Індивідуально-типологічні особливості реагування людини на дію запахів ефірних олій лимону і лаванди

Размещено на http://www.allbest.ru/

Індивідуально-типологічні особливості реагування людини на дію запахів ефірних олій лимону і лаванди

Структури нюхового аналізатора, окрім виконання сенсорно-специфічних функцій, здатні здійснювати регуляторно-модулюючий вплив на діяльність різноманітних систем мозку.

Накопичено чимало даних про вплив різноманітних запахових речовин на діяльність центральної нервової системи, зокрема такі її аспекти, як когнітивні операції, процеси пам`яті, уваги, швидкість обробки інформації тощо. Проте більшість публікацій носять вкрай суперечливий характер, часто приписуючи одній і тій ж речовині прямо протилежні властивості [Yagyu, 1994; Moss et al., 2003], тоді як широке використання ефірних олій рослинного походження з метою впливу на зазначені процеси вимагає з`ясування фізіологічних механізмів дії цих речовин і підвищення надійності прогнозованих ефектів. В основі варіативності індукованих запахами психодинамічних реакцій у різних людей можуть лежати міжіндивідуальні відмінності, зумовлені властивостями нервової системи, особливостями психоемоційної сфери, статтю. Тому особливої актуальності сьогодні набуває вивчення саме характеру індивідуальної реакції людини з різними типологічними властивостями нервової системи на дію запахових речовин.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалась згідно з науковою темою кафедри фізіології людини і тварин біологічного факультету Київського національного університету імені Тараса Шевченка, № держреєстрації 0101U002475 „Визначення оптимальних режимів діяльності організму людини при різних функціональних станах за показниками основних властивостей нервової та вісцеральних систем” керівник - доктор біологічних наук, професор Макарчук М.Ю.

Мета і завдання дослідження. Метою роботи було з`ясування за показниками властивостей психофізіологічних функцій та електричної активності головного мозку фізіологічних механізмів впливу запахів ефірних олій лимону і лаванди на функціональний стан центральної нервової системи в залежності від індивідуально-типологічних характеристик людини.

Для досягнення даної мети були поставлені такі завдання:

Дослідити вплив одорації ефірними оліями лимону і лаванди на нейродинамічні функції різних груп обстежуваних.

Проаналізувати зміни короткочасної пам`яті при експозиції досліджуваних запахів.

Вивчити топографію змін електричної активності головного мозку при експозиції запахів ефірних олій лимону і лаванди в стані спокою та під час активної розумової діяльності.

Встановити особливості реагування людини на запахи ефірних олій лимону і лаванди залежно від властивостей нервової системи, індивідуально-типологічних особливостей, статі обстежуваних та суб`єктивної оцінки цих запахів.

Об`єкт дослідження - фізіологічні механізми впливу запахових подразників на діяльність центральної нервової системи людини.

Предмет дослідження - стан нейродинамічних функцій головного мозку та електроенцефалографічні характеристики мозкової діяльності людини за умов одоростимуляції ефірними оліями (ЕО) лимону і лаванди у людей із різними властивостями нервової системи та індивідуально-типологічними характеристиками.

Методи дослідження - аналіз стану властивостей психофізіологічних функцій, топографічний аналіз електричної активності головного мозку, психофізіологічне тестування.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше комплексно проаналізовано зміни стану властивостей психофізіологічних функцій людини при дії запахів ЕО лимону і лаванди.

Доведено, що дія запахів досліджуваних ЕО залежить від таких властивостей нервової системи людини, як коефіцієнт сили нервової системи, функціональна рухливість нервових процесів та тривалості центральної затримки.

Показано, що експозиція ЕО лаванди покращує ефективність короткочасної пам`яті на другосигнальні подразники у осіб з низьким рівнем нейротизму, уточнено дані щодо позитивного впливу на процеси короткочасної пам`яті ЕО лимону.

Вперше продемонстровано активуючий вплив запаху ЕО лаванди на інтровертів та емоційно нестабільних осіб та виявлено гендерну специфіку одорант-залежних змін показників нейродинамічних функцій.

Вперше показано, що суб`єктивна оцінка запахів ЕО лимону обстежуваними пов`язана із нейродинамічними властивостями нервової системи, а саме швидкістю простої сенсомоторної реакції та реакції вибору, функціональною рухливістю нервових процесів.

Вперше на основі детального аналізу досліджено топографію змін електричної активності головного мозку при одорації ЕО лимону і лаванди в стані спокою та при розумовому навантаженні, виявлено специфічні для кожного запаху патерни активації головного мозку.

Практичне значення одержаних результатів. Отримані дані щодо залежності впливу запахів ЕО лимону і лаванди на функціональний стан головного мозку від властивостей нервової системи, статі та індивідуально-типологічних характеристик слід враховувати в медичній практиці при індивідуальному підборі ЕО для людини та при створенні атмосфери закритих приміщень. Результати дисертації впроваджено в навчальний процес біологічного та психологічного факультетів Київського національного університету імені Тараса Шевченка при читанні нормативних курсів „Фізіологія вищої нервової діяльності з основами психофізіології”, „Фізіологія сенсорних систем” та ”Психофізіологія”.

