Страница:
Опыты ставились на 9 взрослых лицах, у которых исследовался глазомер (нахождение середины 20-сантиметровой линейки) при близком расстоянии линейки от глаз (40–50 см), при среднем расстоянии (90-100 см) и при большом расстоянии (2,5–3 м). В каждой серии измерения глазомера производились по 10 раз, затем высчитывалась средняя ошибка.
При близком расстоянии в среднем для всех испытуемых ошибка равнялась 2,23 мм, при среднем расстоянии – 1,42 мм, при большом расстоянии – 1,50 мм.
Таким образом, как в отношении двигательных функций, так и в отношении функций восприятия и оценки раздражителя первым признаком оптимального состояния работающей системы является максимальное проявление изучаемой функции.
Ряд авторов подтвердили это. Л. В. Латманизова (1949) пришла к выводу, что оптимальный ритм нерва обладает тем преимуществом, что он может длительно воспроизводиться синхронно с раздражением без признаков трансформации (урежения), угнетения или утомления. М. И. Виноградов (1947), характеризуя оптимальный темп работы, говорит, что при этом темпе человек может работать длительное время.
Что касается моторной функции двигательной системы, эти отношения были выявлены в исследовании Е. П. Ильина и Г. П. Пауперо-вой (1967): максимальная быстрота реагирования (наименьшие латентный период и время двигательной реакции) оказалась наибольшей при средних степенях растяжения мышц. При этом же растяжении колеблемость изученных показателей также оказалась наименьшей (табл. 3.2).
Подтверждение упомянутым данным имеется в работе О. А. Ко-нопкина (1959), который отмечает, что ускорение движения конвейерной ленты за пределы оптимального темпа приводило к росту временной вариативности выполнения операций и к увеличению количества ошибок.
Аналогичный факт (уменьшение колеблемости при оптимальном состоянии) выявлен в моем исследовании и в отношении сензорной функции двигательной системы.
Изучение точности движений при различных амплитудах показало, что наименьшая колеблемость наблюдается при оптимальной амплитуде движений. Разброс повышается при увеличении или уменьшении амплитуды по сравнению с оптимальной. Чем дальше амплитуда от оптимальной, тем вариабильность больше (табл. 3.3).
Колеблемость выражалась в данном случае в двух показателях. Первый – амплитуда колебаний – демонстрировал разницу между наибольшей и наименьшей величинами показателя (размах колебаний) в процентах. Второй показатель – коэффициент изменчивости – статистический, служил проверкой для достоверности с точки зрения статистики вычисляемого нами показателя – амплитуды колебаний. Как видно из табл. 3.2, принципиальных различий в динамике колеблемости, выраженной двумя способами, нет. Поэтому можно считать, что выявленная динамика изменения амплитуды колебаний отражает истинное положение вещей.
При изучении глазомера была получена та же закономерность – при среднем расстоянии наряду с большей точностью наблюдалась и наименьшая колеблемость. Так, при малом расстоянии амплитуда колебаний равнялась 5,6 %, при среднем – 4,0, при большом – 4,4 %.
Данные других авторов также свидетельствуют, что при оптимальных условиях – колеблемость наименьшая. З. А. Бычкова (1963) показала, что оптимальный интервал между раздражителями давал и наименьший размах колебаний латентного периода. С. М. Арутюнян (1964) отмечает, что для правильного ритма движений у штангистов оптимальным является вес, равный 90–95 % максимального. С приближением к оптимальному весу уменьшалась вариативность параметров движения.
Исходя из этих фактов можно заключить, что третьим признаком оптимального состояния является наибольшая стабильность проявления максимума функции.
Итак, в отношении сензорной функции двигательной системы еще одним признаком следует признать адекватность оценки раздражителя по качеству.
Сходное явление можно выявить и в отношении моторной функции двигательной системы. Так, в упомянутом исследовании Ильина и Пауперовой было получено, что чрезмерная стимуляция мышц их растяжением приводит к увеличению времени реагирования вместо его уменьшения. Собственно, это следует и из закона оптимума-пес-симума Введенского, согласно которому сверхоптимальные по силе раздражители приводят к различным фазам парабиоза (уравнительной и парадоксальной).
Тот факт, что отмеченная особенность встретилась нам только у одной трети обследованных лиц, не может служить опровержением его как самостоятельного признака оптимального состояния. Следует учесть, что брались относительно большие интервалы между оптимальной и задаваемой амплитудами (5 град.), при которых свойство инерционности могло и не выявиться. Несомненно, что при меньших различиях в амплитудах таких случаев было бы гораздо больше.
Данное свойство оптимального состояния проявлялось и при воспроизведении мышечных усилий.
Сходные закономерности также имеются в литературных данных, относящихся к моторной функции двигательной системы.
