B. Anxiety, Its EEG-Correlators and Possible Mechanisms [Text] / S.V. Cherny, V.B. Pavlenko // Scientific Notes of the Tavrichesky National University named after V.I. Vernadsky, “Biology, Chemistry” Series. - V.17 (56). - 2004. - №1. - P. S9-9S.

4. Danilova, N.N. Psycho-Physiological Diagnostics of the Functional States: Study Guide [Text] / N.N. Danilova. - M.: Publishing House of MSU, 1992. - 192 p.

5. Klimov, E.A. Psychology of Professional Self-Determination [Text] /E.A.Klimov - M.: “Academy” Publ. Centre, 2007 - 304 p.

6. Merlin, V.S. Outline of Individuality Integral Study [Text] /V.S. Merlin - M.: Pedagogy, 19S6 -254 p.

7. Nebylitsyn, V.D. Psycho-Physiological Study of Individual Differences [Text] / V.D. Nebylitsyn. - M.: Science, 1976. - 336 p.

S. Raygorodsky, D. Ya. Practical Psycho-Diagnostics. Procedures and Tests / D.Ya. Raygorodsky.

- M.: Bakhrakh Publishing House, 2006. - 672 p.

9. Rusalova, M.N, Kostyunina, M.B. Asymmetry of the Brain Bioelectric Activity Under the Experience of Negative Emotions [Text] / M.N. Rusalova // AS Reports. 2001. - V. 3S0. - № 5.

- P. 701-703.

10. Sviderskaya, N.E. Functional Asymmetry Forms of the Three-Dimensional Organization of a Man’s Background EEG [Text] / N.E. Sviderskaya // Journal of Higher Nervous Activity named after I P. Pavlov. - V. 59. - №1. - 2009. - P. 66-75.

11. Sviderskaya, N.E., Prudnikov, V.N., Antonov, A.G. Special Features of Anxiety EEG- Signs in a Man [Text] / N.E. Sviderskaya, V.N. Prudnikov, A.G. Antonov // Journal of Higher Nervous Activity named after I.P. Pavlov.- V. 51. - №2. - 2001. - P. S6-95.

12. Ukraintseva, Yu.V., Rusalova, M.N. Special Features of Brain Biopotentials of the People with Different Anxiety Level [Text] / Yu.V. Ukraintseva // Materials of International Readings Dedicated to 100-Anniversary of the AS USSR Corresponding Member, Academician of the AS of Armenian SSR, May, 30, 2003. - “Max Press” Publishing House, 2003.

13. Voronov, V.G. Development of the Statistically Significant Special Features in the Frequency Spectra of Electroencephalograms [Text] // Works of VIII International Conference “New Information Technologies in Medicine and Technology”.- Ukraine: Gurzuf, 2000. - P. 244-245.