Исследование электрической активности головного мозга и роль психологического компонента в индукции ИСС

Проблемы исследования мозга человека, состояний сознания, соотношения мозга и психики – являются одними из самых захватывающих задач, которые когда-либо ставились в науке. Их изучение заставило существенно пересмотреть взгляды на реальность и природу человека.

Как известно, ЭЭГ является нестационарным процессом, и даже при отсутствии каких-либо явных возмущающих внешних факторов в ней наблюдаются существенные изменения в виде синхронизации, десинхронизации, временных асимметрий, обусловленных спонтанными колебаниями уровня функциональной активности, особенностями психической активности во время регистрации.

В обычном состоянии сознания существует сбалансированность внутрицентральных взаимоотношений, в то время как в ИСС происходит распад функциональных связей, что проявляется большой неустойчивостью нейродинамических процессов и разрушением «мозаики» корково-подкорковых отношений. При изменении ФС мозга сбалансированность корково-подкорковых взаимоотношений нарушается, что сопровождается изменением паттернов ЭЭГ.

Фоновому периоду дыхательной сессии соответствовала полиморфная активность относительно низкой амплитуды с наличием альфа-, бета-, тета- и дельта- волн. Релаксация приводила к усилению медленно-волновой активности в несколько раз и сопровождалась формированием фокусов тета- и дельта-ритма. Наиболее типичной их локализацией являлись, как правило, передние лобные доли, однако в целом ряде случаев отсутствовал закономерный характер даже у одного и того же обследуемого при повторных процессах. По мере вхождения в процесс происходит сначала снижение амплитуды, а затем и исчезновение альфа-ритма и появление на этом фоне одиночных или групповых низкоамплитудных тета- и дельта-колебаний. «Разрушение» веретен альфа-ритма и параллельное нарастание дельта-, тета- составляющих может объясняться следующим. Наличие альфа-ритма говорит о сохранности в той или иной степени его таламических пейсмекеров. Появление тета-волн может свидетельствовать об усилении таламических пейсмекеров тета-ритма либо за счет их непосредственного возбуждения, либо за счет «затормаживания» водителей альфа-ритма и ослаблением таламического влияния на нижележащие структуры.

При переходе на связное дыхание происходило дальнейшее увеличение медленноволновой активности и перемещение ее фокусов, при этом исходная локализация фокусов, как правило, уникальная для начала каждого процесса являлась, по-видимому, своеобразной «точкой входа» в подсознание и определяла специфику переживаний в данной дыхательной сессии.

Наиболее типичным для начала процесса (в первые 5-15 минут) было перемещение зоны дельта-ритма из лобных долей в теменные и далее в затылочные.

На 20-30 минутах процесса, как правило, наблюдался максимум медленноволновой активности. Спектральная мощность дельта ритма увеличивалась в десятки, а в ряде случаев, в сотни раз (рис. 4).

Рис. 4. Динамика частотной спектральной мощности во время сеанса.

Формировался мощный и обширный фокус дельта ритма, локализующийся в области правого полушария. У некоторых пациентов он занимал целиком правое полушарие, в чем можно усмотреть своеобразный аналог «правостороннего сознания» К. Кастанеды. Особенно отчетливо это было выражено у пациентов с изначально высоким уровнем правосторонней межполушарной асимметрии и в частности у левоpуких.

Наблюдение топографии распределения ритмической активности головного мозга в реальном масштабе времени во время процесса позволило выявить наличие четкой взаимозависимости с музыкальным ритмом, что подтверждает многочисленные практические наблюдения о том, что «музыка задает контекст».

Происходило также перемещение фокусов активности между правым и левым полушарием синхронное с перемещением звуковых эффектов между звуковыми каналами. Однако это было свойственно далеко не всем музыкальным программам. По нашим наблюдениям, кроме каких-то явно не формализуемых характеристик музыкальных произведений, данное «усвоение ритма» имело место при относительно медленном музыкальном темпе, соизмеримом с ритмической активностью мозга в данный момент. По данным анализа самоотчетов, случаи «синхронизации» с музыкой соответствовали наиболее ярким экстатическим переживаниям типа ощущений полета, парения в пространстве, «космического единства» по С.Грофу. Для более детального изучения характера взаимосвязи параметров ЭЭГ и музыкального сопровождения во время процессов необходим количественный анализ их спектральных характеристик, что планируется нами сделать в дальнейших исследованиях.

К 40-50 минутам процесса наблюдалось постепенное снижение спектральной мощности дельта- и тета-активности, синхронное с постепенным снижением остроты переживаний и выходом из процесса. Однако по сравнению с фоновой активностью данный уровень медленноволновой активности был все еще многократно большим. Выраженные фокусы дельта- и тета-ритма в правом полушарии сохранялись и на протяжении первых 10-20 минут восстановительного периода, постепенно уменьшаясь, но не приходя к фоновым значениям за время регистрации.