Если судить о периоде врабатывания по уменьшению латентного периода моторных реакций, то данные С. И. Горшкова (1963) также могут свидетельствовать о более быстрой врабатываемости при средних нагрузках: при небольших нагрузках латентный период снижается до самого конца работы, т. е. долгое время не наступает максимальная работоспособность; при средней нагрузке латентный период достигает наименьших величин уже к середине работы; при больших нагрузках латентный период сразу увеличивается, т. е. работоспособность по этому показателю вообще не увеличилась.
Данные Е. А. Бабаевой (1938), согласно которым предварительная работа в большем или меньшем темпе, чем рабочий (оптимальный), увеличивала период врабатывания (по темпу), а предварительная работа в рабочем (оптимальном) темпе ускоряла период врабатывания (по сравнению с врабатыванием без предварительной работы), также можно рассматривать как доказательство того, что при оптимальных условиях период врабатывания короче.
В. И. Завьялов (1962) показал, что длительность восстановительного периода для мышц кролика наиболее короткая при средних степенях утомления.
Суммируя все эти данные, можно прийти к выводу, что при оптимальных условиях работы, с одной стороны, наблюдается более быстрый переход от состояния покоя к максимуму работоспособности, а с другой – после прекращения работы – более быстрое возвращение к исходному уровню. Эти данные дают основание говорить о том, что оптимальное состояние работающей системы обладает наибольшей подвижностью, под которой мы понимаем скорость, с какой та или иная функция переходит от покоя к максимуму и обратно.
По данным А. Н. Кабанова и Н. Н. Леонтьевой (1964), наибольшее удержание максимального напряжения (т. е., с нашей точки зрения, проявление двух признаков оптимума – максимум функции и большая выносливость) наблюдается в случае, когда больше всего выражена синхронность колебательных процессов (биотоков) в двигательных единицах.
Исходя из этого можно полагать, что оптимальное состояние наряду с вышеуказанными признаками должно характеризоваться и наибольшей синхронностью функциональных единиц (блоков), осуществляющих какую-либо функцию.
Подытоживая изложенный материал, нужно отметить, что все признаки характеризуют, по сути дела, максимум различных сторон производительности труда – экстремум работоспособности, длительности работы, стабильности, устойчивости, адекватности реагирования, подвижности и согласованности в действиях различных функциональных блоков, осуществляющих эту работу. Именно поэтому работоспособность при оптимальных условиях труда оказывается наибольшей.
3.6. Значение состояния покоя (исходного фона) для достижения оптимального рабочего состояния
При близком расстоянии в среднем для всех испытуемых ошибка равнялась 2,23 мм, при среднем расстоянии – 1,42 мм, при большом расстоянии – 1,50 мм.
Таким образом, как в отношении двигательных функций, так и в отношении функций восприятия и оценки раздражителя первым признаком оптимального состояния работающей системы является максимальное проявление изучаемой функции.
Длительное поддержание максимума функции
Н. Е. Введенский, изучая оптимум и пессимум тетануса, отметил одно важное различие между оптимальным и пессимальным раздражителями. И для того и для другого характерно то, что они вызывают максимальные сокращения мышцы (амплитуда сокращения наибольшая). Однако если при пессимальной силе раздражения очень скоро наступает снижение амплитуды сокращения мышцы, то при оптимальных величинах раздражения максимальные величины сокращения воспроизводятся длительное время. Этот же признак отмечается Введенским и для нерва: возбудимость и проводимость (в чем и выражается его «работоспособность») дольше всего оказываются сохраненными при умеренных величинах раздражений.Ряд авторов подтвердили это. Л. В. Латманизова (1949) пришла к выводу, что оптимальный ритм нерва обладает тем преимуществом, что он может длительно воспроизводиться синхронно с раздражением без признаков трансформации (урежения), угнетения или утомления. М. И. Виноградов (1947), характеризуя оптимальный темп работы, говорит, что при этом темпе человек может работать длительное время.
Малая колеблемость уровня функции
Многие виды деятельности связаны с многократным воспроизведением одного и того же движения с сохранением к нему прежних требований (максимальная сила, или быстрота, или точность). Однако исследования показали, что любая функция даже на максимуме обнаруживает колебания своей величины. Какова же эта колеблемость при оптимальном состоянии работающей системы?Что касается моторной функции двигательной системы, эти отношения были выявлены в исследовании Е. П. Ильина и Г. П. Пауперо-вой (1967): максимальная быстрота реагирования (наименьшие латентный период и время двигательной реакции) оказалась наибольшей при средних степенях растяжения мышц. При этом же растяжении колеблемость изученных показателей также оказалась наименьшей (табл. 3.2).
Аналогичный факт (уменьшение колеблемости при оптимальном состоянии) выявлен в моем исследовании и в отношении сензорной функции двигательной системы.
Изучение точности движений при различных амплитудах показало, что наименьшая колеблемость наблюдается при оптимальной амплитуде движений. Разброс повышается при увеличении или уменьшении амплитуды по сравнению с оптимальной. Чем дальше амплитуда от оптимальной, тем вариабильность больше (табл. 3.3).
