Методы изучения и диагностики эмоций

Изучение физиологических механизмов эмоций – многосторонний процесс, который включает эксперименты на животных, связанные с раздражением и разрушением отдельных участков мозга, изучение особенностей эмоционального реагирования у пациентов с различными поражениями мозга, а также лабораторные исследования здоровых людей при переживании ими искусственно создаваемых эмоциогенных ситуаций.

Электрическая стимуляция мозга.Стимуляция разных отделов мозга через вживленные электроды нередко вызывает эмоциональные переживания у пациентов, а также своеобразные изменения поведения у животных.

При стимуляции различных отделов гипоталамуса у кошки может быть получена, например, реакция «бегства», когда животное отчаянно ищет убежища. Стимуляция образований среднего мозга ведет к активации с положительной или отрицательной эмоциональной окраской или к состоянию успокоения. Раздражение передней и нижней поверхности височной доли вызывает чувство страха; переднего и заднего отделов гипоталамуса – тревоги и ярости; перегородки – наслаждения; миндалевидного тела – страха, ярости и гнева, а в некоторых случаях и удовольствия.

Широкую известность приобрели опыты Д.Олдса, в которых крысам вживляли электроды в разные области гипоталамуса. Крысы, обнаружив связь между нажатием педали и получением стимуляции, в некоторых случаях продолжали стимулировать свой мозг с поразительным упорством. Они могли нажимать на педаль по несколько тысяч раз в час в течение десяти часов, доходя до полного изнеможения. Участки гипоталамуса, которые крысы стремились раздражать, получили название «центров удовольствия». По аналогии с этим были выявлены участки мозга, раздражения которых животные всеми силами старались избегать.

У крысы 35 % клеточного пространства мозга связано с положительной эмоциогенной системой, 5 % с отрицательной и 60% с отсутствием побуждения к повторению или избеганию стимуляции. Принципиальная организация эмоциогенных систем мозга оказалась весьма сходной у представителей разных отрядов млекопитающих.

Электростимуляцию проводили также у некоторых больных во время операций на головном мозге. Некоторые из таких операций проходят без общего наркоза, поскольку манипуляции с мозговой тканью не вызывают боли. Во время подобной операции с больным вступали в контакт и выясняли, что он испытывает при раздражении тех или иных точек. Больные нередко сообщали о приятных ощущениях, возникавших при раздражении участков мозга, которые примерно соответствуют расположению «центров удовольствия» у животных. Точно также были выявлены участки, раздражение которых вызывало неприятные ощущения.

Разрушение мозга.Частично влияние повреждения разных отделов мозга было проанализировано выше, когда рассматривалась проблема морфофизиологического субстрата эмоций. Клиника очаговых поражений мозга дает немало сведений о том, как влияют на протекание эмоциональных переживаний человека повреждение лобных долей мозга, левого и правого полушария.

Наряду с этим имеется большой массив экспериментальных исследований на животных, в которых проводилось целенаправленное разрушение или удаление отдельных эмоциогенных зон с целью выявления эффектов этого вмешательства. Хорошо известны эксперименты на обезьянах с разрушением миндалевидного ядра, в результате чего ранее доминирующий в группе самец занимал самое низкое положение в стадной иерархии.

Диагностика эмоциональных переживаний.Физиологические проявления эмоциональных переживаний здорового человека широко исследуются в лабораторных условиях. При этом, как правило, используется метод психологического моделирования, т.е. либо создаются условия, непосредственно вызывающие у индивида эмоциональное напряжение (например, критические замечания в адрес его деятельности в условиях эксперимента), либо испытуемому предъявляют внешние стимулы, заведомо провоцирующие возникновение тех или иных эмоций (например, фотографии, вызывающие отвращение). При изучении физиологических коррелятов эмоциональных переживаний обычно сравниваются данные, полученные в состоянии покоя и при эмоциональном напряжении.

Изучение мимики лица.По выражению лица человека нередко можно определить, какие чувства он переживает. Особенности мимики при переживании эмоций получили название лицевой экспрессии. В работах П.Экмана была разработана особая техника идентификации эмоций по выражению лица. Существует атлас фотоэталонов лицевой экспрессии для шести базисных эмоций: гнева, страха, печали, отвращения, удивления, радости. Кроме этого, была детально изучена анатомия лицевых мышц, было выделено 24 варианта реакций отдельных мышц и 20 вариантов, отражающих работу групп мышц. Проводилось прямое сопоставление силы переживания с активностью мышц лица. Оказалось, например, что переживание счастья связано с активностью большой скуловой мышцы. Чем сильнее активность этой мышцы, тем выше уровень субъективной оценки переживаемого «счастья» при просмотре приятного фильма. По активности большой скуловой мышцы можно предсказывать появление положительного эмоционального переживания. В то же время отрицательные эмоции (гнев, печаль) сочетаются с подавлением активности большой скуловой мышцы и возрастанием активности мышцы нахмуривания.