Особистий внесок здобувача полягає у проведенні експериментальних досліджень, комп`ютерній математичній обробці зареєстрованих ЕЕГ, статистичному аналізі одержаних результатів. Автором самостійно підібрано та проаналізовано наукову літературу за темою дисертації. Планування напрямків досліджень, обговорення їх результатів та формулювання висновків здійснено за участю наукового керівника.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації були представлені і апробовані на ІІІ Українській науково-практичній конференції з народної та нетрадиційної медицини (Київ, 1998), Всеукраїнській науковій конференції „Проблеми вікової фізіології” (Луцьк, 1998), І Міжнародній науковій конференції „Молодь і поступ біології” (Львів, 2005), ІХ Міждисциплінарній міжнародній конференції „Stress and Behavior” (Санкт-Петербург, 2005).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 10 наукових робіт, з яких 6 статей у фахових наукових виданнях та 4 тез у матеріалах вітчизняних та міжнародних конференцій.

Матеріали та методи досліджень

Учасники. В експериментах як обстежувані брали участь 268 добровольців - студенти Київського національного університету імені Тараса Шевченка віком від 18 до 25 років, обох статей, без видимих ознак ринальної патології. Обстежуваних було розподілено на 2 групи: до першої групи увійшло 234 студенти, в яких визначали показники властивостей психофізіологічних функцій; до другої увійшло 34 особи, які проходили досліди із реєстрацією електроенцефалограми (ЕЕГ).

Основними методами дослідження були визначення комплексу показників властивостей психофізіологічних функцій та електроенцефалографія. Всього було проведено 426 психофізіологічних і 102 ЕЕГ обстеження. Крім того, у обстежуваних визначали рівень екстраверсії та нейротизму шляхом психологічного тестування за допомогою тесту Айзенка (Eyesenk Personality Inventory).

Методика визначення показників властивостей психофізіологічних функцій. Для визначення показників властивостей психофізіологічних функцій використовували комп`ютерну експрес-методику, створену на кафедрі фізіології людини і тварин Київського національного університету імені Тараса Шевченка [Філімонова Н.Б., 2000]. Методика включає в себе 6 субтестів для визначення основних психофізіологічних показників. Програма включала два різних блоки тестів: перший включав тести для визначення основних „швидкісних” показників діяльності ЦНС - латентного періоду простої сенсомоторної реакції (ЛП ПСР) та реакції вибору (ЛПРВ), функціональної рухливості нервових процесів (ФРНП), працездатності головного мозку. На основі результатів першого субтесту розраховувалися наступні показники: коефіцієнт сили нервової системи (КС), функціональний рівень системи і рівень функціональних можливостей. Другий блок включав три субтести на розвиток короткочасної пам`яті (КЧП) - на літери, цифри (другосигнальні подразники) та геометричні фігури (першосиганльні подразники).

Для оцінки впливу запахів ЕО на стан властивостей психофізіологічних функцій було сформовано 2 групи: контрольну (30 осіб) та експериментальну (204 особи). Обстежувані контрольної групи проходили комп`ютерне тестування тричі в різні дні без дії запахів. Експериментальна група складалася з 2-х підгруп по 102 особи, які проходили тестування двічі в різні дні - без дії запаху та на фоні одорації ЕО лимону чи лаванди. Тестування починали після 5-хвилинної адаптації обстежуваних до умов експерименту, після детального ознайомлення з його процедурою. В дослідах із використанням ЕО одорацію починали за 3 хвилини до початку роботи з програмою. В обстеженнях використовували запахи ефірних олій лимону і лаванди виробництва фірми „АРОМАТИКА” та фірми „Кarl Hadek” (ФРН). Запахи подавали з використанням спеціального контейнеру, який готували на базі циліндру одноразового шприца, за методикою Макарчука М.Ю. (1999).

Наприкінці експерименту обстежуваний давав оцінку ступеню суб`єктивної приємності запаху за 10 бальною шкалою, на якій 1-3 бали відповідали неприємним відчуттям, 4-6 - нейтральне ставлення до запаху, і оцінка 7-10 балів означала, що запах виявився приємним для учасника досліду. При цьому обстежувані відповідали, чи впізнали вони, який саме запах був застосований, та чи відчували вони запах впродовж всього досліду. Відповіді записувались до протоколу експерименту. Всі досліди, в яких брала участь одна і та ж людина, проводилися в різні дні, але в один і той же час. Крім того, у всіх обстежуваних визначали рівень екстраверсії та нейротизму шляхом психологічного тестування за допомогою тесту Айзенка (Eyesenk Personality Inventory). За даними цього тесту обстежуваних розподіляли на групи інтровертів-екстравертів, та емоційно стабільних чи нейротиків.

