Статьи по теме "Научные исследования"

Психофизиологический анализ особенностей эмоциональной реактивности у лиц, практикующих медитацию

Голошейкин С.А. - Выдержки из АВТОРЕФЕРАТА диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук (Новосибирск, 2003).

Работа выполнена в лаборатории психофизиологии ГУ НИИ физиологии Сибирского отделения РАМН.

Цель и задачи исследования:

Цель работы состоит в психофизиологическом анализе влияния длительной практики Сахаджа йога медитации на центральные механизмы восприятия и переживания эмоций. В соответствии с этой целью были поставлены следующие задачи:

1) Оценить личностные характеристики индивидуальной психоэмоциональной устойчивости, а также особенности биоэлектрической активности коры головного мозга и вегетативных показателей медитаторов в состоянии физиологического покоя.
2) Выявить нейрофизиологические корреляты измененного состояния сознания в условиях медитации.
3) Оценить особенности восприятии эмоциогенных сигналов у медитаторов по данным топографического распределения и временной динамики эффектов вызванной синхронизации и десинхронизации в различных частотных диапазонах ЭЭГ.
4) Проанализировать характер переживания вызванных дискретных положительных и отрицательных эмоций у медитаторов по данным топографического распределения спектров мощностей ЭЭГ в различных частотных диапазонах.
5) Оценить влияние медитации на корковые и нейровегетативные механизмы стрессоустойчивости.

Испытуемые:

В исследовании приняли участие 93 здоровых добровольца (правшей) в возрасте от 20 до 40 лет. Из них 43 (22 мужчины, 21 женщина) составляли группу контрольных испытуемых, не практикующих медитацию либо другие техники психической саморегуляции, а 50 (24 мужчины, 26 женщин) – экспериментальную группу медитаторов, регулярно практикующих Сахаджа йога медитацию (Rai, 1993; Shrivastava, 2000).

Результаты исследований:

1) Данные психометрии и спектры мощности ЭЭГ в состоянии физиологического покоя.

А) По данным психометрии, медитаторы по сравнению с контролем характеризовались более низкими значениями экстраверсии (11,77 vs. 14,12, p<0,029), нейротизма (3,070 vs. 7,820, p<0,001), психотизма (3,230 vs. 4,780, p<0,014), личностной тревожности (35,10 vs. 41,72, p<0,001), депрессивности (2,230 vs. 8,000, p<0,001), а также меньшим количеством баллов в субшкалах трудности в идентификации чувств (12,85 vs. 16,65, p<0,002) и выражения эмоций (10.59 vs. 12,96, p<0,032) по данным опросника на алекситимию. Б) Показатели активности вегетативной нервной системы. Данные корреляционной ритмографии сердечного ритма показывает, что отношение длинной оси скатерограммы к короткой (L/W) у медитаторов значимо больше (2,964 vs. 2,337, p<0,001). Анализ нелинейных оценок сердечного ритма обнаруживает достоверно более высокие уровни фрактальной размерности у медитаторов (5,166 vs. 4,615, p<0,003). В то же время амплитуда спонтанных реакций кожного потенциала (0,615 vs. 0,979, p<0,036) и частота дыхания (11,97 vs. 14,20, p<0,014) у медитаторов оказалась ниже, чем у контрольных испытуемых. В) Спектральная мощность ЭЭГ. Только в состоянии покоя с закрытыми глазами группа медитаторов по сравнению с контролем характеризуется более высокими значениями мощности в тета-1 (F(1,55)=5,549, p<0,022), тета-2 (F(1,55)=5,063, p<0,028) и альфа-1 (F(1,55)=5,495, p<0,023) диапазонах. При этом, в тета-1- и тета-2- диапазонах преобладание мощности наблюдается в передне-центральных, а в альфа-1 – во всех корковых областях. В то же время в гамма-диапазоне как при закрытых, так и открытых глазах у медитаторов наблюдаются более низкие значения мощности во всех областях коры (F(1,55)=4.578, p<0,037).

Таким образом, по данным психометрии медитаторы по сравнению с контрольными испытуемыми, обладая большей интровертированностью, характеризуются более высокой психоэмоциональной стабильностью и лучшими способностями к идентификации и выражению эмоций. На вегетативном уровне по данным анализа частоты сердечных сокращений медитаторы характеризуются меньшими значениями симпатической активации и более выраженной вариативностью сердечного ритма. Более низкая амплитуда спонтанных реакций ЭКП также указывает на меньшую тоническую активность симпатической нервной системы. По данным ЭЭГ медитаторы демонстрируют более высокие значения тета-1- и тета-2-мощности в передних областях коры. В альфа-диапазоне медитаторы характеризуются более высокими, а в гамма-диапазоне более низкими значениями мощности во всех областях коры.

2) Спектры мощности, когерентность и фрактальная размерность ЭЭГ в состоянии медитации.

