Коррекция функции внимания с использованием метода биологической обратной связи по показателю дыхательной аритмии сердца

Коррекция функции внимания с использованием БОС

В статье рассматриваются возможности оптимизации функции внимания путем использования адаптивного биоуправления по параметру дыхательной синусовой аритмии. Установлены модулирующее действие методики с положительной динамикой показателей параметров внимания и биоэлектрической активности головного мозга и эффективность ее применения в программах коррекционной работы.

В последнее время все большее внимание практических врачей-клиницистов привлекает метод биологической обратной связи (БОС), как эффективное средство повышения адаптированности и мобилизации резервов организма. БОС — это современный немедикаментозный метод совершенствования нормальных и коррекции нарушенных или неоптимально осуществляемых функций организма через инструментальное обучение специализированным навыкам саморегуляции и самоконтроля функционального состояния человека.

Отличие БОС от других методов заключается в том, что, благодаря ему появляется возможность создавать дополнительный, не существующий в обычных условиях контроль за функциями, управляемыми человеком бессознательно. Стали появляться новые виды регулируемых в процессе БОС-тренинга параметров. При этом наиболее часто используются следующие виды БОС: электромиографическая, электроэнцефалографическая, БОС по вариабельности сердечного ритма и респираторным показателям.

Известно, что дыхательная аритмия сердца (респираторная синусовая аритмия) является индикатором активности парасимпатической нервной системы и вегетативного баланса. Имеются данные о том, что методика БОС с произвольной регуляцией ДАС при обучении диафрагмально-релаксационному дыханию развивает навыки психоэмоциональной релаксации. В результате сформировывается новый паттерн дыхания, обеспечивающий увеличение пульсовой аритмии сердца.

Тонус симпатических нервов возрастает во время вдоха и снижается при выдохе. При этом соответственно изменяется ЧСС (дыхательная аритмия во время вдоха ЧСС увеличивается, а во время выдоха уменьшается) и АД.

Увеличение глубины дыхания приводит к возрастанию вариабельности характеристик пульсового кровенаполнения и ритмическим колебаниям ЧСС, а также к общему увеличению кровотока. Различные режимы произвольной задержки дыхания обусловливают различные реакции со стороны ССС.

Преимущественно грудное дыхание способствует увеличению сердечного выброса, ЧСС и сужению периферических сосудов. Брюшной тип дыхания вызывает изменения противоположного характера. У детей колебания ЧСС, связанные с дыханием, выражены больше, чем у взрослых.

Было показано, что на фоне этих изменений у взрослых может отмечаться характерная динамика биоэлектрической активности головного мозга, выражающаяся в существенном возрастании выраженности альфа-ритма и снижении выраженности тета-ритма, что в описанных исследованиях коррелировало со снижением уровня тревожности, внутреннего эмоционального напряжения и избыточного возбуждения.

Показана и эффективность этой методики при работе с детьми, в частности, отмечено повышение успеваемости при проблемах в обучении. Указанные данные и обусловили выбор этой методики биологической обратной связи как средства коррекции функции внимания у детей.

Основной целью исследования стало обоснование метода адаптивного биоуправления для оптимизации функции внимания у детей с использованием методики биологической обратной связи по параметру дыхательной аритмии сердца.

Объектом исследования были дети в возрасте 7-8 лет. Проводилось комплексное исследование, включавшее опрос родителей, клиническое обследование и психологическое тестирование. Сеансы биологической обратной связи проводились у группы детей с нарушением внимания, состоявшей из 14 человек. Продолжительность коррекционного курса с использованием прибора «БОС-Дыхание» (Санкт-Петербург) составляла 10-12 сеансов.

Перед началом работы с прибором проводилось обучение диафрагмально-релаксационному дыханию по инструкции. Тренировки были нацелены на выработку устойчивого навыка спокойного диафрагмального дыхания с замедленным выдохом. Программа включала в себя ряд мультимедийных тренинговых сюжетов, используемых в процессе формирования новых навыков диафрагмального дыхания. Длительность сеанса составляла от 10 минут в начале курса до 24 минут в конце. Сеанс состоял из периодов диафрагмального дыхания (1-4 минуты) и периодов отдыха между ними (1-2 минуты).

Для регистрации электроэнцефалограммы использовался прибор «Энцефалан 131-01» (г.Таганрог). Запись производилась по международной схеме отведений «10-20», применялся монополярный способ отведения биоэлектрической активности, в качестве референтных были использованы 2 ушных электрода. Полученные данные обрабатывались с использованием методов компьютерного анализа ЭЭГ, входящих в программное обеспечение прибора.

