А. Б. Леонова Психодиагностика функциональных состояний человека

Межведомственный научный совет по проблеме «Сознание»

А.Б. Леонова

Психодиагностика функциональных состояний человека

Леонова А. Б. Психодиагностика функциональных состояний человека. — М.: Изд-во Моск. ун-та. 1984. — 200 с.

В монографии впервые систематически рассмотрены предмет и методы психологии функциональных состояний человека. Особое внимание уделено состояниям, возникающим в трудовой деятельности. Разработанные методы позволяют оценивать динамику утомления по изменениям в микроструктуре познавательных процессов, а также многомерным сдвигам субъективной симп­томатики. На конкретных примерах продемонстрированы принципы организа­ции прикладных исследований, приемы профилактики и коррекции неблаго­приятных состояний

Книга предназначается для исследователей и практиков в таких облас­тях знаний, как инженерная психология, психология, физиология и гигиена труда, эргономика, авиационная и космическая медицина.

Печатается по постановлению Редакционно-издательского совета Московского университета

Рецензенты:

доктор психологических наук Г. М. Зараковский,

кандидат психологических наук В. М. Мунипов

Л

0304000000—231 077(02)—84

© Издательство Московского университета, 1984 г-

ПРЕДИСЛОВИЕ

Анализ состояний утомления, монотонии, различных видов стресса традиционен для целого ряда научных дисцип­лин — прежде всего комплекса наук о трудовой деятельности человека. В условиях современной жизни с ее интенсивными нагрузками, напряженным ритмом, расширением сфер челове­ческой деятельности актуальность этих исследований возрас­тает. Это обусловлено их непосредственной связью с решением важнейших практических задач —- повышением эффективности труда и сохранением здоровья человека. Сказанным объяс­няется то пристальное внимание, которое уделяется проблеме функциональных состояний представителями различных спе­циальностей.

До недавнего времени термин «функциональное состояние» использовался преимущественно для характеристики деятель­ности отдельных органов, физиологических систем или организ­ма в целом. Однако необходимость изучения состояний рабо­тающего человека расширила рамки традиционного содержа­ния этого понятия и сделала предметом психологического анализа. Подобный выход на, казалось бы, «чужую террито­рию» представляется вполне закономерным, так как именно психологический уровень регуляции играет ведущую роль при решении стоящих перед субъектом поведенческих задач, опре­деляя специфику формируемого состояния.

Прикладная направленность исследований функциональных состояний ориентирует прежде всего на поиск адекватных ме­тодов оценки и прогнозирования их развития. Сейчас в диагно­стической практике предпочтение отдается физиологическим и психофизиологическим методикам. При переходе на новый уро­вень анализа возникает необходимость разработки концепции психологической диагностики в соответствии с особенностями рассматриваемого круга явлений. Отдавая себе отчет в труд­ности решения поставленной задачи и не претендуя на ее ис­черпывающий анализ, мы попытались рассмотреть ряд вопро­сов, касающихся выработки единого подхода к изучению функ­циональных состояний и создания адекватных психодиагности­ческих процедур. При обсуждении этих вопросов нельзя забы­вать о конечной цели проводимой работы — оптимизации функционального состояния человека, строящейся на базе про-фессиографического анализа деятельности и разработки соот­ветствующих профилактических мероприятий. В связи с этим представлялось целесообразным подробнее отразить накоплен­ный в этом отношении опыт.

При подготовке книги были частично использованы опуб­ликованные ранее обзорные материалы (см. учебное пособие «Функциональные состояния человека в трудовой деятельности» (М., 1982), написанное совместно с В. И. Медведевым, и обзор «Методы оценки функциональных состояний» (М., 1978), под­готовленный вместе с В. П. Зинченко). Однако основное внима­ние уделялось обсуждению результатов экспериментальных и прикладных исследований, проводившихся нами в течение последних десяти лет на кафедре психологии труда и инже­нерной психологии МГУ. Нам хочется выразить глубокую при­знательность Б. М. Величковскому, В. П. Зинченко, В. И. Мед­ведеву за многолетнюю научную и дружескую поддержку, а также поблагодарить наших сотрудников, аспирантов и студен­тов — Е. В. Алехину, Т. С. Колодезникову, О. Н. Родину, Б. И. Тенюшева, Л. Э. Френкину, М. Ю. Широкую и Е. В. Яро-шецкую — за оказанную помощь при проведении исследований и обработке данных.