Электрическая активность кожи(ЭАК), измеряемая с поверхности ладони, широко используется в качестве индикатора эмоциональных состояний человека. По величине ЭАК или КГР (кожно-гальваническая реакция) можно определить уровень эмоционального напряжения человека (причем установлен вид математической связи между силой эмоций и амплитудой КГР). В то же время по КГР практически невозможно установить качественную характеристику переживаемой эмоции, т.е. сказать, какую именно эмоцию испытывает человек. Предполагается, что фазический и тонический компоненты КГР могут иметь разное отношение к качеству и интенсивности переживаемых эмоций. Причем фазическая КГР является в большей степени индикатором интенсивности и в меньшей степени – специфичности эмоций. Есть также некоторые основания считать4 что реакции тонического типа более связаны с мозговыми механизмами, отвечающими за реакцию страха, а фазические компоненты могут служить индикаторами предвосхищения, прогнозирования эмоционально-положительных стимулов. В то же время собственно КГР не может служить показателем однозначного определения специфичности эмоций, а является индикатором неспецифической активации.

Реакции сердечно-сосудистой системы.Изменения деятельности сердца, вне зависимости от того, идет ли речь об урежении или учащении сердечных сокращений, служат наиболее надежными объективными показателями степени эмоционального напряжения у человека по сравнению с другими вегетативными функциями при наличии следующих условий: эмоциональное переживание характеризуется сильным напряжением и не сопровождается физической нагрузкой.

Сильное эмоциональное напряжение без всякой физической нагрузки может существенно изменять частоту сердечных сокращений. Например, у переводчиков-синхронистов частота сердечных сокращений (ЧСС) во время работы достигает иногда 160 ударов в минуту. При этом даже значительная физическая нагрузка у них же увеличивает ЧСС до 145 ударов в минуту.

Электроэнцефалографические (ЭЭГ) показатели эмоций.Экспериментальные исследования свидетельствуют о том, что можно выделить ЭЭГ-показатели эмоционального напряжения. Установлено, что для состояния покоя характерно преобладание синхронизирующих влияний, что соответствует хорошо выраженному альфа-ритму. Одним из ЭЭГ-симптомов эмоционального возбуждения служит усиление тета-ритма с частотой колебаний 4 – 7 Гц, сопровождающее переживание как положительных, так и отрицательных эмоций. По своему происхождению тета-ритм связан с кортико-лимбическим взаимодействием. Предполагается, что усиление тета-ритма при эмоциях отражает активацию коры больших полушарий со стороны лимбической системы.

Динамика ЭЭГ-активности при эмоциональных переживаниях выглядит следующим образом.

При положительных эмоциях усиливается возбуждение, однако одновременно наблюдается нарастание тормозящих влияний. Это обстоятельство проявляется периодами экзальтации (возрастанием амплитуды ЭЭГ-колебаний) альфа-волн и усилением тета-активности. При сильных положительных эмоциях может наблюдаться депрессия альфа-ритма и усиление высокочастотных бета-колебаний. По некоторым представлениям, одновременная активация возбуждающих и тормозных механизмов, полноценность «тормозной защиты» мозговых структур лежат в основе относительной безвредности для организма даже сильных положительных эмоций.

Для отрицательных эмоциональных переживаний наиболее типична депрессия альфа-ритма и нарастание быстрых колебаний. Необходимо подчеркнуть, что на первых этапах развития таких эмоций тормозные влияния еще продолжают возрастать, что проявляется усилением тета- и альфа-активности. Однако в отличие от положительных эмоций напряжение стабилизирующих механизмов вскоре преодолевается растущим возбуждением.

Специфические изменения возникают в ЭЭГ на том этапе, когда отрицательные эмоции приобретают застойный характер (глубокое горе, сильный страх, переходящий в оцепенение и т.д.). На фоне все еще повышенного тонуса здесь наблюдается явное преобладание тормозящих влияний с появлением в ЭЭГ медленных волн.

Статистические методы ЭЭГ в оценке эмоций.Особое направление в изучении физиологии эмоций составляют исследования, в которых используются статистические методы оценки спектров ЭЭГ, пространственно-временной синхронизации биопотенциалов, вызванные потенциалы, сверхмедленная ритмическая активность мозга. Установлено, например, что сверхмедленные колебания потенциалов ЭЭГ отражают эмоциональные состояния испытуемых. Обнаружено также, что увеличение субъективной оценки отрицательного эмоционального состояния у здоровых людей связано с возрастанием синхронизации потенциалов, регистрируемых в лобных отделах мозга (особенно в левой лобной доле) с потенциалами, регистрируемыми в правой височной области (при переживании неудачи и болевых ощущениях).

