МЕДИЦИНА И БИОЛОГИЯ В СПОРТЕ

Abstract

USE OF NEUROBIOCONTROL IN TRAINING AND EDUCATIONAL PROCESSES

L.P.Cherapkina, N.A.Bayova, I.G.Talamova

The Siberian state university of physical culture and sports, Omsk

V.G.Tristan

The Russian state university of physical culture, sports and tourism, Moscow

Key words: neurobiocontrol, training ElectroEncephaloGram- biological feedback (EEG-BF), alpha - rhythm, preparation of athletes, functional asymmetry.

The Authors have set as the purpose the perfection of brain mechanisms at the persons actively engaged in physical culture and sports, with the use of the EEG-BF training.

More than 560 athletes and students have passed the EEG-BF training, and at all the surveyed ones there was an improvement of the functional condition and as a consequence the increase of the sports result.

the Application of the EEG-BF training at athletes for the competitive activity can be used as a method providing the influence on the bioelectric activity of a brain at the active participation of a person.

The used technique does not cause any negative consequences in persons, who has passed the courses of the training that is confirmed by the catamnesis since November, 1998.

ИCПОЛЬЗОВАНИЕ НЕЙРОБИОУПРАВЛЕНИЯ В ТРЕНИРОВОЧНОМ И ОБРАЗОВАТЕЛЬНОМ ПРОЦЕССАХ

Л.П. Черапкина, Н.А. Баёва, И.Г. Таламова
Сибирский государственный университет физической культуры и спорта, Омск

В.Г. Тристан
Российский государственный университет физической культуры, спорта и туризма, Москва

Ключевые слова: нейробиоуправление, ЭЭГ-БОС тренинг, альфа-ритм, подготовка спортсменов, функциональные асимметрии.

Введение. Проблема саморегуляции функций организма человека успешно изучается в рамках научного направления "Биоуправление", которое базируется на принципах биологической обратной связи (БОС), осуществляемой на основе современной компьютерной техники. Биоуправление рассматривается как прогрессивная методология научного исследования и как технология внутреннего совершенствования физических и духовных качеств человека, являясь при этом органическим комплексом лечебных, реабилитационных и прогнозирующих процедур [8]. Однако биоуправление недостаточно широко используется в спорте [6].

Научно-исследовательская лаборатория "Нейробиоуправление", организованная на базе кафедры анатомии и физиологии СибГУФКа в 1998 г., ставит своей целью совершенствование мозговых механизмов у лиц, активно занимающихся физической культурой и спортом, с использованием ЭЭГ-БОС тренинга.

Методы и организация исследований. В исследованиях сотрудников лаборатории приняли участие 562 человека (студенты СибГУФКа и спортсмены различных специализаций, не обучающиеся в СибГУФКе), в возрасте от 16 до 23 лет.

ЭЭГ-БОС тренинг проводился с помощью программно-аппаратного комплекса "Вoslab", созданного в Институте молекулярной биологии и биофизики СО РАМН. Для записи биопотенциалов мозга использовалось биполярное отведение. Электроды располагались согласно международной системе "10-20" (F1, P3). Сеансы ЭЭГ-БОС тренинга проводились ежедневно 1 раз в сутки в удобное до тренировки время. После каждого сеанса спортсмен получал информацию об успешности тренинга и мог оценить свои способности к саморегуляции биоэлектрической активности головного мозга. Для достижения цели (увеличения средней эффективной амплитуды альфа-ритма) перед тренингом проводился предварительный инструктаж, а во время сеанса ЭЭГ-БОС тренинга - и дополнительное объяснение проявлений релаксации, являющейся обязательным условием для успешности биоуправления. Спортсмены использовали различные методы, предотвращающие появление чувства тревожности в процессе тренинга [9, 10].

Критерием успешности тренинга было выбрано увеличение средней эффективной амплитуды альфа-ритма за сеанс не менее чем на 15% по сравнению с его величиной, зарегистрированной во время первого сеанса. У каждого обследованного лица подсчитывался процент успешных и неуспешных сеансов ЭЭГ-БОС тренинга.

Перед курсом тренинга и после него, а также при повторном исследовании производилась запись "фоновой" биоэлектрической активности головного мозга в пробах с открытыми и закрытыми глазами. Продолжительность каждой пробы составляла 5 мин.

