|
|||||
Кибернетические аспекты музыкальной терапии
Попытки осмысления механизма воздействия музыки на человека, видимо, предпринимались всегда, во все времена. В каждой эпохе в жизни человека всегда появлялся "свой" спектр музыкальных произведений. Звук и свет для человека являлись источниками энергии (жизни) во внешнем мире. Интерес к музыкальной терапии и механизму ее воздействия на человека существенно возрос во второй половине XX века в связи с научно-техническим прогрессом, а именно, с появлением высокотехнологичных и компактных аудиовизуальных средств и новой медицинской техники, которая дала возможность более корректного изучения физиологических реакций, возникающих в организме в ответ на музыкально-терапевтическое воздействие. Постепенно формировалось новое направление в физиотерапии - музыкальная терапия. Музыкальная терапия (МТ) - терапия, использующая музыку с лечебно-профилактической целью. МТ рассматривают в двух направлениях, как экспериментальную и клиническую. При этом в задачи экспериментальной МТ входит: исследование различных аспектов МТ - воздействия на организм человека, и возникающих в результате психофизиологических, биологических, биофизических и иных реакций. Различают следующие разновидности экспериментальной МТ:общую (целостные реакции организма), системную (отдельные физиологические системы), клеточную (клеточные реакции). Основной целью клинической МТ является использование разработанных МТ -методов и технологий с лечебной и профилактической целью. Различают следующие разновидности клинической МТ: рецептивную, активную и интегративную. Рецептивная МТ (пассивная) отличается тем, что пациент получает музыкально-терапевтический сеанс по той или иной технологии, не участвуя в нем активно. Активная МТ - включает в процесс музицирования самого пациента. Интегративная МТ является новейшим направлением музыкально-терапевтического направления [1]. Главная задача интегративной МТ является коррекция как отдельных психофизиологических нарушений, так и повышение резервных возможностей целостного организма. Интегративная МТ работает на стыке нейрофизиологии, психологии, рефлексотерапии, музыкознании. В настоящее время создана целая индустрия аудиотехнологий. Области технологий варьируют от релаксации, медитации, снятии стресса, боли, укрепления общего состояния до повышения творческой активности, восприимчивости к обучению, интуиции. В буквальном смысле слова божественна концепция МТ А.Томатиса (Франция), согласно которой, ребенок, плавая в амниотической жидкости в период внутриутробного развития, слышит спектр звуков, которые ему после рождения становятся недоступны - дыхание матери, биение ее сердца, голос, шум от "работы" внутренних органов и т.п. А.Томатис определенным образом смоделировал фильтрацию звука через материнскую плаценту. Получившие записи он использовал для прослушивания детям с различными нарушениями дислексией, аутизмом, гиперактивностью. Результаты концепции МТ А.Томатиса впечатляющие. Практическим итогом научных изысканий АТоматиса явились аудиокассеты, созданные по авторской технологии, которые получили широкое применение в медицинской и педагогической практике. В настоящее время появилось огромное количество методик МТ, но все они имеют одинаковый характер воздействия, а именно, "разночастотного" воздействия на слуховой аппарат человека без анализа системной устойчивости человека. Современная медицина, используя успехи естественных наук - физики, химии, молекулярной биологии - все радикальнее вмешивается в самые глубинные механизмы жизнеобеспечения организма человека. При этом наряду с выдающимися успехами в диагностике и лечении конкретных заболеваний происходит нарастающая дестабилизация человеческого организма как целостной саморегулирующейся системы. Огромное количество сильнодействующих лекарств все более искажает гуморальный статус организма, порождает "лекарственные" болезни. Психотропные препараты дестабилизируют нервную систему. Применение различных иммуностимуляторов, особенно в последнее время в связи с проблемой СПИДа, сильно возмущает иммунную систему. Утрате системной устойчивости организма способствует и изменение условий внешней среды, в том числе