31

 

НЕКОТОРЫЕ ТЕНДЕНЦИИ СОВРЕМЕННОЙ ПСИХОФИЗИОЛОГИИ

 

Б. И. КОЧУБЕЙ

 

Несмотря на то, что предлагаемая статья носит обзорный характер, она ставит своей задачей не общее описание состояния современной психофизиологии, что потребовало бы многократного увеличения ее объема, а выделение тех тенденций развития психофизиологических исследований, которые, на взгляд автора, способны существенно изменить представление о самом предмете психофизиологии человека и о характере ее связи с психологией. При всей условности хронологического деления границей современной психофизиологии (в отличие от традиционной) можно считать начало 60-х гг., когда, в частности, начали развиваться методы вызванных потенциалов (ВП) и биологической обратной связи (БОС), когда был зарегистрирован ряд феноменов, привлекающих сейчас множество исследователей1, когда в США было организовано Общество психофизиологических исследований и основан журнал, посвященный исключительно вопросам психофизиологии [27]. Ниже рассматриваются (по понятным причинам, весьма кратко) три наиболее актуальные, по мнению автора, проблемы современной психофизиологии.

Проблема активности. На теоретическом уровне эта проблема в психофизиологии была поставлена Н.А. Бернштейном более 20 лет назад; однако сейчас тезис об активном характере психофизиологических процессов представляет собой не только теоретическую установку, но повседневную эмпирическую реальность психофизиологического исследования. Наиболее демонстративно этот активный характер проявляется в работах, использующих метод биологической обратной связи. Получая обратную информацию о текущем состоянии некоторой психофизиологической функции, человек научается произвольно управлять этой функцией, хотя в обычном состоянии она считается неподвластной контролю сознания и воли. Показана возможность человека регулировать с помощью БОС пульс, артериальное давление, скорость кровотока в отдельных частях тела и органах, температуру кожи, КГР, ЭМГ, амплитуду и частоту ритмов ЭЭГ (в том числе отдельно в правом и левом полушарии) и др. [12], [19]. Интересно, что способности к управлению разными функциями относительно независимы друг от друга [19]; более того, способности к регуляции практически не связаны со способностью к точной вербальной оценке состояния данной функции [24]. Накапливаются данные о связи способностей к активной физиологической саморегуляции с психологическими характеристиками. Так, независимые от поля2 испытуемые (по тесту включенных фигур Уиткина) обнаруживают в целом более широкие возможности биоуправления с помощью БОС по сравнению с полезависимыми. Иногда соотношения носят более сложный характер: например, интерналы (по шкале Роттера) легче научаются урежать свой сердечный ритм, чем учащать, а экстерналы — наоборот [19]. Еще более показательны исследования аделаидской группы исследователей (П. Кволз и др.), показавшие, что индивидуальные психологические особенности определяют не столько способности к биоуправлению (в частности, к регуляции тонуса «полупроизвольных» мышц черепа), сколько индивидуальные способы такого биоуправления.

 

32

 

Особое внимание психофизиологов последних десятилетий привлекает проблема познавательной активности и ее физиологическая модель — ориентировочная реакция (ОР). Так, каждая третья статья, опубликованная журналом Psychophysiology в 1981 г., имела отношение к проблеме ОР. Казавшаяся ранее едва ли не безусловным рефлексом, ОР представляется сейчас своеобразной многозвеньевой функциональной системой, включающей, по-видимому, информационно-когнитивный и эмоционально-оценочный блоки, выполняющие функцию снятия соответственно «шэнноновской» неопределенности и прагматической неопределенности и работающие по механизму отрицательной обратной связи [4]. Показана связь индивидуальных особенностей ОР с характеристиками темперамента, личности, внимания, обучаемости, интеллекта и когнитивными стилями (см., например, обзоры [22], [26], [29]). Особо стоит отметить лонгитюдинальные исследования П. Винэйблза и соавторов [30], которые показали, что величина ОР в возрасте трех лет связана с умственными способностями в 9-летнем возрасте. Это первый в психофизиологии случай успешного прогноза развития психологической переменной по уровню физиологической переменной в более раннем возрасте.

