2020-06-29
116«…наследственно переданная в нервной системе подготовка к какой-нибудь душевной или телесной деятельности может весьма легко послужить основанием к образованию в человеке какой-нибудь привычки или наклонности. Это же привычка или наклонность, в свою очередь, разовьет и укоренит еще более зависящую от нее особенность в нервах и передаст ее еще вернее дальнейшему потомству» - попытка описания протекания эпигенетического процесса, осмысленная К.Д. Ушинским в своих педагогических трудах [27]. Одним же из первых кто высказал предположение, что биологическое развитие конкретного живого существа предопределено как наследственной программой (геном), так и импульсами извне, по праву считается британский генетик Конрад Хэл Уоддингтон, в 1942 году наглядно резюмировав свою мысль представив рисунок «эпигенетичиского ландшафта» [35].
Сегодня термин «эпигенетика» подразумевает потенциально наследуемый процесс возникновения и передачи всех морфологических, физиологических и биохимических свойств организма, но в тоже время варьируемое внешней средой событие, где [5, 7, 22]:
- -гены получают сигналы из внешней среды в течении всей жизни;
- -адаптивные изменения (морфологические и функционально-поведенческие) возникают на основе исходного генома, но под давлением механизмов из внешней среды;
- -изменения активности генов, возникшие под влиянием некоторых средовых сигналов, приобретают устойчивый долговременный характер.
Эпигеном становится своеобразным интерфейсом между статическим геном (последовательность азотистых оснований в ДНК не подвергается изменениям) и меняющейся средой, осуществляя управление с помощью таких биохимических переключателей как метилирование ДНК, посттрансляционное модификация гистоновых белков, РНК-интерференция [17,21]. Среди факторов, сигналы которых трансформируют модель генной активации клеток, выделяют питание, экологию, эмоциональный и информационный стресс, особенности культуры, физическую активность, наркотические вещества. Непродолжительность или одномоментность сигнала любого из факторов, способна изменять эпигеном, так как клетка обладает памятью и хранит различные ответы на импульсы из окружающей среды. В то же время, взаимодействие или противодействие механизмов регуляции активности генов - вероятная причина «снятия» эпигенетических меток, благодаря чему генная динамика может меняться на противоположную. Такая пластичность эпигенома подкрепляет постгеномный дискурс о потенциальной обратимости эпигенетических меток и создает основания для вмешательства, позволяющее избегать пагубных последствий эпигенетичского программирования [15,22].
Феномен эпигенетической «экспозомы» подразумевает взаимосвязь с процессами воспитания и обучения, которые в свою очередь позволяют разрабатывать приёмы, повышающие устойчивость человека к негативным воздействиям окружающей среды и исправлять эпигенетическую предиспозицию в подростковом, взрослом и пожилом периодах жизни (необходимо учитывать вероятность корреляции между событиями) [15,31]. Маркеры-операторы состояний факторов, трансформирующие модель генной активации эпигенетических механизмов, являются катализаторами более устойчивого пребывания организма в напряжении и трактуется как «эпигенетический стресс» (ЭС). Для улучшения эффективности образовательного процесса необходимо учитывать поливекторность ЭС, выделяя наиболее значимые факторы для обучения и воспитания, поддающиеся коррекционно-реабилитационным манипуляциям. Современный субъект образования подвержен влиянию объёмных информационных потоков, эмоциональным перегрузкам (напряжениям), экобиологическим особенностям среды, нездоровому рациону питания, низкой физической активности. Комплексный учет отличительных черт каждого из вышеприведенных факторов позволит минимизировать их пагубное воздействие и консолидировать сведения с целью составления программы педагогической тактики предупреждения и коррекции последствий ЭС.
