Психофизиологический анализ влияния типа вегетативной регуляции на результат прослушивания музыкального произведения

Исследована связь динамики частотных характеристик спектра вариабельности сердечного ритма с изменениями психологического состояния до, во время и после прослушивания фрагмента музыкального произведения. Получены данные, свидетельствующие о влиянии исходного типа вегетативной регуляции на направление и степень изменений психофизиологического состояния при прослушивании.

Введение

Проблема оценки влияния музыкального произведения на функциональное состояние человека весьма актуальна в области психологического консультирования и клинической практики, где активно используются музыкальные произведения в качестве основных и вспомогательных средств коррекции (Декер-Фойгт, 2003; Hanser, 2009); в области биоинженерных технологий, где используются музыка и ее отдельные элементы; в БОС системах (Федотчев, Судовцев, 2009; Wu, Li, Yao, 2009). К сожалению, на сегодняшний день недостаточно изучено влияние музыки на психофизиологическое состояние человека и до сих пор отсутствуют объективные показатели, позволяющие прогнозировать результат прослушивания конкретного музыкального произведения.

Объектом исследования в данной работе выступают функциональные и психологические состояния. В качестве предмета исследования рассматриваются состояния автономной нервной системы и оценка испытуемыми своего психологического состояния при помощи бланковых методик. Мы предполагаем, что результат влияния музыки и ее отдельных компонентов может быть связан с исходными параметрами вегетативной регуляции и исходным психологическим состоянием и что учет этих параметров при прогнозировании воздействия музыки поможет более эффективной работе в областях использующих музыку как средство коррекции.

Состояния вегетативной нервной системы оценивались при помощи метода кардиоинтервалографии, оценка психологического состояния осуществлялась при помощи методики оперативной оценки самочувствия, активности и настроения (САН).

Введение

Проблема оценки влияния музыкального произведения на функциональное состояние человека весьма актуальна в области психологического консультирования и клинической практики, где активно используются музыкальные произведения в качестве основных и вспомогательных средств коррекции (Декер-Фойгт, 2003; Hanser, 2009); в области биоинженерных технологий, где используются музыка и ее отдельные элементы; в БОС системах (Федотчев, Судовцев, 2009; Wu, Li, Yao, 2009). К сожалению, на сегодняшний день недостаточно изучено влияние музыки на психофизиологическое состояние человека и до сих пор отсутствуют объективные показатели, позволяющие прогнозировать результат прослушивания конкретного музыкального произведения.

Объектом исследования в данной работе выступают функциональные и психологические состояния. В качестве предмета исследования рассматриваются состояния автономной нервной системы и оценка испытуемыми своего психологического состояния при помощи бланковых методик. Мы предполагаем, что результат влияния музыки и ее отдельных компонентов может быть связан с исходными параметрами вегетативной регуляции и исходным психологическим состоянием и что учет этих параметров при прогнозировании воздействия музыки поможет более эффективной работе в областях использующих музыку как средство коррекции.

Состояния вегетативной нервной системы оценивались при помощи метода кардиоинтервалографии, оценка психологического состояния осуществлялась при помощи методики оперативной оценки самочувствия, активности и настроения (САН).

Процедура и методы исследования

Для регистрации сердечного ритма использовались аппаратно программные комплексы ЭЭГА-21/26 «Энцефалан–131-03» и Нейрософт «ВНС Микро».

Для оценки типа вегетативной регуляции использовался метод кардиоинтервалографии. С помощью быстрого преобразования Фурье рассчитывался спектр мощности колебаний продолжительности R – R интервалов. Расчет параметров частотной компоненты спектра проводился в соответствии со стандартами Европейского Кардиологического Общества и Северо-Американского общества стимуляции и электрофизиологии (Heart rate variability. Standarts of Mesurement).

