Анализ когнитивных функций и нейрофизиологических процессов при адаптации человека к условиям Арктики

Обложка


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Введение. Работа направлена на анализ одной из наиболее актуальных проблем современной медико-биологической науки — проблемы изучения процессов адаптации человека к комплексу климатогеографических факторов и условий Крайнего Севера в период нарастания необходимости осуществления хозяйственной, производственной и оборонной деятельности государства. В обзоре приведены данные научных исследований, посвященных изучению когнитивных функций и нейрофизиологических изменений, которые наблюдаются у людей, постоянно проживающих или прибывающих в регионы Арктической зоны. В первом разделе рассмотрены факты, которые свидетельствуют о разнообразных нарушениях процессов памяти, внимания, результативности выполнения простых и сложных когнитивных задач испытуемыми при воздействиях холодовых факторов, сезонной фотопериодичности, режима работы, в частности вахтовым методом, и др. Рассмотрены возрастные особенности динамики когнитивных процессов у детей и подростков, проживающих в Арктических зонах. Во втором разделе статьи проанализированы научные данные об изменениях электрофизиологических показателей активности структур головного мозга у испытуемых при раздельном или комплексном влиянии факторов арктических условий. В частности, описаны изменения энцефалографических ритмов, вызванных потенциалов, межполушарной ассиметрии и показателей вегетативной регуляции вариабельности кардиоритма в исходном состоянии и при воздействии факторов Крайнего Севера. Подчеркивается необходимость индивидуально-типологического анализа характера протекания адаптационных процессов в зависимости от исходных регуляторных особенностей, фоновых нейрофизиологических характеристик людей, длительности их пребывания в указанных условиях. Разрозненность или неоднозначность, противоречивость приведенных данных свидетельствуют о важности комплексного подхода к проведению научных исследований, которые должны включать системный анализ динамики нейрофизиологических характеристик с показателями достигаемой результативности модельной или профессиональной деятельности в условиях Арктики.

Заключение. В работе обосновывается необходимость разработки персонализированных методов повышения адаптационных резервов людей, работающих и проживающих в Арктических зонах, одними из которых могут быть современные системы, основанные на биоуправлении с обратной связью от физиологических характеристик человека. Кроме того, отмечается, что применение принципов теории функциональных систем, сформулированной академиком П. К. Анохином, может способствовать более глубокому пониманию адаптационных процессов, изменений когнитивных и профессиональных способностей, их нейрофизиологического обеспечения в условиях Арктики.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Елена Павловна Муртазина

Научно-исследовательский институт нормальной физиологии имени П. К. Анохина

Автор, ответственный за переписку.
Email: e.murtazina@nphys.ru
ORCID iD: 0000-0002-4243-8727
SPIN-код: 4445-4178

к.м.н.

Россия, Москва

Ирина Ивановна Коробейникова

Научно-исследовательский институт нормальной физиологии имени П. К. Анохина

Email: i_korobeinikova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7570-6321
SPIN-код: 2829-9765

к.б.н.

Россия, Москва

Лилия Владимировна Поскотинова

Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики имени академика Н. П. Лаверова УрО РАН

Email: liliya200572@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7537-0837
SPIN-код: 3148-6180

д.б.н., доцент

Россия, Архангельск

Николай Алексеевич Каратыгин

Научно-исследовательский институт нормальной физиологии имени П. К. Анохина

Email: n.karatigin@nphys.ru
ORCID iD: 0000-0001-5523-4048
SPIN-код: 7360-2272

к.б.н.

Россия, Москва

Сергей Сергеевич Перцов

Научно-исследовательский институт нормальной физиологии имени П. К. Анохина

Email: s.pertsov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5530-4990
SPIN-код: 3876-0513

