Современные психофизиологические исследования решения когнитивных задач в условиях стресса
Ключевые слова:
психофизиология стресса, решение когнитивных задач, индивидуально-типологические особенности, ЭЭГ, принятие решений, темперамент, стрессоустойчивость, кратковременный стресс, умственный стрессАннотация
Термин стресс является одним из наиболее употребляемых понятий,
используемых при описании особенностей человеческого поведения и функционирования психики человека в сложных ситуациях. В условиях современных технологий, возрастающей роли коммуникации между людьми и необходимости быстро принимать решения, изучение стресса становится всё более актуальным.
В российской науке, на сегодняшний день, имеются работы, посвященные
изучению поведенческого уровня стресса и его теоретическому обоснованию.
Однако, при желании понять и изучить нейро- и психофизиологические особенности обеспечения мышления в условиях стресса, отечественный исследователь сталкивается с практически полным отсутствием современных
русскоязычных исследований, посвященных данной проблематике, в то время, как зарубежные исследователи активно работают в данном направлении уже более десяти лет.
В настоящем исследовании рассмотрены основные психофизиологические
механизмы обеспечения мышления в условиях кратковременного стресса,
которые были обнаружены и описаны в современных зарубежных исследованиях. Показано, что механизмы мышления и принятия решений человеком в состоянии покоя и состоянии стресса имеют совершенно разную природу и между собой не имеют практически ничего общего. Обобщены довольно обширные сведения, касающиеся паттернов электрофизиологического и вегетативного функционирования организма во время решения когнитивных задач, как в условиях покоя, так и в условиях стресса. Выявлены имеющиеся противоречия, касающиеся наиболее характерных маркеров когнитивной деятельности в условиях стресса. Рассмотрены основные методы и способы изучения особенностей мышления в условиях стресса. Полученные данные, в целом, согласуются с большинством российских исследований в области теории стресса, а также дополняют и расширяют имеющиеся представления о психофизиологических механизмах различных моделей стрессового поведения, описанных российскими учёными.
Библиографические ссылки
Жуков Д. А. Стой, кто ведет? Биология поведения человека и других зверей: в 2 т. – М.:
Альпина-нон-фикшн, 2015. – 427 с.
Китаев-Смык Л. А. Психология стресса. Психологическая антропология стресса. – М.: Академический Проект, 2009. – 943 с.
Боякова А. А. Эмоциональный интеллект и стрессоустойчивость // Развитие профессионализма. – 2016. – № 1. – С. 189.
Грищенко Е. В. Стрессоустойчивость как элемент интегративного свойства личности / Инновационные процессы в развитии общества. Материалы II международной конференции. – Саранск: ООО «ЮрЭксПрактик», 2014. – С. 349–352.
Калашникова М. М., Рысева Ю. В. Развитие стрессоустойчивости оперативных сотрудников полиции / Вопросы. Гипотезы. Ответы: наука XXI века. – 2014. – С. 335–354.
Brouwer A. M., Neerincx M. A., Kallen V. et al. EEG alpha asymmetry, heart rate variability
and cortisol in response to Virtual Reality induced stress // Journal of Cyber Therapy and
Rehabilitation. – 2011. – Vol. 4. – № 1. – P. 83–99.
Papousek I., Weiss E. M., Schulter G. et al. Prefrontal EEG alpha asymmetry changes
while observing disaster happening to other people: cardiac correlates and prediction of
emotional impact // Biological Psychology. – 2014. – Vol. 103. – P. 184–194. DOI: 10.1016/j.biopsycho.2014.09.001
Bali A., Jaggi A. S. Clinical experimental stress studies: methods and assessment. Reviews in
the neurosciences. – 2014 – Vol. 26. – P. 555– 579. – DOI: 10.1515/revneuro-2015–0004
Zschucke E., Renneberg B., Dimeo F. et al. The stress-buffering effect of acute exercise:
evidence for HPA axis negative feedback // Psychoneuroendocrinology. – 2015. – Vol. 51. – P. 414–425. DOI: 10.1016/j.psyneuen.2014.10.019.