Реакция человека на экстремальные воздействия воспринимается и оценивается как вредный и нежелательный фактор, обусловленный не столько биологически закрепленными механизмами, сколько всем комплексом свойств индивида, сформировавшихся в процессе развития и деятельности данной личности в определенной среде. Работа с большими массивами информации все больше влияет на состояние личностной сферы, межличностные отношения, работоспособность и профессиональную эффективность труда. Применение информационных-коммуникационных технологий (ИКТ) повышает потенциал процессов деятельности, одновременно увеличивая время, которое индивид тратит на поиск, обработку, усвоение и применение объемных массивов данных [2,9].Вследствие необходимости современному человеку анализировать большие объемы информации, возникает состояние психического напряжения ‒ «информационный стресс» (ИС), вызывающий сдвиги в ряде физиологических, биохимических и некоторых психофизиологических показателях. Данные адаптационные перестройки функциональных систем приводят к развитию и закреплению неблагоприятных маркеров-операторов эпигенетического характера. Зная предпосылки и причины, выступающие катализаторами ИС, возможно выработать пути предупреждения и преодоления данных состояний [2,6,23].
Обилие информационного потока, приводящего к трудностям понимания проблем и принятия решений, является информационной перегрузкой (ИП). Последствия ИП представляют собой начальную фазу ИС. В образовательной среде ИП сопровождается [8]:
- снижением эмпатии;
- ослаблением когнитивного функционала (плохое усвоение материала, неспособность устанавливать причинно-следственные связи, отсутствие систематизации знаний);
- ухудшением творческой потенции (неспособность перенести усвоенный материал на новые ситуации);
- синдромом хронической усталости;
- перманентным частичным внимание;
- появлением острого дефицита времени и обратного состояния информационной зависимости, сопровождающегося уходом от личностных проблем через виртуальное пространство;
- бесцельным интернет-серфингом, увеличивающий время сбора информации.
Причинами изменения состояний сфер (физиологической, когнитивной, мотивационно-поведенческой и эмоционально-волевой) субъекта учебной деятельности (СУД) являются [2,9,23]:
I. индивидуальные особенности СУД (частные): профессиональные (низкий уровень знаний, пробелы в навыках и умениях, отсутствие необходимого опыта); физиологические (острые и хронические заболевания, неблагоприятные функциональные состояния, неудовлетворительный уровень чувствительности анализаторов); психологические (низкая или высокая мотивация к деятельности, неблагоприятные психические состояния и тлетворные особенности личности, рудиментарность профессионально-психических качеств, прошлые представления о фрустрирующих ситуациях и конфликтах); морально-нравственные (недисциплинированность, безответственность).
II. взаимодействие СУД и сетевой техносреды (информационные): операциональные (большой объем информации, избыточность или дефицит информации, уничтожения информации в результате вирусной атаки, нарушения ритма поступления информации, низкая вероятность поступления значимой информации); организационные (неправильный выбор необходимой информации, объективная неопределенность момента предъявления информации, пропуск сигнала увеличивающий сложность задачи, совмещенная деятельность); технические (отказ системы, потеря соединения с сетью, блокировка сигнала, утрата паролей доступа к аккаунту, маскировка/искажения сигнала, противоречия информационных признаков ситуации); семантические (невозможность анализировать данные, высокая субъективная сложность задачи, опасность ситуации, непредсказуемость развития ситуации, недостаточный контроль за ситуацией, противоречивость информации); временные (цейтнот, неопределенность времени, высокий темп предъявления информации, информационная аритмичность, большая длительность воздействия рабочей нагрузки).
III. подверженность СУД к появлению и проявлению у него частных и информационных причин (сопутствующие): организация деятельности (недостатки в профотборе –психологические или медицинские, отсутствие психолого-медицинского контроля, чрезмерная нагрузка, нерациональный режим труда и отдыха, несовершенство обратной связи о результатах деятельности, несоответствие деятельности и поощрения); условия функционирования (неблагоприятный психологический климат в коллективе, недостаточная сплоченность, межличностные конфликты, низкий ролевой статус, неудовлетворительный уровень социальной ответственности и общественного признания, недостатки в конструкции рабочего места).
