Физиологические методы

Применение физиологических методов в психологии обусловлено следующими обстоятельствами:

1.Физиологические характеристики имеют важное значение для контроля состояния человека, особенно при выполнении деятельности оператора.

2. Любое психологическое проявление имеет физиологическую основу.

3. В клинической практике и физиологии труда накоплен определенный опыт обработки и анализа физиологических характеристик; имеется также богатый арсенал приборов для проведения физиологических измерений.

Некоторое представление об используемых в психологической практике физиологических методах дают данные, представленные на рис. 2. Кратко, не останавливаясь на механизмах возникновения и способах получения и обработки, рассмотрим важнейшие из физиологических характеристик.

Рис.2.  Пример записи физиологических характеристик человека:

а – электроэнцефалограмма;  б – электромиограмма; в – кожно-гальваническая реакция;  г – электрокардиограмма;  д – электроокулограмма; е – пневмограмма

Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) характеризует биоэлектрическую активность головного мозга. В спектре ЭЭГ содержатся различные составляющие: дельта-ритм (частота колебаний 0,5–4,0 Гц), тета-ритм (5,0–7,0 Гц), альфа-ритм (8,0–12,0 Гц), бета-ритм (15–35 Гц), гамма-ритм (35–100 Гц).

Преобладание низкочастотных колебаний (дельта – и тета-ритмы) свидетельствует о наступлении тормозного процесса (сон, ослабление бдительности и внимания, утомление и т.п.). Наличие альфа-волн характеризует состояние нормальной синхронизации основных нервных процессов. Они являются доминирующими у здорового, бодрствующего человека, находящегося в состоянии оперативной готовности к деятельности. Преобладание высокочастотных колебаний указывает на процесс возбуждения в коре головного мозга. Это бывает характерным при возникновении психофизиологической напряженности во время работы, свидетельствует о возникновении эмоциональных состояний.

Электромиограмма (ЭМГ) представляет регистрацию биопотенциалов мышц человека. ЭМГ служит весьма чувствительным объективным показателем включения в динамическую или статическую  работу отдельных групп мышц. Такой анализ необходим при изучении рабочей позы и управляющих движений человека. При обработке определяются показатели амплитуды и длительность i-го мышечного сокращения за период наблюдения как показатель суммарной биоэлектрической активности мышц с последующей их оценкой.

С помощью ЭМГ можно регистрировать также утомление человека. При утомлении уменьшается суммарная активность мышц и средняя амплитуда колебаний.

Кожно-гальваническая реакция (КГР) характеризует изменение электрического сопротивления или разности потенциалов кожи. КГР является одним из наиболее результативных способов регистрации возникновения эмоциональной напряженности у человека. В этом случае у человека наблюдается падение электрического сопротивления кожи или увеличение разности потенциалов между двумя точками кожной поверхности (от 10–30 мВ/см в нормальном состоянии до 100 мВ/см и более при возникновении эмоциональной напряженности).

Электрокардиограмма (ЭКГ) заключается в регистрации электрических явлений, возникающих в сердечной мышце. ЭКГ состоит из ряда зубцов, характеризующих те или иные процессы в сердечной мышце, и интервалов между ними. Зубец R соответствует моменту возбуждения желудочков сердца, а зубец Т – моменту выхода из состояния возбуждения. Интервал R–R характеризует длительность сердечного цикла, а интервал Q–T соответствует периоду от начала возбуждения желудочков сердца до окончания их возбуждения.

Например, в инженерной психологии ЭКГ используется для определения напряженности работы оператора. Для этого измеряются: частота сердечных сокращений (ЧСС), систолический и гистографический показатели. Частота сердечных сокращений определяется величиной, обратной продолжительности R–R-интервалов.

При возникновении напряженности в работе оператора рассмотренные показатели ЭКГ, как правило, увеличиваются.

Электроокулограмма (ЭОГ) характеризует электрическую активность глазных мышц. Обычно используется раздельная регистрация вертикальных и горизонтальных движений глаз. При этом знак потенциала ЭОГ указывает направление перемещения взгляда, а его величина – угол перемещения. ЭОГ применяется для анализа работы зрительной системы человека, например, со средствами отображения информации, для анализа распределения и переключения внимания оператора в процессе работы и других целей.

Пневмограмма (ПГ) представляет собой запись внешнего дыхания. Она используется для оценки психофизиологической напряженности. В состоянии возбуждения или напряжения частота дыхания увеличивается до 50–60 колебаний в минуту, наблюдается также уменьшение глубины дыхания и укорочение фазы выдоха относительно фазы вдоха.

Речевой ответ (РО) изучается по спектральным и временным характеристикам речи человека. Так, например, по изменению интонации голоса, которая сопровождается изменением спектрального состава звуковых колебаний, можно судить о возникновении эмоциональных состояний человека-оператора, напряженности и утомления в его работе. В последнее время получены данные, свидетельствующие о том, что информация об этих состояниях содержится также во временных параметрах речевого ответа. Например, при развитии утомления у человека увеличиваются длительность слов и пауз между ними, а также их дисперсии.