Куприянович л и биологические ритмы и сон

Во время сна работа мозга не прекращается, и спящий человек может воспринимать и даже запоминать словес­ную информацию. Работы по изучению метода обучения во сне проводились как у нас в стране (А. М. Свядощ, Л. А. Близниченко и др.), так и за рубежом (Ч. Элиотт, Ж. Женеве и др.). Многочисленные эксперименты по за­поминанию во сне показали эффективность такого метода обучения.

В учебной экспериментальной группе, организованной в 1964 г. В. П. Зухарем, за 60 ночных и столько же вечер­них занятий по английскому языку учащиеся усвоили до 2500 слов, словосочетаний и выражений. Проверка через 8 месяцев после обучения показала высокий уровень зна­ний языка. Занятия в состоянии сна позволяют запоми­нать слов в 2—3 раза больше, чем при обычном методе обучения. Однако наилучшее восприятие и запоминание информации происходят лишь в определенные стадии сна. Экспериментально установлено, что больше всего подхо­дят начальные стадии — дремота и поверхностный сон; со­вершенно не приемлемы глубокие стадии медленного сна.

Изучение биотоков мозга во время сна, проведенное Ю. А. Максимовым при помощи электроэнцефалографа, показало, что успешность усвоения материала находится в зависимости от ЭЭГ стадий сна; при доминирующем ритме электроэнцефалограммы в пределах 4—7 колеба­ний в секунду (тета-ритм) отмечены лучшие результаты. Оптимальный для запоминания уровень сна, названный информационным уровнем, соответствует его дремотным в поверхностным стадиям.

В ночном сне стадии с доминирующей частотой 4— 7 колебаний в секунду продолжаются сравнительно недолго — от 15 до 20 мин., после чего наступают глубокие стадии сна, при которых спящий перестает воспринимать информацию. Возможно, что целесообразно удлинить ста­дии сна, пригодные для обучения. Это позволило бы пода­вать информацию в течение большего промежутка вре­мени, а следовательно, увеличило бы объем запоминания.

В лаборатории клинической физиологии Научно-иссле­довательского института гигиены труда и профзаболева­ний АМН СССР проведены работы, направленные на под­держание сна на заданном уровне в течение определенно­го периода времени. Был разработан способ регулирова­ния сна, при котором длительность ЭЭГ-стадий с домини­рующим ритмом 4—7 колебаний в секунду возрастает в 2—2,5 раза по сравнению с обычным сном.

Поддержание сна на заданном уровне можно осуществ­лять при помощи автоматизированной системы управле­ния, в которой регулирование параметров воздействия происходит по принципу обратной связи при использова­нии биотоков мозга спящего человека.

В этой системе помимо биотоков мозга, служащих в качестве основного физиологического показателя глубины сна, можно использовать ритмы дыхания, сердечных со­кращений и движений глаз, а также биоэлектрическую активность мышц.

Автоматизированная система может не только следить за уровнем сна, поддерживая его на заданном уровне в течение необходимого промежутка времени, но и автома­тически включать магнитофон, подавать информацию для запоминания в наиболее благоприятный для этого момент.

По сравнению с методами обучения во сне, которыми пользовался В. П. Зухарь, метод автоматизированного уп­равления имеет, по нашему мнению, преимущество. Дело в том, что методы обучения во сне, не. предусматривающие обратной связи, не включают текст для запоминания в то время, когда обучающийся должен воспринимать инфор­мацию во сне. Но часто уровень сна обучающегося не со­впадает с учебной программой. В одном случае информа­ция для запоминания подавалась в тот момент, когда обу­чающийся не спал,— обучение во сне не происходило. Бо­лее того, звук передаваемого текста мешал ему заснуть. В другом случае обучающийся уже спал глубоким сном и не воспринимал передаваемой информации. Вполне по­нятно, что он ничего не запомнил.

Следовательно, необходим постоянный контроль за сном обучающегося хотя бы самыми простыми методами. В лаборатории экспериментальной фонетики Института языкознания им. А. А. Потебни АН УССР под руководст­вом Л. А. Близниченко использовались ритмы дыхания для определения глубины сна. Чем глубже сон, тем дыха­ние становится более редким, уменьшаясь от 16—18 вдо­хов и выдохов в минуту до 12—14. Для измерения ритма дыхания применяли манжетку, объем воздуха внутри кото­рой изменялся в такт с дыханием. В момент, когда дыха­ние становилось уреженным, включался магнитофон с текстом для запоминания.

Аппаратура для осуществления регулирования процес­сом обучения пока еще достаточно сложна. Надо пола­гать, что будут разработаны наиболее простые и доступ­ные для использования устройства регулирования обуче­ния во сне по биотокам мозга.

Исследования по обучению во сне лишь начинаются, но и сейчас методы обучения с управлением сна применяют­ся в целом ряде учебных институтов (наиболее успешно в Кишиневском государственном университете).

Дневные сеансы обучения имеют продолжительность не более 30 мин. При засыпании обучающегося включает­ся «гипноинформатор», из которого звучит магнитофонная запись текста на английском языке.

Проведенные в Кишиневском университете опыты по­казали высокую степень усвоения учащимися иностран­ных слов (почти 100%). Следовательно, найден еще один способ обучения, позволяющий использовать ритмы для управления мозговыми процессами.

Возникает вопрос, нельзя ли использовать для сти­муляции памяти биоциклы организма человека?

