Опасности города – в сердечном ритме автомобилистов
Что становится причиной аварий? Почему водители неожиданно паникуют, попадая на давно знакомую трассу? Отчего на весьма спокойных, казалось бы, участках часто происходят ДТП? Нижегородские ученые наши ответы на эти вопросы и составили «карту стрессогенных зон города», используя верный инструмент: сердце автомобилиста.
За пределами понимания
«Интерактивная карта стрессогенных зон Нижнего Новгорода» – результат масштабного проекта «Картирование стрессогенности городской среды относительно водителей транспорта», реализованного в 2014 году совместными усилиями двух вузов: НижГМА и ННГУ.
Руководители проекта – заведующая отделом нейрофизиологии ЦНИЛ НижГМА, заведующая кафедрой психофизиологии ФСН ННГУ, доктор биологических наук Софья Полевая и заведующий лабораторией когнитивной психофизиологии факультета социальных наук ННГУ им. Лобачевского, профессор Сергей Парин.
Какие научные открытия были сделаны в процессе исследования и какую пользу карта принесет жителям мегаполиса, Софья Полевая рассказала корреспонденту NN.RU.
– Софья Александровна, почему исследовали именно стресс?
– Наша лаборатория в НижГМА уже не одно десятилетие исследует сигналы кожи, которые влияют на управление режимами работы организма, защищают нас от болезней и повреждений. Есть информация – мы живем, нет информации – нет шанса принять правильное решение и, соответственно, выжить. При отсутствии зрения и слуха человек не умирает, а вот отсутствие кожной чувствительности несовместимо с жизнью. Боль, например, сообщает нам о наличии повреждения. А на повреждение организм отвечает стандартной защитной программой – запускается стресс.
В XX и, тем более, в XXI веке темп нашей жизни резко изменился. Наша биологическая система под это ещё не подстроилась. Поэтому человек часто ощущает неблагополучие, боль тогда, когда помочь ему уже невозможно или нужны какие-то экстремальные способы помощи. Нам необходимо иметь дополнительный источник информации о состоянии организма человека, который мог бы предупредить нас о каких-либо надвигающихся катастрофах в работе организма, знания о которых недоступны нашему сознанию.
Часто человек часто ощущает неблагополучие, боль тогда, когда помочь ему уже невозможно.
– С чего начались исследования?
– В конце 1950-х стало известно, что сигналы о работе сердца – самые информативные с точки зрения интегративной оценки функционального состояния. Это открыли ученые Института медико-биологических проблем, когда работали с космонавтами. Им нужно было получить экспресс-оценку состояния космонавта так, чтобы аппаратура весила очень мало. Уникальные методы, разработанные для уникальных людей за бешеные деньги, мы хотели передать обычным людям: водителям (сколько происходит аварий из-за инсультов, инфарктов, внезапных стрессов), школьникам (чтобы понять, что и кто в школе является источником разрушения) и так далее. Семь лет назад мы стали заниматься носимыми беспроводными сенсорными платформами. Нам важно было находить такие характеристики сигнала, чтобы получать информации больше, чем доступно нашему собственному мозгу. Мы искали сенсоры, которые будут измерять сигналы, не мешая при этом человеку.
Под присмотром «Большого брата»
– Почему стресс – это разрушение?
– Стресс – это защитная реакция организма, которая запускается, когда существует угроза его целостности или нашей жизни вообще. Она возникает при чрезмерном рассогласовании между необходимым и существующим; между ожидаемым и происходящим; желаемым и доступным. Такие рассогласования вызывают неспецифическую защитную реакцию. Стресс развивается по стандартному алгоритму и имеет три фазы: тревоги, когда мобилизуются все резервы организма, стабилизации (резистентности), и, наконец, противоположной тревоге стадии истощения (в неблагоприятных ситуациях в этой фазе стресса человек может умереть). Эти три фазы одинаковы и у ящерицы, и у обезьяны, и у человека. Проводя исследование, мы смогли зафиксировать момент «включения» стресса. Способ, с помощью которого это удалось, мы запатентовали. И это серьёзное достижение мирового уровня, потому что с точностью до секунд устанавливать точное время начала стресса у человека мы смогли первыми в мире. Но нам хотелось получить такое устройство и такую систему регистрации, чтобы можно было составить карту стресса человека внутри его естественной жизни, не мешая ему заниматься обычными делами.
– Но приборы, контролирующие работу сердца, уже есть… Водители автобусов проходят предрейсовый медосмотр: им замеряют пульс и артериальное давление. В чем тогда проблема?