История представлений об ОР [6], [11] — пример того, что, даже если регистрируемое поведение остается фактически «тем же», его интерпретация в современной психофизиологии кардинально меняется. Более активная природа психофизиологических реакций выявляется на уровне не только методов, требующих активного вмешательства испытуемого в свое физиологическое функционирование, не только экспериментальных фактов, но и на уровне теоретических концепций.

Качественно иная, более развернутая форма познавательной активности исследуется в современной психофизиологии главным образом как активность произвольного внимания. Если исследования ОР имеют давнюю историю, то исследования произвольного внимания как психофизиологической проблемы возникло только после открытия У.Г. Уолтером «условной негативной волны». Позже была обнаружена так называемая «информационная негативность», появляющаяся в составе вызванных потенциалов на стимулы, на которые обращено активное внимание испытуемого, и отражающая динамику этого внимания с гораздо большей точностью, чем любой поведенческий индикатор. Теперь с помощью метода ВП решаются такие вопросы, как проблема стадийности внимания, роль процессов фильтрации в произвольном внимании, проблема симультанного или сукцессивного отбора признаков релевантного объекта, измерение ширины «канала внимания» (степени концентрации) и др. ВП позволяют проследить судьбу иррелевантной информации, анализ которой блокируется на ранних этапах и которая не достигает уровня осознания или моторного ответа [10], [18]. Следует подчеркнуть, что речь идет о собственно психологических проблемах, которые тем не менее вряд ли могут быть решены без использования физиологических средств анализа [15].

Проблема избирательности. Проблема селективного внимания естественным образом ведет к постановке вопроса об обобщенном или избирательном характере психофизиологических явлений. Хотя внимание с психологической точки зрения представляет собой избирательную направленность психической деятельности, психофизиология в течение длительного времени ограничивалась изучением ненаправленного внимания, пытаясь включить его в контекст активационной теории. При этом, естественно, все основные проблемы теории внимания оказывались за пределами психофизиологии, на долю которой оставались в лучшем случае исследования утомления, монотонии и т.п. Приведенные выше данные показывают, что современной психофизиологии доступно изучение самых тонких селективных механизмов направленного внимания.

На взгляд автора, активационная концепция, постулирующая существование

 

33

 

одномерного ряда функциональных состояний, от глубокого сна до возбуждения различающихся только уровнем неспецифической активации (Д. Линдсли, В. Блок и др.) сыграла столь значительную роль в психофизиологии потому, что была основана на имплицитном представлении об обобщенном характере психофизиологических феноменов (физиологическая канва) по сравнению с тонкостью и дифференцированностью собственно психологических (психологический узор). Однако уже в конце 50-х гг. представление о неспецифической активации стало распадаться. В лаборатории П.К. Анохина была выявлена нейрохимическая специфичность восходящих ретикулярных активирующих систем у животных; Е.Н. Соколовым были выделены системы ориентировочной и оборонительной активаций, А. Руттенбергом — подсистемы ретикулярной и лимбической активаций; Дж. и Б. Лэйси выявили специфику корковой и вегетативной активаций. Чтобы не утомлять читателя длинным списком возможных классификаций типов активации, упомяну лишь недавние работы В.В. Аршавского и В.С. Ротенберга [1], обнаруживших принципиально различные активационные механизмы, лежащие в основе двух типов оборонительной реакции, и Н.Н. Даниловой, обнаружившей, что только в пределах генераторов альфадиапазона можно выделить две функционально различные (и даже реципрокные) активационные системы [2].

Но по мере выделения всех этих видов и подвидов активации оказалось, что и внутри каждого подвида разные активационные показатели не сохраняют единства. Корреляции показателей активации, как правило, очень низки, и, что самое главное, они не связаны с наиболее фундаментальным показателем энергетической активации — уровнем потребления кислорода. Степень внутрииндивидуальной дифференцированности разных индикаторов активации в зависимости от типа стимула оказалась положительно коррелирующей с общим интеллектом.

Л.П. Латаш [6], а за ним и другие авторы (Р. Барри, А. Бернстайн) показали, в частности, что каждый из параметров, считавшихся неспецифическим компонентом ориентировочной активации, характеризуется собственной динамикой и собственной функциональной ролью. Дифференцированность психофизиологических параметров обнаружена не только у человека, но и у грызунов (М. Нивисон, 1983) и даже у мух (П. Тон, А. Пози, 1984). Эти данные, имеющие, на наш взгляд, прямое отношение к проблеме филогенеза ориентировочной активности, говорят о том, что избирательный характер этой активности может быть продемонстрирован даже у насекомых.

