Глава

Глава

Предмет, задачи, основные понятия

психофизиологии профессиональной

деятельности

Психофизиология — раздел психологии, изучающий физиологические основы протекания психических процессов, формирования состояний. Наряду с традиционными для психофизиологии разделами (психофизиология анализаторов, организации движений, активности, памяти и обучения, речи, мотивации и эмоций, стресса, дифференциальная психофизиология) в последние годы развиваются новые направления исследований: социальная, клиническая, сравнительная психофизиология, психофизиология профессиональной деятельности и др.

Предметом психофизиологии являются механизмы и закономерности взаимодействия физиологического и психического уровней отражения.

Соотношение физических (физиологических) и психических процессов в науке получило название психофизиологическая проблема. В более широком смысле принято рассматривать психофизическую проблему — вопрос о месте психического в природе. По своей философской сути психофизиология — это проблема взаимоотношения физического и психического, мозга и сознания, тела и души.

1:1. История психофизиологии профессиональной деятельности

Интерес к проблемам психофизиологии в современном понимании этого термина (как взаимодействия психического и физиологического отражения) проявляли, прежде всего, врачи и философы. Философы предлагали решение вопроса о происхождении души. Получила распространение теория мироустройства как совокупности четырех элементов: земли, огня, воздуха и воды (Эм-педокл). Считалось, что четыре элемента составляют основу не-- живой природы, тогда как за жизнь (душу) «отвечает» пятый элемент, который получил соответствующее название «квинтэссен-

ция». Это была, в понимании древних ученых, некая субстанция, способная «оживить» мир вещей. И до настоящего времени в понимании многих народов душа остается самостоятельной субстанцией, способной вести свою, отдельную от тела жизнь (Фрезер). Такое понимание души, например, лежит в основе трактовки природы сновидений. В соответствии с этими воззрениями, сновидение — это путешествие души во время сна тела. Поэтому до сих пор имеют место многие мифы и легенды, в которых душа может путешествовать отдельно от тела, а в некоторых племенах Полинезии запрещено будить человека из-за боязни того, что душа не успеет вернуться в тело из своего путешествия.

У древних монголов субстратом души считалась кровь, поэтому лиц знатного и незнатного происхождения даже казнили по-разному (Н. Н. Гумилев). У представителей знатного рода не должна была пролиться кровь [3].

Важный вопрос, который задавали себе люди с древних времен, — где находится душа. Часть из них (в том числе древнегреческий врач Гиппократ (ок. 460—ок. 370 гг. до н.э.) считали, что душа расположена в сердце. Доказательством правильности этого предположения были всем знакомые явления учащения сердцебиения при эмоционально напряженных состояниях (страхе, гневе, радости и др.). Гиппократ считал, что природу человека определяют четыре жидкости (кровь, слизь, желчь и черная желчь). Их соотношение, особенности смешения влияют на темперамент человека, его болезни. Тело здорово только тогда, когда составные части сохраняют соразмерность и в наилучшей степени перемешаны. Интересно отметить, что Гиппократ предложил последовательность применения (своеобразную иерархию) методов лечения человека. На первом месте в ней он расположил слово, затем травы и лишь потом он предлагал доктору браться за скальпель. Очевидно, тем самым признавалось огромное значение слова (т. е. психических изменений, порождаемых словом) в развитии и лечении болезней.

Вместе с тем ко времени расцвета культуры Древней Греции было накоплено достаточно знаний, позволяющих говорить о том, что душа расположена в голове. Идея о том, что головной мозг есть орган души, принадлежит древнегреческому врачу Алкмеону (6 — 5 вв. до н. э.). Он пришел к этому выводу в результате наблюдений и хирургических операций. В частности, он исследовал пути поступления ощущений в мозг человека. Ощущения он считал исходным пунктом всей познавательной работы. «Мозг доставляет нам ощущения зрения, слуха и обоняния, из последних же возникают память и представление (мнение), а из памяти и представления, достигших непоколебимой прочности, рождается знание, являющееся таковым в силу этой прочности», — писал он.

Исследованию проблемы души и тела посвятил свои работы римский врач Клавдий Гален (ок. 130 — ок. 200). Будучи врачом школы гладиаторов, а впоследствии римских императоров, Гален слыл известнейшим врачевателем своего времени. Он существенно расширил свои знания в области анатомии. Органами души он считал мозг, печень и сердце. Каждому из органов приписывалась соответствующая «психическая» функция. Разделение на части души соответствовало идеям Платона о том, что печень — носитель вожделений, сердце — гнева и мужества, мозг — разума. В мозгу главная роль отводилась желудочкам, особенно заднему. Здесь, по убеждению Галена, производится и хранится высший сорт пневмы (специфической невидимой субстанции), соответствующий разуму, который является существенным признаком человека.

Нервная система, с точки зрения Галена, представляет собой ветвистый ствол, каждая из ветвей которого живет самостоятельной жизнью. Нервы построены из того же вещества, что и мозг. Они служат ощущению и движению. Гален различал: а) чувствительные, мягкие нервы, идущие к органам ощущений, и б) связанные с мышцами «твердые» нервы, посредством которых реализуются произвольные движения. Гален был последователем Гиппократа во взглядах на темперамент. Пропорции смешения основных соков организма обусловливают здоровье или болезнь организма (тела), это же является основой различия психических свойств. Идеалом считается нормальное смешение соков, в реальности же одни соки (и качества) преобладают над другими. У Галена еще нет классических четырех темпераментов (он считал, что всего их тринадцать), но предпосылки для формирования ставшей потом классической схемы были им сформированы. Высшей формой деятельности души он считал разум, его функционирование также обусловлено объединением в мозгу четырех элементов. Гален разделял движения на автоматические, выполняемые помимо воли человека, и произвольные, выполняемые по команде. Мышца, по его мнению, приводится в действие с помощью нерва, "по которому проносится психическая (т. е. душевная) пневма.

В период раннего Средневековья центр научной мысли переместился на Арабский Восток, где великий врач и философ Ибн-Сина (Авиценна) (980— 1037) создал одно из самых значительных учений в истории психофизиологии. Субстратом всех жизненных и психических явлений Ибн-Сина также признавал пневму — летучую субстанцию, которая зарождается из парообразных частей главных (четырех) соков организма. Пневма может стать носителем различных сил, в том числе психических (разделявшихся на животные и душевные). Ибн-Сина придерживался идеи о зависимости психики от мозга. Воображение он понимал как воспроизведение прежних образов, мышление — как сочетание образов. Причем человек, с его точки зрения, способен к образному мышлению как к способу познания мира менее строгому, чем логическое мышление, но, тем не менее, важному элементу поведения. Ученый разрабатывал возможность влияния психики на телесные проявления. Для этого, как свидетельствуют исторические источники, он предпринял первое экспериментальное исследование. Двум баранам давалась одинаковая пища, но один из них жил в обычных условиях, а неподалеку от другого находился на привязи волк. Несмотря на нормальное питание, второй баран стал худеть и погиб. По своей сути это исследование психосоматической медицины, показавшее, как стрессогенный фактор (волк на привязи) может повлиять на физическое состояние. (Как четко эта модель воспроизводит жизнь человека современного индустриального общества!)

Эпоха Ренессанса вновь поставила проблему взаимодействия психического и физического. Великий физик Рене Декарт поведение человека рассматривал как последовательность актов восприятия и исполнения. Душа и тело в учении Декарта представляют собой две разные субстанции. Декарт показал, что поведение человека, понимаемое как взаимодействие с внешними телами, не нуждается в душе как в организующем внутреннем принципе. Оно нуждается только во внешних толчках и материальной конструкции. Ученый разделил душевные акты на две категории: деятельную и страдательную. Декарт обосновал рефлекторный принцип организации поведения. Его основные труды относятся к области физики, в которой тогда теория распространения света разрабатывалась наиболее интенсивно. Ученый предполагал, что взаимодействие организма с окружающим миром опосредовано нервной машиной, состоящей из мозга и нервных «трубок», расходящихся радиусами от него. По аналогии с движением крови по сосудам Декарт рассматривал проведение возбуждения в нервных трубках. Декарт и его последователи стали основателями системы взглядов на соотношение души и тела, названной историками науки психофизическим взаимодействием. Эти теории предполагали различные формы взаимного воздействия телесных и психических явлений.

Физик и математик Г.В.Лейбниц, совмещая механистическую картину мира с представлением о психике как об уникальной сущности, выдвинул идею психофизического параллелизма, согласно которой (в отличие от теорий психофизического взаимодействия) душа и тело существуют и совершают свои операции независимо друг от друга, но с величайшей точностью, создающей впечатление их согласованности между собой. Они подобны паре часов, которые всегда показывают одно и то же время, хотя и работают независимо.