Для анализа использовались следующие спектры частот:

1. Высокие частоты (High Frequency – HF) – 0,15–0,40 Гц. Мощность данного диапазона свидетельствует об активности парасимпатической нервной системы.
2. Низкие частоты (Low Frequency – LF) – 0,04–0,15 Гц. Мощность данного диапазона является маркером активации симпатической нервной системы.
3. Очень низкие частоты (Very Low Frequency – VLF) – 0,003–0,04 Гц. Мощность данного диапазона связывают с гуморальной регуляцией.

Вычислялся коэффициент симпатико-парасимпатического баланса LF/HF. Рассчитывалось процентное соотношение каждого из компонентов спектра.

Для оценки степени ваготонии или симпатотонии в едином масштабе предложен показатель уровня вегетативного баланса: УВБ = lgLF/HF – отрицательные значения показывают уровень ваготонии, положительные – симпатотонии.

Для оценки психологического состояния использовалась методика оперативной оценки самочувствия, активности и настроения (САН). Для анализа использовались все показатели методики (самочувствие, активность, настроение), а также показатели изменений этих значений между заполнениями методики. Статистическая обработка велась при помощи программ Microsoft Office Excel 2003 и Statistica 6.1, вычислялись коэффициенты корреляции по Спирмену и t-критерий Стьюдента для зависимых и независимых выборок.

Запись электрокардиограммы осуществлялась в положении сидя и состояла из трех проб: во время первой регистрировалась фоновая ЭКГ для определения исходного типа вегетативной регуляции, во время второй испытуемым в наушники предъявлялся отрывок музыкального произведения, во время третьей регистрировалась фоновая ЭКГ для определения типа вегетативной регуляции после прослушивания музыкального произведения. Продолжительность всех фоновых проб три минуты. До и после регистрации ЭКГ испытуемым предлагалось заполнить бланк методики САН. В качестве стимульного материала использовался отрывок из музыкального произведения Рихарда Вагнера «Полет Валькирии». По совокупности средств музыкальной выразительности данное произведение относится к эрготропным, что на психологическом уровне способствует эмоциональному подъему, а на физиологическом общей активации выражающейся в повышении артериального давления, учащении дыхания и пульса (Декер-Фойгт, 2003).

В исследовании приняло участие 28 студентов обоего пола, в возрасте от 17 до 21 года. На основании оценки типа вегетативной регуляции по первой фоновой записи ЭКГ испытуемые были разделены на две выборки: симпатотоников (15 чел.) и ваготоников (13 чел.). На основании изменения типа вегетативной регуляции после прослушивания испытуемые были разделены на четыре подгруппы: ваготоники с изменениями типа вегетативной регуляции и без и симпатотоники с изменениями и без. Дальнейший анализ проводился внутри этих выборок. В контрольной группе в качестве испытуемых приняло участие 30 студентов обоего пола, в возрасте от 17 до 26 лет. На основании оценки типа вегетативной регуляции по первой фоновой записи ЭКГ испытуемые также были разделены на две выборки: симпатотоников (12 чел.) и ваготоников (18 чел). Дальнейший анализ этих выборок проводился аналогично экспериментальной выборке.

Результаты исследования

Получена количественная оценка влияния исходного типа вегетативной регуляции на динамику показателей самочувствия, активность, настроение при прослушивании эрготропного музыкального фрагмента. У ваготоников наблюдался прирост показателей самочувствия (p = 0,05) и настроения (p = 0,08). У симпатотоников не выявлено достоверных изменений по показателям САН. У студентов (как ваготоников, так и симпатотоников), не слушавших музыку, а только получивших установку на прослушивание, так же как у симпатотоников, при прослушивании не было выявлено достоверных изменений самочувствия активности и настроения.