Исследование показало, что минимальная частота сердечных сокращений, до которой опускался показатель ЧСС во время выдоха, после курса БОС достоверно снизилась на 17,1%. Также достоверно снизилась частота дыхания, уменьшившись по сравнению с исходным показателем на 27%.

Показатель дыхательной аритмии сердца, по изменению которого и проводились сеансы тренировки с использованием принципа биологической обратной связи, также достоверно изменился, превысив исходный уровень на 47,4%. Литературные данные свидетельствуют, что более сильную дыхательную аритмию можно интерпретировать как усиление ритмической парасимпатической регуляции. Известно, что стимулы низкой интенсивности вызывают парасимпатическую активацию, а стимулы высокой интенсивности -симпатическую.

При исследовании электроэнцефалограммы у детей, прошедших курс БОС выявлено, что наиболее заметные изменения были связаны с изменением альфа-ритма. Так, частота альфа-ритма по окончании курса БОС достоверно повысилась на 15,1%, а амплитуда достоверно снизилась на 22,9%.

В этой связи следует заметить, что динамика альфа-ритма у детей при коррекции функции внимания несколько отличается от описанной в литературе динамики его у взрослых под воздействием данной методики БОС.

Так, в литературе имеется указание на достоверное повышение амплитуды альфа-ритма после курса, в то время как в нашем случае он достоверно снизился. Очевидно, в нашем случае можно говорить об особенностях динамики корковой ритмики при коррекции функций незрелого мозга в отличие от коррекции нарушений функций ЦНС взрослого человека, притом преимущественно невротического характера.

Исследования медленноволновой составляющей ЭЭГ-спектра показали достоверное изменение такого параметра электроэнцефалограммы, как индекс тета-ритма. Указанный показатель в группе детей, прошедших курс БОС, снизился на 40,8%.

Таким образом, данные исследования фоновой электроэнцефалограммы детей после прохождения курса БОС показали наличие изменений, которые могут свидетельствовать о повышении уровня активности коры и снижении влияния на нее со стороны более глубоких регуляторных структур.

Были выявлены также изменения и в реакции на функциональную пробу с трехминутной гипервентиляцией. Так, после окончания курса БОС в структуре медленноволновой активности, усиливавшейся при пробе, стали заметно преобладать по индексу волны в амплитудном диапазоне 40-100 мкВ (показатель индекса этого амплитудного диапазона повысился до 33,8% в течение 1 минуты гипервентиляции и до 61,2% в течение 2 минуты, что соответственно составило 44,1 и 47,4% от аналогичного показателя до курса).

Исследование функций внимания показало, что после окончания курса БОС, достоверно увеличились такие показатели, как устойчивость, истощаемость внимания и его переключаемость. Так, показатель устойчивости внимания возрос на 83,3%, переключаемости -на 25,7%.

Таким образом, можно видеть, что проведенный курс коррекции функции внимания с использованием метода биологической обратной связи по показателю дыхательной аритмии сердца вызвал положительную динамику как показателей параметров внимания у детей, так и показателей биоэлектрической активности головного мозга в покое и при функциональных пробах.

Это свидетельствует о повышении уровня активности коры и проявлении нормализации процессов регуляции в таламо-кортикальной системе, что влечет за собой стабилизацию нейрональной активности коры, обусловленную уменьшением лабильности нейронов (Гнездицкий В.В., 2000).

Таким образом, проведенные исследования доказывают модулирующий эффект сеансов биоуправления по показателю дыхательной синусовой аритмии, который направлен на активизацию парасимпатической нервной системы и синхронизацию респираторной и сердечно-сосудистой систем, отражая адаптивность функциональных систем и оказывая позитивное воздействие на высшие корковые функции, в том числе внимание.

Это позволяет говорить о целесообразности использования предложенной методики в программах коррекционной работы с детьми младшего школьного возраста, у которых отмечается снижение функции внимания.

Авторы:

Волгоградский государственный медицинский университет

Г.В. Клиточенко  (Профессор, доктор медицинских наук, кафедра детских болезней педиатрического факультета)
А.Е. Бубнова (ассистент кафедры, кандидат медицинских наук, кафедра нормальной физиологии)

Источник: Научная библиотека КиберЛенинка

Меню