Evaluation of the effectiveness of single session audiovisual stimulation for the organism functional state’s correction

Abstract


Based on the analysis of the changes in the bioelectrical activity of the brain, the dynamics of cerebral blood flow and the vegetative balance of the body, the efficacy of a single 15-minute session of audiovisual stimulation for the correction of the functional state of the organism was evaluated. It was found that after the audiovisual stimulation session, the mean value of the alpha-rhythm power in the frontal, anterior-parietal and occipital leads of the right and left hemispheres of the brain was statistically significant more than in the background study. Such a change in the power of the alpha-rhythm reflects the level of ascending activation necessary for the organization of adaptive behavior, and can also characterize the intensity of the neuro-emotional stress. Increasing the power of the α-rhythm indicates a decrease in the level of nonspecific cerebral activation and is one of the main characteristics of the state of functional comfort. Statistically significant ifferences in the indices of powers of the β - and β -rhythms inherent in the state of active wakefulness were determined. The decrease1 2in the power index of the electoencephalography delta rhythm was revealed. The revealed dynamics of cerebral blood flow parameters was subject to pronounced individual differences, which made it impossible to determine the direction of the trend. It was established a gradual decrease in the power of the low-frequency component of the cardiorhythm with simultaneous increase in the contribution power of the high-frequency component, reaching a statistically significant difference at the last stage of registration, which leads to a significant decrease in the coefficient of vagosympathetic balance after the audiovisual stimulation session. The revealed changes indicate a decrease in the tone of the sympathetic part of the autonomic nervous system. Thus, it is established that after a single 15-minute audiovisual stimulation session, the value of the α-rhythm power in the frontal, anterior parietal and occipital leads of the right and left hemispheres of the brain increases, the power indices of the beta and delta rhythms of the electoencephalography decrease, the stress index and the vegetative index decrease balance, and also the coefficient of the vagosympathetic balance of the rhythmocardiogram. These changes characterize the optimization of the functional state of the organism and contribute to an accelerated restoration of working capacity.