пищи, воды, воздуха. Сильно возросшие информационные потоки не только на органы чувств, но и на соматические рецепторы (под действием тепловых, электромагнитных, вибрационных и других раздражителей) искажают и зашумливают афферентные потоки сигналов от рецептивных полей и тем самым дезорганизуют функционирование систем управления. В таких условиях исключительную актуальность приобретает изучение организма как целостной саморегулирующейся системы. "Возникшие в результате эволюционной самоорганизации биологические ткани содержат несколько распределенных подсистем, энергетика которых обеспечивается клеточным метаболизмом. Энергетический ресурс поддерживается распределенной капиллярной сетью микроциркуляции крови. Клеточный метаболизм и микроциркуляция связаны диффузным процессом перфузии. Для таких распределенных биологических сред характерны синергетические возбуждения: автоволны, автоколебания, конвективная релаксация и др." [1] Эти возбуждения относительно медленные (характерные постоянные времени несколько мин). Биологическими тканями управляют центральные системы организма посредством быстрой распределенной сети нейронов (постоянная времени-меньше секунды) и через кровоток посредством более медленной микроциркуляции (постоянная времени - минуты). Таким образом, системные модели организма должны сочетают синергетику биологических тканей и кибернетику центральных систем управления [2]. Организм человека как саморегулирующаяся система функционально неоднороден и нестационарен, причем его многоуровневая регуляция и функционирование описываются иерархией постоянных времени от миллисекунд до минут, часов и более [3]. Рассмотрим более подробно спектроскопию человека, т.е. его организацию во времени и пространстве. Ведь нам необходимо выработать тонкую концепцию воздействия музыки на человека. Современное состояние научных положений биофизики живых систем показывает: мы не можем с абсолютной уверенностью утверждать, что наше восприятие звука ограничивается лишь полосой пропускания уха. В качестве подходящего кибернетического определения мы можем определить жизнь (или жизнеспособную систему) как систему, содержащую упорядоченные и распределенные установившиеся нелинейные осцилляторы с ограниченным циклом, а также связанную с ней систему алгоритмических управляющих механизмов, способную регулировать свои внутренние условия во внешних условиях. Винеровское определение: кибернетика-наука об управлении и связи в животном и машине. Заслуга Винера [4] в осознании того, что управление, а также необходимая для его реализации информационная связь, составляют те особые сущности, которые изолированно не существуют в неживой природе, а присущи либо живым системам, либо искусственно создаются человеком. С функциональной точки зрения принципом организации живой системы на всех уровнях является динамическая регуляция ее внутренних степеней свободы (уровни концентрации, потенциалы, потоки, которые имеют химическую, электрическую, механическую и гидравлическую природу). Со структурной точки зрения общим свойством внутренних органов представляется то, что, их работа организована в виде подобных неустойчивых замкнутых цепочек биохимико-механо-электрического характера, включающих твердые тела, жидкости и газы, находящиеся внутри тела. Например, цепь сердцебиения, цепь дыхания и др. В системах наблюдаются устойчивые ритмические предельные циклы, которые часто находятся в состоянии переходных процессов при воздействии на организм случайных изменений внешней среды. Центральная нервная система (ЦНС) с ее памятью и способностью к связи, вычислениям и обучению обеспечивает такое количество алгоритмов, которое способствует стабилизации внутренних цепочек в различных режимах. Систему регулирования, посредством которой эти колебательные системы модулируются в пределах их нелинейного устойчивого рабочего диапазона называют гомеокинезом Условием жизни является регулирование параметров во внутренней жидкой среде вне зависимости от применений во внешней среде. Это центральный принцип гомеостаза Сеченова-Бернара. Живой организм представляет собой орбитальную констелляцию всех своих осцилляторов. Многочисленные колебательные цепочки создают биологический спектр [5].
