16.7. Биологическая обратная связь
Биологическая обратная связь (БОС) имеет исторические корни в кибернетике (науке о коммуникации и управлении). Американский ученый Н. Винер определил обратную связь (feedback) как регуляцию системы путем получения информации о прошлых действиях. БОС использует особый тип информации – информацию об эффективности действия биологической системы.
Интерес к исследованиям БОС в целях произвольного управления функциональным состоянием на основе объективной информации о динамике физиологических (психофизиологических) показателей связан с идеей сенсорного контроля над физиологическими процессами, отражающими то или иное состояние организма, и выработкой условно-рефлекторного механизма регуляции этих показателей [47, 73, 207, 274, 474]. Представление о физиологических причинах БОС основано на принципе организации и функционировании живых систем, который разработан П.К. Анохиным в его теории о функциональных системах. Исходя из этой теории, под влиянием БОС происходит усиление произвольного привлечения дополнительных энергетических ресурсов и, как следствие, расширение границ работоспособности человека.
БОС используется всякий раз, когда необходимо получить информацию о работе организма путем внешне наблюдаемых признаков. БОС (biofeedback) можно определить как «использование приборов для отражения психофизиологических процессов, которые обычно не видны, но которые могут контролироваться и управляться сознанием» [329, с. 3].
Практика БОС включает несколько этапов. Сначала надо выявить, определить изменяющиеся физиологические параметры. Затем следует измерить этот физиологический сигнал. Наконец, требуется использовать устройство для прочтения этого сигнала, его усиления и отображения. Время от времени необходимо регулировать мощность выходящего сигнала, так как ответная реакция организма может изменяться. Когда пациент достигает желаемого состояния (например, устойчивого альфа-ритма или избавления от головной боли), можно выйти из системы обратной связи и передать контроль над организмом на уровень сознательного или поведенческого управления.
Сигналы о состоянии могут быть представлены в виде чисел или символов со звуковым сопровождением или диаграммы. Любой способ подходит, если он отражает наличие требуемого состояния. Независимо от выбранного способа демонстрации сигнала цель одна – обеспечить связь образа и мысли об изменении функционального состояния организма. Занимаясь самоконтролем, можно самостоятельно добиваться нужного изменения состояния.
В настоящее время имеются многочисленные данные о том, что физиологическими процессами в организме, которые раньше считались непроизвольными, можно сознательно управлять. Установлено, что человек в принципе может изменять у себя частоту сердечных сокращений, электрическую проводимость кожи, просвет кровеносных сосудов, биоэлектрическую активность мозга и т. д.
Существует много методов БОС, которые наглядно отражают различные внутренние процессы. Наиболее часто используются процедуры электромиографии (ЭМГ), электроэнцефалографии (ЭЭГ), измерения температуры кожи, кожно-гальванической реакции (КГР), артериального давления и частоты сердечных сокращений [502].
При напряжении мышцы выдают электрический импульс, который можно обнаружить с помощью электродов. Метод ЭМГ усиливает этот сигнал и отражает степень напряжения мышц. Визуально обратная связь определяется показаниями амперметра двух видов звуковых сигналов, которые отражают, во-первых, что напряжение мышц слишком велико и их надо расслабить, или, во-вторых, когда напряжение превышает некоторый уровень. Громкость сигнала усиливается с ростом напряженности мышц, а при падении напряжения она снижается. Этот метод очень эффективен при обучении релаксации. Размещение электродов зависит от того, какой физиологический параметр будет изменяться – оно различается при задаче общей релаксации, релаксации трапециевидной мышцы плеча или предплечья. ЭМГ очень помогает в снятии головной боли при спазмах и в восстановлении нервно-мышечной регуляции после инсульта.
Мозг также как и мышцы генерирует слабые электрические потенциалы. Различные волны ЭЭГ – альфа, бета, тета, дельта – отражают особые состояния сознания. Усиление альфа-ритма проявляется во время релаксации, состояния медитации; бета-ритм регистрируется в состоянии тревоги. Тета-ритм отражает дремотное состояние или гипнотическое, дельта-ритм – глубокий сон. Датчики можно настроить на определенную длину волны – например, если надо зарегистрировать альфа-ритм, то берется датчик и настраивается на частоту от 8 до 12 Hz. Когда датчик обнаружит волну соответствующей частоты, то ее усиливают и преобразуют в звуковой или световой сигнал. Для использования ЭЭГ в качестве обратной связи чаще всего применяется звуковой сигнал. Этот метод дает хорошие результаты – он полезен при бессоннице, улучшает концентрацию внимания и длительность запоминания.
Для использования в качестве обратных связей показаний регуляции температуры тела применяется детектор – термистор, который измеряет температуру пальца. Обратная связь представляется в виде звукового или визуального сигнала или их сочетания. На цветном дисплее отражается переход от желтого к красному цвету – повышение температуры. Необходимо соблюдать осторожность при перемещении электродов от одного пальца к другому, чтобы сложился образ реакции всей руки. И на одном пальце могут встречаться значительные колебания температуры. Но даже потепление всей руки не означает, что достигнут контроль над головной болью.