Спортсмены перед каждым курсом ЭЭГ-БОС тренинга и после него проходили психофизиологическое тестирование, включающее в себя: социально-перцептивный интуитивный тест - СПИТ, тест социально-интуитивной перцепции динамики поведения - СИПДП, тест "Типолог", позволявший оценить соотношение первой и второй сигнальных систем, тест "Индивидуальная минута" - ИМ. Клиническая эффективность ЭЭГ-БОС тренинга анализировалась с помощью анкеты "Самооценка состояния и тренированности". Для определения "ведущей" сенсорной системы использован БИАС-тест, предложенный В.А. Льюсом и Ф. Пуцеликом в 1982 г. Кроме этого использовались тест Е.П. Торренса (В.Н. Дружинин, 1999), тесты Г.Ю. Айзенка (1992), тесты на обучаемость.

Успешность ЭЭГ-БОС тренинга в зависимости от временного интервала между курсами. Примечание. Первую группу составили спортсмены с прогрессиру ющей успешностью повторного курса тренинга (успешность второго курса тренинга увеличилась по отношению к успешности первого курса на 24,89 %), вторую - с регрессирующей успешностью второго курса тренинга (успешность повторного курса снизилась по отношению к успешности первого курса на 20,54 %)

Результаты и их обсуждение. Из намеченных задач на сегодняшний день реально возможно обсуждение итогов по трем направлениям:

1. Создание критериев отбора и прогнозирования успешности деятельности человека (в спорте, образовании и других сферах его деятельности) на основе изучения предельных возможностей пластичности информационно -аналитических мозговых процессов.

2. Выявление индивидуальных особенностей функциональных асимметрий (двигательная и сенсорная сферы) и репрезентативных сенсорных систем (основных каналов получения информации) для создания модели взаимодействия мозговых структур, способствующей эффективному использованию ЭЭГ-БОС тренинга.

3. Реабилитация спортсменов-инвалидов для их подготовки к успешной спортивной деятельности и улучшения качества их жизни.

При решении первой задачи на основе обследования 52 спортсменов получены данные (О.В. Погадаева, 2001), показавшие наличие предикторов эффективности использования ЭЭГ-БОС тренинга. К ним отнесены успешность тренинга не менее чем в 50% проведенных сессий, величина среднего уровня интенсивности альфа-ритма, зарегистрированного за все сессии тренинга, и минимальные значения соотношения тета- и альфа-ритмов в течение каждого сеанса, продолжительность "Индивидуальной минуты" после сеансов - свыше 65,2 ±1,25 с, наличие мыслительного и универсального типов высшей нервной деятельности (ВНД), выделенных по соотношению первой и второй сигнальных систем. Кроме этого средний максимальный прирост кожной температуры в течение сеанса тренинга должен составлять 11 - 12о по Фаренгейту. После тренинга выявлены изменения в психоэмоциональной сфере личности, структуре побуждений и возможности различать индивидуальные временные особенности

личности с выработкой активной позиции при негативном отношении к медлительности, инертности и депрессивному состоянию. Также отмечено, что имеется возможность появления большей выраженности одного из "крайних" типов ВНД, выделенных по соотношению первой и второй сигнальных систем, с преобладающим изменением в сторону художественного типа. Эти изменения сопровождаются меньшей успешностью тренинга и большей выраженностью тета-ритма.

В.В. Тристан [5], изучая роль частотно-амплитудной характеристики альфа-ритма в изменениях посттренингового состояния спортсменов, сделала вывод о том, что величина амплитуды альфа-ритма "исходной" ЭЭГ не оказывает значительного влияния на изменения основных ритмов биоэлектрической активности головного мозга в течение ЭЭГ-БОС тренинга, то есть тренироваться и рассчитывать на успех могут все люди, вне зависимости от исходного паттерна биоэлектрической активности мозга. Наиболее выраженные положительные изменения в посттренинговом состоянии спортсменов и их хронобиологической оценке представлений о восприятии времени связаны со снижением относительной величины амплитуды альфа-ритма частотой 8 - 10 Гц и повышением этой величины на частоте 10 - 11 Гц в течение сеансов локального альфа-стимулирующего тренинга.

Дальнейшие исследования были связаны с определением возможности и необходимости использования повторного курса ЭЭГ-БОС тренинга.

Проведение двух курсов тренинга у 42 спортсменов (Л.П. Черапкина, 2002) показало, что повторный курс ЭЭГ-БОС тренинга имеет свои особенности. Он оказывает более выраженное положительное влияние на функциональное состояние, а при его неуспешности отсутствует отрицательное воздействие на человека. Наибольшая клиническая эффективность отмечается у лиц, имеющих низкоамплитудный "исходный" альфа-ритм и наиболее успешно прошедших повторный курс тренинга. Улучшение функционального состояния после первого курса ЭЭГ-БОС тренинга - прогностический признак успешности его повторного курса. Эффективность курсов ЭЭГ-БОС тренинга зависит от количества сеансов. Лицам с высокоамплитудным "исходным" альфа-ритмом достаточно одного успешного курса тренинга, а с низкоамплитудным - необходимо прохождение двух курсов.

