ВЛИЯНИЕ ТЕМПО-РИТМИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ МУЗЫКИ НА ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ОРГАНИЗМА СТУДЕНТОВ

INFLUENCE OF TEMPO-RHYTHMIC STRUCTURE OF MUSIC ON THE FUNCTIONAL STATE OF ORGANISM OF STUDENTS

Natalya Zvyagina

candidate of Biological Sciences, head of physiology and morphology of the human department, associate Professor of Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov,

Russia, Arkhangelsk

Boris Shengof

1st year graduate student, training direction “human Physiology and animals”, Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov,

Russia, Arkhangelsk

Ksenia Nefedova

1st year graduate student, training direction “human Physiology and animals”, Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov,

Russia, Arkhangelsk

Svetlana Mohnatkina

1st year graduate student, training direction “human Physiology and animals”, Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov,

Russia, Arkhangelsk

АННОТАЦИЯ

Изучено влияние темпо-ритмической структуры музыки на функциональное состояние организма студентов Северного (Арктического) федерального университета им. М.В. Ломоносова (г. Архангельск). С помощью методов регистрации параметров физиологических реакций вегетативной нервной системы, было установлено, что темпо-ритмическая характеристика музыки оказывает влияние на функциональное состояние организма человека, вызывая изменения в большей степени параметров фотоплитизмограммы и кожно-гальванической реакции.

ABSTRACT

The influence of tempo-rhythmic structure of music on the functional state of organism of students of the Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, Arkhangelsk. Using the methods of registration of parameters of physiological reactions of the autonomic nervous system, it was found that tempo-rhythmic characteristics of the music affects the functional state of the human body, causing changes to a greater extent options photoplethysmogram and galvanic skin response.

Ключевые слова: музыка; фотоплитизмограмма; кожно-гальваническая реакция; верхние дыхание; нижние дыхание.

Keywords: music; photoplethysmogram; galvanic skin response; breathing upper; lower breath.

Введение

Слух выполняет важнейшую адаптивную функцию, поскольку через слуховой анализатор происходит восприятие звуковых колебаний внешней среды. Слуховой анализатор позволяет дифференцировать звуковые раздражения и определять направление звука, а также удаленность его источника. Кроме того, звуковые сигналы в человеческом сознании приобретают определенную эмоциональную окраску [5].

Влияние музыки на организм человека связано, прежде всего, с формированием условного рефлекса, возникающего на базе ориентировочного рефлекса, обеспечивающего приток сенсорных импульсов в кору головного мозга. Условный раздражитель – мелодия, звук с определенными характеристиками – подкрепляется возникающими при прослушивании положительными эмоциями и приводит к ряду вегетативных сдвигов [4; 1].

При рассмотрении механизма воздействия музыки на человека необходимо помнить, что основная структурная единицы музыки – звук, который является акустическим сигналом, имеющим волновую природу. Звук в разных своих проявлениях воздействует на клетки живого организма, путем влияния на электромагнитную проводимость клеточных структур, а также на их электрохимическую активность – «неспецифический акустико-биорезонансный эффект» [6]. Физиологические ритмы человека в процессе активного восприятия музыки резонируют и непроизвольно подстраиваются под частотные и динамические показатели музыки. Музыкальный темп, ритм, структурное построение произведения и другие музыкальные факторы могут подчинить себе ритм физиологических процессов [6].

Отечественные и зарубежные авторы, касаясь вопросов восприятия музыки, в качестве стимульного материала используют полноценные музыкальные композиции различной жанровой принадлежности [3]. Каждый музыкальный жанр отличается темпо-ритмической, гармонической и мелодической структурой. Выявление физических характеристик аудио-стимулов, которые приводят к изменениям функционального состояния организма человека, является актуальной задачей психофизиологии.

Целью исследования в данной работе стало изучение влияния темпо-ритмической структуры музыки на функциональное состояние организма человека.

Материалы и методы исследования

В исследовании приняли участие 28 студентов (14 юношей и 14 девушек) Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова (г. Архангельск), средний паспортный возраст которых составил (22±4,5) года. Все обследованные лица не имели патологий сердечно-сосудистой, слуховой и центральной нервной систем. Также они не имели специального музыкального образования. Исследование проводилось с согласия испытуемых, с соблюдением правил физиологической этики (Declaration of Helsinki and European Community directives, 8/609 ЕС), в изолированном помещении.

Регистрация параметров физиологических реакций вегетативной нервной системы (ВНС) осуществлялась на компьютерном полиграфе «Риф», позволяющем фиксировать: тоническую и физическую составляющую кожно-гальванической реакции (КГР); работу системы кровообращения (фотоплитизмограмма, ФПГ); верхнее (ВДХ) и нижнее дыхание (НДХ). Анализировали длину кривых, площадь под кривой и амплитуду кривой (усл. ед.).

В начале каждого обследования 10 секунд проводилась регистрация изучаемых параметров в состоянии спокойного бодрствования. Эти параметры рассматривались как фоновые. В основной части экспериментального исследования регистрация изучаемых параметров проводилась при прослушивании 8 музыкальных отрезков разных жанров (шансон, электронная музыка, поп музыка, рок-н-ролл, джаз, классическая музыка, рэп, хард-рок) в течение 10 секунд. Музыкальные треки чередовались с 30 секундной паузой. Зарегистрированные полиграммы анализировали и обрабатывали в программе “Sheriff 7-M” версия 2.0. После обработки данных, с помощью программного обеспечения “MixMeister BPM Analyzer 1.0” музыкальные отрезки были разделены по скорости исполнения (количества четвертных нот в минуту) на две группы: 80–100 ударов в минуту – рок-н-рол, джаз, рэп, хард-рок (1 группа); 100–150 ударов в минуту – шансон, электронная музыка, поп музыка, классическая музыка (2 группа).