ГЛАВА I

КАК ПРЕДМЕТ ПСИХОЛОГИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ

1.1. О ПОНЯТИИ «ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ»

В обширной психофизиологической и психологиче­ской литературе рассматриваются самые разнообразные виды состояний человека, оказывающих благоприятное или отрица­тельное влияние на протекание трудовой деятельности. В ка­честве примеров обычно исследуемых видов функциональных состояний следует назвать утомление*, монотонию, напряжен­ность, различные формы психологического стресса и состояния, вызываемые воздействием экстремальных факторов физической природы. Однако упорядочение огромного числа эксперимен­тальных фактов и преодоление теоретических трудностей, воз­никающих при их интерпретации, требуют развития общей концепции функциональных состояний. Исходными моментами для проведения работы в этом направлении являются разра­ботка содержательного определения понятия «функциональное состояние» и выделение оснований для их классификации.

Сам термин «функциональное состояние» подчеркивает специфичность подхода к анализу состояний человека, отли­чающегося от традиционной проблематики изучения этого круга явлений в общей психологии и физиологии (исследования эмо­циональных состояний, состояний сознания, психофизиологиче­ских состояний и др.). Понятие функционального состояния вводится для характеристики эффективностной стороны дея­тельности или поведения человека. Иными словами, этот аспект рассмотрения проблемы предполагает прежде всего решение вопроса о возможностях человека, находящегося в том или ином состоянии, выполнять конкретный вид деятельности.

Все многообразие форм поведения человека обусловлено прежде всего их качественной специфичностью, что определяет­ся предметной направленностью деятельности и ее мотивацией. В то же время разные формы активности человека можно оха­рактеризовать и интенсивностью их проявления [21]. Под этим обычно подразумевается степень актуализации психофизиологи­ческих ресурсов индивида, потребовавшаяся для выполнения определенного поведенческого акта в конкретных условиях. С этой течки зрения различные формы поведения человека должны рассматриваться на фоне некоторого упорядоченного множества, или континуума состояний, определяющего разные степени готовности к выполнению деятельности и ее последую-

1 В инженерно-психологических исследованиях нередко термин «утом­ление» используется в качестве синонима термина «функциональное состоя­ние», хотя круг явлений, подлежащих анализу в рамках последнего поня­тия, существенно шире.

щее течение. С наибольшей последовательностью изложенная позиция разработана в рамках теории активации [21; 119], что привело к использованию ее в качестве основы для психо­физиологической интерпретации механизмов динамики функ­циональных состояний в большинстве современных исследова­ний (см., например, [200; 202]). Хотя термин «функциональное состояние» не является классическим атрибутом этой концеп­ции, возможность оперирования им и вкладываемое в него со­держание в данном контексте вполне очевидны.

Приведенные рассуждения относительно содержания поня­тия функционального состояния носят скорее описательный характер и требуют конкретизации. Последнее возможно только при указании на тот уровень жизнедеятельности организма, на котором ведется аналитическое исследование. О функциональ­ных состояниях говорят, начиная с анализа деятельности от­дельной живой клетки и внутриклеточных структур [179] и кончая сложными формами эмоциональных переживаний [51; 109] и даже характеристикой поведения на уровне коллектива, популяции [129].

Понятие функционального состояния первоначально возник­ло и получило развитие в физиологии. Естественно, что основ­ным содержанием соответствующих исследований был анализ мобилизационных возможностей и энергетических затрат рабо­тающего организма [21; 168]. Целесообразность и необходи­мость проведения исследований в этом направлении несомнен­ны. Особенно важно подчеркнуть, что именно в отечественной физиологической школе, начиная с работ И. М. Сеченова и Н. Е. Введенского, получило детальную экспериментальную разработку представление о центральных механизмах развития того или иного состояния.

В то же время анализ функционального состояния работаю­щего человека в условиях реальной деятельности с неизбеж­ностью выходит за рамки только физиологических представле­ний и предполагает разработку психологических и социально-психологических аспектов этой проблематики. Эта мысль от­четливо прослеживается и в работах крупнейших физиологи­чески ориентированных исследователей [194; 331].