д.м.н., профессор, член-корреспондент РАН

Москва

Список литературы

  1. Солонин Ю.Г., Бойко Е.Р. Медико-физиологические аспекты жизнедеятельности в Арктике // Арктика: экология и экономика. 2015. № 1 (17). С. 70–75.
  2. Новиков В.С., Сороко С.И., Шустов Е.Б. Дезадаптационные состояния человека при экстремальных воздействиях и их коррекция. СПб.: Политехника-принт; 2018.
  3. Караяни А.Г., Утлик Э.П. Психофизиология боевой деятельности в Арктике // Психопедагогика в Правоохранительных Органах. 2019. Т. 24, № 3 (78). С. 246–254. doi: 10.24411/1999-6241-2019-13001
  4. Сороко С.И. Влияние космогеофизических факторов на живые организмы // Вестник образования и развития науки Российской академии естественных наук. 2019. Т. 23, № 2. С. 69–81. doi: 10.26163/GIEF.2019.40.72.013
  5. Никитин Ю.П., Хаснулин В.И., Гудков А.Б. Итоги деятельности Академии полярной медицины и экстремальной экологии человека за 1995–2015 года: современные проблемы северной медицины и усилия ученых по их решению // Медицина Кыргызстана. 2015. № 2. С. 8–14.
  6. Чащин В.П., Ковшов А.А., Гудков А.Б., и др. Социально-экономические и поведенческие факторы риска нарушений здоровья среди коренного населения Крайнего Севера // Экология человека. 2016. № 6. С. 3–8.
  7. Казначеев В.П. Современные аспекты адаптации. Новосибирск: Наука; 1980.
  8. Хаснулин В.И., Воевода М.И., Хаснулин П.В., и др. Современный взгляд на проблему артериальной гипертензии в приполярных и арктических регионах. Обзор литературы // Экология человека. 2016. № 3. С. 43–51.
  9. Панин Л.Е. Гомеостаз и проблемы приполярной медицины (методологические аспекты адаптации) // Бюллетень Сибирского отделения РАМН. 2010. Т. 30, № 3. С. 6–11.
  10. Пономарев В.В. Обзор научных работ по изучению влияния полярной ночи на здоровье населения Крайнего Севера России // Научный вестник Ямало-Ненецкого автономного округа. 2021. № 3 (112). С. 34–45. doi: 10.26110/ARCTIC.2021.112.3.003
  11. Brazaitis M., Eimantas N., Daniuseviciute L., et al. Two strategies for response to 14°C cold-water immersion: Is there a difference in the response of motor, cognitive, immune and stress markers? // PLoS ONE. 2014. Vol. 9, No. 9. P. е109020. doi: 10.1371/journal.pone.0109020
  12. Kowalczyk M., Antkowiak B., Antkowiak O., et al. Ephedrine-caffeine mixture in wet-cold stress // Pharmacological Reports. 2006. Vol. 58, No. 3. P. 364–372.
  13. Muller M.D., Gunstad J., Alosco M.L., et al. Acute cold exposure and cognitive function: Evidence for sustained impairment // Ergonomics. 2012. Vol. 55, No. 7. P. 792–798. doi: 10.1080/00140139.2012.665497
  14. Paulauskas H., Brazaitis M., Mickevičiene D., et al. Acute cold stress and mild hypothermia impact on short-term, working memory and attention // Biologija. 2015. Vol. 61, No. 1. P. 1–14. doi: 10.6001/biologija.v61i1.3106
  15. Jones D., Weller R., Eggan S., et al. Influence of Core Temperature on Psychomotor Performance During Cold Weather Military Training // Journal of Human Performance in Extreme Environments. 2022. Vol. 17, No. 1. P. 3. doi: 10.7771/2327-2937.1149
  16. Yang L., Wu J., Hu Z., et al. Effects of workload on human cognitive performance of exposure to extremely cold environment // Physiology & Behavior. 2021. Vol. 230. P. 113296. doi: 10.1016/j.physbeh.2020.113296
  17. Mäkinen T.M. Human cold exposure, adaptation, and performance in high latitude environments // American Journal of Human Biology. 2007. Vol. 19, No. 2. Р. 155–164. doi: 10.1002/ajhb.20627
  18. Mittleman K., Mekjavić I. Contribution of core cooling rate to shivering thermogenesis during cold water immersion // Aviation, Space, and Environmental Medicine. 1991. Vol. 62, No. 9, Pt. 1. P. 842–848.