А) Субъективный отчет. Согласно данным субъективных оценок медитаторы достигали значимо большей, чем контроль, интенсивности переживания состояния “блаженства” (5,54 vs. 3,56, p <0,014) и более низкого уровня мыслительной активности (1,19 vs. 2,82, p <0,025). Б) Спектральная мощность ЭЭГ. При сравнении состояния покоя и медитации для симметричных корковых зон левого и правого полушария было обнаружено значимое взаимодействия факторов ГР*ЭУ в тета-2- (F(1,25)=5,299, p<0,030) и альфа-1- (F(1,25)=5,923, p<0,022) диапазонах, а так же ГР*ЭУ*ЛОК в альфа-2-диапазоне (F(5,125)=5,914, p<0,010). У медитаторов наблюдался рост мощности в тета-2- и альфа-1- диапазонах преимущественно в передних отделах коры, а в альфа-2-диапазоне в задних отделах коры. Контрольные испытуемые демонстрировали снижение мощности в альфа-1- и в альфа-2- диапазонах в задних отделах коры. При анализе значений спектральной мощности в электродных кластерах средней линии также было обнаружено взаимодействие ГР*ЭУ в тета-2- (F(1,25)=5,266, p<0,030), альфа-1- (F(1,25)=4,526, p<0,043) диапазонах и ГР*ЭУ*ЛОК в тета-1- (F(5,125)=4,112, p<0,029), альфа-2- (F(5,125)=3,759, p<0,030) диапазонах. У медитаторов наблюдался рост тета-1-, тета-2- и альфа-1-мощности в передне-медиальных зонах, а альфа-2-мощности в затылочно-медиальной зоне. В результате корреляционных анализов были обнаружены значимые связи между изменениями спектральной мощности в тета-1-, тета-2-, альфа-1-, бета-1-дипазонах и оценками субъективных характеристик медитации. Интенсивность положительных эмоциональных переживаний (bliss) в условиях медитации положительно коррелирует с ростом тета-1-мощности в передних и центральных корковых зонах (значимые корреляции в диапазоне от r = +0,38 до r = + 0,41). В свою очередь, интенсивность мыслительной активности отрицательно коррелирует с изменениями тета-2-мощности (значимые корреляции от r = -0,39 до r = -0,54) по всему корковому плану и альфа-1- (от r = -0,38 до r = -0,52), бета-1-мощностью (от r = -0,45 до r = -0,49) в передних отведениях. Б) Когерентность ЭЭГ. Эффекты медитации были обнаружены только в тета-1-диапазоне (4-6 Гц). В условиях медитации группа медитаторов характеризовалась усилением коротко- и длиннодистантных когерентных связей преимущественно в передне-заднем направлении с выраженным "центром тяжести" левой префронтальной области. В) Фрактальная размерность ЭЭГ. В условии медитации медитаторы демонстрируют фокусированное снижение оценок DCx в передних отведениях средней линии, что подтверждается значимым взаимодействием ГР*ЭУ (F(1,25)=4,982, p<0,036) и результатами последующего внутригруппового анализа для группы медитаторов (F(5,75)=5,400, p<0,012). У медитаторов оценки DCx и значения мощностей средней линии отрицательно коррелировали между собой в тета-2- (от r=-0,52 до r=-0,57) и альфа-1- (от r=-0,56 до r=-0,66) диапазонах.

Таким образом, состояние медитации характеризуется усилением тета-1, тета-2 и альфа-1-мощности в передних областях коры, наряду со снижением оценок фрактальной размерности, а в задних областях коры – ростом альфа-2 мощности. Рост тета-1-мощности положительно коррелирует с выраженностью положительных эмоциональных переживаний, а изменения тета-2-, альфа-1- и бета-1-мощности отрицательно коррелируют с интенсивностью мыслительной активности. Кроме того, состояние медитации сопровождается ростом длиннодистантной тета-1-когерентности между префронтальной и задней ассоциативной корой с формированием “центра тяжести” в левой префронтальной области.

3) Вызванная синхронизации и десинхронизация в процессе опознания эмоциональности сигнала.

А) Субъективный отчет. В оценке знака (F(2,80)=18.479, p<0,001) и активационного содержания (F(2,80)=18,479, p<0,001) стимулов обнаруживаются отчетливые межгрупповые различия – медиаторы по сравнению с контрольными испытуемыми оценивают положительные и отрицательные стимулы как менее эмоциогенные. Б) Данные вызванной синхронизации и десинхронизации. Вне зависимости от категории стимула, медитаторы характеризуются меньшими значениями ВС в дельта- (F(1,39)=11,183, p<0,002), тета-1- (F(1,39)=4,184, p<0,048), тета-2- (F(1,39)=11,577, p<0,002) и гамма- (F(1,39)=9,667, p<0,003) диапазонах. В тета-1 и гамма диапазонах медитаторы и контрольные испытуемые обнаружили сходную топографическую и временную структуру реакции ВС на эмоциогенные стимулы: эффекты эмоциогенности стимула проявляются преимущественно в задних областях коры в период 0-600 мс. Однако, в дельта-диапазоне в теменно-височно-затылочных областях коры обнаружены специфические межгрупповые различия, связанные с эмоциогенностью стимула и функциональной полушарной асимметрией (F(12,468)=3,803, p<0,009). В ответ на положительные и отрицательные стимулы медитаторы демонстрируют меньшие значения ВС билатерально по всему временному интервалу. Наряду с этим, наблюдаемая у контрольных испытуемых более выраженная синхронизация в правом полушарии в ответ на негативные эмоциогенные стимулы в интервале 400-600 мс от начала предъявления отсутствует у медитаторов.