Под воздействием данных факторов, связанных с индивидуальными особенностями, содержанием, условиями и организацией деятельности, может проявляется следующая симптоматика ИС у субъекта образования [8]:
- физиологические симптомы (повышенное или пониженное АД; нарушение ЧСС; боли, давление или неприятные ощущения в груди; приступы жара или озноба, повышенная потливость; головные боли, головокружение; тремор, мышечное напряжение; нарушение или потеря аппетита, изменение веса; появление высыпаний аллергического характера; нарушение или потеря сна; нарушение сексуальной активности);
- интеллектуальные симптомы (ухудшение памяти; проблемы с концентрацией внимания; навязчивое возвращение к одной и той же мысли; трудности в принятии решений);
- поведенческие симптомы (напряжение из-за большого объема работы; увеличение числа ошибок при выполнение работы; ощущение хронической нехватки времени, нехватка времени на отдых и личную жизнь; увеличение конфликтов с окружающими);
- эмоциональные симптомы (повышенное нервное напряжение; нестабильность психоэмоционального состояния, изменения настроения; приступы гнева, раздражительность; повышенная тревожность, беспокойство, беспричинные страхи; недовольство собой, своими достижениями; перекладывание ответственности; чувство вины и одиночества).
Как правило, для борьбы с причинами и последствиями ИС рекомендуют регламентировать временные параметры работы, ослабить насыщения информацией через основные каналы приема (аудиальный и визуальный), кратковременную кардинальную смену деятельности, применение антиоксидантов и стресспротекторных агентов, использовать спелеоклиматотерапию для снижения вегетативных проявлений хронического ИС связанного с процессом обучения [1,25].
Современная педагогика профилактики делает запрос на общедоступные и немедикаментозные способы коррекции функциональных изменений физиологических систем при ИС, учитывая уникальности конкретной стрессовой ситуации, которая определяется индивидуальностью подверженного стрессу субъекта (темпераментом, характером, стилем поведения, состоянием здоровья). Данные литературы и различных исследований указывают, что систематическое использование физических упражнений (ФУ) в условиях ИС, способствует экономизации физиологических функций, повышению эффективности реализации напряженной информационной нагрузки, снижению уровня тревожности, уверенности в себе. Изменения метаболизма, отмеченные на клеточном и молекулярном уровнях при физической нагрузке (ФН) однотипны с изменениями обмена веществ, вызванные различными стресс-факторами. Возможности клеток осуществлять адаптивный синтез белков, устойчивых к различным альтерирующим источникам, увеличиваются, тем самым активируя генетический аппарат клетки, стимулирующий синтез нуклеиновых кислот и белков. Совокупность рассматриваемых изменений является неспецифической основой повышения устойчивости функциональных состояний (ФС) к неблагоприятным воздействиям ИС, который в свою очередь влияет на закрепление и пластичность эпигенетических меток. В тоже время не следует рассматривать профилактику и коррекцию функциональных нарушений, в частности состояния ИС, с помощью ФН, как способ развития физических качеств, целью является предотвращение пагубного воздействия стресс-фактора, где акцент смещается на тренировку [Ibid]:
- сердечно-сосудистой системы (ССС) - снизить влияние симпато-адреналовой реакции, поскольку постоянное воздействие ИС приводит к избыточной активации стресс-реализующих систем, о чем свидетельствуют показатели вариабельности сердечного ритма и обеспечить транспортировку необходимого объема крови, соответствующий требованием деятельности;
- дыхательной системы – усилить способность доставлять и эффективно усваивать кислород в необходимых объемах для сердца и мышц;
- мышечного тонуса – восстановить энергопродукцю.