Кроме специфики отдельных показателей нельзя не отметить и специфики целостных функциональных состояний, которые невозможно уложить в прокрустово ложе континуума активаций. К ним относятся состояние медитации (возможно, их несколько), гипнотическое состояние и самое распространенное — быстрый сон, парадоксальным образом сочетающий признаки очень высокого и очень низкого «уровней бодрствования».

К этой же области относится и вопрос о физиологической специфичности эмоций. Несмотря на давнюю историю (работы Экса), подлинный прогресс здесь был достигнут лишь в самые последние годы [13], [16]. Показано, что различия между вегетативными и миографическими паттернами разных эмоциональных состояний связаны не только со знаком этих эмоций и их энергетическим потенциалом. В лаборатории Г. Шварца была даже разработана программа для ЭВМ, позволяющая автоматически дифференцировать основные эмоции на основании ЭМГ лицевой мускулатуры [16].

По-видимому, на сегодняшний день нет никаких оснований считать психофизиологические процессы более генерализованными, менее избирательными и дифференцированными, чем собственно психологические.

Проблема содержательности. Традиционным является выделение информационных и энергетических аспектов деятельности мозга и психики. Принято

 

34

 

считать, что нейрофизиологическая основа психической жизни связана главным образом с динамическими, энергетическими ее сторонами. Здесь можно назвать и поиски энергетических коррелятов сонно-бодрственного континуума, и попытки положить в фундамент физиологических основ психики такое качество, как работоспособность нервных клеток, и подход к расстройствам психической адаптации как к результату исчерпания энергетических резервов мозга, и т.д.

Однако оказывается, что энергетические и психофизиологические характеристики мозговой активности представляют собой две в значительной мере независимые сферы. Так, Г. Лабори считает, что собственно энергетические процессы — обмен макроэргических фосфатов — в отличие от других форм мозгового метаболизма оказывают незначительное влияние на уровень функционального состояния. Выяснилось, что при переходе от бодрствования ко сну происходит не уменьшение энергетической активности мозга, а качественная перестройка этой активности, изменение характера переработки информации. Г. Селье, выделивший «фазу истощения» стресса, подчеркивал, что речь не идет об истощении энергетических ресурсов организма. Психотропные химические средства влияют не на энергетические механизмы мозга, а на аппарат нейромедиаторов, т.е. на информационные процессы. По мнению В.Б. Швыркова, «в организации активности нейронов отражается не «энергия внешнего стимула», а именно организация элементов среды... в поведении между организмом и средой осуществляется обмен организацией или информацией; энергетический обмен, осуществляющийся в процессах питания, в поведении существует лишь «в снятом виде» [8; 7].

Наряду с этим появились данные о том, что физиологические параметры способны отражать наиболее субъективные аспекты психического переживания. Стимулы, одинаковые по физическим характеристикам, вызывают разные реакции, если воспринимаются как различные. Так, ВП на предъявление вертикальной черты зависит от того, чередуется ли эта черта с буквой Н или с цифрой 2 (очевидно, что в первом случае она интерпретируется как буква I, во втором — как единица). Одно и то же слово вызывает разные ВП в зависимости от того, является ли оно в данном контексте существительным или глаголом (например, слово fire [15]). В эксперименте Й. Радиловой и Т. Радила испытуемым показывали куб Неккера, который может быть воспринят «сверху справа» и «снизу слева»; при неизменности физических характеристик объекта свойства ВП менялись в зависимости от способа восприятия.

Хотя эти примеры показывают возможность отражения на психофизиологическом уровне психического продукта (результата психической деятельности), гораздо большее значение имеет проявление в физиологических параметрах тех психических процессов, которые в своей совокупности ведут к формированию данного продукта [15]. В частности, когнитивная психология предполагает существование ряда этапов переработки информации человеком, однако идентифицировать эти этапы с помощью чисто психологических методов не всегда возможно. Психофизиологический анализ позволяет выделить определенные звенья переработки информации, обнаружить их нарушения при заболеваниях или при физиологическом старении, выявить их роль в решении определенных типов задач [15], [18].