Анализируя в целом динамику электрической активности головного мозга в процессе связного дыхания, можно отметить ряд совершенно четких параллелей с соответствующей динамикой во время сна. По существу, измененное состояние сознания при использовании дыхательных техник – это своеобразный, искусственно вызываемый действием связном дыхании сон с сохранением волевого контроля. Это определяет основные черты сходства между ЭЭГ сна и ЭЭГ измененных состояний сознания.

Несмотря на то, что различные техники дают несколько различающиеся картины ЭЭГ, существуют общие закономерности. Как и при сне, изменения ЭЭГ при связном дыхании сводятся к постепенному замещению ритмов бодрствования (альфа- и бета-) на тета- и дельта-ритм. Начало процесса, как и начальная стадия сна, сопровождается снижением амплитуды, а затем и исчезновением альфа-ритма и появлением на этом фоне низкоамплитудных тета- и дельта- волн, а также низкоамплитудной высокочастотной активности. Субъективное восприятие пациентом этого периода соответствует, по С. Грофу, «эстетическому слою» переживаний. Пациенты отмечают при этом активизацию относительно поверхностных пластов памяти. Нередко эмоциональные переживания являются незнакомыми и неожиданными, но имеют окраску «уже виденного» (deja vu).

Результаты наших исследований позволяют предположить, что несмотря на, казалось бы, случайный характер этих переживаний, как правило, отличный для каждого процесса даже у одного и того же обследуемого, он имеет специфику, связанную с локализацией фокусов электрической активности на поверхности головного мозга. Формируясь в периоде релаксации и будучи связанными с исходным психофизиологическим состоянием, они являются своеобразной «точкой входа» в бессознательное и, по-видимому, в значительной мере определяют характер материала, «всплывающего» из подсознания, с которым происходит работа в данном конкретном процессе. Это объясняет важную роль периода релаксации, установленную эмпирически, и возможность управления характером переживаний с помощью музыкального сопровождения и других способов, задающих направление развития процесса в контекстуальных тренингах. Отсутствие «задатчиков» контекста и полноценная релаксация позволяет процессу развиваться по своим внутренним законам и маршрут смещения фокусов электрической активности приобретает при этом более или менее закономерный и присущий для данного конкретного пациента характер.

При дальнейшем вхождении в измененное состояние сознания, происходящем при стабилизации величин дефицита CO₂ в крови на максимальных значениях, происходит резкое увеличение мощности и доминирование дельта- и тета-ритма. По мере углубления процесса наблюдается дальнейшее замедление волновой активности на ЭЭГ и нарастание ее амплитуды. Подобный характер электрической активности головного мозга соответствует фазам глубокого сна без сновидений. Однако на протяжении дыхательной сессии происходят и изменения ЭЭГ, характерные для сна со сновидениями.

Так же как и при ночном сне со сновидениями, наряду с усилением дельта- и тета-ритма происходит перемещение зон медленно-волновой активности между обоими полушариями и появление фокусов альфа-активности в левом полушарии, преимущественно в затылочных долях. Наличие 2-3-х периодов глазодвигательной активности, соответствующая динамика мощности дельта- и тета-ритма позволяет даже выделить несколько «мини периодов», аналогичных быстрому и медленному сну.

Однако, несмотря на ряд четких параллелей из области сомнологии, имеются и специфические особенности электрической активности мозга при связном дыхании. Одним из них является полное сохранение осознанности и волевого контроля во время процессов, что позволяет провести аналогию с «управляемым», «осознанным сном». Это проявляется в том, что предъявление внешних стимулов практически при любой глубине процесса вызывает появление вспышек высокочастотного альфа-ритма. Физиологическая сущность этого феномена понятна – в ответ на внешний стимул мозг переходит на предшествующий более высокий уровень функциональной активности, которому соответствует хорошо выраженный альфа-ритм. Это отличает измененное состояние сознания, вызываемые при связном дыхании, от глубокого сна, когда этого не наблюдается.

Для стереоэнцефалографического определения источников активности нами использовался метод трехмерной локализации, позволяющий связать эквивалентный источник электрической активности с определенными структурами мозга. Суть метода сводилась к построению посредством последовательного перебора трехмерной модели источника, включающей его модуль, ориентацию и локализацию, математически вычисленная напряженность поля, которого на поверхности скальпа была бы максимально близкой к реальному полю. Результаты анализа энцефалограмм при связном дыхании позволили выявить связь с центральными срединными подкорковыми механизмами, в частности с таламическими структурами и гиппокампом. Известно, что регуляция уровня функциональной активности мозга определяется неспецифическими структурами, расположенными главным образом в стволе и частично в преоптической зоне переднего мозга [Magoun H.W., 1965 и др].