Таким образом, на субъективном уровне эмоциогенные сигналы оказывают меньшее активационное воздействие на медитаторов по сравнению с контрольными испытуемыми. Процесс эмоционального восприятия у медитаторов характеризуется более “экономным” использованием активационных ресурсов: вне зависимости от категории стимула, медитаторы демонстрируют более низкие значения синхронизации в дельта-, тета-1-, тета-2- и гамма-диапазонах. В дельта-диапазоне в теменно-височно-затылочных областях коры билатерально у медитаторов наблюдаются более низкие значения связанной с эмоциогенностью вызванной синхронизации. Кроме того, характерная для контрольных испытуемых более выраженная синхронизация в правом полушарии в ответ на негативные эмоциогенные стимулы, отсутствует у медитаторов.

4) Спектры мощности ЭЭГ в модели переживания дискретных эмоций.

А) Субъективный отчет. До начала стимуляции значимых различий в эмоциональном профиле контрольных испытуемых и медитаторов обнаружено не было. Внутригрупповые анализы подтвердили наличие роста значений “целевых” эмоций (напр.: радость при индукции радости) при предъявлении эмоциональных клипов по сравнению с нейтральными в обеих группах испытуемых. Однако, на межгрупповом уровне медитаторы демонстрировали значимо менее выраженную интенсивность переживания эмоций радости (F(9,486)=4,51 p<0,001), гнева (F(9,486)=6,28 p<0,001), отвращения (F(9,486)=2,70 p<0,005) и грусти (F(9,486)=3,80 p<0,001). Б) Спектры мощности ЭЭГ. Эмоция радости. Переживание эмоции радости вне зависимости от фактора группы сопровождалось ростом тета-1- (F(1,55)=10,760, p<0,002) и бета-2- (F(1,55)=5,610, p<0,021) мощности по всему корковому плану, а также ростом бета-3- (F(4,220)=4,400, p<0,002) и гамма- (F(2,110)=5,350, p<0,006) мощности в центральных и задних отделах коры. Кроме того, у испытуемых обеих групп в альфа-1-диапазоне наблюдалась снижение мощности в центральных и задних областях (F(4,220)=9,250, p<0,001). Анализ взаимодействия ГР*ЭУ*ОК (F(2,110)=5,997, p<0,008) в тета-2 диапазоне указывает на рост мощности в задних областях коры у контрольных испытуемых и отсутствие значимых изменений у медитаторов. Напротив, в альфа-2 диапазоне взаимодействие ГР*ЭУ (F(1,55)=8.520, p<0,005) обусловлено снижением мощности у медитаторов и отсутствием изменений мощности в группе контроля. В бета-1 диапазоне взаимодействие ГР*ЭУ (F(1,55)=5.352, p<0,024), как и в случае тета-2-полосы, обеспечивается реактивностью контрольных испытуемых и ареактивностью медитаторов. Эмоция гнева. В обеих группах переживание эмоции гнева сопровождалось билатеральным усилением тета-2-мощности (F(2,110)=12.130, p<0,001) в центральных и задних областях коры. В бета-1-диапазоне наблюдался асимметричный рост мощности в левом полушарии (F(1,55)=5,897, p<0,018). Характерной особенностью медитаторов явилось отсутствие наблюдаемого у контрольных испытуемых роста бета-2- (F(2,110)=4.213, p<0,029), бета-3- (F(2,110)=6.814, p<0,002) и гамма- (F(2,110)=5.218, p<0,007) мощности в передних областях коры. Эмоция отвращения. У обеих групп эмоция отвращения характеризовалась эффектами альфа-1 (F(2,110)=21.003, p<0,001) и альфа-2 (F(2,110)=8,550, p<0,001) десинхронизации в центральных и задних областях коры. В тета-2-диапазоне (F(1,55)=5.346, p<0,025) медитаторы не обнаруживают значимых изменений мощности, в то время как у контроля мощность растет по всему корковому плану. В бета-1-диапазоне (F(2,110)=3.392, p<0,041) в задних областях коры у медитаторов наблюдается снижение мощности, а у контрольных – отсутствие реакции. Эмоция грусти. Эмоция грусти характеризовалась у обеих групп испытуемых усилением альфа-2- (F(2,110)=4.327, p<0,026) и бета-1- (F(4,220)=9,331, p<0,001) мощности преимущественно в задних отведениях коры. В тета-2-диапазоне (F(1,55)=8.175, p<0,006) у медитаторов отсутствует наблюдаемый у контроля рост мощности. В отличии от контроля медитаторы демонстрируют снижение альфа-1- мощности (F(2,110)=4.163, p<0,018) в задних областях коры. В высокочастотной области спектра (бета-3 - F(1,55)=4.414, p<0,041; гамма - F(2,110)=3,660, p<0,045) только контрольные испытуемые демонстрируют значимые изменения – десинхронизацию в центрально-теменных областях коры.

Таким образом, на субъективном уровне медитаторы демонстрируют меньшую интенсивность переживания вызванных дискретных эмоций. По данным ЭЭГ, переживание вызванных положительных и отрицательных эмоций медитаторами по сравнению с контролем характеризуется: отсутствием эффектов усиления тета-2 мощности в задних (эмоция радости) либо во всех (эмоции грусти и отвращения) областях коры; снижением бета-1 мощности в задних (эмоция отвращения) и отсутствием ее усиления (эмоция радости) в передних и задних корковых областях; а также отсутствием роста бета-3- и гамма-мощности (эмоция гнева) в передних областях коры головного мозга и снижения (эмоция грусти) – в центрально-теменных областях.