Материалистическую интерпретацию психофизический параллелизм получил у Д. Гартли и других натуралистов. В середине XIX в., с открытием закона сохранения энергии, стало невозможным представлять сознание некой особой силой, способной произвольно изменять поведение организма. Вместе с тем дарвиновское учение требовало понимания психики как активного фактора регуляции жизненных процессов. Это привело к появлению новых вариантов концепции психофизического взаимодействия (У.Джеймс). В конце XIX — начале XX вв. получила распространение махистская трактовка психофизиологической проблемы, согласно которой душа и тело построены из одних и тех же «элементов», а поэтому речь должна идти не о реальной взаимосвязи реальных явлений, а о корреляции между «комплексами ощущений».

В противоположность различным идеалистическим концепциям диалектический материализм трактует психофизиологическую проблему, исходя из понимания психики как особого свойства высокоорганизованной материи, которое возникает в процесс взаимодействия живых существ с внешним миром и, отображая его, способно активно влиять на характер этого взаимодействия. В различных разделах психофизиологии и смежных с ней дисциплин накоплен огромный материал о многообразных формах зависимости психических актов от их физиологического субстрата и роли этих актов (как функции мозга) в организации и регуляции жизнедеятельности (учение о локализации высших психических функций, об идеомоторных актах, данные ряда разделов нейро- и патопсихологии, психофармакологии, психогенетики и др.).

Основы современного понимания взаимосвязи функций мозга и его структурных элементов были заложены Ф. Й. Галлем, преподавателем анатомии медицинского факультета Венского университета и основателем френологии (учения, согласно которому характер человека можно определять по «шишкам» на голове). Он обратил внимание на характерную особенность внешнего вида учеников, которые занимались у него наиболее успешно, — несколько «выпученные» глаза. Он решил, что такая особенность может быть обусловлена тем обстоятельством, что хорошо развитый (умный) мозг слегка «выдавливает» глаза из орбит. То есть проводилась аналогия «накачанной» и сильной мышцы с соответствующими особенностями организации мозга. Рассуждая далее, Галль решил, что у человека должны быть хорошо развиты участки мозга, «ответственные» за соответствующие функции. Этим участкам мозга должны соответствовать шишки на черепе.

Посвятив себя изучению этой проблемы, Галль провозгласил, что мозг человека состоит из двадцати семи отдельных органов,каждый из которых ответственен за одну из наших основных способностей. Он утверждал, что, исследовав распределение шишек на черепе, можно видеть, насколько хорошо развит каждый из этих органов, и таким образом предсказать черты личности данного человека. Можно было, например, ожидать, что обладатель шишки на левом виске будет склонен к стяжательству. Несмотря на то, что френология как наука не состоялась, Галль впервые обосновал идею о локализации психических функций в мозге человека. Хотя при нашем уровне знаний уже невозможно представлять себе, что каждая отдельная область мозга управляет определенным типом поведения, мы можем говорить, по крайней мере, об известной степени локализации мозговых функций.

В России первая психофизиологическая лаборатория была создана выдающимся отечественным неврологом и психиатром Владимиром Михайловичем Бехтеревым в 1885 г. при Казанском университете. Выпускник Императорской медико-хирургической академии, он участвовал в войне против Османской империи на Балканах, проходил стажировку в Лейпцигском университете в первой психологической лаборатории Вильгельма Вундта, а по завершении стажировки принял предложение о создании самостоятельной лаборатории по изучению рефлексов в Казани. Однако первой публикацией, посвященной проблемам психофизиологии, можно считать знаменитую книгу И.М.Сеченова «Рефлексы головного мозга», выпущенную в 1861 г. В ней выдающийся русский физиолог все многообразные проявления психической жизни свел к рефлекторным актам. Оценивая научную значимость работы, необходимо помнить, что это было одно из первых научных исследований, в котором была сделана попытка на материалистической основе предложить вариант доказательства взаимосвязи психики и мозга.

Современное понимание психофизиологической проблемы опирается на достижения нейрофизиологии, нейрохимии, системной психофизиологии, базирующейся на теории функциональных систем П.К.Анохина.

Несмотря на то, что психофизиология профессиональной деятельности как самостоятельная научная дисциплина еще молода, ряд вопросов, рассматриваемых в ее рамках, были предметом исследований смежных дисциплин, прежде всего психологии и гигиены труда. Первые исследования в этой области были выполнены в высокотехнологичных отраслях промышленности и на транспорте, где цена ошибки человека очень дорого «стоила» производству и где понадобилась разработка комплекса профилактических мероприятий для минимизации потерь вследствие браков, аварий, где было необходимо сохранить персонал, так как его подготовка занимала длительное время и стоила очень дорого.

Первые работы по вопросам анализа и учета поведения человека на производстве были выполнены М. М. фон Вебером в Германии и И. И. Рихтером в России в XIX в. Г. Мюнстерберг, американский психолог немецкого происхождения, одним из первых установил зависимость надежности человека, управляющего транспортным средством, от его индивидуально-психологических качеств. Он же предложил методику для оценки способности к водительскому труду, разработал основные принципы подготовки, в том числе комплекса тренажеров, на которых обучались вагоновожатые городских трамваев.

Изучение профессий, разработка тестовых методик и их использование для определения пригодности работников к различным профессиям, нормирования рабочей нагрузки, разработки рекомендаций по охране труда стали проводиться в начале XX в. благодаря основанию и развитию психотехники. В нашей стране основоположником этого направления стал известный советский психолог и лингвист И.Н.Шпильрейн. Развитию этого направления способствовало открытие в 1920-х гг. Центрального института труда. В 1927 г. было организовано Всероссийское общество психотехники и прикладной психофизиологии, которое издавало журнал «Психофизиология труда и психотехника», позже переименованный в «Советскую психотехнику» (1928— 1934). Психотехнические тесты в целях определения профессиональной пригодности применялись главным образом в промышленности и на транспорте.

В России в 1920-е гг. после создания Центральной лаборатории по изучению профессиональных болезней на транспорте начал проводиться профессиональный отбор на должность машиниста локомотива. Уже в 1929 г. были составлены психограммы (перечень профессионально важных качеств, необходимых для эффективного выполнения задач определенной профессии) 20 транспортных профессий, разработаны требования и противопоказания к приему в профессионально-технические школы транспорта. Исследования с целью установления стандартов и критериев профессиональной пригодности к различным железнодорожным профессиям осуществлялись преимущественно бланковыми методами. В дальнейшем были предприняты попытки создания аппаратных методик, позволяющих воспроизвести в наиболее приближенной форме условия реальной работы машиниста. Однако было признано, что эти имитационные методы нецелесообразно использовать для отбора лиц, которые не знакомы с работой машиниста.

После гибели в 1905 г. русского летчика поручика Минкевича в России стал развиваться специальный отбор воздухоплавателей. Так, с 1909 г. в Военно-медицинской академии, в клинике В. М. Бехтерева впервые в России стали проводиться клинико-психологические исследования летчиков. В 1917 г. в Петрограде при Военно-медицинском ученом совете впервые создается специальная комиссия по изучению труда летчиков и плановому психологическому отбору летного состава, а в 1924 г. — Центральная психофизиологическая лаборатория. С 1928 г. работа по психофизиологическому отбору летного состава стала проводиться Психофизиологической лабораторией Военно-санитарного управления РККА, реорганизованной затем в Институт авиационной медицины им. академика И. П. Павлова. Одновременно большая работа велась и специалистами Гражданского воздушного флота С. Г. Геллерштейном, Я.Ф. Самтер, А. Н. Ермилиной и др. В 1933 г. было издано «Руководство по медицинскому и психофизиологическому отбору кандидатов, поступающих в школы ВВС». Начиная с 1947 г. экспериментально-психологические методы стали использоваться для изучения индивидуальных различий отлично и плохо успевающих летчиков и курсантов, затем — в целях вра-чебно-летной экспертизы.

Однако после печально известного Постановления ЦК ВКП(б) 1936 г. «О педологических извращениях в системе Наркомпросов» это направление было признано ошибочным, вредным и забыто вплоть до 1950-х гг., когда, прежде всего в связи с освоением космоса, развитием атомной энергетики, военного дела (созданием новых образцов вооружений и военной техники), становлением других высокотехнологичных отраслей народного хозяйства, встал вопрос о научной разработке методов учета «человеческого фактора» в промышленности, на транспорте, в военном деле. Знания и опыт психофизиологов вновь оказались востребованными.

Современный этап функционирования сложных технических систем на транспорте, в энергетике, других отраслях промышленности потребовал использования системного подхода, направленного на согласование характеристик техники с психофизиологическими возможностями человека, а также соответствующей организации профессиональной деятельности (режимов труда, отдыха, нормирования профессиональной нагрузки и пр.) и подготовки к ней.

