Влияние стресс-резистентности на решение когнитивных задач

Представлены результаты исследования особенностей выполнения когнитивных задач, требующих 1) воспроизведения пространственного расположения стимулов, 2) удержания и манипуляции цифровой информации в оперативной памяти, людьми с разным уровнем устойчивости к стрессу, которая устанавливалась на основе нескольких диагностических процедур.

В современной психологической литературе все чаще внимание исследователей обращается к стратегиям решения задач. При этом предполагается, что одни и те же результаты могут достигаться путем разной организации средств и способов выполнения и иметь разную «цену деятельности», которая выражается в потере физиологических и психологических ресурсов (Леонова, 1988). Особое значение в этом ракурсе рассмотрения приобретает анализ соотношения когнитивных и аффективных механизмов, обеспечивающих достижение стоящих перед субъектом целей (Martin, Clore, 2001; Hockey, 2003). Ранее нами были показаны характерные изменения стратегий поиска в кратковременной памяти при возрастании эмоционального напряжения (Леонова, Капица, Блинникова, 2010), которые зависели от уровня стресс-резистентности испытуемых. У испытуемых с высокой стрессрезистентностью стратегия исчерпывающего поиска при возрастании эмоционального напряжения сменялась стратегией самооканчивающегося поиска, в то время как испытуемые со сниженной стресс-резистентностью изначально применяли стратегию самооканчивающегося поиска, которая в ситуации эмоционального напряжения сменялась смешанной стратегией, свидетельствующей о дезорганизации процесса решения задачи.

Целью данного исследования было выявить характерные различия в результативности и стратегиях решения задач, связанных с когнитивной обработкой разного рода информации, у людей с высокой и сниженной стресс-резистентностью. Для этого в лабораторных условиях моделировалась ситуация эмоциональной напряженности, связанная с тестированием интеллектуальных функций. Задачи, требующие обработки пространственных характеристик стимулов и совершения арифметических операций при необходимом удержании информации в оперативной памяти, были включены в фоновое и основное тестирование. Уровень стресс-резистентности определялся на основе анализа: а) субъективных оценок испытуемыми своего привычного и текущего состояния, полученных с помощью психодиагностической системы «Индивидуальная оценка стресс-резистентности (ИОРС)» (Леонова, 2009); б) динамики полипараметрических показателей и спектрального анализа деятельности сердечно-сосудистой системы (Дмитриева, Глазачев, 2000); в) изменений в уровне кортизола в слюне (Куликова и др., 2007). Проверялась гипотеза, что снижение уровня стресс-резистентности ведет к увеличению количества ошибок, повышению времени и изменению микроструктурных характеристик выполнения заданий.

В современной психологической литературе все чаще внимание исследователей обращается к стратегиям решения задач. При этом предполагается, что одни и те же результаты могут достигаться путем разной организации средств и способов выполнения и иметь разную «цену деятельности», которая выражается в потере физиологических и психологических ресурсов (Леонова, 1988). Особое значение в этом ракурсе рассмотрения приобретает анализ соотношения когнитивных и аффективных механизмов, обеспечивающих достижение стоящих перед субъектом целей (Martin, Clore, 2001; Hockey, 2003). Ранее нами были показаны характерные изменения стратегий поиска в кратковременной памяти при возрастании эмоционального напряжения (Леонова, Капица, Блинникова, 2010), которые зависели от уровня стресс-резистентности испытуемых. У испытуемых с высокой стрессрезистентностью стратегия исчерпывающего поиска при возрастании эмоционального напряжения сменялась стратегией самооканчивающегося поиска, в то время как испытуемые со сниженной стресс-резистентностью изначально применяли стратегию самооканчивающегося поиска, которая в ситуации эмоционального напряжения сменялась смешанной стратегией, свидетельствующей о дезорганизации процесса решения задачи.

Целью данного исследования было выявить характерные различия в результативности и стратегиях решения задач, связанных с когнитивной обработкой разного рода информации, у людей с высокой и сниженной стресс-резистентностью. Для этого в лабораторных условиях моделировалась ситуация эмоциональной напряженности, связанная с тестированием интеллектуальных функций. Задачи, требующие обработки пространственных характеристик стимулов и совершения арифметических операций при необходимом удержании информации в оперативной памяти, были включены в фоновое и основное тестирование. Уровень стресс-резистентности определялся на основе анализа: а) субъективных оценок испытуемыми своего привычного и текущего состояния, полученных с помощью психодиагностической системы «Индивидуальная оценка стресс-резистентности (ИОРС)» (Леонова, 2009); б) динамики полипараметрических показателей и спектрального анализа деятельности сердечно-сосудистой системы (Дмитриева, Глазачев, 2000); в) изменений в уровне кортизола в слюне (Куликова и др., 2007). Проверялась гипотеза, что снижение уровня стресс-резистентности ведет к увеличению количества ошибок, повышению времени и изменению микроструктурных характеристик выполнения заданий.

Методика

Испытуемые: в исследовании приняло участие 19 человек (10 женщин и 9 мужчин) в возрасте от 19 до 26 лет, студенты московских вузов, не имеющие психологического образования. Каждый обследуемый принимал участие в эксперименте однократно.

Программа исследования: а) осуществление ряда диагностических процедур для оценки уровня стресс-резистентности до и после эмоционально-напряженной ситуации, которые включали предварительное тестирование по набору личностных методик и доминирующих состояний в повседневной жизни, диагностику фонового и итогового уровня состояния испытуемых по набору субъективных методик, а также физиологических параметров, оценку текущего гормонального уровня испытуемых до, в процессе и после выполнения задания; б) проведение диагностики интеллектуального уровня испытуемых с помощью компьютеризированной версии продвинутых стандартизированных матриц Равена с предваряющей ее «жесткой» инструкцией, повышающей общую эмоциональную напряженность; в) проведение двух сессий решения когнитивных задач, одна из которых была включена в блок фонового тестирования, а другая в блок основного эмоционально напряженного тестирования.

Используемые задачи: испытуемым предъявлялись две компьютеризированные задачи: 1) задача «Объем внимания», в которой испытуемым было необходимо воспроизвести с помощью цифровой клавиатуры пространственное расположение точек в матрице 3×3, количество точек последовательно увеличивалось от трех до шести. Задача включала в себя 40 проб, разделенных на 4 серии по 10 проб, которые отличались друг от друга количеством точек, предъявляемых в матрице. Время экспозиции каждой матрицы составляло 200 мс. Регистрировались латентное время ответа, длительность ответа и процент правильных ответов в каждой серии; 2) в задаче «Оперативная память» испытуемым последовательно предъявлялись пять цифр. Они должны были сложить первую цифру со второй, вторую с третьей, третью с четвертой, четвертую с пятой и по порядку воспроизвести четыре полученные суммы, для чего требовалось удерживать цифровую информацию в оперативной памяти и производить арифметические операции с цифрами. Задача состояла из 25 проб. Каждая цифра предъявлялась на 750 мс с межстимульным интервалом в 750 мс. Такой медленный режим предъявления давал возможность испытуемым использовать две стратегии: либо складывать цифры на этапе предъявления и запоминать суммы, либо запоминать цифры и складывать их на этапе воспроизведения. Регистрировалось латентное время ответа для каждой воспроизводимой суммы, процент правильных ответов с учетом позиции полученной суммы и общее время выполнения задания.

Обработка данных проводилась с помощью статистического пакета SPSS версии 15.0. В связи с ограниченным числом испытуемых использовался непараметрический критерий Манна–Уитни для оценки значимости различий по данным текущего состояния между группами лиц с разным уровнем стресс-резистентности, а также множественный линейный регрессионный анализ.

Результаты и обсуждение

На первом этапе обработки данных, в соответствии с нормативными диапазонами ИОСР, динамикой полипараметрических показателей и спектрального анализа деятельности сердечно-сосудистой системы, изменениями содержания кортизола в слюне, все испытуемые были разделены на две группы – с повышенной (9 человек) и сниженной (10 человек) стресс-резистентностью. Далее сравнивались характеристики решения когнитивных задач в этих группах.

Что касается задачи «Объем внимания», то не было установлено значимых различий между двумя группами испытуемых в ситуации ординарного выполнения. В ситуации повышенной эмоциональной напряженности испытуемые с сниженной стресс-резистентностью (СР) допускали значимо больше ошибок и затрачивали значимо больше времени на формирование и завершение ответа при повышении трудности задачи, когда количество точек, предъявляемых в матрице, достигало пяти или шести (таблица 1).

Были найдены и характерные различия в стратегиях решения данной задачи. В эмоционально напряженных условиях испытуемые с высокой стресс-резистентностью в основном применяли параллельную стратегию обработки стимулов, что выражалось в незначительном увеличении времени реакции при возрастании количества предъявляемых стимулов. Кроме этого, нужно отметить, что в группе со сниженной стресс-резистентностью был зафиксирован более существенный разброс данных (s = 273,11, по сравнению с s = 151,37 в группе с повышенной стрессрезистентностью, различия значимы: Z =–1,67, p≤0,05), что свидетельствовало о деструкции в способе выполнения действий.

Таблица 1 Различия между группами испытуемых с повышенной и сниженной стресс-резистентностью по показателям задачи «Объем внимания» в эмоционально напряженных условиях. Представлены различия, значимые на уровне * – p≤0,05; ’ – p≤0,1

Испытуемые со сниженной стресс-резистентностью переходили в этих условиях к последовательной стратегии выполнения, что проявлялось в прогрессивном увеличении времени реакции при предъявлении большего числа стимулов (рисунок 1).

Рис. 1. Изменение показателей латентного времени ответа в тесте «Объем внимания» в зависимости от количества элементов в предъявляемой матрице у разных групп испытуемых в ситуации эмоциональной напряженности (латентное время ответа при предъявлении 4,5 и 6 элементов)

Регрессионный анализ позволил установить значимые взаимосвязи между временем реакции по каждой серии и общим временем выполнения, что свидетельствовало о существовании линейной закономерности в выполнении данного задания.

При анализе результатов, полученных при выполнении более сложной задачи «Оперативная память», были установлены слабо и среднезначимые различия между группами испытуемых как в ситуации ординарного выполнения, так и в ситуации эмоционально-напряженного выполнения. Подтверждая нашу гипотезу, испытуемые со сниженной стресс-резистентностью затрачивали больше времени на формирование ответа и допускали больше ошибок. Более заметными эти различия становились при воспроизведении четвертой суммы (таблица 2).

При этом испытуемые с высокой стресс-резистентностью при решении задачи использовали последовательного организованную структуру выполнения, что приводило к прогрессивному понижению времени реакции при переходе к следующей сумме. Это происходило потому, что воспроизведение каждой суммы приводило к снижению нагрузки на оперативную память и позволяло более быстро формировать следующий ответ.

Испытуемые с сниженной стресс-резистентностью применяли малоэффективную смешанную последовательно-параллельную стратегию, при которой они пытались работать сразу с несколькими суммами, что сначала приводило к резкому снижению латентного времени ответа, но затем к ее повторному возрастанию (рисунок 2).

Заключение

Полученные результаты подтвердили в целом все выдвинутые гипотезы. Испытуемые со сниженной стресс-резистентностью затрачивают больше времени на решение задач, допускают больше ошибок (этот факт с большей очевидностью проявляется при решении более сложной задачи на оперативную память).

Таблица 2 Различия между группами испытуемых с повышенной и сниженной стресс-резистентностью по показателям задачи «Оперативная память». Представлены различия значимые на уровне *p≤0,05; ’ – p≤0,1 

 Рис. 2. Изменение показателей латентного времени ответа в тесте «Оперативная память» в зависимости от позиции воспроизводимой суммы у двух групп испытуемых (средние данные по обоим замерам)

Также проведенное исследование позволило описать изменения в стратегиях выполнения компьютеризированных задач. Было показано, что испытуемые с повышенной стресс-резистентностью реагируют на эмоционально напряженную ситуацию тестирования оптимально, не допуская избыточной мобилизации психофизиологических ресурсов. Они более эффективно обрабатывают информацию в процессе решения экспериментальных задач с учетом вложенных усилий и достигнутого результата. В частности, они используют более экономную параллельную стратегию в задаче «Объем внимания» и последовательную стратегию выполнения когнитивных операций в задаче «Оперативная память». Чрезмерная психофизиологическая мобилизация у лиц со сниженной стресс-резистентностью приводит к использованию менее эффективных стратегий обработки текущей информации, что проявляется в значимом возрастании времени выполнения обеих задача и существенном снижении качества выполнения в более сложной задаче «Оперативная память».

1. Дмитриева И. В., Глазачев О. С. Индивидуальное здоровье и полипараметрическая диагностика функциональных состояний организма. М.: Горизонт, 2000.
2. Леонова А. Б. Психологические средства оценки и регуляции функциональных состояний человека: Автореф. дис. … докт. психол. наук. М., 1988.
3. Леонова А.Б. Регуляторно-динамическая модель оценки индивидуальной стресс-резистентности // Актуальные проблемы психологии труда, инженерной психологии и эргономики / Под ред. В. А. Бодрова и А. Л. Журавлёва. Вып. 1. М.: Изд-во ИП РАН, 2009. С. 259–278.
4. Леонова А. Б., Капица М. С., Блинникова И. В. Изменение когнитивных стратегий в условиях возрастания эмоциональной напряженности у людей с разной индивидуальной устойчивостью к стрессу // 4-я международная конференция по когнитивной науке: Тезисы докладов. В 2 т. Томск. 22–26 июня 2010 г. Томск: Изд-во Томского ун-та, 2010. Т. 2. C. 385–387.
5. Куликова M. A., Трушкин E. В., Тимофеева M. A., Шлепцова В. A., Щеголькова Ю. В., Малюченко Н. В., Тоневицкий А. Г. Генетические маркеры предрасположенности к повышенной тревожности // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2008. Т. 146. № 12. C. 674.
6. Hockey G. R. L. Operator functional state as a framework for the assessment of performance degradation // Operator Functional State / G. R. L. Hockey, A. W. K. Gaillard, O. Burov (еds). Amsterdam: IOS Press. 2003. P. 8–24.
7. Martin L. L., Clore G. L. Theories of Mood and Cognition. N. Y.: Lawrence Erlbaum Associates, 2001.