5) Спектры мощности ЭЭГ и вегетативная реактивность (ЭКП) в условиях стрессовой стимуляции. А) Субъективный отчет. На субъективном уровне, в условиях стрессовой стимуляции у обеих групп испытуемых наблюдался значимый рост интенсивности переживания отрицательных эмоций (гнева, страха, тревоги, отвращения, отторжения), однако, у медитаторов амплитуда реакций была достоверно ниже (F(9,477)=12,44, p<0,001). Б) Спектры мощности ЭЭГ. Стрессовая стимуляция в обеих группах приводила к альфа-1- (F(2,106)=10,748, p<0,001), альфа-2- (F(2,106)=6,188, p<0,004) десинхронизации в центрально-темменных и гамма (F(2,106)=4,508, p<0,027) синхронизации в передне-центральных областях коры. В бета-1-диапазоне (F(1,53)=5,237, p<0,026) медитаторы обнаруживают выраженную десинхронизацию, в то время как у контроля значимые изменения в этой частотной полосе отсутствуют. В) Электрокожный потенциал. На вегетативном уровне, стрессовая стимуляция приводила к достоверно более выраженному росту амплитуды уровня электрокожного потенциала у контрольных испытуемых по сравнению с медитаторами (p < 0,01). А по данным внутригрупповых анализов, изменения электрокожного потенциала в ответ на стрессовый вызов по сравнению с условием нейтральной стимуляции были значимыми только в группе контроля (p < 0,04). Помимо этого были обнаружены положительные корреляции между изменением спектральной бета-1- мощности ЭЭГ и амплитудой электрокожных реакций (диапазон от r=0,27 до r=0,42) в условиях стрессовой стимуляции.

Таким образом, по данным субъективных оценок в условиях психоэмоционального стресса медитаторы характеризовались более низкой интенсивностью переживания эмоций отрицательного круга. Стресспротективные эффекты медитации на вегетативном уровне подтверждаются более низкими уровнями симпатической активации по данным электрокожной активности, а на корковом отражаются в снижении активности ЭЭГ в бета-1 диапазоне. Результаты корреляционного анализа подтверждают связь между изменениями мощности ЭЭГ в бета-диапазоне и амплитуды ЭКП: более выраженное снижение мощности ЭЭГ ассоциировалось с минимизацией реакций ЭКП на стрессовый вызов.

Обсуждение результатов:

В результате проведенного системного психофизиологического исследования были получены объективные корреляты особенностей организации нейроосциляторных процессов у медитаторов в условиях физиологического покоя, медитации, восприятия и переживания эмоциональной информации, а так же психоэмоциональной стрессовой нагрузки.

Состояние физиологического покоя. По данным ЭЭГ у медитаторов наблюдаются более высокие значения спектральной мощности в тета-1, тета-2 и альфа-1 диапазонах и более низкие – в гамма диапазоне. Наряду с обнаруженным нами ранее смещением значений индивидуальной частоты альфа-активности в низкочастотную область спектра (Aftanas, Golocheikine, 2001), эти эффекты, вероятно, указывают на более низкие уровни тонической активированности коры. Увеличение медленноволновой активности рассматривается большинством исследователей как один из наиболее характерных признаков снижения функционального состояния мозга (Klimesch, 1999). И хотя усиление мощности низкочастотных дельта- и тета-колебаний регистрируется многими при когнитивной (Sasaki et al., 1996; Klimesch, 1999; Basar et al., 2001) и эмоциональной (Симонов, 1981; Aftanas et al., 2001, 2002, 2003) деятельности, однако, в этом случае, мы разделяем мнение исследователей, связывающих этот эффект с увеличением “внутренней концентрации” и отключением внимания от внешней среды, обусловленное активацией кортикальных проекций на таламус (Harmony et al., 1994, 1996; Carpentier et al., 2001; Thatcher et al., 2001). Данное предположение отчетливо иллюстрируется тем фактом, что более высокие значения тета- и альфа- мощности у медитаторов наблюдаются при закрытых глазах, т.е. в условиях отключения от внешней афферентации. Наблюдаемое усиление низкочастотной мощности может отражать спонтанное вовлечение медитаторов в привычные для них "сценарии", связанные с "промедитативной" обстановкой. Возможно, несмотря на отсутствие установки медитировать, при закрытом входе зрительного анализатора происходит фокусировка внимания на внутренних ощущениях наряду с возможным извлечением из памяти информации о привычных медитативных состояниях (Klimesch, 1999). Более низкие значения мощности спонтанной гамма активности у медитаторов по сравнению с контрольными испытуемыми могут указывать на большую “инактивацию” перцептивно-когнитивных и эмоциональных процессов (Muller et al., 1999; Basar et al., 2001; Keil et al., 2001; Burgess, Ali, 2002; Афтанас с соавт., 2003). По-видимому, регулярные занятия медитацией приводят к относительно устойчивым изменениям корковой ритмики, что, в свою очередь, составляет основу для качественно иных механизмов нейрофизиологического функционирования (Любимов, 1999; Travis, Pearson, 2000). Одним из возможных следствий данных изменений является наблюдаемое в нашем случае общее усиление психоэмоциональной стабильности у медитаторов, которые, по сравнению с контрольными испытуемыми, характеризуются более низкими значениями личностной тревожности и нейротизма, а также обнаруживают лучшие способности к идентификации и выражению эмоций. Эти данные согласуются с результатами других авторов о более низких уровнях тревоги, нейротизма (Gaylord et al., 1989; Lee et al., 1997), расширенном спектре положительных эмоциональных переживаний (Severtsen, Bruya, 1986) и общем повышении качества жизни у медитаторов (Spiro, 1996; Reibel et al., 2001). Данные вегетативного анализа в состоянии физиологического покоя указывают, с одной стороны, на сниженные уровни тонической симпатической активации (более низкие амплитуды спонтанных реакций ЭКП, большие значения индекса L/W по данным корреляционной ритмографии), с другой - на более высокие функциональные регуляторные резервы у медитаторов (более высокие оценки фрактальной размерности сердечного ритма) (Babloyantz, Destexhe, 1988; Voss et al., 1996, 1998; Баевский, Иванов, 2000; Schumann et al., 2002). Эти данные согласуются с результатами других авторов, которые отмечают снижение фоновой активности вегетативной нервной системы у медитаторов по данным частоты дыхания, сердечных сокращений и спонтанной электрокожной активности (Rai, 1993; Travis, Pearson, 2000).