При изучении глазомера была получена та же закономерность – при среднем расстоянии наряду с большей точностью наблюдалась и наименьшая колеблемость. Так, при малом расстоянии амплитуда колебаний равнялась 5,6 %, при среднем – 4,0, при большом – 4,4 %.
Данные других авторов также свидетельствуют, что при оптимальных условиях – колеблемость наименьшая. З. А. Бычкова (1963) показала, что оптимальный интервал между раздражителями давал и наименьший размах колебаний латентного периода. С. М. Арутюнян (1964) отмечает, что для правильного ритма движений у штангистов оптимальным является вес, равный 90–95 % максимального. С приближением к оптимальному весу уменьшалась вариативность параметров движения.
Исходя из этих фактов можно заключить, что третьим признаком оптимального состояния является наибольшая стабильность проявления максимума функции.
Адекватность реагирования
При изучении проприоцептивной чувствительности во всех ее проявлениях (оценка амплитуды движений, веса груза и прилагаемых усилий) мы столкнулись с фактом, что в зависимости от того, больше или меньше данный раздражитель его оптимальной величины, оценка раздражителя по качеству будет совершенно различной. Если раздражитель больше оптимального, то он оценивается большим, чем он есть в действительности, и в результате этого при воспроизведении получаются недоводы. Если раздражитель меньше оптимального – картина обратная. В пределах же оптимального раздражителя, помимо того что наиболее часто оценка раздражителя совершенно адекватна его величине, переоценки и недооценки встречаются одинаково часто, что в совокупности также дает правильное представление о величине раздражителя. В данном случае колеблемость характеризуется центрированностью показателей около средней величины с колебаниями в ту и другую сторону. Это свидетельствует об уравновешенности возбудительно-тормозных процессов в нервных центрах. Седов (1963) также отмечает, что при усилии больше оптимального отмечаются переоценки, а при усилии меньше оптимального – недооценки.Итак, в отношении сензорной функции двигательной системы еще одним признаком следует признать адекватность оценки раздражителя по качеству.
Сходное явление можно выявить и в отношении моторной функции двигательной системы. Так, в упомянутом исследовании Ильина и Пауперовой было получено, что чрезмерная стимуляция мышц их растяжением приводит к увеличению времени реагирования вместо его уменьшения. Собственно, это следует и из закона оптимума-пес-симума Введенского, согласно которому сверхоптимальные по силе раздражители приводят к различным фазам парабиоза (уравнительной и парадоксальной).
Инерционность (устойчивость) оптимального состояния
Изучая зависимость точности движений от степени удаленности заданной амплитуды движений от оптимальной (Ильин, 1963), я выявил у одной трети лиц факт, что если для воспроизведения задается близкая к оптимуму амплитуда, то она не различается испытуемым от оптимальной и испытуемый воспроизводит не заданную ему амплитуду, а оптимальную.Так, для 55 человек в среднем оптимальная амплитуда равнялась 49,0 град. При попытке воспроизвести углы на 5 град. больше или меньше оптимального данные лица показали в среднем амплитуду, равную 49,3 град., т. е. практически равную оптимальной. Некоторые не могли различить заданную амплитуду движений даже в том случае, если она расходилась с величиной оптимальной амплитуды на 10 град.Отмеченный факт можно рассматривать как проявление инерционности в работе нервных центров, которые не могут выйти из состояния оптимума, если возмущающий их стимул ненамного отличается от оптимального.
Тот факт, что отмеченная особенность встретилась нам только у одной трети обследованных лиц, не может служить опровержением его как самостоятельного признака оптимального состояния. Следует учесть, что брались относительно большие интервалы между оптимальной и задаваемой амплитудами (5 град.), при которых свойство инерционности могло и не выявиться. Несомненно, что при меньших различиях в амплитудах таких случаев было бы гораздо больше.
Данное свойство оптимального состояния проявлялось и при воспроизведении мышечных усилий.
Сходные закономерности также имеются в литературных данных, относящихся к моторной функции двигательной системы.
Л. Е. Любомирский (1963) установил для своих испытуемых оптимальный темп движений, равный 60–80 ударам в минуту. При задавании темпа 50 ударов в минуту он усваивался плохо и во многих случаях трансформировался в оптимальный темп (60 и больше). Многие испытуемые не усваивали и темп 90 ударов в минуту. Этот темп часто трансформировался в более редкий.Таким образом, с одной стороны, наблюдается стремление работающей системы вернуться в оптимальные условия работы, а с другой – трудность, с какой система выводится возмущающими стимулами из оптимального состояния. Все это дает основание заключить, что оптимальное состояние характеризуется инерционностью (устойчивостью).