Интервал между курсами ЭЭГ-БОС тренинга определяет успешность и эффективность второго курса тренинга (см. рисунок), который целесообразно проводить с лицами, имеющими низкоамплитудный альфа-ритм, не более чем через 50 дней после окончания первого курса тренинга. По мере увеличения временного интервала между курсами успешность повторного курса снижается. Спортсмену с высокоамплитудным альфа-ритмом в "исходной" ЭЭГ при неуспешном прохождении первого курса ЭЭГ-БОС тренинга не следует рекомендовать повторный курс.

Успешность локального альфастимулирующего тренинга (ЛАСТ) в зависимости от фазы ОМЦ в начале тренинга (число лиц и %)

Примечание. К 1-й группе были отнесены девушки, у которых начало тренинга совпало со 2 - 7-м днями фолликулярной фазы; ко 2-й -девушки, у которых начало курса тренинга совпало с моментом овуляции, а к третьей - начинавшие тренинг на 4 - 8-й дни лютеиновой фазы.

Исследование, проведенное на 94 студентах СибГУФКа В.В. Кальсиной (2003), посвящено влиянию полового диморфизма на успешность и эффективность ЭЭГ-БОС тренинга. Как юноши, так и девушки обладают одинаковыми способностями изменять амплитуду альфа-ритма, но после тренинга происходит "сглаживание" межполушарной асимметрии по альфа-ритму у девушек, начинающих тренинг в фолликулярную фазу. Все девушки, начинающие тренинг в овуляцию, оказались высокоуспешными, а большинство девушек, начинающих тренинг в лютеиновую фазу, - низкоуспешными (см. таблицу).

После ЭЭГ-БОС тренинга у всех спортсменов улучшается функциональное состояние. У юношей преобладают изменения в области спортивной работоспособности и увеличивается стремление к творчеству. Функциональное состояние девушек под влиянием ЭЭГ-БОС тренинга изменяется в большей степени, чем у юношей, но в основном улучшается oбщee состояние, усиливается контроль эмоционального состояния и тактического мышления на тренировках. У девушек, начинающих курс ЭЭГ-БОС тренинга в лютеиновую фазу, накапливаются отрицательные эмоции (гнев, раздражительность, мстительность), но улучшается спортивная работоспособность.

Для решения второй задачи Н.А. Баёвой [1] было обследовано 116 спортсменов. В ходе ее работы выявлена необходимость учета "ведущих" сенсорных систем при проведении ЭЭГ-БОС тренинга для повышения его успешности и эффективности у спортсменов ситуационных видов спорта. У спортсменов с "ведущей" кинестетической сенсорной системой все показатели общих способностей (креативности и коэффициента интеллекта) после тренинга повышаются со статистически значимой разницей, у спортсменов с "ведущей" аудиальной сенсорной системой улучшаются креативность и коэффициент интеллекта по вербальном тесту, а с "ведущей" визуальной сенсорной системой - только креативность. И у спортигровиков, и у единоборцев до ЭЭГ-БОС тренинга выявлен средний уровень по вербальному тесту на интеллект, а после тренинга и у первых, и у вторых отмечено его повышение (p<0,001) и выявлен переход на высокий уровень.

У всех обследуемых также повышается коэффициент интеллекта по комплексному тесту (p<0,05). До ЭЭГ-БОС тренинга у спортсменов наблюдался средний уровень креативности (0,53±0,03 балла), после тренинга и у спортсменов командных видов спорта, и у единоборцев он повысился до высокого уровня (p<0,001). Наиболее общим эффектом, который зафиксирован у всех лиц, прошедших ЭЭГ-БОС тренинг, является повышение креативности. Эти данные подтверждаются самоотчетами спортсменов, описывающими возникновение стремления к творческой деятельности. Таким образом, ЛАСТ способствует повышению показателей общих способностей у всех спортсменов независимо от вида спорта, "исходной" амплитуды альфа-ритма и "ведущей" сенсорной системы.

И.Г. Таламова [4], обследовав 95 студентов СибГУФКа, выявила, что после ЭЭГ-БОС тренинга происходит улучшение всех видов памяти, образного мышления, внимания и работоспособности.

Любая попытка изучения функций головного мозга должна основываться на исследовании функциональных асимметрий у конкретного человека, так как индивидуальный профиль асимметрий имеет значение для адаптации к конкретной деятельности. Исследование 163 студентов СибГУФКа [2] показало, что важным прогностическим критерием успешности ЭЭГ-БОС тренинга является высокая функциональная лабильность зрительной сенсорной системы.