1.2. Задачи психофизиологии профессиональной

деятельности

Психофизиология профессиональной деятельности — научно-практическая дисциплина, направленная на обеспечение функциональной надежности работника, всесторонний системный анализ характеристик работающего человека и учет их «психофизиологической» составляющей с целью достижения эффективности профессиональной деятельности и безопасности труда.

На вопросе разграничения предмета и задач, решаемых психофизиологией профессиональной деятельности и смежными с ней дисциплинами, прежде всего, психологией труда, эргономикой, медициной труда, физиологией и гигиеной труда, необходимо остановиться особо. Специфика психофизиологии состоит в том, что научным предметом ее изучения является своего рода «граница», область соприкосновения, взаимодействия и перехода психического и физиологического отражения. Поэтому бывает очень трудно, а порой практически невозможно выделить «в чистом виде» территорию психофизиологии, не «вторгаясь» в границы, например, психологии труда или гигиены труда и эргономики.

Например, специалист в области психофизиологии профессиональной деятельности изучает причины совершения ошибок операторов сложной технической системы. Этими причинами могут быть и эргономические недостатки техники, затрудняющие взаимодействие в системе «человек—машина» (область «ответственности» инженерной психологии); и неудовлетворительные условия труда на рабочем месте, выражающиеся в превышении предельно допустимых значений показателей микроклимата, освещенности, шумов и вибрации (область «ответственности» гигиены труда); и развитие неблагоприятных психофизиологических состояний (утомления, психической напряженности), обусловленное недостатками в организации труда или неполноценным пред-сменным (предрейсовым) контролем работников («сфера ответственности» медицины труда) и др. Поэтому решение задач, стоящих перед производственным психофизиологом, невозможно без системного анализа алгоритмов труда, организации, средств и условий деятельности, структуры профессионала и профессионализма, особенностей профессиональной подготовки и обучения работника. Таким образом, предметная область психофизиологии профессиональной деятельности соприкасается и взаимодействует со многими смежными дисциплинами.

Вышесказанное не означает, что психофизиология профессиональной деятельности не имеет своего специфического предмета исследований. Этим предметом являются прежде всего психофизиологические (или психические) состояния человека, развивающиеся в процессе трудовой деятельности под влиянием разнообразных факторов трудового процесса.

Задачи психофизиологии профессиональной деятельности:

1) разработка рекомендаций и организация проведения профессионального психофизиологического отбора (далее — ППО). ППО является составной частью общего отбора и наряду с профессиональным (образовательным), медицинским отбором, направлен на подбор лиц, которые по своим профессионально важным качествам (далее — ПВК) в наибольшей степени соответствуют требованиям профессиональной деятельности, обеспечивает освоение профессии. В структуре ПВК, оцениваемых при профотборе, выделяются психофизиологические качества и свойства. Поэтому ряд методик, используемых в этой области, строго говоря, являются психофизиологическими;

2) диагностика неблагоприятных психофизиологических состояний, прогнозирование на этой основе нарушений работоспособности. Для решения этой задачи осуществляются периодические психофизиологические обследования, углубленные (расширенные) психофизиологические обследования по показаниям (брак в работе, аварии, ухудшение состояния здоровья, затруднения в профессиональной и социальной адаптации и др.);

3) психофизиологическая коррекция и реабилитация. Это система психодиагностических и коррекционных мероприятий, направленных на выявление и устранение донозологических (не перешедших в болезнь) нарушений здоровья работающего человека. Теоретической и методологической базой развития этого направления стала «Концепция "Здоровье здорового человека"», утвержденная Министерством здравоохранения Российской Федерации (приказ от 21 марта 2003 г. № ИЗ «Об утверждении концепции охраны здоровья здоровых в Российской Федерации»), в которой констатируется, что «...за последние 25 — 30 лет прогрессируют социально зависимые и профессионально обусловленные дефекты здоровья населения (дизадаптивные синдромы, социально-экологическое утомление и переутомление, стрессогенные заболевания).

Охрана и укрепление здоровья здоровых проводится в отношении граждан Российской Федерации как абсолютно здоровых (5 — 7 %), так и имеющих 1 —2 заболевания в состоянии стойкой ремиссии (55 — 70%).

Из числа последних наиболее многочисленна часть населения, имеющая дизадаптационные явления, состояние хронической усталости, явления утомления и переутомления, снижение умственной и физической работоспособности. Названные состояния при продолжающемся воздействии физических и социальных факторов с высокой вероятностью приводят к обострению основного заболевания, развитию сопутствующих. Настоящая концепция концентрирует и развивает указанные направления деятельности по охране и укреплению здоровья здорового населения, определяет основные направления развития экспресс-диагностики уровней здоровья, пути сохранения и увеличения функциональных резервов человека, принципы создания индивидуальных и популяционных систем оздоровительных технологий»;участие в нормировании профессиональных нагрузок, обоснование рациональных режимов труда и отдыха работников. Решение этой задачи предполагает ограничение продолжительности периодов непрерывной работы, выделение обязательного времени отдыха или проведение специальных мероприятий для восстановления работоспособности. Обоснование нормы рабочей нагрузки (месячной, годовой) с учетом специфики профессиональной деятельности и условий ее реализации;

4) психофизиологическое сопровождение обучения и подготовки работников. Оно состоит в разработке и внедрении методов и технических средств обучения для формирования системы компенсации недостаточно развитых отдельных профессионально важных качеств, для психофизиологической оптимизации профессиональной подготовки, в том числе к действиям в нестандартных и аварийных ситуациях. Реализация этого направления связана с учетом психофизиологических закономерностей формирования трудового навыка, динамики функциональных состояний в процессе обучения. Перспективным является участие психофизиологов в разработке и эксплуатации тренажеров, создаваемых в высокотехнологичных отраслях промышленности (например, энергетике), на транспорте и в военном деле;

5) психофизиологическое изучение ошибочных действий. Действенным направлением для разработки и организации мероприятий по обеспечению безопасности производственных процессов является психофизиологическое изучение ошибочных действий работников. Такое изучение оказывается продуктивным при опоре на методологию системного подхода к безопасности труда, применение которого не позволяет ограничиться лишь злополучной констатацией «вины» человека в авариях и браке в работе;

6) психофизиологическое обеспечение формирования групп (команд, экипажей, бригад) работников. Подготовке к совместной деятельности уделяется большое внимание в различных отраслях хозяйства, в частности, на железнодорожном транспорте, в гражданской и военной авиации, космонавтике. Учет психофизиологических особенностей работников базируется на мнении ряда авторов о различных формах совместимости (социально-психологической, психологической, психофизиологической) и важном значении для совместной деятельности психофизиологической совместимости;

7) психофизиологическое обоснование эргономических требований и рекомендаций по учету характеристик человека, его возможностей и ограничений при разработке технических средств деятельности и оптимальной внешней среды на рабочих местах специалистов модернизируемых и новых образцов техники. Эта задача нацелена на профилактику ошибок человека, обусловленных неблагоприятными психофизиологическими состояниями (утомлением, стрессом), создание условий для повышения его надежности. Наибольшие успехи в этом смысле достигнуты в авиации и космонавтике.

Для всестороннего решения поставленных задач необходимы дальнейшее развитие методов мониторинга уровня профессионального здоровья и психофизиологического состояния работников, критериального аппарата для их оперативной оценки на этапах профессионального производственного цикла, разработка программ психофизиологической и медицинской реабилитации с приоритетом использования немедикаментозных средств повышения адаптационных возможностей, психофизиологической устойчивости к неблагоприятным условиям жизни и труда.

1.3. Основные понятия общепсихологической теории деятельности

Психофизиология профессиональной деятельности опирается на общепсихологическую теорию деятельности, основанную на представлении о деятельности человека как о сложном, многомерном и многоуровневом, динамически развивающемся явлении, образующем целостную систему. Для характеристики составляющих деятельности необходимо рассмотреть соотношение мотива и цели, деятельности и действий, регулирующей роли психического отражения в планировании и осуществлении деятельности (Б.Ф.Ломов, Н.Д.Завалова, В.А. Пономаренко, 1986). Ключевые положения теории деятельности были сформулированы в школах С.Л. Рубинштейна и А. Н.Леонтьева на основе взглядов на системность строения психики, на понимании психических функций как сложных функциональных динамических систем, включающих в себя различные процессы и их разнообразные взаимосвязи. Реализации принципов системного анализа в психологии профессий посвятили свои работы многие отечественные исследователи (Г.М.Зараковский, 1966; Е.М.Иванова, 2003; Е.А.Климов, 1988, В.Н.Пушкин, 1965; Г.В.Суходольский, 1988; В.Д.Шадриков, 1979 и др.).