– Действительно, уже есть готовые приборы, которые используются для контроля рисков, связанных с нарушениями в работе сердечнососудистой системы. Они называются «холтеровские мониторы». Если человек обращается к кардиологу, то, чтобы определиться с характером нарушений в работе сердца, пациента ставят на дневное мониторирование. На него вешают много датчиков, дают ему большую коробку, с которой он ходит весь день, и затем отдает запись врачу. Но бывает так, что, отдав прибор врачу, человек выходит из кабинета и падает от сердечного приступа.
Человек – существо контекстно зависимое. Внутри него существует множество абсолютно разных режимов организма.
Если у человека снимают ЭКГ до работы, во время обеда и после работы, на кардиограмме все будет хорошо. Однако между этими промежутками, уже во время работы, человек может испытывать колоссальный стресс, который никто не увидит.
Современная когнитивная наука показала, что человек – существо контекстно зависимое. Внутри него существует множество абсолютно разных режимов организма. Человек с монитором знает, что его измеряют. Он чувствует, что Большой брат на него смотрит, и чувствует себя защищенным. Когда он отдает прибор, все риски прорываются наружу. В разных контекстах запускаются разные, совершенно не связанные друг с другом режимы. Контекст может существовать всего несколько секунд, но этого достаточно, чтобы запустилась защитная реакция, и начались массовые нарушения в работе организма.
Тип мониторинга состояния организма, который принят сейчас на предприятиях, лишает нас шанса узнать, что, действительно, происходит с человеком в течение дня, оценить риски и стрессовые нагрузки у конкретного сотрудника в процессе его работы.
– Какие приборы использовали вы? Почему исследовали именно дорожную инфраструктуру?
– Мы использовали устройства, сделанные в США. Они выглядят как небольшие пояса с датчиками и электродами, которые крепятся под грудью. У каждого датчика есть свой идентификационный номер. Мы написали программу, которая помогает получить сигнал с датчика по Bluetooth, а оттуда – через спутник – на сервер. Текущий сердечный ритм отражается на кардиограмме в программе. Сердце очень чутко реагирует на контекст событий, его ритм всё время меняется. Например, когда человек напрягается, время между ударами сокращается. Если у человека сбои в работе сердца, между ударами возникают большие интервалы. Мы сделали так, чтобы планшет мог передавать вибрационный сигнал, и человек «держал» свое сердце в руках.
В июле прошлого года был объявлен конкурс грантов, финансируемых Российским гуманитарным научным фондом и правительством Нижегородской области. Мы предложили проект – «Картирование стрессогенности городской среды относительно водителей транспорта». Мы создали уникальный инструмент, который позволил составить карту стрессогенных зон города, и показали его возможности на примере дорожной инфраструктуры.
Конкурс объявили в июле, решение о поддержке нашего проекта приняли в конце сентября. У нас было все два месяца на работу. Нам помогали около двух десятков водителей общественного и частного транспорта. Каждому дали пояс с датчиком и видеорегистратор. В течение нескольких дней, разных по длине отрезков времени водители ездили по нижегородским дорогам и «показывали», какие участки им кажутся особо опасными, а потом комментировали видеозаписи и рассказывали, почему. В итоге мы создали сайт с картой стрессогенных мест, а также разделами с полезной информацией об участниках – аналитикой, видеоматериалами.
Шок на пустой дороге
– Какие данные отображаются на карте?
– Синие зоны – те, что являются стрессогенными для всех. Чем больше круг, тем больше людей испытывают стресс, попадая в этот участок. Красным отмечены участки, в которых чаще всего происходят ДТП. Для полноценного исследования данных о сердечном ритме водителей нам было мало. Нам нужно было знать, где и почему возникает стресс. Поэтому мы согласовали три потока данных: сердечного ритма, навигатора и видеорегистратора, – чтобы знать, где, когда и при каких обстоятельствах человек начинает нервничать. На сайте можно посмотреть отчеты, в которых указаны все периоды, когда люди испытывали стресс (с указанием протяженности, места, где он начался и так далее). Используя эти отчеты, можно было определить уровень стрессовой нагрузки для каждого отдельного человека, исходя из его внутренних факторов.
К примеру, на одном участке водитель нервничает, потому что выезжает с парковки и выполняет сложный маневр. На другом он видит инспектора ГИБДД и останавливается. На третьем он попадает в «знаменитую» пробку на Пролетарской. У каждого водителя причины, продолжительность стресса могут быть разными.
– Как влияет опытность водителя на уровень стресса?
– Уровень стрессовой нагрузки у директора автошколы был в три раза меньше, чем у других водителей личных авто. Его опыт, его умение ориентироваться в дорожной ситуации, знание правил защитили его от переживаний. Когда мы просматривали его записи, то отметили, что стресс он испытывал редко, причем в моменты, когда дорожная ситуация казалась спокойной. Потом выяснилось, что он реагирует на чужие ошибки и начинает переживать.