В рамках решения 3-й задачи на базе лаборатории была проведена подготовка спортсменов к Параолимпийским играм (тренер Б.Г. Ржищев) (Сидней, 2000). Спортсмены отметили, что после тренинга они стали лучше засыпать, появилось желание учиться в школе и училище. После спортивных тренировок утомление было выражено меньше, они стали более общительными с товарищами по команде. Из пяти спортсменов с дефектами опорно-двигательного аппарата, прошедших ЭЭГ-БОС тренинг, двое заняли призовые места (1-е и 2-е).

Заключение. В течение всего периода работы лаборатории "Нейробиоуправление" ЭЭГ-БОС тренинг прошли более 560 спортсменов и студентов СибГУФКа, а у всех обследуемых в большей или меньшей степени, в зависимости от успешности ЭЭГ-БОС тренинга, после тренингов происходило улучшение функционального состояния и как следствие - повышение спортивного результата.

Таким образом, применение ЭЭГ-БОС тренинга при подготовке спортсменов к соревновательной деятельности возможно в качестве метода, обеспечивающего воздействие на биоэлектрическую активность головного мозга при активном участии человека и его собственном желании. При этом ЭЭГ-БОС тренинг выступает как средство изменения мозговых механизмов, обеспечивающих мотивационные, поведенческие и эмоциональные аспекты личности. В случае высокоуспешного тренинга наблюдается его выраженная эффективность, проявляющаяся в результатах спортивной деятельности, обучаемости и клинических картинах.

Использованная методика ЛАСТ не вызывает каких-либо даже минимальных отрицательных последствий у лиц, прошедших курсы тренинга, что подтверждено катамнезом с ноября 1998 г.

Литература

1. Баёва Н.А. Успешность и эффективность применения локального альфа-стимулирующего тренинга у спортсменов ситуационных видов спорта: Автореф. канд. дис. Тюмень, 2003. - 19 с.

2. Бочанцева Е.В. Функциональные асимметрии и успешность альфа-стимулирующего тренинга у спортсменов / Е.В. Бочанцева, Е.В. Фомина // Биоуправление в медицине и спорте: Матер. VII Всерос. конф., 25 - 26 мая 2005 г. - М.: ИМББ СО РАМН, РГУФК, 2005, с. 58 - 64.

3. Кальсина В.В. Влияние полового диморфизма на успешность и эффективность локального альфа-стимулирующего тренинга у спортсменов: Автореф. канд. дис. Курган, 2002. - 24 с.

4. Таламова И.Г. Интеллектуальные способности и успешность ЭЭГ-биоуправления / Технология нейробиоуправления в развитии творчества / И.Г. Таламова, В.Г. Тристан // Биоуправление в медицине и спорте: Матер. VII Всерос. конф., 25 - 26 мая 2005 г. - М.: ИМББ СО РАМН, РГУФК, 2005, с. 77 - 81.

5. Тристан В.В. Роль частотно-амплитудной характеристики альфа-ритма в изменениях посттренингового состояния спортсменов при локальном альфа-стимулирующем тренинге/ В.Г. Тристан, О.В. Погадаева // Нейробиоуправление в спорте. - Омск: СибГАФК, 2001, с. 96 - 120.

6. Тристан В.Г. Опыт использования альфа-стимулирующего тренинга для подготовки спортсменов / В.Г. Тристан, О.В. Погадаева, Л.П. Черапкина, В.В. Тристан // Биоуправление-4: Теория и практика. - Новосибирск: ЦЭРИС, 2002, с. 242 - 245.

7. Черапкина Л.П. Использование повторного курса локального альфа-стимулирующего тренинга при подготовке спортсменов: Автореф. канд. дис. / Л.П. Черапкина. Тюмень, 2002. - 19 с.

8. Штарк М.Б. Биоуправление: исследовательская и практическая составляющие М.Б. Штарк // Бюл. СО РАМН. 2004, № 3, с. 8 - 9.

9. Crider A. When relaxation backfires: A cognitive interpretation of rela- xation-induced anxiety / A. Crider // Biofeedback. - 1998. - Vol. 26, № 1. - P. 22 - 23, 33.

10. Thomas M.R. Performance anxiety during biofeedback training / M.R. Thomas, B. DasGupta, E. Reyes // Proceedings of the 22^nd annual meeting of the AAPB. - 1991. - USA. - P. 75 - 78.

  На главную    В библиотеку    Обсудить в форуме 

При любом использовании данного материала ссылка на журнал обязательна!