Деятельность характеризуется определенными компонентами микроструктуры и макроструктуры. А. Н.Леонтьев, исследуя деятельность с позиций ее макроструктуры, в качестве основных детерминант деятельности рассматривает «мотив — цель — условие»; эти компоненты структурируют соответствующие уровни: отдельной деятельности, действия и операции. Многоуровневый анализ деятельности предполагает рассмотрение на первом этапе анализа мотивационно-потребностной сферы личности, выявляющей причины, побуждающие человека к деятельности. Любая деятельность осуществляется ради чего-то, что позволяет человеку удовлетворить свои потребности. Второй уровень анализа предполагает изучение действия. Действие — это «процесс, подчиненный представлению о том результате, который должен быть достигнут, т. е. процесс, подчиненный сознательной цели. Действие рассматривается в двух аспектах — интенциональном (что должно быть достигнуто) и операциональном (как, каким способом это может быть достигнуто). В данном случае действие рассматривается не самой по себе целью, а объективно, с учетом конкретных условий, в которых оно протекает».

Указанные типы «единиц анализа деятельности» соответствуют различным уровням (социально-психологическому, психологическому и психофизиологическому) строения деятельности, и каждая из них представляет собой систему взаимосвязанных единиц предыдущего уровня. В.П.Зинченко добавил в уровневую структуру деятельности микроуровень функциональных блоков (выделив стадии деятельности: программирования, реализации, контроля и коррекций). В.В.Давыдов в контексте анализа учебной деятельности использовал набор компонентов «потребность — мотив — задача — способ действия»; при этом разные компоненты играют разную функциональную роль в уровнях деятельности, действиях и операциях. О. А. Конопкин построил общую модель саморегуляции деятельности, выделив в ней следующие компоненты: принятая субъектом цель деятельности — «субъективная модель значимых условий деятельности», «программа собственно исполнительских действий», «система критериев успешности деятельности», «информация о реально достигнутых результатах», «решение о коррекции системы», «профессионально важные качества».

При анализе деятельности принимают во внимание различные уровни анализа, структурные компоненты деятельности. Рассматривая профессиональную деятельность в русле системного подхода, В. Д. Шадриков( 1979) выделил семь уровней возможного анализа профессий:

генетический подход. Рассмотрение профессии в ее возникновении и развитии; исследование становления функциональной системы деятельности в ходе профессионализации личности;

личностно-мотивационный анализ деятельности. Выявление и изучение потребностей и мотивов личности, которые могут быть реализованы в данной профессии;

компонентно-целевой анализ. Исследование компонентного состава задач в деятельности; исследование действий как процессов; исследование результатов действий, нормативных образцов, рекордов и ошибок; информационный анализ. Согласно общей схеме Б.Ф.Ломова (1984), исследуются модальность и алфавит сигналов, несущих информацию в труде; измеряется объем информации; исследуются особенности процессов восприятия и переработки информации;

структурно-функциональный анализ. Устанавливаются структура деятельности, т.е. ее связи между компонентами; значимость и «вес» этих компонентов и связей; организация деятельности во времени, сложность компонентов-задач и трудность или легкость их усвоения; требования деятельности к способностям, качествам субъекта для успешного выполнения каждого ее компонента;

индивидуально-психологический анализ. Исследование индивидуальных стилей деятельности, способностей и компетенции;

психофизиологический анализ. Исследование функциональных состояний, типичных для трудовой деятельности, активационных ресурсов работников в их динамике.

Выбор уровней исследования определяется поставленными задачами.

1.4. Теория функциональных систем П.К.Анохина

История психологии знает немало попыток объяснить поведение человека. Одними из наиболее многочисленных были так называемые рефлексологические теории — бихевиоризм (Уотсон, Скиннер, Торндайк и др.) и теория условного рефлекса, постулируемая школой И. П. Павлова. Однако поведение человека и, в частности, выполнение сознательной, целенаправленной деятельности, не укладывается в схемы типа «стимул — реакция». Только рассмотрение психики человека как системного явления открыло перед исследователями новые методологические возможности для изучения поведения и деятельности. Система — такой комплекс избирательно вовлеченных компонентов, у которых взаимодействие и взаимоотношение приобретают характер взаимосодействия компонентов, направленного на получение полезного результата. Впервые детально общую теорию систем разработал биолог Людвиг фон Берталанфи.

П. К.Анохин выдвинул идею опережающего отражения, которая легла в основу разработки его теории функциональных систем (далее — ТФС). Смысл ее состоит в том, что человек, что бы он ни делал, всегда «заглядывает» в будущее, хотя бы на мгновение вперед. Есть идеально задаваемый результат предполагаемого действия, который формируется в виде психического образа «потребного будущего» — плана-программы. Этот ожидаемый результат какого-либо поведенческого акта и стал рассматриваться как системообразующий фактор.

Многочисленные работы психофизиологов, нейрохирургов, нейрофизиологов позволили установить узловые механизмы ТФС:

1) афферентный синтез, в котором участвуют механизмы доминирующей мотивации. При учете текущей обстановки и прошлого опыта создается образ текущей ситуации и готовится решение о том, что нужно сделать для получения полезного результата;

2) принятие решения. Представляет собой процесс перехода от сбора и анализа информации к формированию образа того, что должно получиться в результате поведенческого акта, формированию программы необходимых действий и операций. В этот момент образуется акцептор результатов действия, т.е. идеальный образ будущего, с которым производится сличение промежуточных и конечного результатов активности функциональной системы;

3) обратная афферентация. Обеспечивает функционирование системы за счет обратной связи; позволяет получать информацию о ходе реализации программы поведения системы, осуществлять сличение с тем образом, который был сформирован при принятии решения.

Физиологические процессы были объединены, интегрированы в системные процессы более высокого уровня — уровня психического отражения. Психическое выступает как системное качество по отношению к физиологическому. Таким образом, ТФС, являясь одним из наиболее перспективных методологических принципов объяснения поведения человека, позволяет непротиворечиво подойти к решению психофизиологической проблемы, осветив качественный переход с уровня физиологического отражения на уровень психологический.

Итак, психофизиология профессиональной деятельности — научно-практическая дисциплина, направленная на обеспечение функциональной надежности работника, всесторонний системный анализ характеристик работающего человека и учет «психофизиологической» составляющей с целью обеспечения эффективности профессиональной деятельности и безопасности труда. Для этого необходимо решить ряд практических задач, связанных с организацией профессионального психофизиологического отбора, диагностикой неблагоприятных психофизиологических состояний, прогнозированием на этой основе нарушений работоспособности, реализацией программ психофизиологической коррекции и реабилитации, анализом ошибочных действий и др. Изучение вопросов психофизиологии профессиональной деятельности является важным элементом системы подготовки специалистов по управлению персоналом.

Вопросы и задания для самопроверки

1. Что такое психофизиология?

2. Как вопросы взаимодействия тела и души решались в историческом аспекте?

3. Охарактеризуйте задачи психофизиологии профессиональной деятельности.

4. Охарактеризуйте общепсихологическую теорию деятельности.

5. Охарактеризуйте узловые механизмы теории функциональных систем.

Глава 2.

Методы психофизиологии профессиональной деятельности

Приступая к обзору методов психофизиологии профессиональной деятельности, целесообразно дать общую характеристику методов собственно психофизиологии и остановиться на тех из них, которые применяются при анализе профессиональной деятельности. Все многообразие методов психофизиологии можно объединить в пять групп: наблюдение, тесты, электрофизиологические методы, моделирование и эксперимент (Хачатурьянц Л. С, Гримак Л. П. и др.). Часть из них применяется в психофизиологии профессиональной деятельности.

2.1. Методы психофизиологии

2.1.1. Методы наблюдения

Наблюдение является традиционным и старейшим в психологии методом, который, на первый взгляд, трудно отнести исключительно к какой-либо отрасли психологии. Однако есть все основания выделить группу методов наблюдения, которые можно считать исключительно психофизиологическими. Это те методы, где удается фиксировать не просто поведенческие акты, но те признаки, которые отражают особенности протекания физиологических процессов при определенных психических состояниях или ситуациях поведения. По легенде, Александр Македонский набирал солдат в свои фаланги, наблюдая за реакцией кандидата в ситуации испуга. Принимали в войско тех, кто при испуге краснел, что, как свидетельствовал опыт полководца, было признаком стойкости новобранца. Говоря языком науки, отбор позволял выделить симпатикотоников, т. е. лиц с преобладанием тонуса симпатической нервной системы. Покраснение кожных покровов в ситуации нервно-эмоционального напряжения — один из признаков преобладания симпатического отдела вегетативной нервной системы над парасимпатическим. Аналогичные реакции можно наблюдать, например, у претендента на вакансию, проходящего собеседование при приеме на работу. О других объектах для наблюдения психофизиолога речь пойдет далее.