М. И. Виноградов и К. С. Точилов (1948), тренируя испытуемых к новому темпу движений (более высокому или более низкому по сравнению с индивидуальным темпом), наблюдали, что вновь выбираемый произвольный темп располагается между старым произвольным и новым (тренируемым) темпами. Авторы объясняют это инерционностью доминантной установки двигательной системы (старого оптимального состояния), т. е. прямо характеризуют оптимальное состояние тем признаком, о котором сейчас идет речь.
Факт инерционности (устойчивости) оптимального состояния получен рядом авторов и на нервно-мышечном препарате животных. Л. В. Латманизова (1949) пишет, что оптимальный ритм нерва настойчиво возникает по самым различным поводам. А. Н. Кабанов (1957) отмечает, что при определенной силе раздражения орган отвечает своим рабочим, оптимальным ритмом даже в том случае, если эти раздражения наносятся с меньшей, чем оптимальная, частотой. Так, в ответ на сравнительно редкие раздражения (30–50 в с) и небольшой силе тока – 20 миллиампер в нервном волокне возникает соответствующий медленный ритм возбуждений. При усилении тока нерв нередко отвечает более частым ритмом возбуждения, близким к оптимальному, хотя частота раздражений осталась прежней.
Быстрое врабатывание
В ходе более или менее продолжительной работы функциональное состояние работающих систем достигает своего максимума не сразу, т. е. существует период врабатывания. О. Розанова и Е. Петрова (1938) при оптимальном темпе движений наблюдали более быструю врабатываемость (достижение максимума коэффициента полезного действия при повторных 30-секундных отрезках работ), чем при неоптимальном темпе работы.Если судить о периоде врабатывания по уменьшению латентного периода моторных реакций, то данные С. И. Горшкова (1963) также могут свидетельствовать о более быстрой врабатываемости при средних нагрузках: при небольших нагрузках латентный период снижается до самого конца работы, т. е. долгое время не наступает максимальная работоспособность; при средней нагрузке латентный период достигает наименьших величин уже к середине работы; при больших нагрузках латентный период сразу увеличивается, т. е. работоспособность по этому показателю вообще не увеличилась.
Данные Е. А. Бабаевой (1938), согласно которым предварительная работа в большем или меньшем темпе, чем рабочий (оптимальный), увеличивала период врабатывания (по темпу), а предварительная работа в рабочем (оптимальном) темпе ускоряла период врабатывания (по сравнению с врабатыванием без предварительной работы), также можно рассматривать как доказательство того, что при оптимальных условиях период врабатывания короче.
Быстрое восстановление
До сих пор рассматривались данные, демонстрирующие скорость вхождения в работу. Имеются, однако, данные, показывающие, что и период восстановления происходит при оптимальных условиях работы быстрее, чем при неоптимальных. И. В. Муравов (1964) отмечает, что после оптимальной нагрузки, примененной в качестве активного отдыха, наблюдается более быстрое восстановление после рабочих сдвигов кровообращения и дыхания, функций, от которых в значительной мере зависит работоспособность двигательной системы.В. И. Завьялов (1962) показал, что длительность восстановительного периода для мышц кролика наиболее короткая при средних степенях утомления.
Суммируя все эти данные, можно прийти к выводу, что при оптимальных условиях работы, с одной стороны, наблюдается более быстрый переход от состояния покоя к максимуму работоспособности, а с другой – после прекращения работы – более быстрое возвращение к исходному уровню. Эти данные дают основание говорить о том, что оптимальное состояние работающей системы обладает наибольшей подвижностью, под которой мы понимаем скорость, с какой та или иная функция переходит от покоя к максимуму и обратно.
Синхронность работы блоков функциональной системы
Н. В. Голиков (1950), изучая биоэлектрические потенциалы в мышцах, нервах и нервных центрах, установил, что явления дисперсии (разнобоя) в импульсации исчезают или резко ослабевают при оптимальном ритмическом раздражении, уступая место синхронизации биопотенциалов при одновременном возрастании мощности рефлекторного электрического ответа. Очень сильные раздражения в его опытах вновь вели к трансформации ритмов и асинхронности разрядов, увеличению дисперсии.По данным А. Н. Кабанова и Н. Н. Леонтьевой (1964), наибольшее удержание максимального напряжения (т. е., с нашей точки зрения, проявление двух признаков оптимума – максимум функции и большая выносливость) наблюдается в случае, когда больше всего выражена синхронность колебательных процессов (биотоков) в двигательных единицах.
Исходя из этого можно полагать, что оптимальное состояние наряду с вышеуказанными признаками должно характеризоваться и наибольшей синхронностью функциональных единиц (блоков), осуществляющих какую-либо функцию.
Подытоживая изложенный материал, нужно отметить, что все признаки характеризуют, по сути дела, максимум различных сторон производительности труда – экстремум работоспособности, длительности работы, стабильности, устойчивости, адекватности реагирования, подвижности и согласованности в действиях различных функциональных блоков, осуществляющих эту работу. Именно поэтому работоспособность при оптимальных условиях труда оказывается наибольшей.