Введение. В последнее время все больше воз- растает интерес к разработке профилактических не- фармакологических мероприятий, направленных на коррекцию функционального состояния организма и поддержание высокой работоспособности военно- служащих. Выраженный эффект в экстренной кор- рекции функционального состояния и работоспособ- ности, снятии нервно-эмоционального напряжения, ускорении процессов адаптации к обучению в высшем военно-учебном заведении, лечении психосомати- ческих нарушений выявлен при применении метода аудиовизуальной стимуляции (АВС) [1-3, 6]. Установлено, что ABC оказывается эффективной в комплексной терапии пограничных нервно-пси- хических расстройств [6, 12]. Эффективность ABC подтверждена клиническими, экспериментально- психологическими и иммунологическими исследо- ваниями. Известны работы по оценке эффектив- ности использования аудиовизуальной стимуляции для профилактики невынашивания беременности [9], по применению светозвуковой стимуляции в психосоматической клинике [1 ,4, 10], по изучению эффективности применения АВС в комплексной те- рапии психогенно обусловленных расстройств [7, 11]. В Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова (ВМА) был проведен цикл исследований по изучению возможностей использования АВС для оптимизации адаптационного процесса [5, 9]; для коррекции функ- ционального состояния у корабельных специалистов в плавании [6, 8]. Имеющиеся литературные данные о механизмах воздействия АВС и результатах ее применения по- зволили предположить, что использование этой методики может оказаться эффективным в процессе психофизиологического сопровождения обучения в военном вузе. Цель исследования. На основании анализа осо- бенностей изменений биоэлектрической активности головного мозга, динамики мозгового кровотока и ве- 128 3 (63) - 2018 ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ Экспериментальные исследования гетативного баланса организма оценить эффективность однократного сеанса АВС для коррекции ФС организма. Материалы и методы. Обследованы 39 курсан- тов ВМА в возрасте от 18 до 25 лет, из них 31 человек участвовал в качестве испытуемых, 8 - составили контрольную группу. Критерием включения в иссле- дование было отсутствие в анамнезе тяжёлых череп- но-мозговых травм, эпилепсии и иных органических поражений головного мозга. Критериями исключения являлись отказ от участия в исследовании, острые со- матические и инфекционные заболевания, наличие в анамнезе тяжёлых черепно-мозговых травм, эпилеп- сии и иных органических поражений головного мозга. Исследования проводили с 16 до 20 ч. Для коррекции ФС использовали портативный прибор АВС «MIND’S EYE». В работе использовалась сессия «Relax» - A-2, называемая «Быстрый отдых». Программа предназначена для быстрого снятия нерв- но-эмоциональной напряженности людей, связанных с деятельностью, сопровождаемой высокой степенью стресса. АВС начинается в бета-частотном диапазоне, быстро падает до тета-частот и далее продолжается в дельта-диапазоне. Этот период релаксации по- зволяет сформировать состояние покоя за короткое время. Сессия продолжается 15 мин и заканчивается стимулирующим воздействием, которое позволяет вернуться к работе отдохнувшим и готовым к даль- нейшей трудовой деятельности. Для одновременной регистрации электроэнце- фалограммы (ЭЭГ), реоэнцефалограммы (РЭГ) и электрокардиограммы (ЭКГ) использовали электро- энцефалограф-анализатор (ЭЭГА)-21/26 «Энцефа- лан-131-03» (элитная версия). ЭЭГ регистрировали по 16 монополярным от- ведениям согласно международной системе распо- ложения электродов «10-20» в полосе пропускания 0-70 Гц с частотой дискретизации 250 Гц. Электроды располагали симметрично в переднелобных (Fp1, Fp2), заднелобных (F3, F4), нижнелобных (F7, F8), центральных (C3, C4), средневисочных (T3, T4), за- дневисочных (T5, T6), теменных (P3, P4) и затылочных (O1, O2) областях с размещением объединенных референтных электродов на мочках ушей. Для регистрации РЭГ использовали 4 электрода: 1 - фронтальный (F); 2 - центральный (С); 3 - окци- питальный (О); 4 - мастоидальные, что обеспечило регистрацию 4-канальной РЭГ. В качестве основных показателей РЭГ, по которым проводился анализ, использовали реографический индекс (РИ), по- зволяющий определить относительную величину пульсового кровенаполнения в изучаемом участке сосудистого русла и характеризующий величину систолического притока и интенсивность пульсо- вых колебаний; ППС - показатель периферического сосудистого сопротивления - интегральный по- казатель состояния микроциркуляторного русла, определяемый как отношение амплитуды систо- лической фазы венозной компоненты к амплитуде систолической волны; ИВО - индекс венозного оттока. ЭКГ регистрировали во 2-м стандартном отве- дении. По результатам оценивали вариабельность сердечного ритма (ВСР). Рассчитывали моду (Мо), амплитуду моды (АМо), индекс вегетативного равно- весия (ИВР=АМо/ВР), вегетативный показатель ритма (ВПР=1/DХ×ХМо), показатель адекватности процессов регуляции (ПАПР=АМо/Мо), индекс на- пряжения (ИН) регуляторных систем, отражающего степень централизации