2.1.2. Тесты

Среди огромного числа психологических тестов (испытаний), разработанных и применяющихся в настоящее время (А.Анастази, С.Урбина), основным средством, используемым в психофизиологии профессиональной деятельности, являются так называемые батареи (т.е. специальные наборы) коротких тестовых испытаний, характеризующих психические процессы при решении соответствующих профессиональных задач. Основой для выделения этих психических процессов выступает профессиографический анализ деятельности, а тесты направлены на выявление и количественную оценку произошедших под влиянием определенных причин (факторов, влияющих на состояние субъекта трудовой деятельности) сдвигов исследуемых психических процессов. Поэтому в данном случае может быть использована практически любая из разработанных в экспериментальной психологии методик, оценивающая эффективность процессов восприятия, памяти, внимания, мышления и т.д. (корректурная проба Бурдона, таблицы Шульте, метод парных ассоциаций и многие другие).

В практическом использовании перечисленных выше методик имеются два серьезных недостатка. Первый состоит в том, что тестовые нагрузки не всегда повторяют структуру основной деятельности работника, что может приводить к неудачам в тестировании (например, ряд психофизиологических характеристик оставались неизменными у человека после непрерывной работы на конвейере в течение 56 часов). Другой принципиальный недостаток состоит в том, что с их помощью можно оценивать лишь внешнюю результативность анализируемых функций, но весьма затруднительно сказать о причинах наблюдаемых явлений (А.Б.Леонова, 1984).

Одним из существенных условий успешности использования психометрических методик является надлежащее техническое обеспечение обследования. Возможностей традиционных бланковых методик (типа «карандаш — бумага») недостаточно для исследования структуры изучаемых процессов. Поэтому автоматизация психодиагностических процедур с широким использованием возможностей ЭВМ является необходимым условием реализации данного подхода. В практических целях (например, для проведения профессионального психологического отбора) разрабатываются специальные автоматизированные рабочие места.

Методики субъективной оценки. Перспективность применения в диагностических целях субъективных методик объясняется многообразием проявлений симптоматики различных состояний человека, целесообразностью соотнесения этих изменений с показателями функционирования организма. При использовании этих методов необходимо помнить ряд обстоятельств, оказывающих влияние на субъективные переживания человека, которые фиксируются данной группой методов (А.Б.Леонова):

1) установка субъекта и его навыки саморефлексии (т.е. способность «взглянуть» на себя со стороны);

2) степень осознаваемости симптомов и время их проявления;

3) уровень мотивации и значимость деятельности;

4) личностные особенности человека.

Разработка тестов этой группы шла по пути изучения симптоматики исследуемых состояний и выделения основных методических направлений — методов опроса и шкалирования субъективных переживаний. Итогом стала разработка двух типов тестов, измеряющих субъективные переживания, — опросников и методов субъективного шкалирования.

Опросники. Эта группа методов направлена на выявление качественно разнообразных переживаний состояния, которые могут быть осознаны и охарактеризованы человеком. Выделенные признаки-симптомы входят в состав опросника в виде развернутых словесных формулировок. Характеристика состояния человека строится на основании общего числа отмеченных симптомов и анализе их качественного своеобразия. Выбор информативных симптомов и их группировка являются основными путями создания более компактных и надежных опросников. При проведении такой работы нередко применяются средства многофакторного статистического анализа. В качестве примера можно привести опросник, предложенный С.Кашиваги (табл. 1).

Подобные опросники заполняет сам обследуемый, что нередко оказывается весьма затруднительным. Кроме того, отсутствуют адекватные приемы количественной оценки результатов тестирования. Суммарная оценка является слишком приблизительным показателем состояния.

Методики субъективного шкалирования состояния. В рамках этого подхода испытуемого просят соотнести свои ощущения с рядом признаков, формулировка каждого из которых максимально сжата. Они представлены либо парой полярных признаков («бодрый» — «вялый», «устал» — «не устал»), либо отдельным коротким утверждением («устал», «отдохнул»). Предполагается, что человек способен оценить степень выраженности каждого симптома, соотнеся интенсивность внутреннего переживания с заданной оценочной шкалой. В зависимости от формы представления

Таблица 1

Опросник для диагностики утомления С. Кашиваги

№ п/п	«Слабая активация»	«Слабая мотивация»
1	Не хочется ходить	Ошибки в работе
2	Срывающийся голос	Избегание взгляда
3	Не готов к работе	Затруднение в общении
4	Впалые щеки	Медлительность
5	Избегание разговоров	Сонливость
6	Мрачное лицо	Обеспокоенность другими делами
7	Безжизненные глаза	Бледное лицо
8	Раздражительность	Одеревеневшее лицо
9	Апатичное лицо	Дрожание пальцев
10	Вялость	Неспособность сконцентрировать внимание и слушать

симптома выделяют моно- или биполярные шкалы. По сути дела, эти методики являются модификациями метода семантического дифференциала Ч. Остуда. Серьезной технической проблемой выступает конструирование шкал, которые могут различаться по многим признакам — количеству градаций, быть градуированными или графическими и др. К настоящему времени считается, что оптимальное количество градаций состояния должно находиться в пределах от 5 до 9.

На практике широко применяется так называемый тест оценки самочувствия, активности, настроения (САН), предложенный В. А. Доскиным с соавторами. Он основан на принципе предварительного выделения основных компонентов психического состояния. В оригинальной версии методики каждый компонент представлен десятью полярными признаками, степень выраженности которых устанавливается по семибалльной шкале. При этом оценка состояния основывается на динамике соотношения показателей компонентов САН. Такой подход позволяет проводить более дифференцированную оценку состояния. Однако и для методов шкалирования характерны недостатки, указанные для опросников (например, для шкал оценки тревожности Тейлора, Спилбергера-Ханина и других методик).

Таким образом, развитие методик субъективной оценки связано с созданием сложных многофакторных тестов, основанных на использовании теоретических положений психометрики и современного математического аппарата.

2.1.3. Электрофизиологические методы

Электрофизиологические методы можно считать специфичными для психофизиологии (кроме того, их широкое медицинское применение очевидно). В основе этих методов лежит то обстоятельство, что жизнедеятельность любой ткани есть электрохимические по своей сути явления. Возбуждение клетки представляет собой изменение проницаемости клеточных мембран, формирование встречных ионных потоков калия и натрия и, как следствие, возникновение потенциала действия. Последующая реполяризация клеточной мембраны сопровождается возникновением потенциала покоя. Современные технические возможности позволяют использовать микроэлектродную регистрацию импульсной активности нервных клеток у животных в свободном поведении. У человека это можно сделать лишь в исключительных случаях в условиях оперативного вмешательства в структуры мозга. Именно поэтому далеко не все методы «классической» психофизиологии применимы в психофизиологии профессиональной деятельности.

Клеточные ансамбли, образующие отдельные органы (сердце, головной мозг, мышцы, желудок, глазные яблоки), являют собой с точки зрения физики диполь, т.е. образование, имеющее электрический заряд, отрицательный и положительный полюса. Работа перечисленных органов есть перемещение этих диполей в пространстве, которое можно регистрировать, измеряя разность потенциалов. Эта измеренная и зафиксированная разность потенциалов и образует графическую картину электрической активности мозга, сердца, мускулатуры и др. Анализ этих показателей, регистрируемых в процессе трудового процесса, позволяет раскрывать механизмы функционирования человека, те психические функции, которые участвуют в трудовом процессе.

Электроэнцефалограмма. В 1875 г. английский хирург Ричард Кэйтон впервые показал, что у животного можно зарегистрировать электрическую активность мозга. При помощи аппаратуры, которая по современным стандартам была чрезвычайно малочувствительной, Кэйтону удалось показать, что на поверхности сенсорной коры кролика при воздействии света на глаза возникали характерные электрические изменения, а в отсутствие света можно было наблюдать регулярную фоновую электрическую активность.

Позднее аналогичные наблюдения были сделаны относительно человека австрийским психиатром Хансом Бергером (1929). Во время хирургических операций на мозге Бергер смог зафиксировать электрические потенциалы мозга. Кроме того, он установил, что электрические характеристики этих сигналов зависят от состояния испытуемого. Наиболее заметными были синхронные волны относительно большой амплитуды (около 50 микровольт) с характерной частотой около 10 циклов в секунду. Бергер назвал их «альфа-волнами» и противопоставил высокочастотным «бета-волнам», которые появляются, когда человек переходит в более активное состояние.