На результативность тренировочного процесса влияет: тип, длительность, интенсивность и частота использования упражнений. Чтобы правильно задействовать данные параметры, необходимо осуществлять контроль посредством мониторинга работы ССС путем замера ЧСС. При правильной дозировке, ЧСС должна увеличиваться на 60–80% от исходного состояния. ЧССмак. зависит от возраста и составляет 220 минус возраст (например, для 60-летного человека – 220 – 60 = 160 уд/мин). Если упражнение не вызывает прироста ЧСС хотя бы до 80% (для 30 лет это 220 – 30 = 190 × 0,8 = 152), то эффект тренированности сводится к минимуму. Тренироваться следует 3-4 раза в неделю по 30-45 минут, выполняя упражнения аэробного характера, в остальные дни можно ограничиться легкой разминкой или утренней зарядкой. Характер используемых физических упражнений должен соответствовать образу жизни и физическим возможностям человека (в УО РБ присутствует градация по группам здоровья: основная, подготовительная, СМГ и ЛФК, согласна прописанным показаниям врача к ФН). Пути нормализации ФС, при ИС, включают различные виды ФУ и приемы коррекции, позволяющие [2,10,30,34]:
· уменьшить чрезмерные психофизиологические затраты организма при ИС: ФУ аэробной направленности (отставленный эффект[1]); постуральные (познотонические) упражнения; нервно-мышечная релаксация; идеомоторная тренировка и сенсорная репродукция; аутогенная тренировка; самомассаж; ФУ в комплексе с другими средствами оптимизации ФС (оставленный эффект).
· обеспечить соразмерную ответную реакцию мобилизованных при стрессе психофизиологических ресурсов: ФУ аэробно-анаэробной направленности (срочный эффект[2]);гипоксическая тренировка (срочный эффект); постуральные ФУ (срочный эффект); ФУ, обуславливающие интенсивную вестибулярную афферентацию (срочный эффект); закаливающие процедуру (срочный эффект); психогимнастика (срочный эффект); ФУ в комплексе с другими средствами оптимизации ФС (срочный эффект).
· увеличить психофизиологические резервы организма: систематическое использование дозированных ФУ аэробно-анаэробной направленности (кумулятивный эффект[3]); систематическая гипоксическая тренировка (кумулятивный эффект); комбинированная долговременная адаптация к нескольким одновременно действующим дозированным факторам (ФН, холод, гипоксия, эмоциональное напряжение); систематическое использование дозированных стрессовых воздействий; систематическое использование ФУ, обуславливающих интенсивную вестибулярную афферентацию.
Помимо ФУ, существуют сопутствующие формы и способы коррекции и профилактики. Наиболее доступная сопутствующая форма защиты от ИС, для СУД, является гидротерапия. Применение гидропроцедур в целях фонового сдерживания ИС базируется на воздействии термических, механических и химических факторов, где физиологической основой реакции организма на раздражитель является активирующий рефлекторный ответ. Нагретая до 40°C и выше вода, вызывает повышение температуры в тканях, активирует обмен веществ, повышает скорость метаболических реакций в клетках, изменяет структуры клеточных мембран. Локальное нагревание тканей до оптимальной температуры (+38-+40°C) ускоряет восстановительные процессы в организме и способствует расслаблению определенных мышечных групп. Систематическое охлаждение тканей, замедляет скорость этих процессов, тогда как кратковременное холодовое воздействие повышает возбудимость. Применение воды с индифферентной температурой снижает возбудимость и оказывает успокаивающее седативное действие. Эффективность гидротерапии зависит от характера, силы и продолжительности процедуры. В целях повышения резистенции, снижения возбудимости нервной системы, а также нормализации нервно-мышечной релаксации, используют [2]:
1. обливание и водное обтирание – самостоятельный метод закаливания или заключительная процедура при других гидротермовоздействиях. Оказывает возбуждающее и тонизирующее действие. Показания для применения являются развитие астенического состояния, нарушения сна, перенапряжение;
2. душ – метод воздействия струями воды различной формы, направления, температуры и давления. Основными действующими факторами являются температурный и механический. Степень отклонения температуры воды от ее индифферентных значений и продолжительность процедуры влияют на физиологический эффект. Горячий или холодный душ повышает тонус скелетных мышц и сосудов, изменяет продолжительность фаз сердечного цикла, вызывает увеличение ударного объёма сердца, оказывает тонизирующее действие на сердечно-сосудистую, нервную и мышечную системы организма Показаниями для его применения являются неврастенические и депрессивные состояния, перенапряжения, повышенное эмоциональное возбуждение и раздражительность. Аналогичный результат может быть получен при использовании ванн.