Психофизиологические корреляты медитации. Эффективная генерация измененного состояния сознания медитаторами была связана с усилением тета-1- тета-2- и альфа-1 мощности, длиннодистантной тета-1-когерентности, а также снижением оценок DCx ЭЭГ. В свете современных представлений, усиление тета-активности у человека рассматривается как проявление повышения активации. Рост тета-мощности в передних отделах коры головного мозга ассоциируется с усилением ориентировочной реакции (Demiralp, Basar, 1992; Basar et al., 1999), концентрацией внимания (Sasaki et al., 1996), кодированием в памяти новой информации (Klimesch, 1999), процессами переработки эмоциональной информации (Krause et al., 2000; Aftanas et al., 2001; Aftanas et al., 2003), а также с увеличением когнитивного запроса (Hankins, Wilson, 1998). Наряду с тета-активностью передних отделов коры левого и правого полушарий, выделяют и так называемый лобно-срединный тета-ритм (Frontal Midline theta – Fm-тета), который наблюдается в AFz и Fz отведениях ЭЭГ у здоровых испытуемых в условиях концентрации внимания (в том числе и в процессе медитации), обнаруживая значимые корреляционные взаимоотношения с вегетативной активностью (Kubota et al., 2001; Inanaga, 1998; Ishii et al., 1999). Предполагается, что изменения Fm-тета во время выполнения последовательных когнитивных заданий отражают альтернирующую активность медиальной префронтальной коры и передней части поясной извилины (Asada et al., 1999; Allman et al., 2001). Обнаруженное в передних отведениях у медитаторов усиление тета-мощности попадает в обе категории тета- и Fm-тета- процессов, отражая вовлечение нейронных сетей, осциллирующих на частотах 4-6 и 6-8 Гц, в механизмы интернализации внимания и генерации положительных эмоциональных переживаний. Данное предположение подтверждается полученными результатами, согласно которым рост тета-1-мощности положительно коррелирует с выраженностью положительных эмоциональных переживаний (bliss), а тета-2-мощности - отрицательно с интенсивностью мыслительной активности. По-видимому, “выключение” когнитивной компоненты в исследуемом медитативном процессе создает предпосылки для возникновения положительного эмоционального состояния. Можно предположить, что эффективная медитация обеспечивается успешным “отключением” механизмов внешнего внимания, что отражается в альфа-1- синхронизации передних областей коры (Klimesch et al., 1998; Klimesch, 1999). В свою очередь, синхронизацию в задних отделах коры в “когнитивной” альфа-2- полосе (Klimesch et al., 1998; Klimesch, 1999) можно считать показателем деактивации корковых механизмов, связанных с активными мыслительными процессами. Другим важным коррелятом медитативного состояния оказались изменения межрегиональных когерентных взаимоотношений, которые рассматриваются в качестве индикатора информационного потока вдоль локальных и/или длиннодистантных корково-корковых проекций (Petsche, 1996; Свидерская, Королькова, 1997; Weiss et at., 2000). Можно предположить, что в общем контексте усиление длиннодистантной коннективности в тета-1-диапазоне между передними и задними отделами мозга у медитаторов является необходимой предпосылкой для общей интенсификации процессов переработки информации, связанной с индукцией измененного состояния сознания (Petsche, 1996; Weiss et at., 2000). В то же время, усиление длиннодистантных связей между удаленными участками лобной и теменной ассоциативной коры с одновременным формированием "центра тяжести" (Petsche, 1996) в левой префронтальной области, вероятно, необходимо для генерации положительных эмоциональных переживаний. Немногочисленные исследования когерентности ЭЭГ также указывают на повышение уровней синхронизации для положительных эмоций и снижения – для отрицательных (Hinrichs, Machleidt, 1992; Aftanas et al., 1998). Работы, посвященные передним корковым асимметриям и эмоциям (Crawford et al., 1996; Русалова, Костюнина, 2000; Davidson et al., 2000; Aftanas et al., 1998a,b, 2001), свидетельствуют о вовлечении префронтальных областей левого полушария в процессы генерации положительных эмоций. Кроме того, в состоянии медитации наблюдается фокусированное снижение фрактальной размерности в передне-медиальных областях коры. Известно, что оценки фрактальной размерности отражают количество одновремнно активированных клеточных ансамблей, осциллирующих в различных частотных диапазонах, и рассматриваются в качестве индикатора комплексности нейрональных операций в мозге (Lutzenberger et al., 1995). В ряде исследований была выявлена обратная корреляционная зависимость между оценками фрактальной размерности ЭЭГ и уровнями контроля внимания при переработке когнитивной информации. Показано, что усиление контроля внимания сопровождается снижением оценок фрактальной размерности ЭЭГ (Molle, 1995), в то время как различные нормальные и патологические состояния ослабления внимания (воспроизведение зрительных образов - Lutzenberger et al., 1995; Schupp et al., 1994; дивергентное мышление - Molle et al., 1999; шизофрения - Saito et al., 1998) ассоциируются с ростом ее оценок во фронтальных отделах коры. По-видимому, сопровождаемый фокусированным снижением фрактальной размерности в передне-медиальных областях коры медитативный опыт инициирует отключение "бесполезных" в данной ситуации нейронных сетей для поддержания внутреннего фокуса внимания и ингибирования ненужной информации. Показательно, что обратная корреляционная зависимость между оценками фрактальной размерности ЭЭГ и значениями спектральной мощности в тета- и низкочастотном альфа-диапазоне была обнаружена только в областях коры, вовлеченных в медитативный процесс. Вполне вероятно, что фокусированное снижение размерности отражает наблюдаемое в процессе медитации усиление активности передней части коры поясной извилины (Newberg, 2001).