Визуальные образы температурной реакции, такие же, как и в аутогенной тренировке, помогают изменять температуру кожи. Исследования с использованием аутогенной тренировки в комбинации с биофидбэком позволяет предполагать, что ее когнитивные аспекты помогают контролировать обратные связи, в то время как БОС способствует более быстрому достижению желаемого состояния [337].
Возникновение эмоций проявляется и на физиологических параметрах кожи, – падает ее сопротивление. Кожно-гальваническая реакция (КГР) может отражать изменения под влиянием разных факторов – влажности кожи, активности симпатической нервной системы и других процессов. Этот метод часто применяют для нечувствительных к изменениям внутреннего состояния людей. Он также используется для создания иерархии стрессоров при гипосенсибилизации.
Люди могут волевым усилием понижать систолическое и диастолическое артериальное кровяное давление. Значимое снижение отмечается только при очень высоком изначальном давлении. БОС может способствовать снижению АКД лучше, чем релаксация, но их совместное использование еще эффективнее. Исследование показало, что эти два метода одинаково эффективны и результат сохраняется до года и более. E. Blanchard et al. [256] изучали влияние БОС и медитации при гипертонии: в 65 % случаев была зарегистрирована эффективность тепловой регуляции, в 25 % – релаксации.
Очень популярно применение БОС для снятия головной боли. Чаще всего причинами ее являются или мигрень, или перенапряжение. При перенапряжении, стрессе головная боль возникает из-за длительного сокращения мышц головы. При мигрени головная боль определяется сосудистыми нарушениями. Обычно врачи применяют ЭМГ-биофидбэк для снятия боли при стрессе и терморегуляцию – при мигрени. В исследовании сравнивалось влияние релаксации и биофидбэка для снижения головной боли при мигрени, стрессе и совместном влиянии этих двух причин. Релаксация оказывалась вполне эффективной для всех трех причин, но биофидбэк был еще действеннее: у 73 % испытуемых с головной болью из-за стресса и у 52 % при мигрени наступило улучшение [255].
Несмотря на определенные успехи в использовании метода БОС, еще остаются сомнения в необходимости его применения. Показано, что и БОС, и когнитивные способы преодоления снижают в равной степени частоту, продолжительность и интенсивность мигреней. Некоторые исследователи считают, что реальная польза от БОС заключается в диагностике состояния напряжения, чтобы затем приступить к релаксации [332].
Несмотря на повышенное внимание и большие ожидания, эффективность метода биофидбэка в терапии и преодолении стресса не получила однозначной оценки. Ряд исследователей пришли к выводу, что он не превосходит ни релаксацию, ни когнитивные способы преодоления. К тому же последние методы требуют меньших финансовых затрат и усилий по их применению.
T. Burish оценил эффективность наблюдения за ЭМГ исключительно для терапии негативных последствий стресса. Он пришел к выводу, что нет доказательств эффективности БОС: «… наивно считать, что процедура регуляции напряжения мышц по ЭМГ окажет общее системное релаксирующее влияние, а отдельный метод релаксации вызовет длительное изменение физиологических коррелятов стресса, при том что характеристики стресс-стимула не меняются» [266, с. 418].
Однако следует отметить, что применение БОС может играть важную роль в обучении человека прислушиваться к организму и отмечать напряжение.
Вопрос о том, надо ли применять БОС или нет, зависит от нескольких факторов: 1) поставленной цели; 2) характера и силы симптома или состояния, с которым надо справиться; 3) предшествующей терапии; 4) адекватности метода для воздействия именно на этот симптом или состояние. Способы его применения различны. Можно выстроить иерархию стрессогенных ситуаций для использования метода гипосенсибилизации. Можно улучшить способность воспринимать сигналы организма. В любом случае надо убедиться, что метод подходит для данной ситуации. При сомнениях или отсутствии сведений его лучше не применять.
Подводя итоги многочисленным исследованиям эффективности использования биологической обратной связи, P.L. Rice [437] лаконично поставил и ответил на три вопроса:
1. Можно ли использовать биологическую обратную связь для того, чтобы научить человека изменять свой определенный внутренний процесс? Ответом, по-видимому, является безоговорочное «да».
2. Полезна ли биологическая обратная связь для устранения проблем, связанных со стрессом и нарушениями здоровья? Ответ скорее всего может быть менее определенным – «возможно».
3. Обусловлены ли положительные результаты каким-либо необычным свойством биологической обратной связи, которого нет в других методиках? Ответом обычно является «нет».
Фактически, чем больше изучается биологическая обратная связь, тем больше оказывается, что в ней заложены свойства, общие с методами релаксации и когнитивного реструктурирования.