Бергер считал, что обнаружил физиологический показатель, аналогичный электрокардиограмме (ЭКГ): подобно тому, как ЭКГ может быть индикатором общего состояния сердечной мышцы, электроэнцефалограмма (ЭЭГ) представляет собой индикатор общей активности мозга. Дальнейшие исследователи показали, что ЭЭГ как отражение кода работы мозга значительно более сложное образование, чем другие электрофизиологические характеристики. Для интерпретации наблюдаемых волн существенно не только место их возникновения, но и многие другие показатели: частота, амплитуда и т.д. Дальнейшее развитие метода было связано с успехами электронной техники. Как было установлено многочисленными исследованиями, обычная ЭЭГ отражает суммарную активность сотен тысяч клеток мозга.

В большинстве случаев электрическая активность мозга регистрируется у поверхности головы. Только такое отведение называется электроэнцефалографией (ЭЭГ), хотя этот термин часто употребляют для обозначения прямой регистрации с поверхности коры или даже записи с помощью подкорковых вживленных электродов. ЭЭГ является наиболее перспективным, но пока наименее расшифрованным источником данных для психофизиолога. Ключевыми показателями ЭЭГ, важными для анализа психического состояния человека, служат частота и амплитуда мозговых волн.

Выделяют следующие частоты ЭЭГ: альфа-, бета-, тета- и дельта-ритмы. Альфа-ритм — относительно высокоамплитудные синхронные волны с частотой около 10 Гц (8—13 Гц), появляющиеся главным образом в затылочных отведениях, когда человек бодрствует, но находится в расслабленном состоянии. Бета-волны, — низкоамплитудные асинхронные колебания более высокой частоты (более 13 Гц), сопровождающие состояние активного бодрствования (Линдсей, Ливанов и др.). Позднее к классификации Бергера (выделившего две частоты — альфа и бета) были добавлены еще две полосы частот — тета (4—8 Гц) и дельта (менее 4 Гц). Это разбиение на группы по частоте более или менее произвольно — оно не соответствует каким-то физиологическим категориям. Их связь со степенью «психической активации» представляется довольно слабой, так как есть много исключений. Например, у взрослых людей при эмоциональных переживаниях обнаруживаются колебания тета-частоты. Кроме того, эта классификация не подходит одинаково для всех возрастов. Альфа-ритм появляется лишь в раннем подростковом возрасте. Индивидуальная картина ЭЭГ может быть весьма разнообразной. Для определения доминантной полосы частот используют анализ Фурье, который представляет собой специальный прием обработки данных ЭЭГ с выделением частотных параметров. Другая важная характеристика спонтанных ритмов мозга — это их амплитуда, т. е. величина электрических изменений. Амплитуда и частота колебаний связаны друг с другом. Амплитуда более высокочастотных бета-волн составляет обычно только одну десятую амплитуды более медленных альфа-волн у одного и того же человека. Для анализа характеристик ЭЭГ широко применяется вычислительная техника.

Еще один традиционный показатель ЭЭГ — это «блокада альфа-ритма», т.е. внезапное, очень резкое уменьшение амплитуды альфа-волн, которое обычно происходит при предъявлении раздражителей. Например, если на глаза испытуемого падает свет, в затылочных отделах мозга у него обычно происходит блокада альфа-ритма. При этом различным классам психических состояний ставится в соответствие специфическая тенденция изменения спектрального и амплитудного состава ЭЭГ. Появление бета-волн свидетельствует о нарастающей напряженности в работе человека.

В настоящее время применяются более сложные методы анализа ЭЭГ — усреднение вызванных потенциалов (УВП) и отрицательное отклонение медленного потенциала (ООМП). Оба показателя основаны на «усреднении» спонтанных ритмов. Главный принцип состоит в том, что при многократном повторении какого-то раздражителя низкоамплитудные кратковременные изменения ЭЭГ в ответ на него можно выделить, устранив фоновую электрическую активность.

Электрические разряды мозга генерируют очень слабые магнитные поля. Коэн в Массачусетском технологическом институте впервые смог зарегистрировать эти поля на расстоянии 5 см от кожи в сильно экранированной комнате. Напряженность таких полей имеет величину порядка 10" гаусс, что составляет около 1/100 000 случайного магнитного фона в условиях города. Поэтому магнитоэнцефалография (в ее основе лежит открытие Джозефсо-на) требует в настоящее время очень сложного и дорогого оборудования. Однако благодаря возможности безэлектродной регистрации активности мозга этот метод считается весьма перспективным. На основе этого открытия созданы СКВИДы — сверхпроводниковые квантомеханические интерференционные датчики. Они позволяют получать информацию об электрической активности мозга без традиционных датчиков, используемых в обычной ЭЭГ.

Кожно-гальваническая реакция (КГР). Изменения электрической активности кожи (ЭАК) регистрируются посредством полиграфа (специального аппарата, аналогичного электрокардиогра-фу). Одним из первых исследователей КГР был Карл Юнг, который рассматривал КГР как объективное физиологическое «окно» в бессознательные процессы. Он впервые предположил, что величина электрической реакции кожи отражает, по-видимому, степень эмоционального переживания. Чем сильнее переживания человека, связанные с каким-либо событием, тем выше амплитуда колебаний разности потенциалов между участками кожи.

ЭАК связывают, главным образом, с активностью потоотделения, однако физиологическая основа ее до конца не изучена. У человека на теле имеется 2 — 3 млн потовых желез, причем на ладонях и подошвах их в несколько раз больше, чем на других участках тела. Обычно, например, на ладонях и подошвах бывает около 400 потовых желез на квадратный сантиметр поверхности, около 200 — на лбу и около 60 — на спине.

Главная функция желез — поддержание постоянной температуры тела. Однако некоторые из них активны и при сильных эмоциональных переживаниях и разных формах деятельности субъекта. Такого рода железы сосредоточены на ладонях и подошвах и, в меньшей степени, на лбу и под мышками. ЭАК обычно и используется как показатель такого «эмоционального» и «деятельност-ного» потооделения. В исследованиях ее обычно регистрируют с кончиков пальцев или с ладони биполярными неполяризующи-мися электродами.

Существуют два способа исследования электрической активности кожи, которые были открыты еще в конце XIX в.: метод Фере, в котором используется внешний источник тока, и метод Тарханова, в котором внешний источник тока не применяется. В настоящее время считается, что существуют некоторые различия в физиологической основе показателей, измеряемых этими методами. Многочисленные исследования этого вопроса позволили выдвинуть два главных положения: 1) активность потовых желез отражает определенные события, происходящие в головном мозге. Ключевым элементом для предсказания реакции потовых желез оказалась «психологическая значимость» события для человека; 2) величина реакции потовых желез закономерным образом связана с интенсивностью осознаваемых переживаний.

В психофизиологии профессиональной деятельности КГР используется для оценки эмоционального реагирования в ответ на профессиональную задачу, уровня сформированности трудового навыка и других задач. Кроме того, регистрация КГР лежит в основе так называемой детекции лжи, т.е. определения степени искренности при ответах на интересующие исследователя вопросы. Процедура детекции лжи построена на анализе сигналов КГР и других психофизиологических показателей, снимаемых с испытуемого во время обследования. В качестве вопросов (стимулов) могут использоваться текстовые, графические или звуковые образы. Электромиография (ЭМГ). Это регистрация суммарных колебаний потенциалов, возникающих в области нервно-мышечной передачи и мышечных волокнах при поступлении к ним импульсов от мотонейронов спинного или продолговатого мозга. В настоящее время применяются различные варианты подкожных (игольчатых) и накожных (поверхностных) электродов. Последние в силу их атравматичности и легкости наложения имеют более широкое применение. Обычно пользуются биполярным отведением, помещая один электрод на участке кожи над серединой («двигательной точкой») мышцы, а второй — на 1 — 2 см дисталь-нее. Во время покоя скелетная мускулатура всегда находится в состоянии легкого тонического напряжения, что проявляется на ЭМГ в виде низкоамплитудных (5 — 30 мкВ) колебаний частотой 100 Гц и более. Даже при локальном отведении электрической активности от расслабленной мышцы обычно наблюдаются колебания частотой 6—10 Гц. При готовности к движению, мысленному его выполнению, при эмоциональном напряжении и других подобных случаях, т.е. в ситуациях, не сопровождающихся внешне наблюдаемыми движениями, тоническая ЭМГ возрастает как по амплитуде, так и по частоте. Например, чтение «про себя» сопровождается увеличением ЭМГ активности мышц нижней губы, причем, чем сложнее или бессмысленнее текст, тем более выражена ЭМГ. При мысленном письме у правшей усиливается мышечная активность поверхностных сгибателей правой руки, что выявляется на ЭМГ. Амплитуда и частота ЭМГ прежде всего определяются количеством возбужденных двигательных единиц, а также степенью синхронизации развивающихся в каждой из них колебаний потенциала.