Восприятие эмоциональной информации. В процессе восприятия зрительных стимулов на субъективном уровне менее выраженное активационное воздействие положительных и отрицательных эмоциогенных сигналов указывает на более низкую эмоциональную реактивность медитаторов. Опираясь на особенности психометрических характеристик медитаторов можно предположить, что меньшая эмоциональная активация в ответ на негативные стимулы связана с более низкой личностной тревожностью и меньшим нейротизмом (McNally, 1996, 1998; Derryberry, Reed, 2002). В свою очередь, снижение реактивности в ответ на положительные стимулы может быть связано с когнитивной стратегией медитаторов, подразумевающей большую ориентацию на внутренние положительные эмоциональные переживания (Rai, 1993). Основные нейрофизиологические корреляты, отражающие процесс опознания эмоциональной значимости сигнала у испытуемых обеих групп отражались в эффектах более выраженной дельта-, тета-1-, тета-2- и гамма-синхронизации ЭЭГ в ответ на эмоциогенные стимулы по сравнению с нейтральными. Усиление синхронизации связанное с эмоциональной значимостью стимула в этих диапазонах согласуется с результатами недавних исследований восприятия эмоциональной информации (Keil et al., 2002; Aftanas et al., 2001а, 2001, 2002, 2003). По-видимому, фактор длительного медитативного опыта не оказывает влияния на базовые компоненты механизма опознания эмоций, по крайней мере, в рамках данной экспериментальной модели. В то же время, ведущей особенностью медитаторов является общее снижение вызванной синхронизации вне зависимости от эмоциональной категории сигнала. Данные эффекты отражают, по-видимому, общую стратегию минимизации привлечения когнитивно-эмоциональных ресурсов на ранних этапах переработки нейтральной и эмоциогенной информации. Особенно ярко данная стратегия отражается в диапазоне высокочастотной тета-активности, в котором эффекты ВС у медитаторов минимальны. И только в дельта-диапазоне связанные с эмоциональным содержанием сигнала эффекты ВС качественно различны у контрольных испытуемых и медитаторов. У медитаторов обнаружен эффект менее выраженной синхронизации при восприятии эмоциональных стимулов по сравнению с контрольными испытуемыми. Кроме того, в интервале 400-600 мс от момента предъявления стимула медитаторы демонстрируют отсутствие наблюдаемого у контроля асимметричного акцента ВС в правом полушарии в ответ на негативные стимулы. Несмотря на то, что дельта-колебания рассматриваются в основном как корреляты сниженного функционального состояния мозга (сон или патология), они могут сопутствовать и активному состоянию. Установлено, что выполнение когнитивных (Harmony et al., 1996; Gonzalez-Hernandes et al., 2002) и аффективных (Русалова, Костюнина, 1999, Афтанас с соавт., 2003) заданий сопровождается усилением мощности в дельта- диапазоне. По данным спектральных анализов когнитивных вызванных потенциалов, активность в дельта-диапазоне в данном интервале связывают с механизмами определения новизны поступающего сигнала и его категоризации (Basar et al., 1999, 2001). С учетом изложенного выше можно полагать, что сниженная реакция вызванной синхронизации у медитаторов в ответ на эмоциогенные стимулы выступает в качестве коркового коррелята меньшей эмоциональной реактивности на этапах категоризации сигнала. Отсутствие у медитаторов более выраженной синхронизации в задних областях коры правого полушария на отрицательный эмоциогенный стимул может свидетельствовать о том, что восприятие аверсивных сигналов сопровождается менее выраженными эффектами неспецифической эмоциональной активации (Heller, Nitschke, 1998).

