3. 1. Типологический подход к изучению свойства силы-чувствительности

Устойчивость, выносливость, работоспособность живого организма является биологически и социально важной функцией человеческого индивида. Можно предполагать, что в реальной трудовой деятельности люди неоднократно убеждались, что человек не может трудиться бесконечно, что после периода активности рано или поздно наступает утомление, после чего эффективность деятельности постепенно уменьшается и, в конце концов, наступает момент, когда работа прекращается. Волевые усилия могут лишь отдалить этот момент.

В практике же сложились эмпирически найденные способы определения того индивидуального качества, которое было названо И. П. Павловым силой нервной системы. Так, в. спортивных состязаниях самым сильным считается тот человек, кто с большим успехом выдерживает длительные и интенсивные нагрузки.

Научному подходу к исследованию этого свойства индивида применительно к ведущей системе организма — нервной системе — положили работы И. П. Павлова. Логика научного открытия Павловым свойства силы как фактора индивидуальных различий проанализирована, в частности, в книге Б.М. Теплова «Проблемы индивидуальных различий» [154, с. 353—357] и в монографии В. Д. Небылицына «Основные свойства нервной системы человека» [106, с. 158—163]. По-видимому, основой для выдвижения данного параметра как типологического свойства было экспериментально показанное И. П. Павловым явление перехода корковых клеток в рефрактерное состояние, в состояние задерживания, невозбудимости в результате сосредоточения раздражения в одном месте (статья «Условия деятельного и покойного состояния больших полушарий», 1915 г.)

В другой работе («Физиология и психология при изучении высшей нервной деятельности животных» [1.18].» с. 365) выдвинуто положение о необходимости такого перехода коркового элемента в недеятельное состояние при воздействии на него физиологическим путем: в результате длительного и концентрированного возбуждения. При этом данная особенность как черта высшей нервной деятельности считалась И. П. Павловым «чрезвычайно важным свойством высшей мозговой массы».

Впервые упоминание о «слабой нервной системе» встречается в работе «Внутреннее торможение условных рефлексов и сон — один и тот же процесс» (1922 г.). Слабость здесь отождествляется И. П. Павловым с быстрой истощаемостью раздражаемого пункта, вследствие чего и наступает торможение с его охранительной функцией. Было замечено, что в отношении данного качества существуют яркие индивидуальные различия. И. П. Павлов так описал эти различия: «... очень живые, подвижные на свободе, возбудимые собаки особенно легко впадают в сон при обстановке наших опытов. Можно принимать, что живость, суетливость этих собак происходит таким образом, что при их легкой возбудимости быстро наступает истощение данного раздражаемого пункта, влекущее за собой торможение...» [113, с. 389].

В последующей классификации типов высшей нервной деятельности, развиваемой И. П. Павловым в последние годы его жизни, центральной явилась идея о пределе работоспособности корковых клеток и о силе—слабости нервной системы, определяемой этим пределом.

Поучительным является то обстоятельство, что собака Пострел (живая на свободе, но легко засыпающая в станке) первоначально охарактеризована И. П. Павловым как обладатель «слабой нервной системы». Однако впоследствии при всестороннем обследовании животного с помощью объективных методик М. К. Петровой, а затем В.К. Федоровым Пострел был признан «нервным богатырем». Налицо был факт явного несовпадения поведенческих признаков, по которым, скорее интуитивно, ставился диагноз свойства, и его объективной характеристики. В ходе развития учения И. П. Павлова о типах нервной системы увеличивалась доля строго экспериментальных индикаторов свойств и уменьшалась та роль, которую играли для определения типов характерные картины поведения животных.

И. П. Павлов под влиянием экспериментальных фактов пришел к необходимости различать тип нервной системы как природную, врожденную особенность нервной системы, представляющую собой комплекс определенных свойств нервных процессов («генотип»), и характер («фенотип» или «склад высшей нервной деятельности»), выражающийся в образе поведения человека и животного, в «окончательной наличной нервной деятельности» (цит. по Б. М. Теплову [154, с. 382]).