При анализе живых систем представляет интерес тот наибольший уровень минимальных организованных групп клеток, начиная с которого в системе низшего функционального уровня является распределенное капиллярное русло, в котором свободные красные тела величиной около 10 мкм взаимодействуют со стенками капиллярной системы толщиной в 1 мкм и нейрон с мночисленными связями в локальном участке нервной сети. Предел шкалы времени составляет около 0,03 сек. Широкое исследование энцефалографических сигналов, снимаемых с мозга и внутри него, не обнаружило какой-либо существенной организации ниже этого предела. Хотя и можно наблюдать более быстрые процессы, временные диапазоны этих процессов несоизмеримы с временами собственно поведения. Верхним пределом по времени является процесс "релаксации", т.е. продолжительность жизни (в пределах 80 лет). Биохимические и электрические процессы управления иерархическими системами управления являются химические и электрические. Они работают парами, которые в общем можно определить как "хемо-электрические" и электрохимические. Управление, в основном осуществляется через электрочувствительную структуру -мембрану. Посредством хемо-электрических процессов мембрана управляет электрохимическими процессами, происходящими в пространстве за мембраной. Хотя мембраны имеются во всех клетках, главных мембранных систем две - это капиллярные мембраны, управляющие обменом химическими потоками в капиллярах, и нервные мембраны, управляющие "информационными" потоками (часто электрохимического характера). Связь в организме осуществляется по двум каналам - обобщения типа "тем, кому это надо" передаются гормонами через кровь, т.е. химическими сигналами, а конкретные сообщения в определенные ее сети - нервными импульсами, т.е. -электрическими сигналами. Последние в той мере, в какой это касается управления внутренними системами, проводятся посредством антагонистических автономных систем, обе их которых используют в промежуточных переходах ацетилхолин, но только одна парасимпатическая система использует его, подобно двигательному нерву в конечном органе. Другая - симпатическая система использует его периферийно двумя способами: локально, в органе назначения, и интегрально, выбрасывая его из надпочечников как гормон, в поток крови. В этом случае имеется задержка циркуляции примерно в несколько секунд прежде, чем гормон достигнут цели (типичным примером этого является его воздействие на содержание сахара в крови), и период высвобождения продолжительностью несколько минут. Совместно эти две полусистемы управляют сужением и расширением сосудов. Их главные управляющие центры находятся в гипоталамических мозговых структурах. Таким образом, сигналы, получаемые на этом уровне их окружения - как внутреннего, так и внешнего (например, речь, музыка (!) - приводят нервную систему в состояние переходного процесса. Её хемо-электрические сигналы изменяют с помощью эндокринной и нейроэндокринной систем стабильность химических цепочек. Если бы работа биохимических цепочек проходила без участия нервной системы, то тогда бы стали заметны их доминирующие нестабильные характеристики. Цепочки перешли бы в состояние насыщения. Нервная система выступает в качестве "посредника" между информацией, полученной через сенсорный вход, и двумя нестабильными системами: двигательной и эндокринной. Весьма важным видом промежуточного биологического воздействия, которое можно рассматривать как высокоскоростную реакцию, является выделение норадреналина, который скапливается в активных путях нервной системы по мере того, как они проводят информацию. Этот поток утечки создает в системе определенный микрохимический тонус, вызывающий в ней изменения. Его время релаксации составляет 0,1 сек. Подобное хемо-электрическое воздействие видно на примере мускульного тремора или микровибрации, которая всегда происходит в организме. Связь ее с нервной активностью очевидна, потому что, если создать препятствие для прохождения импульсов по двигательному нерву, то она исчезнет. Полоса частот у человека имеет ширину 6-8 Гц. Видимо, эта вибрация, возможно, имеет связь как с нейромускульными, так и сердечно-сосудистыми явлениями [6]. До настоящего времени менее хорошо изучены:
Ритмы более высокой частоты (включая "волны" коры головного мозга, а также апериодические импульсы и серии импульсоподобных потенциалов, связанных с нервными путями) достаточно малы и из рассмотрения интегрального действия системы в крупном масштабе и в течение большого периода времени иногда исключаются, тем не менее, они всегда имеют место. Благодаря их присутствию ни на одном из уровней рассматривать систему как статическую нельзя. Однако видимо, эти ритмы не являются языком связи в системе. Их жужжание -это не поток информации, а только указание на то, что система находится в динамическом состоянии. Декодирование внутренних функциональных, переносящих информацию и материалы, и отделение их от шума трудная задача. Поток входной информации выступает, например, от 10 в 8 сиепени датчиков электромагнитных колебаний и 10 в 6 степени химических и механических датчиков. Некоторые из них, перед тем как вызвать появление миллисекундных импульсов в первом входном нейроне, имеют короткую задержку, но его сигналы последующим нейронам образуют серии импульсов, которые вырабатываются в каждом из нескольких параллельных нейронов. Следовательно, спектр начинается, например, со 100 Гц. Потоки информации передаются по нервной системе и от внутренних датчиков, благодаря чему подсистемы мозга, особенно гипоталамус, информированы о состоянии сердца, легких, кишечника, артерий, баро-хемо-рецепторов, а также мышц и суставов тела. Информационные <потоки> (внешнего и внутреннего окружения), проходя через мозг, уточняют "модель" системы и внешнего мира. Гипоталамус является наивысшим автоматическим регулятором состояния во внутренних органах, железах и кровеносных сосудах. Он определяет отклик автономных систем в средней части диапазона длительности циклов, измеряемой минутами. При этом "модель" обеспечивает гормональное управление, осуществляемое гипофизом. Гипофиз - система управления, работающая в режиме кольцевого генератора, который переключает эффекторные переменные. Гипофиз действует как медленная следящая система, используя химические сигналы, полученные от различных внутренних систем. Самым важным сигналом является высокоскоростной адреналиновый сигнал, наблюдаемый при автономной реакции надпочечников в состоянии страха, гнева, борьбы или убегания (выделение адреналина на нервных окончаниях). Это помогает регулировать внутренние системы в такой мере, чтобы обеспечить работу двигательной системы, если она получит приказ от управляющей системы, и чтобы держать последнюю в состоянии готовности для работы в режиме слежения. Выход нервной системы определяет ее поведение с помощью норадреналина в диапазоне десятых долей секунды. Устойчивый сигнал поиска выдается ретикулярным ядром, которое передает и дискретные информационные сигналы остальной части нервной системы за 0,1-0,3 сек. Надпочечники выдают через кровеносную систему регулирующие или отслеживающие сигналы в диапазоне 1-2 мин. Гипоталамус обеспечивает режим слежения в диапазоне 5-10 мин. Считают, что ретикулярная формация по всей вероятности имеет в мозгу крупномасштабную возбуждающую систему [7]. Как параллельная центральная система она через аксоны и средний мозг соединена со всеми уровнями нервной системы. Действуя, как вероятностная вычислительная машина и используя все внутренние и сенсорные входы, она управляет возбуждением системы с учетом направления, уровня внимания и двигательной активности. Э.Шредингер в 1943 г. не ответил на вопрос: "Как физика и химия смогут объяснить те явления в пространстве и времени, которые происходят внутри живого организма?" [8]. Но он также полагал, что "явная неспособность современной физики и химии объяснить такие явления совершенно не дает оснований сомневаться в том, что они могут быть объяснены этими науками в будущем". Прошло более 50 лет. Освоившись с искусством программирования для машин, мы научились смотреть и на живые системы глазами программистов, т.