3. бани – метод предназначенный для гигиенических, профилактических и реабилитационных процедур. Паровая баня характеризуется сочетанным воздействием горячего воздуха (+40-+60°C), влажности (90-100%) и холодной пресной воды. Увеличивает функциональные резервы организма, повышает его иммунологическую реактивность и уровень резистентности. Периодическое посещение бани улучшает работоспособность, вызывает ощущение комфорта, способствует закаливанию организма. Суховоздушная баня (сауна) попеременно воздействует на организм горячим воздухом (до +90-+100°C), низкой влажностью (10-15%) и холодной пресной водой (+10-+28°C). Эффект действия процедур в сауне определяется возрастающей деятельностью терморегуляционных механизмов, как защиты от перегревания. Компенсаторной реакцией являются учащение пульса, дыхания, повышение температуры тела. В условиях низкой влажности, термическое воздействие, следующее за кратковременным спазмом сосудов кожи, вызывает их выраженное расширение и усиление кровотока в 3-5 раз. Погружение в холодную воду (или охлаждение на воздухе), идущее за тепловым воздействием, оказывает стимулирующее действие на сердечно-сосудистую и дыхательную системы.
Влияние ФУ и параллельно рационально организованных сопутствующих способов коррекции форм ИС, выступают неспецифическим средством улучшения аспектов ФС на эпигенетическом уровне, при пагубном взаимодействии с большими массивами информации.
Наряду с ИС, одним из основных факторов, определяющих не только психосоматический статус, но и эпигенетическую программу, оказывающую влияние на функционирование субъекта в образовательном пространстве, является эмоциональный (психологический) стресс (ЭМС). Экспериментальные исследования и клинические наблюдения свидетельствуют, что на начальной стадии развития стрессового состояния, сначала транзиторно, а потом и устойчиво, поражаются механизмы саморегуляции различных функциональных систем, что приводит к нарушению суточного уровня гормонов, проницаемости мембранных барьеров, нормы белка в плазме крови и мозге, сердцебиения и ритмов дыхания, сна и бодрствования [24,26]. Истощение защитных функций организма при ЭМС, может запустить процессы психических заболеваний наследственной предрасположенности (эпилепсия, шизофрения, маниакально-депрессивный синдром) и субклинические проявления психопатологии (тревога, агрессия, депрессия, гиперактивность, аддикция). Участие эпигенетических модификаций (например, метелирование ДНК) в установлении эпигенетических меток как формы реакции на эмоциональный раздражитель, сводится у СУД к нескольким уровням детерминации [20,30]:
- наличие генов предрасположенности;
- внутриутробное эпигенетическое программирование;
- раннее постнатальное эпигенетическое травматизация и инкубирование травмы;
- ресурсу выносливости и стереотипам реагирования.
Стрессовые реакции имеют различные уровни интенсивности, которые зависят от силы и продолжительности стрессора. Различают стрессоры физиологические (чрезмерная боль и шум, воздействие экстремальных температур) и психологические (информационная перегрузка, соревнования, угроза социальному статусу и ближайшему окружению). Данная нарастающая нагрузка запускает процессы мобилизации механизмов, обеспечивающих адаптацию к стрессорным ситуациям. В состоянии мобилизационного напряжения происходит повышение активности соматического функционирования, подъём морально-психических и физических сил. У СУД наблюдается положительный эмоциональный фон, стремление преодолевать трудности, чувство удовлетворенности. Неотвратимость и мобилизационно-функциональная полезность реакций на ЭМС не означает, что его нужно создавать искусственно. Не исключено проявление негативной реакции – напряженности. Степень нервно-психической напряженности характеризуется [13,18]:
1. снижением объема внимания, его устойчивости, способности к концентрации и переключению;
2. падением продуктивности кратковременной памяти и способности к долговременному сохранению информации;
3. проявлением негативных сдвигов в оперативном и логическом мышлении;
4. нарушением координации действий.
