Сферы применения технологии биоуправления

История изучения метода БОС

Фундаментальная база метода БОС в России была создана П. К. Анохиным, К. М. Быковым и В. Н. Черниговским. Первые результаты по обучению произвольному регулированию просвета кровеносных сосудов получены в 1955 году М. И. Лисиной. В 1983 году приказом Министерства здравоохранения СССР метод биоуправления и его аппаратурное обеспечение разрешены и рекомендованы как способ лечения в детской неврологии.

Однако общепризнанными пионерами в изучении нового метода стали заокеанские врачи. В 1957 году Нил Миллер убедительно доказал возможность произвольной регуляции работы внутренних органов с помощью оригинального опыта. Он замыкал показатели работы сердца, желудка и почек на подсоединенные к "центру удовольствия" электроды. В работе использовались обездвиженные (парализованные) крысы, которые могли с помощью изменения целевого показателя добиваться неземного наслаждения.

Впервые (из американцев) возможность биоуправления у человека открыл Дж. Камия. В 1958 году он случайно заметил, что если при появлении определенного типа сигналов на ЭЭГ (альфа-активность) перед испытуемым зажигать зеленую лампочку, то альфа-активность возникает чаще. Ему понадобилось больше десяти лет, чтобы осознать важность своего открытия и опубликовать полученные результаты.

Биоуправление – это современная компьютерная лечебно-оздоровительная технология, базирующаяся на принципах адаптивной биологической обратной связи. Основной задачей биоуправления является обучение навыкам саморегуляции, обратная связь облегчает процесс обучения физиологическому контролю, а оборудование делает доступной информацию, в обычных условиях не воспринимаемую.

Биоуправление представляет собой комплекс процедур, при проведении которых человеку, посредством специальных технических устройств передается информация о состоянии той или иной физиологической функции его собственного организма. На основе полученной информации с помощью аппаратуры и используя специальные приемы человек развивает навыки саморегуляции, т.е. приобретает способность произвольно изменять физиологические функции организма. Это особый вид обучения, обеспечивающий произвольную регуляцию многих физиологических показателей - частоты сердечных сокращений электрического сопротивления и температуры кожи, степени напряжения мышц, электрического сопротивления кожи, показателей дыхания и др.

Биоуправление - не только технология, но и принципиально новый концептуальный подход к регуляции функций и состояний организма человека, широко используемый в диагностических, лечебно-реабилитационных и профилактических целях.

Процедуры биоуправления

Нейробиоуправление (neurofeedback) - направление, в рамках которого осуществляется модификация различных параметров электроэнцефалограммы, таких, как амплитуда, мощность, когерентность и т.д. основных ритмов ЭЭГ;

Биоуправление (biofeedback) - направление, в рамках которого изменениям подвергаются следующие показатели: частота сердечных сокращений (ЧСС), температура, кожно - гальваническая реакция (КГР), параметры дыхания, электромиограмма – т.е. показатели вегетативной активации.

Сферы применения технологии биоуправления

За последние 10 лет области применения биоуправления значительно расширились, и сейчас можно выделить две основных сферы - клиническую и неклиническую.

В клинической сфере биоуправление особенно широко применяется в клинике психосоматических расстройств, являясь как самостоятельной психотерапевтической методикой, так и эффективным инструментом, помогающим врачу достичь более выраженного и стойкого терапевтического эффекта. А также для реабилитации мышечных нарушений и проблем – парез, скалиоз, последствия инсульта и инфаркта.

Неклиническая сфера применения связана с использованием технологии биоуправления в образовании (повышение эффективности обучения, профилактика психосоматических заболеваний); в стрессменеджменте, позволяющем улучшить показатели эффективности в профессиональной деятельности; в большом спорте, а также в любой деятельности, требующей длительных усилий, ответственности, готовности к работе в экстремальных условиях (О птимальное Ф ункционирование).

Модификации биоуправления

Электромиографическое биоуправление используется преимущественно при терапии двигательных нарушений и релаксационных тренингах.