Методика проведення електроенцефалографічного дослідження. ЕЕГ реєстрували у 34-х осіб із застосуванням методики комп`ютеризованого енцефалографічного аналізу. В ході експерименту обстежувані знаходилися в спеціальній затемненій, екранованій, звукоізольованій камері в зручному кріслі в положенні напівлежачи із заплющеними очима. На початку кожного досліду обстежувані заповнювали бланки психологічних опитувальників. Після цього їм давали інструкцію щодо характеру завдання, яке вони мали виконувати. Після проходженні 5 хвилин адаптації до умов експерименту починали запис ЕЕГ.

Реєстрацію ЕЕГ проводили за допомогою енцефалографічного комплексу EEG-16S (Медікор, Угорщина) - IBM PC AT 286 від симетричних лобних (F), тім'яних (P), потиличних (O) та скроневих (T) відведень за міжнародною схемою 10-20%. У якості референтного використовувався об'єднаний вушний електрод. Частота дискретизації 50 Гц, тривалість ЕЕГ-реалізацій - 15 с в кожній хвилині досліду. При аналізі спектрального складу ЕЕГ використовували швидке перетворення Фур`є: епоха аналізу складала 5,12 с, епоха усереднення - 0,64 с. Роздільна здатність по частоті становила 0,12 Гц. Серед ЕЕГ-параметрів обчислювались середня домінуюча частота (СДЧ) та спектральна потужність -ритму; -піддіапазонів: 1 (7,62-9,38 Гц), 2 (9,57-10,74 Гц) та 3 (10,94-12,89 Гц); -ритму; коефіцієнт активації - КА (співвідношення потужностей бета- і альфа-діапазонів ЕЕГ).

Експеримент складався з трьох частин і проводився за наступною схемою: на початку кожного етапу експерименту реєстрували фонову ЕЕГ протягом 5 хв. В контрольному обстеженні безпосередньо після цього давали функціональне навантаження (послідовний усний арифметичний рахунок шляхом віднімання від чотирьохзначного числа двозначного) тривалістю 5 хвилин з паралельною реєстрацією ЕЕГ. В дослідах з використанням ЕО після реєстрації фонової ЕЕГ реєстрували ЕЕГ спокою на фоні одорації повітря камери впродовж 8 хв ЕО лимону та лаванди відповідно. Після чого обстежуваний 5 хв виконував арифметичний рахунок на фоні експозиції запаху лимону чи лаванди. Аналізу підлягали усередненні 15 с реалізації сигналу. По закінченні процедури експерименту обстежувані повторно заповнювали бланки тестування психоемоційного стану. Для одорування приміщення під час реєстрації ЕЕГ вживали ефірні олії лимону та лаванди в концентрації приблизно 6 мг на 10 м3 (на порозі нюхової чутливості людини) Макарчук Н.М. та співавт., 1990.

Формування вибірок для статистичного аналізу. Аналізу підлягала отримана сукупність показників психофізіологічних функцій обстежуваних контрольної та експериментальних груп. З метою зменшення впливу індивідуальної варіабельності показників на результати статистичного аналізу у кожного обстежуваного порівнювали як абсолютні показники, отримані на різних етапах тестування, так і відносні показники (одорація по відношенню до вихідного тестування). Для перевірки особливостей реагування на запахові подразники осіб з різними індивідуально-типологічними характеристиками застосовували категоріальний метод. Відповідно до мети дослідження критеріями виділення альтернативних вибірок були: коефіцієнт сили нервової системи, функціональна рухливість нервових процесів, тривалість центральної затримки, рівень нейротизму, екстра-інтроверсії, стать та суб`єктивна оцінка запахів лимону і лаванди. Сформовані таким чином групи аналізувалися незалежно для виявлення специфіки реагування на дію досліджуваних запахових речовин.

Статистичний аналіз отриманих даних. Всі отримані результати оброблялися методами описової статистики. Для опису одержаних даних застосовували медіани та інтерквартильний розмах [Реброва, 2000]. Значущість відмін досліджуваних параметрів при порівнянні залежних вибірок проводилося за допомогою критерію знакових рангових сум Вілкоксона. Для порівняння незалежних вибірок застосовували двох вибірковий U-критерій Манна-Уітні. Наявність та спрямованість взаємозв`язку між електро- та психофізіологічними показниками виявлялась з використанням непараметричного коефіцієнту кореляції Спірмена. Для обробки даних використовували пакет статистичних програм “Statgraphics 5.1.” (Manugistics,Inc.) та пакет Microsoft Excel 2000.

Результати досліджень та їх обговорення

Вплив запахової стимуляції ефірними оліями лимону і лаванди на стан властивостей психофізіологічних функцій обстежуваних. Проведені нами дослідження вказують на те, що фонова експозиція запахів впливає як на нейродинамічні функції головного мозку, так і процеси короткочасної пам`яті. Вплив запахів ЕО лимону і лаванди на зазначені процеси виявився неоднаковим в загальній виборці, а специфіка дії кожної з досліджуваних речовин була особливо вираженою в різних типологічних групах.

Одорація ЕО лимону спричинювала зміни нейродинамічних функцій головного мозку, характерні для посилення процесів збудження та зростання швидкості обробки інформації в структурах ЦНС (табл.1). Це виявлялось в зменшенні латентних періодів простої сенсомоторної реакції та реакції вибору, тривалості центральної затримки, коефіцієнту сили нервової системи та зростанні ФРНП і працездатності головного мозку.

При експозиції запаху ЕО лаванди характер змін досліджуваних нейродинамічних функцій в загальній групі в цілому був подібним до таких в контрольній групі - відмічалося лише незначне вірогідне зменшення ЛП ПСР та РВ (табл.1), крім того, зменшувалася також тривалість ЦЗ, щоправда меншою мірою, ніж при експозиції запаху ЕО лимону. Інші зміни в умовах одорації цього аромату були статистично не значущими.

Суттєве зменшення тривалості ЦЗ та зростання ФРНП переконливо свідчить про збуджуючий вплив ЕО лимону на центральну нервову систему, і зокрема на зростання швидкості обробки інформації в структурах головного мозку. Хоча ми не використовували в нашій роботі методів візуалізації роботи мозку, але враховуючи дані таких досліджень ми можемо припустити, які саме нервові структури зазнавали впливу одорантів. За даними томографічних досліджень, при необхідності вибіркового реагування на певну ознаку об`єкта, що відбувається в ситуації РВ.

ефірний олія нервовий психофізіологічний

Таблиця 1. Стан властивостей психофізіологічних функцій в умовах фонової експозиції запахів ефірних олій (Медіана, верхній і нижній квартиль)

Спостерігається активація лобної кори, зокрема дорзолатеральної префронтальної кори при визначенні просторових характеристик об`єкта, і орбітофронтальної при дискримінації якісних параметрів зорових подразників. Можливість стимулюючого впливу запахових подразників на префронтальну кору є цілком ймовірною, оскільки окремі її ділянки (орбітофронтальна кора) отримують прямі проекції від нюхової цибулини, а також входи від медіодоразльних ядер таламуса, куди прямують нервові закінчення із первинної нюхової кори та мигдалини.

Аналіз стану КЧП в умовах експозиції запахів виявив, що фонова одорація ЕО лимону покращує КЧП, про що свідчить зростання швидкості та точності відповідей. При дії цього одоранту значимо знижується % допущених помилок в тестах із усіма типами стимулів. А от при фоновій дії запаху лаванди показники точності КЧП в загальній групі не змінювались. Проте при більш детальному аналізі виявилось, що приблизно в половини обстежуваних на фоні експозиції запаху лаванди покращувалась точність КЧП на другосигнальні подразники, і для цих осіб був притаманний значимо (р<0.025) нижчий рівень нейротизму. У решти обстежуваних, у яких був вищий рівень нейротизму, спостерігалося погіршення запам`ятовування при фоновій дії одоранту.

При порівнянні вихідних показників властивостей психофізіологічних функцій обстежуваних, в яких спостерігалась відмінна динаміка точності КЧП при одорації ЕО лимону, було виявлено, що в обстежуваних, в яких зменшувалась кількість помилок в тесті на КЧП з цифрами, характеризувались значимо вищою функціональною рухливістю нервових процесів та коротшим ЛПРВ для правої руки порівняно з тими, у кого кількість помилок в аналогічному тесті зростала.

Зменшення кількості помилок в тестах на КЧП при одорації ЕО свідчить про вплив досліджуваних одорантів на процеси уваги, якщо розглядати її особливу роль в організації когнітивних процесів, і, зокрема забезпеченні функціонально-фізіологічної системи діяльності. Як видно із отриманих нами результатів, навіть в загальній групі обстежуваних особливо помітний вплив на показники КЧП справляє ЕО лимону, тоді як експозиція ЕО лаванди позитивно впливає на точність КЧП лише в половини обстежуваних, для яких характерний низький рівень нейротизму. На нашу думку, пояснити такий вплив одорантів можна, співставляючи одорант-залежні зміни ЕЕГ - одорація обома досліджуваними ЕО в стані спокою викликала десинхронізацію за рахунок 1-піддіапазону, яка за даними [Klimesh, 1999] саме і відображає активацію уваги в цілому. А от на фоні одорації ЕО лимону спостерігається депресія середньо-частотного піддіапазону -ритму, що може бути наслідком очікування завдання, посиленням уваги до появи стимулу [Klimesh з співавт., 1998]. Можна припустити, що одоранти завдяки своєму впливу на префронтальну кору, яка згідно даних томографічних обстежень [Burgess, 2001] є ключовою структурою, що контролює і керує процесами „попереднього налаштування” через залучення корково-коркових та таламо-кортикальних нейронних ланцюгів [Мачинская, 2003], активують процеси так званої „передуваги”, що в результаті виявляється в зростанні точності КЧП.

Енцефалографічний аналіз ефектів одоростимуляції. З метою з`ясування психофізіологічних механізмів дії фонової експозиції запахів, ми проаналізували при цьому топографію змін електричної активності головного мозку. Як видно, сприйняття запахів ЕО в стані спокою супроводжується загальною реакцією десинхронізації ЕЕГ, що виявляється в депресії альфа-ритму по всьому скальпу та зростанням КА. Добре відомо, що потужність кортикального альфа-ритму зворотно пов`язана з рівнем активації ЦНС, і в нашому випадку пригнічення потужності альфа-коливань відображає реакцію головного мозку на сенсорну стимуляцію. Хоча за своїм знаком зміни електричної активності головного мозку обстежуваних на фоні одорації обома досліджуваними оліями є односпрямованими - спостерігалися активаційні процеси, за своєю силою та характером ці дві реакції значною мірою відрізнялися. Реакція десинхронізації альфа-ритму на фоні ЕО лимону була вдвічі більша за таку при одорації ЕО лаванди. Причому при дії ЕО лимону відбувалася загальна неспецифічна активація за рахунок низько- та середньочастотного діапазонів -ритму, що може вказувати на участь в цьому процесі лімбічної та ретикулостовбурової активуючих систем. В той час як ЕО лаванди спричинювала тільки процеси, опосередковані низькочастотною складовою -ритму, тобто лише через лімбічні впливи [Sato K., Ono K., 1981].

З іншого боку, десинхронізація низькочастотних альфа-коливань відображає включення механізмів уваги, зокрема, депресію б1 пов`язують із загальною увагою до стимулу по-типу орієнтовної реакції, тоді як б2 є корелятом очікування появи стимулу [Klimesh, 1999]. Виходячи з таких міркувань можна зробити висновок, що ЕО лимону більшою мірою, ніж ЕО лаванди, впливає на процеси уваги та передуваги, що підтверджується зростанням точності КЧП на фоні одорації ЕО лимону. Дійсно, при експозиції запаху ЕО лимону ми спостерігаємо десинхронізацію в б1 та б2 діапазоні, тоді як на фоні ЕО лаванди в б2 знижується потужність лише в скроневих ділянках кори головного мозку, що на нашу думку можна пояснити участю цих зон в аналізі запахової інформації. Звертає на себе увагу характерне підвищення СДЧ альфа-ритму при одорації ЕО лимону в стані спокою. За даними Klimesch W. із співав., (1999) частота альфа-ритму позитивно корелює із швидкістю обробки інформації, отже зростання СДЧ на фоні експозиції ЕО лимону опосередковано підтверджує наші дані по параметрам сенсомоторної реактивності - зростання ФРНП та зменшення тривалості ЦЗ під впливом цього запаху.

Таким чином, на основі аналізу індукованих запахами змін електричної активності головного мозку в стані спокою можна припустити, що вплив одорантів на функціональний стан ЦНС здійснюється через залучення як емоційних (лімбіко-гіпокампо-фронтальна система), так і інформаційних компонентів (фронтоталамічна система), причому якщо перші притаманні для обох досліджуваних запахових подразників, то вклад в загальний ефект других більш суттєвий при дії запаху ЕО лимону.

Аналіз динаміки електричної активності головного мозку під час виконання математичного завдання при експозиції запахів виявив вплив одоростимуляції на протікання цих когнітивних процесів. Як видно, арифметичний рахунок в контрольних дослідах призводив до активації переважно лобних ділянок головного мозку обстежуваних, що можна пояснити характером виконуваної задачі, так як добре відомо, що ці зони відіграють ключову роль у здійсненні розумових операцій, зокрема в обов`язковій для них роботі системи робочої пам`яті. Суттєве зростання амплітуди тета-коливань в лобних ділянках при лічбі свідчить про включення механізмів епізодичної пам'яті, зокрема кодування нової інформації, крім того, відомо, що лобна кора бере участь в розподіленні ресурсів уваги. В нашому дослідженні під час лічби відбувалась депресія альфа-коливань в тім`яно-потиличних ділянках за рахунок б1 та б3 піддіапазонів, що згідно інших експериментальних даних відображає активацію механізмів уваги та власне когнітивні процеси.

Відмінну від отриманої в контрольних дослідах реакцію активації мозку в умовах виконання математичного завдання на фоні одорації ЕО лимону на наш погляд, можна пояснити тим, що на момент вирішення поставленої задачі в стані спокою загальний тонус кори головного мозку вже був підвищений, механізми уваги та передуваги були „включені” і задане навантаження викликало лише відповідну специфічну активацію “зон інтелектуального мислення”. Звертає увагу на себе те, що лічба при одорації ЕО лимону супроводжувалась зниженням б-ритму в тім`яних ділянках лише у високочастотному піддіапазоні, що є корелятом виконання когнітивних операцій. При цьому не було змін в низько- та середньо-частотних складових альфа-ритму, які спостерігалися в цих умовах без одорації. Це також свідчить про активізацію механізмів уваги і передуваги під впливом ЕО лимону вже в стані спокою.

Математичні операції в умовах одорації ЕО лаванди супроводжувалися значно більшою активацією, ніж при дії ЕО лимону. Звідси можна зробити висновок, що головний мозок на момент проведення рахунку на фоні одорації лавандовою олією був не такий збуджений, як під час дії ЕО лимону. Про це свідчить, насамперед, генералізоване збільшення КА при лічбі, тоді як аналогічна математична задача під час одорації ЕО лимону не викликала підвищення активації мозку. Тобто можна сказати, що арифметичні дії в умовах одорації ЕО лаванди вимагали більших енергетичних затрат у обстежуваних, ніж виконання цього ж завдання на фоні дії ЕО лимону.

В цілому характер змін амплітудно-частотних параметрів ЕЕГ при виконанні усного рахунку на фоні одорації ЕО лаванди був подібним до таких в контрольному дослідженні, проте можна побачити деякі характерні відміни. Зокрема, звертає на себе увагу збільшення СДЧ б-ритму в правій тім`яній ділянці, яка активується саме при виконанні арифметичних дій із відніманням c При цьому не зростає СДЧ б-ритму в правому лобному відведенні при одорації ЕО лаванди, хоча таке явище спостерігалось при лічбі в контролі та під час експозиції запаху ЕО лимону, натомість таке збільшення виявлено лише в лівій лобній ділянці. Така локалізація змін СДЧ б-ритму (лише в лівому фронтальному відведенні) згідно даних літератури [Гіттік Л.С., Козачук Н.О., 1997] свідчить про вироблення більш ефективної стратегії для виконання завдання. Тобто ми бачимо, що рахунок на фоні одорації ЕО лаванди супроводжується зростанням СДЧ б-ритму в тих ділянках, залучення яких забезпечує найбільш ефективне виконання когнітивного завдання при меншій загальній активації головного мозку в стані спокою.

Таким чином, зміни амплітудно-частотних характеристик ЕЕГ при одорації дозволяють зробити висновок, що ЕО лимону в стані спокою чинить загальний неспецифічний активуючий вплив із залученням різних активаційних систем мозку, що створює сприятливий фон для виконання когнітивних завдань. Безпосередньо при здійсненні математичних операцій на фоні запаху лимону активуються лише „зацікавлені” мозкові зони, які відповідають за кодування інформації та системи робочої пам`яті. ЕО лаванди здійснює менш виражений активуючий вплив на поточний функціональний стан головного мозку переважно через структури лімбічної системи, проте при її експозиції формується більш ефективна та енергетично вигідна для виконання даного завдання функціональна система.

Індивідуально-типологічні особливості реагування на одоростимуляцію. Причиною вкрай суперечливих даних, що зустрічаються в літературі щодо дії запахів на перебіг різних процесів вищої нервової діяльності, можуть бути міжіндивідуальні відмінності, зумовлені властивостями нервової системи, психоемоційної сфери, статевим диморфізмом. Після розподілу загальної вибірки обстежуваних на підгрупи з різними властивостями нервової системи та нейродинамічними характеристиками (КС, ФРНП, тривалість центральної затримки) нами було виявлено, що одорація досліджуваними ЕО неоднаково впливає на функціональний стан їх ЦНС. Характерним було те, що в ЕО лимону переважав збуджуючий вплив на ФС головного мозку обстежуваних різних груп, а для ЕО лаванди був характерний модулюючий вплив. Як видно з, при одорації ЕО лимону спостерігається зменшення тривалості ЦЗ в групах з її вихідним середнім та, особливо, високим рівнем. Запах ЕО лаванди викликав зростання тривалості ЦЗ у обстежуваних з вихідною короткою ЦЗ, помірне зменшення в групі із середньою тривалістю, і найбільш виражене в групі з великою тривалістю ЦЗ. Слід зазначити, що при тому, що в групі з вихідною короткою ЦЗ відбувалось її уповільнення при одорації, ЛП реакції вибору зменшувались, що знову підтверджує вплив запахів ЕО саме на центральні структури, що відповідають за порівняння поточного сигналу з еталоном, що міститься в робочій пам`яті і прийняття рішення щодо вірної реакції. Аналогічних за направленістю змін при одорації обома оліями зазнавала ФРНП та КС в групах із вихідним різним рівнем цих показників.

Нами також було виявлено характерні особливості реагування на дію досліджуваних запахів обстежуваними з різним рівнем екстраверсії та нейротизму. Згідно теорії Г.Айзенка в основі різниці між екстра- та інтровертами лежить різний вихідний рівень кортикальної активації, що забезпечується тонічними впливами неспецифічних активаційних систем мозку, передусім ретикуло-таламо-кортикальною. В наших дослідах запах ЕО лаванди активував інтровертів, підвищуючи ФРНП та знижуючи КС, та осіб з високим рівнем нейротизму, підвищуючи ФРНП. Крім того, при реєстрації ЕЕГ під час експозиції запаху ЕО лаванди в стані спокою виявлено кореляцію (r = 0.41; р0.05) між рівнем нейротизму та змінами амплітуди в низькочастотному піддіапазоні -ритму у тім`яних, потиличних та правій скроневій зонах. Оскільки депресія б1-піддіапазону відображає активацію через лімбічні структури, то такий взаємозв`язок також підтверджує активуючий вплив ЕО лаванди на невротиків, яким притаманний підвищений рівень активності септо-гіпокампальної системи [Revelle W., 1995], що можливо зумовлює їх високу емоційну реактивність.

Одним з можливих механізмів, на якому базуються психодинамічні ефекти запахів є гедонічна оцінка одоранту людиною, яка формується по мірі набування нюхового досвіду, в рамках якого відбувається асоціювання запаху із обставинами, в яких він був сприйнятий - запах набуває емоційного забарвлення. Зважаючи на особливу роль суб`єктивного відношення до одоранту у сприйнятті запахів людиною, ми проаналізували, чи дійсно суб`єктивна оцінка запаху обстежуваними впливає на характер реакції людини на дію запаху і чи залежить сама ця оцінка від індивідуально-типологічних особливостей. Слід відмітити, що в цілому запах ЕО лимону сприймався обстежуваними як більш приємний порівняно із запахом ЕО лаванди. При розподілі загальної групи на обстежуваних, яким запах лимону подобався і протилежну групу, виявилося, що більша частина обстежуваних оцінила запах лимону як приємний (70%), і у них при фоновій одорації відбувалося зростання ФРНП. Тоді як у осіб, яким запах лимону скоріше не подобався (25%), навпаки, відбувалося зменшення ФРНП при експозиції цього одоранту.

При порівнянні вихідних показників психофізіологічних функцій у обстежуваних, які давали позитивну і негативну оцінки запаху лимону, виявилося, що люди, які оцінювали запах лимону як неприємний, характеризувалися більш високими швидкісними параметрами роботи ЦНС, а саме коротшими ЛП РВ, тривалістю ЦЗ і вищою ФРНП порівняно з особами, яким запах лимону подобався, тобто таким особам притаманна висока швидкість обробки інформації в нервовій системі, і взагалі більша збудливість. Виходячи з цього, цілком логічно припустити, що суб`єктивна оцінка запаху може відображати попередній, можливо неусвідомлений, досвід його дії, і вказувати на доцільність застосування. Дійсно, стимулююча ЕО лимону „не подобалася” тим особам, які від природи є достатньо активованими, і не потребують додаткового збудження. Подібну закономірність не було знайдено в групах, які по-різному оцінили запах ЕО лаванди, що на нашу думку можна пояснити, різноспрямованим, модулюючим впливом даної речовини на нейродинамічні функції, який було продемонстровано в нашій роботі.

При порівнянні індукованих запахами ЕО змін показників психофізіологічних функцій у представників різної статі була виявлена більша реактивність жінок у відповідь на одоростимуляцію обома ЕО порівняно з чоловіками: запах лимону і лаванди мали збуджувальний вплив на ЦНС жінок, причому одорація ЕО лимону сприяла посиленню процесів уваги, а експозиція запаху лаванди на них не впливала, проте прискорювала процеси обробки інформації, зокрема правою півкулею. У жінок експозиція запаху ЕО лимону викликала більш виражені активаційні процеси в ЦНС порівняно з чоловіками, що виявлялося в коротшій тривалості ЦЗ, вищих значеннях функціонального рівня системи. Характер реагування на одорацію ЕО лаванди був відмінним у представників різної статі: у жінок в цих умовах спостерігається посилення процесів збудження (зменшення ЛПРВ, тривалості ЦЗ, зростання ФРНП), тоді як у чоловіків змін, характерних для активації ЦНС не відбувалося.

Таким чином, підсумовуючи представлені результати, можна зробити висновок, що характер реагування людини на запахову стимуляцію багато в чому визначається її індивідуально-типологічними особливостями, які обов`язково слід враховувати при використанні запахових речовин у якості агентів, що змінюють поточний функціональний стан головного мозку.

Висновки

Запах ефірної олії лимону збільшує функціональну рухливість нервових процесів і працездатність головного мозку та зменшує тривалість центральної затримки, що свідчить про загальний збуджуючий вплив цього запаху та зростання швидкості обробки інформації у ЦНС на фоні його дії.

Одорація ефірною олією лимону підвищує точність короткочасної пам`яті на першо- і другосигнальні подразники у всіх обстежуваних, тоді як запах ефірної олії лаванди підвищує точність короткочасної пам`яті лише на другосигнальні подразники у осіб з низьким рівнем нейротизму і знижує ефективність запам`ятовування першосигнальних подразників у осіб з високою функціональною рухливістю нервових процесів.

Запах ефірної олії лимону посилює генералізовану неспецифічну активацію головного мозку, зменшуючи абсолютну спектральну потужність в низько- та середньочастотному діапазонах альфа-ритму, збільшуючи коефіцієнт активації при підвищенні середньої домінуючої частоти альфа-ритму в скроневих, потиличних та правій тім`яній ділянках, а виконання на фоні запаху когнітивних завдань супроводжується активацією лише специфічних до характеру завдання лобних та тім`яних ділянок головного мозку.

Запах ефірної олії лаванди справляє менш виражений, ніж запах ефірної олії лимону, активуючий вплив на поточний функціональний стан головного мозку, знижуючи потужність низькочастотного діапазону альфа-ритму по всьому скальпу та середньо частотного в скроневих ділянках.

Лічба на фоні одорації ефірної олії лаванди супроводжується більш потужними активаційними процесами, ніж при дії запаху лимону, а також зростанням середньої домінуючої частоти б-ритму в лівій лобній та правій тім`яній ділянках, залучення яких, можливо, і забезпечує більш ефективне виконання когнітивного завдання при меншій вихідній активації головного мозку в стані спокою.

Характер реагування на запахи ефірних олій лимону і лаванди визначається властивостями нервової системи обстежуваних. Збуджуючий вплив запаху ефірної олії лимону на нервову систему виявляється найбільше в осіб з низькою функціональною рухливістю нервових процесів та тривалою центральною затримкою. Тоді як оптимізуюча дія запаху ефірної олії лаванди проявляється в зниженні показників нейродинамічних функцій у осіб з високими вихідними значеннями та їх зростанні у осіб із вихідними низькими значеннями.

Запах ефірної олії лаванди активує інтровертів та осіб з високим рівнем нейротизму, що виявляється у зростанні функціональної рухливості нервових процесів та в більшій депресії низькочастотного піддіапазону альфа-ритму.

Суб`єктивна оцінка запаху ефірної олії лимону пов`язана із психомоторними властивостями нервової системи, тому особи, яким притаманна висока швидкість нейродинамічних процесів переважно оцінюють запах лимону як менш приємний порівняно з особами, які характеризуються меншою сенсомоторною реактивністю та функціональною рухливістю нервових процесів.

Запахи лимону і лаванди викликають у жінок більш виражені активаційні процеси в ЦНС порівняно з чоловіками, внаслідок чого у жінок при дії ефірної олії лимону зростання ефективності запам`ятовування є більш суттєвим, а експозиція запаху лаванди загалом прискорює швидкість обробки інформації у жінок, чого не спостерігається у чоловіків.

Література

ефірний олія нервовий психофізіологічний

1. Зима І.Г., Кравченко В.І., Чернінський А.О. Вплив ефірної олії лимону на процеси локальної та дистантної синхронізації ЕЕГ головного мозку людини // Вісник Київського університету. НДІ фізіології. Проблеми регуляції фізіологічних функцій. - 1999. - Вип. 5. - С. 38-44.

2. Зима І.Г., Кравченко В.І., Чернінський А.О., Крижановський С.А., Піскорська Н.Г. Електроенцефалографічні кореляти змін, викликаних дією ефірної олії лимона (Citrus limonium Risso) // Науковий вісник ВДУ. Журнал Волинського державного університету ім. Лесі Українки: біологічні науки. - 1999. - №4. - С.50-55.

3. Кравченко В.І., Макарчук М.Ю. Часові параметри сенсомоторних реакцій у обстежуваних під час одорації ефірною олією лимону та при виключенні носового дихання // Вісник КНУ. Проблеми регуляції фізіологічних функцій. Вип.9. - 2004. - С.8-10.

4. Кравченко В.І., Макарчук М.Ю. Нейродинамічні функції мозку та показники короткочасної пам`яті в умовах одорації ефірними оліями лимону і лаванди // Фізика живого -Т.12, №2.-2004. - С. 92-100.

5. Кравченко В.І., Макарчук М.Ю. Вплив одорації ефірними оліями лимону та лаванди на показники властивостей психофізіологічних функцій // Вісник КНУ імені Тараса Шевченка. Серія біологія - Вип.43. - 2004.-С. 82-85.

6. Макарчук Н.Е. Кравченко В.И. Свойства психофизиологических функций при экспозиции запахов эфирных масел лимона и лаванды у обследуемых с различной субъективной оценкой этих запахов // Нейронауки. - 1 (1) - 2005. - С.32-39.

7. Зима І.Г., Кравченко В.І., Крижановський С.А., Піскорська Н.Г., Чернінський А.О. Психофізіологічний аналіз сприйняття людиною ефірної олії лимону (Citrus limonium Risso) // Третя Українська науково-практична конференція з народної та нетрадиційної медицини. - К. - 1998. - Т. 2. - С. 192-197.

8. Зима І.Г., Кравченко В.І., Чернінський А.О. Вплив ефірної олії лимону на функціональний стан ЦНС людини // Проблеми вікової фізіології: матеріали Всеукраїнської наукової конференції (20-30 вересня 1998 року) - Луцьк. - 1998. - С. 17.

9. Кравченко В.І., Макарчук М.Ю. Вплив ефірних олій лимону і лаванди на сенсомоторні реакції та короткочасну пам`ять в людини // Молодь і поступ біології: Тези доповідей Першої Міжнародної конференції студентів та аспірантів (11-14 квітня 2005 року, м. Львів). - Львів, СПОЛОМ. - С.200.

10. Kravchenko V.I., Makarchuk M.J. The influence of aromas essential oils on cognitive processes in individuals with different level of extraversion and neuroticism // (Proceedings of the 9-th International Multidisciplinary Conference “Stress and Behavior”, St.Petersburg, Russia. May 16-19, 2005) - Психофармакология и биологическая наркология. - 2005. Т.5, №2. - С. 922.

Размещено на Allbest.ru