3.6. Значение состояния покоя (исходного фона) для достижения оптимального рабочего состояния
Является ли состояние покоя пассивным фоном, не оказывающим никакого влияния на величину ответной реакции (работоспособность функциональной системы), или же существует оптимальное состояние покоя, на фоне которого при соответствующих воздействиях на человека проявляется его оптимальное рабочее состояние?
Чтобы выяснить это, требовались экспериментальные данные, которые бы подтвердили наличие или отсутствие оптимального состояния системы в покое.
Такие данные были получены мною при изучении зависимости расслабления мышц от величины тонуса покоя. В результате обработки всех случаев, в которых имелось расслабление мышц с величиной их тонуса покоя, удалось выявить, что наибольшая степень расслабления мышц соответствует средним величинам тонуса покоя в пределах диапазона, при котором наблюдается реакция расслабления (табл. 3.4).
Изучение зависимости латентного периода и времени движения от степени растяжения мышц тоже показало наличие оптимальных величин исходного состояния (покоя), при которых оптимальные реакции в ответ на действие оптимального раздражителя осуществляются ярче всего (табл. 3.5).
Из приведенных данных видно, что растяжение мышц вызывало наибольшее уменьшение латентного периода и времени движений в том случае, если в исходном состоянии их величины были не слишком низкими и не слишком высокими, а находились на среднем (оптимальном) уровне.
Сходные данные были выявлены и другими исследователями. О. Д. Якимова (1964) отмечает, что высокие показатели динамометрии соответствуют среднему уровню тонуса мышц. Т. П. Фанагорская (1958) установила, что время преодоления дистанции лучше при средних величинах тонуса, устанавливающихся после разминки. При малых и больших величинах скорость бега уменьшается.
К близкому выводу приходит также П. А. Рудик в отношении последней фазы предрабочей настройки – сосредоточения. Он полагает, что поскольку сосредоточение внимания – «процесс динамический, развивающийся от исходного среднего уровня данной функции до необходимого ее высшего предельного состояния с неизбежным затем снижением интенсивности психического процесса» (Рудик, 1967), ему должна предшествовать «зона комфорта», соответствующая максимуму сосредоточенности, в которой двигательные импульсы проявляются наиболее успешно.
Предпусковое повышение возбудимости тоже должно быть оптимальным по величине, что отчетливо видно на так называемом предстартовом состоянии, которое встречается не только у спортсменов, но и у всех людей перед ответственной деятельностью (у артистов, студентов перед экзаменами и т. д.). Известно, что излишнее волнение (стартовая лихорадка), так же как и равнодушие к предстоящей деятельности вследствие перевозбуждения (стартовая апатия), не способствует проявлению человеком максимальной работоспособности. Нужен оптимум предстартового возбуждения (Пуни, 1949).
Итак, экспериментальные данные свидетельствуют о наличии оптимально-исходного функционального состояния двигательного аппарата, при котором выявляется наибольшая работоспособность. А поскольку наибольшая работоспособность связана с оптимальным рабочим состоянием двигательного аппарата, то обнаруживаются связь и зависимость оптимального рабочего состояния с оптимальным состоянием в покое этой системы.
Какими же признаками обладает система в состоянии покоя? Экспериментально удалось выявить (Ильин, 1974) только один признак: при оптимальном состоянии покоя колебание оказывается наибольшим (табл. 3.6).
По-видимому, выявленные отношения между величиной колебаний в покое и при работе имеют общий характер, так как А. Г. Фалале-ев (1964) и С. К. Сарсания (1966) показали, что коэффициент вариативности длительности сердечных и дыхательных циклов во время работы человека ниже, чем в покое.
Разбирая вопрос об оптимальном состоянии покоя и его значении для последующей деятельности, мы касаемся более общего вопроса: о значении исходного фона для возникновения реакции того или иного типа. Дело, оказывается, не только в том, что при оптимальном состоянии покоя наблюдается в последующем наибольшая реакция, а в неоптимальном состоянии покоя – меньшая реакция, но и в том, что при неоптимальном состоянии покоя могут возникать неадекватные для данной ситуации (извращенные) реакции.
Еще в своих первых работах И. М. Сеченов продемонстрировал, что быстрота и сила реакции у спинальных животных зависят не только от особенностей стимула, но и от исходного положения конечностей животного. Сходные с этим факты были получены Магнусом и Шеррингтоном. Н. Е. Введенский и А. А. Ухтомский (1909) показали, что при одном состоянии системы ее раздражение приводит к возбуждению, а при другом функциональном состоянии тот же раздражитель приводит к торможению. Это положение в дальнейшем было развито Н. В. Голиковым (1950) в его законе об оптимуме лабильности. В зависимости от уровня лабильности один и тот же раздражитель может вызвать либо возбуждение, либо торможение, либо успокаивание ткани.
Перечисленные факты были получены в опытах на животных. Мною сходные данные выявлены при исследованиях, проведенных на людях.