Биоуправление по параметрам, характеризующим деятельность сердечно-сосудистой системы (артериальное давление, длительность кардиоинтервалов, частота сердечных сокращений, время распространения пульсовой волны и т.д.).

Биоуправление по температуре и кожно-гальванической реакции для усиления кровоснабжения различных участков тела.

Электроэнцефалографическое биоуправление для изменения степени концентрации внимания, контроля уровня эмоционального возбуждения (депрессия, аддиктивные расстройства, синдром дефицита внимания).

Биоуправление по респираторным показателям (содержание СО2, длительность вдоха/выдоха и др.) успешно используется при лечении гипервентиляционного синдрома, бронхиальной астмы.

Мультипараметрическое биоуправление.

Биоуправление с применением стресс-нагрузок и использованием психотерапевтических техник (тренинг оптимального функционирования у спортсменов, военослужащих, лиц опасных профессий).

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Медицина. Страховые организации штата Вирджиния в США заявили о полной компенсации расходов граждан на лечение гиперактивности с дефицитом внимания с помощью ЭЭГ-БОС. В ряде других штатов страховка покрывает до 80% затрат на различные виды БОС-тренинга (тогда как лечебные процедуры, не являющиеся методом выбора - т.е. выбором по умолчанию - или имеющие сомнительную эффективность, целиком оплачиваются пациентами). В России – аналогично оплачивается БОС-терапия страховыми компаниями. Число кабинетов БОС в Европе не меньше, чем кабинетов психологов!

Ассоциация прикладной психофизиологии и биологической обратной связи (AAPB) опубликовала перечень заболеваний, при которых проводились исследования эффективности методик БОС. В этом перечне все исследования (в объеме требований доказательной медицины) уже выполнены для такого недостатка, как недержание мочи. Высок потенциал биоуправления при тревожном расстройстве, гиперактивности с дефицитом внимания, головной боли и гипертонической болезни. Для этих заболеваний эффективность доказана отдельными исследованиями на небольших группах людей или одним большим рандомизированным плацебо-контролируемом исследованием. Еще для более чем трех десятков нозологий данные об эффективности уточняются.

Спорт. Одно из самых перспективных направлений применения БОС - спорт. Спектр спортивных применений технологии широк - от оптимизации нагрузок и обеспечения пиковой производительности скелетной мускулатуры до обучения расслаблению и вос тановлению после нагрузок. Достоинства БОС очевидны - усиление возможностей организма без использования "запрещенных приемов".

Также существуют стратегии оптимизации параметров дыхания (используемые преимущественно в легкой атлетике), в основе которых лежит измерение содержания в крови кислорода, углекислого газа, глюкозы и молочной кислоты.

Искусство. Визуальную обратную связь в реальном времени для анализа и улучшения вокальных данных обеспечивает новый программный комплекс, названный ALBERT. Он способен объединить любое число вокальных параметров, отображать в реальном времени базовую частоту, дрожание, и коэффициент закрытия гортани.

Также можно рассмотреть применение БОС-теринга в такой сложнейшей деятельности, как музыкальное исполнительство, к движению предъявляются требования точности, тонкой дифференциации мышечных напряжений, скоростных умений. То, насколько рациональным, комфортным и совершенным по своей структуре будет способ выполнения игрового движения, имеет существенное значение для будущих музыкантов-исполнителей.

Поэтому одной из насущных задач при обучении техническому мастерству является отбор наиболее рациональных двигательно-игровых приемов.

Наука. Исследования ведутся в нескольких принципиальных направлениях.