Усиление психоэмоциональных нагрузок, определяющих работоспособность и характеристики здоровья, способствует поиску новых методов преодоления психофизиологических расстройств и расширения границ адаптации, являющихся залогом профессионального долголетия личности. В налаживании «здорового» учебного процесса, существенное значение имеют прогнозирование, профилактика и коррекция последствий ЭМС. К данным мероприятиям можно отнести [Ibid]:
- ознакомление со специальной литературой, консультирование;
- использование разнообразных тестовых методик, самонаблюдение для ранней идентификации;
- наличие эффективной среды естественной поддержки (семья, социальное окружение, друзья, родственники)
- формирование волевых качеств (целеустремленности, инициативности, настойчивости, самообладания, решительности, выносливости);
- физические упражнения.
Переориентация СУД в системе ценностей, помогает избегать тревожности, неуверенности, сомнений, но не устраняет причины и последствия психотравматизации. Одну из важных ролей в нейтрализации негативных эффектов ЭМС, как в случаи и с ИС, играют ФУ. Различные виды физической деятельности являются способом ослабления физиологических механизмов стресса. Мышечная работа ликвидирует избыток гормонов, поддерживающих состояние эмоционального перенапряжения, снижая возбуждение нервной системы и нормализуя работу ССС [30] Формирование динамического стереотипа под действием ФУ проявляется в виде трех основных механизмов [12]:
1. тонизирующего – в процессе которого происходит стимуляция моторно-висцеральных рефлексов, способствующие ускорению метаболизма в тканях и активации гуморальных процессов (повышается устойчивость к гипоксии, перегреванию, утомляемости, неблагоприятным фактором внешней среды);
2. трофического – улучшаются процессы регенерации и обмена, усиливается кровообращение (соответственно поступление белка для образования новых структур);
3. нормализующего – систематическое выполнение ФУ (тренирующего действия) приостанавливает нарушение условно-рефлекторных связей, нормализует регуляцию моторно-висцеральных рефлексов до физиологической нормы.
ФУ по направленности воздействия, делятся на [30]:
- повышающие возбудимость нервной системы – динамические нагрузки (ходьба, бег, прыжки, приседания, интенсивные наклоны), изометрическая нагрузка с напряжением отдельных мышечных групп (статические исходные положения, йога), тонизирующие дыхательные упражнения с задержкой дыхания на выдохе (диафрагмальное дыхание);
- понижающие возбудимость ЦНС и ее возврат к нормальному тонусу: дыхательная гимнастика, произвольное мышечное расслабление, прогрессивная мышечная релаксация, управляемая визуализация;
- нормализующие мозговое и периферическое кровообращение: аэробная нагрузка, гимнастика для верхнего плечевого пояса, глубокое дыхание при чередовании напряжений и расслаблений мышечных групп.
Копинг-стратегия в виде ФН, как антистрессового мероприятия при ЭМС, обязывает учитывать онтогенетические закономерности развития индивида, для определения адекватных параметров нагрузок с целью уменьшить психофизиологические затраты, обеспечить адекватную ответную реакцию и увеличить резервы организма, дабы избежать или перепрограммировать стадии формирование патологических метаболических изменений, затрагивающие молекулярные и клеточные механизмы [10,26].
Помимо стрессового влияния на эпигенетические механизмы, эпигеномную регуляцию связывают с изменением качества питания. Участие питательных веществ в фенотипической экспрессии генов заключается во влиянии на одноуглеродный метаболизм (действуя как источник метильных групп или как коферменты), который регулирует перенос метила. Витамины В12 и В6, рибофлавин, метионин, холин, являются донорами метила в этих эпигенетических модификациях. Недостаток метила до или во время беременности (сразу после рождения ребенка), приводит к «недометелированию» участков генома на всю жизнь, что в дальнейшем увеличивает риск возникновения заболеваний – ССС, психоневрологических расстройств, сахарного диабета, ожирения, аллергии. Запускающим механизмом этих заболеваний является длительный дефицит в организме физиологически активных соединений пищевого и микробного происхождения. Данное индуцирование вызывает кратковременные или длительные изменения в энергетическом обмене и тесно связанного с ним эпигенетического программирования (избыточное поступление химических соединений пищевого и микробного происхождения, также может сопровождаться схожими негативными последствиями) [32,33,39].