Несмотря на то что использование термина «функциональное состояние» в прикладных психологических исследованиях нача­лось сравнительно недавно •— в течение последних 10—15 лет, сама эта область исследований для экспериментальной психо­логии является традиционной. Не случаен и весьма показателен тот факт, что интенсивная работа над проблемами утомления и динамики работоспособности началась вместе со становле­нием экспериментальной психологии в конце прошлого века. В числе первых исследователей, внесших существенный вклад в их разработку, следует назвать имена крупнейших психоло­гов того времени — Ф. Гальтона, Э. Крепелина, Г. Эббингауза, А. Бине и др. [156; 319].

Какое же конкретное содержание вкладывается в понятие функционального состояния современными исследователями? На первый взгляд, состояние человека представляется в виде некоторого фона, на котором разыгрывается определенная дея­тельность. Однако очевидна условность такого чисто внешнего противопоставления. По существу, любое состояние есть про­дукт включения субъекта в некоторую деятельность, в ходе которой оно формируется и активно преобразуется, оказывая при этом обратное влияние на успешность реализации послед­ней.

Недостаточное внимание к этому обстоятельству приводит к созданию различных сугубо описательных определений поня­тия состояния. Примером такого определения может быть сле­дующее: «Психическое состояние — сложное и многообразное, достаточно стойкое, но сменяющееся психическое явление, по­вышающее или понижающее жизнедеятельность в сложившейся ситуации» [151, с. 99]. Такая формулировка, не содержащая, по сути дела, каких-либо ошибочных положений, не отражает специфики анализируемого явления. Это находит выражение в" нераскрытой многозначности и расплывчатости содержания, что затрудняет ее использование в качестве приемлемого мето­дологического инструмента.

Более адекватное определение рассматриваемого понятия может быть выработано на основе представления о системном характере сдвигов, развивающихся у человека в процессе целе­сообразной деятельности [43]. Состояние человека с этой точки зрения понимается как качественно своеобразный ответ функ­циональных систем разных уровней на внешние и внутренние воздействия, возникающие при выполнении значимой для чело­века деятельности [89].

Каждое конкретное состояние человека можно описать с по­мощью многообразных проявлений. Объективной регистрации и контролю доступны изменения в функционировании различ­ных физиологических систем. Наиболее существенными для выявления специфики того или иного состояния являются пока­затели деятельности различных отделов центральной нервной системы, сердечно-сосудистой, дыхательной, двигательной, эндокринной и т. д. Для разных состояний характерны опреде­ленные сдвиги в протекании основных психических процессов: восприятия, внимания, памяти, мышления и изменения в эмо­ционально-волевой сфере, оцениваемые с помощью различных психометрических процедур. Многочисленны состояния, кото­рым сопутствуют комплексы отчетливо выраженных субъектив­ных переживаний. Так, например, при сильных степенях утом­ления человек испытывает чувства усталости, вялости, бессилия. Состоянию монотонии свойственны переживания скуки, апатии, сонливости. В состояниях повышенной эмоциональной напря­женности ведущими являются чувства тревоги, нервозности, переживания опасности и страха. Содержательная характерис-

тика любого состояния невозможна без анализа изменений на поведенческом уровне. При этом имеется в виду оценка коли­чественных показателей выполнения определенного вида дея­тельности: производительности труда, интенсивности и темпа выполнения работы, числа сбоев и ошибок. Не меньшего вни­мания заслуживает анализ качественных особенностей процесса реализации деятельности, прежде всего по показателям двига­тельного и речевого поведения.

Состояние человека невозможно охарактеризовать как прос­тое изменение в протекании отдельных функций или процессов. Оно является сложной системной реакцией индивида. Под «системой» при этом понимается совокупность взаимодействую­щих между собой элементарных структур или процессов, объединенных в целое решением общей задачи, которое не может быть осуществлено ни одним из ее компонентов [229]. В связи с этим выделяются следующие этапы работы по выяв­лению содержания и качественной специфики различных форм состояний человека:

а) конкретизация цели формирования определенной систем­ной реакции (состояния) в терминах стоящих перед субъектом задач (выполнение деятельности) и привлечения необходимых средств для ее реализации в заданных условиях;

б) выделение элементарных структур, достаточно полно представляющих целостную совокупность, на нейрофизиологи­ческом, психологическом и поведенческом уровнях с учетом факторов внешней и внутренней среды, обусловливающих про­текание выполняемой субъектом деятельности;

в) выявление совокупности отношений (или закона связи) между этими основными элементами, что позволяет подойти к представлению изучаемого состояния в виде некоторого целост­ного образования, обладающего новыми свойствами по срав­нению с отдельными элементарными структурами.