е. за всеми проявлениями жизни разглядывать программное обеспечение. В [5], рассматривая жизнь как компьютерную программу, ставится вопрос: можно ли неизвестные биологические программы уподоблять известным компьютерным программам? Главное, что неизвестно - это как функционируют управляющие системы и молекулярного, и нейронного уровней; действительно ли на этих уровнях осуществляются вычисления, или производятся аналоговые преобразования, или смешанного - аналого-цифрового типа. "Если исходить из того, что клеточная ДНК представляет собой "текст молекулярной программы", то кроме некоторых правил кодировки, мы почти ничего не знаем ни о синтаксисе, ни о семантике этого "текста". С другой стороны, аналог "программного нейронного текста" нам вообще не известен и, возможно, он не существует, но импульсный характер активности нейронов [7], надо полагать свидетельствует о логико-цифровом способе их функционирования [5]. Таким образом, подход по анализу механизмов воздействия музыки (звуков) на организм человека через рассмотрение кибернетических аспектов живой системы (человека) указывает на то, что наиболее важным параметром (предвестником) патологии организма является особенность динамического диапазона устойчивости. Известно, что одним из основных методов диагностики является функциональное картирование организма, его физиологических реакций на различные функциональные пробы. Такие карты характеризуют функциональную связность различных органов и систем организма и позволяют оценить динамические диапазоны его устойчивости. В настоящее время функциональное картирование развивается как на основе традиционных методов томографии (радионуклидной, магниторезонансной, ультразвуковой), так и неинвазивного радиофизического мониторинга, основанного на динамическом картировании собственных полей и излучений организма (как "рабочего стука" его физиологических систем) [1-3]. Функциональное картирование позволяет обнаружить самые ранние предвестники патологии на выходе из динамического диапазона устойчивости организма. При ранней диагностике основным методом восстановления устойчивости является стимуляция собственных ресурсов организма через механизмы неспецифических адаптивных реакций. Наиболее адекватным методом такой стимуляции должна стать сенсорная коррекция с помощью зрительных, слуховых (музыкальная терапия) и соматических стимулов. В этой связи, представляется целесообразным выделить "know-how" музыкальную технологию Е.П.Дединской [9]. Музыкальное воздействие согласно [9] реализуется, квантовано по 4-ем уровням воздействия (4 диска аудиоряда). 1. "Доктор Сон" Медитативные, собранные г определенной последовательности пьесы позволяют Вашему организму самому выбрать оптимальный режим, чтобы расслабиться, настроиться на нужное состояние и войти а сон с приятными ощущениями любви и тепла. В этом диске эффективно реализован принцип самосинхронизации биокибернетической системы. 2. "Эхо тишины" Эта музыка поведет в фантастический мир Вашей души, позволит остаться наедине с самим собой, расслабиться и обрести душевный покой. Слышимый звуковой диапазон взрослого человека простирается почти на десять октав, от 20 до примерно 16*103 Гц. Наше эмоциональное состояние определяется средним и низкими частотами звука. Как известно, наибольшая чувствительность лежит в диапазоне от фа-диез до соль четвертой октавы, что соответствует пронзительному крику ребенка. Также известно, что совсем низкие звуки действуют угнетающе, инфранизкие звуки 5-7 Гц вызывают чувство беспокойства. Средняя частота ударов нашего сердца около 70 ударов в минуту. Музыкальные ритмы несколько ниже частоты успокаивают, выше - взбадривают. "Know-how" этого диска в организации оптимальной амплитудно-частотной модальности. 3. "Путь света" Эта музыка поможет Вам освободиться от негативных эмоций и энергетически восстановиться. В чем тут секрет? Как подобран энергетический спектр музыки? Отметим в данном случае следующее. Преобразование механической энергии звука в сигналы мозга связано со сложнейшими молекулярными процессами. Известно, что в случае утраты слухового анализатора организм обладает возможностью усилить функцию механорецепторов. Повышается их чувствительность, рецепторы становятся более совершенными, воспринимая различные модуляции колебаний уже не через воздух и орган слуха, а через субстрат и механорецепторы. Информация поступает в мозг по бесчисленным каналам связи. В слуховом нерве примерно 30 тысяч проводов-волокон, но на перспективность вибрационного способа передачи информации указывал еще классик-кибернетик Н.