Из сказанного становится понятным, что исследование природного, типологически обусловленного в нейродинамике, представляющей собой сплав врожденного и приобретенного в опыте индивида, — чрезвычайно сложная задача, требующая адекватных методов ее решения. Для преодоления указанных трудностей в советской школе типологов, творчески развивающих идеи И. П. Павлова, разработаны многообразные формы диагностических испытаний свойств. Наиболее изучен в этом аспекте один из важнейших функциональных параметров нервной организации — свойство силы.

Первоначально референтные (основные) методы испытания свойства силы конструировались на базе условно-рефлекторных методик. Так, свойство силы нервной системы (по отношению к возбуждению), определяемое через способность нервной системы выдерживать, не обнаруживая запредельного торможения, - длительное или часто повторяемое раздражение, изучалось с помощью условного рефлекса с подкреплением [153, 155].

Однако применение условно-рефлекторных методик к изучению типологических особенностей человека сталкивалось с целым рядом трудностей, на которые указывал В. Д, Небылицын в своей монографии [106, с. 61—70]. Дело в том, что принципиально важные составляющие опытов с условно-рефлекторным обусловливанием, в частности биологически значимые безусловно-рефлекторные подкрепления, хорошо зарекомендовавшие себя в опытах на животных, по этическим соображениям не могут быть полностью воспроизведены в опытах на человеке.

Тогда исследователи попытались найти приемы, которые могли бы позволить изучение на человеке динамики протекания рефлексов. Стали применяться так называемые фотохимические, кожно-гальванические условные рефлексы, условные электрокорковые реакции [106 и др.]. Однако такие рефлексы, не базирующиеся на натуральном подкреплении, как выяснилось в конкретных экспериментах, быстро угасали в ходе опыта. Для восстановления реакций приходилось принимать специальные меры: напоминать испытуемому, чтобы он был внимателен, применять в качестве подкрепления сюжетные картинки и т. д.

Конечный результат такого рода испытаний, несомненно, в значительной степени определяется мерой активного участия индивида, мотивированностью его деятельности [18] . При этом ситуационные особенности экспериментальных задач и способов их разрешения оказывают существенное влияние на динамику условных рефлексов человека. Логически закономерным является в таком случае вопрос: есть ли все же доля конституционального, генетически обусловленного в индивидуальных особенностях, выделяемых с помощью условно-рефлекторных методик?

Адекватным методом разрешения подобных вопросов о роли генотипа в происхождении свойств являются генетические методы, и в частности метод близнецов [130]. С помощью этого метода в генетической психофизиологии к настоящему времени детально изучены синдромы генетически обусловленных признаков, в том числе относящихся к свойству силы [176]. При этом отчетливо показано, что совокупность индикаторов, характеризующих силу нервной системы, может включать как генетически обусловленные, так и неконтролируемые генотипом,, признаки. Проведенный Н. Ф. Шляхтой и Т. А. Пантелеевой анализ результатов исследования генетических детерминант силовых характеристик показывает, что традиционный индикатор силы нервной системы по отношению к возбуждению — угашение с подкреплением условного рефлекса — не обнаружил зависимости от генотипических влияний [176]. Показательно, что отсутствие генетических детерминант выявлено и в некоторых условно-рефлекторных индикаторах других типологических свойств, например динамичности [177].

Думается, что условный рефлекс человека как интегративный поведенческий акт должен рассматриваться в структуре деятельности с учетом ее специфики [80, 81, 84]. Тогда, возможно, формально-динамическая сторона нейрофизиологических процессов, включенных в условно-рефлекторную деятельность, с полным основанием может считаться областью проявления фундаментальных качеств мозга. Эта составляющая условных рефлексов — их индивидуально-характерная «психофизиологическая канва — при этом, видимо, не является прямой проекцией типологических особенностей индивида, а опосредуется целым рядом психологических и физиологических факторов. В силу этих соображений выделение конституциональных детерминант условно-рефлекторной деятельности человека представляется вполне обоснованной задачей, требующей, однако, специального изучения. Думается, что успешное применение концептуального аппарата условных рефлексов в дифференциальной психофизиологии требует как модификации самих методик, так и дополнительной теоретической работы по системному анализу рефлекторного реагирования в функциональной системе целостного поведения. Имеющийся в современной психофизиологии опыт системного описания нейрофизиологических механизмов элементарного поведенческого акта животных [174] может быть использован и в дифференциальной психофизиологии, в частности при изучении причин парциальности основных свойств нервной системы человека [138, 139].