управления сердечным ритмом (ИН=АМо/2×Х×Мо), стандартное отклонение длительности нормальных R-R-интервалов (SDNN); спектральные составляющие вариабельности сер- дечного ритма: HF - высокочастотная составляющая (0,15-0,40 Гц); LF - низкочастотная составляющая (0,04-0,15 Гц); VLF - сверхнизкочастотная составля- ющая (0,003-0,04 Гц); LF/HF - коэффициент вагосим- патического баланса. Порядок проведения исследования заключался в инструктировании испытуемых, наложении электро- дов, проверке качества сигналов. Регистрировали ЭЭГ, РЭГ и ЭКГ в течение 5 мин с открытыми глазами, затем 5 мин с закрытыми глазами в режиме фоновой записи; 15 мин в состоянии АВС, из которых 8 мин ЭЭГ, РЭГ и РКГ фиксировались в памяти программы; 5 мин с открытыми глазами в режиме фоновой записи после АВС; 5 мин с закрытыми глазами в режиме фоновой записи после АВС. Для испытуемых контрольной группы режим АВС не использовался. Результаты и их обсуждение. Установлено, что одним из показателей ЭЭГ, существенно изменяю- щимся в зависимости от ФС организма, является мощность α-aритма. Так, после проведения сеанса АВС среднее значение мощности α-ритма во фрон- тальных, переднетеменных и окципитальных отведе- ниях правого и левого полушарий мозга оказалось статистически значимо (p<0,05) больше, чем в фоно- вом исследовании (рис. 1). Такое изменение мощности α-ритма отражает уровень восходящей активации, необходимый для организации адаптивного поведения, а также может характеризовать выраженность нервно-эмоциональ- ного напряжения. Повышение мощности α-ритма свидетельствует о снижении уровня неспецифиче- ской церебральной активации и является одной из основных характеристик состояния функционального комфорта. Кроме того, выявлено снижение показателя мощ- ности D-ритма ЭЭГ от 22,91±3,16 мкВ в фоновом исследовании до 12,61±3,09 мкВ после проведения сеанса АВС (p<0,05). D-ритм имеет прямое отноше- ние к регуляторным механизмам мозга и возникает в ситуации энергетической и информационной мобили- зации. Повышение мощностей D- и Θ-ритмов является признаком утомления. Определены статистически значимые (p<0,05) различия по показателям мощностей β - и β -ритмов, присущих состоянию активного бодрствования. Так, ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ 3 (63) - 2018 129 Экспериментальные исследования Рис. 1. Индексы α-ритма на этапах исследования во фронтальных (а), переднетеменных (б) и затылочных (в) отведениях: 1 - фоновая регистрация (глаза закрыты); 2 - регистрация в процессе АВС; 3 - регистрация после АВС (глаза закрыты); Р1 - правое полушарие, Р2 - левое полушарие суммарная мощность β-ритмов достоверно снизилась с 34,77,91±6,34 до 21,26±5,12 мкВ, что также указыва- ет на снижение уровня активации головного мозга. У испытуемых контрольной группы статистически зна- чимых изменений характеристик биоэлектрической активности головного мозга на всех этапах регистра- ции не выявлено. Определены существенные изменения в характере мозгового кровотока по РИ, ППСС и ИВО. По данным показателям РЭГ выделены 9,7% обследуемых, у которых положительная динамика наблюдалась по всем трём признакам; у 29% обследуемых - по двум показателям; у 54,8% испытуемых -по одному по- казателю; у 6,5% испытуемых показатели мозгового кровотока ухудшились по всем трём показателям. При этом выявленная динамика оказалась подвержена выраженным индивидуальным различиям, что не дало возможности определить направленность тенденции. Выявлено, что у 51% испытуемых ИН по резуль- татам ВСР снизился на 27,4% от исходного значения (рис. 2), кроме того, имела место тенденция к сниже- нию ИВР. В целом постепенное снижение значений Рис. 2. Динамика ИН на этапах исследования: 1 - фоновая регистрация с открытыми глазами; 2 - фоновая регистрация с закрытыми глазами; 3 - АВС-стимуляция; 4 - регистрация с открытыми глазами; 5 - регистрация с закрытыми глазами 130 3 (63) - 2018 ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ Экспериментальные исследования Рис. 3. Показатели ритмокардиограммы на этапах регистрации ИН в течение всего периода исследования достигает статистической значимости (р<0,05) сразу после за- вершения сеанса АВС. Установлено постепенное снижение индекса LF кардиоритма при одновременном увеличении мощности вклада HF, достигающего статистически значимого различия на последнем этапе, что приво- дит к значимому (р<0,05) снижению коэффициента вагосимпатического баланса после сеанса АВС (рис. 3). Выявленные изменения указывают на снижение тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы. У испытуемых контрольной группы статистически значимых изменений показателей ВСР не выявлено. Заключение. Установлено, что после однократ- ного 15-минутного сеанса АВС возрастает значение мощности α-ритма во фронтальных, переднетемен- ных и окципитальных отведениях правого и левого полушарий мозга, снижаются показатели мощности бета- и дельта-ритмов ЭЭГ, снижаются ИН и ИВР, а также коэффициент вагосимпатического баланса РКГ. Указанные изменения характеризуют оптимизацию ФС организма и способствуют ускоренному восста- новлению работоспособности.