Винер. Воздействие аудиопорядка, по-видимому, связано не только со слухом, но и с "вибрацией", воспринимаемой кожей. Хотя чувствительность кожи к восприятию звуков очень мала, но зато площадь нашей кожи порядка 2м в квадрате, т.е. больше общей поверхности 2-х барабанных перепонок в 10 в 4 степени раз. Кожа ладоней рук, ступней, кончиков пальцев необыкновенно чувствительна к действию вибрации. Самая сильная виброкожная чувствительность в области слышимых звуков, на частотах 100-200 Гц. "Know-how" этого диска, видимо, в определенной выбранной "вибрации" звука. 4. "Моя жизнь - моя любовь" Музыка этого диска способствует энергетической стабилизации организма. Можно сказать про этот диск поэтично. Музыка Солнца и Ветра. Музыка Земли и Космоса. Музыка Любви. Взгляд физика. Один из пройденных этапов поиска характеристических свойств живых систем -это термодинамический подход, который привел к появлению понятия открытой системы: согласно 2-му закону термодинамики, энтропия изолированной системы возрастает, т.е. возрастает степень беспорядка ("хаоса"), а энтропия - мера хаоса. Живые системы, с этой точки зрения, активно уменьшают свою термодинамическую энтропию и потому не являются закрытыми ("изолированными"). Это теоретическое положение можно так интерпретировать: живым системам необходимо взаимодействие с внешней средой (Космосом) (концепция единства "организм - среда"). Окружающий нас мир нелинеен и воспринимается не только пятью чувствами, известными еще Аристотелю, но и другими, направленными вовнутрь каждого из нас (чувством объёма и пространства, ожидания и любопытства, ритма и времени, радости и беспокойства). Биофизические механизмы этих чувств ещё плохо исследованы, но они дополняют гамму пяти основных. Вся их совокупность изменяет эмоциональное состояние человека. Под действием музыки мы сами выбираем из памяти какие-то эпизоды, создаем из них комбинации и интерпретируем их способом, который в предметно-логическом мышлении оказывается неестественным. Такое состояние человека - это сон наяву в объеме обостренного разнообразного восприятия. В подобной обстановке каким-то еще непонятным нам образом проявляется таинственная сила параллельного взаимодействия различных сенсорных областей коры мозга и его подкорки, прокладывающая путь в мир, куда мы не можем проникнуть другими способами. Подводя итоги, рассмотрев кибернетические аспекты сложной живой системы (человека), можно на основе концепции "системной устойчивости" человека обозначить перспективу создания Инженерно-физической системы "музыкальной коррекции" функций организма. Эта система должна работать с так называемой "биологически образной связью"- biofeedback. В системах биологической обратной связи физико-технические средства (в нашем случае, функциональное картирование [1-3]) используются для того, чтобы дать возможность врачу следить за состоянием пациента во время процедуры. Возможность наблюдать, например, на экране компьютера "как в зеркале" физиологическую динамику изображения (цветного) пациента позволит контролировать реакции организма на музыкальную процедуру. Образ (паттерн) музыкальной палитры должен формироваться при этом на основе спектральных составляющих различных модальностей.
Литература: 1) Гуляев Ю.В., Годик Э.Э. Физические поля биологических объектов // Вестник АН СССР. Сер. физич.,-1983. - №8.-С.118-125. 2) Годик Э.Э., Гуляев Ю.В. Физические поля человека и животных // В мире науки.- 1990-№5.-С. 74-83. 3) Годик З.Э., Гуляев Ю.В. и др. Динамическое картирование нейромагнитных полей // Труды 6-й Международной конференции по биомагнетизму.- Токио,1987. С.270 - 273. 4) Винер Н. Кибернетика. - М.: Мир, 1968. 5) Смолянинов В.В. Сб. Интеллектульные процессы и их моделирование. - М.: 1987. С. 66-110. 6) Фомин М.И. Интегральная медицина- Санкт-Петербург: "Паллада", 1996. - 231с. 7) Иваницкий Г.Р. Нейроинформатика и мозг.- М.: Изд-во "Знание" (Сер. "Физика"), 1991.-63с. 8) ШредингерЭ. Что такое жизнь? С точки зрения физика.-М.: Мир, 1972. 9) Дединская Е.П. Патент №2150301 "Способ оздоровления человека путем конструктивного выхода из стресса".
|
|||||