Парциальность, т. е. расхождение показателей свойства силы в различных зонах большого мозга, показана многими авторами [54, 105, 136 и др.]. Если принять во внимание условно-рефлекторную основу референтных силовых показателей в их традиционной модификации, то региональное распределение данного качества не представляется неожиданным, поскольку с помощью традиционных модификаций условно-рефлекторных методик преимущественно изучаются особенности тех мозговых структур, которым адресован условный раздражитель [106, с. 336—339].

Надо отметить, что свойство силы, как и любое другое свойство нервной системы, диагностируется не только в условно-рефлекторных опытах, а с помощью целого арсенала надежных и валидных методов [106, 113, 123, 126, 155]. При этом показатели свойства логически и математически взаимосвязаны и поэтому составляют целый синдром проявлений данного качества нервной системы. В таком комплексе одним из важных атрибутов свойства силы является его внутренняя связь с чувствительностью, характеризуемой абсолютными порогами [104, 106]. Это широко известная зависимость, экспериментально доказанная В. Д. Небылицыным, была гипотетически предсказана Б. М. Тепловым [153, 154] на основе скрупулезного анализа теоретического наследия И. П. Павлова (в частности, его предположения о том, что исключительная реактивность корковых клеток имеет своим необходимым следствием стремительную функциональную разрушаемость.)

В дальнейшем, главным образом в типологических исследованиях, показано, что индивидуальные характеристики чувствительности могут не совпадать с интраиндивидуальными вариациями в реактивных эффектах. Может также оказаться, что менее чувствительная система, характеризуемая большими абсолютными порогами, является более реактивной, т. е. дает большую величину реакции. Могут наблюдаться и обратные отношения [106, 113].

Отсюда возникает необходимость разграничения понятий реактивности и чувствительности. Е. Н. Соколов так определяет смысл понятия реактивность: «Реактивность (в узком смысле слова) — способность нервной ткани отвечать на раздражения надпороговой интенсивности, измеряемая величиной вызываемого эффекта» [148]. Понятия же чувствительности и возбудимости подчеркивают при этом содержание, относящееся к порогу реакции, к минимальной величине стимула, вызывающего реакцию мозговой ткани.

Говоря о проблеме чувствительности, нельзя не упомянуть о фактах, свидетельствующих о значительной флуктуации ее количественных характеристик в зависимости, например, от мотивированности деятельности, «критерия наблюдателя», особенностей «принятия решения» и т. д. [24, 54]. Чувствительность также зависит от активации мозга по механизму ориентировочного рефлекса [148, 149] и от ряда других психологических и физиологических факторов.

Видимо, за так называемой абсолютной чувствительностью открывается — при ее анализе — целый комплекс психофизиологических явлений. Однако сам факт существования индивидуальных различий в отношении сенсорной чувствительности прямо или косвенно признается большинством исследователей. Другое дело, что научный анализ проблемы порога и способов ее решения в современной психофизиологии и психофизике [24, 54] привел к необходимости введения точных математических критериев, с помощью которых осуществляется приближение к адекватному описанию особенностей сенсорного пространства. Так, количественное представление сенсорной чувствительности использует сейчас математический аппарат теории вероятности, способы моделирования сенсорных систем. При этом сам абсолютный порог, как характеристика сенсорной способности индивида, в современной науке описывается скорее как собственная, хотя и флуктуирующая особенность сенсорной системы (по крайней мере, есть определенный класс моделей, позволяющих таким образом рассматривать индивидуальные вариации по чувствительности [54, с. 62—73]). Можно думать, что этот класс психофизиологических явлений стал исследоваться в аспекте интраиндивидуальных вариаций по абсолютной чувствительности как одного из главных симптомов свойства силы нервной системы.