V N Sysoev

Email: vmeda-nio@mil.ru

A V Chebykina

Email: vmeda-nio@mil.ru

M A Dushkina

Email: vmeda-nio@mil.ru

V B Dergachev

Email: vmeda-nio@mil.ru

  1. Араби, Л.С. Применение светозвуковой стимуляции в пси- хосоматической клинике / Л.С. Араби, В.Н. Сысоев, В.В. Гайворонская // Международная академия. Межакадеми- ческий информационный бюллетень. - 2011. - № 46. - С. 244-248.
  2. Максимов, О.Б. Аудиовизуальная коррекция дезадаптивных нервно-психических состояний у корабельных специали- стов: автореф. дис. … канд. мед. наук / О.Б. Максимов. - СПб.: ВМА, 2007. - 17 с.
  3. Максимов, О.Б. Эффективность применения аудиовизу- ального воздействия с помощью комплекса «Мираж» для коррекции функционального состояния у корабельных специалистов в плавании / О.Б. Максимов, В.Н. Сысоев // Актуальные проблемы теории и практики социально- правовой защиты и медико-психологической коррекции: мат. научн.-практ. конф. - СЗФ ВНИИ МВД РФ, МИРВЧ. - 2006. - С. 60-62.
  4. Павленко, С.С Аудиовизуальная стимуляция в лечении дли- тельных головных болей: тез. докл. научно-практического семинара «Аудиовизуальная стимуляция и ее применение в медицине» / С.С. Павленко, О.В. Филатова. - Новосибирск, 1996. - 18 с.
  5. Половникова, Л.В. Использование аппарата «Вояджер» в психотерапевтической работе с сотрудниками УВД: тез. докл. научно-практического семинара «Аудиовизуальная стимуляция и ее применение в медицине» / Л.В. Половни- кова. - Новосибирск, 1996. - 22 с.
  6. Семке, В.Я. Применение аудиовизуальной стимуляции в комплексной терапии пограничных нервно-психических расстройств: тез. докл. конф. НИИ психического здоровья ТНЦ СО РАМН / В.Я. Семке и др. - Томск, 1996. - 23 с.
  7. Сысоев, В.Н. Аудиовизуальная стимуляция в комплексной терапии психогенно обусловленных расстройств / В.Н. Сысоев, Л.С. Араби, Т.В. Кремнева // Вестн. психотерапии. - 2011. - № 39 (44). - С. 9-17.
  8. Сысоев, В.Н. Бинауральная синхронизация работы полушарий мозга как эффективный способ коррекции функциональ- ного состояния организма военнослужащих / В.Н. Сысоев, С.Э. Асташко, А.Ю. Чудаков // Вестн. Росс. воен.-мед. акад. - 2007. - Прилож. № 3 (19). - С. 56-61.
  9. Шаров, Р.А. Использование аудиовизуальной стимуляции для оптимизации военно-профессиональной адаптации курсантов военного вуза: автореф. дис. … канд. мед. наук / Р.А. Шаров. - СПб.: ВМА, 2009. - 21 с.
  10. Anderson, D.J. The treatment of migraine with variable frequency photo-stimulation / D.J. Anderson // Headache. - 1989. - Vol. 29, № 3. - P. 154-155.
  11. Kumano, H. Treatment of a depressive disorder patient with EEG- driven photic stimulation / Н. Kumano [et al.] // Biofeedback Self. Regul. - 1996. - Vol. 21, № 4 - P. 323-334.
  12. Richardson, A. The effects of photic stimulation and private self- consciousness on the complexity of visual imagination imagery / А. Richardson A., F. McAndrew // British J. of Psychology. - 1990. - № 81. - P. 381-394.

Views

Abstract - 2

PDF (Russian) - 1


Copyright (c) 2018 Sysoev V.N., Chebykina A.V., Dushkina M.A., Dergachev V.B.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.