В ряде экспериментов показано влияние категориального описания событий окружающего мира на связанные с этим событием электрофизиологические реакции. Так, ВП на физически разные сигналы становятся похожими по мере того, как эти сигналы включаются субъектом в один категориальный класс [15]. Влияние процессов категоризации на динамику КГР было показано еще в экспериментах А.Р. Лурия. Исследования Г. Бен-Шакхара и соавторов (1982) показывают, что произвольный выбор испытуемым одного из четырех объектов, характеризующегося определенным набором свойств, меняет

 

35

 

угашение КГР не только на этот объект, но и на другие, обладающие сходными наборами свойств. Акт произвольного выбора, таким образом, оказывается существенным моментом, определяющим кожно-гальваническое реагирование.

Информационные аспекты психической активности отражаются даже в таких физиологических параметрах, которые выполняют прямую функцию энергетического обеспечения. Так, реакции замедления и ускорения сердечного ритма связаны не только с меняющейся потребностью тканей в кислороде и питательных веществах. Согласно Дж. и Б. Лэйси, эти реакции отражают деятельность двух физиологических систем, которые характеризуются направленностью соответственно на объект «вовне» и от объекта «вовнутрь». Эта концепция, в частности, легла в основу серии онтогенетических исследований, показавших врожденный характер оборонительной реакции младенца (направленной от объекта на прекращение контактов с ним), приобретение ребенком в течение первых 2—4 месяцев жизни первичных ориентировочных, поисковых реакций (на объект), а затем постепенную смену круга объектов, вызывающих те и другие типы реакций [17].

Исследования когнитивного контроля стресса — еще одна область, изучающая взаимосвязь содержания психических (когнитивных) процессов с характеристиками физиологических реакций. Как известно, в подавляющем большинстве случаев информация о физических и(или) физиологических свойствах раздражителя уменьшает стресс [9]. Однако существуют и многочисленные исключения, показывающие, что особенности физиологического реагирования определяются взаимодействием таких процессов, как антиципация, отвлечение внимания, оценка и переоценка стрессовой ситуации и т.д. (см. обзоры [9], [20]). В частности, возможность контроля над ситуацией может даже усугубить стресс, если эта возможность в конкретных условиях интерпретируется как свидетельство большей серьезности ожидаемой угрозы [9].

Многочисленные исследования, до сих пор не получившие должного теоретического освещения, показали, что психофизиологические характеристики существеннейшим образом зависят от включения испытуемого в социальную ситуацию. Более подробно этот вопрос освещен нами в другой работе [3]. Примером могут служить, в частности, многочисленные исследования по «межкультурной психофизиологии», показавшие, что кожно-гальваническая реактивность, сердечно-сосудистые характеристики, показатели межполушарной асимметрии существенно различаются в зависимости от таких особенностей культуры, как язык, поощряемые в культуре стереотипы поведения и даже религиозно-этические установки (обзоры [13], [26], [28]). Показано, в частности, что у представителей дальневосточных культур более широко функционирует правое полушарие мозга, в том числе при выполнении типичных «левополушарных» (вербальных) тестов [21]. Это связано, по-видимому, с лингвистическими особенностями материала; например, у японцев межполушарная асимметрия зависит от того, что используется: исконная японская слоговая азбука или заимствованный в IV—V вв. иероглифический шрифт [21].

В заглавие доклада Д. Отто с соавторами на сессии Общества психофизиологических исследований (1984) был вынесен вопрос: могут ли вызванные потенциалы служить свободными от культуры показателями работы мозга? В целом ответ на этот вопрос оказался отрицательным. Во всяком случае, средне- и длиннолатентные компоненты ВП детей 6—12 лет обнаружили отчетливую зависимость от социально-экономического статуса родителей и их интеллекта [23].

Складывающиеся в последние десятилетия представления о дифференцированности и содержательном характере психофизиологических механизмов ставят под сомнение, в частности, известную теорию эмоций С. Шахтера. Согласно классическому варианту этой

 

36

 

теории, эмоция представляет собой сочетание неспецифического физиологического процесса вегетативной активации с чисто когнитивным процессом интерпретации этого физиологического состояния. Мы видим, однако, что психофизиологическое состояние не может рассматриваться как некоторая глобальная активационная основа, на которую когниции лишь наклеивают определенный ярлык; сами активационные процессы способны с большой тонкостью отразить динамику и содержание познавательной регуляции, социальных влияний и т.д.