Во-первых, это поиск ситуаций и людей, для которых биоуправление эффективно. Многие исследователи считают, что методика биоуправления более эффективна у людей с низкой внушаемостью, желающих все попробовать самостоятельно, ничего не принимающих на веру. Разработано множество способов повышения способности к релаксации. Это и банальные инструкции "закройте глаза и представьте, что вы находитесь..." с подставлением ситуации по вкусу, и более экзотические, такие как "представление пространства, находящегося между глазами". У некоторых испытуемых, преимущественно женского пола, отмечено усиление способности к самовосприятию при наблюдении за своими реакциями в зеркале. Есть предположения об обратной связи способности к восприятию ряда параметров, например сердечного ритма, с активностью правого полушария мозга, более развитого, как известно, у менее логичной половины человечества.

Во-вторых, биологическая связь используется для получения новых знаний о механизмах работы мозга. Иногда единственная возможность расшифровать сигналы - спросить у самого мозга, что означает тот или иной сигнал. Получение ответа на "вопрос" (им может быть не только слово, но и электрический стимул и любые другие раздражители) тоже является обратной связью. Классическим примером служат работы Уайлдера Пенфилда, в середине XX века построившего карты функциональной активности мозга с помощью стимуляции отдельных участков и отчета обследуемых о возникающих ощущениях [Wilder Penfield, Theodore Rasmussen, The Cerebral Cortex of Man (Macmillan, 1950)]. В 1978 году Б. Л. Бёрд с соавторами, также с помощью биологической обратной связи, показали зависимость самочувствия испытуемых от преобладающего диапазона мозговой активности [Bird B. L., Newton F. A., Sheer D.E., Ford M. Biofeedback training of 40-Hz EEG in humans. Biofeedback and Self-Regulation, 1978, vol.3, p.1]. Так, при преобладании тета-ритма (частотой 4–8 Гц) испытуемые сообщали о сонливости, неясном, размытом, сказочном восприятии действительности. Учащение мозговой активности, доминирование альфа-активности (8–13 Гц) воспринималось как расслабленное, легкое, мирное состояние. Дальнейшее увеличение частоты мозговой активности, усиление бета-2-ритма (18–30 Гц) воспринималось как энергичное, возбужденное, тревожное состояние. Гамма-ритм с частотой более 40 Гц описывался как внимательное, деловое, исследовательское состояние.

Введение в теорию дыхания.

Значение процесса дыхания сложно переоценить. Дыхание относится к числу витальных (т.е. обеспечивающих жизнедеятельность) функций организма. Характер дыхания много говорит о состоянии человека: глубина, темп дыхания, соотношение фаз дыхательного цикла определяют целый ряд психофизиологических процессов. Поэтому важно уметь произвольно регулировать параметры дыхания, обеспечивая адекватный ситуации режим дыхания. Дыхательные упражнения по мере автоматизации их выполнения способствуют увеличению силы и выносливости дыхательной мускулатуры, повышению экономичности функции дыхательной системы, а также улучшают показатели вентиляции легких.

Известно, что в состоянии покоя, в положении сидя у взрослого человека число дыханий составляет 16-20 в минуту. У физически тренированных людей этот показатель снижен до 8-12.

В целом частота дыхания, так же как и продолжительность отдельных фаз дыхательного цикла, отражает состояние здоровья и уровень экономичности работы дыхательной системы, резервные возможности организма, то есть его жизненный потенциал. Поэтому различные медицинские, оздоровительные и спортивные программы предполагают определенную тренировку дыхания с целью уменьшения частоты дыхания. Такие подходы практикуются в частности в различных восточных методиках оздоровления (цигун, медитация дзен, хатха-йога).

Процесс дыхания поддается тренировке. Мы можем управлять длительностью и глубиной вдоха, выдоха и длительностью пауз после вдоха и выдоха. Глубина и частота дыхания также зависят от силы и выносливости основных дыхательных мышц (мышц диафрагмы, наружных и внутренних межреберных мышц). Чем лучше развиты эти мышцы, тем экономичнее работает дыхательная система, тем больше ее резервные возможности

"Тренировка дыхательных мышц приводит к более быстрому и лучшему их развитию, к расширению экскурсии грудной клетки, увеличению резерва дыхания, мощности дыхательного аппарата, объема альвеолярного резервуара, скорости движения воздуха на вдохе и выдохе. Все это наряду с увеличением диффузионной поверхности легких создает условия для урежения дыхания, для повышения утилизации кислорода в легких, что в свою очередь приводит к уменьшению того объема воздуха, который должен поступить в легкие".