Статистический анализ результатов исследования производился с применением пакетов прикладных программ Microsoft Excel 2010 и SPSS Statistics 22.0 для Windows. Полученные выборки проверялись на нормальность распределения с помощью теста Шапиро-Уилки. В связи с тем, что была выявлена частичная асимметрия рядов распределения, оценка достоверности различий для парных зависимых выборок проводилась с использованием непараметрического критерия Т-Вилкоксона. В случае с парными независимыми выборками использовался критерий Манна-Уитни. Данные описаны медианой, а также 25 и 75 перцентилями. Статистически значимыми считались изменения при величине вероятности ошибочного принятия нулевой гипотезы р < 0,05.

Результаты исследования и их обсуждения

На рисунке 1 представлены результаты статистического анализа параметров физиологических реакций ВНС, зафиксированных на полиграмме.

Сравнение показателей фотоплитизмограммы показало наибольшее количество статистически значимых изменений формы кривой. При скорости исполнения аудио стимулов от 80 до 100 четвертных нот в минуту, наблюдается статистически значимый рост длинны, площади и амплитуды кривой ФПГ по сравнению с фоновыми показателями (48,1 усл. ед. [36; 6; 67; 4] и 27,5 усл. ед. [13; 48,0], р = 0,003; 34,4 усл. ед. [14,7; 65,9] и 13,5 усл. ед. [6,0; 43,8], р = 0,001; 35,6 усл. ед. [18,9; 67,9] и 14,5 усл. ед. [3,3; 35,3], р = 0,002, соответственно). Аналогичные изменения регистрируемых параметров ФПГ прослеживались и при прослушивании треков с более высокой темпо-ритмической характеристикой. Увеличение значения ФПГ при прослушивании аудио-стимулов по сравнению с фоном происходит вследствие положительного хронотропного влияния на сердце, что свидетельствует об активизации симпатического отдела вегетативной нервной системы. При сравнении площади и амплитуды кривой ФПГ полученных при прослушивании музыкальных отрезков с разным показателем скорости исполнения, выявлены статистически значимо меньшие изменения (р = 0,007, р = 0,003 соответственно) физиологических параметров при влиянии более ритмичной музыки, что свидетельствует о меньшем эмоциональном напряжении.

Рисунок. 1. Сравнительный анализ физиологических реакций ВНС у студентов САФУ при прослушивании музыки с различными темпо-ритмическими показателями. Примечание: 1 – ФПГ, 2 – ВДХ, 3 – КГР, 4 – НДХ;  – длинна кривой,  – площадь под кривой,  – амплитуда кривой; КУМ – количество ударов в минуту; *, 2* ­ статистически значимые различия относительно фона; х, 2х ­ статистически значимые различия относительно скорости исполнения музыкальных произведений *, х – р < 0,05, 2*, 2х – р < 0,01

Анализ кожно-гальванической реакции выявил статистически значимое повышение степени напряженности при прослушивании музыкальных треков с высокой скоростью исполнения от 100 до 150 ударов в минуту, по сравнению с более низкими по скорости музыкальными отрезками от 80 до 100 ударов. Длинна кривой соответствует 79.4 усл. ед. [62.3; 137,3] при прослушивании 1 группы треков, 159,6 усл. ед. [74,8; 380,3] при прослушивании 2 группы треков, площадь под кривой – 91,4 усл. ед. [58,3; 175,4], 76,9 усл. ед. [78,8; 560,9] и амплитуда кривой 80,8 усл. ед. [65.3; 216,8], 118,1 усл. ед. [56,1; 485,6], (р = 0,001, р = 0,002, р = 0,014 соответственно). Причиной такой реакции может быть активизация лимбической системы, ее последующее влияние на высшие вегетативные центры, которые активируют сначала симпатическую нервную систему, а затем парасимпатическую, что и повышает величину анализируемых параметров кривой.

Полную картину о степени развития эмоционального напряжения при прослушивании аудио-стимулов можно получить, анализируя показатели верхнего (грудного) и нижнего (брюшного) дыхания. Анализ ритмопневмограммы ВДХ выявил статистически значимое повышение амплитуды кривой, при прослушивании музыкальных отрезков как 1 группы (22,5 усл. ед. [13,6; 38,5]), так и 2 группы (27,6 усл. ед. [16,2; 35,3]), относительно фонового показателя (р=0,032, р=0,044 соответственно).

Таким образом, темпо-ритмическая характеристика оказывает влияние на функциональное состояние организма человека, вызывая изменения в большей степени параметров ФПГ и КГР.

Список литературы:

1. Гарипова Н.П. О механизмах эмоционального воздействия музыки // Вестник МГОУ: Серия «Психологические науки». 2011. № 2. С. 156–162.
2. Катаранова А.Ю. Влияние музыки с разными ритмическими составляющими на регуляцию сердечного ритма у юношей и девушек // Вестник ТГУ. 1999. Т. 4, выпуск 1. С. 70–75.
3. Кунавин М.А., Соколова Л.В. Спектральные характеристики биоэлектрической активности мозга студентов при прослушивании аудио-стимулов различного компонентно-структурного состава // Экология человека. № 3. 2014. С. 34–48.
4. Петриченко Е.С. Влияние ритма музыки на организм человека // Психология и педагогика: методика и проблемы. – г. Калуга: Калужский государственный университет им. К.Э. Циолковского. C. 41–44.
5. Петухова М.И. Особенности информационно-волновой природы музыки и использование механизмов ее воздействия в оздоровлении детей младшего школьного возраста // Современные проблемы науки и образования. 2014. № 3. С. 157–164.
6. Шушарджан С.В. Музыкотерапия и резервы человеческого организма. – М.: 1998. 363 с.