В одном из исследований я столкнулся с фактом, что иногда даже тренированные люди не в состоянии дополнительно расслабить мышцы рук, т. е. снизить тонус мышц по сравнению с покоем (Ильин, 1961). Наоборот, вместо снижения величины тонуса у них наблюдалось повышение тонуса, т. е. реакция, обратная той, которая ожидалась. Анализ экспериментального материала показал, что такие реакции наблюдаются, когда тонус покоя был выше или ниже, чем обычно.
Проведенные в дальнейшем массовые обследования подтвердили: для того чтобы получить реакцию дополнительного произвольного расслабления мышц, требуются средние величины тонуса покоя. В самом простом виде эту зависимость можно видеть в табл. 3.7.
Надо отметить, что извращенные реакции при низком тонусе покоя встречаются в несколько раз чаще, чем при высоком тонусе покоя.
Эти данные показывают, что расслабление мышцы (рабочий эффект деятельности двигательной системы) наблюдается только при определенном исходном функциональном состоянии двигательной системы.
Конечно, эти данные ни в коей мере не говорят о том, что именно при этих величинах тонуса покоя при попытке расслабить мышцу будет наблюдаться тот или иной тип реакции. Они средние для всех обследованных и приведены нами лишь для иллюстрации того, что при низких величинах тонуса покоя больше шансов получить извращенную реакцию, чем при средних его величинах.
Зависимость того или иного типа реакции от исходного функционального состояния наблюдалась и при изучении точности движений в связи с различным темпом их выполнения. В данных опытах извращенность реакций выражается в том, что вместо ожидаемого эффекта повышения или снижения точности при смене быстрого темпа на медленный и наоборот мы получаем обратную картину. Например, если у данного испытуемого смена медленного темпа на быстрый обычно приводила к увеличению точности движений (т. е. для него более оптимальным был быстрый темп), то при большой точности движений уже в исходном состоянии (до смены темпа) изменение темпа вызывало обратную реакцию – увеличение ошибки и, следовательно, снижение точности.
Наконец, роль исходного фона для типа получаемой реакции выявлена при изучении влияния растяжения мышц на величину латентного периода и времени движения (Ильин, Пауперова, 1967). В ряде случаев можно было наблюдать извращенные реакции, которые заключались в следующем. Обычно, увеличивая до определенной степени растяжение мышц предплечья, мы фиксировали снижение величины латентного периода и времени движения. При чрезмерном же растяжении время зрительно-двигательной реакции вновь увеличивалось и даже превышало исходные величины (без растяжения мышц). Извращение же указанной реакции, соответствующей проявлению закона оптимума силы раздражения, состояло в том, что вместо ожидаемого снижения величины показателей мы, наоборот, получали их увеличение при средних степенях растяжения, а при большом растяжении латентный период и время движения вновь снижались. И опять причиной извращения реакции в большинстве случаев оказались низкие величины изучаемых показателей в исходном состоянии (перед растяжением). Так, в одном случае при нормальных реакциях величины латентного периода были в пределах 230–280 мс, при извращенных – 205–225 мс.
Если представить полностью картину зависимости величины и типа реакции от исходного функционального состояния работающей системы, то она будет такой: при малых исходных величинах тонуса покоя наблюдаются извращенные реакции (причем чем меньше тонус, тем больше величина извращения), при средних – адекватная (расслабление мышц), причем степень адекватности зависит от величин тонуса: при оптимальных величинах расслабление наибольшее, а дальше повышение тонуса вызывает уменьшение степени расслабления, и при больших величинах тонуса вновь могут появиться извращенные реакции.
Итак, важное место в оптимизации деятельности человека должно уделяться связи оптимального рабочего состояния системы с оптимальным состоянием покоя.
Данная связь базируется на общей закономерности зависимости эффекта раздражения не только от особенностей стимула, но и от исходного функционального состояния (фона), на которое падает раздражение. Рассматриваемый вопрос имеет и общетеоретическое, и практическое значение.
Теоретический аспект вопроса заключается в том, что «функциональный фон» рассматривается как фактор, вклинивающийся между сигналом и реакцией и определяющий во многом судьбу последней. Тем самым отвергается упрощенный подход к связи между стимулом и реакцией, существовавший еще со времен Декарта и его механистических представлений о рефлекторной дуге. Принцип «стимул – реакция» поддерживался зарубежными психологами старой школы в виде «гипотезы непосредственности», согласно которой внешний мир действует и изменяет психику человека непосредственно, без участия организма как физического целого. В силу таких представлений человек игнорировался как субъект.
Значение промежуточного звена между стимулом и реакцией подчеркивается многими авторами. Так, С. Л. Рубинштейн (1946) утверждает, что внешнее воздействие определяет конечный эффект не прямо, но опосредуется внутренними условиями (принцип «внешнее через внутреннее»). В состав этих опосредствующих условий входят физиологические и психические процессы и состояния. Наконец, выводы П. К. Анохина (1973), Н. А. Бернштейна (1961), Ф. Б. Бассина (1963) также свидетельствуют о том, что реакция организма формируется с учетом внутреннего состояния организма.