Как известно, функционирование каждого органа и системы организма человека имеет свой ритм. Все ритмы взаимосвязаны. Оптимальные ритмы, имеющие отношение к работе памяти, надо полагать, будут воздействовать на память, улучшая ее работу.

Целесообразное соответствие биоритмов в организме человека обеспечивает нормальную работу всех его орга­нов и систем. Так, ритм сердечных сокращений коррели­рует с частотой дыхания, что позволяет поддерживать на­сыщение крови кислородом на оптимальном уровне. На­блюдается соответствие ритмов тех органов, которые настроены на запоминание движений. Интересен тот факт, что слух человека дает наибольшую точность оцен­ки интервала времени 0,5—0,7 сек., характеризующий темп движений при ходьбе. Этот промежуток времени в свою очередь соответствует периоду сокращения сердца, длящемуся 0,8 сек. (при 75 ударах в минуту): на сокра­щение желудочков приходится 0,3 сек., на покой — 0,5 сек.

Надо полагать, что с оптимальным восприятием и за­поминанием информации связаны ритмы ходьбы и такие физиологические ритмы организма, как частота сердеч­ных сокращений, дыхания, биотоков мозга и мышц. Из­вестно, что в Древней Греции ученики во время занятий ходили — это улучшало работу памяти. Имеет большое значение соответствие ритмов чтения художественного произведения и дыхания. Благодаря этому у слушателей возникает особое эмоциональное состояние.

В настоящее время у нас в стране и за рубежом ве­дутся работы по выявлению взаимосвязи ритмов организ­ма человека с работой памяти. Какие биологические рит­мы лучше всего использовать для улучшения памяти, сказать трудно — это покажет эксперимент. Подача ин­формации с частотой альфа-ритма увеличивает объем за­поминаемого материала, хотя текст воспринимается не­осознанно.

Для улучшения работы памяти необходимо учитывать не только микроциклы (периодичность сердечных сокра­щений, дыхания, движений глаз, биоэлектрической актив­ности мозга и мышц), но и макроциклы (годовая, месяч­ная и суточная смена умственной активности). В послед­нее время обнаружен еще один цикл изменения интенсив­ности работы мозга — полуторачасовой. Примерно через каждые полтора часа у человека возникают периоды по­вышенной активности. В этом ритме, например, происхо­дит сокращение мышц желудка, периодически обостря­ется внимание, колеблется настроение и т. д. Интересно, что в этом цикле находит свое отражение фазовая цик­личность ночного сна, проявляющаяся в смене быстрого и медленного сна. Примерно через каждые полтора часа у человека возникают сновидения, учащается пульс, по­являются быстрые движения глаз, повышается электриче­ская активность мозга.

Полуторачасовые циклы проявляются у человека не­зависимо от того, спит он или бодрствует. Об использовании этих циклов в ночное время говорилось ранее. Боль­шое значение для улучшения работы памяти имеет их рациональный учет в течение дня. На фоне суточного из­менения умственной работоспособности можно определить полуторачасовые циклы (по усилению активности внима­ния, сосредоточенности и т. д.). Эти циклы желательно использовать для умственного труда с наибольшей произ­водительностью.

Все макроциклы изменения умственной активности, начиная с годичного и кончая полуторачасовым, в какие-то периоды времени накладываются друг на друга. Если их фазы совпадают, то возникают наиболее благоприят­ные условия для умственной работы, при несовпадении — происходит компенсация, и умственная активность сохра­няет свой прежний средний уровень.

Более продолжительные циклы, например годовые, в основном определяют средний уровень интенсивности ра­боты мозга. Вариации взаимодействия осуществляются между короткими циклами. Все это приводит к тому, что практически не существует четких биоциклов, а в некото­рых случаях даже трудно определить их существование. Это прежде всего относится к таким биоритмам, как эмо­циональный и интеллектуальный. Они-то и определяют работу памяти.

Положение усугубляется еще и тем, что на биоритмы влияют внешние факторы (это социальные, бытовые и др. влияния), а также внутренние воздействия (сила воли, тренировка и т. п.), сглаживающие их проявление. Но все же эмоциональный и интеллектуальный биоциклы суще­ствуют (это доказано учеными) и их приходится учиты­вать при работе памяти. Для стимуляции процесса запо­минания в какой-то момент бывает необходимо усилить один из биоциклов. В этом случае на обучающегося мож­но воздействовать каким-либо из физических факторов, например светом, звуком, теплом, электромагнитным по­лем, ультравысокой частотой и т. д. В последних работах некоторых советских ученых показано, что при ультра­фиолетовой стимуляции мозга происходит смещение или изменение интенсивности биоритмов мозга. Управляя фи­зиологическими циклами и системами организма человека, надо полагать, можно будет регулировать такие «психоло­гические» ритмы, как эмоциональный и интеллектуаль­ный, что имеет значение для улучшения работы памяти.

Ранее говорилось о ритмах творческой активности в периоды максимумов излучения Солнца, которые могут быть получены путем воздействия на мозг человека сла­быми электромагнитными полями. Возможно, что искус­ственное создание условий для работы мозга (в том число и для памяти) важно было бы для людей творческого труда. В этом случае человек управлял бы «психологиче­скими» биоритмами и ему не пришлось бы ждать, когда придет вдохновение. Решение проблемы управления «пси­хологическими» биоциклами имеет большое значение для человека.