Систематическое изучение проблемы взаимосвязей силы и чувствительности было предпринято В. Д. Небылицыным. Первоначально в этой связи изучалось влияние кофеина на чувствительность (в школе И. П. Павлова кофеиновая проба являлась одним из надежных индикаторов Силы). Было также проведено сопоставление и других параметров силы со зрительным и слуховым абсолютными порогами [106, с. 212—214].

Как следовало из полученных В. Д. Небылицыным экспериментальных данных, отрицательная связь между силой и чувствительностью носила статистический характер. В первичных материалах нередко встречались случаи, когда высокая чувствительность сочеталась с высоким уровнем силы и, наоборот, низкая чувствительность— с крайней слабостью нервной системы. Однако полученные В. Д. Небылицыным статистические связи (коэффициенты корреляции колебались в пределах от —0,33 до —0,68 при 0,001 < р <0,05; достоверность оценивали по критерию Фишера) свидетельствовали о зависимости абсолютных порогов от силы как надежном, экспериментально доказанном факте.

В. Д. Небылицын попытался представить, какие следствия могут логически вытекать из связи силы и чувствительности, характеризуемой абсолютными порогами. По мысли В. Д. Небылицына, эти следствия должны касаться не только пороговых величин, но и характера реагирования на сенсорные воздействия возрастающей интенсивности [106, с. 225—226] следующим образом: если мы принимаем, что слабая нервная система имеет более низкий порог, чем сильная, то тогда раздражитель пороговый для сильной нервной системы будет заметно сверхпороговым для слабой и согласно «физиологическому закону силы», вызовет у слабой нервной системы больший реактивный эффект. Далее, наличие разности в уровне порогов приведет к тому, что слабая нервная система при дальнейшем повышении физической энергии стимула в силу своего более низкого порога будет несколько опережать сильную в эффекте, и чем больше будет исходная разность порогов, тем это опережение должно быть больше. Однако это опережение будет сохраняться только до определенного момента. Поскольку предел функции у слабой нервной системы ниже, чем у сильной, при некотором значении физической интенсивности стимула различие между сильной и слабой системами в конечном эффекте начнет сокращаться и затем постепенно исчезнет, так как слабая нервная система достигнет своего предела, а сильная нервная система еще будет продолжать свое движение к пределу функции. При этом может случиться, что разность эффектов возникнет снова, но уже, так сказать, с отрицательным знаком, — в силу того, что слабая нервная система, достигнув предела, при еще большем увеличении стимуляции начнет снижать свой эффект.

Какова же действительная, экспериментально выверенная динамика реактивных эффектов у сильной и слабой нервной систем при возрастании интенсивностей стимула? Ответ на этот вопрос, по-видимому, мог не только подтвердить или опровергнуть теоретические построения В. Д. Небылицына, но и, несомненно, имел важное практическое значение, поскольку в реальной человеческой практике индивид в основном действует в зоне варьирующих функциональных нагрузок.

В качестве объекта исследования были избраны три различные психофизиологические функции: латентный период простой двигательной реакции, критическая частота мелькающего фосфена и реакция навязывания ритма. При этом все три типа стимулов изменялись по своей интенсивности от значений, близких к порогу реакции, до уровней, приближающихся к ее пределу [106, с. 225— 282].

Было показано, что скорость простой двигательной реакции на звуковые и слуховые императивные стимулы средней интенсивности (которая обычно и характеризует скорость реагирования в исследованиях прикладного характера) не связана с силой нервной системы испытуемого [106, с. 228—232]. Наряду с этим обнаружилась явная тенденция к более быстрому реагированию на околопороговые интенсивности стимула у индивидов со слабой нервной системой. При высоких же интенсивностях стимула эта разница практически отсутствует.

В. Д. Небылицыным было замечено также, что графики зависимостей времени реакции от интенсивности раздражителя характеризуются большим наклоном у индивидов с сильной нервной системой. Исходя из этого, исследователи выделили ряд количественных характеристик наклона графика этой зависимости. В качестве таковых использовали отношения латентных периодов при каждой из применяемых интенсивностей к латентным периодам при наибольшей интенсивности раздражителя, а также угловой коэффициент, в, вычисленный из уравнения регрессии [106, 128]. Именно эти показатели в дальнейших работах соотносились с референтными индикаторами силы, такими как кофеиновая проба, ЭЭГ-вариант угашения с подкреплением, абсолютные пороги, индукционная методика.