Причем, как свидетельствуют данные литературы, медленноволновая активность мозга, и в частности тета-ритм гиппокампа, ассоциативно связаны с высшими функциями ЦНС, особенно с механизмами памяти. Дыхательные психотехники, таким образом, являются одним из эффективных путей коррекции и оптимизации функционального состояния организма. В частности, путь консолидации энграмм памяти во время связного дыхания и вызываемого им измененного состояния сознания может быть одним из наиболее эффективных для стимуляции высших психических функций.

Кроме электрофизиологических параллелей между измененным состоянием сознания и состоянием сна можно отметить также и то, что дыхательная сессия выполняет и ряд восстановительных функций сна. Результаты анкетирования показывают повышение параметров самочувствия, активности, настроения (по методике САН) и время нахождения в измененном состоянии сознания как бы «идет в зачет» времени ночного сна, уменьшая потребность в нем. Причем сравнение с восстановительной эффективностью равного по длительности дневного сна свидетельствует о том, что эффективность процесса связного дыхания в 1, 5-2 раза выше в этом плане.

Как известно, ЭЭГ представляет собой сложный колебательный электрический процесс, который является результатом электрической суммации и фильтрации элементарных процессов, протекающих в нейронах головного мозга, регулируемых неспецифическими структурами, расположенными главным образом в стволе и частично в преоптической зоне переднего мозга. В норме существует устойчивая сбалансированность внутрицентральных взаимоотношений, в то время как под воздействием стрессогенных факторов происходит распад функциональных связей, что проявляется большой неустойчивостью нейродинамических процессов и разрушением «мозаики» корково-подкорковых отношений.

При изменении функциональных состояний мозга сбалансированность корково-подкорковых взаимоотношений нарушается, что сопровождается изменением паттернов ЭЭГ. В первую очередь нарушается веретенообразность альфа-ритма. При этом «разрушение» альфа-ритма может идти либо в сторону гиперсинхронизации, что в подавляющем большинстве случаев сопровождается ареактивностью на ритмическую стимуляцию, либо в сторону десинхронизации – снижения его амплитуды и индекса, увеличения содержания дельта-, тета- и бета-составляющих, что, как правило, сопровождается и повышением отчётливости усвоения ритма. Гиперсинхронизация альфа-ритма может отражать либо гиперактивность таламических ядер, генерирующих альфа-ритм, либо «слабость» корковых структур. «Разрушение» веретена альфа-ритма и параллельное нарастание дельта-, тета- и бета-составляющих и усиление отчётливости усвоения стимуляции может определяться следующим. Наличие альфа-ритма говорит о сохранности в той или иной степени его таламических пейсмекеров. Появление тета-волн может свидетельствовать об усилении таламических пейсмекеров тета-ритма либо за счет их непосредственного возбуждения, либо за счёт «затормаживания» водителей альфа-ритма.

Теоретические основы интерпретации результатов исследования состоят в том, что высокий уровень функциональной активности мозга, соответствующий эмоциональному напряжению, направленному вниманию, выполнению новой задачи, требующей интеллектуальной мобилизации, характеризуется повышением объема воспринимаемой и перерабатываемой мозгом информации, требований к гибкости и мобильности мозговых систем. Для этого всего необходима большая автономия нейронов в осуществлении их функций, что соответствует большей информационной содержательности происходящих в них процессах. Это повышение степени свободы и автономности отдельных нейронов во времени и проявляется десинхронизацией в суммарной электрической активности. Окончательное формирование характера волновой структуры ЭЭГ происходит к 16-18 годам и сохраняется в дальнейшем в относительно стабильном виде. Это проявляется в том, что зарегистрированная в стандартных условиях и за достаточно большой интервал времени кривая является индивидуально характерной для данного обследуемого, если, конечно, его мозг не подвергался сильным воздействиям и повреждениям.

Снижение уровня функциональной активности сопровождается сокращением афферентного притока и большей зависимостью организации нейронной активности мозга от эндогенных механизмов. В этих условиях отдельные нейроны, объединяясь в большие синхронизированные группы, оказываются в большей зависимости от деятельности связанных с ними больших популяций нейронов. Мозговые системы работают в этих условиях как бы на резонансных режимах, в связи с чем ограничиваются возможности включения нейронов в новую активность и возможность их реагирования на поступающие извне стимулы. Такая синхронная активность, отражающаяся на ЭЭГ регулярными высокоамплитудными, но медленными колебаниями, соответствует меньшей внешней информационной содержательности, что совпадает с низким уровнем функциональной активности мозга, характерным для сна без сновидений, наркоза, глубокой комы. Процесс синхронизации активности нейронов приводит к нарастанию амплитуды волн на ЭЭГ в результате суммации во времени амплитуд синфазных колебаний.