  19. Kent S.T., Kabagambe E.K., Wadley V.G., et al. The relationship between long-term sunlight radiation and cognitive decline in the REGARDS cohort study // International Journal of Biometeorology. 2014. Vol. 58, No. 3. Р. 361–370. doi: 10.1007/s00484-013-0631-5
  20. Færevik H., Hansen J.H., Wiggen Ø., et al. Cognitive performance during night work in the cold // Frontiers in Physiology. 2021. Vol. 12. P. 768517. doi: 10.3389/fphys.2021.768517
  21. Korneeva Y., Simonova N. Job stress and working capacity among fly-in-fly-out workers in the oil and gas extraction industries in the Arctic // International Journal of Environmental Research and Public Health. 2020. Vol. 17, No. 21. P. 7759. doi: 10.3390/ijerph17217759
  22. Pattyn N., Mairesse O., Cortoos A., et al. Sleep during an Antarctic summer expedition: new light on ‘polar insomnia’ // Journal of Applied Physiology. 2017. Vol. 122, No. 4. P. 788–794. doi: 10.1152/japplphysiol.00606.2016
  23. Pattyn N., Van Puyvelde M., Fernandez–Tellez H., et al. From the midnight sun to the longest night: sleep in Antarctica // Sleep Medicine Reviews. 2018. Vol. 37. P. 159–172. doi: 10.1016/j.smrv.2017.03.001
  24. Mairesse O., MacDonald–Nethercott E., Neu D., et al. Preparing for Mars: human sleep and performance during a 13 month stay in Antarctica // Sleep. 2019. Vol. 42, No. 1. doi: 10.1093/sleep/zsy206
  25. Сороко С.И. Влияние космогеофизических факторов на живые организмы // Вестник образования и развития науки Российской академии естественных наук. 2019. Т. 23, № 2. С. 69–81. doi: 10.26163/GIEF.2019.40.72.013
  26. Алдашева А.А. Индивидуальные стратегии адаптации // Физиология человека. 2014. Т. 40, № 6. С. 15–22.
  27. Семёнова Н.Б. Когнитивные факторы риска суицидального поведения у коренных народов Севера // Суицидология. 2013. Т. 4, № 1. С. 28–32.
  28. Грибанов А.В., Джос Ю.С., Багрецова Т.В., и др. Фотопериодизм и изменения биоэлектрической активности головного мозга у школьников арктической зоны // Физиология человека. 2016. Т. 42, № 2. С. 16–26. doi: 10.7868/S0131164616020065
  29. Грибанов А.В., Аникина Н.Ю., Гудков А.Б. Церебральный энергообмен как маркер адаптивных реакций человека в природно-климатических условиях Арктической зоны Российской Федерации // Экология человека. 2018. № 8. С. 32–40.
  30. Сороко С.И., Андреева С.С., Бекшаев С.С. Перестройка параметров энцефалограммы у детей — жителей о. Новая Земля // Вестник Северо-Восточного научного центра ДВО РАН. 2009. № 2. С. 49–59.
  31. Рожков В.П., Трифонов М.И., Сороко С.И. Отражение процесса созревания ЦНС у детей и подростков Северного региона РФ в динамике интегральных параметров ЭЭГ // Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2021. Т. 71, № 4. С. 529–546. doi: 10.31857/S0044467721040067
  32. Дёмин Д.Б., Поскотинова Л.В., Кривоногова Е.В. Варианты возрастного формирования структуры ЭЭГ подростков приполярных и заполярных районов Европейского Севера // Вестник Северного (Арктического) федерального университета. Серия: Медико-биологические науки. 2013. № 1. С. 41–45.
  33. Сороко С.И., Рожков В.П., Нагорнова Ж.В., и др. Ранняя диагностика отклонений в психоневрологическом развитии детей, проживающих в условиях Арктики // Вестник образования и развития науки Российской академии естественных наук. 2018. Т. 22, № 4. С. 69–79.
  34. Кривоногова Е.В. Когнитивный вызванный потенциал Р300 у школьников 16–17 лет, проживающих в регионах Арктической зоны РФ // Журнал медико-биологических исследований. 2020. Т. 8, № 4. С. 360–367. doi: 10.37482/2687-1491-Z028