Предикативная стратегия гигиены питания для СУД опирается на персонифицированный подход (пол, возраст, этническая группа, территориальность, конституционные особенности) и нутригеномику (изучает взаимосвязь питания и генетического профиля индивида). Программа профилактики будет включать следующие задачи [11,33]:
1. первичная – установить, истощение каких именно функциональных ингредиентов пищевого, микробного и эндогенного происхождения запускает каскад метаболических реакций, ведущих к структурным и функциональным нарушениям, приводящегих к возникновению конкретного нейродегенеративного заболевания;
2. вторичная – осознанное манипулирование эпигеномом, путем изменения диеты и кишечной микробной экологии, за счет специальных продуктов, содержащих ингредиенты, благоприятно регулирующие энергетический обмен, что позволяет снизить риск хронических нейродегенеративных заболеваний, ассоциированных с эпигенетическим ремоделированием хроматина и модификаций гистонов.
Таким образом, эффективность продуктов питания для эпигенетических маркеров-операторов во время учебного процесса, определяется различными факторами [Ibid]:
- физиологическим «портретом» индивида;
- состоянием симбиотической микрофлоры ЖКТ;
- индивидуальной нутригеномикой потребителя;
- физико-химической характеристикой присутствующих в продуктах нутриентов и их биоусвояемость;
- экобиологическими условия проживания.
Внедрение персонифицированного подхода, будет способствовать компенсации негативных последствий экспрессии неблагоприятных для здоровья полиморфных генов и, напротив, оптимизирует реакцию возможностей тех из них, которые снижают риск заболеваний, обеспечивают лучшую адаптивную способность при нагрузках и экстремальных состояниях. Для того чтобы педагогический процесс не выступал, как препятствие в генно-питательном взаимодействии, образовательная среда, в лице УО, осуществляет валеологическо-педагогическое и санитарно-нормативное сопровождение, для управления СУД своей «эпигенетической информацией», как будущим ресурсом.
Еще одним важным фактором эпигеномной регуляции для образовательной среды, является экобиологическая обстановка проживания (комплекс климатических, техногенных и социально-экономических факторов). Экологическая эпигенетика и эпигеномика помогают выявлять изменения в «эпигенетическом маркировании» под воздействием биосоциальных факторов повреждающего действия из внешней среды, ведущих к изменениям в генной экспрессии и возникновению патологий (так же и в последующих поколениях). Трансгенерационное эпигенетическое наследование протекает под воздействием токсикантов окружающей среды. С каждым годом количество и время влияние загрязнителей увеличивается (результат возросшей индустриализации и глобализации, приумножающее перенос и рассеивание токсикантов), кроме этого, новые более стойкие соединения заменяют старые (связывают с расширением объёмов производство). Увеличение таких неинфекционных заболеваний как синдром Штейна-Левенталя у женщин, «синдром дисгенеза яичка» у мужчин, а также астма, аллергия, ожирение, рак, связывают с «эпигенетическим травматизмом» вызванным экобиологической средой во время раннего развития (эмбриональное или младенчество), когда происходит взаимодействие химических и физических факторов с эпигенетическим статусом генома. Такой трансгенерационный аспект химически индуцированных эпигенетических изменений может иметь последствия для последующих поколений и дальнейшая тактика противодействия должна учитывать потомственную интервальность эффекта на наследственный признак. Период от зачатия до конца кормления грудным молоком, вероятно, является ключевым временным окном, когда такое воздействие может нанести вред человеческому развитию. Ксенобиотики способны проникать через плаценту, что приводит к искаженным моделям экспрессии генов и патогенезу заболевания в более позднем возрасте. Так же на здоровье плода влияют эндокринные дизрапторы, искажающие нормальное протекание гормональной регуляции. Наиболее изученным в эпигенетическом контексте является бисфенол А (BPA) (метилирование ДНК было обнаружено в плаценте, почках и печени, после воздействия BPA в пренатальном периоде) обладающий выраженной эстрогенной активностью и способностью изменять во время развития эмбриона профиль метилирования, тем самым увеличивая риск развития болезней (сахарного диабета, рака молочной и предстательной желез, развития неврологических