Для того чтобы четче представить особенности понимания состояния как системной реакции, сделаем следующие заме­чания.

Как отмечалось выше, любое состояние человека возникает в процессе деятельности. По своему содержанию оно является результатом взаимодействия различных элементарных структур. Это проявляется прежде всего в том, что каждое состояние характеризуется не столько стабильными изменениями опреде­ленных количественных показателей, сколько типом соотноше­ний между ними и закономерными тенденциями в их динамике. Так, например, для некоторых видов утомления характерны со­вершенно определенные сдвиги в деятельности сердечно-сосу­дистой системы. При воздействии интенсивной физической на­грузки увеличиваются энергетические потребности организма, что с необходимостью приводит к увеличению скорости и объе­ма кровотока. По мере развития утомления в первую очередь наблюдается снижение силы сердечных сокращений и соответ-

ственно уменьшается систолический объем крови. Необходимые для выполнения работы параметры скорости и объема крово­тока в течение некоторого времени могут поддерживаться за счет возрастания частоты сердечных сокращений и изменения тонуса сосудов. Поэтому диагностически значимыми для оценки развития утомления оказываются не сами по себе симптомы учащения пульса, повышения артериального давления и измене­ния систолического или минутного объема крови в их непосред­ственно количественном выражении, а направление и величина сдвигов этих показателей и соотношения между ними.

Другой важной особенностью такого подхода к изучению различных состояний является понимание их как формируемых реакций. Одним из наиболее важных моментов при этом яв­ляется наличие комплекса причин [26; 240; 331], определяю­щих специфичность состояния в конкретной ситуации. В связи с этим понятна актуальность задачи разработки иерархии фак­торов, каждый из которых вносит определенный вклад в свое­образие формируемой ответной реакции [111; 325]. Качествен­ная неоднородность разных состояний обусловливается прежде всего различиями в вызывающих их основных причинах. Так, для состояний утомления первостепенное значение имеют фак­торы продолжительности воздействия нагрузки, вида нагрузки, ее организации во времени [165; 235]. Развитие состояний эмо­циональной напряженности определяется главным образом по­вышенной значимостью выполняемой деятельности, ее ответст­венностью, сложностью, степенью подготовленности человека и другими социально-психологическими факторами [136; 240].

Существенным является и анализ тех условий, в которых преломляется воздействие основных факторов в каждом кон­кретном случае. Во-первых, специфичность влияния совокуп­ности основных причин опосредуется индивидуальными особен­ностями человека. Во-вторых, формирование нового состояния в значительной степени определяется особенностями предшест­вующего во времени состояния и задает возможные направле­ния его развития. Так, например, непосредственно на фоне ис­ходного состояния монотонии при изменении характера дея­тельности может формироваться состояние оптимальной работо­способности [8; 88]. При наличии выраженного утомления без необходимого периода отдыха такая возможность в принципе исключена. Это, однако, не относится к возникновению состоя­ния «конечного порыва», которое характеризуется срочной мо­билизацией дополнительных резервов организма и не тождест­венно состоянию оптимальной работоспособности.

Все сказанное выше позволяет детализировать наиболее разработанное и часто употребляемое в инженерно-психологи­ческих и эргономических исследованиях операциональное опре­деление понятия функционального состояния, предложенного В. И. Медведевым. Функциональное состояние человека пони­мается как интегральный комплекс наличных характеристик

тех функций и качеств человека, которые прямо или косвенно обусловливают выполнение деятельности [26, с. 94]. В качестве основных моментов в этом определении выделяются интеграль­ный характер наблюдаемых изменений и непосредственная связь с динамикой эффективности трудовой деятельности.

Современная техника и существование достаточно обширного круга диагностических методик дают возможность проводить одновременную регистрацию динамики нескольких (иногда до нескольких десятков) различных параметров. Однако даже самое полное представление доступных измерению количествен­ных характеристик разнообразных процессов не облегчает ре­шения задачи квалификации исследуемого функционального состояния. Более того, при простом перечислении сдвигов от­дельных параметров удивляет разнонаправленность наблюдае­мых изменений, с трудом поддающаяся интерпретации.