В психофизиологии профессиональной деятельности ЭМГ применяется при анализе сложного трудового действия, как правило, при так называемой полиэффекторной регистрации деятельности (см. ниже).

Электроокулография. Это регистрация движений глаз, важного показателя в психофизиологическом эксперименте. Окуло-графия может производиться посредством записи движений глаза на видеокамеру, тогда как электроокулография — на специальную аппаратуру типа полиграфа. Его использование позволяет регистрировать амплитуду движения глаз (определяется в угловых градусах) и время фиксации. Существует восемь основных видов движений глаз. Три вида движения — тремор (мелкие, частые колебания амплитудой 20 — 40 угловых секунд), дрейф (медленное, плавное перемещение глаз, прерываемое микроскачками) и микросак-кады (быстрые движения продолжительностью 10 — 20 мс и амплитудой 2 — 50 угловых минут) — относят к микродвижениям. Из макродвижений наибольший интерес в психофизиологии представляют макросаккады и прослеживающие движения глаз. Мак-росаккады отражают обычно произвольные быстрые и точные смещения взора с одной точки на другую, например, при рассматривании картины, при зрительном контроле быстрых точных движений руки и т.д. Их амплитуда варьирует в пределах от 40 до 60 угловых градусов. Прослеживающие движения глаз — плавные перемещения глаз при отслеживании движущегося объекта в поле зрения. Прослеживающие движения глаз носят непроизвольный характер, их амплитуда ограничивается пределами моторного поля глаза (плюс-минус 60 угловых градусов по горизонтали и плюс-минус 40 угловых градусов по вертикали).

Наиболее распространенным методом регистрации движений глаз является электроокулография. По сравнению с другими оку-лографическими методами (фотооптический, фотоэлектрический и электромагнитный), электроокулография исключает контакт с глазным яблоком, может проводиться при любом освещении и тем самым не нарушает естественных условий зрительной активности. В основе электроокулографии лежит дипольное свойство глазного яблока — его роговица имеет положительный заряд относительно сетчатки. Электрическая и оптическая оси глазного яблока фактически совпадают, и поэтому электроокулограмма (ЭОГ) может служить показателем направления взора. При движении глаза угол его электрической оси отклоняется, что приводит к изменению потенциалов, наводимых диполем глазного яблока на окружающие ткани. Именно эти потенциалы регистрируются элек-троокулографическим методом.

В психофизиологии профессиональной деятельности окуло-графия применяется при анализе микроструктуры исполнительного действия. Есть данные о том, что момент принятия решения оператором находит выражение в определенной глазодвигательной активности. Методы анализа проблемностей и таксономии межсак-кадических интервалов (МСИ) движений глаз (разработаны Ю.Я.Голиковым и А.Н.Костиным), регистрируемых с помощью ЭОГ, позволяют раскрывать содержание и оценивать психические процессы разного качества деятельности операторов (см. главу 4).

2.1.4. Моделирование и эксперимент в психофизиологии

Эта группа методов основана на установленных закономерностях протекания психических процессов, формирования состояний, проявлений свойств индивидуальности в процессе деятельности. Найденные закономерности устанавливают зависимость показателей функционирования психики от различных переменных. Показателями функционирования психики выступают, например, время или вероятность правильного решения задачи, объем памяти (выраженный в количестве зафиксированных стимулов) и др. В частности известны законы Хика-Хаймена (зависимость времени поиска стимула в памяти от длины алфавита стимулов), Миллера (объем памяти), Эббингауза (зависимость объема сохраненного материала от времени, прошедшего с момента запоминания). Установлены основные усредненные характеристики времени реакции на простой и сложный зрительные стимулы (так называемые простая и сложная зрительно-моторная реакции), флюктуации внимания и другие закономерности. Наличие установленных параметров времени и вероятности выполнения основных этапов деятельности позволяет выделять операционные блоки с известными характеристиками и описывать с помощью моделей эту деятельность в целом.

В настоящее время в связи с развитием микропроцессорной техники широко реализуется возможность создания моделей деятельности специалистов, прежде всего операторского профиля. В процессе выполнения моделируемой деятельности возможно осуществление широкого спектра психофизиологических исследований с использованием полиэффекторных методов регистрации параметров функционирования различных систем организма. (Более подробно об этом будет сказано в главе 4.)

2.2. Особенности применения методов

психофизиологии профессиональной

деятельности

Специфика применения методов психофизиологии при изучении профессиональной деятельности состоит в том, что исследователь нацелен на решение приоритетной задачи оценки тех изменений в организме человека, которые обусловлены его работой. Учитывая это обстоятельство, как правило, используют два основных методических приема.

Первый прием: применение набора психофизиологических тестов до рабочей нагрузки и после ее окончания. Такой прием, предполагающий оценку состояния до и после трудовой нагрузки, необходим в силу чрезвычайно высокой вариабельности отдельных показателей состояния у разных людей. Абсолютные значения многих психофизиологических показателей, взятые сами по себе, имеют низкую диагностическую значимость. Некоторые из них достигают 800 % вариабельности (для концентрации некоторых аминокислот в крови) и даже 5 000 % (для уровня ряда ферментов в крови) (Р. М. Баевский, 1979). То есть одни и те же по казатели разных людей будут отражать нормальное функционирование организма человека и при этом различаться от 8 до 50 раз. Существует незначительное число показателей, которые относительно постоянны у подавляющего большинства здоровых людей (показатели артериального давления, значение рН (кислотно-щелочного баланса) крови, артерио-венозная разница по содержанию кислорода и др.). Это свидетельствует о высокой индивидуальной специфичности психофизиологических параметров, которые, взятые сами по себе, «в чистом виде», ни о чем не говорят. И только сопоставление данных одного человека до и после трудовой нагрузки может дать основание для научного анализа. Этот подход позволяет утверждать, что изучаемая рабочая нагрузка вызывает комплекс определенных изменений психофизиологического функционирования работника. В рамках данного методического направления можно применять достаточно широкий арсенал методик.

Второй прием: оценка психофизиологических параметров в процессе выполнения самой деятельности {или ее моделирования). Психофизиологические параметры в данном случае регистрируются непосредственно у работающего человека. К этой группе методов предъявляется ряд требований: невмешательство в процесс профессиональной деятельности и небольшой (измеряемый минутами) латентный период фиксации изменения показателя в ответ на тестовую (рабочую) нагрузку. В рамках этого направления, как правило, используются запись показателей кар-диоинтервалометрии на магнитный накопитель в процессе трудовой деятельности, регистрация характеристик речевого сигнала (радиообмен между операторами, например, транспортного средства и диспетчерскими службами), видеосъемка работника на камеру (в данном случае применяются специальные камеры, имеющие высокое разрешение), стабилографические исследования (регистрация изменения позы в процессе профессиональной деятельности). Эти методы регистрации можно использовать непосредственно в рабочей обстановке.

Значительно более широкий набор методов регистрации может применяться в условиях моделирования деятельности. Современные комплексы полунатурного моделирования позволяют воспроизводить существенные для исследователя стороны деятельности: информационную модель, информационно-управляющее поле, алгоритмы и условия деятельности и многое другое. При полунатурном моделировании возможностей для регистрации психофизиологических параметров предоставляется значительно больше — к испытуемому можно, например, прикрепить электроды для снятия показателей электрической активности мозга, электрокардиограммы и др.

Все методы, которые применяются в психофизиологии профессиональной деятельности, условно можно разделить на три большие группы:

1) методы оценки функционирования анализаторных систем;

2) методы оценки исполнительных механизмов деятельности;

3) методы комплексной оценки психофизиологического состояния работника.

2.2.1. Методы оценки функционирования анализаторных систем

На зрительный анализатор приходится поступление около 90 % информации из окружающего мира. Оценка его функционирования в процессе выполнения деятельности может дать значительный объем информации о структуре работы. Поэтому оценке состояния и особенностей функционирования зрительного анализатора в психофизиологических исследованиях придается особое значение. Можно выделить следующие методы изучения зрительного анализатора: тесты определения абсолютных и дифференциальных порогов чувствительности (прежде всего, измерение критической частоты слияния мельканий — КЧСМ), пупиллометрия, оценка мигания, регистрация движения глаз посредством кинокамеры, электроокулография.

Пупиллометрия (от лат.pupilla — зрачок) — измерение диаметра зрачка. Зрачок, являясь своего рода диафрагмой глаза, регулирует световой поток, падающий на сетчатку. При ярком освещении он сужается, при снижении интенсивности освещения — расширяется. Кроме того, он реагирует на ряд других воздействий (в том числе на поступление в организм психоактивных веществ), отражая, прежде всего, эмоциональное состояние человека. Диаметр зрачка обычно измеряют путем простого фотографирования глаза. Существуют также различные устройства, преобразующие величину зрачка в постоянно варьирующий уровень потенциала для записи на полиграфе.