Кроме того, мы надевали датчики на курсантов и инструкторов автошкол. Выяснилось, что хотя курсанты часто нарушают ПДД и попадают в опасные ситуации, стресса они почти не испытывают – в отличие от инструкторов. Однако по мере освоения образовательной программы идет «перекачка». На середине обучения уровень стресса у инструктора и курсанта почти одинаковы. А вот к концу курса инструктор сидит спокойно, а у его подопечного стресс постоянный. Когда человек впервые выезжает в одиночку, стресс просто зашкаливает.
Водители маршруток независимо от возраста и стажа испытывают наибольший стресс на остановках.
– Есть ли особенности в реакции у водителей личного и общественного транспорта?
– Водители маршруток независимо от возраста и стажа испытывают наибольший стресс на остановках. В 1,5-2 раза уровень стресса (время стресса на единицу общего времени записи) выше у тех, кто ездит без кондукторов. Ведь у них – режим жуткой многозадачности: контроль за ситуацией на дороге, контроль за пассажирами, подсчет денег, билетов…
При стрессе мы слепы и управляемы
– Как стресс влияет на поведение человека за рулем?
– В состоянии стресса люди начинают чувствовать и вести себя стандартно – это касается работы сердца, мышц, дыхания, когнитивных функций. При стрессе скорость движения растет. А вот способность маневрирования, гибкого реагирования, переключения режимов снижается.
В такой ситуации перенастраивается наше цветовое зрение. Резко увеличивается количество цветов, которые мы относим к синему. То, что без стресса было желтым, при стрессе мы можем спутать с зеленым. А если нам кроме цвета на светофоре нужно считать информацию об организации дорожного движения, портится ориентация в пространстве. Знаки иногда оказываются нечитабельными.
В зоне стресса люди становятся «глухими» и «слепыми», начинают вести себя стереотипно, теряют способность принимать решения.
– Есть ли отличие в том, как в состоянии стресса ведут себя люди обычные и, к примеру, наркоманы?
– Да, и оно существенно. Мы выявили очень четкие маркеры, которые позволяют отличить работу человека с наркотической зависимостью от обычного человека. Для этого нам не нужно брать кровь на анализ. У наркоманов стресс – обычный режим. Даже в клинике, на фоне «отмены» они постоянно напряжены – сильнее, чем обычный человек напрягается во время стресса. Наркотики сломали их систему управления энергообеспечением. Поэтому у наркоманов энергия всегда расходуется на полную мощность.
– Чем карта будет полезна нижегородцам?
– Она предоставляет самые широкие возможности в плане обучения, аналитики, планирования. К примеру, в автошколе после поездки с курсантом мы снимали его «карту стресса», а затем поэтапно разбирали маршрут, повторяли ПДД, чтобы ученик не нервничал, не ошибался на определенных участках. Карту стрессогенных зон могут использовать гости города и неопытные водители, которые плохо знакомы с опасными участками дорог.
Чиновники, используя эту карту, смогут корректировать план развития дорожной, городской инфраструктуры. Руководители транспортных предприятий смогут оценить стрессоустойчивость своих сотрудников, получить данные об опасных участках на маршруте исходя из реакции водителей. Наша система позволяет контролировать состояние человека, чтобы вовремя дать ему отдохнуть либо, наоборот, активно «нагрузить» – в общем, оптимально использовать его возможности.
Чтобы, к примеру, жена могла проследить за самочувствием своего мужа, который находится за рулем, в режиме настоящего времени и вовремя помочь ему.
В настоящее время мы продолжаем работать над тем, чтобы информация с датчика передавалась на сервер хранения данных посредством спутника. Чтобы, к примеру, жена могла проследить за самочувствием своего мужа, который находится за рулем, в режиме настоящего времени и вовремя помочь ему.
Нужно помнить, что стресс мы воспринимаем как новое и непреодолимое. Вот почему в авиации, атомной промышленности вводятся симуляторы, в которых моделируются естественные условия и накапливаются защитные программы. Стресс – защитная реакция на повреждение или угрозу. Мы сжигаем огромные ресурсы, чтобы найти правильное решение, защититься. Есть альтернатива: человека приобретает опыт, накапливает навыки, которые позволяют ему иметь заготовленную программу поведения. Тогда в экстремальной ситуации мозг запускает эту программу, и стресса не происходит. Мобилизация есть, а разрушения нет. Так что горе – не от ума, потому что если человек информирован, он защищён.
ИА “НН.Ру”. – 28.03.2015
Галина Малова
https://www.nn.ru/news/gorod/2015/03/28/opasnosti_goroda__v_serdechnom_ritme_avtomobilistov/