Правильное дыхание человека - это естественное дыхание; функционируя на основе комплексно развитого дыхательного аппарата, оно обеспечивает оптимальный газообмен при широком диапазоне функциональных нагрузок, создавая наиболее благоприятные возможности для адаптации организма к изменяющимся условиям среды (Ермолаев О.Ю., Сергиенко В.П. Основы трехфазного дыхания. М. Знание. 1991 г.)

Это определение необходимо дополнить рядом подробностей: основной дыхательной мышцей правильного дыхания является диафрагма; правильное дыхание осуществляется только через нос; при этом плечи остаются неподвижными, а нижние ребра расходятся вперед и в стороны. Кроме того, в основе правильного дыхания лежит оптимизация соотношения между фазами «вдох — выдох», при котором обеспечивается наилучшее снабжение организма кислородом. Регуляция соотношения вдоха и выдоха является одним из важных факторов в обеспечении оптимального функционирования дыхательной системы. Наиболее эффективным в физиологии считается дыхательный цикл, в котором выдох длиннее вдоха. В среднем фаза выдоха должна быть вдвое длиннее, чем фаза вдоха.

Прежде чем перейти непосредственно к описанию принципов тренировки правильного дыхания, рассмотрим особенности каждой его фазы.

Первая фаза - выдох. Правильно организованный выдох активизирует дыхательную мускулатуру и обеспечивает дальнейший оптимальный режим дыхания. Выдох должен быть естественным, без усилий.

Выдох выполняется через нос. Он должен происходить без толчков, ровной длинной струей. Не следует стремиться выдохнуть из легких весь воздух до конца, оставшаяся его часть необходима для следующей после выдоха паузы.

Пауза должна быть естественной и ненасильственной. Именно пауза определяет объем воздуха, необходимого для вдоха в зависимости от состояния организма. Если в первые 2-3 недели после начала дыхательных тренировок пауза еще сознательно контролируется, то в дальнейшем она становится целиком и полностью естественной, не определяемой сознанием, и будет зависеть от величины нагрузки и функционального состояния организма человека. Именно поэтому пауза чрезвычайно динамична, непостоянна, а иногда, на время выполнения какой-либо задачи, стоящей перед человеком, может и исчезать совсем.

Вторая фаза - вдох. Вдох должен быть естественным и только через нос.

Вдох должен осуществляться за счет опускания диафрагмы, плавный и бесшумный, до начала расширения нижних ребер грудной клетки, т.е. за счет брюшного дыхания.

Вдох осуществляется плавно, бесшумно, без малейшего напряжения дыхательных путей. Пауза после выдоха должна подсказать момент естественного желания вдохнуть, и тогда воздух за счет самопроизвольного движения ребер и диафрагмы войдет в легкие и заполнит их настолько, насколько требуется ( см. рисунок ).

Дыхательные техники можно выполнять в любом положении. Обязательно лишь одно условие: позвоночник непременно должен находиться в строго вертикальном или горизонтальном положении. Это даёт возможность дышать естественно, свободно, без напряжения, полностью растягивать мышцы грудной клетки и живота. Если спина прямая, то дыхательные мышцы (главным образом диафрагма) могут функционировать легко и свободно.

Очень важно также положение головы: в положении сидя она должна сидеть на шее прямо. Это в определённой степени вытягивает вверх грудную клетку и другие части тела. Внимание: шея ни в коем случае не должна быть напряжена!

При выполнении дыхательного упражнения следует дышать через нос, губы слегка сомкнуты (но не сжаты). Необходимо обращать внимание на то, чтобы при вдохе не расправлялись и не поднимались плечи.