 

*

 

В традиционной психофизиологии господствовала точка зрения о психофизиологической сфере как основе, фундаменте или неспецифическом условии формирования собственно психологической индивидуальности. При этом психофизиологические процессы рассматриваются как характеризующиеся более высоким уровнем обобщенности, меньшей гибкостью, более тесной связью с энергетическими параметрами, чем характеристики собственно психологического уровня (например, [7; 15—16]). Думается, что тенденции современной психофизиологии, кратко проанализированные в настоящей работе, не укладываются в эти представления. В частности, с традиционных позиций трудно объяснить обширнейшие взаимосвязи, обнаруженные между психофизиологическими и социально-психологическими характеристиками. Фундамент оказывается столь же сложно построенным, как и воздвигнутое на нем здание.

На наш взгляд, указанные тенденции отражают происходящее изменение самого предмета психофизиологической науки — сдвиг интересов от исследования нейрофизиологических основ психики к изучению физиологических процессов в структуре активного психически опосредствованного взаимодействия человека с миром. Так, при исследовании проблем когнитивной психологии с помощью физиологических методов (главным образом ВП; см. обзоры [14], [15], [18]) физиологические процессы рассматриваются не как лежащие в основе познавательных процессов, а как органические звенья самой структуры процесса познания. Психофизиологическая сфера при таком подходе оказывается не условием, причиной или фактором развития психики, а скорее подсистемой в системе психической деятельности. Такой подход к психофизиологическим процессам делает понятным и широкие возможности саморегуляции и социальной регуляции физиологических параметров, и наличие связей физиологических характеристик индивида с характеристиками высших этажей его психической организации, и возможность отражения на физиологическом уровне тонких информационных характеристик психических процессов и состояний и даже непосредственного содержания психического образа, и перспективы физиологического анализа интенциональных аспектов психики, ее направленности (в частности, произвольного внимания).

Возможность объяснения широкого круга эмпирических фактов говорит о том, что изменение содержания научно-исследовательской программы психофизиологии представляет собой «прогрессивный сдвиг проблем» [5; 220]. Это не означает, однако, что этот сдвиг носит однозначно положительный характер: он может сопровождаться и определенными потерями. Наша задача заключается не в том, чтобы дать окончательную оценку происходящих в психофизиологии изменений, а в том, чтобы показать реальность этих изменений.

В заключение следует сказать, что рассмотрение психофизиологических процессов как компонентов психически структурированной активности не означает ни вторичности, ни второстепенности физиологии по сравнению с психологией. Напротив, только такой подход позволяет говорить о собственно психологической физиологии — о тех разделах психофизиологии, без которых на сегодняшний день невозможно продуктивное развитие собственно психологических исследований, в отличие от

 

37

 

традиционной психофизиологии, важность которой нельзя отрицать в плане изучения основ психики, но которая не дает чего-либо принципиально нового для понимания психологических проблем. То обстоятельство, что физиологическая активность опосредствована структурой психической активности, не означает несущественности этих конкретных физиологических механизмов, также как то обстоятельство, что внешний мир для нас опосредствован нашими органами чувств, не означает (если мы не стоим на позициях эмпириокритицизма), что реальны только органы чувств, а объективный мир не имеет существенного значения. Система психической активности человека — предметной деятельности, познания, общения — всегда опирается на конкретный, живой физиологический материал, буквально воплощающий эту активность. Человек вступает в контакт с реальностью всем своим телом, обеспечивая тонкость психической регуляции «золотым запасом» нервной, мышечной, гуморальной и других физиологических систем.

 

1. Аршавский В. В., Ротенберг В. С. Влияние различных типов поведенческих реакций на патофизиологические и клинические синдромы // Успехи физиол. наук. 1978. Т. 9. № 3. С. 49—72.

2. Данилова Н. Н. Функциональные состояния. М., 1985. 270 с.

3. Кочубей Б. И. Влияние социальных факторов на психофизиологические функции // Психологические проблемы индивидуальности. Л., 1985. Вып. III. С. 11 — 17.

4. Кочубей Б. И. Влияние генотипа и среды на индивидуальные особенности ориентировочной реакции человека // Журн. высш. нервн. деятельн. 1985. Т. 35. Вып. 3. С. 428—434.