Aschbacher K. O’Donovan A. et al. Good stress, bad stress and oxidative stress: insights from
anticipatory cortisol reactivity // Psychoneuroendocrinology. – 2013. – Vol. 38. – P. 1698–1708. DOI: 10.1016/j.psyneuen.2013.02.004
Al-Shargie F., Tang T.B., Kigughi M. Assessment of mental stress effects on prefrontal cortical
activities using canonical correlation analysis: an fNIRS-EEG study // Biomedical Optics Express. – 2017. – Vol. 8. – № 5. – P. 2593–2598. DOI: 10.1364/BOE.8.002583
Lin C-T., King J-T., Gupta A. et al. The Influence of Acute Stress on Brain Dynamics during
Task Switching Activities // IEEE Access. – 2017. – Vol. 6. – P. 3249–3255. DOI: 10.1109/ACCESS.2017.2787673
Oathes D.J., Ray W.J., Yamasaki A.S. et al. Worry, generalized anxiety disorder, and emotion: Evidence from the EEG gamma band // Biological Psychology. – 2008. – Vol. 79. – P. 165– 170. DOI: 10.1016/j.biopsycho.2008.04.005
Arnsten A. F. Stress weakens prefrontal networks: molecular insults to higher cognition // Nature Neuroscience. – 2015. – Vol. 18. – № 10. – P. 1376–1385. DOI: 10.1038/nn.4087
Bigert C., Bluhm G., Theorell T. Saliva cortisol – a new approach in noise research to study stress effects // International Journal of Hygiene and Environmental Health. – 2005. – Vol. 208. – P. 227–230. DOI: 10.1016/j.ijheh.2005.01.014
Arnsten A. F. Stress signalling pathways that impair prefrontal cortex structure and function // Nature Reviews Neuroscience. – 2009. – Vol. 10. – № 6. – P. 410–422. DOI: 10.1038/nrn2648
Dedovic K., D’Aguiar C., Pruessner J.C. What stress does to your brain: a review of neuroimaging studies // The Canadian Journal of Psychiatry. – 2009. – Vol. 54. – P. 6–15. DOI: 10.1177/070674370905400104
Vorobeva E. V. EEG spectral power during the performance of mental tasks and individual
profile asymmetry of twins // International Journal of Psychophysiology. – 2012. Vol. 85. – № 3. – P. 424. DOI: 10.1016/j.ijpsycho.2012.07.157
Vorobeva E. V. EEG spectral power and individual profile asymmetry of twins // International
Journal of Psychology. – 2012. – Vol. 47. – № S1. – P. 146. DOI: 10.1080/00207594.2012.709089
Wickens J. R., Horvitz J. C., Costa R. M. & Killcross S. Dopaminergic mechanisms in actions and
habits // Journal of Neuroscience. – 2007. – Vol. 27. – № 31. – P. 8181–8183. DOI: 10.1523/JNEUROSCI.1671–07.2007
Quaedflieg C.W.E.M., Meyer T. et al. The functional role of individual-alpha based
frontal asymmetry in stress responding // Biological psychology. – 2015. – Vol. 104. – P. 75–81. DOI: 10.1016/j.biopsycho.2014.11.014.
Jun G., Smithe K.G. EEG based Stress Level Identification // IEEE International Conference
on Systems, Man, and Cybernetics. – 2016. – P. 3270–3274.
Al-Shargie F.M. et al. Mental stress quantification using EEG signals // International Conference
for Innovation in Biomedical Engineering and Life Sciences. – 2015. – P. 15–19. DOI: 10.1007/978–981-10–0266-34
Seo S-H., Lee J. T. Stress and EEG // Convergence and Hybrid Information Technologies. – 2010. – P. 413–426. DOI: 10.5772/9651
Thibodeau R., Jorgensen R. S., Kim S. Depression, anxiety, and resting frontal EEG asymmetry: a metaanalytic review // Abnormal Psychology. – 2006. Vol. 115. – № 4. – P. 715–729. DOI: 10.1037/0021–843X.115.4.715
Tops M., Peer van J. M., Wester A. E. et al. Statedependent regulation of cortical activity
by cortisol: an EEG study // Neuroscience Letters. – 2006. – Vol. 404. – № 1–2. – P. 39–43. DOI: 10.1016/j.neulet.2006.05.038
Lewis R. S., Weekes N. Y., Wang T. H. The effect of a naturalistic stressor on frontal EEG asymmetry, stress, and health // Biological Psychology. – 2006. – Vol. 75. – P. 239–247. DOI: 10.1016/j.biopsycho.2007.03.004
Gartner M., Grimm S., Bajbouj M. Frontal midline theta oscillations during mental arithmetic:
effects of stress // Frontiers in Behavioral Neuroscience. – 2015. – Vol. 9. – P. 96. DOI: 10.3389/fnbeh.2015.00096
Minguillon J., Lopez-Gordo M., Pelayo F. Stress Assessment by Prefrontal Relative Gamma // Frontiers in Computational Neuroscience. – 2016. – Vol. 10. – P. 101 DOI: 10.3389/fncom.2016.00101
Yu X., Zhang J., Xie D. et al. Relationship between scalp potential and autonomic nervous
activity during a mental arithmetic task // Autonomic Neuroscience: Basic and Clinical. –
– Vol. 146. – P. 81–86. DOI: 10.1016/j.autneu.2008.12.005
Hosseini S. A., Khalilzadeh M. A. Emotional stress recognition system using EEG and
psychophysiological signals: Using new labelling process of EEG signals in emotional
stress state // International Conference on Biomedical Engineering and Computer Science, ICBECS. – 2010. DOI: 10.1109/ICBECS.2010.5462520
Sharma N., Gedeon T. Modeling stress recognition in typical virtual environments //
Proceedings of the 7th International Conference on Pervasive Computing Technologies for
Healthcare. – 2013. – P. 17–24. DOI: 10.4108/icst.pervasivehealth.2013.252011
Wang H., Braun C., Enck P. Stress social exclusion How the brain reacts to social stress
(exclusion) – A scoping review // Neuroscience & Biobehavioral Reviews. – 2017. – Vol. 80. –
P. 80–88. DOI: 10.1016/j.ynstr.2016.11.001
Melissa A. Birkett The Trier Social Stress Test Protocol for Inducing Psychological Stress //
Journal of Visualized Experiments. – 2011. – Vol. 56. DOI: 10.3791/3238
Skoluda N., Strahler J., Schlotz W. et al. Intraindividual psychological and physiological
responses to acute laboratory stressors of different intensity // Psychoneuroendocrinology
– 2015. – Vol. 51. – P. 227–236. DOI: 10.1016/j.psyneuen.2014.10.002
Gaillard A. W. Comparing the concepts of mental load and stress // Ergonomics. – 1993. –
Vol. 36. – № 9. – P. 991–1005.
Lazarus R. S., Folkman S. Stress, Appraisal, and Coping // Springer Publishing Company. New
York, 1984. – P. 445.
Qi M., Gao H., Guan L. et al. Subjective Stress, Salivary Cortisol, and Electrophysiological
Responses to Psychological Stress // Frontiers in Psychology. – 2016. – Vol. 7. – P. 229. DOI: 10.3389/fpsyg.2016.00229
Reisman S., Measurement of Physiological Stress // IEEE Bioengineering Conference.
Proceedings of the IEEE 1997 23rd Northeast – 1997. – P. 21–23. DOI: 10.1109/NEBC.1997.594939
Sahrim L., Zunairah M., Mustafa M. et al. Development of EEG-based stress index // 2012
International Conference on Biomedical Engineering (ICoBE). – 27–28 February 2012. – Penang. – P. 460–466. DOI: 10.1109/ICoBE.2012.6179059
Ермаков П. Н., Воробьева Е. В., Яцык Г. Г. Индивидуальные особенности стрессорного
реагирования во время психофизиологического исследования с применением полиграфа // Российский психологический журнал. – 2016. – Т. 13. – № 2. – С. 156–168.
Foley P., Kirschbaum C. Human hypothalamuspituitary-adrenal axis responses to acute
psychosocial stress in laboratory settings // Neuroscience and Biobehavioral Reviews. – 2010. – Vol. 35. – № 1. – P. 91–96. DOI: 10.1016/j.neubiorev.2010.01.010
Chrousos G.P. Stress and disorders of the stress system // Nature Reviews Endocrinology. –
– Vol. 5. – № 7. – P. 374–381. DOI: 10.1038/nrendo.2009.106
Strahler J., Rogleder N., Wolf J. Acute psychosocial stress induces differential short-term changes in catecholamine sensitivity of stimulated inflammatory cytokine production
// Brain, Behavior, and Immunity. – 2014. – Vol. 43. – P. 139–148. DOI: 10.1016/j.bbi.2014.07.014
Lundberg U., Frankenhaeuser M. Pituitaryadrenal andsympathetic-adrenal correlates of
distress and effort // Journal of Psychosomatic Research. – 1980. – Vol. 24. – № 3–4. – P. 125–
DOI: 10.1016/0022–3999(80)90033–1