Чтобы выяснить это, требовались экспериментальные данные, которые бы подтвердили наличие или отсутствие оптимального состояния системы в покое.
Такие данные были получены мною при изучении зависимости расслабления мышц от величины тонуса покоя. В результате обработки всех случаев, в которых имелось расслабление мышц с величиной их тонуса покоя, удалось выявить, что наибольшая степень расслабления мышц соответствует средним величинам тонуса покоя в пределах диапазона, при котором наблюдается реакция расслабления (табл. 3.4).
Изучение зависимости латентного периода и времени движения от степени растяжения мышц тоже показало наличие оптимальных величин исходного состояния (покоя), при которых оптимальные реакции в ответ на действие оптимального раздражителя осуществляются ярче всего (табл. 3.5).
Из приведенных данных видно, что растяжение мышц вызывало наибольшее уменьшение латентного периода и времени движений в том случае, если в исходном состоянии их величины были не слишком низкими и не слишком высокими, а находились на среднем (оптимальном) уровне.
Сходные данные были выявлены и другими исследователями. О. Д. Якимова (1964) отмечает, что высокие показатели динамометрии соответствуют среднему уровню тонуса мышц. Т. П. Фанагорская (1958) установила, что время преодоления дистанции лучше при средних величинах тонуса, устанавливающихся после разминки. При малых и больших величинах скорость бега уменьшается.
К близкому выводу приходит также П. А. Рудик в отношении последней фазы предрабочей настройки – сосредоточения. Он полагает, что поскольку сосредоточение внимания – «процесс динамический, развивающийся от исходного среднего уровня данной функции до необходимого ее высшего предельного состояния с неизбежным затем снижением интенсивности психического процесса» (Рудик, 1967), ему должна предшествовать «зона комфорта», соответствующая максимуму сосредоточенности, в которой двигательные импульсы проявляются наиболее успешно.
Предпусковое повышение возбудимости тоже должно быть оптимальным по величине, что отчетливо видно на так называемом предстартовом состоянии, которое встречается не только у спортсменов, но и у всех людей перед ответственной деятельностью (у артистов, студентов перед экзаменами и т. д.). Известно, что излишнее волнение (стартовая лихорадка), так же как и равнодушие к предстоящей деятельности вследствие перевозбуждения (стартовая апатия), не способствует проявлению человеком максимальной работоспособности. Нужен оптимум предстартового возбуждения (Пуни, 1949).
Итак, экспериментальные данные свидетельствуют о наличии оптимально-исходного функционального состояния двигательного аппарата, при котором выявляется наибольшая работоспособность. А поскольку наибольшая работоспособность связана с оптимальным рабочим состоянием двигательного аппарата, то обнаруживаются связь и зависимость оптимального рабочего состояния с оптимальным состоянием в покое этой системы.
Какими же признаками обладает система в состоянии покоя? Экспериментально удалось выявить (Ильин, 1974) только один признак: при оптимальном состоянии покоя колебание оказывается наибольшим (табл. 3.6).
По-видимому, выявленные отношения между величиной колебаний в покое и при работе имеют общий характер, так как А. Г. Фалале-ев (1964) и С. К. Сарсания (1966) показали, что коэффициент вариативности длительности сердечных и дыхательных циклов во время работы человека ниже, чем в покое.
Разбирая вопрос об оптимальном состоянии покоя и его значении для последующей деятельности, мы касаемся более общего вопроса: о значении исходного фона для возникновения реакции того или иного типа. Дело, оказывается, не только в том, что при оптимальном состоянии покоя наблюдается в последующем наибольшая реакция, а в неоптимальном состоянии покоя – меньшая реакция, но и в том, что при неоптимальном состоянии покоя могут возникать неадекватные для данной ситуации (извращенные) реакции.
Еще в своих первых работах И. М. Сеченов продемонстрировал, что быстрота и сила реакции у спинальных животных зависят не только от особенностей стимула, но и от исходного положения конечностей животного. Сходные с этим факты были получены Магнусом и Шеррингтоном. Н. Е. Введенский и А. А. Ухтомский (1909) показали, что при одном состоянии системы ее раздражение приводит к возбуждению, а при другом функциональном состоянии тот же раздражитель приводит к торможению. Это положение в дальнейшем было развито Н. В. Голиковым (1950) в его законе об оптимуме лабильности. В зависимости от уровня лабильности один и тот же раздражитель может вызвать либо возбуждение, либо торможение, либо успокаивание ткани.
Перечисленные факты были получены в опытах на животных. Мною сходные данные выявлены при исследованиях, проведенных на людях.