Одним из первых на зависимость диаметра зрачка от эмоционального состояния обратил внимание Э. Хесс из Чикагского университета, который ввел понятие «пупиллометрия». Исследования привели его к выводу, что положительные эмоции сопровождаются расширением зрачка, а отрицательные — его сужением. Многие виды раздражителей вызывают расширение зрачков, степень их расширения зависит от интенсивности переживания. Расширение зрачков было отмечено даже при умственном усилии (например, умножении двузначных чисел). Однако весьма существенные ограничения применения метода связаны с невозможностью стандартизации точки фиксации и освещенности зрачка. Это является значимым препятствием широкого внедрения метода в исследовательскую практику.

Диагностическая значимость мигания для психофизиологии изучена сравнительно мало, что обусловлено, главным образом, отсутствием стандартной методики регистрации. Многие исследователи используют разные варианты метода простого наблюдения. Существует несколько типов мигания. Первый тип — произвольное смыкание век на короткое время, необходимое для увлажнения глазного яблока. Второй — рефлекторное мигание (так называемый корнеальный рефлекс) — может вызываться многими раздражителями, начиная от пылинки, попавшей в глаз, и заканчивая внезапным громким звуком, и является врожденным. Мигание третьего типа — периодическое — представляет наибольший интерес для психофизиологии профессиональной деятельности.

Время мигания (смыкания век) составляет примерно 0,35 с. Частота периодических миганий у разных людей может меняться в широких пределах, но у каждого отдельного человека она при постоянных условиях достаточно стабильна. При средней частоте мигания 7,5 раз в 1 мин у разных людей она варьирует в пределах от 1 до 46 в 1 мин. Индивидуальные различия в частоте миганий — потенциальный источник данных для психофизиологии, так как у человека этот показатель зависит от состояния психики, а именно от «уровня психического напряжения»: крайняя скука и сильные эмоции снижают частоту мигания, тогда как при оптимальном уровне напряжения эта величина умеренно возрастает.

Движениями глаз управляют три пары черепно-мозговых нервов (из 12), что уже говорит о сложнейшей организации этого процесса. Зрительное восприятие обеспечивается непрерывной мышечной подстройкой глаз. Процесс разглядывания постоянно сопровождается «перескакиванием» взора от одной детали объекта к другой. Незначительные движения глаз обеспечивают непрерывное смещение изображений, что необходимо для стабильного восприятия неподвижных предметов. Экспериментально эти заключения были подтверждены с помощью интересных методических приемов, один из которых предложил наш соотечественник А.Л.Ярбус. Он сконструировал специальное приспособление (присоску, названную его именем), которое позволяло регистрировать направление взора, записывая свет маленькой встроенной лампочки на чувствительную ленту. Использование этого методического приема позволило существенно продвинуться в деле изучения механизмов зрительного восприятия.

Все рассмотренные выше типы движений глаз относятся к содружественным, т. е. оба глаза движутся в одном направлении и одновременно. Существуют еще конвергентные и дивергентные движения глаз, при которых оптические оси глаз устанавливаются под нужным углом друг к другу для фиксации предметов, находящихся на разных расстояниях. Это один из механизмов оценки расстояния до предмета.

В настоящее время в экспериментальных исследованиях, проводимых в области психофизиологии профессиональной деятельности, используется современная аппаратура, позволяющая регистрировать направление взора в процессе деятельности человека с точностью до нескольких градусов. Важные результаты были получены при изучении траектории перемещения взгляда при информационной подготовке принятия решения оператором, в частности, летчиком (Г. В.Анисимов, В. В.Лапа, А. М.Сафонов).

Для других анализаторных систем человека также разработано значительное число диагностических методов, используемых при изучении профессиональной деятельности.

2.2.2. Методы оценки исполнительных механизмов

деятельности

Исполнительная деятельность любого работника реализуется в механических актах (манипуляции с органами управления, работа на клавиатуре) либо речевых командах. Это обстоятельство позволяет выделить в качестве предмета анализа исполнительной деятельности речь и движение человека.

Анализ речи. Речь, являясь сложнейшей психической функцией, может претерпевать существенные изменения в процессе выполнения профессиональной деятельности под влиянием факторов этой деятельности. Анализ таких изменений может дать весьма полезную информацию о субъекте деятельности. Использование параметров речи в качестве психодиагностической процедуры в психофизиологии профессиональной деятельности обусловлено, по крайней мере, двумя обстоятельствами. Во-первых, тем, что речь (вернее, радиообмен между участниками производственного процесса, например, между штурманом и пилотом самолета, диспетчером и машинистом) регистрируется на различных устройствах (магнитные ленты, цифровые накопители) в рамках организации обычного технологического процесса. Это дает возможность в случае развития чрезвычайных ситуаций, совершения аварий и катастроф или в рамках штатного контроля воссоздать полную картину случившегося с установлением той роли, которую играл в данной ситуации работник, его состояния. Во-вторых, при регистрации речи не создается помех работнику, а это, как было сказано ранее, одно из главнейших требований к методикам психофизиологических исследований профессиональной деятельности. Речь — сложнейшее психическое явление. В порождении речи участвуют многочисленные нервные образования: лобные доли (планирование высказывания), премоторные и моторные зоны коры головного мозга (артикуляция), сенсорные отделы теменной области (контроль правильности речепорождения), височные доли (слух). Уместно напомнить, что первые опыты создания тестов интеллекта, которые предпринял еще в начале XIX в. французский психиатр Эскироль, показали, что наиболее верным индикатором интеллектуального развития человека являются именно его вербальные способности, проявляющиеся в речи (А.Анастази, С.Урбина,). Речь (радиообмен) работников операторского профиля, как правило, строго формализована и задана рамками соответствующих регламентов переговоров.

При анализе речи используются следующие показатели и критерии (В.В.Козлов, 2002).

1. Физиолого-акустические показатели:

- латентное время речевого ответа (время от получения сообщения до выдачи ответа);

- время начала артикуляции (время от момента включения канала связи до начала речи);

- темп речи (скорость произнесения слов);

- показатель паузации (длительность и частота встречаемости пауз при передаче сообщения);

- интенсивность (громкость произносимых фраз, слов);

- частота основного тона речевого сигнала (базовая характеристика голосового сигнала).

2. Психолингвистические показатели:

- адекватность сообщения по содержанию и логике изложения
(логико-семантическая характеристика);

- грамматическая правильность произнесения слов;
-стилистическая и пунктуативная правильность произнесения

фразы;

- просодические характеристики речи (интонация; мелодика).

Несоответствие сообщения по своему содержанию развивающейся ситуации или запросу, изложение его с нарушением логической последовательности передаваемой информации, появление немотивированных, нейтральных сообщений свидетельствуют, как правило, о развитии нарушений психических процессов и работоспособности в целом. Отсутствие квитанций (подтверждений полученной информации), долгое молчание без ответа на запросы, «холостые» нажатия включения канала связи (переговорного устройства) — признаки нарушений работоспособности или высокого нервно-эмоционального напряжения, обусловленного текущей деятельностью. Имели место случаи, когда оператор системы управления полетами передавал в эфир команду, от волнения забыв включить канал связи (нажать так называемую тангету). О высоком уровне нервно-эмоционального напряжения говорят также изменения просодических характеристик речи. Изучение и систематизация происходящих нарушений в конкретной профессиональной сфере позволяют накопить данные для глубокого анализа психофизиологического состояния работника по характеристикам его речи.

Анализ двигательных операций. Об одном методе (электромиографии) анализа движений было рассказано ранее. Однако арсенал приемов и методов анализа исполнительского действия довольно широк. В частности, в интересах психофизиологических исследований используются кинорегистрация движений работающего человека, микроструктурный анализ исполнительной деятельности, анализ кинематических характеристик движений рук в процессе работы. В настоящее время существуют различные виды устройств, позволяющих осуществлять регистрацию и анализ кинематических характеристик движений человека в процессе реальной деятельности. Наиболее распространенными являются магнитные и оптические системы регистрации движений («motion tracking system»).

Оптический метод регистрации движений состоит в том, что при помощи нескольких видеокамер осуществляется съемка динамики маркеров-отражателей, закрепленных на запястьях и других участках тела человека. Специализированное программное обеспечение вычисляет координаты каждого маркера в пространстве в каждый момент времени, соотнося данные с каждой камеры, на основе чего производится анализ основных кинематических характеристик двигательных реакций человека-оператора в трехмерном пространстве.

Рис. 1. Образец устройства для оценки движений руки работника

При магнитном методе регистрации движений роль маркеров-отражателей играют магниты. Вычисляются положение и ориен-