Особенности переживания эмоций. В условиях динамической видеостимуляции медитаторы и контрольные испытуемые по данным субъективных отчетов переживали соответствующие целевые эмоции (напр.: радость при индукции радости). По данным ЭЭГ, этот процесс сопровождался сходными изменениями активности в тета-1-, тета-2-, альфа-2-, бета-1, бета-2, бета-3 и гамма- диапазонах, характер которых зависел от переживаемой эмоции. Однако, наряду с общими эффектами, медитаторы продемонстрировали несколько принципиальных отличий. Во-первых, на субъективном уровне переживание положительных и отрицательных эмоций у медитаторов происходит на уровне менее выраженной активации. Во-вторых, в процессе переживания эмоций радости, отвращения и грусти у медитаторов, в отличие от контроля, не обнаружено усиления мощности в диапазоне высокочастотной тета активности. В соответствии с современными представлениями, усиление активности в данном диапазоне связывают с расширенным когнитивным анализом поступающей информации (Hankins, Wilson, 1998; Basar et al., 1999; Klimesch, 1999; Shen, 2002) либо реализацией когнитивной компоненты эмоционального реагирования (Русалова с соавт., 2002; Афтанас с соавт., 2003; Aftanas et al., 2003). Можно предположить, что, как и в модели эмоционального восприятия, при переживании вызванных дискретных эмоций медитаторы характеризуются отсутствием расширенного когнитивного анализа аффективной информации. В-третьих, обнаружена различная направленность реакций бета-1-диапазоне при переживании эмоций отвращения и радости. Переживание высокоэргичной отрицательной эмоции отвращения у медитаторов сопровождалась выраженной бета-1-десинхронизацией и отсутствием значимых изменений у контроля. Напротив, при переживании эмоции радости контрольные испытуемые продемонстрировали тотальную бета-1-синхронизацию, в то время как у медитаторов достоверных изменений мощности не обнаружено. По данным литературы известно, что рост бета-1-активности является электрофизиологическим маркером усиления зрительного пространственного внимания и точности его фокусировки (Gomez et al., 1998; Vazquez et al., 2001; Wrobel, 2000; Vernon et al., 2003). Можно предположить, что медитаторы по сравнению с контрольными испытуемыми обладают большими навыками управления зрительным вниманием. Вероятно, они стараются минимизировать захват образов, вызывающих реакцию отвращения, и игнорируют избыточную с их точки зрения, в данном контексте, положительную эмоциональную информацию. В-четвертых, для медитаторов характерно отсутствие наблюдаемого в контрольной группе роста мощности бета-3- и гамма-ритма в передних областях коры при переживании эмоции гнева. Фазическое усиление высокочастотной ритмики ЭЭГ в условиях стимуляции отражает интенсификацию перцептивно-когнитивных и эмоциональных процессов (Muller et al., 1999; Basar et al., 2001; Keil et al., 2001; Афтанас с соавт., 2003). Вероятно, усиление бета-3- и гамма-мощности у контрольных испытуемых отражает их большую вовлеченность в переживаемый аверсивный сценарий. Напротив, медитаторы могли воспринимать процесс экспериментальной индукции эмоции гнева в более отстраненной перспективе, в меньшей степени проецируя на себя наблюдаемую ситуацию.

Психоэмоциональная стрессовая стимуляция. Субъективно в условиях психоэмоционального стресса медитаторы характеризовались более низкой интенсивностью переживания эмоций отрицательного круга. На вегетативном уровне защитные эффекты медитации подтвердились более низкими уровнями симпатической активации по данным электрокожной активности (Vernet-Maury et al., 1996). В настоящее время в мировой литературе отражены результаты немногочисленных работ, позволяющих говорить о повышенной устойчивости медитаторов к стрессу (Gaylord et al., 1989; Rai, 1993; Kamei et al., 2000; Travis, Pearson, 2000, Infante et al., 2001). Однако ни одна из этих работ не проливает свет на корковые механизмы стресс-резистентности у медитаторов. Общие для контрольных испытуемых и медитаторов выраженная билатеральная альфа-1 и альфа-2 десинхронизация в задних и гамма-синхронизация в передне-центральных областях коры являются убедительным доказательством эффективности стрессовой провокации в обеих группах, отражая усиление неспецифической эмоциональной активации и интенсификацию перцептивно-когнитивных процессов (Афтанас, 2000) на фоне доминирования в эмоциональном пространстве эмоций страха, гнева и отвращения. Однако, у медитаторов дополнительно наблюдалась выраженная бета-1-десинхронизация в задних областях коры. Из данных литературы известно, что сочетанное снижение мощности в широком альфа- (8-13 Гц) и ее рост в бета- (15-25 Гц) диапазонах являются электрофизиологическими маркерами усиления зрительного пространственного внимания (Vazquez et al., 2001). Предполагается, что рост бета-активности сдвигает систему в состояние повышенного внимания, а облегчение восприятия зрительной информации происходит за счет активации клеток таламуса и, соответственно, снижения порогов передачи зрительной информации (Gomez et al., 1998; Vazquez et al., 2001; Wrobel, 2000). В свете данных представлений можно предположить, что десинхронизация в бета-1-диапазоне указывает на применение медитаторами стратегии “блокировки” или “выключения” зрительного внимания с целью уменьшения аверсивности поступающей зрительной информации. О правдоподобности подобного сценария свидетельствуют результаты корреляционного анализа между изменениями мощности ЭЭГ в бета-диапазоне и амплитуды ЭКП: более выраженное снижение мощности ЭЭГ ассоциировалось с минимизацией реакций ЭКП на стрессовый вызов. На динамическую ассоциацию электрокожной активности с альфа- и бета- диапазонами ЭЭГ указывают данные немногочисленных в данной области публикаций (Lim et al, 1996).