Так, в приведенном выше примере относительно динамики показателей деятельности сердечно-сосудистой системы при физическом утомлении отмечалось, что типичными симптомами этого состояния (до определенных стадий его развития) яв­ляются возрастание частоты сердечных сокращений, уменьше­ние силы сердечных сокращений, повышение артериального давления крови. Обратим внимание на разные направления сдвигов этих параметров. Если взять более тонкие параметры функционирования сердечно-сосудистой системы, то картина наблюдаемых изменений получится еще более пестрой. Отдель­но взятые значения выделенных параметров, например силы и частоты сердечных сокращений, вряд ли вообще позволяют диагносцировать наличие или отсутствие утомления, не говоря о более тонкой дифференциации его стадий. В то же время данные о соотношении этих показателей и их динамики во вре­мени выявляют типичную для утомления картину роста рас­согласования [8] в деятельности даже одной системы и несут существенную информацию о компенсаторных возможностях организма. В силу этого они могут служить достаточно надеж­ными индикаторами различных степеней физического утомле­ния, если анализируются в комплексе с динамикой поведенче­ских и психологических показателей.

Получение необходимой информации о функциональном состоянии предполагает не столько максимальное расширение номенклатуры регистрируемых параметров, сколько поиск путей для выявления типа взаимоотношений между элементами систе­мы (характеризующимися отдельными параметрами) и пред­ставления их в виде обобщенных показателей. Степень обобще­ния зависит от уровня анализа состояния. Сказанное подчерки­вает, что в рассматриваемом определении функционального со­стояния не случайно говорится об «интегральном2 комплексе»

2 Напомним, что значения слов «интегральный» и «интеграл» не тож­дественны, о чем нередко забывается в дискуссиях (см., например, [89]). Первое из них означает неразрывную связь, целостность.

10

функций. При этом речь идет не о простой суммации данных относительно динамики отдельных, хотя бы и очень важных, параметров —■ по другой терминологии, симптомов. В этом случае мы уподобились бы «наивному школьнику», у которого «в голове... километры складываются с килограммами в одну общую сумму» [36, с. 273]. Акцент ставится на необходимос­ти получения целостной характеристики исследуемого состояния в виде специфического синдрома [135; 226] с учетом вызвав­ших его развитие причин. Важно при этом увидеть за внешне наблюдаемой функциональной мозаикой частных сдвигов зако­номерные тенденции в характере соотношения между ними. Следующий шаг состоит в выявлении механизма формирования системной реакции. Проведение такого анализа невозможно без обращения к содержанию и условиям выполнения реальной деятельности, в ходе которой возникает исследуемое функцио­нальное состояние.

Разные виды трудовой деятельности предъявляют достаточ­но жесткие требования к человеку с точки зрения их содержа­ния и конкретных условий реализации. При этом степень на­грузки, падающей на разные звенья системы, обеспечивающей выполнение деятельности, далеко не одинакова. «Поскольку же работоспособность системы в целом определяется состоянием тех звеньев, которые испытывают наибольшую нагрузку или несут наибольшую ответственность за успешность работы, по­стольку соответствующие методики исследования работоспособ­ности должны быть адресованы в первую очередь к этим звень­ям» [68, с. 123].

Сказанное не означает, что формирование любого неблаго­приятного функционального состояния обязательно приводит к снижению показателей профессионально важных психофизио-

11

логических функций. Каждая из этих функций сама по себе является сложной системой, обладающей широкими резервны­ми и компенсаторными возможностями. При высокой мотиви­рованности деятельности, обусловленной различными социаль­но-психологическими причинами, нередко наблюдается стойкое повышение показателей функционирования наиболее ответст­венных систем независимо от характера состояния. Так, напри­мер, у диспетчеров железнодорожного транспорта в конце смены наблюдается снижение порогов обнаружения звуковых сигналов, внешне противоречащее обычной тенденции к паде­нию сенсорной чувствительности при утомлении [128]. В основе подобной динамики лежат принципиально иные механизмы, нежели в условиях оптимального рабочего состояния. Ими могут быть как предельное напряжение работы данной систе­мы, приводящее к истощению функциональных возможностей, так и концентрация усилий за счет резкого снижения эффек­тивности работы различных вспомогательных систем. Для того чтобы дать правильную интерпретацию наблюдаемым фактам, надо проанализировать структурные перестройки, происходя­щие на уровне включенных в деятельность систем, и склады­вающиеся между ними отношения.