Совокупность полученных при этом материалов, достаточно убедительно подтверждая выдвинутую гипотезу об обратной зависимости силы нервной системы и чувствительности, кроме того, позволила выделить параметры, в которых влияние силовых качеств сказывается наиболее отчетливо. Такими параметрами оказались латентные периоды двигательных реакций при околопороговой интенсивности стимуляции, а также отношение времени реакции при максимальной стимуляции ко времени реакции на минимальное раздражение и коэффициент b. Отметим, что все перечисленные индикаторы широко используются в современных работах.

Закономерности взаимосвязей силы и чувствительности проявились и в показателе критической частоты мелькающего фосфена (КЧФ). Определяли зависимость КЧФ от амплитуды раздражающих электрических импульсов и сопоставляли получаемые индивидуальные функции с результатами определения силы. При раздражении глаза электрическим током возникало зрительное ощущение света. Однако, как полагал В. Д. Небылицын, это исследование не дало достаточно определенных результатов [106, с. 256], возможно, из-за трудностей самоотчета испытуемых о трудноуловимых и необычных ощущениях. В ряде случаев наблюдали «перегибы» функций КЧФ при одной из крайних интенсивностей раздражения [106]. Отмечено, что кривые, принадлежащие испытуемым с сильной нервной системой, имеют экстремум функции при интенсивности 17—21 В, в то время как индивиды, характеризующиеся слабой нервной системой, демонстрируют уменьшение реактивных эффектов уже при интенсивности раздражающего электрического тока в 9—11 В. Такие результаты свидетельствовали скорее всего о том, что кривая КЧФ при вариации интенсивности импульса соотносится со свойством силы нервной системы.

К аналогичному выводу привели и результаты изучения реакции навязывания ритма как функции интенсивности стимула. При этом для испытуемых со слабой нервной системой были характерны графики с экстремумом при одной из промежуточных интенсивностей, после чего наблюдалось снижение вплоть до наибольшей интенсивности, где отмечался минимум реактивных эффектов. [106, с. 262] . Для испытуемых с сильной нервной системой характерны в целом монотонно возрастающие кривые с. малым наклоном во всем диапазоне используемых интенсивностей.

Таким образом, опытные данные, полученные в работах В. Д. Небылицына относительно различий между сильной и слабой нервными системами в динамике изменения КЧФ, времени реакции и навязывания ритмов, установили определенные закономерности, характерные для крайних полюсов выраженности свойства. А именно, по В. Д. Небылицыну [106, с. 281], «для слабых нервных систем характерны больший начальный эффект, более быстрое приближение к пределу и более раннее достижение предела данной функции, в то время как сильные нервные системы характеризуются, напротив, меньшим эффектом при минимальных значениях стимула, более медленным приближением к пределу функции и более поздним достижением этого предела».

Справедливости ради отметим, что далеко не всегда в экспериментах, где порог ощущения измерялся методом самоотчета, удавалось выделить четкую связь между силой нервной системы и характеристиками чувствительности. Однако исследователи неоднократно отмечали, что такая, зависимость отчетливо выступает при сопоставлении показателей, измеряющих с помощью психофизиологических методов операциональное значение порогов — величин, обратных чувствительности. К таким методам объективной оценки сенсорных функций относятся и ВП [142, с. 113—115]. Можно полагать, что связанные" с движениями ВП также могут стать удобным индикатором индивидуальных особенностей чувствительности (порогов) тех нейрональных структур, которые отражаются в гетерогенных составляющих МВПП.

С учетом сказанного формулируются следующие задачи дифференциально-психофизиологического исследования: 1. Выделить в МВПП показатели, связанные с чувствительностью нервной системы. 2. Исследовать конкретный характер зависимости (если таковая имеется)' данных показателей чувствительности от функциональной выносливости (силы) разных уровней мозговых систем, реализующих движения человека.