Выводы:

1. По сравнению с контрольными испытуемыми на личностном уровне медитаторы, обладая большей интровертированностью, отличаются более высокой психоэмоциональной стабильностью и лучшими способностями к идентификации и выражению эмоций.
2. В состоянии физиологического покоя по данным ЭЭГ медитаторы демонстрируют более высокие значения тета-1- и тета-2-мощности в передних, а альфа-1- мощности – во всех областях коры. В диапазоне гамма-активности наблюдается общее снижение мощности по всему корковому плану. По данным значений электрокожного потенциала и вариативности сердечного ритма медитаторы обнаруживают сниженные уровни вегетативной активации.
3. Состояние медитации характеризуется усилением спектральной мощности в тета-1-, тета-2- и альфа-1-диапазонах наряду с фокусированным снижением оценок фрактальной размерности ЭЭГ в передне-медиальных областях коры, а также ростом длиннодистантной тета-когерентности между передней и задней ассоциативной корой с формированием “центра тяжести” в левой префронтальной области.
4. Субъективные показатели положительных эмоциональных переживаний в состоянии медитации положительно коррелируют с изменением тета-1-мощности, а торможения когнитивной активности – с изменением тета-2-мощности в передне-медиальных областях коры.
5. Процесс восприятия у медитаторов отличается более “экономным” использованием активационных ресурсов: вне зависимости от категории стимула в передних и задних областях коры медитаторы обнаруживают более низкие значения синхронизации в дельта-, тета-2-, бета-1- и гамма-диапазонах.
6. Межгрупповые различия эмоционального восприятия обнаруживаются в диапазоне дельта-активности в теменно-височно-затылочных областях коры: в ответ на положительные и отрицательные эмоциональные стимулы по сравнению с нейтральными медитаторы демонстрируют меньшие значения вызванной синхронизации. Наряду с этим, у медитаторов отсутствует наблюдаемая у контрольных испытуемых более выраженная синхронизация в правом полушарии в ответ на негативные эмоциогенные стимулы.
7. На субъективном уровне медитаторы демонстрируют меньшую интенсивность переживания вызванных дискретных эмоций. Нейрофизиологически, особенности реализации эмоций отражаются в изменениях реактивности в тета-2-, бета-1-, бета-3- и гамма-диапазонах.
8. В условиях психоэмоциональной стрессовой стимуляции защитные эффекты медитации на вегетативном уровне подтверждаются более низкими уровнями симпатической активации по данным электрокожной активности, а на корковом – отражаются в снижении мощности ЭЭГ в бета диапазоне.

Список сокращений:

ВД/ВС – вызванная десинхронизация/синхронизация;
ВСР – вариативность сердечного ритма;
ЭКГ – электрокардиограмма;
ЭКП – электрокожный потенциал;
ЭЭГ – электроэнцефалограмма;
DCx – фрактальная размерность.

Список основных публикаций по теме диссертации:

1. Golocheikine S.A. (в соавторстве с Aftanas L.I.) Human anterior and frontal midline theta and lower alpha reflect emotionally positive state and internalized attention: high-resolution EEG investigation of meditation // Neurosci Lett. – 2001. – Vol.310 (1). – P.57-60.
2. Голошейкин С.А Психофизиологический анализ механизмов медитации с использованием ЭЭГ высокого разрешения / Интегративная физиология. Сборник научных работ. – Новосибирск: Изд-во НГПУ. – 2001. –С.122-129.
3. Голошейкин С.А Линейные и нелинейные характеристики ЭЭГ человека в условии измененного состояния сознания. 4-й Съезд физиологов Сибири. - 2002. -С.58.
4. Golocheikine S.A. (в соавторстве с Aftanas L.I.) Linear and non-linear concomitants of altered state of consciousness during meditation: high resolution EEG investigation // Int. J. Psychophysiol. – 2002. - Vol. 45. - №1-2. – P.158.
5. Golocheikine S.A. (в соавторстве с Aftanas L.I.) Non-linear dynamic complexity of the human EEG during meditation // Neurosci Lett. – 2002. – Vol.330(2). – P.143-146.
6. Голошейкин С.А. (в соавторстве с Афтанас Л.И.) Влияние длительной медитативной практики на корковые и вегетативные механизмы стресс-реактивности // Бюлл. СО РАМН. – 2002. - №3. – С.100-106.
7. Голошейкин С.А. (в соавторстве с Афтанас Л.И.) Динамика корковой активности в условиях измененного состояния сознания: исследование медитации с помощью ЭЭГ высокого разрешения // Физиол. человека. – 2003. – Т.29. - №2. – С.18-27.