Эффект гиперсинхронизации ЭЭГ в процессе связном дыхании выражен тем отчетливее, чем моложе обследуемый. У здоровых взрослых ЭЭГ является гораздо более резистентной к связном дыхании, увеличение амплитуды с падением частоты наблюдается редко и при связном дыхании, значительно превышающей по длительности стандартные для пробы 3 минуты. Напротив, у детей моложе 12-15 лет связное дыхание уже к концу 1 минуты закономерно приводит к замедлению волн ЭЭГ, нарастающему в процессе связном дыхании одновременно с увеличением амплитуды колебаний. По существующим воззрениям, эффект связного дыхания связан с церебральной гипоксией, развивающейся вследствие рефлекторного спазма артериол и уменьшения мозгового кровотока. Экспериментальные данные, полученные В.М. Окуджава (1969), показывают, что гипоксия приводит к деполяризации мембраны нейронов, повышению их возбудимости и общему деполяризационному сдвигу в коре, с чем и связано провоцирование медленноволновой активности.

По мнению Ч. Тарта (1996), состояние сознания – это очень сложная система, состоящая из таких компонентов как внимание, осознание, отождествление и физиологическое состояние. Различные динамические сочетания этих компонентов вызывают разные состояния, а изменение сознания может опираться на модификацию одного или более компонентов.

Для возникновения измененного состояния сознания требуется две базовые операции. Одна из них состоит в воздействии факторов, названных Ч. Тартом «разрушительными силами», то есть психологических и/или физиологических факторов, нарушающих стабилизирующие базовое состояние сознания процессы в центральной нервной системе. Если эта индукция успешна, «разрушительные силы» подводят различные структуры (подсистемы) к пределам их устойчивого функционирования, а затем выводят их за эти пределы, разрушая единство сложившейся функциональной системы и системную стабильность базового состояния сознания. После этого происходит вторая базовая операция – действие «формирующих сил», под которыми Ч. Тарт подразумевает психологические и/или физиологические воздействия, которые собирают структуры (подсистемы) в новую систему, на достижение которой направлен процесс. Чтобы эта новая система, то есть измененное состояние сознание, могла существовать определенное время, она должна создать собственные стабилизирующие ее процессы. При возврате к исходному состоянию сознания происходит повторение этих процессов как бы в обратной последовательности и после переходного периода человек переходит в свое привычное эмпирическое пространство.

Как показывают результаты наших исследований, в случае дыхательных психотехник «разрушительными силами» являются метаболические сдвиги в организме, индуцируемые гипокапнией, и вызванное этими сдвигами перераспределение мозгового кровотока.

Однако, несмотря на выраженные физиологические изменения при связном дыхании, измененного состояния сознания может и не возникнуть, так как базовое состояние сознания – это сложная система, стабилизируемая многими процессами, действующими одновременно.

Незадействованность психологических механизмов в ряде случаев может препятствовать более глубокому вхождению в процесс. И наоборот, более полное использование этих механизмов, чему служит проведение процессов в составе группы, подробная предварительная теоретическая подготовка, принятая в холотропных сессиях, ритуализация начала процесса, обмен мнениями среди участников и прочие эмпирически найденные приемы позволяют повысить эффект связном дыхании.

Ориентировочно роль психологических механизмов возникновения измененного состояния сознания может быть определена следующим образом. Из большого экспериментального материала, накопленного физиологами и клиницистами [В.Б. Малкин 1975, О.Г. Газенко и соавт. 1981, А.В. Потапов 1996] известно, что при проведении пробы с гипервентиляцией продолжительностью 3-6 мин в условиях лабораторий функциональной диагностики, то есть в отсутствии психологического контекста, спонтанно входят в процесс менее 30% обследуемых. Это так называемые лица «с безостановочным» дыханием. В то же время достаточно квалифицированному тренеру удается вызвать измененное состояние сознания практически у 100% участников тренингов. Отдавая себе отчет в некоторой некорректности прямого сопоставления этих данных, можно, тем не менее, утверждать, что роль психологических механизмов, приводящих к возникновению измененного состояния сознания при использовании дыхательных психотехник не на много ниже собственно физиологических механизмов, несмотря на их бесспорно ведущее и индуцирующее значение.

Одним из факторов, облегчающих вхождение в процесс является и предварительная релаксация. В условиях полноценной релаксации облегчается физиологическая синхронизация нейронной активности, так как «незанятость» нейронов мозга переработкой информации приводит к повышенной готовности отвечать реакцией возбуждения на импульсацию, приходящую из глубинных структур мозга.

Облегчает и усиливает реакцию гиперсинхронизации также недостаток ночного сна, гипогликемия. То есть при прочих равных условиях недостаточно отдохнувший и голодный пациент имеет больше шансов быстрее и более глубоко войти в процесс. Видимо аналогичный механизм имеет и ряд других методов, вызывающих измененное состояния сознания.