5. Лакатос И. История науки и ее рациональные реконструкции // Структура и развитие науки: Из Бостонских исследований по философии науки. Сб. переводов / Сост., вступит. статья и общ. ред. Б.С. Грязнова и В.Н. Садовского. М.: Прогресс, 1978. С. 203—269.

6. Латаш Л. П. Гипоталамус, приспособительная активность и электроэнцефалограмма. М., 1968. 295 с.

7. Мерлин В. С. Очерк теории темперамента. Пермь, 1973.

8. Швырков В. Б. Нейрофизиологическое изучение структуры психики // Мозг и психическая деятельность: Советско-финский симп. / Отв. ред. В.Б. Швырков. М.: Наука, 1984. С. 4—23.

9. Averill J. R. A selective review of cognitive and behavioral factors involved in the regulation of stress // The psychophysiology of the depressive disorders. N.Y., 1979. P. 365—387.

10. Begleiter H. (ed.). Evoked brain potentials and behavior. N.Y. —London, 1979.

11. Bernstein A. S. The orienting response as novelty and significance detector // Psychophysiol. 1979. V.16. № 3. P. 263—273.

12. Birbaumer N., Kimmel H. D. (eds). Biofeedback and self-regulation. N.Y.: Laurence Erlbaum Associates, 1979.

13. Caccioppo J. T. Social psychophysiology // Psychophysiol. 1982. V.19. № 3. P. 241—251.

14. Donchin E. Surprise! ...Surprise? // Psychophysiol. 1981. V.18. №5. P. 493—513.

15. Donchin E., McCarthy G., Kutas M., Ritter V. Event-related brain potentials in the study of consciousness // Consciousness and self-regulation: Advances, research, and theory. V. 3. N.Y.— London, 1983. P. 81—121.

16. Fridlund A. J., Scwartz G.E., Fowler S. С Pattern recognition of self-reported emotional state from-multiple-site EMG activity during affective imagery // Psychophysiol. 1984. V.21. № 6. P. 622—637.

17. Graham F. K., Jackson J. Arousal systems and infant heart rate responses // Advances in child development and behavior. N.Y., 1970. № 5. P. 60—119.

18. Hillyard S. A., Kutas M. Electrophysiology of cognitive processing // Ann. Rev. Psychol. 1983. V.34. № 1. P. 33—61.

19. McCanne T. R., Sandman С A. Human operant heart-rate conditioning: The importance of individual differences // Psychol. Bull. 1976. V.83. № 4. P. 587—601.

20. McCaul К D., Malott J. M. Distraction and coping with pain // Psychol. Bull. 1984. V.95. № 3. P. 516—533.

21. Mecacci L. Brain and socio-cultural environment // J. Soc. Biol. Struct. 1981. V.4. № 4. P. 319—327.

22. O'Gorman J. G. Individual differences in habituation of human physiological responses // Biol. Psychol. 1977. V.5. № 4. P. 257—318.

23. Otto D., Schroeder S., Robinson G., Baumann S., Barton C., Hawk В., Вооnе L. Are event-related potentials "culture-free" measures of brain functions in children? // Psychophysiol. 1984. V.21. № 5.

24. Pascalis V. de, Alberty M L, Randolfo R. Anxiety, perception, and control of heart rate // Percept. Mot. Skills. 1984. V. 59. P. 203—211.

25. Pritchard W. Psychophysiology of P300 // Psychol. Bull.. 1981. V.89. № 3. P. 506—540.

26. Prokasy W. R., Raskin D. С. (eds). Electrodermal activity in psychophysiological research. N.Y., 1973.

27. Psychophysiology.1964. V.1. № 1.

28. Shapiro D., Schwartz G. E. Psychophysiological contributions to social psychology // Ann. Rev. Psychol. 1970. V.21. № 1. P. 87—112.

29. Smith B. D. Extraversion and electro-dermal activity // Person. Ind. Differ. 1983. V.4. № 4. P. 411—419.

30. Venables P. H., Dalais J. C., Mitchell D. A., Mednick S. A., Schlusinger F. Outcome at age nine of psychophysiological selection at age three for risk of schizophrenia // Brit. J. Devel. Psychol.. 1983. V. 1. № 1. P. 21—30.

 

Поступила в редакцию 20.III 1986 г.