  35. Нагорнова Ж.В., Шемякина Н.В., Белишева Н.К., и др. Анализ возрастной динамики и половых особенностей спонтанной биоэлектрической активности и компонентов слуховых вызванных потенциалов у младших школьников, проживающих в Арктической зоне РФ // Физиология человека. 2018. Т. 44, № 2. С. 84–95. doi: 10.7868/S0131164618020121
  36. Нагорнова Ж.В., Шемякина Н.В., Сороко С.И. Когнитивные вызванные потенциалы при решении математических задач у подростков, проживающих в различных регионах севера РФ // Физиология человека. 2020. Т. 46, № 3. С. 29–36. doi: 10.31857/S0131164620030133
  37. Карпин В.А. Медицинская экология Севера: актуальность, достижения и перспективы (обзор литературы) // Экология человека. 2021. № 8. С. 4–11. doi: 10.33396/1728-0869-2021-8-4-11
  38. Бурых Э.А., Сергеева Е.Г. Электрическая активность мозга и кислородное обеспечение когнитивно-мнестической деятельности человека при различных условиях гипоксии // Физиология человека. 2008. Т. 34, № 6. С. 51–62.
  39. Hovatta I., Juhila J., Donner J. Oxidative stress in anxiety and omorbid disorders // Neuroscience Research. 2010. Vol. 68, No. 4. P. 261–275. doi: 10.1016/j.neures.2010.08.007
  40. Рожков В.П., Сороко С.И. Сравнительные исследования мозгового кровотока у детей и подростков, проживающих в северном и арктическом регионах // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2019. Т. 105, № 1. С. 43–61. doi: 10.1134/S0869813919010072
  41. Зайцева О.И., Петрова И.А., Эверт Л.С., и др. Особенности распределения латерального фенотипа у школьников различных районов Красноярского края // Современные исследования социальных проблем (электронный научный журнал). 2012. № 10 (18). С. 62.
  42. Леутин В.Н. Функциональная асимметрия мозга: мифы и действительность. СПб.: Речь; 2005.
  43. Хаснулин В.И., Хаснулин П.В. Современные представления о механизмах формирования северного стресса у человека в высоких широтах // Экология человека. 2012. № 7. С. 3–11.
  44. Кривоногова Е.В., Кривоногова О.В., Поскотинова Л.В. Индивидуально-типологические особенности реактивности ЭЭГ-ритмов, сердечно-сосудистой системы и уровня лактоферрина в условиях общего воздушного охлаждения человека // Физиология Человека. 2021. T. 47, № 5. С. 67–76. doi: 10.31857/S0131164621040068
  45. Кривоногова Е.В., Кривоногова О.В., Поскотинова Л.В. Изменение ЭЭГ-ритмов и вариабельности ритма сердца в ответ на холод в зависимости от параметров произвольного внимания у молодых людей // Экспериментальная психология. 2022. Т. 15, № 1. С. 56–71. doi: 10.17759/exppsy.2022150104
  46. Демин Д.Б. Значимость уровня гипотермии в нейрофизиологических реакциях организма человека на экспериментальное общее охлаждение // Авиакосмическая и экологическая медицина. 2020. Т. 54, № 5. С. 57–64. doi: 10.21687/0233-528X-2020-54-5-57-64
  47. Орбели Л.А. Адаптационно-трофическая функция нервной системы. Избранные труды. Л.: Наука; 1962. Т. 2.
  48. Демин Д.Б. Влияние сеансов биоуправления параметрами ритма сердца на динамику спектральной мощности ЭЭГ в условиях экспериментальной гипотермии // Экология человека. 2021. № 10. С. 37–43. doi: 10.33396/1728-0869-2021-10-37-43
  49. Заборский О.С., Поскотинова Л.В. Реакция сердечно-сосудистой системы на скоростно-силовую нагрузку в условиях холода у юношей на возрастных этапах 14–15 и 15–16 лет // Журнал медико-биологических исследований. 2022. Т. 10, № 2. С. 143–150. doi: 10.37482/2687-1491-Z103

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Эко-Вектор, 2023

Ссылка на описание лицензии: https://eco-vector.com/for_authors.php#07
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС77-76803 от 24 сентября 2019 года. 


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах