Волевые усилия: 6.9. Характеристики и виды волевого усилия. Психология воли

6.6. Волевое усилие как один из механизмов волевой регуляции. Психология воли

6.6. Волевое усилие как один из механизмов волевой регуляции

Одними из первых о волевом усилии как специфическом механизме воли заговорили в начале XX в. Г. Мюнстерберг, Г. И. Челпанов, А. Ф. Лазурский. Г. Мюнстерберг, например, писал: «Если я стараюсь вспомнить название какой-нибудь птицы, которую я вижу, и оно в конце концов приходит мне на ум, я чувствую его появление как результат моего собственного волевого усилия» [1997, с. 182]. А. Ф. Лазурский рассматривал волевое усилие как особый психофизиологический процесс, связанный с реакцией человека на встречающееся препятствие. Он поставил вопрос: «Существует ли одно волевое усилие, могущее по произволу человека направляться в различные стороны, или же, наоборот, имеется несколько его разновидностей, родственных друг другу, но все-таки не тождественных между собой?» [2001б, с. 17]. К сожалению, на этот вопрос ответ не найден до сих пор, хотя известно, что в повседневной жизни человек сталкивается с проявлением волевых усилий в двух направлениях. С одной стороны, это усилия, задачей которых является подавление побуждений, препятствующих достижению цели. Эти побуждения связаны с возникающими в процессе деятельности неблагоприятными состояниями (страх, утомление, фрустрация), которые подталкивают человека к прекращению этой деятельности. С другой стороны, это волевые усилия, стимулирующие активность, направленную на достижение цели. Эти усилия имеют большое значение для проявления таких волевых качеств, как терпеливость, упорство, внимательность, настойчивость.

…

Что же такое представляет собой это волевое усилие? На этот счет в психологии существуют двоякого рода взгляды…

Согласно одному взгляду, волевое усилие есть совокупность двигательных (главным образом, мышечных) ощущений. При совершении каких бы то ни было мышечных движений приходится испытывать чувство напряжения, представляющее собой не что иное, как совокупность мышечных ощущений. Именно это мускульное напряжение и воспринимается нами как чувство усилия.

Но бывают такие волевые акты, при которых нет мышечного сокращения, а есть или задержка этого сокращения, или же другие более сложные психофизиологические обнаружения. Для объяснения этих явлений была выдвинута теория так называемого иннервационного чувства. Предполагали, что всякого рода нервный импульс, хотя бы он и не повел за собой мышечного сокращения, но остался бы чисто центральным мозговым процессом, все-таки сопровождается известным субъективным переживанием, напоминающим волевое усилие. В качестве доказательства приводились случаи, когда двигательное усилие испытывается нами, несмотря на то, что сами мышцы, на сокращение которых это двигательное усилие направлено, отсутствуют совершенно. Это бывает после ампутации, когда человек пытается двигать, например, пальцами отрезанной ноги, то, несмотря на отсутствие мышц, которые у него должны были бы сокращаться, он все-таки испытывает известное волевое напряжение. Однако более тщательные исследования Джемса показали, что в этих случаях обыкновенно человек сокращает попутно также и некоторые другие сохранившиеся у него мышцы, все равно как, например, при очень сильном напряжении рук мы невольно напрягаем также и некоторые другие мышцы тела. И вот мышечные ощущения, возникшие благодаря сокращению побочных мускулов, и принимались ошибочно за иннервационное чувство.

…До сих пор речь шла, главным образом, о тех волевых усилиях, которые направлены на совершение известных двигательных актов или на их задержку… Однако наряду с этим существует целый ряд волевых актов, направленных на течение представлений, чувствований и т. п. Здесь уже зачастую не бывает почти никаких движений или двигательных задержек, и тем не менее волевое напряжение может достигать больших размеров. Вот такого рода процессы и заставляют обратить внимание на другую теорию, до некоторой степени противоположную только что изложенной. Согласно этой второй теории, волевое усилие не сводится к каким бы то ни было двигательным актам, а, наоборот, является самостоятельным, совершенно своеобразным психофизиологическим процессом. В то время как первое объяснение ссылается главным образом на данные физиологии и биологии, второе объяснение основывается преимущественно на данных самонаблюдения — нисколько, впрочем, не исключая возможности того, что в основе непосредственно воспринимаемого нами чувства волевого усилия лежит какой-нибудь определенный мозговой процесс или совокупность таких процессов.

Обращаясь к данным самонаблюдения, приходится прежде всего отметить, что волевое усилие является чрезвычайно характерным элементом всякого вообще сознательного волевого акта. Кроме того, оно представляет собой нечто всегда однородное, на что бы ни было направлено это усилие, оно всегда нами переживается более или менее одинаково. Наконец, для нашего сознания оно является чем-то элементарным, неразложимым на дальнейшие, более простые элементы.

…Мне представляется, что как та, так и другая теория не могут быть приняты во всей их полноте. С одной стороны, мы видели, что было бы слишком односторонне сводить все волевые процессы только к движениям или их задержке, так как существует целый ряд волевых и притом очень напряженных актов, в которых психомоторные элементы крайне незначительны. С другой стороны, было бы неправильно, на мой взгляд, волевое усилие переоценивать, распространяя его на все наши психические переживания. По-моему, следует резко отличать волевой процесс с его центральным фактором, волевым усилием, от более общего понятия психической активности. Волевое усилие представляет собой одну из основных психических функций, занимающую в нашей душевной жизни свое определенное место наряду с чувствованиями и интеллектуальными процессами.

Лазурский А. Ф. 2001. С. 235–237, 238

М. Я. Басов [1922] рассматривал волевое усилие как субъективное выражение регулятивной функции воли, которую он отождествлял с вниманием. Он считал, что внимание и волевое усилие — это одно и то же, только обозначаемое разными терминами. Таким образом, М. Я. Басов косвенно присоединялся к первому из предположений А. Ф. Лазурского: механизм волевого усилия для всех случаев един.

К. Н. Корнилов считал волевое усилие основным признаком воли, поэтому дал следующее определение воли: это «психический процесс, который характеризуется своеобразным усилием и получает свое выражение в сознательных действиях и поступках человека, направленных на достижение поставленных целей» [1941, с. 266]. Признание центрального положения вопроса о волевом усилии в проблеме воли имеется в работах В. И. Селиванова, В. К. Калина и других. Однако встречается и другая точка зрения.

Ш. Н. Чхартишвили не считал волевое усилие признаком волевого поведения. По этому поводу он писал: «Многие исследователи понимают, что определение воли через признаки интеллекта является недоразумением и находят выход в привнесении в определение воли другой стороны поведения, а именно — момента усилия. Протекание волевых актов зачастую наталкивается на некоторое препятствие, преодоление которого требует внутреннего усилия, своего рода внутреннего напряжения. Этот момент усилия, или способность преодолевать препятствия, объявляется вторым признаком воли.

Однако внутреннее напряжение, — продолжал Ш. Н. Чхартишвили, — и способность преодолевать препятствия не чуждо и животному. Птицам требуется исключительное усилие, чтобы преодолеть бурю, свирепствующую в открытом море, и достичь конечной цели своего полета. Зверь, попавший в капкан, совершает колоссальное усилие для того, чтобы вырваться на свободу. Словом, способность совершать усилие, необходимое для преодоления препятствий, возникающих на жизненном пути, присуща всем живым существам, и нет ничего удивительного в том, что человек, приобретя способность сознания, сохранил и это свойство. Однако животное, несмотря на то, что оно в не меньшей мере обладает способностью совершать усилие и бороться с препятствиями, никто не считает существом, обладающим волей» [1967, с. 73]. По поводу последнего утверждения могу заметить — и напрасно. У животных безусловно есть зачатки волевого поведения, и одним из них является проявление ими волевого усилия, о чем писал и П. В. Симонов. Ошибка Ш. Н. Чхартишвили, мне представляется, состоит в том, что вместо отрицания волевого усилия как признака воли ему нужно было признать наличие зачатков воли и у животных.

Устранение волевого усилия из воли приводит Ш. Н. Чхартишвили к странным заключениям и в отношении поведения человека. Так, он писал: «Алкоголик или наркоман, находящийся в плену укоренившейся потребности в алкоголе или морфии, осознает эту потребность, осознает пути и средства, необходимые для приобретения крепкого напитка или морфия, и зачастую прибегает к максимальному усилию для преодоления препятствий, возникших на его пути к удовлетворению своей потребности. Однако было бы ошибкой считать проявляющиеся в подобных актах поведения осознанность потребности и напряженные усилия производными от воли явлениями и полагать, что чем сильнее и упорнее стремление к удовлетворению подобных неукротимых потребностей, тем сильнее воля. Потребность может активизировать работу сознания в определенном направлении и мобилизовать все силы, необходимые для преодоления препятствия. Но это может не быть действием воли. Поэтому нельзя считать, что в указанных признаках поведения проявляется специфическая особенность воли» [там же, с. 73–74].

Нельзя не видеть в этом утверждении отголосков идеологизированного подхода к оценке волевого поведения. Алкоголизм и наркомания считаются в обществе отрицательными наклонностями, поэтому кто эти наклонности не может перебороть, тот безвольный. Но, во-первых, надо спросить у самого алкоголика или наркомана, а хочет ли он их перебороть, а во-вторых, какая разница в проявлении усилия при решении школьником задачи и добывании алкоголиком спиртного? И в том и в другом случае поведение мотивировано, и в том и в другом случае мы наблюдаем произвольное управление усилием (ведь нельзя же полагать, что усилие это проявляется алкоголиком непроизвольно). Поэтому с точки зрения механизмов управления поведением разницы в этих случаях нет. Следовательно, и тот и другой проявляют силу воли при достижении намеченной цели.

В. А. Иванников пишет: «Признание усиления мотивации главной функцией воли отмечалось еще в работах прошлого века и сегодня содержится в работах самых разных авторов. Для объяснения этого феномена воли предлагались различные решения, но наибольшее распространение получила гипотеза о волевом усилии, исходящем от личности». И далее В. А. Иванников ставит вопрос: «Не является ли понятие волевого усилия остатком от постепенного наступления экспериментальных исследований на выяснение природы и механизмов побуждения личностной активности, остатком, не нашедшим пока еще своего объяснения и экспериментальных приемов исследования?… Попытки оправдать введение понятия волевого усилия, исходящего от личности, необходимостью признания собственной активности личности, не вытекающей из наличной ситуации, вряд ли являются состоятельными… Задача заключается не в том, чтобы ввести еще одно побуждающее начало, а в том, чтобы через имеющиеся механизмы найти возможность объяснения свободной самостоятельной активности личности» [1985, с. 50].

Развивая свои сомнения, В. А. Иванников пишет, что «наряду со сферой мотивации личность становится вторым источником побуждения к активности, причем в отличие от мотивов личность не только побуждает, но и тормозит активность. Возникающая при этом теоретическая неловкость, видимо, мало кого смущает, и в итоге получается, что побуждает и мотивационная сфера личности, и сама личность, произвольно создавая волевое усилие» [там же].

Мне представляется, что никакой неловкости, о которой говорит В. А. Иванников, в действительности нет и быть не может. Ведь возникшая у него неловкость основана на некорректном противопоставлении личности мотиву. Такое противопоставление появилось у автора, очевидно, потому, что за мотив он принял, вслед за А. Н. Леонтьевым, предмет удовлетворения потребности, который находится как бы за пределами личности. В действительности мотив есть личностное образование и одна из составляющих произвольного управления, т. е. воли в широком понимании, и поэтому противопоставлять мотив личности — это все равно, что противопоставлять часть целому. Личность управляет своим поведением как с помощью мотива, так и с помощью волевого усилия, между которыми, как отмечал В. И. Селиванов, действительно имеется качественное различие. Если мотив — это то, ради чего совершается действие, то волевое усилие — это то, посредством чего осуществляется действие в затрудненных условиях. Никто не действует, писал В. И. Селиванов (1974), ради волевого напряжения. Волевое усилие — лишь одно из необходимых средств реализации мотива.

Поэтому В. К. Калин справедливо подчеркивает, что если неверно отрывать мотив от воли или заменять волю мотивом, то столь же неверно и мотив подменять понятием «воля».

Вспомним, как вела себя Людмила в саду у Черномора в пушкинской поэме «Руслан и Людмила»:

В унынье тяжком и глубоком

Она подходит — и в слезах

На воды шумные взглянула,

Ударила, рыдая, в грудь,

В волнах решилась утонуть —

Однако в воды не прыгнула

И дале продолжала путь.

…Но втайне думает она:

«Вдали от милого, в неволе,

Зачем мне жить на свете боле?

О ты, чья гибельная страсть

Меня терзает и лелеет,

Мне не страшна злодея власть:

Людмила умереть умеет!

Не нужно мне твоих шатров,

Ни скучных песен, ни пиров —

Не стану есть, не буду слушать,

Умру среди твоих садов!»

Подумала — и стала кушать.

А вот другой, уже реальный случай. В. Шпеер, министр вооружений гитлеровской Германии, писал в своих «Мемуарах» о днях, проведенных под арестом после поражения его государства во Второй мировой войне: «Подчас мне приходила мысль добровольно уйти из жизни… В Крансберге один из ученых-химиков рассказал нам, что если раскрошить сигару, затем растворить в воде и выпить эту смесь, то вполне возможен смертельный исход; я долгое время носил в кармане искрошенную сигару, но, как известно, между намерением и действием дистанция огромного размера» [1997, с. 669].

Это те случаи, когда «суждены нам благие порывы, но свершить ничего не дано». Для свершения требуется осуществить волевое усилие.

Филогенетической предпосылкой возникновения волевого усилия является способность животных к мобилизации усилий для того, чтобы преодолеть встречающиеся препятствия на пути к биологической цели. Это так называемое «преградное» поведение животных (П. В. Симонов [1971]). Если бы у них не было этого механизма, животные просто не выжили бы. Нельзя не отметить, что у животных имеется и механизм регуляции таких усилий, их дозирования (вспомним кошку, вспрыгивающую на предметы разной высоты). Но если у животных подобное использование усилий осуществляется непроизвольно, то человек приобретает способность пользоваться этими усилиями сознательно.

Локке [Locke, 1968] в своих экспериментах показал, что повышение трудности выбираемой цели приводило к более высоким достижениям; они были выше, когда уровень трудности цели был неопределенным или когда от испытуемого требовалось просто «работать как можно лучше». Автор справедливо полагает, что после принятия трудной цели испытуемые были вынуждены мобилизовывать все силы для достижения этой цели. Однако, как отмечают Кукла [Kukla, 1972] и Майер [Meyer, 1976], разработавшие модель «расчета усилий», максимальное увеличение усилий происходит при таком уровне сложности, который, по мнению субъекта, еще является преодолимым. Это тот предел, за которым уровень усилий резко падает.

В. И. Селиванов писал, что волевое усилие является одним из главных средств, с помощью которых личность осуществляет власть над своими побуждениями, избирательно пуская в действие одну мотивационную систему и затормаживая другую. Регуляция поведения и деятельности осуществляется не только опосредованно — через мотивы — но и прямо, через мобилизацию, т. е. через волевые усилия.

В. И. Селиванов, подчеркивая связь волевого усилия с необходимостью преодоления препятствий, трудностей, считал, что оно проявляется во всякой нормальной работе, а не только в экстремальных ситуациях, например при утомлении, как полагают некоторые психологи. Он утверждал, что «при таком взгляде на роль волевого усилия оно выглядит инструментом лишь неприятного и вредного для организма деспотического принуждения, когда работать уже нет мочи, а надо. Несомненно, такие ситуации могут иметь место в жизни человека, особенно в экстремальных условиях. Но это лишь исключение из правила» [1975, с. 20]. Действительно, волевое усилие используется человеком не только при изнеможении, но и на начальной стадии развития утомления (при так называемом компенсированном утомлении), когда человек поддерживает свою работоспособность на заданном уровне без деспотизма и ущерба для здоровья. Да и простое нажатие на динамометр — это тоже проявление волевого усилия. Другой вопрос — любая ли деятельность требует использования волевого усилия. В отличие от В. И. Селиванова, я полагаю, что не любая.

Как отмечает В. И. Селиванов, центральное место в диагностике воли (понимаемой им как мобилизация психических и физических возможностей) занимает измерение волевого усилия, которое в большей или меньшей мере присутствует в разных волевых действиях (о том, что действительно измеряется, — волевое усилие или что-то другое, речь пойдет в главе 13).

…

Волевое усилие качественно отличается от мышечного усилия, наблюдаемого нами, например, при поднимании тяжестей, при быстром беге, а в меньшей мере — при сдвигании бровей, сжимании челюстей и т. п. В волевом усилии движения часто минимальны, а внутреннее напряжение может быть колоссальным. Примером этого может служить усилие, которое приходится делать бойцу, остающемуся на посту под огнем неприятеля, парашютисту, прыгающему с самолета, и т. п.

При волевом усилии всегда имеется и мышечное напряжение. Припоминая какое-нибудь слово или внимательно рассматривая что-либо, мы напрягаем мышцы лба, глаз и т. п. Тем не менее отождествлять волевое усилие с мышечным напряжением было бы совершенно неверно. Это значило бы лишить волевое усилие его особого содержания.

Корнилов К. Н. 1948. С. 326–327

Имеется несколько определений волевого усилия. К. К. Платонов определял его как переживание усилия, являющееся обязательным субъективным компонентом волевого действия, Б. Н. Смирнов — как сознательное напряжение психических и физических возможностей, мобилизующих и организующих состояние и деятельность человека ради преодоления препятствий. Чаще всего под волевым усилием понимают сознательно и большей частью осознанно совершаемое внутреннее усилие над собой, являющееся толчком (импульсом) к выбору цели, к концентрации внимания на объекте, к началу и остановке движения и т. п.

В. К. Калин считает волевое усилие основным операциональным механизмом волевой регуляции. Он определяет волевое усилие как «однонаправленное регулирующее проявление сознания, приводящее к установлению или удержанию необходимого состояния функциональной организации психики» [1989а, с. 53].

С. И. Ожегов [1985] определяет усилие как напряжение сил. Именно в этом значении я понимаю и волевое усилие: это сознательное и преднамеренное напряжение физических и интеллектуальных сил человеком.

Исходя из такого понимания, я отличаю его от волевого импульса, осуществляющего запуск (инициацию) произвольных действий.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Виды воли, проявление воли — Психологос

В разных ситуациях воля получает разные названия. Ее имена — мужество, решительность, самодисциплина, вера в себя… Самые распространенные проявления воли, это:

• дисциплина и самодисциплина — проявление воли перед лицом усталости, эмоций и других соблазнов.
• мужество — проявление воли в трудных или экстремальных обстоятельствах. Ответственное и разумное, в меру смелое и в меру спокойное, поведение в трудных или экстремальных обстоятельствах.
• терпение — проявление воли перед лицом длящегося напряжения, отказ от импульсивных действий, сохранение разумного бездействия или повторение раз за разом действий, не приводящих к немедленному результату.
• решительность — проявление воли перед лицом ответственных решений. Возможность принимать решения в неопределенной ситуации. Способность и умение самостоятельно принимать ответственные решения и делать то, что решил, несмотря на помехи. См.→
• вера в себя — убежденность человека в том, что у него все получится; уверенность в себе перед лицом вызова, перед трудной задачей.

Мудрость в проявлениях воли

Одно из важнейших проявлений мудрости — держать правильный баланс между мужеством и терпением. См.→

Волевой акт и волевые усилия

Воля проявляется в волевых актах: действиях, сопровождаемых волевыми усилиями. решениях как делать правильно.

Бежать от того, что страшно – это не волевое решение. Бежать туда, где страшно, чтобы помочь людям – это волевое решение.

При этом мотивация убежать (спасти себя) должна быть по силе равной, или сильнее мотивации остаться на месте и помогать – тогда проявляется волевой акт. Если человек остается спасать людей, потому что в противном случае его застрелят — речь о волевом акте не идет.

Волевой акт — это правильные действия тогда, когда неправильно действовать проще или привычнее.

Другими словами, волевой акт (волевое усилие) – это противостояние инстинктивного поведения, диктуемого генами или привычками и осознанного поведения, выбираемого самим человеком.

Волевое решение появляется там, где организм неосознанно готовит одну физиологическую реакцию, а разум заставляет запустить другую. Момент перестраивания организма с одной, инстинктивной или привычной реакции на другую и называется волевым усилием.

Представьте, что вам нужно прыгать с парашютом с вышки: тело говорит – уйди от края, а разум говорит: шагай через край! Так как тело в основном соображает быстрее разума, оно заранее успевает подготовиться к тому, что нужно уходить. В ключевой момент разум командует – вперед! а тело уже приготовилось убегать назад: соответствующие мышцы пришли в тонус, а теперь нужно подключать мыщцы совершенно другие. Тело перестраиваться не хочет, но обычно, если человек настаивает — подчиняется.

Волевое усилие всегда связано с разумом, управляется человеком через разум, и направлено против привычки или инстинктивного поведения. Соответственно, процесс естественной перестройки организма (например от сна к бодрствованию) — не является волевым услилем, потому что происходит неосознанно и по привычке.

А.Н. Леонтьев пишет о так называемом феномен «обратного толчка». Стоящий на вышке человек перед прыжком с парашютом, невольно изменяет свой центр тяжести, смещая его назад, «убегая» от края вышки и только потом совершает прыжок или отказывается прыгнуть.

Активное волевое усилие нужно только вначале, через какой-то промежуток повторений (обычно 20-40 повторений) организм привыкает к другой активности: к тому, что нужно делать новое действие, и готовит тело уже к новому.

Если воля развитая, то процесс перестройки происходит быстрее и легче, если воля слабая – труднее. Чем чаще совершается волевое усилие, тем проще организму перестроить себя на новый, непривычный лад. см. Развитие воли

Воля и решительность

Решительность — проявление воли в принятии и продвижении трудных решений.

Заметим, что решительный человек не всегда последовательный, не всегда методичный, не обязательно все свои решения доводит до конца. Решительно начал, решительно продвигал — а потом просто остыл и решительно переключился на другой проект.

Факторы, влияющие на простоту осуществления волевого усилия

В зависимости от ситуации совершить волевое усилие может быть просто, а может трудно, это зависит от ряда факторов.

1. Привычка или инстинкт?

Привычка – это то, к чему мы привыкли, но чего генами нам не заложено. Инстинкт – это то, что в нас заложено генами. Соответственно, волевое усилие, направленное в «обратную сторону» привычки совершить проще, чем волевое усилие, направленное против инстинкта.

Утром встать пораньше или в экстремальной ситуации спасать жизнь не только себе, но и людям вокруг – усилия нужны разные.

2. Окружающая среда

Внутренний стимул делать как было обычно сильнее осознанного стимула делать по-новому.

Это значит, что чтобы добиться желаемого нужно найти или создать себе стимулы внешние:

проговорить вслух обязательство, придумать себе контролера, создать себе коллаж мечты и так далее.

А.Н. Леонтьев в своей статье «Воля» упоминал случай, когда женщина, побоявшаяся прыгнуть с вышки с парашютом на следующий день вернулась и попросила прыгнуть. Когда ее спросили, почему она так сделала, она сказала, что вчера ее спросили, прыгнула ли она с парашютом и она сказала да, а на самом деле не прыгала. И теперь ей хочется прыгнуть, чтобы не казаться самой себе обманщицей.

3. Позитив-негатив

Сконцентрированность на хорошей, «не страшной» стороне трудного решения делает осуществление волевого усилия более простым. (опять же ссылаясь на Леонтьева, если людям предлагали смотреть на парашют, а не вниз, где было высоко и страшно – отказов от прыжков становилось меньше).

Хотите научиться делать зарядку – концентрируйтесь на хорошем, на том, как здорово будет бежать навстречу прохладному ветру, подмигивая встающему солнцу, о том, как тихо утром в парке, как прозрачен и свеж хрустальный утренний воздух – поднять себя с постели будет проще.

4. Скорость принятия решения

Чем больше осуществляется волевое усилие, тем оно труднее: чем дольше организм готовит «отступление», тем труднее ему будет перестроиться на новый лад под влиянием разума и воли.

Соответственно, чем быстрее вы утром встаете и чем меньше времени уходит на размышление вставать-не вставать, тем проще будет встать.

Воля в разных областях человеческой жизни

Эмоциональные аспекты волевого усилия Текст научной статьи по специальности «Психологические науки»

УДК 159.9

ББК Ю935.2+Ю936

ЭМОЦИОНАЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ ВОЛЕВОГО УСИЛИЯ

М.В. Чумаков

Рассматриваются теоретические основания для изучения эмоциональных и волевых процессов в их единстве. Предлагается технология исследования эмоциональной составляющей волевого усилия, преодолевающая недостатки ретроспективных методов. Эмпирическим путем выделяются типы волевого усилия в зависимости от особенностей их эмоционального компонента. Выявляется связь эффективности волевого усилия и особенностей его эмоциональной составляющей. Показаны индивидуальные особенности волевого усилия по параметру его эмоциональности. Показана особая роль эмоции интереса в механизме волевой регуляции.

Ключевые слова: воля, эмоции, эмоционально-волевая регуляция, волевой эпизод, типы волевых усилий.

Введение

В последнее время исследователи проявляют все больший интерес к изучению эмоциональных аспектов волевой регуляции (В.К. Вилюнас, 1986; О.В. Дашкевич, 1985;

В.А. Иванников, 1991; O.A. Конопкин, 2006;

В.И. Чирков, 1983).

Теоретические основания для рассмотрения эмоциональных процессов как процессов, имманентно присущих волевой регуляции, заложены в работах таких психологов, как J1.C. Выготский, С.Л. Рубинштейн,

А.Н. Леонтьев, В.А. Иванников, О.В. Дашкевич, O.A. Конопкин, Т.И. Шульга и др.

Этот интерес имеет глубокие исторические корни и опирается на теории В. Вундта, У. Кеннона и др.

Связь эмоций и воли можно обнаружить при рассмотрении взглядов JI.C. Выготского, который понимает волю как механизм, позволяющий овладеть собственным поведением, собственными психическими процессами.

Овладение собственным поведением осуществляется с помощью опосредующей деятельности, опирающейся на употребление знаков. Для воздействия на собственное поведение человек создает искусственные стимулы-средства, которые обеспечивают автостимуляцию. Основным моментом в процессе овладения собственным поведением является выбор. Затруднение в свободном выборе разрешается при помощи введения вспомогательного мотива. Первоначально в онтогенезе волевые функции осуществляются в интрепсихическом плане, а затем переносятся вовнутрь и приобретают интрапси-хическую форму. J1.C. Выготский отмечает:

«Ускользаемость от наблюдения самого важного момента в волевом акте объясняется тем, что механизм его внесен вовнутрь. Вспомогательный мотив в данном случае недостаточно отчетливо и ясно представлен. Типичным развернутым волевым актом в той же ситуации являются следующие три момента: 1) надо встать (мотив), 2) не хочется (мотив), 3) счет самому себе: раз, два, три (вспомогательный мотив) и 4) на «три» подъем. Это и есть введение вспомогательного мотива, создание ситуации извне, которая заставляет меня встать. Это совершенно похоже на то, как мы говорим ребенку: «Ну, раз, два, три — выпей лекарство». Это и есть воля в истинном смысле слова» (Л.С. Выготский, 1984, с. 281).

Л.С. Выготский усложнил методику исследования свободного выбора. Свободный выбор затруднялся и благодаря этому становился более продолжительным и развернутым, и, следовательно, более доступным для наблюдения. Это усложнение выбора достигалось, по существу, за счет привлечения эмоционального компонента. Давая описание экспериментальной ситуации, Л.С. Выготский отмечает: «Качественное изменение проявлялось в том, что на место однозначного мотива выступал многозначный, чем вызывалась сложная установка по отношению к данному ряду действий. Как уже сказано, этот ряд заключает в себе моменты, притягивающие и отталкивающие, приятные и неприятные, что относится в равной мере и к новым рядам, из которых нужно было сделать выбор» (Л.С. Выготский, 1984, с. 274). Таким образом, в ситуацию сложного выбора и борьбы мотивов вплетены эмоциональ-

ные состояния. Мы предполагаем, что эмоциональный аспект, заметно представленный в развернутом выборе присутствует в редуцированном виде и в простых реакциях выбора.

Внутренняя включенность эмоций в волевую регуляцию может быть обнаружена и при рассмотрении Л.С. Выготским усилий, связанных с овладением человеком собственными психическими функциями. Эти усилия представлены субъекту в эмоциональной форме. Л.С. Выготский говорит: «Остановимся теперь очень кратко на одном сложном явлении, которое не понятно в плане субъективного анализа и которое называется переживанием усилий» (Л.С. Выготский, 1984, с. 215).

Можно увидеть, что во взглядах Л.С. Выготского на волевой процесс есть предпосылки рассмотрения эмоций как необходимой внутренней составной его части. Это не противоречит и общей логике взглядов Л.С. Выготского, который неоднократно говорил о том, что психические функции нужно изучать не изолированно и отдельно, а во взаимодействии и взаимосвязи. Нужно изучать функциональные и структурные отношения между различными функциями, их сочетания и синтезы. Л.С. Выготский критикует периферическую теорию эмоций именно на том основании, что она изолирует эмоции от остальных психических процессов. Он отмечает: «Самая локализация источника эмоций, из которого берет начало специфическое качество чувства, вне мозга, на периферии, уже предполагает выключение аффектов из всего того комплекса связей, из всей той системы отношений, из всей той функциональной структуры, которые составляют истинный предмет психического развития человека» (Л.С. Выготский, 1984, с. 210).

Можно сказать, что взгляды Л.С. Выготского на взаимодействие волевого и эмоционального процессов неоднородны. Однако внимательное прочтение его работ дает нам вполне определенные методологические основания для рассмотрения волевой и эмоциональной сфер личности, волевой и эмоциональной регуляции деятельности в их единстве.

Рассматривая взгляды А.Н.Леонтьева на проблему взаимосвязи эмоций и воли необходимо иметь в виду, что у него нет специальных работ, посвященных этому вопросу. Однако в работах А.Н. Леонтьева уделяется

достаточно внимания проблеме участия эмоций в регуляции деятельности, а отдельные замечания по проблемам воли позволяют сделать некоторые выводы о взаимодействии волевых и эмоциональных процессов. Взгляды А.Н. Леонтьева на проблему эмоций не были однородными. Им выделялись «аффекты», «предметные чувства», «собственно — эмоции», «простейшие эмоциональные процессы» и «высшие эмоциональные процессы» (Психология эмоций…, 1984). Воля, или точнее, волевое действие, рассматривалось им как действие, порождаемое несколькими мотивами, одни из которых являются положительными, другие — отрицательными. То есть, они имеют различные аффективные знаки. Давая описание процесса формирования личности, который может быть рассмотрен как развитие воли,

А.Н. Леонтьев отмечает, что при формировании иерархически организованных связей мотивов возникают ситуации их разнонаправленного действия. Противоположно направленные мотивы могут быть подчинены только с помощью идеального мотива.

А.Н. Леонтьев формулирует данное положение следующим образом: «Что же касается формы, в какой выступают мотивы, то в сложных обстоятельствах волевой деятельности очень ясно обнаруживается, что только идеальный мотив, то есть мотив, лежащий вне векторов внешнего поля, способен подчинять себе действия с противоположно направленными внешними мотивами. Говоря фигурально, психологический механизм жизни — подвига нужно искать в человеческом воображении» (А.Н. Леонтьев, 1983, с. 216).

И как раз эмоции, в частности, способствуют этому: « Собственно эмоции носят отчетливо выраженный идеаторный характер; это значит, что они способны предвосхищать ситуации и события, которые реально еще не наступили и возникают в связи с представлениями о пережитых или воображаемых ситуациях» (Психология эмоций…, 1984, с. 170). Итак, механизмы воли заключаются в том, что ситуация конкуренции мотивов, имеющих различный аффективный заряд, регулируется при помощи воображения, или, точнее, при помощи идеального мотива. Эти представления, воображаемые ситуации эмоциональны. Собственно, идеа-торная функция как раз и обеспечивается эмоциями. Таким образом, сама ситуация волевого действия порождается, помимо

всего прочего, эмоциями. Точнее, разнонаправленным аффективным «зарядом» мотивов, лежащих в основе деятельности. И эмоции же помогают обеспечить функционирование волевых механизмов, позволяющих обеспечить регуляцию деятельности в сложившихся обстоятельствах.

Кроме того, А.Н. Леонтьев рассматривает эмоции как индикаторы, которые помогают человеку поставить «задачу на смысл» и решить ее. Эмоции помогают осознать соотношения мотивов. В данном случае так же, как и в предыдущем, связь эмоций и воли не констатируется напрямую. Однако ее можно вполне предполагать, имея в виду определения воли через категорию осознания, понимание воли как осознанной регуляции, регуляции личностного уровня. В этом случае эмоции играют важную роль в волевой регуляции, они помогают личности осознать свои особенности, свою мотивацию.

По С.Л. Рубинштейну эмоции представляют собой переживание отношения человека к окружающему. Наряду с описательными характеристиками эмоций он рассматривает их природу и функции. Более глубокий взгляд на эту природу приводит автора к рассмотрению связи эмоций и потребностей личности. Эмоция приобретает свой знак в зависимости от отношения явлений действительности к потребностям субъекта. Более того, эмоция представляет собой конкретную форму существования потребности, ее активную сторону. Приходя к такому заключению, С.Л. Рубинштейн делает закономерный вывод о том, что воля и эмоции едины в своих истоках. Эмоции по

С.Л. Рубинштейну имеют двойственную природу — активную (стимулирующую деятельность) и пассивную (эмоционально переживаемые состояния). Можно предположить, что активная сторона эмоциональных образований связана с волевыми процессами. Эмоция представляет собой некоторую единицу анализа, включающую в себя помимо всего прочего и волевой компонент.

С.Л. Рубинштейн пишет: «Ни одна реальная эмоция не сводима к изолированно взятой, чистой, т.е. абстрактной, эмоциональности или аффективности. Всякая реальная эмоция обычно представляет собой единство аффективного и интеллектуального, переживания и познания, поскольку она включает в себя в той или иной мере и волевые моменты, влечения, стремления, поскольку вообще в ней

в той или иной мере выражается весь человек» (С.Л. Рубинштейн, 1989, с. 153).

Одной из наиболее разработанных теорий волевой регуляции деятельности, связывающей волю и мотивацию и, в то же время, раскрывающую отличительные признаки этой регуляции, является теория В.А. Иванникова. Волевая регуляция рассматривается В.А. Иванниковым как форма произвольной регуляции, обеспечивающая дополнительное побуждение на основе произвольной мотивации и отличающаяся такими признаками, как осознанность, реализуемость по собственному решению человека на основе внешней или внутренней необходимости при помощи создания дополнительного побуждения (В.А. Иванников, 1985; В.А. Иванников, 1991). Теория предлагает и механизм осуществления волевого действия — создание дополнительного смысла действия (В.А. Иванников, 1991). В рамках данного подхода, а так же подхода В.И.Селиванова, используются понятия волевого усилия и волевых качеств личности (В.А. Иванников и др., 1986, 1990; В.И. Селиванов, 1974). Поскольку смысловая сфера личности связана с эмоциональной сферой, теория В.А Иванникова открывает возможности для изучения эмоциональных и волевых процессов в их единстве.

О возможности такого подхода можно заключить, рассматривая работы O.A. Коно-пкина. Анализируя участие эмоций в процессах осознанной регуляции целенаправленной активности человека он пишет: «Мотивационный потенциал «потребностно пе-реживамой» цели обеспечивает всей деятельности тот эмоционально-волевой тонус, который необходим для преодоления разного рода трудностей» (O.A. Конопкин, 2006, с. 40).

В понимании эмоциональной регуляции мы опираемся на работы О.В. Дашкевича, И.А. Васильева, В.К. Вилюнаса и др.

О.В. Дашкевич рассматривает эмоциональную регуляцию как целостный психическое образование, включающее аффективный (эмоциональный), познавательный (когнитивный), и волевой компоненты (О.В. Дашкевич, 1985). В выделении базовых эмоций используется подход К. Изарда, а в определении особенностей эмоциональных состояний — В.И. Чиркова (К. Изард, 1980;

В.И. Чирков, 1983).

Цель исследования: изучение эмоций, непосредственно включенных в процесс

эмоционально-волевой регуляции в естественных условиях.

Задачи исследования.

1. Разработать метод исследования эмоций, включенных в процесс эмоционально-волевой регуляции в естественных условиях, преодолевающий ограничения ретроспективных методов.

2. Изучить особенности эмоциональных составляющих эмоционально-волевой регуляции. Выявить наиболее характерные эмоциональные составляющие.

3. Выявить разновидности волевых усилий в зависимости от специфики эмоционального компонента.

Количество испытуемых. Выборка исследования составила 151 волевой эпизод.

В исследовании принимали участие как мужчины, так и женщины, живущие как в городе, так и в сельской местности. Общее количество испытуемых — 51 человек (возраст от 17 до 35 лет). Все испытуемые исследовались с помощью одной и той же исследовательской процедуры (структурированный самоанализ волевого эпизода), которая проводилась в одинаковых условиях и в одинаковой последовательности.

Методика

Имея достаточно теоретических и практических оснований для исследования эмоциональных сторон волевой регуляции, мы разработали методику для получения эмпирических данных. Лабораторный эксперимент, давая возможность точного измерения, не позволяет исследовать явление в естественных условиях, а тесты имеют существенный методологический недостаток. Относясь к категории реетроспективных самоотчетов, они исследуют не столько реальные психологические явления, сколько их когнитивные репрезентации. Когнитивные репрезентации, как показано в ряде работ, подвержены искажениям. Например, на них влияют процессы реинтерпретации, каузальной атрибуции, ошибки памяти и т.д. Так, в исследованиях Margraf было показано, что существует статистически значимая (р<0,01) разница между ретроспективными отчетами испытуемых об интенсивности панических кризисов и их отчетами в специально структурированном для целей исследования ежедневнике. Дня преодоления этих негативных процессов в исследовательской группе М. Перре разработана технология COMES (Система шкал, предъявляемых с помощью карманного компьютера) для изучения

стресса в полевых условиях (М. Перре и др., 2004). Принципы, заложенные в основу данной технологии, были применены нами для целей исследования эмоциональных аспектов волевой регуляции. Существенная особенность этой методики заключаются в регистрации исследуемых характеристик в реальных условиях при минимальном промежутке между событием и его описанием. Испытуемый получал инструкцию следующего содержания: «Ваша задача дать искренний анализ волевых усилий, которые Вы применяете для преодоления возникающих в Вашей жизни трудностей. Всякий раз, когда Вы применяете волевое усилие, непосредственно после него, ответьте на ряд вопросов. Некоторые вопросы предполагают свободные ответы, некоторые -ответы на стандартизированные самоотчета. Пожалуйста, будьте искренни и внимательны. Правильных или неправильных ответов не существует. Воспользуйтесь для выполнения задания карманным компьютером». Перед проведением эксперимента испытуемые получали необходимые инструкции по пользованию карманным компьютером. Испытуемым не давалось инструкции, сколько эпизодов следует описывать, давался только примерный ориентир — три волевых эпизода за день. При этом оставлялась возможность давать меньшее число описаний, если есть сомнения в том, применялось ли усилие или нет. Сбор материала проводился в двух вариантах. При этом методика оставалась той же самой. В одном из вариантов требовалось давать описание волевых эпизодов в течение недели. Таким образом, появлялась возможность изучить динамику проявлений эмоционально-волевой регуляции и ее особенностей у отдельного испытуемого. В данном случае испытуемые давали описание примерно двадцати эпизодов. В другом варианте один испытуемый давал описание только одного эпизода. Испытуемый вначале должен был дать содержательное описание волевого эпизода. Что происходило во время эпизода, в каком месте находился испытуемый, с кем. Что делал испытуемый и в какой последовательности. Сколько времени продолжался волевой эпизод и чем завершился. В результате исследователь получал информацию о внешней стороне происходящих событий. Далее в текстовом формате испытуемый давал информацию о том, какие эмоции он переживал во время волевого эпизода, какова была их последовательность, интенсивность так же испытуемого просили отметить, что он думал, когда происходил волевой

эпизод. Таким образом, мы получили возможность изучить естественные волевые проявления и выявить динамику эмоций, которые их сопровождают, избегая ошибок, возможных при применении ретроспективных самоотче-тов. Описание эмоций непосредственно после волевого усилия позволяет получить более достоверные данные и выявить более тонкую эмоциональную динамику. Процедура свободного описания позволяет получить искренние «живые» переживания, изложенные в форме небольших рассказов, в которых представлена как объективная, так и субъективная картина прожитых событий.

В качестве единицы анализа взят волевой эпизод. Мы предполагаем, что процесс эмоционально-волевой регуляции может быть разбит на ряд дискретных единиц. Этой единицей является комплекс психологических параметров (эмоций, мыслей и т.д.), сопровождающих поведение в ситуации преодоления некоторой трудности, требующей применения усилия. Такая ситуация и является волевым эпизодом, а поведение в ней волевым действием. Волевой эпизод имеет определенную временную протяженность и содержит различные компоненты, необходимые для понимания процесса эмоционально-волевой регуляции. Волевой эпизод имеет объективные параметры (например, такие, как время, результат, эффективность) и субъективные характеристики (например, такие, как чувство преодоления некоторой трудности, усилие). Волевое усилие хорошо идентифицируется, понимается испытуемыми, имея довольно четкую представленность в субъективном пространстве. Волевой эпизод может быть структурирован. Волевые эпизоды в том, как они раскрываются испытуемыми, отличаются от сухих и запро-

граммированных данных по стандартизированным самоотчетам. В них проявляются установки испытуемых, их ценности, цели, трудности, проблемы и предрассудки. Таким образом, процедура приобретает идеографический характер. Предварительные пробы показали, что испытуемые довольно хорошо выделяют волевые эпизоды и способны их анализировать. Процедура, названная нами структурированный самоанализ волевого эпизода (ССВЭ), позволяет им делать это более точно и получать сравнимые результаты. Испытуемый давал подробный самоотчет о содержании эпизода, эмоциях, которые сопровождали эпизод и т.д. Самоотчет проводился испытуемыми в полевых условиях непосредственно после окончания эпизода волевого усилия. Самоотчет помимо текстового описания волевого эпизода и эмоций, которые его сопровождали включал в себя отчет по шкале К. Изарда, опроснику функционального психического состояния В.И. Чиркова, опроснику САН (самочуствие, активность, настроение), шкале реактивной тревожности Ч.Д. Спил-бергера и Ю.Д. Ханина.

Таким образом, текстовое описание дополнялось данными стандартизированных са-моотчетов. Стандартизированные самоотчеты позволили проводить сравнение испытуемых и применить статистические процедуры. В текстовом описании волевого эпизода нужно было указать — какие эмоции переживал испытуемый, какова была их динамика. Таким образом, процедура сочетает структурированность, позволяющую сделать количественное сравнение испытуемых и применить статистические методы, и возможности качественного анализа. Результаты представлены в табл. 1-9.

Таблица 1

Средние значения выраженности основных эмоций (ШДЭ) в процессе реализации волевого усилия

Эмоции Средние значения Средние квадратические отклонения

И. 9,4 3,8

Р. 6,9 3,7

У. 5,7 3,1

Ге. 6,7 3,6

Гн. 5,1 2,7

О. 4,4 2,3

П. 4,5 2,6

Сх. 4,2 2,0

Сд. 4,4 2,5

В. 6,2 3,5

Условные обозначения: И. — интерес; Р. — радость; У. — удивление; Ге. — горе; Гн. — гнев; О. — отвращение; П. -презрение; Сх. — страх; Сд. — стыд; В. — вина.

Таблица 2

Индивидуальные различия в выраженности основных эмоций в процессе волевого усилия (I критерий для независимых выборок) п=21

Эмоции Ср. значения исп. 1 Ср. квадр. откл. исп. 1 Ср. значения исп. 2 Ср. квадр. откл. исп. 2 Уровень значимости различий

И. 9,7 2,6 10,0 4,4

Р. 9,1 3,4 6,9 3,9

У. 7,6 3,2 4,3 1,9 0,001

Ге. 7,3 3,5 6,0 3,9

Гн. 5,4 2,9 4,7 2,1

О. 4,7 1,7 3,4 1,3

П. 7,6 3,0 3,1 0,5 0,001

Сх. 4,6 1,3 3,0 0,5

Сд. 6,2 2,9 3,0 0,6 0,001

В. 9Д 3,1 3,4 1,1 0,001

Условные обозначения: И. — интерес; Р. — радость; У. — удивление; Ге. — горе; Гн. — гнев; О. — отвращение; П. -презрение; Сх. — страх; Сд. — стыд; В. — вина.

Таблица 3

Эмоциональные профили (ШДЭ) волевого усилия

Эмоции Профиль 1 Профиль 2 Профиль 3

И. 3 12 13

Р. 3 10 15

У. 4 3 9

Ге. 12 3 3

Гн. 11 3 3

О. о 3 3

П. 4 л 3

Сх. 3 3 3

Сд. 3 3 3

В. 3 3 3

Условные обозначения: И. — интерес; Р. — радость; У. — удивление; Ге. — горе; Гн. — гнев; О. — отвращение; П. -презрение; Сх. — страх; Сд. — стыд; В. — вина.

Таблица 4

Выраженность основных эмоций (ШДЭ) в деятельности и волевых усилиях различного типа

Эмоции 1 2 3 4 5 6

И. 9,8 2,5 11,3 зд 7,5 3,2

Р. 8,8 3,1 9,0 3,2 6,2 3,1

У. 4,7 2,2 5,7 2,8 5,2 2,9

Ге. 5,6 2,0 5,5, 1,3 9,3 3,2

Гн. 4,1 1,8 4,2 1,7 6,2 2,0

О. 4,0 1,7 4,0 2,3 4,2 1,2

П. 4,2 2,0 4,5 1,0 5,0 2,2

Сх. 4,1 2,0 3,4 1,0 4,0 1,4

Сд. 5,3 2,6 3,8 1,7 7,0 2,0

В. 5,6 2,2, 5,1 2,1 8,0 2,1

Условные обозначения: И. — интерес; Р. — радость; У. — удивление; Ге. — горе; Гн. — гнев; О. — отвращение; П. -презрение; Сх. — страх; Сд. — стыд; В. — вина; 1,2- средние значения и средние квадратические отклонения фонового замера выраженности основных эмоций в деятельности; 3, 4 — средние значения и средние квадратические отклонения выраженности основных эмоций в эффективном волевом усилии; 5,6 — средние значения и средние квадратические отклонения выраженности основных эмоций в неэффективном волевом усилии.

Таблица 5

Корреляционные связи выраженности основных эмоций (ШДЭ) и эффективности волевого усилия

Параметр И. Р. Ге. Гн. О п В.

Эфф. 0,29** 0,21* -0,26** -0,28* -0,31** -0,32** -0,20*

Условные обозначения: Эфф. — эффективность; И. — интерес; Р. — радость; Ге. — горе; Гн. — гнев; О. — отвращение; П. — презрение; В. — вина.

Таблица 6

Средние значения выраженности компонентов функционального психического состояния, сопровождающего эффективное и неэффективное волевое усилие (ФПС)

Параметр 1 2 3

Н. 4,6 5,3 3,6

У.Б. 4,1 4,0 3,7

М. 4,5 5,0 4,4

О.У. 4,6 5,3 4,3

Условные обозначения: Н. — настроение: У.Б. -уровень бодрствования: М. -мотивация: О.У — оценка успеха: 1 — средние значения для ситуации волевого усилия в целом: 2 — средние значения для эффективного волевого усилия: 3 — средние значения для неэффективного волевого усилия.

Таблица 7

Корреляции между компонентами ФПС в ситуации волевого усилия

Параметр н. У.Б. М. О.У.

Н. — — 0,59** 0,68**

У.Б. — — 0,38* 0,10

М. — — — 0,63**

Условные обозначения: Н. -настроение: У.Б. — уровень бодрствования: М. — мотивация: О.У — оценка успеха.

Таблица 8

Корреляции между компонентами ФПС в ситуации эффективного волевого усилия

Параметр н. У.Б. М. О.У.

Н. — — 0,68** 0,66**

У.Б. — — 0,35* 0,13

М. — — 0,89**

Условные обозначения: Н. — настроение: У.Б. -уровень бодрствования: М. — мотивация: О.У — оценка успеха.

Таблица 9

Корреляции между компонентами ФПС в ситуации неэффективного волевого усилия

Параметр Н. У.Б. М. О.У.

Н. — -0,38* 0,61** 0,71**

У.Б. — — — —

М. — — — 0,70**

Условные обозначения: Н. — настроение; У.Б. — уровень бодрствования; М. — мотивация; О.У — оценка успеха.

Обсуждение результатов

Результаты, представленные в табл. 1, показывают нам, что основной эмоцией, сопровождающей волевое усилие, является интерес. Такие результаты обусловлены, с нашей точки зрения, двумя причинами. Первая из них заключается в том, что эмоция интереса вообще является наиболее часто испытываемой положительной эмоцией. К. Изард отмечает: «Теория дифференциальных эмоций считает, что интерес является доминирующим мотивационным состоянием в повседневной деятельности нормального человека» (К. Изард, 1980, с. 187). Другая причина преобладания интереса заключается в специфике волевой регуляции деятельности. Согласно точке зрения В.А. Иванникова, волевая регуляция обеспечивается механизмом произвольного изменения мотивации (В.А. Иванников, 1991). Эти изменения в

сторону усиления и связаны с эмоцией интереса, в отношении который К. Изард отмечает: «Интерес может усиливать любые побуждения, включая основные потребности» (К. Изард, 1980, с. 196). Таким образом, наши данные, отражающие эмоциональные составляющие волевого усилия, эмпирически обнаруживают еще одно средство активизации волевой регуляции — изменение ее эмоционального сопровождения. Саморегуляция, направленная на активизацию интереса, будет способствовать поддержанию волевого усилия.

Данные, представленные в табл. 2, демонстрируют наличие индивидуальных различий между испытуемыми. Каждый из сравниваемых испытуемых давал систематические самоотчета по методу ССВЭ в течение недели. В итоге мы получили данные о содержании и эмоциональной составляю-

щей волевых усилий по 21 эпизоду для каждого испытуемого. В данном случае мы можем видеть проявление личностных особенностей в реализации механизмов волевой регуляции. Например, в наших данных испытуемый 1 склонен к частому переживанию чувства вины. Получаемая таким образом информация позволяет включить в реестр средств коррекции волевой регуляции тренинги личностного роста, консультативные техники. Фиксация с помощью метода ССВЭ эмоциональных проявлений в процессе волевой регуляции позволяет учесть личностные особенности, существенные с точки зрения ее оптимизации.

Сведения, отраженные в табл. 3, демонстрируют не различия испытуемых, а различия эмоциональной составляющей волевых эпизодов. В представленных данных видны два различных типа волевых усилий. Один из них связан с преобладанием эмоций интереса и радости, а другой — горя и гнева. Второй тип волевого усилия мы считаем не оптимальным и приводящим к негативным последствиям. Злоупотребление применением механизма волевого усилия несмотря на негативные эмоции, прежде всего горе, приводит к переутомлению, нарастанию депрессивных проявлений, снижению эффективности деятельности. Приведем выдержки из протоколов, дающие представление о содержательной стороне волевых эпизодов первого и второго типов.

В первом эпизоде эмоциональная составляющая представлена преимущественно эмоциями горя и гнева. «Утром у меня сильно разболелась голова. С самого детства я стараюсь не пить таблеток, укрепляя тем самым свой иммунитет. Поэтому всячески пыталась отвлечься от головной боли. Я пыталась расслабиться, ни о чем не думать. Сделала расслабляющий массаж, пыталась уснуть. Но ничего не помогло. В конечном итоге головная боль так и не прошла, хотя стала не такой сильной». Длительность волевых усилий в данном эпизоде 3 часа.

В эпизодах 2 и 3 эмоциональная составляющая представлена преимущественно эмоциями интереса и радости. «Мы поехали на дачу и занялись там уборкой на участке и в самой даче. Я пыталась быстрее и эффективнее работать, всячески развлекала себя. Искала игру во всем и совмещала это с работой. Выполняла разнообразную работу, старалась не «зацикливаться» на одном деле. В итоге я быстро выполнила предназначенную

для меня работу» (Эпизод 2) Длительность волевых усилий — 2 часа. « На даче после бани я пошла искупаться на водоем. Но, зайдя в воду застыла в оцепенении и попыталась заставить себя окунуться в воде. Я пыталась собрать всю силу воли и просто зайти в воду. Думала о том, что я делаю так не в первый раз и что после этого просто «срывает голову». В конечном счете, побыв в воде около 2-х минут я вышла на берег с новыми ощущениями». (Эпизод 3) Длительность эпизода — 15 секунд.

В описании второго эпизода мы видим также способы поддержания волевого усилия с помощью механизма произвольного изменения мотивации, раскрытого В.А. Иванниковым. В данном случае испытуемый искусственно создает игровую ситуацию («искала игру во всем») и пытается разнообразить деятельность («выполняла разнообразную работу»). Привнесение игры, разнообразия активирует эмоции интереса и радости, которые помогают поддержать мотивацию. В описании эпизода 1 хорошо видна неадекватность использования механизма волевого усилия, порожденного упорством в ложной позиции переносить головную боль без медицинского вмешательства. Волевое усилие осуществляется на депрессивном эмоциональном фоне и усиливает негативные симптомы. Подобный анализ показывает нам пути личностной коррекции эмоциональноволевой регуляции. Именно личностные особенности и ложные убеждения делают в данном случае волевое усилие неэффективным. В коррекции нуждаются ложные установки испытуемого.

Как отмечает К. Изард, интерес также является основной эмоцией, поддерживающей деятельность вне зависимости от того, сопряжена она с выраженным волевым усилием, или нет. В связи с этим нами проведено сравнение по шкале К. Изарда эмоционального профиля волевого усилия и «фонового» эмоционального профиля.

Гипотеза заключалась в том, что эти профили будут различаться по параметру выраженности эмоции интереса. Эмоция интереса будет более выражена в волевом усилии.

Рассмотренные выше данные обнаруживают существование двух типов волевого усилия в зависимости от характера включенных в его осуществление эмоций. Первый тип с преобладанием эмоций интереса и радости, а второй — с преобладанием эмоции горя и гнева ( см. табл. 3).

Эти типы усилия связаны с его результативностью. Полученные данные позволяют уточнить гипотезу. Профили будут различаться с учетом фактора эффективности волевого усилия.

Фоновый замер по шкале ШДЭ проводился на группе студентов и слушателей университета. Выборка составила 331 человек. Замер выраженности эмоций в деятельности проводился в разное время суток, чтобы избежать влияние такого фактора, как утомление.

Первую сравниваемую группу составили эпизоды эффективного волевого усилия. Выборка — 31 эпизод.

Вторая сравниваемая группа состояла из неэффективных волевых эпизодов и включала 21 случай. Эффективность волевого усилия определялась самим испытуемым в диапазоне от 0 до 100%, а также путем анализа текстового отчета.

Полученные данные, представленные в табл. 4 и 5, подтверждают выдвинутую ранее гипотезу. В процессе эффективного волевого усилия значимо более выражена эмоция интереса и менее выражена эмоция стыда. В процессе неэффективного волевого усилия значимо меньше выражены эмоции интереса и радости и значимо больше — эмоции горя, гнева, стыда и вины.

Еще одна гипотеза заключалась в том, что функциональные психические состояния в процессе реализации волевого усилия будут различаться в зависимости от его эффективности. Эта гипотеза также подтверждается, что видно из табл. 6, 7, 8 и 9. Показатель суммы внутренних связей (СВС), вычисляемый как частное произведения суммы корреляционных связей и числа значимых корреляционных связей к общему числу коэффициентов корреляции, выше в ситуации эффективного волевого усилия. В ситуации волевого усилия без дифференциации по эффективности он равен 20,1, в ситуации эффективного усилия — 23,6, в ситуации неэффективного усилия — 24,0. Показатель СВС вычислялся в соответствии с формулой, приводимой В.И. Чирковым (В.И. Чирков, 1983). Исходя из даваемой им интерпретации, показатель свидетельствует о степени детерминированности состояния выполняемой деятельностью. Исходя из этого, эффективное волевое усилие сопровождается состоянием, в большей степени детерминированным деятельностью, чем неэффективное. В случае эффективного усилия выше значе-

ния всех компонентов ФПС, а различия в настроении достигают значимого уровня.

Есть различия и в качественной оценке. В ситуации неэффективного волевого усилия отсутствует корреляционная связь таких компонентов ФПС, как уровень бодрствования и мотивация, а связь между уровнем бодрствования и настроением отрицательна (в случае эффективного волевого усилия она вообще отсутствует). В основном этим объясняется и более низкий показатель внутренней интегрированности состояния. Можно сказать, что такой компонент ФПС как уровень бодрствования менее интегрирован в общую структуру в ситуации неэффективного усилия.

Выводы

1. Наиболее выраженной эмоцией, сопровождающей волевое усилие, является интерес.

2. Волевые усилия различаются в зависимости от характера сопровождающих их эмоций. Можно выделить по меньшей мере две разновидности волевого усилия в зависимости от характера переживаемых в его процессе эмоций. Во-первых, волевое усилие с преобладанием эмоций радости и интереса. Во-вторых, волевое усилие с преобладанием эмоции горя или эмоции горя в сочетании с некоторыми другими отрицательными эмоциями, например, такими, как гнев, вина.

3. Систематическое применение метода ССВЭ позволяет выявить некоторые личностные особенности испытуемых, влияющие на эффективность волевых усилий. Эта информация может быть полезна для коррекции некоторых негативных параметров эмоционально-волевой регуляции.

4. Эмоции, сопровождающие волевое усилие, различны в зависимости от его эффективности. Эмоции интереса и радости менее выражены в ситуации неэффективного волевого усилия, а эмоции горя, гнева, стыда и вины — более.

5. Функциональное психическое состояние, возникающее в процессе волевого усилия, различается в зависимости от его эффективности. Показатель интегрированности состояния выше в эффективном усилии. Компоненты ФПС более выражены в эффективном волевом усилии (выше мотивация, оценка успеха, настроение и уровень бодрствования).

Литература

1. Васильев, И.А. Эмоции и мышление / И.А. Васильев, В.Л. Поплужный, O.K. Тихомиров. — М., МГУ, 1980.

2. Вилюнас, В. К. Психологические механизмы биологической мотивации /

B.К. Вилюнас. — М., 1986.

3. Выготский, Л. С. Собрание сочинений. Т.З. /Л.С. Выготский. -М., 1984.

4. Выготский, Л.С. Собрание сочинений. Т.6. /Л.С. Выготский. -М., 1984.

5. Дашкевич, О. В. Эмоциональная регуляция деятельности в экстремальных условиях: автореф. дис. д-ра псих, наук / О.В. Дашкевич — М., 1985.

6. Иванников, В.А. К сущности волевого поведения / В.А. Иванников // Психологический журнал. — 1985. — Т. 6. — №3. —

C. 47-56.

7. Иванников, В.А. Психологические механизмы волевой регуляции / В.А. Иванников. -М., 1991.

8. Иванников, В.А. Структура волевых качеств по данным самооценки /

В.А. Иванников, Е.В. Эйдман // Психологический журнал. -1990. —№3.

9. Иванников, В.А. Количественная оценка волевого усшия при напряженной физической работе / В.А. Иванников, Е.В. Эйдман // Вопросы психологии. — 1986. -т.-С. 132-141.

10. Изард К. Эмоции человека / К. Изард. -М.: Изд-во МГУ, 1980.

11. Ильин, Е.П. Психология воли / Е.П. Ильин. — СПб., 2000.

12. Конопкин, O.A. Участие эмоций в осознанной регуляции целенаправленной активности человека / O.A. Конопкин // Вопросы психологии. — 2006. -№3 — С. 38-49.

13. Конопкин, O.A. Психологические механизмы регуляции деятельности / O.A. Конопкин. — М., 1980.

14. Леонтьев, А.Н. Деятельность. Сознание. Личность / А.Н. Леонтьев // Избранные произведения: в 2 т. — М.: Педагогика, 1983. -Т.2.- С. 5-123.

15. Моросанова, В.И. Стилевые особенности саморегулирования личности /

В. И. Моросанова // Вопросы психологии. -1991. -Ш.-С. 121-127.

16. Перре, М. Как измерить стресс? Новый подход: систематическое самонаблюдение с помощью карманного компьютера / М. Перре, М. Хорнер, М. Морвал // Ярославский психологический вестник. -2004. -Вып. 12. — С. 95-107.

17. Психология эмоций. Тесты / под ред. В. К. Вилюнаса, Ю.Б. Гиппенрейтер. -М.: Изд-во Моск. ун-та, 1984.

18. Рубинштейн, С.Л. Основы общей психологии / С.Л. Рубинштейн. — М., 1989.

19. Селиванов, В. И. Психология волевой активности / В. И. Селиванов. — Рязань, 1974.

20. Чирков, В.И. Диагностика качественного своеобразия и интенсивности функциональных психофизиологических состояний человека: автореф. дисс. …канд.психол.наук /

B.И. Чирков. — Л., 1983.

21. Чирков, В.И. Создание и использование шкалы оценки функционального психического состояния / В.И. Чирков // Проблемы индустриальной психологии. — Ярославль, 1983. — С. 91-99.

22. Чумаков, М. В. Диагностика волевых особенностей личности / М. В. Чумаков // Вопросы психологии. — 2006. — №1 —

C. 169-178.

23. Чумаков, М.В. Метод диагностики эмоциональной составляющей волевого усилия (ССВЭ) / М.В. Чумаков // Ярославский психологический вестник. — 2006. — Вып. 18. — С. 67-70.

Поступила в редакцию 18.02.2009

Чумаков Михаил Владиславович. Доктор психологических наук, доцент, заведующий кафедрой психологии развития и возрастной психологии Курганского государственного университета: [email protected].

Michael V. Chumakov. PsyD, docent, Head of Department of Developmental Psychology and Age-specific Psychology of Kurgan State University: [email protected].

Воспитание силы воли: модные гаджеты и психологические хитрости

Как развить силу воли? Этим вопросом хоть раз задавался каждый. Обладать несокрушимой волевой силой хотят и женщины, и мужчины. Одни отчаянно пытаются похудеть. Другие — удержаться от соблазнов. Благодаря воле к победе, спортсмен первым приходит к финишу. И даже маленькие дети иногда «своевольничают».

Изо дня в день люди отчаянно пытаются «собрать волю в кулак», закалить ее. Принимают волевые решения и совершают волевые поступки. У некоторых это получается. А кое-кому волевые усилия никак не даются. Причем людей, недовольных своими волевыми качествами гораздо больше, чем по-настоящему волевых личностей. Многие из нас испытывали угрызения совести, от того, что подвели себя или окружающих. В чем здесь подвох? Почему человечество до сих пор не изобрело какого-нибудь действенного средства или инновационного гаджета? Необходимо отметить, что попытки такие предпринимались и не раз. И даже есть определенные успехи:

• наручные часы «Бросай курить»;
• всевозможные фитнес-трекеры;
• «Умная бутылка», рассчитывающая норму потребления жидкости;
• вилка HAPIfork, следящая за вашим питанием;
• браслет Pavlok, который бьет хозяина током за нежелательное действие;
• приложение для смартфона, блокирующее отправку смс в состоянии алкогольного опьянения;
• говорящий кошелек Living Wallet, предупреждающий о необдуманных покупках;
• летающий будильник Flying Alarm Clock.

Рис. 1. Умные утсройства

Ведущие корпорации и отдельные креативные умельцы продолжают создавать новые программы и девайсы, призванные помочь человеку в нелегком деле контроля над самим собой. Эти разработки, конечно, не усиливают волю как таковую. Они скорее берут на себя выполнение некоторых ограничительных функций. А в некоторых случаях помогают оптимальному планированию. Предполагается, что за время использования гаджета тело и мозг привыкают к определенным правилам поведения. Формируются полезные привычки. И в дальнейшем это снижает барьеры к волевым усилиям. Преодолевая природную лень, пользователь становится более организованным и последовательным в своих действиях.

В использовании гаджетов, безусловно, есть определенный смысл. Но может ли человек 21 века самостоятельно, без технической поддержки и посторонней помощи справится с задачей развития волевых качеств? Давайте попробуем разобраться, почему волевое действие дается нам с таким трудом.

Слабая воля: основные причины

Каждому — свое. Волевое усилие возникает, когда человек сталкивается с препятствием, мешающим ему начать новое дело или продолжать задуманное. Мы не вспоминаем о силе воли, когда нам предстоит что-то приятное или интересное, например, встреча с друзьями. Усилие требуется, чтобы совершить нечто неприятное: сделать зарядку, прочитать конспект. Или отказаться от чего-то привлекательного: тортик, социальные сети, покупки. Трудности и «приятности» у всех разные. Поэтому и недостаток воли максимально индивидуален. Кому-то сложно вставать по утрам. А кто-то, возможно, всерьез задумал изменить жизнь. И даже у двух похожих проблем редко бывает универсальное решение.

Cui prodest (кому выгодно)? Сила воли нужна человеку, чтобы выжить в обществе (выполнять требования, избегать искушения). Прямую выгоду от вашего волевого действия чаще всего получает кто-то другой. Начальник, остро желающий увидеть вас на работе. Мама, стремящаяся теплее вас одеть. Близкий человек, реагирующий на вашу новую фигуру. Общество, запрещающее нецензурно выражаться. Большинство из этих «заинтересованных лиц» применяет негативные стимулы управления (угрозы, чувство вины). И, как правило, забывают хвалить за результат и приложенные усилия. Получается перегруз по отрицательным эмоциям. Не всякая психика способна адекватно функционировать в таких условиях.

Отсроченная польза. Если даже вы уверены, что волевое действие принесет пользу именно вам, довольно часто результат сильно отодвинут во времени. Усилие нужно совершить сейчас, а премия будет только в конце месяца или даже квартала. Спортзал необходимо посещать несколько раз в неделю, а заметного эффекта — ждать неопределенное время. Для выполнения действий, которые не находят немедленного подкрепления, нужно каждый раз заново применять усилие. Так уж устроена наша психика.

Сомнительные преимущества. Многие виды деятельности, требующие большого напряжения воли, традиционно считаются обязательными. На самом же деле их эффективность можно подвергнуть сомнению. Например, школьные учителя хвалят отличников, а в реальной жизни успеха часто добиваются троечники. Руководство агитирует нас качественно выполнять работу, а бонусы получают те, кто умеют убедительно рассказывать о своих достижениях. Бывает, что мы и сами выдумываем мифы, которые не находят воплощения в реальной жизни. Пробуем бесконечные диеты и невообразимые методы самолечения. А потом с сожалением констатируем, что опять ничего не вышло. Еще чаще мы напрягаем свою волю ради близких. А в итоге оказывается, что им этого вовсе было не нужно.

Рис. 2. Тренировать силу воли необходимо

Что же нам со всем этим делать? Неужели нет никакой надежды? Конечно, есть! Силу воли вполне можно укрепить. Путь не быстрый. Но в принципе осуществимый. Прекрасную книгу на эту тему написала Келли Макгонигал — преподаватель курса «Наука о силе воли» в Стэнфордском университете. Она предлагает составить список своих слабостей и планомерно экспериментировать над ними на протяжении 10 недель.

Если у вас в запасе нет такого количества времени, предлагаем пойти на психологическую хитрость. Дело в том, что слово «воля», пришедшее к нам из древнеславянского языка, первоначально имело смысл хотения («царская воля», «воля народа», «по воле судьбы»). Повелеваю – значит, желаю! По этой логике слабость воли – это, прежде всего, недостаточная сила желания, т.е. слабая мотивация. Предлагаем вашему вниманию несколько способов усиления мотивация, которые сделают волевое усилие менее затратным. Некоторые из этих способов могут показаться вам несерьезными. В таком случае имейте в виду — это подают голос ваши стереотипы и защитные механизмы. Привычные способы до настоящего момента не приносили вам желаемого эффекта. Так почему бы не попробовать что-то новое? Итак, приступим…

Способы усиления мотивации волевого действия

Способ 1. «Детский». Вы когда-нибудь наблюдали, как ребенок радуется подарку? Глаза светятся, улыбка до ушей… Такому потоку позитива сложно противостоять. Пробуйте использовать эту энергию для выполнения желаемого действия. Пообещайте себе награду. Это может быть материальный предмет. Дорогой или не очень (в зависимости от ваших возможностей). А может быть просто похвала себе любимому. Главное, чтобы вас это порадовало.

Рис. 3. Детский способ тренировать силу воли

Способ 2. «Супергеройский». Представьте, что на вас возложена миссия исключительной важности. Именно сегодня утром вы не просто идете на работу в свой привычный офис. Вам предстоит спасти планету. И от каждого вашего даже самого обычного действия зависит судьба человечества. Бред, конечно. Но это реально работает. Где-то глубоко внутри каждого взрослого спрятана волшебная страна, в которой возможно все. Приоткройте дверь в этот удивительный мир. Вместе со сказками мы оставили там много полезного.

Рис. 4. Почувствуйте себя Суперменом!

Способ 3. Ответственный. Вообразите, что за вашими действиями наблюдает по-настоящему значимый для вас человек. Ему известны не только ваши поступки, но и мысли. В глазах других нам всегда хочется выглядеть чуточку лучше.

Рис. 5. Лень и ответственность

Способ 4. Чувственный. Старайтесь максимально подробно представить желаемый результат. Что вы будете чувствовать, как будете выглядеть. Кто будет вас окружать, каково будет их мнение. По-научному это называется визуальный образ цели. Способ, давно известный. Но это не снижает его эффективности.

Рис. 6. Идеальный результат

Желаю вам скорейшего укрепления силы воли и самых фантастических успехов!

Роль и функции воли. Волевые усилия. — КиберПедия

Воля проявляет себя в двух взаимосвязанных функциях – стимулирующей и тормозной.

Стимулирующая функция обеспечивается активностью человека. Активность порождает действие в силу специфики внутренних состояний человека, которые возникают в момент самого действия (человек, который испытывает потребность в поддержке во время своего выступления, призывает высказаться единомышленников; пребывая в глубокой печали, человек жалуется на всех окружающих и т.д.).

Активности присущи мимовольность и произвольность хода действий и поведения. Если активность выступает свойством воли, то она характеризуется произвольностью, т.е. предопределенность действий и поведения относительно поставленной цели. Такая активность не подчиняется актуальным побуждениям, она характеризуется способностью подниматься над уровнем требований ситуации (над ситуативностью).

Можно указать еще на одну особенность стимулирующей функции. Если у человека отсутствует актуальная потребность выполнять действие, но при этом необходимость выполнения ее он осознает, воля создает вспомогательное побуждение, изменяя смысл действия (делает его более значимым, вызывая переживания, связанные с предполагаемыми последствиями действия).

Принуждение человека к действиям создают определенную упорядоченную систему – иерархию мотивов – от естественных потребностей до высших побуждений, связанных с переживаниями моральных, эстетических и интеллектуальных чувств. Если исходить из понимания свободы как моральной саморегуляции, тогда основной ее характеристикой станет подчинение личных мотивов социально значимым, а акцент переносится на проблему направленности личности. Основным проявлением воли становится поступок.

Тормозная функция проявляется в сдерживании нежелательных проявлений активности. Эта функция чаще всего выступает в единстве со стимулирующей. Человек способен тормозить возникновение нежелательных мотивов, выполнение действий, поведения, которые противоречат представлениям о образце, эталоне и осуществление которых может поставить под сомнение или повредить авторитету личности.

Волевое регулирование поведения было бы невозможно без тормозной функции. Примерами тормозной функции могут быть отдельные проявления человеческой воспитанности. Да, взять на себя ответственность в сложном деле, зная, что соучастник может «сломаться», чтобы дать ему шанс подняться, выдержать осуждение окружающих, если дело, которое осуждается, принесет пользу в будущем. Особенно часто тормозная функция необходима в повседневной жизни. Это может быть решение сдержаться в принципиальном для человека споре; не дать выхода агрессии; довести неинтересное, но необходимое дело до конца; воздержаться от развлечения ради занятий и т.п.

В ряде случаев само принятие решения связано с большим внутренним напряжением, почти приобретающим стрессовый характер, с необходимостью победить в себе влияние других сильных потребностей. Такая необходимость преодоления препятствий в себе самом (борьба с некоторыми своими желаниями, с укоренившимися дурными привычками, с привычным, но не оправдываемым моральными принципами подходом к бытовым явлениям) связана с наличием волевого усилия, переживание которого является характерным качеством волевого акта.

Что же заставляет человека подавлять в себе некоторые весьма интенсивные стремления? Одного лишь понимания того, что данное решение отвечает моральным принципам или же является общественно полезным, недостаточно, чтобы подвигнуть человека на трудное дело. Но если понимание подкрепляется острым переживанием необходимости поступить, например, в соответствии с чувством долга, тогда это порождает усилие, позволяющее подавить многие другие стремления. Чувство долга является выражением того, что требования морали интериоризировались, превратившись в достояние личности, стали для нее внутренним побуждением к поведению в любой ситуации, где возникает коллизия между эгоистическими устремлениями и общественными интересами. Это чувство долга и определяет, куда опустится чаша весов при борьбе мотивов.

Когда мы говорим о волевом акте, то следует помнить, что переживание усилия возникает не только при принятии решения. Очень часто наибольшего усилия требует исполнение принятого решения. Это происходит потому, что выполнение решения нередко наталкивается на ряд препятствий субъективного и объективного порядка. Так, исполнению решения, например, начать подготовку к экзаменам, могут в большой степени мешать укоренившиеся привычки, стойкие склонности проводить свой день вне всякого режима. Тогда изменение установившегося уклада жизни наталкивается на серьезные препятствия в самом человеке. Нужны усилия, чтобы преодолеть настойчивую потребность вечером отправляться гулять, утром вставать поздно и т.д. Все это требует известного напряжения, внимания к тому, что ранее почти не требовало заботы. Это связано с невольно возникающим внутренним сопротивлением, с появлением отрицательных эмоций, с фрустрациями. Правда, победа в борьбе с самим собой вызывает чувства положительного характера: переживание власти над собой, сознание собственной силы, сознание, что можешь добиваться поставленных перед собой существенных целей. Тем не менее напряжение может быть значительным и переживание усилия большим.

Наряду с преодолением препятствий в самом себе мы встречаемся с волевой деятельностью, которая связана с преодолением серьезных внешних препятствий. Цель ясна, сомнений в необходимости ее достижения не возникает, решение принято без большой борьбы мотивов, однако само исполнение решения наталкивается на трудности. Их требуется преодолеть, проявляя при этом терпение, настойчивость, учитывая неожиданно появившиеся новые обстоятельства. Надо осуществлять усилия не один раз, не два, а длительное время, постоянно. Необходимо поддерживать состояние готовности преодолевать препятствия. Все это, конечно, заставляет человека продолжительное время пребывать в состоянии напряжения, которое переносить бывает нелегко.

Таким образом, характерное для волевой деятельности усилие возникает часто не только потому, что появляется конфликт противоборствующих мотивов (иногда такого конфликта нет), но потому, что приходится преодолевать препятствия объективного характера для окончательного осуществления принятого решения.

Анализ структуры волевого акта позволяет увидеть и ряд особенностей волевой деятельности в целом. Нельзя забывать, что волевая деятельность выполняет в общем поведении человека целый ряд существенных функций, которые поднимают организацию этого поведения на более высокий уровень, делают человека более приспособленным к решению важных для его жизни и деятельности задач.

Волевая деятельность регулирует поведение человека в соответствии с теми значимыми целями, которые он ставит перед собой как сознательная личность. Человек тормозит возникновение таких побуждений и осуществление таких действий, которые не соответствуют его идеалам, убеждениям, оценкам и самооценке. Таким образом, воля обнаруживает одну из своих важнейший функций – функцию торможения, контроля, регулирования поведения.

Регулирование поведения заключается не только в торможении и сдерживании нежела­тельных для личности побуждений и действий, оно выражается и в том, что человек направляет свою активность по определенному руслу, внося необходимую энергию в свои действия.

Волевая сфера постоянно стимулирует активность человека. Осуществление ряда успешных действий вызывает у него состояние уверенности. Каждое успешно осуществленное волевое действие не только проторяет дорогу и облегчает выполнение нового волевого действия (человек тренируется в выполнении действий, требующих от него усилий), но и стимулирует человека на дальнейшее развитие его волевых качеств.

Рассмотрение воли, как психической регуляции поведения

Определение 1

Воля – это осознанная человеком психическая регуляция поведения и действий, которая обусловлена преодолением внутренних и внешних препятствий.

В качестве характеристики сознания и действий воля рассматривается вместе с возникновением общества, трудовой деятельности.

Характеристика действий человека

Все человеческие действия могут быть разделены на две категории, а именно:

• Произвольные.
• Непроизвольные.

Произвольные действия подразумевают сознательное видение цели, предугадывание тех действий, которые способны обеспечить возможности достижения цели и очередность их воплощения. Все сознательно выполняемые действия имеющие цель имеют такое название, поскольку являются производными от воли человека. Воля необходима при избрании цели, принятии решения, выполнении действия и преодоления препятствия.

Выполнение непроизвольных действий обусловлено возникновением недостаточно осознаваемых и неосознаваемых вовсе побуждений. Таким действиям свойственна импульсивность и отсутствие конструктивного плана действий.

Пример 1

Действиями непроизвольного характера могут быть поступки, совершенные в состоянии аффекта, восторга, сильного гнева, страха и так далее.

Проявление воли и волевое усилие

Наличие волевого усилия необходимо для успешного преодоления препятствий.

Определение 2

Волевое усилие – это особое состояние нервно-психического напряжения, которое мобилизует физические, моральные и интеллектуальные силы.

Зависимо от трудности внешнего мира и сложности внутреннего мира человека, выделяют несколько вариантов проявления силы воли человека.

• «Легкий» мир обуславливает исполнение любого желания, без необходимости наличия силы воли. Это подразумевает, что желания человека достаточно просты и прямолинейны.
• «Трудный» мир содержит различные препятствия и подразумевает необходимость применения волевых усилий, для преодоления препятствий реальной действительности. Необходимо терпение, однако и сам человек внутри сохраняет спокойствие, показывает уверенность в своей правоте, силе однозначности своих желаний и целей.
• В легком внешнем и сложном внутреннем мире человека требуются усилия, направленные на преодоление внутренних противоречий, сомнений. Человек имеет сложную внутреннюю организацию, в нем ведется борьба мотивов и целей, человек испытывает мучения, терзания при принятии решений.
• Трудный внешний и внутренний мир требует интенсивных волевых усилий, для преодоления внутренних сомнений при избрании пути решения и выполнения действий в условиях объективных помех и трудностей.

Нужда в сильной воле возрастает, если складываются трудные ситуации «трудного» мира, и противоречивого, сложного внутреннего мира человека.

Нужна помощь преподавателя?

Опиши задание — и наши эксперты тебе помогут!

Описать задание

Волевые действия

Разделение волевых действий происходит на простые и сложные.

Определение 3

Простые – это волевые действия при которых человек, не испытывая колебаний направляется к поставленной цели, имея полную ясность того, чего и как именно он добьется.

Также для простого волевого действия является характерным то, что выбор цели и принятие решения о выполнении действий определенным методом, осуществляется без борьбы мотивов.

Сложное волевое действие многокомпонентно и включает следующие этапы:

• Осознание цели и стремление к ее достижению.
• Осознание имеющихся возможностей по достижению цели.
• Формирование мотивов подтверждающих или опровергающих эти возможности.
• Борьба мотивов и выбора.
• Выявление одной из возможностей в качестве решения.
• Выполнение принятого решения.
• Преодоление препятствий при осуществлении принятого решения и достижении цели.

Человеку свойственно частое изменение значимых желаний, а одновременное их удовлетворение невозможно, вследствие чего происходит столкновение противостоящих, несовпадающих побуждений, между которыми следует делать выбор. Такая ситуация именуется борьбой мотивов. При осознании цели и стремлении ее достичь, борьба мотивов разрешается выбором цели действия. После этого напряжение, вызванное ранее борьбой мотивов, ослабевает.

Этап осознания возможностей представляет собой мыслительный процесс, являющийся компонентом волевого действия, а результатом которого выступает установление причинно-следственных отношений между методами выполнения волевого действия в сложившихся обстоятельствах и прогнозируемыми результатами.

Принятие имеющихся возможностей в качестве решения характерно спадом напряжения, поскольку происходит разрешение внутреннего конфликта. Здесь уточняются средства, методы, последовательность их применения, а именно выполняется планирование. В заключении приступают к реализации намеченного.

В процессе осуществления принятого решения человек не освобождается от необходимости прикладывания волевых усилий. Порой они являются даже более значительными, чем при выборе цели действия и способов выполнения. Это происходит потому, что практическое осуществление цели подразумевает необходимость преодоления сложностей. Внешние помехи могут быть настолько значительные, что лишь обладая сильной волей, человек сможет не опустить руки и достичь намеченной цели.

Выполняя различные действия, преодолевая всевозможные сложности как внутреннего, так и внешнего мира, человек вырабатывает волевые качества, среди которых:

• Решительность.
• Целеустремленность.
• Самостоятельность.
• Инициативность.
• Настойчивость.
• Выдержка.
• Дисциплинированность.
• Мужество.

Однако волевые качества и воля могут не сформироваться у человека, если к этому не располагали определенные условия.

Пример 2

Если ребенок избалован, а все его желания всего выполнялись кем-то другим, то формирование силы воли просто не требуется. Ребенок ощущает давление жесткой волей родителей и, как следствие, не имеет возможности выработать силу воли самостоятельно.

Автор: Анна Коврова

Преподаватель факультета психологии кафедры общей психологии. Кандидат психологических наук

Как помочь ребёнку выучить таблицу умножения (легко и быстро) — Ozon Клуб

«Успокоительное» для родителей, или Память — не главное

«Ребёнок постоянно забывает таблицу умножения — у него плохая память». Так считают многие родители. Внесём ясность. Математика — наука, не требующая феноменальной памяти. Детям не нужно запоминать таблицы с цифрами, бесконечные числовые ряды и горы информации, не имеющей между собой смысловой связи. Ученики должны понимать и применять полученные знания на практике.

Выучить таблицу быстро, легко, без слёз и истерик поможет только интерес. Без него детям приходится заниматься зубрёжкой, делая волевые усилия. Несложно догадаться, насколько слабо они развиты у школьников начальных классов. В возрасте 8–10 лет сила воли не может выступать двигателем. Настойчивые действия родителей порождают негативное отношение к математике. Плохие оценки, наказания становятся причиной нелюбви к предмету.

Мы задали экспертам вопрос: «Как вы работаете с детьми, которым сложно запомнить таблицу умножения?»

Андрей Найдёнов, преподаватель математики и физики в онлайн-школе TutorOnline: «Когда ребёнок не может запомнить таблицу умножения, хорошо работает метод визуализации. Я прошу представить каждое выражение как яркую картинку. Чем ярче будет такой мысленный образ, тем легче он запоминается. А дальше мы играем с этими образами, рисуем их, придумываем разные истории. Например: «Зелёная шестёрка гуляла по лужайке, встретила красную семёрку и умножилась. И получилось розовое, с красными точками, число сорок два». В игре всё запоминается очень быстро.

Вот вы попробуйте сейчас забыть эту картинку. Как только я скажу: «Зелёная шестёрка», — вся сцена развернётся перед вашим внутренним взглядом».

Анастасия Краснослободская, учитель начальных классов в Домашней школе «ИнтернетУрок»: «Перед тем как начинать учить таблицу умножения, должен быть подготовительный этап, чтобы ограничить ребёнка от простой зубрёжки и действительно научить понимать и применять таблицу умножения.

В первую очередь нужно дать ребёнку максимальное представление и понимание о смысле умножения. Для этого лучше всего вместе проигрывать ситуации, где необходимо сложить несколько одинаковых чисел. И таким образом, прибавляя одинаковое количество предметов, составить совместно с ребёнком таблицу умножения».

Оба педагога против бессмысленной зубрёжки. Визуализация, применение знаний в жизни помогут быстро и надолго запомнить информацию. Можно подключить творчество: нарисовать и раскрасить пары чисел, дать им имена. Проблемы с фантазией? Несложно найти готовые примеры таблицы умножения в картинках, рассказах, стихах, раскрасках. Не обязательно отправляться в библиотеку или книжный магазин, достаточно открыть браузер в компьютере или смартфоне.

Игра — двигатель прогресса

Игры способствуют развитию логики, мышления, помогают выучить «заветную» таблицу умножения. Секрет озвучен выше. Залог успеха — интерес.

Второй вопрос педагогам: «Есть ли лёгкий способ выучить таблицу умножения?»

Андрей Найдёнов: «В начальных классах ребёнок не умеет учиться. Он просто играет. Поэтому лёгкий способ выучить таблицу умножения — превратить скучное зазубривание в игру. Или сочинить песенку. Помните, раньше была такая детская песенка:

«Дважды два — четыре,

Дважды два — четыре,

Это всем известно в целом мире…»?

В этой песенке много куплетов было:

«Пятью пять — двадцать пять,

Пятью пять — двадцать пять.

Совершенно верно!»

Можно ведь и свои придумать. Пусть немного нескладно будет, зато быстро запомнится на всю жизнь!»

Анастасия Краснослободская: «Вот несколько упражнений для запоминания таблицы:

• Первое — складывать n-ное количество раз одно и то же число: (2 + 2 + 2 + 2 + 2 = 10).

• Второе — отталкиваться от примера на умножение с одинаковыми числами: 3 × 3 = 9, 5 × 5 = 25, 6 × 6 = 36 и т. д. Допустим, нужно подсчитать 7 × 5, ребёнок помнит, что 5 × 5 = 25, и затем, двигаясь по таблице методом прибавления/отнимания числа 5, доходит до необходимого результата — 35.

• Третье — придумать с ребёнком небольшие стишки-запоминалки для примеров, которые труднее всего запомнить, или найти уже готовые. Например: «Восемь медведей рубили дрова. Восемью девять — семьдесят два» (А. Усачёв)».

Преимущество таких упражнений — долговременное запоминание. Формируется логическая цепочка из предшествующих и последующих действий.

Одни зазубривали, другие пели

Игровое и творческое обучение существовало и в советские времена, но редко вписывалось в школьную программу. Тем не менее не все школьники занимались зубрёжкой. Любознательные и смекалистые учили таблицу при помощи популярной песенки.

Третий вопрос учителям: «Как вы лично учили таблицу умножения?»

Андрей Найдёнов: «Мне в своё время помогла именно песенка «Дважды два — четыре». Её очень часто транслировали утром по радио, когда я в школу собирался. Была такая передача — «Пионерская зорька». Я понял, что можно придумывать свои куплеты. Куплеты сейчас уже не помню, а таблицу умножения помню. Вот так и учил».

Анастасия Краснослободская: «Я в детстве учила таблицу умножения при помощи песенки «Дважды два — четыре». А затем под остальные примеры сочиняла песенку, которую потом себе напевала».

Верные и продвинутые помощники

Не будем рассказывать, как выучить таблицу умножения за 5 минут. Такого способа не существует. Лучше уделять процессу каждый день несколько раз по 5 минут. Тогда результат действительно будет. Помимо песенок и стихотворений можно использовать других помощников:

• Таблица Пифагора.

Нужно показать детям, насколько просто искать произведение чисел. Дайте фломастер, пусть вычёркивают, ищут точки пересечения вертикальных и горизонтальных цифр. Получится своеобразная игра.

• Различные пособия (книги, альбомы, тетради, готовые шпаргалки).

Например, методичка «Самый быстрый способ выучить таблицу умножения» (Узорова О. В.). Автор предлагает систему, сокращающую время запоминания в два раза. Судя по отзывам, метод действительно работает.

• Приложения для смартфонов.

Существует много видов для iOS, Android. Важно сначала заинтересовать ученика — выбрать весёлую, увлекательную игру. Далее можно установить обычные тренажёры.

• Тематические настольные игры.

Интересный вариант предлагает Miloff Toys. Деревянная рамка с окошками и подписанными кубиками превратит обучение в увлекательный процесс.

Неплохие помощники — настенные плакаты. Дети будут периодически видеть таблицу, запоминать. Можно купить готовый печатный плакат (есть масса вариантов, даже звуковые таблицы умножения) либо заняться творчеством — самостоятельно расчертить на листе ватмана и украсить. Современное решение — интерьерные наклейки VEROL. Они крупные, яркие, разделены между собой. Поэтому можно повесить в разных комнатах.

Делить тоже нужно уметь

Сразу разберём другой вопрос — как быстро научиться делению. Начинать нужно после того, как ребёнок познакомится с умножением. Важно понимание самого действия. Забываем деление столбиками, убираем калькулятор, откладываем учебники.

Начало обучения делению:

1. Вооружаемся яблоками, конфетами, цветными карандашами. Пригодятся куклы, мягкие игрушки.

2. Даём детям определённое количество яблок (конфет, карандашей), просим разделить между мишкой, куклой, игрушками, членами семьи.

Только после понимания процесса следует повторить понятия множителей, показать связь с делимым, делителем, частным. Ориентирующиеся в умножении дети быстро с этим разбираются. Здесь также подключаются помощники — приложения, плакаты, настольные игры. Малышей можно заинтересовать пазлами, например «Деление» Larsen. 

Детям старше 8 лет помогут сборники увлекательных заданий, например «Быстро и правильно» Kumon.

Математика построена на интересе. Даже неусидчивый ученик с плохой памятью при грамотном подходе добьётся успехов. Только сначала родители должны немного помочь. 

Увеличение начального крутящего момента и снижение утомляемости

Аннотация

Предпосылки

Существенные данные указывают на большую мышечную усталость у лиц с травмой спинного мозга (ТСМ) по сравнению со здоровыми контрольными субъектами при тестировании с использованием протоколов электростимуляции. В нескольких исследованиях изучалась степень волевого утомления при неполно двигательной ТСМ.

Методы

Повторные изометрические сокращения разгибателей колена (КЕ) с максимальным волевым усилием (МВЭ) были выполнены у 14 субъектов с неполной двигательной ТСМ и у 10 интактных субъектов.Субъекты выполнили 20 повторных, прерывистых MVE (5 секунд сокращения / 5 секунд отдыха) с записанными моментами KE и электромиографической (ЭМГ) активностью бедра.

Результаты

Пиковые крутящие моменты KE снизились до 64% ​​от исходных значений MVE при повторных усилиях в контрольной группе. И наоборот, пациенты с травмой спинного мозга увеличили пиковый крутящий момент во время первых 5 сокращений на 15%, с небольшими признаками усталости после 20 повторных попыток. Увеличение пиковых крутящих моментов KE и скорости увеличения крутящего момента во время первых 5 сокращений было связано в первую очередь с увеличением ЭМГ-активности четырехглавой мышцы, а не со снижением совместной активации сгибателей коленного сустава.Наблюдаемое начальное увеличение пикового крутящего момента зависело от волевой активации субъекта и было постоянным в один и тот же или разные дни, что указывает на небольшой вклад обучения или адаптации в условия тестирования. Устойчивые MVE не вызвали существенного увеличения пиковых крутящих моментов KE по сравнению с повторяющимися прерывистыми усилиями.

Выводы

Эти данные выявили заметное отклонение от ожидаемых результатов повышенной утомляемости у субъектов с травмой спинного мозга и могут быть результатом сложных взаимодействий между механизмами, лежащими в основе спастической двигательной активности, и изменениями внутренних свойств мотонейронов.

Ключевые слова: Усталость, спастичность, верхний двигательный нейрон

Повреждение спинного мозга человека (SCI) связано с потерей волевого двигательного контроля и проявлением спастического двигательного поведения, которое приводит к изменениям в нервно-мышечной целостности. Предыдущие данные продемонстрировали значительную атрофию мышц, преобразование типа волокон ¹ , ² снижение окислительной способности, ³ и изменения трансмембранного ионного обмена ⁴ и кровотока в мышцах ⁵ в мышцах ниже уровня поражения (т. Е. поражения верхних мотонейронов).Эти изменения часто приводят к значительному нервно-мышечному утомлению, определяемому как снижение максимальной способности генерировать силу при повторяющихся или продолжительных сокращениях. ⁶ Оценка утомляемости хронически парализованных мышц обычно выполняется с использованием поверхностной нервно-мышечной электростимуляции (NMES), которая позволяет обойти поврежденные позвоночные пути в отсутствие волевого контроля. Предыдущие исследования с использованием этой техники продемонстрировали большую утомляемость парализованной мышцы по сравнению с здоровыми субъектами, ⁷ с быстро снижающимся сопротивлением утомлению в течение года после первоначальной травмы спинного мозга. ⁸

Несмотря на многочисленные доказательства снижения сопротивления усталости при полной ТСМ у человека во время НМЭС, было проведено на удивление мало исследований для количественной оценки механизмов измененного производства силы и утомления во время произвольных, повторяющихся сокращений у людей с частичным сохранением нисходящих путей после ТСМ. ^9,10 Принимая во внимание растущую распространенность неполноценного моторного спинного мозга, ¹¹ способность многократно генерировать крутящий момент в течение длительного периода времени, как это происходит во время различных задач (например, передвижения), имеет решающее значение для функциональной независимости.

Целью настоящего исследования было изучить изменения пикового крутящего момента и электромиографической (ЭМГ) активности у лиц с двигательной неполной травмой спинного мозга во время повторяющихся сокращений максимальным волевым усилием (MVE) разгибателей коленного сустава (KE). С этой целью мы использовали экспериментальную парадигму для выявления волевого утомления, когда испытуемые выполняли повторяющиеся, прерывистые, изометрические МКО. ¹² В соответствии с обширными опубликованными данными от людей с полной травмой спинного мозга, ^13,14 основное ожидание заключалось в том, что субъекты с неполной травмой спинного мозга будут демонстрировать большую утомляемость по сравнению с неврологически неповрежденными людьми.

В предварительном тестировании контрольные субъекты существенно снизили свои пиковые крутящие моменты при повторении MVE, в то время как противоположное поведение наблюдалось у субъектов с неполной травмой спинного мозга. В частности, субъекты с неполной ТСМ продемонстрировали увеличение величины и скорости нарастания крутящего момента KE во время повторяющихся, прерывистых MVE, особенно во время первых нескольких попыток. После 20 повторных MVE значительного снижения пиковых крутящих моментов не наблюдалось, и некоторые испытуемые смогли создать более высокие крутящие моменты KE на 20-м MVE по сравнению с 1-м MVE.Такие данные контрастируют с обширной литературой, предполагающей более высокую утомляемость при травме спинного мозга у человека. ² В настоящем исследовании мы охарактеризовали изменения в величине и скорости нарастания крутящего момента KE и ЭМГ-активности четырехглавой мышцы во время повторных MVE. Мы также демонстрируем повторяемость наблюдаемого поведения как в рамках экспериментальных сессий, так и между ними, а также различия между устойчивыми и прерывистыми MVE. В целом, представленные данные свидетельствуют о последовательном усилении волевой силы при многократных максимальных усилиях, с небольшими доказательствами волевого утомления у людей с неполной травмой спинного мозга.

Методы

Субъекты

Субъектов с ТСМ набирали из амбулаторных клиник Реабилитационного института Чикаго (RIC). Опыты выполнены на 14 человек (12 мужчин) с хроническими (> 1 года) неполными двигательными поражениями выше неврологического уровня Т10 (см.). Все субъекты с травмой спинного мозга были классифицированы как C или D по шкале обесценения Американской ассоциации по травмам позвоночника (ASIA) и продемонстрировали остаточную волевую силу KE по крайней мере в одной конечности.Критерии исключения включали наличие в анамнезе множественных поражений ЦНС, травм периферических нервов нижних конечностей или ортопедических травм, которые могут ограничивать сокращение КЕ с максимальным усилием, что определяется путем изучения медицинских записей. Рефлекторные ответы на сухожилие у разгибателей колена у всех субъектов с травмой спинного мозга были признаны сверхвозбудимыми или находящимися в пределах нормы во время клинического обследования. Ни один из субъектов не принимал лекарства против спастичности во время исследования, и у всех был предыдущий опыт использования тестирующего устройства во время однократных, но не повторяющихся сокращений MVE разгибателей KE.Все субъекты также были осведомлены о протоколе исследования по оценке волевой утомляемости, но не знали о предварительных данных или гипотезе. Еще 10 человек (8 мужчин) того же возраста и без неврологических или ортопедических травм также участвовали. Все процедуры были одобрены институциональным наблюдательным советом Северо-Западного университета.

Таблица 1

Номер субъекта	Возраст (лет)	Продолжительность после ТСМ (месяцев)	Неврологический уровень	Классификация ASIA	LEMS
1	48	282	C5	D	39
2	39	46	C5	C	15
3	43	58	C4	D	39
4	37	38	C4	D	50
5	30	48	T6	D	42
6	30	105	C6	D	44
7	59	44	T8	D	49
8	52	50	T8	D	50
9	44	88	C6	C	29
10	36	115	C5	D	31
11	49	74	C5	D	36
12	44	133	C5	D	47
13	32	80	C5	C	27
14	58	396	T7	C	21

Экспериментальный план

Эксперименты длились приблизительно 1 к 1.5 часов. Испытуемые сидели в кресле с регулируемой высотой испытательного аппарата (Система 3; Biodex Medical Systems, Ширли, Нью-Йорк), бедра были удобно согнуты под углом от 80 до 90 °, а колени располагались под углом 90 °. Дистальный стержень прикрепляли к динамометру, который был соединен с датчиком нагрузки с 6 степенями свободы (ATI, Apex, NC), используемым для расчета крутящих моментов в суставах. Сигналы крутящего момента были отфильтрованы нижними частотами при 200 Гц и собраны при 1000 Гц. Поверхностная ЭМГ регистрировалась с использованием активных биполярных электродов (Delsys, Бостон, Массачусетс), накладываемых на кожу над латеральной широкой мышцей бедра (VL), медиальной широкой мышцей бедра (VM), прямой мышцей бедра (RF) и медиальным подколенным сухожилием (MH).Сигналы усиливались (× 1000), фильтровались с частотой от 20 до 450 Гц и дискретизировались с частотой 1000 Гц одновременно с данными крутящего момента.

Экспериментальный протокол

Данные крутящего момента и ЭМГ были собраны у всех субъектов с ТСМ на более пораженной конечности, как было определено во время клинической оценки с использованием моторной оценки одной конечности нижней конечности (LEMS), ¹⁵ и позже подтвержденных различиями в центральной активации соотношения (CAR) между конечностями. У 7 субъектов различия в силе нижних конечностей между конечностями были обнаружены во время клинических испытаний, и данные были собраны для обеих конечностей в отдельные дни, в результате чего было проведено 21 экспериментальное испытание.Все испытуемые начинали каждый сеанс с выполнения 3-х базовых MVE, каждое продолжительностью от 3 до 8 секунд с интервалом> 1 минуты между попытками. Испытуемым предлагалось как можно сильнее и быстрее разгибать колено с сильной словесной поддержкой. Никакой визуальной обратной связи не было предоставлено субъектам во время исходных или повторных MVE. Во время каждой базовой MVE супрамаксимальная последовательность электростимуляции ¹⁶ (10 импульсов, длительность 600 мкс, 100 Гц, 135 В; S48 Grass, West Warwick, RI) была доставлена ​​в четырехглавую мышцу через себя 3 ″ × 5 ″. -адгезивные стимулирующие электроды (ConMed Corp, Ютика, Нью-Йорк), размещенные над дистальной VM и проксимальной VL.Стимуляция запускалась экспериментаторами вручную, когда крутящий момент KE достигал пика и визуально казалось, что он достигает плато. Электрический крутящий момент использовался для оценки произвольной активации KE.

После базовых сокращений субъекты выполнили 20 последовательных МКО, направленных на выявление утомляемости четырехглавой мышцы. Каждый MVE поддерживался в течение 5 секунд с 5-секундным периодом восстановления между попытками, ¹² с словесным поощрением во время каждого MVE. Электростимуляция накладывалась на 5, 10, 15 и 20-ю MVE.Испытуемые отдыхали в течение 10 минут после 20 максимальных усилий, за которыми следовала однократная MVE.

Повторяемость наблюдаемых явлений как между сеансами, так и в рамках одного сеанса была проверена на подгруппе субъектов с использованием 2 отдельных протоколов, выполняемых в отдельные дни. Чтобы оценить согласованность между сеансами, 7 человек, которые выполнили первоначальный эксперимент, вернулись в лабораторию в течение 5 дней и были повторно протестированы с использованием идентичного протокола (20 повторных MVE) с той же конечностью.В отдельной серии экспериментов, проведенных в другой день, мы протестировали внутрисессионную повторяемость увеличения крутящего момента во время первых 5 повторных MVE. После исходных усилий 7 субъектов выполнили 3 испытания по 5 повторных MVE (5 секунд MVE / 5 секунд отдыха) с интервалом> 5 минут между испытаниями.

В отдельной серии экспериментов мы определили, приведет ли устойчивый MVE к аналогичному увеличению крутящего момента KE, наблюдаемому во время повторных MVE. После базового тестирования, как описано выше, 7 субъектов с SCI (1 субъект тестировался с двух сторон в отдельные дни) и 6 контрольных субъектов выполняли устойчивую MVE в течение ~ 30 секунд во время одновременной записи крутящего момента KE и четырехглавой мышцы и ЭМГ MH.Вербальное поощрение обеспечивалось на протяжении всего продолжительного сокращения, без визуальной обратной связи и без применения электростимуляции к сокращению.

Сбор и анализ данных

Данные были получены и проанализированы с использованием специального программного обеспечения LabView (National Instruments Austin, TX). Электромиографические сигналы сначала фильтровались с нулевым запаздыванием по фазе, полосовым фильтром Баттерворта 4-го порядка при частотах от 58 до 62 Гц, чтобы удалить любой шум 60 Гц. Затем сигналы ЭМГ выпрямлялись и сглаживались с использованием фильтра нижних частот Баттерворта 4-го порядка с частотой 10 Гц для создания линейной огибающей для дальнейшего анализа.Сигналы крутящего момента были отфильтрованы нижними частотами с частотой 10 Гц с использованием фильтра Баттерворта 4-го порядка с нулевой фазовой задержкой. Пиковый крутящий момент определялся для каждого сжатия, а затем усреднялся период, соответствующий ± 50 мс, для представления максимального крутящего момента. Наибольший крутящий момент, проявленный во время трех базовых MVE, использовался для нормализации крутящих моментов KE субъекта во время повторяющихся сокращений. Активность ЭМГ во время повторных сокращений также была нормализована к средней активности ЭМГ, присутствующей от 0 до 100 мс перед пиковым крутящим моментом, обнаруженным во время исходных усилий.Суммарная ЭМГ-активность разгибателей рассчитывалась как среднее значение нормализованной (% увеличения) активности ВН, ВМ и РФ. Активность MH EMG анализировали для оценки изменений активности антагонистов во время повторных MVE. Произвольная активация была количественно определена как коэффициент центральной активации (CAR = T _{, произвольный} / T _{, электрический,} ), где T _{, произвольный,} относится к произвольному крутящему моменту, создаваемому за 100 мс до электростимуляции, а T _electric относится к пику электрически. извлеченный крутящий момент KE. ¹⁷ CAR был определен во время исходного уровня и 5-го, 10-го, 15-го и 20-го повторных MVE со значениями <1,00, которые, как предполагается, позволяют оценить степень отказа активации (см., Однако, работы Кендалла и др., Куистры и др., Герберта и Гандевии). ^18–20 ).

Изменения в скорости развития крутящего момента были рассчитаны как продолжительность между 20% и 80% MVE. ²¹ Из-за характера протокола утомления, T _20–80 был рассчитан только для исходных усилий и первых трех повторных MVE (т. Е. Крутящий момент снизился <80% у контрольных субъектов).Аналогичные оценки скорости увеличения ЭМГ были сделаны для объединенной, сглаженной активности четырехглавой мышцы (ЭМГ _20–80 ) со 100% объединенной ЭМГ, установленной, как описано.

Данные в тексте представлены как среднее ± стандартное отклонение, а данные на рисунках представляют собой стандартные ошибки. Все статистические анализы были выполнены с использованием компьютерного программного обеспечения (Statview; SAS Institute, NC) с α = 0,05. Нормальность данных оценивалась с помощью критерия Колмогорова-Смирнова, при этом для данных, которые не были нормально распределены, использовались непараметрические тесты.Различия в исходных значениях крутящего момента KE и значений CAR между группами испытуемых анализировались с использованием тестов Манна-Уитни U . Сравнение крутящего момента и ЭМГ-ответов проводилось с использованием данных, нормализованных к пиковым исходным сокращениям, со специфическими сравнениями между исходным уровнем, 1–5, 10, 15 и 20-м MVE с использованием параметрической статистики. Двусторонний дисперсионный анализ с повторными измерениями (ANOVA) использовался для оценки различий как в нормализованном (% от пикового исходного уровня), так и в абсолютном изменении (Н · м) крутящего момента и активности ЭМГ (изменение в%) между группами субъектов, полученными в течение первых 20 MVE. .Однофакторные повторные измерения ANOVA или тесты t с последующим апостериорным анализом Тьюки-Крамера использовали при необходимости для определения индивидуальных различий после получения значимых результатов. Повторяемость наблюдаемых данных оценивалась с использованием парных сравнений или повторных дисперсионных анализов при необходимости. Корреляционный и регрессионный анализы между ключевыми переменными определялись с использованием моментов произведения Пирсона и пошаговой множественной линейной регрессии.

Результаты

Пиковые моменты KE были определены как наивысшие из 3 исходных (т. Е. Исходных) MVE, без значительных различий между 3 попытками у субъектов с травмой спинного мозга (χ ² = 1.69, P = 0,43). Значительные различия в максимальных крутящих моментах KE наблюдались между группами субъектов, при этом субъекты SCI (74 ± 54 Нм) генерировали значительно более низкие крутящие моменты, чем контрольные субъекты (226 ± 91 Нм; тест Манна-Уитни U ; P <0,001). Контрольные субъекты продемонстрировали значения CAR 0,97 ± 0,04 во время исходных MVE, что согласуется с предыдущими отчетами о значениях CAR у молодых и пожилых субъектов. ²² И наоборот, средний CAR для субъектов с травмой спинного мозга был равен 0.52 ± 0,27 (критерий Манна-Уитни U , P <0,0001).

Крутящий момент и ЭМГ-активность во время повторяющихся MVE

Для повторных MVE наблюдались существенно разные паттерны волевой активации между репрезентативными контрольными () и SCI () субъектами. Немедленное и постепенное снижение крутящего момента KE и ЭМГ четырехглавой мышцы от пикового исходного уровня MVE наблюдалось у контрольного субъекта при повторных усилиях. Напротив, несмотря на существенно более низкие пиковые крутящие моменты KE, субъект с SCI продемонстрировал заметное увеличение крутящего момента и ЭМГ четырехглавой мышцы по сравнению с исходным MVE при повторных сокращениях, особенно во время первых 5 усилий.Кроме того, только небольшое снижение крутящего момента KE наблюдалось на 20-м MVE у субъекта с SCI. Через 10 минут пиковый крутящий момент KE во время одного MVE приблизительно соответствовал исходному базовому или первому повторному MVE.

Изменения крутящего момента разгибателей коленного сустава и электромиографической активности

Примечание: Типичные примеры изменений крутящего момента разгибателей коленного сустава и электромиографической активности со стороны латеральной широкой мышцы бедра, медиальной мышцы бедра, прямой мышцы бедра и медиального подколенного сухожилия во время исходных и повторных максимальных волевых усилий (МВЕ) в репрезентативный контроль (A) и субъект с травмой спинного мозга (SCI, B), за которым следовала одна MVE через 10 минут после повторных попыток.Коэффициенты центральной активации определяли во время исходных усилий, каждые 5 повторных попыток MVE и через 10 минут после повторных попыток.

Представлены популяционные данные из 21 экспериментального испытания (14 субъектов), данные проанализированы после нормализации моментов KE и активности ЭМГ до самого высокого индивидуального исходного значения MVE. Статистический анализ крутящих моментов KE был выполнен с использованием как нормализованных значений (выраженных в процентах от базовой линии), так и абсолютных изменений крутящего момента от базовой линии, что дало аналогичные результаты.Значительные основные эффекты для нормализованного крутящего момента наблюдались для группы субъектов ( P <0,001) и повторных усилий ( P <.0001) со значительным взаимодействием ( P <0,0001;). Апостериорные повторные измерения ANOVA для повторных усилий выявил значительное снижение пикового крутящего момента у контрольных субъектов, при этом тесты Тьюки-Крамера выявили различия на 3-м (89 ± 6,1% от исходного уровня, или 13 ± 20 Нм снижение) через 20-е усилие (снижение до 65 ± 10% от исходного уровня, или снижение на 66 ± 27 Нм).Напротив, значительное увеличение крутящих моментов KE у субъектов SCI наблюдалось при 3-м и 4-м MVE по сравнению с исходным уровнем или 1-м усилием, с максимальным улучшением на 15 ± 15% (увеличение на 11 ± 11 Нм) на 3-м MVE. Кроме того, крутящие моменты KE у субъектов с травмой спинного мозга не уменьшились значительно после последнего (20-го) MVE (85 ± 26%; снижение на 10 ± 22 Нм). Значительные различия ( P <0,01) в крутящем моменте между группами и внутри группы SCI также наблюдались, когда менее пораженная конечность субъектов, тестируемых с двух сторон, была исключена из анализа.

Крутящие моменты KE и ЭМГ-активность четырехглавой мышцы

Примечание: усредненные, нормализованные пиковые моменты разгибателей колена (KE) (A) и объединенная электромиографическая (ЭМГ) активность четырехглавой мышцы (B) во время 1-5, 10, 15 и 20-го повторных максимальных волевые усилия (MVE) при повреждении спинного мозга (SCI; черный) и контрольной (серый) предметах. Звездочки (*) указывают на значительное увеличение крутящего момента или ЭМГ во время повторных по сравнению с исходным уровнем MVE при травме спинного мозга или уменьшение крутящего момента у контрольных субъектов. (C) Также показана значимая корреляция между пиковыми крутящими моментами KE и объединенной ЭМГ для первых 5 повторных MVE у субъектов SCI ( P <.001).

Изменения значений CAR во время повторных MVE указали на небольшое, но незначительное снижение по сравнению с исходными значениями у контрольных субъектов (диапазон 0,93–0,95). У субъектов с травмой спинного мозга значения CAR во время 5-го MVE (0,54 ± 0,27) были значительно выше, чем CAR для 15-го (0,48 ± 0,27) и 20-го усилия (0,47 ± 0,28), но не отличались по сравнению с исходными усилиями.

ЭМГ четырехглавой мышцы была записана во время 20/21 экспериментальных испытаний (технические трудности с записью ЭМГ за 1 сеанс).Мышечная активность обычно увеличивалась во время первых нескольких повторных MVE у субъектов с травмой спинного мозга и оставалась повышенной при постоянных усилиях. демонстрирует изменения объединенной активности ЭМГ от VL, VM и RF во время повторных сокращений у субъектов SCI, с данными, нормализованными до максимального исходного усилия. Суммарная ЭМГ увеличивалась до 26% при 3-м и 4-м повторных MVE и сохранялась (увеличение на 10 ± 26%) при 20-м усилии. Напротив, контрольные субъекты продемонстрировали меньшее, несущественное увеличение объединенной активности ЭМГ (увеличение на 8 ± 13% при 3-м усилии) с минимальным снижением во время повторных MVE (97 ± 20% от исходного уровня при 20-м усилии).Значимые основные эффекты при повторных усилиях ( P <0,01), но не в группе, наблюдались без значительного взаимодействия. Апостериорный анализ показал, что объединенная ЭМГ была значительно увеличена на 3-5-м MVE по сравнению с исходной ЭМГ у субъектов с ТСМ, хотя у контрольных субъектов не наблюдалось значительных изменений. Нормализованные объединенные ЭМГ-ответы субъектов SCI достоверно коррелировали с пиковыми крутящими моментами KE во время первых 5 повторных MVE ( r =.725; P <0,001; ).

Анализ активности отдельных четырехглавых мышц у субъектов с травмой спинного мозга выявил самые большие изменения в VL EMG (143 ± 81% от исходного уровня на 5-й MVE), которые несколько снизились при повторных попытках. Меньшие увеличения наблюдались в VM с максимальными значениями при 5-м усилии (увеличение на 19 ± 42% на 5-м MVE) и RF, которое первоначально увеличивалось (увеличение на 11 ± 37% на 3-м MVE), а затем снижалось. Не было значительных различий между группами мышц при повторных усилиях ( P >.10). Поэтапный анализ множественной линейной регрессии показал, что активность VL была наибольшим вкладом в ответ на увеличенный крутящий момент ( r = 0,595; P <0,001), с незначительным вкладом со стороны других мышц. Кроме того, активность MH существенно не изменилась во время повторных MVE (диапазон средних значений от 88 до 100% от исходного уровня; P > 0,05), что свидетельствует о незначительном изменении активности антагонистов во время повторных попыток.

Повышенная скорость нарастания крутящего момента и ЭМГ с повторяющимися MVE

Скорость нарастания крутящего момента KE () значительно увеличивалась при повторных MVE в SCI, но не в контрольной группе.Расчет T _20–80 был выполнен только для первых 3 повторных MVE, потому что некоторые контрольные субъекты не смогли создать 80% своего пикового базового момента к 4-му MVE. Все участники SCI смогли создать> 80% базовых значений крутящего момента для первых 5 усилий и смогли снизить крутящий момент KE ниже 20% от пикового базового значения между повторными попытками. Значения T _20–80 для контрольных субъектов составляли 257 ± 99 мс во время начальных MVE и не претерпели существенных изменений во время 2-го (257 ± 118 мс) или 3-го сокращения (313 ± 181 мс).Для субъектов с травмой спинного мозга значения T _20–80 были намного больше при первом MVE (895 ± 879 мс), но значительно снизились при втором (449 ± 693 мс) и третьем (535 ± 837 мс) сокращениях ( P < 0,001).

Репрезентативные данные

Примечание: (A) Один субъект с травмой спинного мозга (SCI), показывающий возрастающую скорость увеличения крутящего момента (обозначенную более короткой продолжительностью T _20–80 ; серые полосы) во время первых трех повторных максимальных волевых усилий ( MVEs). (B) Средние изменения T _20–80 и EMG _20–80 у субъектов с SCI.Различия в T _20–80 и EMG _20–80 от 1-го до 2-го повторных MVE значимо коррелировали ( r = 725; P <0,001). ЭМГ, электромиографические данные.

Чтобы определить, были ли изменения в скорости увеличения крутящего момента вызваны изменениями в активации мышц, EMG _20–80 был рассчитан на основе линейных огибающих для первых 3 MVE с использованием точек данных, первоначально идентифицированных T _20–80 значений (см. Раздел Методы).Такие данные были доступны только для 16 экспериментальных испытаний (14 субъектов), поскольку некоторые люди не смогли снизить суммарную активность ЭМГ ниже 20% от максимальных значений между последовательными попытками. демонстрирует изменения как T _20–80 , так и EMG _20–80 во время первых 3 MVE с аналогичными модуляциями скорости крутящего момента и увеличения EMG ( P <0,05 для повторных измерений ANOVA для EMG _{20– 80} ). Изменения T _20–80 и EMG _20–80 от 1-го ко 2-му повторным MVE достоверно коррелировали ( r =.748; P <0,01).

Увеличение крутящего момента KE зависело от волевой активации

У субъектов с SCI увеличение крутящего момента KE во время повторных усилий зависело от волевой активации четырехглавой мышцы. Значительная отрицательная взаимосвязь наблюдалась между максимальным процентным увеличением крутящего момента KE (наблюдаемым во время первых 5 повторных MVE) и значениями CAR, полученными на исходном уровне ( r = -,656; P <0,01;). Когда пиковое увеличение крутящих моментов KE выражается в абсолютных значениях (Нм), наблюдается умеренная криволинейная зависимость ( r =.616; P <0,05; ), в то время как у пациентов с очень высоким или очень низким CAR наблюдался меньший рост при повторных MVE.

Корреляция между значениями CAR

Примечание: значимая отрицательная корреляция ( P <.001) между значениями коэффициента центральной активации (CAR), определенными во время базовых максимальных волевых усилий, и наибольшим относительным (процентным) увеличением крутящего момента с 1-го по 5-е. демонстрируется повторяющееся усилие (A) со значительной криволинейной зависимостью, когда абсолютное пиковое увеличение крутящего момента разгибателей колена (KE) отображается в зависимости от CAR (B).

Повторяемость увеличенных крутящих моментов KE во время повторных MVE

Для оценки повторяемости наблюдаемого поведения 7 субъектов с SCI, выбранных по удобству из пула субъектов, вернулись в течение 5 дней (диапазон 2–5 дней) для повторного тестирования (среднее значение CAR = 0,60; диапазон 0,35–0,84). Во время переоценки идентичный экспериментальный протокол был проведен на той же ноге с той же рукой момента. Парные сравнения не выявили существенной разницы в исходном крутящем моменте KE между днями (день 1: 74 ± 24 Нм против дня 2: 75 ± 40 Нм; P =.83), и двухфакторный дисперсионный анализ с повторными измерениями показал отсутствие значительных различий в относительной величине или динамике генерации крутящего момента KE между днями ( P = 0,86). Нормализованные пиковые крутящие моменты KE отличались <4% во время повторных попыток, что свидетельствует об очень незначительном влиянии практики и / или обучения на наблюдаемое явление.

Семь субъектов SCI выполнили второй протокол для определения внутрисессионной повторяемости увеличенных крутящих моментов KE во время повторных MVE (среднее значение CAR = 0.57; диапазон 0,31–0,78). В отдельном сеансе испытуемые выполнили только 5 повторных MVE (например, 5 секунд включения, 5 секунд отдыха) не менее 3 раз с перерывами между усилиями> 5 минут. Нормированные крутящие моменты KE представлены в, при этом увеличение крутящих моментов KE постоянно наблюдается во всех попытках. Наблюдалось небольшое увеличение нормализованных крутящих моментов KE во время 2-х повторных попыток, хотя относительное увеличение было одинаковым в 3-х испытаниях ( P = 0,56).

Изменения в крутящих моментах KE

Примечание: (A) Повторяемость наблюдаемых изменений крутящих моментов в разгибателях коленного сустава (KE) была протестирована на 7 испытуемых с травмой спинного мозга в разные дни (<5 дней между сессиями) с использованием идентичной парадигмы тестирования. из 20 повторных максимальных волевых усилий.(B) Оценка повторяемости увеличения крутящего момента KE в течение первых 5 повторных усилий была проведена в тот же день. При повторном тестировании были небольшие, несущественные различия. МВЭ, максимальное добровольное усилие.

Повышенные крутящие моменты MVE во время прерывистых по сравнению с постоянными усилиями

Чтобы уменьшить опасения, что увеличение крутящих моментов KE и ЭМГ четырехглавой мышцы во время повторяющихся MVE происходит из-за недостаточного времени, позволяемого достичь пиковых крутящих моментов KE, были проведены дополнительные эксперименты, чтобы выяснить, могут ли длительные MVE вызывать повышенный эфферентный выброс.В отдельные дни и после определения пиковых крутящих моментов KE во время исходных MVE 7 субъектов SCI (1 испытано с двух сторон) выполняли однократную длительную MVE в течение ~ 30 секунд. Данные для одного объекта показаны в, где крутящий момент KE постепенно увеличивался в течение первых 15 секунд, а затем достиг плато. Примечательно, что наблюдается повышенная вариабельность сигналов крутящего момента, выявляющая клоническую двигательную активность на частоте ~ 7 Гц. ²³ Такие данные присутствовали во время как повторяющихся, прерывистых, так и продолжительных сокращений у субъектов с ТСМ, но не были очевидны у контрольных субъектов.Индивидуальные ЭМГ четырехглавой мышцы также увеличивались, причем наибольшее увеличение по сравнению с начальными уровнями наблюдалось в ВН, что согласуется с данными, собранными во время повторных MVE.

Изменения в крутящем моменте KE и активности ЭМГ

Примечание: (A) Данные отдельных субъектов об изменениях крутящего момента разгибателей колена (KE) и электромиографической (ЭМГ) активности в течение длительного (~ 30 секунд) максимального волевого усилия (MVE). (B) Изменения пиковых моментов KE во время повторяющихся (черные кружки) по сравнению с постоянными (серые кружки) усилий при травме спинного мозга.Значительное увеличение крутящих моментов KE наблюдалось только при прерывистых MVE, при этом пиковые крутящие моменты KE постоянно превышали те, которые были достигнуты при длительных усилиях. ВЛ, латеральная широкая мышца бедра; VM, broadus medialis; RF, rectus femoris; MH, медиальное подколенное сухожилие.

изображает средние изменения крутящих моментов KE во время продолжительных (30 секунд) MVE по сравнению с повторяющимися, прерывистыми MVE для 7 субъектов, завершивших оба сеанса тестирования. Во время длительных MVE пиковые крутящие моменты определялись каждые 5 секунд в течение первых 25 секунд сокращения (т. Е. Пять 5-секундных эпох анализа данных).Как описано ранее, значительное увеличение пиковых крутящих моментов KE наблюдалось во время периодических MVE, выполненных во время этих 8 испытаний ( P <0,01), хотя у тех же испытуемых не наблюдалось значительного увеличения крутящих моментов KE при длительных усилиях ( P = 0,72). Только 1 субъект значительно увеличил свои крутящие моменты KE (т.е.> 50%) во время длительных MVE, тогда как все остальные участники продемонстрировали пиковые крутящие моменты KE <12% по сравнению с исходными MVE. У каждого испытуемого максимальное увеличение крутящего момента в суставе во время первых 5 повторных сокращений MVE всегда было больше, чем пиковые крутящие моменты, возникающие во время длительных сокращений MVE (разница 17 ± 8.3%; P <0,01 при парных сравнениях). Напротив, 6 интактных субъектов, которые выполняли устойчивые сокращения MVE, продемонстрировали снижение максимального крутящего момента к последней 5-секундной эпохе (20–25-я секунда) со значительным снижением до 85 ± 19% от их исходной исходной выходной мощности крутящего момента ( P <.05), что согласуется с ранее опубликованными отчетами. ²⁴ Не было разницы в снижении крутящего момента во время повторных и прерывистых MVE у контрольных субъектов ( P =.66).

Оценка объединенной активности ЭМГ показала очень небольшое изменение эфферентного влечения почти у всех субъектов (92 ± 21% от исходного уровня), за исключением одного субъекта, который продемонстрировал значительное увеличение крутящего момента КЭ (т. Е. Объединенная активность ЭМГ> 200%). исходных MVE). CAR этого субъекта составлял 0,32, что указывает на существенную слабость четырехглавой мышцы, вторичную по отношению к снижению произвольной активации. Однако другие субъекты с более низким CAR продемонстрировали снижение, а не увеличение крутящего момента EMG и KE во время устойчивых MVE.

Обсуждение

Главный вывод настоящего исследования заключался в том, что у субъектов с неполно двигательной ТСМ не наблюдалось значительного снижения максимального крутящего момента во время выполнения установленной экспериментальной парадигмы для оценки волевого утомления. Скорее, выполнение повторяющихся прерывистых MVE постоянно приводило к кратковременным улучшениям крутящего момента KE и EMG. Настоящие данные представляют собой существенное отклонение от большого объема литературы, указывающей на усиление мышечной усталости у пациентов с ТСМ, использующих парадигму NMES, по сравнению с неврологически здоровыми людьми. ¹³

Минимальное свидетельство утомляемости при повторных MVE

Множественные механизмы могут объяснять результаты снижения утомляемости при неполно двигательной ТСМ по сравнению с интактными субъектами. Например, сниженная волевая активация (т.е. низкие значения CAR) может минимизировать периферическую сократительную недостаточность во время повторяющихся MVE и снизить утомляемость. Этим также может быть объяснена отсроченная утомляемость (т. Е. Увеличенное время выносливости), наблюдавшаяся ранее другими во время субмаксимальных волевых усилий у субъектов с неполной травмой спинного мозга. ⁹ Наши данные о снижении волевой активации у субъектов с травмой спинного мозга также могут минимизировать окклюзию кровотока с помощью повторных MVE и уменьшить наступление утомляемости, ²⁵ , хотя вклад этих механизмов в наши наблюдения неясен.

Связанное объяснение наблюдаемых различий между контрольными субъектами и субъектами SCI могло быть измененной мотивацией во время выполнения повторных MVE. В частности, как снижение мотивации, так и нарушение целостности надспинальных путей могут ограничивать волевую активацию в нашей популяции с травмой спинного мозга и, возможно, способствовать уменьшению свидетельств усталости.Мы не можем отдельно количественно оценить относительный вклад каждого фактора, хотя всем участникам SCI и контрольной группе было предоставлено аналогичное поощрение, и они категорически заявили, что они прилагали максимальные усилия, несмотря на заметные различия в их поведении. Стабильность исходных пиковых крутящих моментов у субъектов с травмой спинного мозга между днями тестирования и повторяемость наших наблюдений как внутри, так и между сессиями доказывают, что наши наблюдения связаны с физиологическими, а не мотивационными различиями между группами испытуемых.

Наши данные также резко контрастируют с опубликованными сообщениями о повышенной утомляемости при полной травме спинного мозга и могут быть объяснены как минимум двумя конкретными механизмами. Повышенная ежедневная активность нижних конечностей у субъектов с двигательной неполноценной травмой спинного мозга, особенно амбулаторных, может компенсировать многие пагубные нервно-мышечные изменения, связанные с травмой спинного мозга и неиспользованием. Действительно, у субъектов с нарушенной активацией выбранных двигательных единиц компенсирующее повышенное волевое воздействие на мотонейроны, которые получают больший нисходящий синаптический сигнал, может увеличивать сопротивление усталости иннервируемых мышечных волокон при продолжении их использования.Кроме того, наличие спастического моторного поведения у всех испытуемых могло способствовать сохранению мышечных волокон типа I после травмы, ²⁶ , тем самым потенциально сводя к минимуму степень нервно-мышечной усталости и способствуя настоящим результатам (см., Однако, Harris et al. ²⁷ ). Хотя мы не оценивали нервно-мышечную утомляемость у контрольных субъектов по сравнению с пациентами с травмой спинного мозга с использованием NMES, ⁷ недавний отчет показал небольшую разницу в мышечных свойствах между субъектами с неполной травмой спинного мозга и контрольными участниками, ²⁸ , хотя дальнейшее исследование этого вопроса является оправданным.

Еще одним вероятным объяснением различий между нынешними и предыдущими исследованиями травм спинного мозга у людей является методика оценки утомляемости. В частности, NMES требуется в исследованиях, проводимых на субъектах с полной травмой спинного мозга, и задействует двигательные единицы пространственно-фиксированным и синхронным во времени образом, ²⁹ с некоторыми доказательствами предпочтительной активации более крупных, быстро утомляемых волокон (см., Однако, Binder -Macleod et al ³⁰ и Feiereisen et al ³¹ ).Использование NMES, таким образом, устраняет гибкость нервной системы для изменения рекрутирования моторных единиц и стратегий кодирования скорости, которые позволяют поддерживать волевую силу во время утомляющих усилий. ³² Хотя вызванная NMES усталость может быть частично компенсирована изменением частоты стимуляции ³³ (см., Однако, Fuglevand and Keen ³⁴ ), доказательства большей мышечной усталости во время электрических сокращений по сравнению с произвольными сокращениями у интактных субъектов хорошо известны. ³² В самом деле, поддерживаемое повышение паттернов ЭМГ во время последнего повторного усилия предполагает, что центральные механизмы играют существенную роль в наблюдаемом сопротивлении утомлению. Что еще более важно, увеличение ЭМГ четырехглавой мышцы было в значительной степени связано с увеличением крутящего момента KE, что представляет основной интерес в текущем исследовании.

Повышенная центральная активация во время «утомительных» усилий

Обнаружение повышенных крутящих моментов KE изначально было неожиданным и, насколько нам известно, ранее не описывалось.Последние данные описывают улучшения в производстве произвольного крутящего момента (29 ± 8,2%) и скорости развития крутящего момента (T _20–80 ; 77 ± 103 мс) у субъектов с неполной травмой спинного мозга после 12 недель тренировки с отягощениями / плиометрической тренировки. ³³ В настоящем исследовании примерно половина этого увеличения крутящего момента KE была реализована во время повторяющихся MVE с резким увеличением скорости создания силы. В то время как потенциация мышц может частично способствовать полученным результатам, ³⁵ увеличивающаяся величина и скорость увеличения крутящего момента KE сильно коррелировали с увеличением активности четырехглавой мышцы, в первую очередь VL, мышечной активности, что указывает на центральное (то есть спинномозговое или надспинальное) происхождение наблюдаемого поведения. .Минимальные изменения в MH EMG дополнительно указывают на небольшой вклад снижения активации антагонистов в увеличение крутящих моментов KE. Наблюдение за увеличенным крутящим моментом также было постоянным в одни и те же дни или в разные дни, что свидетельствует о незначительном влиянии обучения или адаптации на тестирующую аппаратуру. Кроме того, пиковый крутящий момент KE, генерируемый во время повторяющихся MVE, не был результатом недостаточной продолжительности для достижения максимального эфферентного привода, поскольку устойчивые MVE постоянно приводили к меньшему увеличению выходного пикового крутящего момента.

Потенциальные факторы, способствующие увеличению эфферентного выброса, включают усиленные супраспинальные или сегментарные входы и / или модуляцию внутренней возбудимости мотонейронов. Например, хорошо известен феномен послетренировочного облегчения кортикомотонейрональной возбудимости, при этом увеличение моторных вызванных потенциалов (МВП) наблюдается при транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС) после волевых сокращений различной продолжительности и интенсивности у интактных субъектов. ^36,37 Некоторые предполагают супраспинальное происхождение поведения, поскольку прямая транскраниальная электрическая стимуляция (TES), как предполагается, активирует проксимальные сегменты аксонов пирамидных клеток, ³⁷ не вызывает увеличения постконтрактных MEP.Более свежие данные предполагают, что TES может активировать внутрикортикальные контуры, однако, ³⁸ и вклад изменений в нисходящее влечение неясен.

Синаптический вход от афферентных путей также может способствовать изменению мышечной силы во время повторных MVE, хотя большинство исследований было сосредоточено на проприоцептивных воздействиях, которые способствуют развитию утомления (например, нарушение возбуждающего влечения Ia ³⁹ или увеличение в группе III– IV афферентное торможение ⁴⁰ ).С другой стороны, в нескольких исследованиях обсуждается вклад повышенного возбуждающего афферентного драйва во время повторных сокращений ⁴¹ , хотя недавние данные предполагают наличие спинномозгового локуса для увеличения эфферентного выброса в аналогичных условиях. ⁴² В частности, непрерывный или повторяющийся афферентный ввод, как это происходит при вибрации сухожилий ⁴³ или низкоинтенсивный, широкий импульс (1 мс) NMES, ⁴⁴ может вызвать длительный повышенный моторный разряд, который действует дольше афферентного стимула.Такое поведение приписывают стойким внутренним (Ca ²⁺ и Na ⁺ ) токам (PIC) в мотонейронах позвоночника, ⁴⁵ , которые вызывают повышенную и / или устойчивую деполяризацию (то есть потенциалы плато). Кроме того, активация PIC зависит от времени и характеризуется уменьшением деполяризации, необходимой для активации этих токов (т. Е. Снижением порога PIC) с повторяющимися стимулами (т. Е. «Разогревом» или «возбуждением»), поскольку наблюдается при спастической двигательной активности при ТСМ человека. ^46,47 В самом деле, проявление спастической моторной активности при SCI также было связано с активностью PIC, ⁴⁵ , при которой устойчивый моторный выход (т.е. спазмы) может происходить в отсутствие непрерывного синаптического входа. В нашем текущем исследовании моторный выход во время повторяющихся прерывистых или устойчивых MVE часто демонстрировал характеристики спастического моторного поведения (т. Е. Клонической активности;). Несколько исследований связали активность PIC с измененной волевой силой в SCI человека, хотя паттерны активации двигательных единиц, соответствующие активности PIC у контрольных субъектов ⁴⁸ , наблюдались у субъектов SCI во время волевых усилий. ⁴⁹ В то время как относительный вклад спинномозговых и супраспинальных изменений, лежащих в основе увеличения эфферентного влечения во время повторных MVE, неясен, настоящие данные и потенциальные объяснения обеспечивают основу для проверяемых гипотез для определения механизмов, лежащих в основе увеличенного крутящего момента и активности ЭМГ при многократных максимальных усилиях. ⁵⁰

Различия между устойчивыми и прерывистыми MVE

Чтобы определить, наблюдалось ли подобное увеличение эфферентного выхода, если бы субъектов SCI просто попросили поддерживать их MVE, мы обнаружили меньшее увеличение крутящего момента KE или ЭМГ четырехглавой мышцы, особенно по сравнению с повторные MVE.Предыдущие исследования с участием интактных субъектов связывали различия в утомляемости во время продолжительных и прерывистых сокращений с подавлением рефлекса с помощью афферентного разряда группы III – IV, активируемого уменьшенным удалением метаболитов с закупоркой кровотока, ⁵¹ с потенциально большей утомляемостью в мышцах разгибателях по сравнению с мышцами-сгибателями. в верхних конечностях. ⁴⁰ Механизмы, лежащие в основе облегчения крутящих моментов KE, могут, следовательно, маскироваться во время устойчивых MVE за счет увеличения отрицательной обратной связи от афферентов групп III – IV.Однако механизм, посредством которого группа III – IV обратная связь ингибирует пулы мотонейронов разгибателей и сгибателей в нижних конечностях, особенно у субъектов с травмой спинного мозга, не совсем понятен и требует дальнейшего изучения.

Ограничения

Ограничения текущего исследования необходимо устранить. В частности, испытуемые из контрольной группы и SCI не получали визуальной обратной связи во время выполнения MVE. Этого избегали намеренно, чтобы свести к минимуму любые ожидания испытуемых во время максимальных «утомляющих» усилий.Неясно, повлияло ли предоставление визуальной обратной связи крутящих моментов KE на наши результаты у субъектов SCI, и требуется исследование.

Во-вторых, увеличение крутящего момента KE, наблюдаемое у пациентов, было связано с оценкой волевой активации (CAR), которая оценивалась с использованием высокоинтенсивной NMES, применяемой во время исходных или повторных усилий. Точность CAR для определения произвольной активации с использованием различных параметров стимуляции подвергалась сомнению, ^16,19 с другими данными, предполагающими, что современные электрофизиологические методы могут привести к переоценке произвольной активации. ¹⁸ В настоящем исследовании, однако, определение CAR было выполнено только для того, чтобы обеспечить приближение произвольной активации и ее вклада в первичные результаты. Использование различных методов для оценки произвольной активации может представлять интерес при неполном SCI, хотя, вероятно, не изменит общий вывод о том, что увеличение силы с повторяющимися MVE зависит от способности произвольно генерировать крутящие моменты KE.

Наконец, отсутствие определения конкретных механизмов, лежащих в основе основных результатов (например, увеличенного крутящего момента и снижения утомляемости), является ограничением в данной статье и является предметом будущей работы. ⁵⁰ В частности, центральные механизмы, лежащие в основе увеличения произвольного момента при неполной травме спинного мозга, являются неопределенными, поскольку изменения в рекрутировании и / или скорости разряда двигательных единиц могут объяснять повышенную активность ЭМГ при повторных максимальных усилиях и могут быть неточно оценены из поверхностные записи. ⁵² Такие записи могут также дать дополнительное представление о потенциальном вкладе PIC в текущую работу, как это было выполнено ранее. ⁴²

Клиническая значимость

Связь между нынешними наблюдениями увеличения волевой двигательной активности и генерации спастической двигательной активности при хронической травме спинного мозга представляет собой интересную дихотомию в ведении пациентов с травмой спинного мозга.Говоря более конкретно, спастическая двигательная активность традиционно рассматривалась как негативное последствие неврологического повреждения и подавляется фармакологическим вмешательством. Однако возможный механизм, лежащий в основе наблюдаемого явления, в частности, PIC-активность, связан с проявлением спастических двигательных моделей поведения при травме спинного мозга у человека. Кроме того, многие люди с травмой спинного мозга продемонстрировали волевую активность, указывающую на спастичность / спазмы во время повторных или устойчивых МВЭ (т. Е.). Это открытие можно интерпретировать как усиление синхронизации двигательных единиц во время сокращений от умеренной до высокой интенсивности, что может объяснить повышенную активность ЭМГ и изменчивость силы. ⁵³ С другой стороны, такое поведение согласуется с гипотезой о том, что субъекты использовали свою непроизвольную рефлекторную активность (т. Е. «Спастичность») для увеличения крутящих моментов KE. Как у интактных субъектов, так и у субъектов с травмой спинного мозга активация рефлекса во время статического ⁵⁴ и динамического ⁵⁵ поведения имеет решающее значение для генерации и поддержания волевого моторного выхода. Действительно, специалисты по реабилитационной медицине давно признали, что субъекты с травмой спинного мозга часто используют свое спастическое поведение для выполнения функциональных задач ⁵⁶ (см. Комментарий Дитца ⁵⁷ ).Кроме того, почти все участники смогли минимизировать свои крутящие моменты и ЭМГ между повторными MVE до менее 20% от пикового исходного уровня сокращений. Объединенные данные показывают, что усиленная эфферентная активность в значительной степени контролировалась посредством произвольного инициирования и прекращения, независимо от рефлекторного и внутреннего мотонейронального вклада. Несмотря на отсутствие идентифицированных механизмов, текущие данные представляют собой «резерв» эфферентного привода, используемого в неполном SCI во время повторяющихся MVE для увеличения пиковых крутящих моментов.Можно ли использовать этот резерв с помощью конкретных вмешательств для повышения силы — это область будущих исследований.

Начальное увеличение крутящего момента и снижение утомляемости

Abstract

Предпосылки

Существенные данные указывают на большую мышечную усталость у людей с травмой спинного мозга (SCI) по сравнению со здоровыми контрольными субъектами при тестировании с использованием протоколов электростимуляции. В нескольких исследованиях изучалась степень волевого утомления при неполно двигательной ТСМ.

Методы

Повторные изометрические сокращения разгибателей колена (КЕ) с максимальным волевым усилием (МВЭ) были выполнены у 14 субъектов с неполной двигательной ТСМ и у 10 интактных субъектов. Субъекты выполнили 20 повторных, прерывистых MVE (5 секунд сокращения / 5 секунд отдыха) с записанными моментами KE и электромиографической (ЭМГ) активностью бедра.

Результаты

Пиковые крутящие моменты KE снизились до 64% ​​от исходных значений MVE при повторных усилиях в контрольной группе. И наоборот, пациенты с травмой спинного мозга увеличили пиковый крутящий момент во время первых 5 сокращений на 15%, с небольшими признаками усталости после 20 повторных попыток.Увеличение пиковых крутящих моментов KE и скорости увеличения крутящего момента во время первых 5 сокращений было связано в первую очередь с увеличением ЭМГ-активности четырехглавой мышцы, а не со снижением совместной активации сгибателей коленного сустава. Наблюдаемое начальное увеличение пикового крутящего момента зависело от волевой активации субъекта и было постоянным в один и тот же или разные дни, что указывает на небольшой вклад обучения или адаптации в условия тестирования. Устойчивые MVE не вызвали существенного увеличения пиковых крутящих моментов KE по сравнению с повторяющимися прерывистыми усилиями.

Выводы

Эти данные выявили заметное отклонение от ожидаемых результатов повышенной утомляемости у субъектов с травмой спинного мозга и могут быть результатом сложных взаимодействий между механизмами, лежащими в основе спастической двигательной активности, и изменениями внутренних свойств мотонейронов.

Ключевые слова: Усталость, спастичность, верхний двигательный нейрон

Повреждение спинного мозга человека (SCI) связано с потерей волевого двигательного контроля и проявлением спастического двигательного поведения, которое приводит к изменениям в нервно-мышечной целостности.Предыдущие данные продемонстрировали значительную атрофию мышц, преобразование типа волокон ¹ , ² снижение окислительной способности, ³ и изменения трансмембранного ионного обмена ⁴ и кровотока в мышцах ⁵ в мышцах ниже уровня поражения (т. Е. поражения верхних мотонейронов). Эти изменения часто приводят к значительному нервно-мышечному утомлению, определяемому как снижение максимальной способности генерировать силу при повторяющихся или продолжительных сокращениях. ⁶ Оценка утомляемости хронически парализованных мышц обычно выполняется с использованием поверхностной нервно-мышечной электростимуляции (NMES), которая позволяет обойти поврежденные позвоночные пути в отсутствие волевого контроля.Предыдущие исследования с использованием этой техники продемонстрировали большую утомляемость парализованной мышцы по сравнению с здоровыми субъектами, ⁷ с быстро снижающимся сопротивлением утомлению в течение года после первоначальной травмы спинного мозга. ⁸

Несмотря на многочисленные доказательства снижения сопротивления усталости при полной ТСМ у человека во время НМЭС, было проведено на удивление мало исследований для количественной оценки механизмов измененного производства силы и утомления во время произвольных, повторяющихся сокращений у людей с частичным сохранением нисходящих путей после ТСМ. ^9,10 Принимая во внимание растущую распространенность неполноценного моторного спинного мозга, ¹¹ способность многократно генерировать крутящий момент в течение длительного периода времени, как это происходит во время различных задач (например, передвижения), имеет решающее значение для функциональной независимости.

Целью настоящего исследования было изучить изменения пикового крутящего момента и электромиографической (ЭМГ) активности у лиц с двигательной неполной травмой спинного мозга во время повторяющихся сокращений максимальным волевым усилием (MVE) разгибателей коленного сустава (KE).С этой целью мы использовали экспериментальную парадигму для выявления волевого утомления, когда испытуемые выполняли повторяющиеся, прерывистые, изометрические МКО. ¹² В соответствии с обширными опубликованными данными от людей с полной травмой спинного мозга, ^13,14 основное ожидание заключалось в том, что субъекты с неполной травмой спинного мозга будут демонстрировать большую утомляемость по сравнению с неврологически неповрежденными людьми.

В предварительном тестировании контрольные субъекты существенно снизили свои пиковые крутящие моменты при повторении MVE, в то время как противоположное поведение наблюдалось у субъектов с неполной травмой спинного мозга.В частности, субъекты с неполной ТСМ продемонстрировали увеличение величины и скорости нарастания крутящего момента KE во время повторяющихся, прерывистых MVE, особенно во время первых нескольких попыток. После 20 повторных MVE значительного снижения пиковых крутящих моментов не наблюдалось, и некоторые испытуемые смогли создать более высокие крутящие моменты KE на 20-м MVE по сравнению с 1-м MVE. Такие данные контрастируют с обширной литературой, предполагающей более высокую утомляемость при травме спинного мозга у человека. ² В настоящем исследовании мы охарактеризовали изменения в величине и скорости нарастания крутящего момента KE и ЭМГ-активности четырехглавой мышцы во время повторных MVE.Мы также демонстрируем повторяемость наблюдаемого поведения как в рамках экспериментальных сессий, так и между ними, а также различия между устойчивыми и прерывистыми MVE. В целом, представленные данные свидетельствуют о последовательном усилении волевой силы при многократных максимальных усилиях, с небольшими доказательствами волевого утомления у людей с неполной травмой спинного мозга.

Методы

Субъекты

Субъектов с ТСМ набирали из амбулаторных клиник Реабилитационного института Чикаго (RIC).Опыты выполнены на 14 человек (12 мужчин) с хроническими (> 1 года) неполными двигательными поражениями выше неврологического уровня Т10 (см.). Все субъекты с травмой спинного мозга были классифицированы как C или D по шкале обесценения Американской ассоциации по травмам позвоночника (ASIA) и продемонстрировали остаточную волевую силу KE по крайней мере в одной конечности. Критерии исключения включали наличие в анамнезе множественных поражений ЦНС, травм периферических нервов нижних конечностей или ортопедических травм, которые могут ограничивать сокращение КЕ с максимальным усилием, что определяется путем изучения медицинских записей.Рефлекторные ответы на сухожилие у разгибателей колена у всех субъектов с травмой спинного мозга были признаны сверхвозбудимыми или находящимися в пределах нормы во время клинического обследования. Ни один из субъектов не принимал лекарства против спастичности во время исследования, и у всех был предыдущий опыт использования тестирующего устройства во время однократных, но не повторяющихся сокращений MVE разгибателей KE. Все субъекты также были осведомлены о протоколе исследования по оценке волевой утомляемости, но не знали о предварительных данных или гипотезе. Еще 10 человек (8 мужчин) того же возраста и без неврологических или ортопедических травм также участвовали.Все процедуры были одобрены институциональным наблюдательным советом Северо-Западного университета.

Таблица 1

Номер субъекта	Возраст (лет)	Продолжительность после ТСМ (месяцев)	Неврологический уровень	Классификация ASIA	LEMS
1	48	282	C5	D	39
2	39	46	C5	C	15
3	43	58	C4	D	39
4	37	38	C4	D	50
5	30	48	T6	D	42
6	30	105	C6	D	44
7	59	44	T8	D	49
8	52	50	T8	D	50
9	44	88	C6	C	29
10	36	115	C5	D	31
11	49	74	C5	D	36
12	44	133	C5	D	47
13	32	80	C5	C	27
14	58	396	T7	C	21

Экспериментальный план

Эксперименты длились приблизительно 1 к 1.5 часов. Испытуемые сидели в кресле с регулируемой высотой испытательного аппарата (Система 3; Biodex Medical Systems, Ширли, Нью-Йорк), бедра были удобно согнуты под углом от 80 до 90 °, а колени располагались под углом 90 °. Дистальный стержень прикрепляли к динамометру, который был соединен с датчиком нагрузки с 6 степенями свободы (ATI, Apex, NC), используемым для расчета крутящих моментов в суставах. Сигналы крутящего момента были отфильтрованы нижними частотами при 200 Гц и собраны при 1000 Гц. Поверхностная ЭМГ регистрировалась с использованием активных биполярных электродов (Delsys, Бостон, Массачусетс), накладываемых на кожу над латеральной широкой мышцей бедра (VL), медиальной широкой мышцей бедра (VM), прямой мышцей бедра (RF) и медиальным подколенным сухожилием (MH).Сигналы усиливались (× 1000), фильтровались с частотой от 20 до 450 Гц и дискретизировались с частотой 1000 Гц одновременно с данными крутящего момента.

Экспериментальный протокол

Данные крутящего момента и ЭМГ были собраны у всех субъектов с ТСМ на более пораженной конечности, как было определено во время клинической оценки с использованием моторной оценки одной конечности нижней конечности (LEMS), ¹⁵ и позже подтвержденных различиями в центральной активации соотношения (CAR) между конечностями. У 7 субъектов различия в силе нижних конечностей между конечностями были обнаружены во время клинических испытаний, и данные были собраны для обеих конечностей в отдельные дни, в результате чего было проведено 21 экспериментальное испытание.Все испытуемые начинали каждый сеанс с выполнения 3-х базовых MVE, каждое продолжительностью от 3 до 8 секунд с интервалом> 1 минуты между попытками. Испытуемым предлагалось как можно сильнее и быстрее разгибать колено с сильной словесной поддержкой. Никакой визуальной обратной связи не было предоставлено субъектам во время исходных или повторных MVE. Во время каждой базовой MVE супрамаксимальная последовательность электростимуляции ¹⁶ (10 импульсов, длительность 600 мкс, 100 Гц, 135 В; S48 Grass, West Warwick, RI) была доставлена ​​в четырехглавую мышцу через себя 3 ″ × 5 ″. -адгезивные стимулирующие электроды (ConMed Corp, Ютика, Нью-Йорк), размещенные над дистальной VM и проксимальной VL.Стимуляция запускалась экспериментаторами вручную, когда крутящий момент KE достигал пика и визуально казалось, что он достигает плато. Электрический крутящий момент использовался для оценки произвольной активации KE.

После базовых сокращений субъекты выполнили 20 последовательных МКО, направленных на выявление утомляемости четырехглавой мышцы. Каждый MVE поддерживался в течение 5 секунд с 5-секундным периодом восстановления между попытками, ¹² с словесным поощрением во время каждого MVE. Электростимуляция накладывалась на 5, 10, 15 и 20-ю MVE.Испытуемые отдыхали в течение 10 минут после 20 максимальных усилий, за которыми следовала однократная MVE.

Повторяемость наблюдаемых явлений как между сеансами, так и в рамках одного сеанса была проверена на подгруппе субъектов с использованием 2 отдельных протоколов, выполняемых в отдельные дни. Чтобы оценить согласованность между сеансами, 7 человек, которые выполнили первоначальный эксперимент, вернулись в лабораторию в течение 5 дней и были повторно протестированы с использованием идентичного протокола (20 повторных MVE) с той же конечностью.В отдельной серии экспериментов, проведенных в другой день, мы протестировали внутрисессионную повторяемость увеличения крутящего момента во время первых 5 повторных MVE. После исходных усилий 7 субъектов выполнили 3 испытания по 5 повторных MVE (5 секунд MVE / 5 секунд отдыха) с интервалом> 5 минут между испытаниями.

В отдельной серии экспериментов мы определили, приведет ли устойчивый MVE к аналогичному увеличению крутящего момента KE, наблюдаемому во время повторных MVE. После базового тестирования, как описано выше, 7 субъектов с SCI (1 субъект тестировался с двух сторон в отдельные дни) и 6 контрольных субъектов выполняли устойчивую MVE в течение ~ 30 секунд во время одновременной записи крутящего момента KE и четырехглавой мышцы и ЭМГ MH.Вербальное поощрение обеспечивалось на протяжении всего продолжительного сокращения, без визуальной обратной связи и без применения электростимуляции к сокращению.

Сбор и анализ данных

Данные были получены и проанализированы с использованием специального программного обеспечения LabView (National Instruments Austin, TX). Электромиографические сигналы сначала фильтровались с нулевым запаздыванием по фазе, полосовым фильтром Баттерворта 4-го порядка при частотах от 58 до 62 Гц, чтобы удалить любой шум 60 Гц. Затем сигналы ЭМГ выпрямлялись и сглаживались с использованием фильтра нижних частот Баттерворта 4-го порядка с частотой 10 Гц для создания линейной огибающей для дальнейшего анализа.Сигналы крутящего момента были отфильтрованы нижними частотами с частотой 10 Гц с использованием фильтра Баттерворта 4-го порядка с нулевой фазовой задержкой. Пиковый крутящий момент определялся для каждого сжатия, а затем усреднялся период, соответствующий ± 50 мс, для представления максимального крутящего момента. Наибольший крутящий момент, проявленный во время трех базовых MVE, использовался для нормализации крутящих моментов KE субъекта во время повторяющихся сокращений. Активность ЭМГ во время повторных сокращений также была нормализована к средней активности ЭМГ, присутствующей от 0 до 100 мс перед пиковым крутящим моментом, обнаруженным во время исходных усилий.Суммарная ЭМГ-активность разгибателей рассчитывалась как среднее значение нормализованной (% увеличения) активности ВН, ВМ и РФ. Активность MH EMG анализировали для оценки изменений активности антагонистов во время повторных MVE. Произвольная активация была количественно определена как коэффициент центральной активации (CAR = T _{, произвольный} / T _{, электрический,} ), где T _{, произвольный,} относится к произвольному крутящему моменту, создаваемому за 100 мс до электростимуляции, а T _electric относится к пику электрически. извлеченный крутящий момент KE. ¹⁷ CAR был определен во время исходного уровня и 5-го, 10-го, 15-го и 20-го повторных MVE со значениями <1,00, которые, как предполагается, позволяют оценить степень отказа активации (см., Однако, работы Кендалла и др., Куистры и др., Герберта и Гандевии). ^18–20 ).

Изменения в скорости развития крутящего момента были рассчитаны как продолжительность между 20% и 80% MVE. ²¹ Из-за характера протокола утомления, T _20–80 был рассчитан только для исходных усилий и первых трех повторных MVE (т. Е. Крутящий момент снизился <80% у контрольных субъектов).Аналогичные оценки скорости увеличения ЭМГ были сделаны для объединенной, сглаженной активности четырехглавой мышцы (ЭМГ _20–80 ) со 100% объединенной ЭМГ, установленной, как описано.

Данные в тексте представлены как среднее ± стандартное отклонение, а данные на рисунках представляют собой стандартные ошибки. Все статистические анализы были выполнены с использованием компьютерного программного обеспечения (Statview; SAS Institute, NC) с α = 0,05. Нормальность данных оценивалась с помощью критерия Колмогорова-Смирнова, при этом для данных, которые не были нормально распределены, использовались непараметрические тесты.Различия в исходных значениях крутящего момента KE и значений CAR между группами испытуемых анализировались с использованием тестов Манна-Уитни U . Сравнение крутящего момента и ЭМГ-ответов проводилось с использованием данных, нормализованных к пиковым исходным сокращениям, со специфическими сравнениями между исходным уровнем, 1–5, 10, 15 и 20-м MVE с использованием параметрической статистики. Двусторонний дисперсионный анализ с повторными измерениями (ANOVA) использовался для оценки различий как в нормализованном (% от пикового исходного уровня), так и в абсолютном изменении (Н · м) крутящего момента и активности ЭМГ (изменение в%) между группами субъектов, полученными в течение первых 20 MVE. .Однофакторные повторные измерения ANOVA или тесты t с последующим апостериорным анализом Тьюки-Крамера использовали при необходимости для определения индивидуальных различий после получения значимых результатов. Повторяемость наблюдаемых данных оценивалась с использованием парных сравнений или повторных дисперсионных анализов при необходимости. Корреляционный и регрессионный анализы между ключевыми переменными определялись с использованием моментов произведения Пирсона и пошаговой множественной линейной регрессии.

Результаты

Пиковые моменты KE были определены как наивысшие из 3 исходных (т. Е. Исходных) MVE, без значительных различий между 3 попытками у субъектов с травмой спинного мозга (χ ² = 1.69, P = 0,43). Значительные различия в максимальных крутящих моментах KE наблюдались между группами субъектов, при этом субъекты SCI (74 ± 54 Нм) генерировали значительно более низкие крутящие моменты, чем контрольные субъекты (226 ± 91 Нм; тест Манна-Уитни U ; P <0,001). Контрольные субъекты продемонстрировали значения CAR 0,97 ± 0,04 во время исходных MVE, что согласуется с предыдущими отчетами о значениях CAR у молодых и пожилых субъектов. ²² И наоборот, средний CAR для субъектов с травмой спинного мозга был равен 0.52 ± 0,27 (критерий Манна-Уитни U , P <0,0001).

Крутящий момент и ЭМГ-активность во время повторяющихся MVE

Для повторных MVE наблюдались существенно разные паттерны волевой активации между репрезентативными контрольными () и SCI () субъектами. Немедленное и постепенное снижение крутящего момента KE и ЭМГ четырехглавой мышцы от пикового исходного уровня MVE наблюдалось у контрольного субъекта при повторных усилиях. Напротив, несмотря на существенно более низкие пиковые крутящие моменты KE, субъект с SCI продемонстрировал заметное увеличение крутящего момента и ЭМГ четырехглавой мышцы по сравнению с исходным MVE при повторных сокращениях, особенно во время первых 5 усилий.Кроме того, только небольшое снижение крутящего момента KE наблюдалось на 20-м MVE у субъекта с SCI. Через 10 минут пиковый крутящий момент KE во время одного MVE приблизительно соответствовал исходному базовому или первому повторному MVE.

Изменения крутящего момента разгибателей коленного сустава и электромиографической активности

Примечание: Типичные примеры изменений крутящего момента разгибателей коленного сустава и электромиографической активности со стороны латеральной широкой мышцы бедра, медиальной мышцы бедра, прямой мышцы бедра и медиального подколенного сухожилия во время исходных и повторных максимальных волевых усилий (МВЕ) в репрезентативный контроль (A) и субъект с травмой спинного мозга (SCI, B), за которым следовала одна MVE через 10 минут после повторных попыток.Коэффициенты центральной активации определяли во время исходных усилий, каждые 5 повторных попыток MVE и через 10 минут после повторных попыток.

Представлены популяционные данные из 21 экспериментального испытания (14 субъектов), данные проанализированы после нормализации моментов KE и активности ЭМГ до самого высокого индивидуального исходного значения MVE. Статистический анализ крутящих моментов KE был выполнен с использованием как нормализованных значений (выраженных в процентах от базовой линии), так и абсолютных изменений крутящего момента от базовой линии, что дало аналогичные результаты.Значительные основные эффекты для нормализованного крутящего момента наблюдались для группы субъектов ( P <0,001) и повторных усилий ( P <.0001) со значительным взаимодействием ( P <0,0001;). Апостериорные повторные измерения ANOVA для повторных усилий выявил значительное снижение пикового крутящего момента у контрольных субъектов, при этом тесты Тьюки-Крамера выявили различия на 3-м (89 ± 6,1% от исходного уровня, или 13 ± 20 Нм снижение) через 20-е усилие (снижение до 65 ± 10% от исходного уровня, или снижение на 66 ± 27 Нм).Напротив, значительное увеличение крутящих моментов KE у субъектов SCI наблюдалось при 3-м и 4-м MVE по сравнению с исходным уровнем или 1-м усилием, с максимальным улучшением на 15 ± 15% (увеличение на 11 ± 11 Нм) на 3-м MVE. Кроме того, крутящие моменты KE у субъектов с травмой спинного мозга не уменьшились значительно после последнего (20-го) MVE (85 ± 26%; снижение на 10 ± 22 Нм). Значительные различия ( P <0,01) в крутящем моменте между группами и внутри группы SCI также наблюдались, когда менее пораженная конечность субъектов, тестируемых с двух сторон, была исключена из анализа.

Крутящие моменты KE и ЭМГ-активность четырехглавой мышцы

Примечание: усредненные, нормализованные пиковые моменты разгибателей колена (KE) (A) и объединенная электромиографическая (ЭМГ) активность четырехглавой мышцы (B) во время 1-5, 10, 15 и 20-го повторных максимальных волевые усилия (MVE) при повреждении спинного мозга (SCI; черный) и контрольной (серый) предметах. Звездочки (*) указывают на значительное увеличение крутящего момента или ЭМГ во время повторных по сравнению с исходным уровнем MVE при травме спинного мозга или уменьшение крутящего момента у контрольных субъектов. (C) Также показана значимая корреляция между пиковыми крутящими моментами KE и объединенной ЭМГ для первых 5 повторных MVE у субъектов SCI ( P <.001).

Изменения значений CAR во время повторных MVE указали на небольшое, но незначительное снижение по сравнению с исходными значениями у контрольных субъектов (диапазон 0,93–0,95). У субъектов с травмой спинного мозга значения CAR во время 5-го MVE (0,54 ± 0,27) были значительно выше, чем CAR для 15-го (0,48 ± 0,27) и 20-го усилия (0,47 ± 0,28), но не отличались по сравнению с исходными усилиями.

ЭМГ четырехглавой мышцы была записана во время 20/21 экспериментальных испытаний (технические трудности с записью ЭМГ за 1 сеанс).Мышечная активность обычно увеличивалась во время первых нескольких повторных MVE у субъектов с травмой спинного мозга и оставалась повышенной при постоянных усилиях. демонстрирует изменения объединенной активности ЭМГ от VL, VM и RF во время повторных сокращений у субъектов SCI, с данными, нормализованными до максимального исходного усилия. Суммарная ЭМГ увеличивалась до 26% при 3-м и 4-м повторных MVE и сохранялась (увеличение на 10 ± 26%) при 20-м усилии. Напротив, контрольные субъекты продемонстрировали меньшее, несущественное увеличение объединенной активности ЭМГ (увеличение на 8 ± 13% при 3-м усилии) с минимальным снижением во время повторных MVE (97 ± 20% от исходного уровня при 20-м усилии).Значимые основные эффекты при повторных усилиях ( P <0,01), но не в группе, наблюдались без значительного взаимодействия. Апостериорный анализ показал, что объединенная ЭМГ была значительно увеличена на 3-5-м MVE по сравнению с исходной ЭМГ у субъектов с ТСМ, хотя у контрольных субъектов не наблюдалось значительных изменений. Нормализованные объединенные ЭМГ-ответы субъектов SCI достоверно коррелировали с пиковыми крутящими моментами KE во время первых 5 повторных MVE ( r =.725; P <0,001; ).

Анализ активности отдельных четырехглавых мышц у субъектов с травмой спинного мозга выявил самые большие изменения в VL EMG (143 ± 81% от исходного уровня на 5-й MVE), которые несколько снизились при повторных попытках. Меньшие увеличения наблюдались в VM с максимальными значениями при 5-м усилии (увеличение на 19 ± 42% на 5-м MVE) и RF, которое первоначально увеличивалось (увеличение на 11 ± 37% на 3-м MVE), а затем снижалось. Не было значительных различий между группами мышц при повторных усилиях ( P >.10). Поэтапный анализ множественной линейной регрессии показал, что активность VL была наибольшим вкладом в ответ на увеличенный крутящий момент ( r = 0,595; P <0,001), с незначительным вкладом со стороны других мышц. Кроме того, активность MH существенно не изменилась во время повторных MVE (диапазон средних значений от 88 до 100% от исходного уровня; P > 0,05), что свидетельствует о незначительном изменении активности антагонистов во время повторных попыток.

Повышенная скорость нарастания крутящего момента и ЭМГ с повторяющимися MVE

Скорость нарастания крутящего момента KE () значительно увеличивалась при повторных MVE в SCI, но не в контрольной группе.Расчет T _20–80 был выполнен только для первых 3 повторных MVE, потому что некоторые контрольные субъекты не смогли создать 80% своего пикового базового момента к 4-му MVE. Все участники SCI смогли создать> 80% базовых значений крутящего момента для первых 5 усилий и смогли снизить крутящий момент KE ниже 20% от пикового базового значения между повторными попытками. Значения T _20–80 для контрольных субъектов составляли 257 ± 99 мс во время начальных MVE и не претерпели существенных изменений во время 2-го (257 ± 118 мс) или 3-го сокращения (313 ± 181 мс).Для субъектов с травмой спинного мозга значения T _20–80 были намного больше при первом MVE (895 ± 879 мс), но значительно снизились при втором (449 ± 693 мс) и третьем (535 ± 837 мс) сокращениях ( P < 0,001).

Репрезентативные данные

Примечание: (A) Один субъект с травмой спинного мозга (SCI), показывающий возрастающую скорость увеличения крутящего момента (обозначенную более короткой продолжительностью T _20–80 ; серые полосы) во время первых трех повторных максимальных волевых усилий ( MVEs). (B) Средние изменения T _20–80 и EMG _20–80 у субъектов с SCI.Различия в T _20–80 и EMG _20–80 от 1-го до 2-го повторных MVE значимо коррелировали ( r = 725; P <0,001). ЭМГ, электромиографические данные.

Чтобы определить, были ли изменения в скорости увеличения крутящего момента вызваны изменениями в активации мышц, EMG _20–80 был рассчитан на основе линейных огибающих для первых 3 MVE с использованием точек данных, первоначально идентифицированных T _20–80 значений (см. Раздел Методы).Такие данные были доступны только для 16 экспериментальных испытаний (14 субъектов), поскольку некоторые люди не смогли снизить суммарную активность ЭМГ ниже 20% от максимальных значений между последовательными попытками. демонстрирует изменения как T _20–80 , так и EMG _20–80 во время первых 3 MVE с аналогичными модуляциями скорости крутящего момента и увеличения EMG ( P <0,05 для повторных измерений ANOVA для EMG _{20– 80} ). Изменения T _20–80 и EMG _20–80 от 1-го ко 2-му повторным MVE достоверно коррелировали ( r =.748; P <0,01).

Увеличение крутящего момента KE зависело от волевой активации

У субъектов с SCI увеличение крутящего момента KE во время повторных усилий зависело от волевой активации четырехглавой мышцы. Значительная отрицательная взаимосвязь наблюдалась между максимальным процентным увеличением крутящего момента KE (наблюдаемым во время первых 5 повторных MVE) и значениями CAR, полученными на исходном уровне ( r = -,656; P <0,01;). Когда пиковое увеличение крутящих моментов KE выражается в абсолютных значениях (Нм), наблюдается умеренная криволинейная зависимость ( r =.616; P <0,05; ), в то время как у пациентов с очень высоким или очень низким CAR наблюдался меньший рост при повторных MVE.

Корреляция между значениями CAR

Примечание: значимая отрицательная корреляция ( P <.001) между значениями коэффициента центральной активации (CAR), определенными во время базовых максимальных волевых усилий, и наибольшим относительным (процентным) увеличением крутящего момента с 1-го по 5-е. демонстрируется повторяющееся усилие (A) со значительной криволинейной зависимостью, когда абсолютное пиковое увеличение крутящего момента разгибателей колена (KE) отображается в зависимости от CAR (B).

Повторяемость увеличенных крутящих моментов KE во время повторных MVE

Для оценки повторяемости наблюдаемого поведения 7 субъектов с SCI, выбранных по удобству из пула субъектов, вернулись в течение 5 дней (диапазон 2–5 дней) для повторного тестирования (среднее значение CAR = 0,60; диапазон 0,35–0,84). Во время переоценки идентичный экспериментальный протокол был проведен на той же ноге с той же рукой момента. Парные сравнения не выявили существенной разницы в исходном крутящем моменте KE между днями (день 1: 74 ± 24 Нм против дня 2: 75 ± 40 Нм; P =.83), и двухфакторный дисперсионный анализ с повторными измерениями показал отсутствие значительных различий в относительной величине или динамике генерации крутящего момента KE между днями ( P = 0,86). Нормализованные пиковые крутящие моменты KE отличались <4% во время повторных попыток, что свидетельствует об очень незначительном влиянии практики и / или обучения на наблюдаемое явление.

Семь субъектов SCI выполнили второй протокол для определения внутрисессионной повторяемости увеличенных крутящих моментов KE во время повторных MVE (среднее значение CAR = 0.57; диапазон 0,31–0,78). В отдельном сеансе испытуемые выполнили только 5 повторных MVE (например, 5 секунд включения, 5 секунд отдыха) не менее 3 раз с перерывами между усилиями> 5 минут. Нормированные крутящие моменты KE представлены в, при этом увеличение крутящих моментов KE постоянно наблюдается во всех попытках. Наблюдалось небольшое увеличение нормализованных крутящих моментов KE во время 2-х повторных попыток, хотя относительное увеличение было одинаковым в 3-х испытаниях ( P = 0,56).

Изменения в крутящих моментах KE

Примечание: (A) Повторяемость наблюдаемых изменений крутящих моментов в разгибателях коленного сустава (KE) была протестирована на 7 испытуемых с травмой спинного мозга в разные дни (<5 дней между сессиями) с использованием идентичной парадигмы тестирования. из 20 повторных максимальных волевых усилий.(B) Оценка повторяемости увеличения крутящего момента KE в течение первых 5 повторных усилий была проведена в тот же день. При повторном тестировании были небольшие, несущественные различия. МВЭ, максимальное добровольное усилие.

Повышенные крутящие моменты MVE во время прерывистых по сравнению с постоянными усилиями

Чтобы уменьшить опасения, что увеличение крутящих моментов KE и ЭМГ четырехглавой мышцы во время повторяющихся MVE происходит из-за недостаточного времени, позволяемого достичь пиковых крутящих моментов KE, были проведены дополнительные эксперименты, чтобы выяснить, могут ли длительные MVE вызывать повышенный эфферентный выброс.В отдельные дни и после определения пиковых крутящих моментов KE во время исходных MVE 7 субъектов SCI (1 испытано с двух сторон) выполняли однократную длительную MVE в течение ~ 30 секунд. Данные для одного объекта показаны в, где крутящий момент KE постепенно увеличивался в течение первых 15 секунд, а затем достиг плато. Примечательно, что наблюдается повышенная вариабельность сигналов крутящего момента, выявляющая клоническую двигательную активность на частоте ~ 7 Гц. ²³ Такие данные присутствовали во время как повторяющихся, прерывистых, так и продолжительных сокращений у субъектов с ТСМ, но не были очевидны у контрольных субъектов.Индивидуальные ЭМГ четырехглавой мышцы также увеличивались, причем наибольшее увеличение по сравнению с начальными уровнями наблюдалось в ВН, что согласуется с данными, собранными во время повторных MVE.

Изменения в крутящем моменте KE и активности ЭМГ

Примечание: (A) Данные отдельных субъектов об изменениях крутящего момента разгибателей колена (KE) и электромиографической (ЭМГ) активности в течение длительного (~ 30 секунд) максимального волевого усилия (MVE). (B) Изменения пиковых моментов KE во время повторяющихся (черные кружки) по сравнению с постоянными (серые кружки) усилий при травме спинного мозга.Значительное увеличение крутящих моментов KE наблюдалось только при прерывистых MVE, при этом пиковые крутящие моменты KE постоянно превышали те, которые были достигнуты при длительных усилиях. ВЛ, латеральная широкая мышца бедра; VM, broadus medialis; RF, rectus femoris; MH, медиальное подколенное сухожилие.

изображает средние изменения крутящих моментов KE во время продолжительных (30 секунд) MVE по сравнению с повторяющимися, прерывистыми MVE для 7 субъектов, завершивших оба сеанса тестирования. Во время длительных MVE пиковые крутящие моменты определялись каждые 5 секунд в течение первых 25 секунд сокращения (т. Е. Пять 5-секундных эпох анализа данных).Как описано ранее, значительное увеличение пиковых крутящих моментов KE наблюдалось во время периодических MVE, выполненных во время этих 8 испытаний ( P <0,01), хотя у тех же испытуемых не наблюдалось значительного увеличения крутящих моментов KE при длительных усилиях ( P = 0,72). Только 1 субъект значительно увеличил свои крутящие моменты KE (т.е.> 50%) во время длительных MVE, тогда как все остальные участники продемонстрировали пиковые крутящие моменты KE <12% по сравнению с исходными MVE. У каждого испытуемого максимальное увеличение крутящего момента в суставе во время первых 5 повторных сокращений MVE всегда было больше, чем пиковые крутящие моменты, возникающие во время длительных сокращений MVE (разница 17 ± 8.3%; P <0,01 при парных сравнениях). Напротив, 6 интактных субъектов, которые выполняли устойчивые сокращения MVE, продемонстрировали снижение максимального крутящего момента к последней 5-секундной эпохе (20–25-я секунда) со значительным снижением до 85 ± 19% от их исходной исходной выходной мощности крутящего момента ( P <.05), что согласуется с ранее опубликованными отчетами. ²⁴ Не было разницы в снижении крутящего момента во время повторных и прерывистых MVE у контрольных субъектов ( P =.66).

Оценка объединенной активности ЭМГ показала очень небольшое изменение эфферентного влечения почти у всех субъектов (92 ± 21% от исходного уровня), за исключением одного субъекта, который продемонстрировал значительное увеличение крутящего момента КЭ (т. Е. Объединенная активность ЭМГ> 200%). исходных MVE). CAR этого субъекта составлял 0,32, что указывает на существенную слабость четырехглавой мышцы, вторичную по отношению к снижению произвольной активации. Однако другие субъекты с более низким CAR продемонстрировали снижение, а не увеличение крутящего момента EMG и KE во время устойчивых MVE.

Обсуждение

Главный вывод настоящего исследования заключался в том, что у субъектов с неполно двигательной ТСМ не наблюдалось значительного снижения максимального крутящего момента во время выполнения установленной экспериментальной парадигмы для оценки волевого утомления. Скорее, выполнение повторяющихся прерывистых MVE постоянно приводило к кратковременным улучшениям крутящего момента KE и EMG. Настоящие данные представляют собой существенное отклонение от большого объема литературы, указывающей на усиление мышечной усталости у пациентов с ТСМ, использующих парадигму NMES, по сравнению с неврологически здоровыми людьми. ¹³

Минимальное свидетельство утомляемости при повторных MVE

Множественные механизмы могут объяснять результаты снижения утомляемости при неполно двигательной ТСМ по сравнению с интактными субъектами. Например, сниженная волевая активация (т.е. низкие значения CAR) может минимизировать периферическую сократительную недостаточность во время повторяющихся MVE и снизить утомляемость. Этим также может быть объяснена отсроченная утомляемость (т. Е. Увеличенное время выносливости), наблюдавшаяся ранее другими во время субмаксимальных волевых усилий у субъектов с неполной травмой спинного мозга. ⁹ Наши данные о снижении волевой активации у субъектов с травмой спинного мозга также могут минимизировать окклюзию кровотока с помощью повторных MVE и уменьшить наступление утомляемости, ²⁵ , хотя вклад этих механизмов в наши наблюдения неясен.

Связанное объяснение наблюдаемых различий между контрольными субъектами и субъектами SCI могло быть измененной мотивацией во время выполнения повторных MVE. В частности, как снижение мотивации, так и нарушение целостности надспинальных путей могут ограничивать волевую активацию в нашей популяции с травмой спинного мозга и, возможно, способствовать уменьшению свидетельств усталости.Мы не можем отдельно количественно оценить относительный вклад каждого фактора, хотя всем участникам SCI и контрольной группе было предоставлено аналогичное поощрение, и они категорически заявили, что они прилагали максимальные усилия, несмотря на заметные различия в их поведении. Стабильность исходных пиковых крутящих моментов у субъектов с травмой спинного мозга между днями тестирования и повторяемость наших наблюдений как внутри, так и между сессиями доказывают, что наши наблюдения связаны с физиологическими, а не мотивационными различиями между группами испытуемых.

Наши данные также резко контрастируют с опубликованными сообщениями о повышенной утомляемости при полной травме спинного мозга и могут быть объяснены как минимум двумя конкретными механизмами. Повышенная ежедневная активность нижних конечностей у субъектов с двигательной неполноценной травмой спинного мозга, особенно амбулаторных, может компенсировать многие пагубные нервно-мышечные изменения, связанные с травмой спинного мозга и неиспользованием. Действительно, у субъектов с нарушенной активацией выбранных двигательных единиц компенсирующее повышенное волевое воздействие на мотонейроны, которые получают больший нисходящий синаптический сигнал, может увеличивать сопротивление усталости иннервируемых мышечных волокон при продолжении их использования.Кроме того, наличие спастического моторного поведения у всех испытуемых могло способствовать сохранению мышечных волокон типа I после травмы, ²⁶ , тем самым потенциально сводя к минимуму степень нервно-мышечной усталости и способствуя настоящим результатам (см., Однако, Harris et al. ²⁷ ). Хотя мы не оценивали нервно-мышечную утомляемость у контрольных субъектов по сравнению с пациентами с травмой спинного мозга с использованием NMES, ⁷ недавний отчет показал небольшую разницу в мышечных свойствах между субъектами с неполной травмой спинного мозга и контрольными участниками, ²⁸ , хотя дальнейшее исследование этого вопроса является оправданным.

Еще одним вероятным объяснением различий между нынешними и предыдущими исследованиями травм спинного мозга у людей является методика оценки утомляемости. В частности, NMES требуется в исследованиях, проводимых на субъектах с полной травмой спинного мозга, и задействует двигательные единицы пространственно-фиксированным и синхронным во времени образом, ²⁹ с некоторыми доказательствами предпочтительной активации более крупных, быстро утомляемых волокон (см., Однако, Binder -Macleod et al ³⁰ и Feiereisen et al ³¹ ).Использование NMES, таким образом, устраняет гибкость нервной системы для изменения рекрутирования моторных единиц и стратегий кодирования скорости, которые позволяют поддерживать волевую силу во время утомляющих усилий. ³² Хотя вызванная NMES усталость может быть частично компенсирована изменением частоты стимуляции ³³ (см., Однако, Fuglevand and Keen ³⁴ ), доказательства большей мышечной усталости во время электрических сокращений по сравнению с произвольными сокращениями у интактных субъектов хорошо известны. ³² В самом деле, поддерживаемое повышение паттернов ЭМГ во время последнего повторного усилия предполагает, что центральные механизмы играют существенную роль в наблюдаемом сопротивлении утомлению. Что еще более важно, увеличение ЭМГ четырехглавой мышцы было в значительной степени связано с увеличением крутящего момента KE, что представляет основной интерес в текущем исследовании.

Повышенная центральная активация во время «утомительных» усилий

Обнаружение повышенных крутящих моментов KE изначально было неожиданным и, насколько нам известно, ранее не описывалось.Последние данные описывают улучшения в производстве произвольного крутящего момента (29 ± 8,2%) и скорости развития крутящего момента (T _20–80 ; 77 ± 103 мс) у субъектов с неполной травмой спинного мозга после 12 недель тренировки с отягощениями / плиометрической тренировки. ³³ В настоящем исследовании примерно половина этого увеличения крутящего момента KE была реализована во время повторяющихся MVE с резким увеличением скорости создания силы. В то время как потенциация мышц может частично способствовать полученным результатам, ³⁵ увеличивающаяся величина и скорость увеличения крутящего момента KE сильно коррелировали с увеличением активности четырехглавой мышцы, в первую очередь VL, мышечной активности, что указывает на центральное (то есть спинномозговое или надспинальное) происхождение наблюдаемого поведения. .Минимальные изменения в MH EMG дополнительно указывают на небольшой вклад снижения активации антагонистов в увеличение крутящих моментов KE. Наблюдение за увеличенным крутящим моментом также было постоянным в одни и те же дни или в разные дни, что свидетельствует о незначительном влиянии обучения или адаптации на тестирующую аппаратуру. Кроме того, пиковый крутящий момент KE, генерируемый во время повторяющихся MVE, не был результатом недостаточной продолжительности для достижения максимального эфферентного привода, поскольку устойчивые MVE постоянно приводили к меньшему увеличению выходного пикового крутящего момента.

Потенциальные факторы, способствующие увеличению эфферентного выброса, включают усиленные супраспинальные или сегментарные входы и / или модуляцию внутренней возбудимости мотонейронов. Например, хорошо известен феномен послетренировочного облегчения кортикомотонейрональной возбудимости, при этом увеличение моторных вызванных потенциалов (МВП) наблюдается при транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС) после волевых сокращений различной продолжительности и интенсивности у интактных субъектов. ^36,37 Некоторые предполагают супраспинальное происхождение поведения, поскольку прямая транскраниальная электрическая стимуляция (TES), как предполагается, активирует проксимальные сегменты аксонов пирамидных клеток, ³⁷ не вызывает увеличения постконтрактных MEP.Более свежие данные предполагают, что TES может активировать внутрикортикальные контуры, однако, ³⁸ и вклад изменений в нисходящее влечение неясен.

Синаптический вход от афферентных путей также может способствовать изменению мышечной силы во время повторных MVE, хотя большинство исследований было сосредоточено на проприоцептивных воздействиях, которые способствуют развитию утомления (например, нарушение возбуждающего влечения Ia ³⁹ или увеличение в группе III– IV афферентное торможение ⁴⁰ ).С другой стороны, в нескольких исследованиях обсуждается вклад повышенного возбуждающего афферентного драйва во время повторных сокращений ⁴¹ , хотя недавние данные предполагают наличие спинномозгового локуса для увеличения эфферентного выброса в аналогичных условиях. ⁴² В частности, непрерывный или повторяющийся афферентный ввод, как это происходит при вибрации сухожилий ⁴³ или низкоинтенсивный, широкий импульс (1 мс) NMES, ⁴⁴ может вызвать длительный повышенный моторный разряд, который действует дольше афферентного стимула.Такое поведение приписывают стойким внутренним (Ca ²⁺ и Na ⁺ ) токам (PIC) в мотонейронах позвоночника, ⁴⁵ , которые вызывают повышенную и / или устойчивую деполяризацию (то есть потенциалы плато). Кроме того, активация PIC зависит от времени и характеризуется уменьшением деполяризации, необходимой для активации этих токов (т. Е. Снижением порога PIC) с повторяющимися стимулами (т. Е. «Разогревом» или «возбуждением»), поскольку наблюдается при спастической двигательной активности при ТСМ человека. ^46,47 В самом деле, проявление спастической моторной активности при SCI также было связано с активностью PIC, ⁴⁵ , при которой устойчивый моторный выход (т.е. спазмы) может происходить в отсутствие непрерывного синаптического входа. В нашем текущем исследовании моторный выход во время повторяющихся прерывистых или устойчивых MVE часто демонстрировал характеристики спастического моторного поведения (т. Е. Клонической активности;). Несколько исследований связали активность PIC с измененной волевой силой в SCI человека, хотя паттерны активации двигательных единиц, соответствующие активности PIC у контрольных субъектов ⁴⁸ , наблюдались у субъектов SCI во время волевых усилий. ⁴⁹ В то время как относительный вклад спинномозговых и супраспинальных изменений, лежащих в основе увеличения эфферентного влечения во время повторных MVE, неясен, настоящие данные и потенциальные объяснения обеспечивают основу для проверяемых гипотез для определения механизмов, лежащих в основе увеличенного крутящего момента и активности ЭМГ при многократных максимальных усилиях. ⁵⁰

Различия между устойчивыми и прерывистыми MVE

Чтобы определить, наблюдалось ли подобное увеличение эфферентного выхода, если бы субъектов SCI просто попросили поддерживать их MVE, мы обнаружили меньшее увеличение крутящего момента KE или ЭМГ четырехглавой мышцы, особенно по сравнению с повторные MVE.Предыдущие исследования с участием интактных субъектов связывали различия в утомляемости во время продолжительных и прерывистых сокращений с подавлением рефлекса с помощью афферентного разряда группы III – IV, активируемого уменьшенным удалением метаболитов с закупоркой кровотока, ⁵¹ с потенциально большей утомляемостью в мышцах разгибателях по сравнению с мышцами-сгибателями. в верхних конечностях. ⁴⁰ Механизмы, лежащие в основе облегчения крутящих моментов KE, могут, следовательно, маскироваться во время устойчивых MVE за счет увеличения отрицательной обратной связи от афферентов групп III – IV.Однако механизм, посредством которого группа III – IV обратная связь ингибирует пулы мотонейронов разгибателей и сгибателей в нижних конечностях, особенно у субъектов с травмой спинного мозга, не совсем понятен и требует дальнейшего изучения.

Ограничения

Ограничения текущего исследования необходимо устранить. В частности, испытуемые из контрольной группы и SCI не получали визуальной обратной связи во время выполнения MVE. Этого избегали намеренно, чтобы свести к минимуму любые ожидания испытуемых во время максимальных «утомляющих» усилий.Неясно, повлияло ли предоставление визуальной обратной связи крутящих моментов KE на наши результаты у субъектов SCI, и требуется исследование.

Во-вторых, увеличение крутящего момента KE, наблюдаемое у пациентов, было связано с оценкой волевой активации (CAR), которая оценивалась с использованием высокоинтенсивной NMES, применяемой во время исходных или повторных усилий. Точность CAR для определения произвольной активации с использованием различных параметров стимуляции подвергалась сомнению, ^16,19 с другими данными, предполагающими, что современные электрофизиологические методы могут привести к переоценке произвольной активации. ¹⁸ В настоящем исследовании, однако, определение CAR было выполнено только для того, чтобы обеспечить приближение произвольной активации и ее вклада в первичные результаты. Использование различных методов для оценки произвольной активации может представлять интерес при неполном SCI, хотя, вероятно, не изменит общий вывод о том, что увеличение силы с повторяющимися MVE зависит от способности произвольно генерировать крутящие моменты KE.

Наконец, отсутствие определения конкретных механизмов, лежащих в основе основных результатов (например, увеличенного крутящего момента и снижения утомляемости), является ограничением в данной статье и является предметом будущей работы. ⁵⁰ В частности, центральные механизмы, лежащие в основе увеличения произвольного момента при неполной травме спинного мозга, являются неопределенными, поскольку изменения в рекрутировании и / или скорости разряда двигательных единиц могут объяснять повышенную активность ЭМГ при повторных максимальных усилиях и могут быть неточно оценены из поверхностные записи. ⁵² Такие записи могут также дать дополнительное представление о потенциальном вкладе PIC в текущую работу, как это было выполнено ранее. ⁴²

Клиническая значимость

Связь между нынешними наблюдениями увеличения волевой двигательной активности и генерации спастической двигательной активности при хронической травме спинного мозга представляет собой интересную дихотомию в ведении пациентов с травмой спинного мозга.Говоря более конкретно, спастическая двигательная активность традиционно рассматривалась как негативное последствие неврологического повреждения и подавляется фармакологическим вмешательством. Однако возможный механизм, лежащий в основе наблюдаемого явления, в частности, PIC-активность, связан с проявлением спастических двигательных моделей поведения при травме спинного мозга у человека. Кроме того, многие люди с травмой спинного мозга продемонстрировали волевую активность, указывающую на спастичность / спазмы во время повторных или устойчивых МВЭ (т. Е.). Это открытие можно интерпретировать как усиление синхронизации двигательных единиц во время сокращений от умеренной до высокой интенсивности, что может объяснить повышенную активность ЭМГ и изменчивость силы. ⁵³ С другой стороны, такое поведение согласуется с гипотезой о том, что субъекты использовали свою непроизвольную рефлекторную активность (т. Е. «Спастичность») для увеличения крутящих моментов KE. Как у интактных субъектов, так и у субъектов с травмой спинного мозга активация рефлекса во время статического ⁵⁴ и динамического ⁵⁵ поведения имеет решающее значение для генерации и поддержания волевого моторного выхода. Действительно, специалисты по реабилитационной медицине давно признали, что субъекты с травмой спинного мозга часто используют свое спастическое поведение для выполнения функциональных задач ⁵⁶ (см. Комментарий Дитца ⁵⁷ ).Кроме того, почти все участники смогли минимизировать свои крутящие моменты и ЭМГ между повторными MVE до менее 20% от пикового исходного уровня сокращений. Объединенные данные показывают, что усиленная эфферентная активность в значительной степени контролировалась посредством произвольного инициирования и прекращения, независимо от рефлекторного и внутреннего мотонейронального вклада. Несмотря на отсутствие идентифицированных механизмов, текущие данные представляют собой «резерв» эфферентного привода, используемого в неполном SCI во время повторяющихся MVE для увеличения пиковых крутящих моментов.Можно ли использовать этот резерв с помощью конкретных вмешательств для повышения силы — это область будущих исследований.

Начальное увеличение крутящего момента и снижение утомляемости

Abstract

Предпосылки

Существенные данные указывают на большую мышечную усталость у людей с травмой спинного мозга (SCI) по сравнению со здоровыми контрольными субъектами при тестировании с использованием протоколов электростимуляции. В нескольких исследованиях изучалась степень волевого утомления при неполно двигательной ТСМ.

Методы

Повторные изометрические сокращения разгибателей колена (КЕ) с максимальным волевым усилием (МВЭ) были выполнены у 14 субъектов с неполной двигательной ТСМ и у 10 интактных субъектов. Субъекты выполнили 20 повторных, прерывистых MVE (5 секунд сокращения / 5 секунд отдыха) с записанными моментами KE и электромиографической (ЭМГ) активностью бедра.

Результаты

Пиковые крутящие моменты KE снизились до 64% ​​от исходных значений MVE при повторных усилиях в контрольной группе. И наоборот, пациенты с травмой спинного мозга увеличили пиковый крутящий момент во время первых 5 сокращений на 15%, с небольшими признаками усталости после 20 повторных попыток.Увеличение пиковых крутящих моментов KE и скорости увеличения крутящего момента во время первых 5 сокращений было связано в первую очередь с увеличением ЭМГ-активности четырехглавой мышцы, а не со снижением совместной активации сгибателей коленного сустава. Наблюдаемое начальное увеличение пикового крутящего момента зависело от волевой активации субъекта и было постоянным в один и тот же или разные дни, что указывает на небольшой вклад обучения или адаптации в условия тестирования. Устойчивые MVE не вызвали существенного увеличения пиковых крутящих моментов KE по сравнению с повторяющимися прерывистыми усилиями.

Выводы

Эти данные выявили заметное отклонение от ожидаемых результатов повышенной утомляемости у субъектов с травмой спинного мозга и могут быть результатом сложных взаимодействий между механизмами, лежащими в основе спастической двигательной активности, и изменениями внутренних свойств мотонейронов.

Ключевые слова: Усталость, спастичность, верхний двигательный нейрон

Повреждение спинного мозга человека (SCI) связано с потерей волевого двигательного контроля и проявлением спастического двигательного поведения, которое приводит к изменениям в нервно-мышечной целостности.Предыдущие данные продемонстрировали значительную атрофию мышц, преобразование типа волокон ¹ , ² снижение окислительной способности, ³ и изменения трансмембранного ионного обмена ⁴ и кровотока в мышцах ⁵ в мышцах ниже уровня поражения (т. Е. поражения верхних мотонейронов). Эти изменения часто приводят к значительному нервно-мышечному утомлению, определяемому как снижение максимальной способности генерировать силу при повторяющихся или продолжительных сокращениях. ⁶ Оценка утомляемости хронически парализованных мышц обычно выполняется с использованием поверхностной нервно-мышечной электростимуляции (NMES), которая позволяет обойти поврежденные позвоночные пути в отсутствие волевого контроля.Предыдущие исследования с использованием этой техники продемонстрировали большую утомляемость парализованной мышцы по сравнению с здоровыми субъектами, ⁷ с быстро снижающимся сопротивлением утомлению в течение года после первоначальной травмы спинного мозга. ⁸

Несмотря на многочисленные доказательства снижения сопротивления усталости при полной ТСМ у человека во время НМЭС, было проведено на удивление мало исследований для количественной оценки механизмов измененного производства силы и утомления во время произвольных, повторяющихся сокращений у людей с частичным сохранением нисходящих путей после ТСМ. ^9,10 Принимая во внимание растущую распространенность неполноценного моторного спинного мозга, ¹¹ способность многократно генерировать крутящий момент в течение длительного периода времени, как это происходит во время различных задач (например, передвижения), имеет решающее значение для функциональной независимости.

Целью настоящего исследования было изучить изменения пикового крутящего момента и электромиографической (ЭМГ) активности у лиц с двигательной неполной травмой спинного мозга во время повторяющихся сокращений максимальным волевым усилием (MVE) разгибателей коленного сустава (KE).С этой целью мы использовали экспериментальную парадигму для выявления волевого утомления, когда испытуемые выполняли повторяющиеся, прерывистые, изометрические МКО. ¹² В соответствии с обширными опубликованными данными от людей с полной травмой спинного мозга, ^13,14 основное ожидание заключалось в том, что субъекты с неполной травмой спинного мозга будут демонстрировать большую утомляемость по сравнению с неврологически неповрежденными людьми.

В предварительном тестировании контрольные субъекты существенно снизили свои пиковые крутящие моменты при повторении MVE, в то время как противоположное поведение наблюдалось у субъектов с неполной травмой спинного мозга.В частности, субъекты с неполной ТСМ продемонстрировали увеличение величины и скорости нарастания крутящего момента KE во время повторяющихся, прерывистых MVE, особенно во время первых нескольких попыток. После 20 повторных MVE значительного снижения пиковых крутящих моментов не наблюдалось, и некоторые испытуемые смогли создать более высокие крутящие моменты KE на 20-м MVE по сравнению с 1-м MVE. Такие данные контрастируют с обширной литературой, предполагающей более высокую утомляемость при травме спинного мозга у человека. ² В настоящем исследовании мы охарактеризовали изменения в величине и скорости нарастания крутящего момента KE и ЭМГ-активности четырехглавой мышцы во время повторных MVE.Мы также демонстрируем повторяемость наблюдаемого поведения как в рамках экспериментальных сессий, так и между ними, а также различия между устойчивыми и прерывистыми MVE. В целом, представленные данные свидетельствуют о последовательном усилении волевой силы при многократных максимальных усилиях, с небольшими доказательствами волевого утомления у людей с неполной травмой спинного мозга.

Методы

Субъекты

Субъектов с ТСМ набирали из амбулаторных клиник Реабилитационного института Чикаго (RIC).Опыты выполнены на 14 человек (12 мужчин) с хроническими (> 1 года) неполными двигательными поражениями выше неврологического уровня Т10 (см.). Все субъекты с травмой спинного мозга были классифицированы как C или D по шкале обесценения Американской ассоциации по травмам позвоночника (ASIA) и продемонстрировали остаточную волевую силу KE по крайней мере в одной конечности. Критерии исключения включали наличие в анамнезе множественных поражений ЦНС, травм периферических нервов нижних конечностей или ортопедических травм, которые могут ограничивать сокращение КЕ с максимальным усилием, что определяется путем изучения медицинских записей.Рефлекторные ответы на сухожилие у разгибателей колена у всех субъектов с травмой спинного мозга были признаны сверхвозбудимыми или находящимися в пределах нормы во время клинического обследования. Ни один из субъектов не принимал лекарства против спастичности во время исследования, и у всех был предыдущий опыт использования тестирующего устройства во время однократных, но не повторяющихся сокращений MVE разгибателей KE. Все субъекты также были осведомлены о протоколе исследования по оценке волевой утомляемости, но не знали о предварительных данных или гипотезе. Еще 10 человек (8 мужчин) того же возраста и без неврологических или ортопедических травм также участвовали.Все процедуры были одобрены институциональным наблюдательным советом Северо-Западного университета.

Таблица 1

Номер субъекта	Возраст (лет)	Продолжительность после ТСМ (месяцев)	Неврологический уровень	Классификация ASIA	LEMS
1	48	282	C5	D	39
2	39	46	C5	C	15
3	43	58	C4	D	39
4	37	38	C4	D	50
5	30	48	T6	D	42
6	30	105	C6	D	44
7	59	44	T8	D	49
8	52	50	T8	D	50
9	44	88	C6	C	29
10	36	115	C5	D	31
11	49	74	C5	D	36
12	44	133	C5	D	47
13	32	80	C5	C	27
14	58	396	T7	C	21

Экспериментальный план

Эксперименты длились приблизительно 1 к 1.5 часов. Испытуемые сидели в кресле с регулируемой высотой испытательного аппарата (Система 3; Biodex Medical Systems, Ширли, Нью-Йорк), бедра были удобно согнуты под углом от 80 до 90 °, а колени располагались под углом 90 °. Дистальный стержень прикрепляли к динамометру, который был соединен с датчиком нагрузки с 6 степенями свободы (ATI, Apex, NC), используемым для расчета крутящих моментов в суставах. Сигналы крутящего момента были отфильтрованы нижними частотами при 200 Гц и собраны при 1000 Гц. Поверхностная ЭМГ регистрировалась с использованием активных биполярных электродов (Delsys, Бостон, Массачусетс), накладываемых на кожу над латеральной широкой мышцей бедра (VL), медиальной широкой мышцей бедра (VM), прямой мышцей бедра (RF) и медиальным подколенным сухожилием (MH).Сигналы усиливались (× 1000), фильтровались с частотой от 20 до 450 Гц и дискретизировались с частотой 1000 Гц одновременно с данными крутящего момента.

Экспериментальный протокол

Данные крутящего момента и ЭМГ были собраны у всех субъектов с ТСМ на более пораженной конечности, как было определено во время клинической оценки с использованием моторной оценки одной конечности нижней конечности (LEMS), ¹⁵ и позже подтвержденных различиями в центральной активации соотношения (CAR) между конечностями. У 7 субъектов различия в силе нижних конечностей между конечностями были обнаружены во время клинических испытаний, и данные были собраны для обеих конечностей в отдельные дни, в результате чего было проведено 21 экспериментальное испытание.Все испытуемые начинали каждый сеанс с выполнения 3-х базовых MVE, каждое продолжительностью от 3 до 8 секунд с интервалом> 1 минуты между попытками. Испытуемым предлагалось как можно сильнее и быстрее разгибать колено с сильной словесной поддержкой. Никакой визуальной обратной связи не было предоставлено субъектам во время исходных или повторных MVE. Во время каждой базовой MVE супрамаксимальная последовательность электростимуляции ¹⁶ (10 импульсов, длительность 600 мкс, 100 Гц, 135 В; S48 Grass, West Warwick, RI) была доставлена ​​в четырехглавую мышцу через себя 3 ″ × 5 ″. -адгезивные стимулирующие электроды (ConMed Corp, Ютика, Нью-Йорк), размещенные над дистальной VM и проксимальной VL.Стимуляция запускалась экспериментаторами вручную, когда крутящий момент KE достигал пика и визуально казалось, что он достигает плато. Электрический крутящий момент использовался для оценки произвольной активации KE.

После базовых сокращений субъекты выполнили 20 последовательных МКО, направленных на выявление утомляемости четырехглавой мышцы. Каждый MVE поддерживался в течение 5 секунд с 5-секундным периодом восстановления между попытками, ¹² с словесным поощрением во время каждого MVE. Электростимуляция накладывалась на 5, 10, 15 и 20-ю MVE.Испытуемые отдыхали в течение 10 минут после 20 максимальных усилий, за которыми следовала однократная MVE.

Повторяемость наблюдаемых явлений как между сеансами, так и в рамках одного сеанса была проверена на подгруппе субъектов с использованием 2 отдельных протоколов, выполняемых в отдельные дни. Чтобы оценить согласованность между сеансами, 7 человек, которые выполнили первоначальный эксперимент, вернулись в лабораторию в течение 5 дней и были повторно протестированы с использованием идентичного протокола (20 повторных MVE) с той же конечностью.В отдельной серии экспериментов, проведенных в другой день, мы протестировали внутрисессионную повторяемость увеличения крутящего момента во время первых 5 повторных MVE. После исходных усилий 7 субъектов выполнили 3 испытания по 5 повторных MVE (5 секунд MVE / 5 секунд отдыха) с интервалом> 5 минут между испытаниями.

В отдельной серии экспериментов мы определили, приведет ли устойчивый MVE к аналогичному увеличению крутящего момента KE, наблюдаемому во время повторных MVE. После базового тестирования, как описано выше, 7 субъектов с SCI (1 субъект тестировался с двух сторон в отдельные дни) и 6 контрольных субъектов выполняли устойчивую MVE в течение ~ 30 секунд во время одновременной записи крутящего момента KE и четырехглавой мышцы и ЭМГ MH.Вербальное поощрение обеспечивалось на протяжении всего продолжительного сокращения, без визуальной обратной связи и без применения электростимуляции к сокращению.

Сбор и анализ данных

Данные были получены и проанализированы с использованием специального программного обеспечения LabView (National Instruments Austin, TX). Электромиографические сигналы сначала фильтровались с нулевым запаздыванием по фазе, полосовым фильтром Баттерворта 4-го порядка при частотах от 58 до 62 Гц, чтобы удалить любой шум 60 Гц. Затем сигналы ЭМГ выпрямлялись и сглаживались с использованием фильтра нижних частот Баттерворта 4-го порядка с частотой 10 Гц для создания линейной огибающей для дальнейшего анализа.Сигналы крутящего момента были отфильтрованы нижними частотами с частотой 10 Гц с использованием фильтра Баттерворта 4-го порядка с нулевой фазовой задержкой. Пиковый крутящий момент определялся для каждого сжатия, а затем усреднялся период, соответствующий ± 50 мс, для представления максимального крутящего момента. Наибольший крутящий момент, проявленный во время трех базовых MVE, использовался для нормализации крутящих моментов KE субъекта во время повторяющихся сокращений. Активность ЭМГ во время повторных сокращений также была нормализована к средней активности ЭМГ, присутствующей от 0 до 100 мс перед пиковым крутящим моментом, обнаруженным во время исходных усилий.Суммарная ЭМГ-активность разгибателей рассчитывалась как среднее значение нормализованной (% увеличения) активности ВН, ВМ и РФ. Активность MH EMG анализировали для оценки изменений активности антагонистов во время повторных MVE. Произвольная активация была количественно определена как коэффициент центральной активации (CAR = T _{, произвольный} / T _{, электрический,} ), где T _{, произвольный,} относится к произвольному крутящему моменту, создаваемому за 100 мс до электростимуляции, а T _electric относится к пику электрически. извлеченный крутящий момент KE. ¹⁷ CAR был определен во время исходного уровня и 5-го, 10-го, 15-го и 20-го повторных MVE со значениями <1,00, которые, как предполагается, позволяют оценить степень отказа активации (см., Однако, работы Кендалла и др., Куистры и др., Герберта и Гандевии). ^18–20 ).

Изменения в скорости развития крутящего момента были рассчитаны как продолжительность между 20% и 80% MVE. ²¹ Из-за характера протокола утомления, T _20–80 был рассчитан только для исходных усилий и первых трех повторных MVE (т. Е. Крутящий момент снизился <80% у контрольных субъектов).Аналогичные оценки скорости увеличения ЭМГ были сделаны для объединенной, сглаженной активности четырехглавой мышцы (ЭМГ _20–80 ) со 100% объединенной ЭМГ, установленной, как описано.

Данные в тексте представлены как среднее ± стандартное отклонение, а данные на рисунках представляют собой стандартные ошибки. Все статистические анализы были выполнены с использованием компьютерного программного обеспечения (Statview; SAS Institute, NC) с α = 0,05. Нормальность данных оценивалась с помощью критерия Колмогорова-Смирнова, при этом для данных, которые не были нормально распределены, использовались непараметрические тесты.Различия в исходных значениях крутящего момента KE и значений CAR между группами испытуемых анализировались с использованием тестов Манна-Уитни U . Сравнение крутящего момента и ЭМГ-ответов проводилось с использованием данных, нормализованных к пиковым исходным сокращениям, со специфическими сравнениями между исходным уровнем, 1–5, 10, 15 и 20-м MVE с использованием параметрической статистики. Двусторонний дисперсионный анализ с повторными измерениями (ANOVA) использовался для оценки различий как в нормализованном (% от пикового исходного уровня), так и в абсолютном изменении (Н · м) крутящего момента и активности ЭМГ (изменение в%) между группами субъектов, полученными в течение первых 20 MVE. .Однофакторные повторные измерения ANOVA или тесты t с последующим апостериорным анализом Тьюки-Крамера использовали при необходимости для определения индивидуальных различий после получения значимых результатов. Повторяемость наблюдаемых данных оценивалась с использованием парных сравнений или повторных дисперсионных анализов при необходимости. Корреляционный и регрессионный анализы между ключевыми переменными определялись с использованием моментов произведения Пирсона и пошаговой множественной линейной регрессии.

Результаты

Пиковые моменты KE были определены как наивысшие из 3 исходных (т. Е. Исходных) MVE, без значительных различий между 3 попытками у субъектов с травмой спинного мозга (χ ² = 1.69, P = 0,43). Значительные различия в максимальных крутящих моментах KE наблюдались между группами субъектов, при этом субъекты SCI (74 ± 54 Нм) генерировали значительно более низкие крутящие моменты, чем контрольные субъекты (226 ± 91 Нм; тест Манна-Уитни U ; P <0,001). Контрольные субъекты продемонстрировали значения CAR 0,97 ± 0,04 во время исходных MVE, что согласуется с предыдущими отчетами о значениях CAR у молодых и пожилых субъектов. ²² И наоборот, средний CAR для субъектов с травмой спинного мозга был равен 0.52 ± 0,27 (критерий Манна-Уитни U , P <0,0001).

Крутящий момент и ЭМГ-активность во время повторяющихся MVE

Для повторных MVE наблюдались существенно разные паттерны волевой активации между репрезентативными контрольными () и SCI () субъектами. Немедленное и постепенное снижение крутящего момента KE и ЭМГ четырехглавой мышцы от пикового исходного уровня MVE наблюдалось у контрольного субъекта при повторных усилиях. Напротив, несмотря на существенно более низкие пиковые крутящие моменты KE, субъект с SCI продемонстрировал заметное увеличение крутящего момента и ЭМГ четырехглавой мышцы по сравнению с исходным MVE при повторных сокращениях, особенно во время первых 5 усилий.Кроме того, только небольшое снижение крутящего момента KE наблюдалось на 20-м MVE у субъекта с SCI. Через 10 минут пиковый крутящий момент KE во время одного MVE приблизительно соответствовал исходному базовому или первому повторному MVE.

Изменения крутящего момента разгибателей коленного сустава и электромиографической активности

Примечание: Типичные примеры изменений крутящего момента разгибателей коленного сустава и электромиографической активности со стороны латеральной широкой мышцы бедра, медиальной мышцы бедра, прямой мышцы бедра и медиального подколенного сухожилия во время исходных и повторных максимальных волевых усилий (МВЕ) в репрезентативный контроль (A) и субъект с травмой спинного мозга (SCI, B), за которым следовала одна MVE через 10 минут после повторных попыток.Коэффициенты центральной активации определяли во время исходных усилий, каждые 5 повторных попыток MVE и через 10 минут после повторных попыток.

Представлены популяционные данные из 21 экспериментального испытания (14 субъектов), данные проанализированы после нормализации моментов KE и активности ЭМГ до самого высокого индивидуального исходного значения MVE. Статистический анализ крутящих моментов KE был выполнен с использованием как нормализованных значений (выраженных в процентах от базовой линии), так и абсолютных изменений крутящего момента от базовой линии, что дало аналогичные результаты.Значительные основные эффекты для нормализованного крутящего момента наблюдались для группы субъектов ( P <0,001) и повторных усилий ( P <.0001) со значительным взаимодействием ( P <0,0001;). Апостериорные повторные измерения ANOVA для повторных усилий выявил значительное снижение пикового крутящего момента у контрольных субъектов, при этом тесты Тьюки-Крамера выявили различия на 3-м (89 ± 6,1% от исходного уровня, или 13 ± 20 Нм снижение) через 20-е усилие (снижение до 65 ± 10% от исходного уровня, или снижение на 66 ± 27 Нм).Напротив, значительное увеличение крутящих моментов KE у субъектов SCI наблюдалось при 3-м и 4-м MVE по сравнению с исходным уровнем или 1-м усилием, с максимальным улучшением на 15 ± 15% (увеличение на 11 ± 11 Нм) на 3-м MVE. Кроме того, крутящие моменты KE у субъектов с травмой спинного мозга не уменьшились значительно после последнего (20-го) MVE (85 ± 26%; снижение на 10 ± 22 Нм). Значительные различия ( P <0,01) в крутящем моменте между группами и внутри группы SCI также наблюдались, когда менее пораженная конечность субъектов, тестируемых с двух сторон, была исключена из анализа.

Крутящие моменты KE и ЭМГ-активность четырехглавой мышцы

Примечание: усредненные, нормализованные пиковые моменты разгибателей колена (KE) (A) и объединенная электромиографическая (ЭМГ) активность четырехглавой мышцы (B) во время 1-5, 10, 15 и 20-го повторных максимальных волевые усилия (MVE) при повреждении спинного мозга (SCI; черный) и контрольной (серый) предметах. Звездочки (*) указывают на значительное увеличение крутящего момента или ЭМГ во время повторных по сравнению с исходным уровнем MVE при травме спинного мозга или уменьшение крутящего момента у контрольных субъектов. (C) Также показана значимая корреляция между пиковыми крутящими моментами KE и объединенной ЭМГ для первых 5 повторных MVE у субъектов SCI ( P <.001).

Изменения значений CAR во время повторных MVE указали на небольшое, но незначительное снижение по сравнению с исходными значениями у контрольных субъектов (диапазон 0,93–0,95). У субъектов с травмой спинного мозга значения CAR во время 5-го MVE (0,54 ± 0,27) были значительно выше, чем CAR для 15-го (0,48 ± 0,27) и 20-го усилия (0,47 ± 0,28), но не отличались по сравнению с исходными усилиями.

ЭМГ четырехглавой мышцы была записана во время 20/21 экспериментальных испытаний (технические трудности с записью ЭМГ за 1 сеанс).Мышечная активность обычно увеличивалась во время первых нескольких повторных MVE у субъектов с травмой спинного мозга и оставалась повышенной при постоянных усилиях. демонстрирует изменения объединенной активности ЭМГ от VL, VM и RF во время повторных сокращений у субъектов SCI, с данными, нормализованными до максимального исходного усилия. Суммарная ЭМГ увеличивалась до 26% при 3-м и 4-м повторных MVE и сохранялась (увеличение на 10 ± 26%) при 20-м усилии. Напротив, контрольные субъекты продемонстрировали меньшее, несущественное увеличение объединенной активности ЭМГ (увеличение на 8 ± 13% при 3-м усилии) с минимальным снижением во время повторных MVE (97 ± 20% от исходного уровня при 20-м усилии).Значимые основные эффекты при повторных усилиях ( P <0,01), но не в группе, наблюдались без значительного взаимодействия. Апостериорный анализ показал, что объединенная ЭМГ была значительно увеличена на 3-5-м MVE по сравнению с исходной ЭМГ у субъектов с ТСМ, хотя у контрольных субъектов не наблюдалось значительных изменений. Нормализованные объединенные ЭМГ-ответы субъектов SCI достоверно коррелировали с пиковыми крутящими моментами KE во время первых 5 повторных MVE ( r =.725; P <0,001; ).

Анализ активности отдельных четырехглавых мышц у субъектов с травмой спинного мозга выявил самые большие изменения в VL EMG (143 ± 81% от исходного уровня на 5-й MVE), которые несколько снизились при повторных попытках. Меньшие увеличения наблюдались в VM с максимальными значениями при 5-м усилии (увеличение на 19 ± 42% на 5-м MVE) и RF, которое первоначально увеличивалось (увеличение на 11 ± 37% на 3-м MVE), а затем снижалось. Не было значительных различий между группами мышц при повторных усилиях ( P >.10). Поэтапный анализ множественной линейной регрессии показал, что активность VL была наибольшим вкладом в ответ на увеличенный крутящий момент ( r = 0,595; P <0,001), с незначительным вкладом со стороны других мышц. Кроме того, активность MH существенно не изменилась во время повторных MVE (диапазон средних значений от 88 до 100% от исходного уровня; P > 0,05), что свидетельствует о незначительном изменении активности антагонистов во время повторных попыток.

Повышенная скорость нарастания крутящего момента и ЭМГ с повторяющимися MVE

Скорость нарастания крутящего момента KE () значительно увеличивалась при повторных MVE в SCI, но не в контрольной группе.Расчет T _20–80 был выполнен только для первых 3 повторных MVE, потому что некоторые контрольные субъекты не смогли создать 80% своего пикового базового момента к 4-му MVE. Все участники SCI смогли создать> 80% базовых значений крутящего момента для первых 5 усилий и смогли снизить крутящий момент KE ниже 20% от пикового базового значения между повторными попытками. Значения T _20–80 для контрольных субъектов составляли 257 ± 99 мс во время начальных MVE и не претерпели существенных изменений во время 2-го (257 ± 118 мс) или 3-го сокращения (313 ± 181 мс).Для субъектов с травмой спинного мозга значения T _20–80 были намного больше при первом MVE (895 ± 879 мс), но значительно снизились при втором (449 ± 693 мс) и третьем (535 ± 837 мс) сокращениях ( P < 0,001).

Репрезентативные данные

Примечание: (A) Один субъект с травмой спинного мозга (SCI), показывающий возрастающую скорость увеличения крутящего момента (обозначенную более короткой продолжительностью T _20–80 ; серые полосы) во время первых трех повторных максимальных волевых усилий ( MVEs). (B) Средние изменения T _20–80 и EMG _20–80 у субъектов с SCI.Различия в T _20–80 и EMG _20–80 от 1-го до 2-го повторных MVE значимо коррелировали ( r = 725; P <0,001). ЭМГ, электромиографические данные.

Чтобы определить, были ли изменения в скорости увеличения крутящего момента вызваны изменениями в активации мышц, EMG _20–80 был рассчитан на основе линейных огибающих для первых 3 MVE с использованием точек данных, первоначально идентифицированных T _20–80 значений (см. Раздел Методы).Такие данные были доступны только для 16 экспериментальных испытаний (14 субъектов), поскольку некоторые люди не смогли снизить суммарную активность ЭМГ ниже 20% от максимальных значений между последовательными попытками. демонстрирует изменения как T _20–80 , так и EMG _20–80 во время первых 3 MVE с аналогичными модуляциями скорости крутящего момента и увеличения EMG ( P <0,05 для повторных измерений ANOVA для EMG _{20– 80} ). Изменения T _20–80 и EMG _20–80 от 1-го ко 2-му повторным MVE достоверно коррелировали ( r =.748; P <0,01).

Увеличение крутящего момента KE зависело от волевой активации

У субъектов с SCI увеличение крутящего момента KE во время повторных усилий зависело от волевой активации четырехглавой мышцы. Значительная отрицательная взаимосвязь наблюдалась между максимальным процентным увеличением крутящего момента KE (наблюдаемым во время первых 5 повторных MVE) и значениями CAR, полученными на исходном уровне ( r = -,656; P <0,01;). Когда пиковое увеличение крутящих моментов KE выражается в абсолютных значениях (Нм), наблюдается умеренная криволинейная зависимость ( r =.616; P <0,05; ), в то время как у пациентов с очень высоким или очень низким CAR наблюдался меньший рост при повторных MVE.

Корреляция между значениями CAR

Примечание: значимая отрицательная корреляция ( P <.001) между значениями коэффициента центральной активации (CAR), определенными во время базовых максимальных волевых усилий, и наибольшим относительным (процентным) увеличением крутящего момента с 1-го по 5-е. демонстрируется повторяющееся усилие (A) со значительной криволинейной зависимостью, когда абсолютное пиковое увеличение крутящего момента разгибателей колена (KE) отображается в зависимости от CAR (B).

Повторяемость увеличенных крутящих моментов KE во время повторных MVE

Для оценки повторяемости наблюдаемого поведения 7 субъектов с SCI, выбранных по удобству из пула субъектов, вернулись в течение 5 дней (диапазон 2–5 дней) для повторного тестирования (среднее значение CAR = 0,60; диапазон 0,35–0,84). Во время переоценки идентичный экспериментальный протокол был проведен на той же ноге с той же рукой момента. Парные сравнения не выявили существенной разницы в исходном крутящем моменте KE между днями (день 1: 74 ± 24 Нм против дня 2: 75 ± 40 Нм; P =.83), и двухфакторный дисперсионный анализ с повторными измерениями показал отсутствие значительных различий в относительной величине или динамике генерации крутящего момента KE между днями ( P = 0,86). Нормализованные пиковые крутящие моменты KE отличались <4% во время повторных попыток, что свидетельствует об очень незначительном влиянии практики и / или обучения на наблюдаемое явление.

Семь субъектов SCI выполнили второй протокол для определения внутрисессионной повторяемости увеличенных крутящих моментов KE во время повторных MVE (среднее значение CAR = 0.57; диапазон 0,31–0,78). В отдельном сеансе испытуемые выполнили только 5 повторных MVE (например, 5 секунд включения, 5 секунд отдыха) не менее 3 раз с перерывами между усилиями> 5 минут. Нормированные крутящие моменты KE представлены в, при этом увеличение крутящих моментов KE постоянно наблюдается во всех попытках. Наблюдалось небольшое увеличение нормализованных крутящих моментов KE во время 2-х повторных попыток, хотя относительное увеличение было одинаковым в 3-х испытаниях ( P = 0,56).

Изменения в крутящих моментах KE

Примечание: (A) Повторяемость наблюдаемых изменений крутящих моментов в разгибателях коленного сустава (KE) была протестирована на 7 испытуемых с травмой спинного мозга в разные дни (<5 дней между сессиями) с использованием идентичной парадигмы тестирования. из 20 повторных максимальных волевых усилий.(B) Оценка повторяемости увеличения крутящего момента KE в течение первых 5 повторных усилий была проведена в тот же день. При повторном тестировании были небольшие, несущественные различия. МВЭ, максимальное добровольное усилие.

Повышенные крутящие моменты MVE во время прерывистых по сравнению с постоянными усилиями

Чтобы уменьшить опасения, что увеличение крутящих моментов KE и ЭМГ четырехглавой мышцы во время повторяющихся MVE происходит из-за недостаточного времени, позволяемого достичь пиковых крутящих моментов KE, были проведены дополнительные эксперименты, чтобы выяснить, могут ли длительные MVE вызывать повышенный эфферентный выброс.В отдельные дни и после определения пиковых крутящих моментов KE во время исходных MVE 7 субъектов SCI (1 испытано с двух сторон) выполняли однократную длительную MVE в течение ~ 30 секунд. Данные для одного объекта показаны в, где крутящий момент KE постепенно увеличивался в течение первых 15 секунд, а затем достиг плато. Примечательно, что наблюдается повышенная вариабельность сигналов крутящего момента, выявляющая клоническую двигательную активность на частоте ~ 7 Гц. ²³ Такие данные присутствовали во время как повторяющихся, прерывистых, так и продолжительных сокращений у субъектов с ТСМ, но не были очевидны у контрольных субъектов.Индивидуальные ЭМГ четырехглавой мышцы также увеличивались, причем наибольшее увеличение по сравнению с начальными уровнями наблюдалось в ВН, что согласуется с данными, собранными во время повторных MVE.

Изменения в крутящем моменте KE и активности ЭМГ

Примечание: (A) Данные отдельных субъектов об изменениях крутящего момента разгибателей колена (KE) и электромиографической (ЭМГ) активности в течение длительного (~ 30 секунд) максимального волевого усилия (MVE). (B) Изменения пиковых моментов KE во время повторяющихся (черные кружки) по сравнению с постоянными (серые кружки) усилий при травме спинного мозга.Значительное увеличение крутящих моментов KE наблюдалось только при прерывистых MVE, при этом пиковые крутящие моменты KE постоянно превышали те, которые были достигнуты при длительных усилиях. ВЛ, латеральная широкая мышца бедра; VM, broadus medialis; RF, rectus femoris; MH, медиальное подколенное сухожилие.

изображает средние изменения крутящих моментов KE во время продолжительных (30 секунд) MVE по сравнению с повторяющимися, прерывистыми MVE для 7 субъектов, завершивших оба сеанса тестирования. Во время длительных MVE пиковые крутящие моменты определялись каждые 5 секунд в течение первых 25 секунд сокращения (т. Е. Пять 5-секундных эпох анализа данных).Как описано ранее, значительное увеличение пиковых крутящих моментов KE наблюдалось во время периодических MVE, выполненных во время этих 8 испытаний ( P <0,01), хотя у тех же испытуемых не наблюдалось значительного увеличения крутящих моментов KE при длительных усилиях ( P = 0,72). Только 1 субъект значительно увеличил свои крутящие моменты KE (т.е.> 50%) во время длительных MVE, тогда как все остальные участники продемонстрировали пиковые крутящие моменты KE <12% по сравнению с исходными MVE. У каждого испытуемого максимальное увеличение крутящего момента в суставе во время первых 5 повторных сокращений MVE всегда было больше, чем пиковые крутящие моменты, возникающие во время длительных сокращений MVE (разница 17 ± 8.3%; P <0,01 при парных сравнениях). Напротив, 6 интактных субъектов, которые выполняли устойчивые сокращения MVE, продемонстрировали снижение максимального крутящего момента к последней 5-секундной эпохе (20–25-я секунда) со значительным снижением до 85 ± 19% от их исходной исходной выходной мощности крутящего момента ( P <.05), что согласуется с ранее опубликованными отчетами. ²⁴ Не было разницы в снижении крутящего момента во время повторных и прерывистых MVE у контрольных субъектов ( P =.66).

Оценка объединенной активности ЭМГ показала очень небольшое изменение эфферентного влечения почти у всех субъектов (92 ± 21% от исходного уровня), за исключением одного субъекта, который продемонстрировал значительное увеличение крутящего момента КЭ (т. Е. Объединенная активность ЭМГ> 200%). исходных MVE). CAR этого субъекта составлял 0,32, что указывает на существенную слабость четырехглавой мышцы, вторичную по отношению к снижению произвольной активации. Однако другие субъекты с более низким CAR продемонстрировали снижение, а не увеличение крутящего момента EMG и KE во время устойчивых MVE.

Обсуждение

Главный вывод настоящего исследования заключался в том, что у субъектов с неполно двигательной ТСМ не наблюдалось значительного снижения максимального крутящего момента во время выполнения установленной экспериментальной парадигмы для оценки волевого утомления. Скорее, выполнение повторяющихся прерывистых MVE постоянно приводило к кратковременным улучшениям крутящего момента KE и EMG. Настоящие данные представляют собой существенное отклонение от большого объема литературы, указывающей на усиление мышечной усталости у пациентов с ТСМ, использующих парадигму NMES, по сравнению с неврологически здоровыми людьми. ¹³

Минимальное свидетельство утомляемости при повторных MVE

Множественные механизмы могут объяснять результаты снижения утомляемости при неполно двигательной ТСМ по сравнению с интактными субъектами. Например, сниженная волевая активация (т.е. низкие значения CAR) может минимизировать периферическую сократительную недостаточность во время повторяющихся MVE и снизить утомляемость. Этим также может быть объяснена отсроченная утомляемость (т. Е. Увеличенное время выносливости), наблюдавшаяся ранее другими во время субмаксимальных волевых усилий у субъектов с неполной травмой спинного мозга. ⁹ Наши данные о снижении волевой активации у субъектов с травмой спинного мозга также могут минимизировать окклюзию кровотока с помощью повторных MVE и уменьшить наступление утомляемости, ²⁵ , хотя вклад этих механизмов в наши наблюдения неясен.

Связанное объяснение наблюдаемых различий между контрольными субъектами и субъектами SCI могло быть измененной мотивацией во время выполнения повторных MVE. В частности, как снижение мотивации, так и нарушение целостности надспинальных путей могут ограничивать волевую активацию в нашей популяции с травмой спинного мозга и, возможно, способствовать уменьшению свидетельств усталости.Мы не можем отдельно количественно оценить относительный вклад каждого фактора, хотя всем участникам SCI и контрольной группе было предоставлено аналогичное поощрение, и они категорически заявили, что они прилагали максимальные усилия, несмотря на заметные различия в их поведении. Стабильность исходных пиковых крутящих моментов у субъектов с травмой спинного мозга между днями тестирования и повторяемость наших наблюдений как внутри, так и между сессиями доказывают, что наши наблюдения связаны с физиологическими, а не мотивационными различиями между группами испытуемых.

Наши данные также резко контрастируют с опубликованными сообщениями о повышенной утомляемости при полной травме спинного мозга и могут быть объяснены как минимум двумя конкретными механизмами. Повышенная ежедневная активность нижних конечностей у субъектов с двигательной неполноценной травмой спинного мозга, особенно амбулаторных, может компенсировать многие пагубные нервно-мышечные изменения, связанные с травмой спинного мозга и неиспользованием. Действительно, у субъектов с нарушенной активацией выбранных двигательных единиц компенсирующее повышенное волевое воздействие на мотонейроны, которые получают больший нисходящий синаптический сигнал, может увеличивать сопротивление усталости иннервируемых мышечных волокон при продолжении их использования.Кроме того, наличие спастического моторного поведения у всех испытуемых могло способствовать сохранению мышечных волокон типа I после травмы, ²⁶ , тем самым потенциально сводя к минимуму степень нервно-мышечной усталости и способствуя настоящим результатам (см., Однако, Harris et al. ²⁷ ). Хотя мы не оценивали нервно-мышечную утомляемость у контрольных субъектов по сравнению с пациентами с травмой спинного мозга с использованием NMES, ⁷ недавний отчет показал небольшую разницу в мышечных свойствах между субъектами с неполной травмой спинного мозга и контрольными участниками, ²⁸ , хотя дальнейшее исследование этого вопроса является оправданным.

Еще одним вероятным объяснением различий между нынешними и предыдущими исследованиями травм спинного мозга у людей является методика оценки утомляемости. В частности, NMES требуется в исследованиях, проводимых на субъектах с полной травмой спинного мозга, и задействует двигательные единицы пространственно-фиксированным и синхронным во времени образом, ²⁹ с некоторыми доказательствами предпочтительной активации более крупных, быстро утомляемых волокон (см., Однако, Binder -Macleod et al ³⁰ и Feiereisen et al ³¹ ).Использование NMES, таким образом, устраняет гибкость нервной системы для изменения рекрутирования моторных единиц и стратегий кодирования скорости, которые позволяют поддерживать волевую силу во время утомляющих усилий. ³² Хотя вызванная NMES усталость может быть частично компенсирована изменением частоты стимуляции ³³ (см., Однако, Fuglevand and Keen ³⁴ ), доказательства большей мышечной усталости во время электрических сокращений по сравнению с произвольными сокращениями у интактных субъектов хорошо известны. ³² В самом деле, поддерживаемое повышение паттернов ЭМГ во время последнего повторного усилия предполагает, что центральные механизмы играют существенную роль в наблюдаемом сопротивлении утомлению. Что еще более важно, увеличение ЭМГ четырехглавой мышцы было в значительной степени связано с увеличением крутящего момента KE, что представляет основной интерес в текущем исследовании.

Повышенная центральная активация во время «утомительных» усилий

Обнаружение повышенных крутящих моментов KE изначально было неожиданным и, насколько нам известно, ранее не описывалось.Последние данные описывают улучшения в производстве произвольного крутящего момента (29 ± 8,2%) и скорости развития крутящего момента (T _20–80 ; 77 ± 103 мс) у субъектов с неполной травмой спинного мозга после 12 недель тренировки с отягощениями / плиометрической тренировки. ³³ В настоящем исследовании примерно половина этого увеличения крутящего момента KE была реализована во время повторяющихся MVE с резким увеличением скорости создания силы. В то время как потенциация мышц может частично способствовать полученным результатам, ³⁵ увеличивающаяся величина и скорость увеличения крутящего момента KE сильно коррелировали с увеличением активности четырехглавой мышцы, в первую очередь VL, мышечной активности, что указывает на центральное (то есть спинномозговое или надспинальное) происхождение наблюдаемого поведения. .Минимальные изменения в MH EMG дополнительно указывают на небольшой вклад снижения активации антагонистов в увеличение крутящих моментов KE. Наблюдение за увеличенным крутящим моментом также было постоянным в одни и те же дни или в разные дни, что свидетельствует о незначительном влиянии обучения или адаптации на тестирующую аппаратуру. Кроме того, пиковый крутящий момент KE, генерируемый во время повторяющихся MVE, не был результатом недостаточной продолжительности для достижения максимального эфферентного привода, поскольку устойчивые MVE постоянно приводили к меньшему увеличению выходного пикового крутящего момента.

Потенциальные факторы, способствующие увеличению эфферентного выброса, включают усиленные супраспинальные или сегментарные входы и / или модуляцию внутренней возбудимости мотонейронов. Например, хорошо известен феномен послетренировочного облегчения кортикомотонейрональной возбудимости, при этом увеличение моторных вызванных потенциалов (МВП) наблюдается при транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС) после волевых сокращений различной продолжительности и интенсивности у интактных субъектов. ^36,37 Некоторые предполагают супраспинальное происхождение поведения, поскольку прямая транскраниальная электрическая стимуляция (TES), как предполагается, активирует проксимальные сегменты аксонов пирамидных клеток, ³⁷ не вызывает увеличения постконтрактных MEP.Более свежие данные предполагают, что TES может активировать внутрикортикальные контуры, однако, ³⁸ и вклад изменений в нисходящее влечение неясен.

Синаптический вход от афферентных путей также может способствовать изменению мышечной силы во время повторных MVE, хотя большинство исследований было сосредоточено на проприоцептивных воздействиях, которые способствуют развитию утомления (например, нарушение возбуждающего влечения Ia ³⁹ или увеличение в группе III– IV афферентное торможение ⁴⁰ ).С другой стороны, в нескольких исследованиях обсуждается вклад повышенного возбуждающего афферентного драйва во время повторных сокращений ⁴¹ , хотя недавние данные предполагают наличие спинномозгового локуса для увеличения эфферентного выброса в аналогичных условиях. ⁴² В частности, непрерывный или повторяющийся афферентный ввод, как это происходит при вибрации сухожилий ⁴³ или низкоинтенсивный, широкий импульс (1 мс) NMES, ⁴⁴ может вызвать длительный повышенный моторный разряд, который действует дольше афферентного стимула.Такое поведение приписывают стойким внутренним (Ca ²⁺ и Na ⁺ ) токам (PIC) в мотонейронах позвоночника, ⁴⁵ , которые вызывают повышенную и / или устойчивую деполяризацию (то есть потенциалы плато). Кроме того, активация PIC зависит от времени и характеризуется уменьшением деполяризации, необходимой для активации этих токов (т. Е. Снижением порога PIC) с повторяющимися стимулами (т. Е. «Разогревом» или «возбуждением»), поскольку наблюдается при спастической двигательной активности при ТСМ человека. ^46,47 В самом деле, проявление спастической моторной активности при SCI также было связано с активностью PIC, ⁴⁵ , при которой устойчивый моторный выход (т.е. спазмы) может происходить в отсутствие непрерывного синаптического входа. В нашем текущем исследовании моторный выход во время повторяющихся прерывистых или устойчивых MVE часто демонстрировал характеристики спастического моторного поведения (т. Е. Клонической активности;). Несколько исследований связали активность PIC с измененной волевой силой в SCI человека, хотя паттерны активации двигательных единиц, соответствующие активности PIC у контрольных субъектов ⁴⁸ , наблюдались у субъектов SCI во время волевых усилий. ⁴⁹ В то время как относительный вклад спинномозговых и супраспинальных изменений, лежащих в основе увеличения эфферентного влечения во время повторных MVE, неясен, настоящие данные и потенциальные объяснения обеспечивают основу для проверяемых гипотез для определения механизмов, лежащих в основе увеличенного крутящего момента и активности ЭМГ при многократных максимальных усилиях. ⁵⁰

Различия между устойчивыми и прерывистыми MVE

Чтобы определить, наблюдалось ли подобное увеличение эфферентного выхода, если бы субъектов SCI просто попросили поддерживать их MVE, мы обнаружили меньшее увеличение крутящего момента KE или ЭМГ четырехглавой мышцы, особенно по сравнению с повторные MVE.Предыдущие исследования с участием интактных субъектов связывали различия в утомляемости во время продолжительных и прерывистых сокращений с подавлением рефлекса с помощью афферентного разряда группы III – IV, активируемого уменьшенным удалением метаболитов с закупоркой кровотока, ⁵¹ с потенциально большей утомляемостью в мышцах разгибателях по сравнению с мышцами-сгибателями. в верхних конечностях. ⁴⁰ Механизмы, лежащие в основе облегчения крутящих моментов KE, могут, следовательно, маскироваться во время устойчивых MVE за счет увеличения отрицательной обратной связи от афферентов групп III – IV.Однако механизм, посредством которого группа III – IV обратная связь ингибирует пулы мотонейронов разгибателей и сгибателей в нижних конечностях, особенно у субъектов с травмой спинного мозга, не совсем понятен и требует дальнейшего изучения.

Ограничения

Ограничения текущего исследования необходимо устранить. В частности, испытуемые из контрольной группы и SCI не получали визуальной обратной связи во время выполнения MVE. Этого избегали намеренно, чтобы свести к минимуму любые ожидания испытуемых во время максимальных «утомляющих» усилий.Неясно, повлияло ли предоставление визуальной обратной связи крутящих моментов KE на наши результаты у субъектов SCI, и требуется исследование.

Во-вторых, увеличение крутящего момента KE, наблюдаемое у пациентов, было связано с оценкой волевой активации (CAR), которая оценивалась с использованием высокоинтенсивной NMES, применяемой во время исходных или повторных усилий. Точность CAR для определения произвольной активации с использованием различных параметров стимуляции подвергалась сомнению, ^16,19 с другими данными, предполагающими, что современные электрофизиологические методы могут привести к переоценке произвольной активации. ¹⁸ В настоящем исследовании, однако, определение CAR было выполнено только для того, чтобы обеспечить приближение произвольной активации и ее вклада в первичные результаты. Использование различных методов для оценки произвольной активации может представлять интерес при неполном SCI, хотя, вероятно, не изменит общий вывод о том, что увеличение силы с повторяющимися MVE зависит от способности произвольно генерировать крутящие моменты KE.

Наконец, отсутствие определения конкретных механизмов, лежащих в основе основных результатов (например, увеличенного крутящего момента и снижения утомляемости), является ограничением в данной статье и является предметом будущей работы. ⁵⁰ В частности, центральные механизмы, лежащие в основе увеличения произвольного момента при неполной травме спинного мозга, являются неопределенными, поскольку изменения в рекрутировании и / или скорости разряда двигательных единиц могут объяснять повышенную активность ЭМГ при повторных максимальных усилиях и могут быть неточно оценены из поверхностные записи. ⁵² Такие записи могут также дать дополнительное представление о потенциальном вкладе PIC в текущую работу, как это было выполнено ранее. ⁴²

Клиническая значимость

Связь между нынешними наблюдениями увеличения волевой двигательной активности и генерации спастической двигательной активности при хронической травме спинного мозга представляет собой интересную дихотомию в ведении пациентов с травмой спинного мозга.Говоря более конкретно, спастическая двигательная активность традиционно рассматривалась как негативное последствие неврологического повреждения и подавляется фармакологическим вмешательством. Однако возможный механизм, лежащий в основе наблюдаемого явления, в частности, PIC-активность, связан с проявлением спастических двигательных моделей поведения при травме спинного мозга у человека. Кроме того, многие люди с травмой спинного мозга продемонстрировали волевую активность, указывающую на спастичность / спазмы во время повторных или устойчивых МВЭ (т. Е.). Это открытие можно интерпретировать как усиление синхронизации двигательных единиц во время сокращений от умеренной до высокой интенсивности, что может объяснить повышенную активность ЭМГ и изменчивость силы. ⁵³ С другой стороны, такое поведение согласуется с гипотезой о том, что субъекты использовали свою непроизвольную рефлекторную активность (т. Е. «Спастичность») для увеличения крутящих моментов KE. Как у интактных субъектов, так и у субъектов с травмой спинного мозга активация рефлекса во время статического ⁵⁴ и динамического ⁵⁵ поведения имеет решающее значение для генерации и поддержания волевого моторного выхода. Действительно, специалисты по реабилитационной медицине давно признали, что субъекты с травмой спинного мозга часто используют свое спастическое поведение для выполнения функциональных задач ⁵⁶ (см. Комментарий Дитца ⁵⁷ ).Кроме того, почти все участники смогли минимизировать свои крутящие моменты и ЭМГ между повторными MVE до менее 20% от пикового исходного уровня сокращений. Объединенные данные показывают, что усиленная эфферентная активность в значительной степени контролировалась посредством произвольного инициирования и прекращения, независимо от рефлекторного и внутреннего мотонейронального вклада. Несмотря на отсутствие идентифицированных механизмов, текущие данные представляют собой «резерв» эфферентного привода, используемого в неполном SCI во время повторяющихся MVE для увеличения пиковых крутящих моментов.Можно ли использовать этот резерв с помощью конкретных вмешательств для повышения силы — это область будущих исследований.

Повторяющиеся сокращения максимального волевого усилия при травме спинного мозга человека: увеличение начального момента и снижение утомляемости

Задний план: Существенные данные указывают на большую мышечную усталость у людей с травмой спинного мозга (SCI) по сравнению со здоровыми контрольными субъектами при тестировании с использованием протоколов электростимуляции.В нескольких исследованиях изучалась степень волевого утомления при неполно двигательной ТСМ.

Методы: Повторные изометрические сокращения разгибателей колена с максимальным волевым усилием (MVE) были выполнены у 14 субъектов с неполноценной двигательной системой SCI и у 10 интактных субъектов. Субъекты выполнили 20 повторных, прерывистых MVE (5 секунд сокращения / 5 секунд отдыха) с записанными моментами KE и электромиографической (ЭМГ) активностью бедра.

Результаты: Пиковый крутящий момент KE снизился до 64% ​​от исходного значения MVE при повторных попытках у контрольных субъектов. И наоборот, пациенты с травмой спинного мозга увеличили пиковый крутящий момент во время первых 5 сокращений на 15%, с небольшими признаками усталости после 20 повторных попыток. Увеличение пиковых крутящих моментов KE и скорости увеличения крутящего момента во время первых 5 сокращений было связано в первую очередь с увеличением ЭМГ-активности четырехглавой мышцы, а не со снижением совместной активации сгибателей коленного сустава.Наблюдаемое начальное увеличение максимального крутящего момента зависело от волевой активации субъекта и было постоянным в один и тот же или разные дни, что указывает на небольшой вклад обучения или адаптации в условия тестирования. Устойчивые MVE не вызвали существенного увеличения пиковых крутящих моментов KE по сравнению с повторяющимися прерывистыми усилиями.

Выводы: Эти данные выявили заметное отклонение от ожидаемых результатов повышенной утомляемости у субъектов с травмой спинного мозга и могут быть результатом сложных взаимодействий между механизмами, лежащими в основе спастической двигательной активности, и изменениями внутренних свойств мотонейронов.

От мотивации к силе воли

1. Популярность Юлия Цезаря была угрозой для римского сената, который приказал ему распустить свою армию, а затем разбил лагерь к северу от небольшого ручья, называемого Рубиконом. Древний закон запрещал любому генералу переходить Рубикон и входить в Италию с постоянной армией. Несмотря на то, что Цезарь знал, что это измена, 11 января 49 г. до н. Э. Он сознательно перешел через границу. Как только он это сделал, пути назад уже не было; гражданская война была неизбежна.С этого момента у Цезаря была единственная цель: выиграть войну.

2. До Второй мировой войны Германия была центром научных исследований в области психологии. Фрейд и Юнг оставили в наследство талантливых психологов. Нарцисс Ах была одной из самых выдающихся. Его эксперименты ясно показали различие между мотивацией (состоянием желания) и волей (состоянием, в котором мотивация превращается в непоколебимую, решительную приверженность). К сожалению, язык воли и воли стал центральным принципом нацистской идеологии, хотя нацисты основывали свои взгляды не на психологии воли, а на философии, особенно Шопенгауэра и Ницше.После войны идеи Ака о воле были отброшены вместе с дискредитированной идеологией. Однако концепция воли Аха отличалась от нацистской. В отличие от Шопенгауэра, который считал его отличным от разума и превосходящим его, Ах рассматривал участие человеческой воли (воли) как сильнейшую силу человеческого поведения, силу, которая существовала с разумом и за его пределами и характеризовалась обязательством, выходящим за рамки мотивации или побуждения. удовлетворение поверхностных желаний. См. Н. Ах, «Über den Willensakt und das Temperament: Eine Experimentelle Untersuchung (О действии воли и темперамента: экспериментальное исследование)» (Лейпциг: Quelle & Meyer, 1910).

Х. Хекхаузен проанализировал использование слов will и volition в «Psychological Abstracts». Он обнаружил, что в конце 19-го и начале 20-го века они были ключевыми словами психологической литературы, но с 1930 года начался быстрый спад. К 1945 году термин volition больше не использовался, а will исчез. к 1970 г. См. Х. Хекхаузен, «Perspektiven der Psychologie des Wollens (Перспективы психологии воли)», в «Jenseits des Rubikon: Der Wille in den Humanwissenschaften (За пределами Рубикона: Воля в гуманитарных науках)», ред. .Х. Хекхаузен, П. Голлвитцер и Ф.Е.Вайнерт (Берлин и Гейдельберг: Springer-Verlag, 1987): 143–175.

3. Х. Брух и С. Гошал, «Остерегайтесь занятого менеджера», Harvard Business Review 80 (февраль 2002 г.): 62–69.

4. См. Дж. Пфеффер и Р.И. Саттон, «Пробел в знаниях и действиях» (Бостон: издательство Harvard Business School Press, 1999), 7–28.

5. E.L. Деси с К. Фласте, «Почему мы делаем то, что делаем: понимание самомотивации» (Нью-Йорк: Патнэм, 1995), 44–56; и К.В. Томас, «Внутренняя мотивация на работе: создание энергии и приверженности» (Сан-Франциско: Берретт-Келер, 2000).

6. Дж. Коллинз, «От хорошего к великому: почему одни компании делают рывок, а другие — нет» (Нью-Йорк: HarperBusiness, 2001), 30–33.

7. 919 30 PM Голлвитцер, Х. Хекхаузен и Х. Ратайчак, «От взвешивания к волеизъявлению: подход к принятию решения об изменении посредством пред- или пост-принятия решения», «Организационное поведение и процессы принятия решений людьми» 45 (февраль 1990 г.): 41–65.

8. Х. Хекхаузен и П.М. Голлвитцер, «Содержание мысли и когнитивное функционирование в мотивационных и волевых состояниях разума», «Мотивация и эмоции» 11 (июнь 1987 г.): 101–120.

9. См. С. Аргирис в «Рассуждение, обучение и действие: индивидуальный и организационный» (Сан-Франциско: Джосси-Басс, 1982), 102–103.

10. Х. Бинсвангер, «Воля и когнитивная саморегуляция», Организационное поведение и процессы принятия решений человеком 50 (декабрь 1991 г.): 154–178.

11. Дж. Куль, «Контроль действий: поддержание мотивационных состояний», в «Мотивация, намерение и воля», под ред. F. Halisch и J. Kuhl (Берлин и Гейдельберг: Springer-Verlag, 1987), 279–291.

12. Х. Левенталь, К.Р. Шерер, «Отношение эмоции к познанию: функциональный подход к семантическому противоречию», «Познание и эмоция» 1 (март 1987 г.): 3–28; и С. Тейлор и С.К. Шнайдер, «Преодоление и моделирование событий», Social Cognition 7 (1989): 174–194.

13. А. Бандура, «Механизм самоэффективности в человеческой деятельности», Американский психолог 37 (февраль 1982 г.): 122–147.

14. П. Кестенбаум и П. Блок, «Свобода и ответственность на работе: применение философского понимания к реальному миру» (Сан-Франциско: Jossey-Bass / Pfeiffer, 2001).

15. Дж. Куль, «Волевые посредники когнитивной согласованности поведения: процессы саморегулирования и действие в сравнении с ориентацией на государство», в «Управление действием: от познания к поведению», под ред.Дж. Куль и Дж. Бекманн (Берлин: Springer-Verlag, 1985), 101–128.

16. Х. Минцберг, «Природа управленческой работы» (Нью-Йорк: HarperCollins, 1973), 28–35 и 178–179.

17. См. П. Сенге, «Пятая дисциплина: искусство и практика обучающейся организации» (Нью-Йорк: Валюта / Даблдей, 1990), 141–145.

18. Х. Минцберг, «Управленческая работа: сорок лет спустя», в «Поведение руководителей», изд. С. Карлсон (Упсала, Швеция: Acta Universitatis Upsaliensis, 1991), 97–120.

19. См. T.E. Беккер, «Фокусы и основы приверженности: стоит ли делать различия?» Журнал Академии управления 35 (март 1992 г.): 232–244.

Влияние волевого усилия на электромиографическую активность субментальной поверхности при здоровом глотании

1.

Мишу Э., Хэмди С. Кортикальный вклад в контроль глотания. Curr Opin Otolaryngol Head Neck Surg. 2009. 17 (3): 166–71. https://doi.org/10.1097/MOO.0b013e32832b255e.

Артикул PubMed Google Scholar

2.

Kahrilas PJ, Logemann JA, Krugler C, Flanagan E. Произвольное увеличение отверстия верхнего сфинктера пищевода во время глотания. Американский журнал физиологии желудочно-кишечного тракта и физиологии печени. 1991; 260 (3): G450–6.

CAS Статья Google Scholar

3.

Уиллер-Хегланд К., Розенбек Дж. К., Сапиенца К. М.. Субментальная пЭМГ и движение подъязычной кости во время маневра Мендельсона, глотания с усилием и силовой тренировки выдыхательных мышц.J Speech Lang Hear Res. 2008; 51: 1072–87. https://doi.org/10.1044/1092-4388(2008/07-0016).

Артикул PubMed Google Scholar

4.

Pouderoux P, Kahrilas PJ. Модуляция силы деглютирующего языка в зависимости от воли, объема и вязкости у людей. Гастроэнтерология. 1995. 108 (5): 1418–26. https://doi.org/10.1016/0016-5085(95)

-8.

CAS Статья PubMed Google Scholar

5.

Кларк Х.М., Шелтон Н. Тренировочные эффекты глотания с усилием в трех условиях упражнений. Дисфагия. 2014. 29 (5): 553–63. https://doi.org/10.1007/s00455-014-9544-7.

Артикул PubMed Google Scholar

6.

Logemann JA. Оценка и лечение нарушений глотания. 2-е изд. Остин, Техас: PRO-ED; 1998.

Google Scholar

7.

Лазарус С., Логеманн Дж. А., Сонг С. В., Радемейкер А., Карилас П. Дж..Влияние произвольных маневров на функцию основания языка при глотании. Фолиа Фониатр Логоп. 2002; 54: 171–6.

Артикул Google Scholar

8.

Гарсия Дж., Хакель М., Лазарус С. Неожиданные последствия чрезмерного глотания: отчет о конкретном исследовании. Журнал медицинской патологии речи и языка. 2004. 12 (2): 59–66.

Google Scholar

9.

Хакаби М.Л., Ламвик К., Джонс Р.Неправильное определение последовательности глотки при дисфагии: характеристики, реабилитационный ответ и этиологические предположения. J Neurol Sci. 2014; 343 (1–2): 153–8. https://doi.org/10.1016/j.jns.2014.05.064.

CAS Статья PubMed Google Scholar

10.

Molfenter SM, Hsu C-Y, Lu Y, Lazarus CL. Изменения физиологии глотания в результате интенсивного глотания у здоровых пожилых людей. Дисфагия. 2018; 33 (3): 380–8. https://doi.org/10.1007 / s00455-017-9863-6.

Артикул PubMed Google Scholar

11.

Nicosia MA, Hind JA, Roecker EB, Carnes M, Doyle J, Dengel G, a., And Robbins, J. Возрастное влияние на временную эволюцию изометрического давления и давления при глотании. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2000. 55 (11): M634–40. https://doi.org/10.1093/gerona/55.11.M634.

CAS Статья PubMed Google Scholar

12.

Тодд Дж.Т., Линценич ЧР, Батлер С.Г. Изометрическая и глотательная сила языка у здоровых взрослых. Ларингоскоп. 2013. 123 (10): 2469–73. https://doi.org/10.1002/lary.23852.

Артикул PubMed Google Scholar

13.

Athukorala RP, Jones RD, Sella O, Huckabee M-L. Обучение навыкам реабилитации глотания у пациентов с болезнью Паркинсона. Arch Phys Med Rehabil. 2014. 95 (7): 1374–82. https://doi.org/10.1016/j.apmr.2014.03.001.

Артикул PubMed Google Scholar

14.

Хакаби М.Л., Ламвик-Гоздзиковска К. Пересмотр реабилитации при нейрогенной дисфагии: усиление навыков глотания. Текущие отчеты по физической медицине и реабилитации. 2018; 6 (3): 186–91. https://doi.org/10.1007/s40141-018-0193-x.

Артикул Google Scholar

15.

Стил С.М., Бейли Г.Л., Polacco REC, Хори С.Ф., Мольфентер С.М., Ошалла М., Йейтс Э.М.Результаты тренировки силы давления языка и точности при дисфагии после приобретенной черепно-мозговой травмы. Int J Speech Lang Pathol. 2013. 15 (5): 492–502. https://doi.org/10.3109/17549507.2012.752864.

Артикул PubMed PubMed Central Google Scholar

16.

Хакаби М.Л., Батлер С.Г., Барклай М., Джит С. Электромиографические измерения субментальной поверхности и глоточного давления при нормальном глотании с усилием. Arch Phys Med Rehabil.2005. 86 (11): 2144–9. https://doi.org/10.1016/j.apmr.2005.05.005.

Артикул PubMed Google Scholar

17.

Бенфилд Дж. К., Эвертон Л. Ф., Бат ПМ, Англия TJ. Улучшает ли терапия с биологической обратной связью глотание у взрослых с дисфагией? Систематический обзор и метаанализ. Arch Phys Med Rehabil. 2019; 100 (3): 551–61.

Артикул Google Scholar

18.

Брайант М.Биологическая обратная связь в лечении выбранного пациента с дисфагией. Дисфагия. 1991. 6 (3): 140–4. https://doi.org/10.1007/BF02493516.

CAS Статья PubMed Google Scholar

19.

Хакаби М.Л., Каннито М. Результаты реабилитации глотания при хронической стволовой дисфагии: ретроспективная оценка. Дисфагия. 1999; 14: 93–109.

CAS Статья Google Scholar

20.

Степп, К. Э., Бриттон, Д., Чанг, К., Мерати, А. Л., и Мацуока, Ю. (2011). Возможность использования игровой электромиографической биологической обратной связи для реабилитации при дисфагии. 5-я Международная конференция IEEE / EMBS по нейронной инженерии , 233–236. Doi: https: //doi.org/10.1109/NER.2011.5₀

21.

Селла, О. (2012). «Навыки против силы в обучении глотанию: нейрофизиологические, биомеханические и структурные оценки» (докторская диссертация, Кентерберийский университет, Крайстчерч, Новая Зеландия).Doi: https: //doi.org/10.26021/7530

22.

Ney DM, Weiss JM, Kind AJH, Robbins J. Senescent Swallowing: Impact, Strategies, and Interventions. Nutr Clin Pract. 2009. 24 (3): 395–413. https://doi.org/10.1177/0884533609332005.

Артикул PubMed PubMed Central Google Scholar

23.

Стил К.М. Оптимальные подходы к измерению функционального резерва давления в язык. Журнал исследований старения. 2013. https: // doi.org / 10.1155 / 2013/542909.

Артикул PubMed PubMed Central Google Scholar

24.

Роббинс Дж., Левин Р., Вуд Дж., Рокер Э. Б., Лушей Э. Влияние возраста на формирование языкового давления как фактор риска дисфагии. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 1995; 50A (5): M257–62. https://doi.org/10.1093/gerona/50A.5.M257.

Артикул Google Scholar

25.

Йейтс Э.М., Стил С.М., Пеллетье, Калифорния.Давление на язык и электромиография субментальной поверхности измеряют во время проглатывания слюны без усилий и без усилий у здоровых женщин. Am J Speech Lang Pathol. 2010. 19 (3): 274–81. https://doi.org/10.1044/1058-0360(2010/09-0040).

Артикул PubMed Google Scholar

26.

Хинд Дж. А., Никосия М. А., Рокер Э. Б., Карнес М. Л., Роббинс Дж. Сравнение попыток глотания с усилием и без усилий у здоровых людей среднего и пожилого возраста. Arch Phys Med Rehabil.2001. 82 (12): 1661–5. https://doi.org/10.1053/apmr.2001.28006.

CAS Статья PubMed Google Scholar

27.

Витте У., Хакаби М.Л., Дельтген С.Х., Гамбли Ф., Робб М. Влияние сильного глотания на фарингеальные манометрические измерения во время глотания слюны и воды у здоровых участников. Arch Phys Med Rehabil. 2008. 89 (5): 822–8. https://doi.org/10.1016/j.apmr.2007.08.167.

Артикул PubMed Google Scholar

28.

Pearson WG, Langmore SE, Yu LB, Zumwalt AC. Структурный анализ мышц, поднимающих подъязычный комплекс. Дисфагия. 2012. 27 (4): 445–51. https://doi.org/10.1007/s00455-011-9392-7.

Артикул PubMed PubMed Central Google Scholar

29.

Степп CE. Поверхностная электромиография для систем речи и глотания: измерение, анализ и интерпретация. J Speech Lang Hear Res. 2012; 55: 1232–47. https://doi.org/10.1044 / 1092-4388 (2011 / 11-0214) а.

Артикул PubMed Google Scholar

30.

Doeltgen SH, Ong E, Scholten I, Cock C, Omari T. Биомеханическая количественная оценка маневра Мендельсона и попыток глотания на глоточно-пищеводную функцию. Отоларингология-хирургия головы и шеи. 2017; 157 (5): 816–23. https://doi.org/10.1177/0194599817708173.

Артикул PubMed Google Scholar

31.

Huckabee M-L, Стил CM. Анализ языкового вклада в электромиографические измерения субментальной поверхности и глоточное давление во время глотания с усилием. Arch Phys Med Rehabil. 2006. 87 (8): 1067–72. https://doi.org/10.1016/j.apmr.2006.04.019.

Артикул PubMed Google Scholar

32.

Crary MA, Carnaby-Mann GD, Groher ME. Биомеханические корреляты сигналов поверхностной электромиографии, полученных при глотании здоровыми взрослыми людьми.J Speech Lang Hear Res. 2006. 49 (1): 186–93. https://doi.org/10.1044/1092-4388(2006/015).

Артикул PubMed Google Scholar

33.

Crary MA, Carnaby GD, Groher ME. Идентификация событий глотания по сигналам пЭМГ, полученным от здоровых взрослых. Дисфагия. 2007. 22 (2): 94–9. https://doi.org/10.1007/s00455-006-9059-y.

Артикул PubMed Google Scholar

34.

Ercolin B, Sassi FC, Mangilli LD, Mendonça LIZ, Limongi SCO, De Andrade CRF. Оральные моторные движения и глотание у больных миотонической дистрофией 1 типа. Дисфагия. 2013. 28 (3): 446–54. https://doi.org/10.1007/s00455-013-9458-9.

Артикул PubMed Google Scholar

35.

Перлман А., Палмер П., Маккалок Т., Вандаэле Д. Электромиографическая активность гортанных, глоточных и подподбородочных мышц человека во время глотания.J Appl Physiol. 1999. 86 (5): 1663–9.

CAS Статья Google Scholar

36.

Ng KB, Jones RD, Hernandez EG, Macrae P, Huckabee M-L. Классификация пациентов с инсультом и дисфагией на подгруппы на основе паттернов силы субментальных мышц и нарушений навыков. Arch Phys Med Rehabil. 2020. https://doi.org/10.1016/j.apmr.2020.11.014.

Артикул PubMed Google Scholar

37.

Molfenter SM, Стил CM. Временная изменчивость в литературе по глотанию. Дисфагия. 2012; 27: 162–77. https://doi.org/10.1007/s00455-012-9397-x.

Артикул PubMed PubMed Central Google Scholar

38.

Хара К., Тохара Х., Кобаяши К., Ямагути К., Йошими К., Накане А., Минакучи С. Возрастное снижение силы глотательных мышц у мужчин и женщин в возрасте 20–89 лет: поперечный разрез исследование давления языка и силы открывания челюсти с участием 980 человек.Arch Gerontol Geriatr. 2018; 78 (май): 64–70. https://doi.org/10.1016/j.archger.2018.05.015.

Артикул PubMed Google Scholar

39.

Crary MA, Carnaby-Mann GD, Groher ME, Helseth E. Функциональные преимущества терапии дисфагии с использованием дополнительной биологической обратной связи sEMG. Дисфагия. 2004; 19: 160–4. https://doi.org/10.1007/s00455-004-0003-8.

Артикул PubMed Google Scholar

40.

Бюлов М., Олссон Р., Экберг О. Видеоманометрический анализ надгортанного глотания, глотания с усилием и подбородка у пациентов с дисфункцией глотки. Дисфагия. 2001. 16 (3): 190–5. https://doi.org/10.1007/s00455-001-0065-9.

Артикул PubMed Google Scholar

41.

Дэниэлс С.К., Шредер М.Ф., ДеДжордж П.К., Кори Д.М., Розенбек Дж.С. Влияние словесного сигнала на поток болюса при глотании. Am J Speech Lang Pathol. 2007. 16 (2): 140–7.https://doi.org/10.1044/1058-0360(2007/018).

Артикул PubMed Google Scholar

Отделение собственной воли от внешней мотивации

Abstract

Понимание мотивационных процессов может быть получено путем изучения показателей готовности прилагать усилия для получения вознаграждения, которые были связаны с нейропсихиатрическими симптомами ангедонии и апатии. Однако, в то время как большая часть работы была сосредоточена на разработке моделей мотивации, основанных на классических задачах, связанных с внешними уровнями усилий для вознаграждения, меньше внимания уделялось вопросу самогенерируемой мотивации или воли.Мы разработали задачу, направленную на определение отдельных показателей мотивации, генерируемой самими и извне, с двумя вариантами задач для физических и когнитивных усилий, и стремились протестировать и подтвердить этот показатель на двух популяциях здоровых добровольцев (N = 27 и N = 28). Как и в предыдущих отчетах, сигмовидная функция лучше всего соответствовала данным о вознаграждении за усилия, чем линейная модель или модель Вейбулла. Индивидуальные формы сигмовидной функции определялись двумя свободными параметрами: смещением (количество вознаграждения, необходимое для инициирования усилий) и нечувствительностью к вознаграждению (величина увеличения вознаграждения, необходимая для ускорения затрат усилий).Как для физического, так и для когнитивного усилия смещение было выше в самогенерируемом состоянии, что указывает на меньшее инициирование самогенерируемого волевого усилия по сравнению с инициированием внешнего усилия во всех областях усилий. Предубеждение против инициирования начального усилия в самогенерированном состоянии было связано с определенной мерой предвосхищающей ангедонии. Только для физических усилий нечувствительность к вознаграждению была также выше в состоянии самогенерируемой мотивации по сравнению с состоянием мотивации, генерируемой извне, что указывает на более низкое ускорение самогенерируемых усилий.Эта работа обеспечивает новую объективную меру самогенерируемой мотивации, которая может дать представление о механизмах ангедонии и связанных с ней симптомах.

Образец цитирования: Моррис Л.С., Норбери А., Смит Д.А., Харрисон Н.А., Вун В., Марроу Д.В. (2020) Отделение самогенерируемой воли от внешней мотивации. PLoS ONE 15 (5): e0232949. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0232949

Редактор: Даррелл А. Уорти, Техасский университет A&M, США

Поступила: 5 ноября 2019 г .; Принят в печать: 24 апреля 2020 г .; Опубликован: 19 мая 2020 г.

Авторские права: © 2020 Morris et al.Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Доступность данных: Данные доступны по адресу https://github.com/laurelmorris/data.

Финансирование: Финансирование этой работы было предоставлено грантом K01Mh220433 (PI: LS Morris) Национального института психического здоровья (NIMH) Национальных институтов здравоохранения (NIH).Авторы полностью несут ответственность за содержание и не обязательно отражают официальную точку зрения NIH или NIMH. Дополнительное финансирование было предоставлено Лабораторией устойчивости человека Эренкранца, входящей в состав Центра изучения и лечения депрессии и тревоги при Медицинской школе Икана на горе Синай. В.В. — старший научный сотрудник Совета медицинских исследований (MR / P0078747). Дополнительная поддержка была предоставлена ​​грантом Wellcome Trust Fellowship для VV (093705 / Z / 10 / Z) и NAH (WT093881MA).

Конкурирующие интересы: За последние 5 лет доктор Мерроу предоставлял консультационные услуги и / или входил в состав консультативных советов компаний Allergan, Boehreinger Ingelheim, Clexio Biosciences, Fortress Biotech, FSV7, Global Medical Education (GME), Impel Neuropharma , Janssen Research and Development, Medavante-Prophase, Novartis, Otsuka и Sage Therapeutics. В течение последних 12 месяцев доктор Мерроу оказывал консультационные услуги и / или входил в состав консультативных советов компаний Boehreinger Ingelheim, Clexio Biosciences, Global Medical Education (GME) и Otsuka.Доктор Мерроу упоминается в заявке на патент на нейропептид Y для лечения расстройств настроения и тревожных расстройств, а также в заявке на патент на использование эзогабина и других средств, открывающих каналы KCNQ, для лечения депрессии и связанных с ней состояний. Медицинская школа Икана (работодатель доктора Мерроу) указана в патенте и заключила лицензионное соглашение и будет получать выплаты, связанные с использованием кетамина или эскетамина для лечения депрессии. Медицинская школа Икана также упоминается в патенте, касающемся использования кетамина для лечения посттравматического стрессового расстройства.Доктор Мерроу не указан в этих патентах и ​​не будет получать никаких платежей. Это не влияет на нашу приверженность политике PLOS ONE в отношении обмена данными и материалами. Остальные авторы заявляют об отсутствии конфликтов.

Введение

Нейропсихиатрические симптомы ангедонии и апатии можно концептуализировать как снижение мотивации к физической, когнитивной или эмоциональной активности. Понимание мотивационных процессов может быть получено путем изучения мер готовности прилагать усилия для получения вознаграждения, обычно измеряемых у разных видов с использованием фиксированного или прогрессивного соотношения принудительного выбора, задач принятия / отклонения и двойных альтернатив [1–3] для физических или когнитивных усилий. [4].Измерения мотивации с использованием этих парадигм были связаны с депрессией [3] и были включены в качестве критической области в структуру критериев исследовательской области (RDoC) [5], действуя как трансдиагностическая конструкция, охватывающая несколько областей измерения симптомов.

Однако, хотя большая часть работы была сосредоточена на разработке моделей мотивации, основанных на этих классических задачах, связанных с внешними уровнями усилий для вознаграждения, меньше внимания уделялось вопросу самогенерируемой мотивации.Модели обучения с подкреплением не разделяют внешние и внутренние сигналы вознаграждения [6], и пока имеется мало убедительных доказательств в поддержку диссоциативных нейронных механизмов с помощью нейровизуализации [7]. Доказательства нейронного различия между самопроизвольной и внешней мотивацией получены из исследований пациентов с поражениями базальных ганглиев, у которых развивается « психическая акинезия », трудности с инициированием самопроизвольных действий, но которые не проявляют никаких трудностей при выполнении сложных когнитивных и физических задач. по запросу извне [8].Эта специфическая сложность «воли» или самогенерируемой воли к инициированию действия поддерживает отличие от мотивации, генерируемой извне, стимулированной окружающей средой побуждения к инициированию действия. Это произвольное нарушение было связано с депрессивными симптомами [9]. В самом деле, перекрывающиеся домены симптомов апатии и ангедонии могут быть разбиты на составляющие когнитивные процессы, включая раннюю фазу выработки альтернативы, которая может быть самогенерируемой или вызванной окружающей средой [1].Однако сравнительно небольшое количество исследований посвящено этому различию [10], и не существует объективных когнитивных мер, которые отделяют самогенерируемую волю от порожденной извне мотивации.

Здесь мы разработали объективную задачу, которая направлена ​​на определение отдельных показателей самогенерируемой и внешней мотивации, основываясь на большом количестве литературы, в которой мотивация измеряется как готовность прилагать усилия для получения денежного вознаграждения [3,11–13]. Мы стремились протестировать и подтвердить два варианта этого показателя (с использованием физических или когнитивных усилий) в двух популяциях здоровых добровольцев.Подобно предыдущим исследованиям [13,14], мы смоделировали вознаграждение с помощью кривых дисконтирования усилий, используя сигмовидную функцию, которая дает две основные характеристики кривой: нечувствительность к вознаграждению и смещение, которые можно напрямую сравнивать между условиями. В первую очередь мы ожидали, что мотивация, созданная самими собой и извне, может быть отдельно измерена и разделена внутри испытуемых. Во-вторых, измеряли размерную конструкцию ангедонии. В целом ангедонию можно разделить на фазы предвкушения и потребления, например, используя шкалу временного переживания удовольствия (TEPS), которая надежно дает двухфакторное решение для упреждающих и завершающих аспектов ангедонии [15,16].Антиципаторная ангедония связана с мотивацией у людей с депрессией [17]. Поэтому на исследовательском уровне мы ожидали, что мотивация, генерируемая самим собой, а не извне, будет связана с размерными мерами упреждающей ангедонии у здоровых добровольцев.

Методы

Эксперимент 1

Участников.

Группа здоровых добровольцев была отобрана через Центр депрессии и тревожности Медицинской школы Икан на горе Синай, США.Возраст испытуемых составлял от 18 до 65 лет, и они не имели каких-либо психических расстройств в настоящее время или в течение всей жизни, как определено в структурированном клиническом интервью по DSM-V Axis Disorders (SCID-V), проведенном обученным оценщиком [18]. Субъекты были исключены, если у них было нестабильное соматическое заболевание, история неврологических заболеваний, расстройство нервного развития / нейрокогнитивное расстройство или положительный результат токсикологического теста мочи. Все испытуемые прошли когнитивное тестирование. Подгруппа субъектов заполнила шкалу самооценки ангедонии (TEPS) в тот же день.Все данные были собраны на основании письменного информированного согласия, одобренного институциональным наблюдательным советом (IRB). Все испытуемые получили компенсацию за свое время.

Задание на внутреннюю-внешнюю мотивацию (физическое усилие).

Задача на внутреннюю и внешнюю мотивацию (IMT) для физических усилий — это 15-минутная задача принятия решений с дисконтом усилий, запрограммированная с помощью программного обеспечения PsychoPy [19]. Перед тем как приступить к выполнению задания, испытуемые прошли обучение в индивидуальном темпе. Во время выполнения задания испытуемые принимали решения о том, сколько работы они готовы выполнить за разную сумму денег.Работа представляет собой простую задачу быстрого нажатия левой и правой кнопок клавиатуры для перемещения визуальной панели вверх по экрану компьютера в целевое положение, для чего требуется от 3 до 70 нажатий кнопок (рис. 1A). Деньги колеблются от 0,25 до 2,00 долларов. Во внешних условиях субъекты реагируют нажатием Y (да) или N (нет) на клавиатуре. Во внутреннем состоянии субъекты позиционируют полосу, чтобы указать максимальный объем работы, которую они будут выполнять для каждого вознаграждения (рис. 1A). Это было повторено для 128 испытаний и позволяет оценить, насколько человек готов к физическим усилиям за вознаграждение.Испытания внутреннего и внешнего состояния чередовались, а время реакции определялось в индивидуальном темпе. Тридцать процентов испытаний приводят к работе. На протяжении всего задания обратной связи не поступало. Испытуемых проинструктировали, что чем больше они « работают », тем больше у них шансов получить деньги, что существует скрытый порог объема работы, необходимой на протяжении всего задания, и в конце задания один из их ответов будет случайным. выбрано и выплачено. Фактически, все испытуемые получили максимальную сумму в конце исследования.Внутреннее состояние отражает самопроизвольную мотивацию или волю, тогда как внешнее условие отражает внешнюю мотивацию.

Рис. 1. Различия между самопроизвольной и внешней мотивацией при выполнении задачи внутренней и внешней мотивации.

A: Задача внутренней и внешней мотивации (IMT) — это 15-минутная задача по принятию решений, в которой не учитываются усилия. Работа включает нажатие кнопок на клавиатуре (3–70), которые перемещают визуальную панель в целевую позицию для получения денежного вознаграждения (0 долларов США).От 25 до 2,00 долларов). Во внешних условиях субъекты принимают / отклоняют нажатия клавиш Д / Н. Во внутреннем состоянии субъекты устанавливают полосу, чтобы указать объем работы, которую они будут выполнять. Тридцать процентов испытаний приводят к работе. B: сигмовидная функция лучше всего подходит для данных о вознаграждении за усилия, чем линейная модель или модель Вейбулла, когда условия были объединены (слева) и разделены (справа). C: схематическое изображение двух свободных параметров, вычисленных после подбора сигмовидной модели: чувствительность к вознаграждению, управляющая наклоном функции, которая представляет нечувствительность усилий, реагирующих на увеличение единицы предлагаемого вознаграждения, и смещение (параметр перевода влево-вправо), который управляет индивидуальная предвзятость в пользу или в сторону от затраченных усилий.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0232949.g001

Эксперимент 2

Студенты колледжа из здоровых добровольцев были набраны через Медицинскую школу Брайтона и Сассекса, Великобритания. Субъекты были старше 18 лет и не страдали какими-либо заболеваниями, текущими или пожизненными психическими расстройствами, как определено Краткой оценкой психического состояния [20]. Все испытуемые выполнили когнитивную задачу и опросник депрессии Бека (BDI) [21]. Исследование было одобрено комитетом по этике исследований Кембриджского университета, и все испытуемые получили компенсацию за потраченное время.

Задание на внутреннюю-внешнюю мотивацию (познавательное усилие).

Для варианта IMT с когнитивными усилиями участников сначала попросили выполнить версию задачи на умственное усилие (последовательные тройки) [22,23], в которой их просили считать в обратном порядке от 200 по 3 вслух в течение 1 минуты. . Это экспериментальное задание на счет с усилиями было повторено 3 раза. Затем испытуемых просили указать количество времени в минутах, которое они были бы готовы потратить на выполнение этой задачи для увеличения суммы денежного вознаграждения (от 1 до 500 фунтов стерлингов) с помощью анкеты.Как и в случае с IMT, во внешних условиях участникам было предоставлено определенное количество времени (1–200 минут), на которое они ответили Y (да) или N (нет). Было выбрано максимальное количество усилий для каждого вознаграждения и введено в последующий анализ. Во внутреннем состоянии участники могли вводить любое количество минут с той же денежной величиной. Однако во внутреннем состоянии не было верхней границы минут, и несколько участников указали более 200 минут для вознаграждения выше 200 фунтов стерлингов.Поэтому эти величины были исключены из анализа, чтобы позволить прямое сравнение между внутренними и внешними условиями.

Моделирование и статистика

Для того, чтобы количественно оценить взаимосвязь между усилиями и вознаграждением в наших выборках и определить, как на это могут повлиять внутренние и внешние условия мотивации, мы сопоставили несколько возможных психометрических функций с данными задачи. Линейные, сигмоидальные функции и функции Вейбулла были подогнаны под кривые дисконтирования усилий к вознаграждению для каждого условия для испытуемого с использованием вариационного байесовского подхода к инверсии модели, реализованного в наборе инструментов VBA [24] (доступен на mbb-team.github.io/VBA-toolbox), запустите в MATLAB R2019a. Чтобы уменьшить вероятность выбросов значений для любых индивидуальных оценок параметров, аппроксимация кривой была выполнена в рамках структуры смешанных эффектов. В частности, после первого раунда инверсии модели индивидуальные апостериорные оценки параметров использовались для аппроксимации распределения населения, из которого были взяты эти значения (предполагалось, что они являются гауссовскими), которые затем использовались как предварительные для следующего раунда вывода, процесса, который повторяли до схождения (без дальнейшего увеличения вероятности на уровне группы).Поскольку в этот процесс были включены данные как из внешних, так и из внутренних условий мотивации, эта процедура, вероятно, будет консервативной в отношении различий в оценках параметров между экспериментальными условиями (поскольку все индивидуальные оценки параметров будут смещены в сторону среднего значения группы).

Для соотношения затраченных усилий (y) и предлагаемого вознаграждения (x) использовались следующие функции:

1. Линейный: где m — градиент, а c — параметр пересечения оси y
2. сигмовидная: где параметр смещения управляет преобразованием функции влево-вправо (смещение по отношению к приложению усилий для заданного количества вознаграждения), сигма — это градиент, регулирующий чувствительность к вознаграждению (увеличение усилия на увеличение предлагаемого вознаграждения за единицу).
3. Вейбулл: где L — задержка функции (определяющая минимальное вознаграждение, необходимое для начала затрат усилий), S регулирует резкость функции (чувствительность к вознаграждению), а A управляет асимптотой (предел количества усилий, которые будут увеличены для любого вознаграждения. предложенный).

Затем с помощью сравнения байесовской модели со случайными эффектами была выбрана функция наилучшего соответствия, связывающая усилие и вознаграждение [25]. Критическим показателем выхода для этого подхода к сравнению моделей является вероятность превышения или вероятность того, что эта конкретная модель встречается чаще, чем все другие модели в наборе для сравнения.Вероятность защищенного превышения является расширением этого показателя, скорректированным с учетом возможности того, что наблюдаемые различия в модельных доказательствах являются случайными [25]. То, что одна и та же функция наилучшим образом соответствовала данным в рамках внутренних и внешних исследований мотивации, было затем подтверждено путем выполнения выбора байесовской модели со случайными эффектами между условиями на тех же данных.

Чтобы проверить надежность оценок параметров на основе модели, был проведен анализ восстановления методом моделирования.Для каждого эксперимента N = 1000 случайных выборок были взяты из апостериорного распределения на уровне группы каждого параметра. Затем данные задачи были смоделированы для каждого набора параметров, выбранных случайным образом, с использованием функции набора инструментов VBA VBA_simulate (с использованием того же количества наблюдений и уровней вознаграждения, что и в экспериментальных данных для каждого эксперимента). Затем к смоделированным данным для каждого образца применялась инверсия модели. Наконец, фактические и восстановленные (оценочные) значения параметров сравнивались с использованием двумерных корреляций Пирсона.

Для обоих исследований оценки параметров из модели-победителя были получены для каждого условия для каждого испытуемого и введены в парные образцы t -тесты для сравнения между условиями. Эти параметры были дополнительно коррелированы (Pearson) с самооценкой показателей ожидания и потребления удовольствия (TEPS), маркерами обратной размерности предвосхищающей и консумматорной ангедонии, соответственно [15,16].

Результаты

Эксперимент 1

Двадцать семь здоровых добровольцев, набранных из местного населения, прошли ПКИ по физическим упражнениям.Данные по 1 субъекту были удалены из-за технических проблем, осталось 26 субъектов (возраст = 40,18 ± 10,1; 10 женщин).

Подобно предыдущим отчетам [13,14], сигмовидная функция лучше всего подходит для данных о вознаграждении за усилия, чем линейная модель или модель Вейбулла (вероятность защищенного превышения> 0,999, оценочная частота модели = 0,894, рис. 1B). Выбор межусловной байесовской модели подтвердил, что наиболее подходящая модель не различается между внешними и внутренними условиями (вероятность защищенного превышения для межусловной стабильности = 1.00). Сигмовидная модель обеспечила хороший учет индивидуальных функций вознаграждения за усилия для участников (среднее значение внешнего состояния r ² = 0,767 ± 0,20, среднее значение внутреннего состояния r ² = 0,805 ± 0,22). См. Таблицу S1 для подгонки отдельных моделей.

Индивидуальные формы сигмовидной функции регулируются двумя свободными параметрами: параметром обратного градиента, определяющим наклон функции, который представляет нечувствительность усилий, реагирующих на увеличение предлагаемого вознаграждения, и смещение (параметр сдвига влево-вправо), который управляет индивидуальным предвзятость в сторону или от затраченных усилий при заданном уровне вознаграждения (рис. 1C).См. Рис. S1 и S2 для получения дополнительной информации о наиболее подходящих параметрах.

Надежность оценок отдельных параметров, полученных на основе сигмовидной модели, оценивалась для каждого эксперимента с использованием анализа восстановления методом моделирования (см. Методы). Для эксперимента 1 корреляция между смоделированными и восстановленными оценками параметров для N = 1000 случайно выбранных выборок составила r = 0,899 для параметра чувствительности к вознаграждению (градиент) и r = 0,530 для параметра смещения.Для эксперимента 2 корреляции составляли r = 0,882 и r = 0,741 для параметров чувствительности к вознаграждению и смещения, соответственно. Таким образом, процедуры оценки параметров продемонстрировали приемлемую или хорошую надежность для наборов данных.

Наблюдались значительные различия между условиями как в нечувствительности к вознаграждению (обратный градиент, t-критерий парных выборок, t ₍₂₅₎ = 2,36, p = 0,026), так и в отклонении от затраченных усилий (t ₍₂₅₎ = 5,77, p = 5×10 ^-6 ), в которых внутреннее состояние было связано с более высокой нечувствительностью к вознаграждению и большим отклонением от затрат усилий по сравнению с внешним условием (рис. 2А).Возраст не коррелировал ни с одним из параметров, и не было различий, связанных с полом (p> 0,05).

Рис. 2. Различия между самопроизвольной и внешней мотивацией во время выполнения задачи внутренней и внешней мотивации для физических и когнитивных усилий.

А . При использовании IMT с физическим усилием оба параметра модели (нечувствительность к вознаграждению и смещение) значительно различались в зависимости от условий (нечувствительность к вознаграждению, t ₍₂₅₎ = 2,36, p = 0.026; смещение, t ₍₂₅₎ = 5,77, p = 5×10 ^-6 ). В . Что касается когнитивных усилий, то наблюдались существенные различия между условиями в отклонении от затраченных усилий (t ₍₂₇₎ = -2,703, p = 0,012), в то время как не было различий в нечувствительности к вознаграждению (t ₍₂₇₎ = 0,654, р = 0,519).

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0232949.g002

Самостоятельная мотивация, измеряемая отклонением от затрат усилий во внутреннем состоянии, коррелировала с ожиданием удовольствия (R = -0.395, p = 0,042), в то время как внешняя мотивация отсутствовала (R = -0,93, p = 0,348; разница в корреляциях: Z = 4,99, p = 5,9×10 ^-7 ) у N = 20 испытуемых, выполнивших самооценку. — заявленная мера удовольствия (рис. 3). Интересно, что обратное проявилось в нечувствительности к вознаграждению, которая была связана с получением удовольствия во внешнем состоянии (R = 0,401, p = 0,040), но не во внутреннем состоянии (R = -0,046, p = 0,423; разница в корреляциях: Z = 1.54, р = 0,12). Все показатели по условиям не коррелировали с недавним потреблением кофеина, приблизительным годовым доходом или тем, насколько трудно испытуемые сообщали о нажатии кнопки (p> 0,05).

Рис. 3. Объективные показатели самогенерируемой и внешней мотивации в сравнении с предвосхищающей и завершающейся ангедонией, о которой сообщают сами.

Самостоятельная мотивация к физическим усилиям, измеряемая по отклонению от затрат усилий во внутреннем состоянии, коррелировала с ожиданием удовольствия (R = -0.395, p = 0,042) у N = 20 человек. Нечувствительность к вознаграждению была связана с получением удовольствия во внешних условиях (R = 0,401, p = 0,040).

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0232949.g003

Эксперимент 2

Выборка из 28 здоровых добровольцев из колледжа также прошла тест на когнитивные способности (возраст = 20,71 ± 1,8; 22 женщины; BDI = 9,8 ± 10,2). Для сравнения с данными из эксперимента 1 сигмовидные кривые соответствовали функциям индивидуального выбора и когнитивных усилий (среднее значение внешних условий r ² = 0.741 ± 0,25, среднее значение внутреннего состояния r ² = 0,738 ± 0,27).

Подобно , Эксперимент 1 , наблюдались значительные различия между условиями в отклонении от затрачиваемых усилий (t ₍₂₇₎ = -2,703, p = 0,012, рис. 2B), в результате чего внутреннее состояние было связано с большим отклонением от затраты сил по сравнению с внешним состоянием. Тем не менее, не было никакой разницы в чувствительности к вознаграждению (t ₍₂₇₎ = 0,654, p = 0,519, рис. 2B), что свидетельствует о значительных различиях между самогенерируемым и внешне генерируемым инициированием , а не ускорением усилий в зависимости от усилия. домены.Связи между этими переменными и BDI не было (p> 0,05).

Обсуждение

Эта работа была направлена ​​на то, чтобы представить новую объективную задачу, которая способна разделить самопроизвольную и внешнюю мотивацию у людей. Мы показываем, что здоровые люди были готовы прилагать больше усилий, когда варианты были явными или создавались извне, по сравнению с тем, когда степень усилий создавалась самостоятельно. Как сумма вознаграждения, необходимая для инициирования усилия (смещение), так и величина увеличения вознаграждения, необходимого для ускорения затрат усилий (нечувствительность к вознаграждению), были выше в самогенерированном состоянии для физических усилий.Предвзятость в отношении инициирования начальных усилий наблюдалась также в отношении когнитивных усилий, что указывает на стойкую предвзятость в двух разных выборках здоровых добровольцев как в отношении небольшого, так и большого денежного вознаграждения, а также в области когнитивных и физических усилий. Во вторичном исследовательском анализе это предубеждение против начала физических усилий было связано с определенной мерой упреждающей ангедонии, а не консумматорной ангедонии. Эта работа обеспечивает новую объективную меру самогенерируемой мотивации, которая может дать представление о механизмах ангедонии и апатии.

В данном исследовании оценивались как когнитивные, так и физические усилия. Хотя можно различать нейронные корреляты моторного (первичная сенсомоторная кора) и когнитивного (нижняя теменная и дорсолатеральная префронтальная кора) усилия, одно исследование продемонстрировало, что эффективность обоих можно предсказать с помощью одинаковой мотивационной системы, представленной вентральным полосатым телом [26 ]. В том же исследовании не удалось выделить ни одну мотивационную систему, которая единолично обслуживает когнитивные или моторные усилия, но чаще всего управляет обоими [26].В самом деле, ошибка прогноза дофамина в вентральном полосатом теле [27,28], как предполагалось, действует не как сигнал обновления вознаграждения, а скорее как мотивационный сигнал [29], при этом мезолимбическая дофаминергическая система связана с «желанием», а не с «симпатией». [7,30] и принятия решений на основе усилий [31]. Интересно, что недавнее исследование [32] предоставляет обновленную информацию о традиционных свойствах обучения с подкреплением активности дофаминовых нейронов среднего мозга, демонстрируя кодирование распределений вероятностей исходов, а не единственное среднее значение ошибки предсказания как таковое.Тем не менее, как это сводится к выбору и инициированию действия, еще предстоит определить. В более широком масштабе, посредством функциональных взаимодействий, брюшное полосатое тело может рекрутировать скорлупу для двигательных усилий и хвостатое тело для когнитивных усилий [26]. В самом деле, модуляция функции вентрального полосатого тела у нечеловеческих приматов снижает количество самогенерируемых действий для получения вознаграждения [33], а дофаминергическая функция определяет как ценность, так и силу, связанную с выбранным действием [34,35]. Следовательно, мы ожидаем, что хотя обе формы самогенерируемой и внешней мотивации будут задействовать вентральную стриатальную дофаминовую функцию, она может быть задействована преимущественно во время самогенерируемого мотивационного выбора.Интересно, что стимуляция дофаминергических проекций из вентральной тегментальной области (VTA) в вентральное полосатое тело и медиальную префронтальную кору, по-видимому, увеличивает самогенерируемую мотивацию или энергию [36], предполагая нейронный путь, с помощью которого может генерироваться самостоятельная мотивация.

В то время как предвзятость в отношении инициирования начального усилия была выше в самогенерируемом состоянии по сравнению с внешним порожденным условием в обеих областях усилий, нечувствительность к вознаграждению была выше только для самопроизвольных выборов в области физических усилий.Кроме того, внешнее ускорение физических усилий было связано с получением награды. Частично это можно объяснить разными нейронными вычислительными механизмами, поддерживающими каждый тип усилий. Дофамин модулирует распределение физических усилий, но играет меньшую роль в распределении когнитивных усилий [37]. Таким образом, ускорение самогенерируемых усилий в области физического усилия может регулироваться дофаминергическим и общим внутренним мотивационным тонусом, связанным с результатом, тогда как ускорение когнитивных усилий может в меньшей степени зависеть от основного дофаминергического тонуса.Действительно, вычисление когнитивной потребности выполняется отдельной лобно-теменной сетью, а не более распределенной моторно-полосатой сетью, которая лежит в основе вычисления физической потребности [26]. Отсутствие разницы между ускорением когнитивных усилий, созданным самим собой и созданным извне, может поэтому отражать меньшую зависимость от внутреннего мотивационного тонуса или внутренних функций масштабирования для распределения когнитивных усилий, управляемых дофаминергическими системами. В будущих исследованиях следует напрямую проверить это с помощью функциональной МРТ для измерения активации полосатого тела и всего мозга во время распределения когнитивных и физических усилий для увеличения вознаграждения.

В целом, настоящее исследование дает возможность различить мотивацию к физическим и когнитивным усилиям, создаваемую самими и извне. Обе эти конструкции мотивации считаются «внешними», а не «внутренними», поскольку они используют внешнее вознаграждение, а не являются по своей сути интересными или приятными [38]. Внутренняя мотивация часто концептуализируется как мотивация к обучению, удовлетворению или достижению, движимая воспринимаемой ценностью выполняемой работы, а не мотивацией с точки зрения усилий для явного внешнего вознаграждения.В текущем исследовании люди были постоянно менее склонны работать в самогенерируемых условиях, что может отражать поведенческий эффект подрыва [39], когда вознаграждения ослабляют внутреннюю мотивацию выполнения задания. Выбор большего количества усилий в условиях, созданных извне, можно альтернативно объяснить предвзятостью статус-кво [40], когда люди придерживаются явно созданного варианта.

Эта работа может иметь значение для характеристики, диагностики и отслеживания результатов лечения психоневрологических расстройств, характеризующихся аволициями, апатией и ангедонией.Эти термины часто рассматриваются как единые конструкции и перечислены как отдельные симптомы. Однако они охватывают ряд потенциальных процессов, от аберрантной самостоятельной генерации опций до дефицита инициации действий и нарушения обучения с подкреплением [1]. Рассматривая конструкцию ангедонии, которая связана с отсутствием приятных переживаний, недавние исследования показывают, что приятные переживания сами по себе могут быть неизменными у пациентов с депрессией и шизофренией [1, 41], предполагая, что более волевые или мотивационные аспекты поведенческого влечения могут иметь большее значение. соответствующие.Деконструируя эти обширные домены симптомов на составные компоненты, можно разработать более тонкие инструменты для диагностики, отслеживания лечения и вмешательства для индивидуализированной точной медицины.

Текущее исследование имеет несколько ограничений. Хотя все участники были набраны одинаково, мотивационное влияние денежного вознаграждения может варьироваться в зависимости от индивидуальных различий в семейном доходе или заработной плате. Однако мы не наблюдали какой-либо связи между мотивацией, возникающей самостоятельно или извне, и годовой заработной платой.Часть субъектов во внешнем состоянии последовательно принимала максимальный уровень усилий для более высоких уровней вознаграждения, предполагая потенциальный эффект потолка. Однако то, что это наблюдалось в обоих экспериментах, где уровни вознаграждения различались по величине, предполагает, что это может быть постоянной чертой, не связанной с величиной вознаграждения или доступностью. Это, безусловно, требует дальнейшего изучения в последующих исследованиях. Другим ограничением было то, что измерения физических и когнитивных усилий не были собраны в одной и той же когорте субъектов, и одни и те же конкретные шкалы самооценки ангедонии не были собраны в обеих когортах.Возраст испытуемых, суммы вознаграждения и валюта различались в двух исследованиях, что, хотя и является ограничением, подчеркивает последовательность вывода о снижении самопроизвольной предвзятости в зависимости от возраста, шкалы вознаграждения и валютных систем. Необходимы дальнейшие исследования, которые всесторонне исследуют эти конструкции на одной большой выборке здоровых людей.

В заключение, эта работа демонстрирует объективную задачу, которая разделяет меры самогенерируемой и внешней мотивации, демонстрируя большее отклонение от первоначальных затрат усилий, когда усилие генерируется самостоятельно, как в когнитивных, так и в физических усилиях.Это предубеждение против инициирования самогенерируемых физических усилий было связано с упреждающей ангедонией, подчеркивая объективную меру самогенерируемой мотивации или воли, которая может дать новое понимание механизмов ангедонии.

Вспомогательная информация

S1 Рис.

A. Кривые соответствия сигмовидной модели для каждого испытуемого для внешних и внутренних условий задачи для Эксперимента 1. B. Графики соответствия индивидуальной модели для каждого участника. Красные кружки представляют необработанные (входные) данные для этого участника.Синяя линия — это кривая, построенная с использованием средних значений апостериорных параметров для этого участника (сигмовидная модель).

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0232949.s001

(DOCX)

S2 Рис.

A. Кривые соответствия сигмовидной модели для каждого испытуемого для внешних и внутренних условий задачи для Эксперимента 2. B. Графики соответствия индивидуальной модели для каждого участника. Красные кружки представляют необработанные (входные) данные для этого участника. Синяя линия — это кривая, построенная с использованием средних значений апостериорных параметров для этого участника (сигмовидная модель).

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0232949.s002

(DOCX)

Ссылки

1. 1. Husain M, Roiser JP. Неврология апатии и ангедонии: трансдиагностический подход. Нат Рев Neurosci . 2018; 19 (8): 470–484. pmid: 29946157
2. 2. Саламоне Дж. Д., Казинс М. С., Бухер С. Ангедония или анергия? Влияние галоперидола и истощения дофамина прилежащего ядра на выбор инструментального ответа в процедуре «затраты / выгода» Т-образного лабиринта. Behav Brain Res . 1994. 65 (2): 221–229. pmid: 7718155
3. 3. Treadway MT, Bossaller NA, Shelton RC, Zald DH. Принятие решений на основе усилий при большом депрессивном расстройстве: трансляционная модель мотивационной ангедонии. Дж Ненормальный Психол . 2012. 121 (3): 553–558. pmid: 22775583
4. 4. Шмидт Л., Лебретон М., Клери-Мелин М.Л., Даунизо Дж., Пессильоне М. Нейронные механизмы, лежащие в основе мотивации умственных и физических усилий. ПЛоС Биол .2012; 10 (2): e1001266. pmid: 22363208
5. 5. Инсел Т., Катберт Б., Гарви М. и др. Критерии области исследования (RDoC): к новой структуре классификации для исследований психических расстройств. Am J Psychiatry . 2010. 167 (7): 748–751. pmid: 20595427
6. 6. Барто А. Внутренняя мотивация и обучение с подкреплением. В: Baldassarre G, Mirolli M., ed. Внутренне мотивированное обучение в естественных и искусственных системах : Springer-Verlag; 2013.
7. 7. Ким С.И. Нейронаучная модель мотивационного процесса. Фронт Психол . 2013; 4.
8. 8. Лугареси А., Монтанья П., Морреале А., Галласси Р. «Психическая акинезия» после отравления угарным газом. евро Neurol . 1990. 30 (3): 167–169. pmid: 2358012
9. 9. Лян С.С., Чжоу М.К., Ян Ф.В. Отсроченный дневной бруксизм, психическая акинезия и депрессия после отравления угарным газом: отчет о болезни. Генеральная психиатрическая больница .2011; 33 (1): 82.e89–10.
10. 10. Хартманн М.Н., Клюге А., Калис А., Мойзиш А., Тоблер П. Н., Кайзер С. Апатия при шизофрении как дефицит в генерации вариантов действий. Дж Ненормальный Психол . 2015; 124 (2): 309–318. pmid: 25688424
11. 11. Whitton AE, Treadway MT, Pizzagalli DA. Дисфункция обработки вознаграждения при большой депрессии, биполярном расстройстве и шизофрении. Текущее мнение в психиатрии . 2015; 28 (1): 7–12. pmid: 25415499
12. 12.Treadway MT, Buckholtz JW, Schwartzman AN, Lambert WE, Zald DH. Стоит «EEfRT»? Затраты усилий на вознаграждение как объективная мера мотивации и ангедония. Плос Один . 2009; 4 (8).
13. 13. Чонг Т.Т., Боннель В., Хусейн М. Количественная оценка мотивации с помощью парадигм принятия решений, основанных на усилиях, в отношении здоровья и болезней. Prog Brain Res . 2016; 229: 71–100. pmid: 27
14. 3
15. 14. Klein-Flugge MC, Kennerley SW, Saraiva AC, Penny WD, Bestmann S.Поведенческое моделирование человеческого выбора выявляет диссоциативные эффекты физических усилий и временной задержки на обесценивание вознаграждения. PLoS Comput Biol . 2015; 11 (3): e1004116. pmid: 25816114
16. 15. Хо Н, Соммерс М. Ангедония: анализ концепции. Архипсихиатр Нурс . 2013. 27 (3): 121–129. pmid: 23706888
17. 16. Гард Д., Гард М. Г., Кринг А. М., Джон ОП. Опережающие и завершающие компоненты переживания удовольствия: исследование масштабного развития. J Res Per . 2006; 40: 1086–1102.
18. 17. Шерделл Л., Во CE, Готлиб И. Х. Ожидание удовольствия предсказывает мотивацию к вознаграждению при большой депрессии. Дж Ненормальный Психол . 2012. 121 (1): 51–60. pmid: 21842963
19. 18. Первый MW JBW; Karg RS; Spitzer RL. Структурированное клиническое интервью для DSM-5 — исследовательская версия (SCID-5 для DSM-5, исследовательская версия; SCID-5-RV). Арлингтон, Вирджиния, Американская психиатрическая ассоциация, 2015.
20. 19. Пирс JW.PsychoPy — программное обеспечение для психофизики на Python. Дж. Методы Neurosci . 2007. 162 (1–2): 8–13. pmid: 17254636
21. 20. Фольштейн MF, Folstein SE, McHugh PR. «Мини-психическое состояние». Практический метод оценки когнитивного состояния пациентов для клинициста. J Psychiatr Res . 1975. 12 (3): 189–198. pmid: 1202204
22. 21. Бек А.Т., Стир Р.А., Браун Г.К. Руководство по инвентаризации депрессии Бека-II. Сан-Антонио, Техас: Психологическая корпорация.1996.
23. 22. Шоли А.Б., Харпер С. Океннеди Д. Двухминутный клинический тест для измерения интеллектуальных нарушений при психических расстройствах. Физиология и поведение . 2001. 73 (4): 585–592.
24. 23. Хейман М. Двухминутный клинический тест для измерения интеллектуальных нарушений при психических расстройствах. Психиатрия Arch Neurol . 1942; 47: 454–464.
25. 24. Daunizeau J, Adam V, Rigoux L. VBA: вероятностная обработка нелинейных моделей нейробиологических и поведенческих данных. PLoS Comput Biol . 2014; 10 (1): e1003441. pmid: 24465198
26. 25. Rigoux L, Stephan KE, Friston KJ, Daunizeau J. Повторный выбор байесовской модели для групповых исследований. Нейроизображение . 2014; 84: 971–985. pmid: 24018303
27. 26. Шмидт Л., Лебретон М., Клери-Мелин М.Л., Даунизо Дж., Пессильоне М. Нейронные механизмы, лежащие в основе мотивации психических и физических усилий. Плос Биология . 2012; 10 (2).
28. 27. Шульц В., Апичелла П., Скарнати Е., Юнгберг Т.Активность нейронов в вентральном полосатом теле обезьяны связана с ожиданием вознаграждения. Журнал неврологии : официальный журнал Общества нейробиологии . 1992. 12 (12): 4595–4610.
29. 28. Шульц В., Дайан П., Монтегю PR. Нейронный субстрат предсказания и вознаграждения. Наука . 1997. 275 (5306): 1593–1599. pmid: ⁴⁷
30. 29. Berridge KC. От ошибки прогноза к значимости стимула: мезолимбическое вычисление мотивации вознаграждения. Европейский журнал нейробиологии . 2012. 35 (7): 1124–1143. pmid: 22487042
31. 30. Берридж К.С., Робинсон Т.Е. Вознаграждение за парсинг. Тенденции в неврологии . 2003. 26 (9): 507–513. pmid: 12948663
32. 31. Флореско С.Б., Це МТЛ, Годс-Шарифи С. Допаминергическая и глутаматергическая регуляция принятия решений, основанных на усилиях и задержках. Neuropsychopharmacology : официальная публикация Американского колледжа нейропсихофармакологии .2008; 33 (8): 1966–1979.
33. 32. Дабни В., Курт-Нельсон З., Учида Н. и др. Распределительный код ценности в обучении с подкреплением на основе дофамина. Природа . 2020.
34. 33. Worbe Y, Baup N, Grabli D, et al. Поведенческие и двигательные расстройства, вызванные местной тормозной дисфункцией в полосатом теле приматов. Цереб Кортекс . 2009. 19 (8): 1844–1856. pmid: 1

    90

35. 34. Сайед Е.К., Грима Л.Л., Мэджилл П.Дж., Богач Р., Браун П., Уолтон М.Э.Инициирование действия формирует мезолимбическое дофаминовое кодирование будущих наград. Нат Neurosci . 2016; 19 (1): 34–36. pmid: 26642087
36. 35. Зенон А., Девесс С., Оливье Э. Манипуляции с допамином влияют на интенсивность реакции независимо от альтернативных затрат. Дж. Neurosci . 2016; 36 (37): 9516–9525. pmid: 27629704
37. 36. Феной А.Дж., Шульц П.Е., Селварай С. и др. Продольное исследование глубокой стимуляции головного мозга медиального пучка переднего мозга при лечении резистентной депрессии. Перевод Психиатрии . 2018; 8 (1): 111. pmid: 29867109
38. 37. Хоскинг Дж. Г., Флореско С. Б., Уинстенли, Калифорния. Антагонизм дофамина снижает готовность тратить физические, но не познавательные усилия: сравнение двух задач по принятию решений на основе затрат и выгод грызунов. Neuropsychopharmacology : официальная публикация Американского колледжа нейропсихофармакологии . 2015; 40 (4): 1005–1015.
39. 38. Деси Э.Л., Р. Р. Внутренняя мотивация и самоопределение в поведении человека.Springer Science & Business Media. 1985.
40. 39. Мураяма К., Мацумото М., Идзума К., Мацумото К. Нейронные основы подрывающего воздействия денежного вознаграждения на внутреннюю мотивацию. Proc Natl Acad Sci U S A . 2010. 107 (49): 20911–20916. pmid: 21078974
41. 40. Самуэльсон В. З. Р. Предвзятость статус-кво при принятии решений. Журнал рисков и неопределенностей . 1988; 1: 7–59.
42. 41. Барч Д.М., Пальаччио Д., Люкинг К. Механизмы, лежащие в основе мотивационного дефицита в психопатологии: сходства и различия при депрессии и шизофрении. Curr Top Behav Neurosci . 2016; 27: 411–449. pmid: 26026289

.

No related posts.