В одном из исследований я столкнулся с фактом, что иногда даже тренированные люди не в состоянии дополнительно расслабить мышцы рук, т. е. снизить тонус мышц по сравнению с покоем (Ильин, 1961). Наоборот, вместо снижения величины тонуса у них наблюдалось повышение тонуса, т. е. реакция, обратная той, которая ожидалась. Анализ экспериментального материала показал, что такие реакции наблюдаются, когда тонус покоя был выше или ниже, чем обычно.
Проведенные в дальнейшем массовые обследования подтвердили: для того чтобы получить реакцию дополнительного произвольного расслабления мышц, требуются средние величины тонуса покоя. В самом простом виде эту зависимость можно видеть в табл. 3.7.
Надо отметить, что извращенные реакции при низком тонусе покоя встречаются в несколько раз чаще, чем при высоком тонусе покоя.
Эти данные показывают, что расслабление мышцы (рабочий эффект деятельности двигательной системы) наблюдается только при определенном исходном функциональном состоянии двигательной системы.
Конечно, эти данные ни в коей мере не говорят о том, что именно при этих величинах тонуса покоя при попытке расслабить мышцу будет наблюдаться тот или иной тип реакции. Они средние для всех обследованных и приведены нами лишь для иллюстрации того, что при низких величинах тонуса покоя больше шансов получить извращенную реакцию, чем при средних его величинах.
Зависимость того или иного типа реакции от исходного функционального состояния наблюдалась и при изучении точности движений в связи с различным темпом их выполнения. В данных опытах извращенность реакций выражается в том, что вместо ожидаемого эффекта повышения или снижения точности при смене быстрого темпа на медленный и наоборот мы получаем обратную картину. Например, если у данного испытуемого смена медленного темпа на быстрый обычно приводила к увеличению точности движений (т. е. для него более оптимальным был быстрый темп), то при большой точности движений уже в исходном состоянии (до смены темпа) изменение темпа вызывало обратную реакцию – увеличение ошибки и, следовательно, снижение точности.
Наконец, роль исходного фона для типа получаемой реакции выявлена при изучении влияния растяжения мышц на величину латентного периода и времени движения (Ильин, Пауперова, 1967). В ряде случаев можно было наблюдать извращенные реакции, которые заключались в следующем. Обычно, увеличивая до определенной степени растяжение мышц предплечья, мы фиксировали снижение величины латентного периода и времени движения. При чрезмерном же растяжении время зрительно-двигательной реакции вновь увеличивалось и даже превышало исходные величины (без растяжения мышц). Извращение же указанной реакции, соответствующей проявлению закона оптимума силы раздражения, состояло в том, что вместо ожидаемого снижения величины показателей мы, наоборот, получали их увеличение при средних степенях растяжения, а при большом растяжении латентный период и время движения вновь снижались. И опять причиной извращения реакции в большинстве случаев оказались низкие величины изучаемых показателей в исходном состоянии (перед растяжением). Так, в одном случае при нормальных реакциях величины латентного периода были в пределах 230–280 мс, при извращенных – 205–225 мс.
Если представить полностью картину зависимости величины и типа реакции от исходного функционального состояния работающей системы, то она будет такой: при малых исходных величинах тонуса покоя наблюдаются извращенные реакции (причем чем меньше тонус, тем больше величина извращения), при средних – адекватная (расслабление мышц), причем степень адекватности зависит от величин тонуса: при оптимальных величинах расслабление наибольшее, а дальше повышение тонуса вызывает уменьшение степени расслабления, и при больших величинах тонуса вновь могут появиться извращенные реакции.
Итак, важное место в оптимизации деятельности человека должно уделяться связи оптимального рабочего состояния системы с оптимальным состоянием покоя.
Данная связь базируется на общей закономерности зависимости эффекта раздражения не только от особенностей стимула, но и от исходного функционального состояния (фона), на которое падает раздражение. Рассматриваемый вопрос имеет и общетеоретическое, и практическое значение.
Теоретический аспект вопроса заключается в том, что «функциональный фон» рассматривается как фактор, вклинивающийся между сигналом и реакцией и определяющий во многом судьбу последней. Тем самым отвергается упрощенный подход к связи между стимулом и реакцией, существовавший еще со времен Декарта и его механистических представлений о рефлекторной дуге. Принцип «стимул – реакция» поддерживался зарубежными психологами старой школы в виде «гипотезы непосредственности», согласно которой внешний мир действует и изменяет психику человека непосредственно, без участия организма как физического целого. В силу таких представлений человек игнорировался как субъект.
Значение промежуточного звена между стимулом и реакцией подчеркивается многими авторами. Так, С. Л. Рубинштейн (1946) утверждает, что внешнее воздействие определяет конечный эффект не прямо, но опосредуется внутренними условиями (принцип «внешнее через внутреннее»). В состав этих опосредствующих условий входят физиологические и психические процессы и состояния. Наконец, выводы П. К. Анохина (1973), Н. А. Бернштейна (1961), Ф. Б. Бассина (1963) также свидетельствуют о том, что реакция организма формируется с учетом внутреннего состояния организма.