У 40% участников эксперимента музыка спровоцировала инверсию типа вегетативной регуляции. В группе ваготоников данная реакция проявилась во время прослушивания у 38 % и у 46% – после прослушивания. В группе симпатотоников инверсия отмечалась у 33% испытуемых во время прослушивания и у 27% после прослушивания. Отмечено, что у испытуемых с исходной ваготонией инверсия вегетативной регуляции после прослушивания музыкального отрывка носит более устойчивый характер. У испытуемых, которым давалась только установка на прослушивание, инверсия типа вегетативной регуляции после экспериментальной процедуры наблюдалась только у 17% испытуемых. У ваготоников подобная реакция отмечалась у 28 % испытуемых во время ожидаемого прослушивания и у 22 % после. У испытуемых с исходной симпатотонией во время ожидаемого прослушивания инверсия наблюдалась у 16%, после только у 8 % испытуемых.

АБ

Рис. 1. Исходная структура спектра вариабельности у симпатотоников (А) и ваготоников (Б) в соответствии с типом вегетативной реакции на музыкальное произведение

Примечание: Звездочками обозначены достоверные различия.

Была исследована исходная структура спектра вариабельности сердечного ритма и ее изменения во время прослушивания музыки и после. Обнаружены достоверные различия в исходной структуре спектра у студентов, изменивших тип вегетативной регуляции после прослушивания и сохранивших его. У ваготоников, изменивших исходный тип вегетативной регуляции, наблюдается меньшее (p= 0,02) преобладание HF и большее (p = 0,02) преобладание VLF компонента исходной структуры спектра (рисунок 1). У симпатотоников с инверсией типа вегетативной регуляции, по сравнению со студентами без инверсии, отмечается больший (p = 0,04) вклад HF компонента и меньший (p = 0,01) вклад VLF компонента (рисунок 1).

Сравнение структур спектра студентов, прослушавших музыку и получивших установку на прослушивание, выявило различие в долевом распределении HF компонента у ваготоников во время (p = 0,01) и после (p = 0,03) экспериментальной пробы. У ваготоников, получивших установку на прослушивание, отмечается больший вклад HF компонента в структуру спектра по сравнению с ваготониками, прослушавшими отрывок музыкального произведения. Для симпатотоников, прослушавших музыкальный отрывок и получивших установку на его прослушивание, были получены близкие к достоверным (p = 0,08) различия в распределении HF компоненты после экспериментального воздействия.

Выводы

По результатам исследования исходного типа вегетативной регуляции на результат прослушивания музыкального произведения был получен ряд выводов.

1. Кратковременное прослушивание музыкального произведения приводит к широкому спектру изменений психофизиологического состояния.
2. Для прогнозирования результатов этих изменений возможно использование таких параметров, как исходный тип вегетативной регуляции и исходная структура спектра вариабельности сердечного ритма.
3. Испытуемые с исходным парасимпатически типом вегетативной регуляции при прослушивании эрготропного музыкального произведения в большей степени подвержены изменению типа вегетативной регуляции и данные изменения у них более устойчивы.
4. Испытуемые с исходным симпатическим типом вегетативной регуляции при прослушивании эрготропного музыкального произведения меньше подвержены изменению типа вегетативной регуляции, и эти изменения у них менее устойчивы.

1. Декер-Фойгт Г.-Г. Введение в музыкотерапию / Пер. с нем. О. Гофман. Спб.: Питер, 2003.
2. Федотчев А. И., Судовцов В. Е. Современные возможности и подходы к активизации познавательной деятельности человека: Учебно-метод. пособие. М.: ИРДПО, 2009.
3. Heart rate variability. Standarts of Mesurement, Physiological Interpritation and Clinical Use // Circulation. 1996. V. 93. № 5. P. 1043.
4. Suzanne B. Hanser From Ancient to Integrative Medicine: Models for Music Therapy Music and Medicine. 2009. № 1. Р. 87–96.
5. Wu D., Li C.-Y., Yao D.-Z. Scale-Free Music of the Brain // PLoS ONE. 2009. 4 (6): e5915. doi:10.1371/ journal.pone.0005915.