Аффективный тонус отражается в показателях синхронизации ЭЭГ височных зон. Особенности эмоционального состояния здоровых испытуемых, полученные с помощью проективных методик, коррелируют с фоновыми значениями показателей синхронизации лобного и правого височного отведений: увеличение этих показателей соответствовало усилению отрицательных эмоций, уменьшение – усилению положительных эмоций. Некоторые личностные характеристики (по тесту Кетелла – аффективность, эмоциональная устойчивость, экстраверсия) также коррелировали с динамикой соотношения показателей синхронизации. У больных с поражением левого полушария и преобладанием отрицательного эмоционального фона наблюдалось повышение синхронизации лобных и правого височных отведений, а у больных с поражением правого полушария с общим позитивным эмоциональным фоном – те же показатели уменьшались.

Таким образом, показатели пространственной синхронизации биопотенциалов, регистрируемых в лобных и височных отделах мозга, могут быть использованы для изучения эмоциональных состояний в норме и при локальных повреждениях мозга.

В настоящее время еще нет полного представления о всех возможных психофизиологических показателях различных эмоциональных реакций и состояний. Очевидно, однако, что в подавляющем большинстве случаев выделенные корреляты и средства диагностики эмоций не обладают необходимой мерой специфичности. Другими словами, изменения большинства показателей не позволяют судить о качестве мотивационного и эмоционального напряжения, а лишь о его динамике во времени и отчасти о силе.

Одним из путей, который поможет раскрыть психофизиологические закономерности эмоционально-потребностной сферы человека, должно стать комплексное психологическое, морфофизио-логическое и нейрохимическое изучение всей совокупности процессов, обеспечивающих функционирование этой сферы в индивидуальном развитии.

Изучение эмоций с помощью ПЭТ.В исследованиях Н.П. Бехтеревой и ее сотрудников при помощи ПЭТ, изучались состояния счастья, грусти и отвращения. Регистрировались повышение активности в таламусе и медиальной префронтальной коре, передних и задних височных структурах. Состояние счастья отличалось от грусти большей активностью вблизи вентрально-медиальных отделов лобной коры. Иными словами, при помощи ПЭТ можно различать работающие области коры и подкорки, отвечающие за положительные и отрицательные эмоции. Возможно, что с помощью ПЭТ можно увидеть разницу между эмоциями, вызванными внешними и внутренними факторами.

По Медведеву, эмоциональная нестабильность связана с нарушением обмена веществ, в то время как эмоциональная стабильность обеспечивается целым рядом нейрогуморальных компенсаторных механизмов.

Эмоции, по Бехтеревой, оказываются важнейшим фактором, определяющим СМФП – сверхмедленные физиологические процессы. Переживание эмоций связано с разнонаправленными сдвигами постоянного потенциала. Прекращение эмоций связано с возвращением постоянного потенциала к норме. В том случае, если защитная реакция (т.е. сдвиги постоянного потенциала) становятся избыточными, собственно потенциал опускается ниже оптимального во всех зонах мозга, что приводит к состоянию эмоциональной тупости.

Рекомендуемая литература

1. Блок В. Уровни бодрствования и внимание// Экспериментальная психология / под ред. П.Фресса и Ж.Пиаже.– М.: Прогресс, 1970.
2. Блум Ф., Лайзерсон А., Хорстедтер Л. Мозг, разум и поведение. – М.: Мир, 1988.
3. Власов Н.А., Вейн А.М.,Александровский Ю.А. Регуляция сна. – М.: Наука, 1983.
4. Гримак Л.П. Введение в психологию активности. – М.: Политиздат, 1987.
5. Данилова Я.Я. Психофизиологическая диагностика функциональных состояний. – М.: МГУ, 1992.
6. Данилова Н.Н. Психофизиология. – М.: Аспект Пресс, 1998.
7. Изард К.Е. Эмоции человека. – М.: МГУ, 1980.
8. Кшпаев-СмыкЛ.А. Психология стресса. – М.: Наука, 1983.
9. Куприянович Л.Б. Биологические ритмы и сон. – М.: Наука, 1976.
10. Ларионов А. В., Эрзяйкин П. А. Сон и сновидения. – Екатеринбург, 1996.
11. Ротенберг С.М., Бондаренко СМ. Мозг. Обучение. Здоровье. – М.: Просвещение, 1989.
12. Симонов П.В. Эмоциональный мозг. – М.: Наука, 1981.
13. Хамская Е.Д., Башова Н.Я. Мозг и эмоции. – М., 1992.
14. Эверли Дж.С., Розенфельд Р. Стресс. Природа и лечение. – М.: Медицина, 1985.

Раздел III.Психофизиология познавательной сферы