расстройств). Неблагоприятные исходы программирующего эпигенетического наследования сопричастны с пренатальным воздействием тяжелых металлов - кадмия (метилирование вызывает у девочек изменения минерализации и морфологии кости, у мальчиков происходят трансформации связанные с опоптозом), ртути (эпигенетическое моделирование связанное с изменением иммунных профилей), мышьяка (ингибирование ангиогенеза плаценты). В процессе обучения воздействие травмирующих условий среды обитания, организм компенсирует увеличением психоэмоционального напряжения и истощением индивидуальных адаптивных ресурсов в виде ухудшения функциональной активности ЦНС, гипер- или гипореакции эндокринной системы, нарушения метаболизма белков-жиров-углеводов; снижения физической и умственной работоспособности. Изменения, связанные с органическими и физиологическими нарушениями, создают особую объективную социальную ситуацию развития психики субъекта и вызывает дизадаптацию привычной деятельности, установок и отношений личности. Дизадаптация проявляется в форме эмоциональных нарушений (депрессия, эйфория), нарушений мативационной сферы (апатия, бездумность), ухудшения отношения к себе и окружающим, изменения активности (аспонтанность, эгоцентричность ведущего мотива) [4,19,28,36,37,40]. Снижение уровня возможностей психического здоровья, при эпигенетической травматизации экобиологического фактора, ограничивает индивида в определенных сферах деятельности. СУД характерны следующие особенности [29]:
- неустойчивая умственная работоспособность, приводящая к истощению психических процессов, колебаниям внимания, нарушениям памяти и мыслительной деятельности;
- изменение динамики психических процессов, операционно-технических возможностей, инертность психической деятельности и астено-депрессивные расстройства;
- эмоциональная неустойчивость, фрустрированность, тревожность, сензитивность, инфантильность, конфликтность, разбалансировка саморегуляции, стремление к уединению.
Такие эмоциональные реакции на болезнь и связанные с этим отрицательные последствия для личности, могут корректироваться путем развития системы мотивации и адекватной-критичной самооценки (необходимо учитывать первоначальную искаженность формирования самооценки и мотивации личности, поскольку зачастую заболевание проявляется в раннем возрасте), однако данный психолого-педагогический прием носит временно-следственный эффект, в связи с отсутствием воздействия на эпигенетический статус, не меняющий преморбидное состояние индивида (дизадаптация может проявиться повторно, с более нарастающим психофизиологическим эффектом и низкой резистентностью к нему). Попытаться добиться положительного эффекта на клеточном и молекулярном уровнях, для изменения эпигенетических биомаркеров, как в случаи и с предыдущими стресс-факторами, возможно прибегнув к ФН, однако функциональные возможности контингента с «эпигенетическим травматизмом», вызванным экобиологической средой в раннем развитии, требует более углубленных лечебно-педагогических знаний и техник в связи с нозологией их заболевания.
Анализ выше, факторов, участвующих в «эпигенетическом программировании», с целью выявить наследуемое морфо-психогенетическое снижение устойчивости организма, выступающее катализатором развития и высокой предрасположенности к перенапряжению (истощению) функциональных резервов у обучающихся, указал на патогенетический механизм стрессорных реакций-нарушений, приводящих к нервно-психическому и физическому снижению работоспособности (в отдельных эпизодах к заболеванию). Многофакторность ЭС увеличивает число эпигенетических состояний, а, следовательно, и симптоматику функциональных показателей ответа, однако во всех случаях наблюдается ухудшение психосоматического статуса, что снижает когнитивный функционал СУД. Факторы навигации эпигенетических механизмов вызывают эффекты двувидового действия, которые циклически взаимосвязаны друг с другом. В результате включения или выключения биомаркеров эпигенома механизмами из вне, запускаются сценарии ответа в виде блок-схем:
1. биохимические сдвиги®физиологические изменения®психосоматические расстройства =когнитивные нарушения;
2. психосоматические расстройства®биохимические сдвиги®физиологические изменения =когнитивные нарушения;
Степень вовлеченности каждого периода блок-схемы в нарушения активной умственной деятельности субъекта с эпигенетической травматизацией, зависит от индивидуального порога противодействия (ИПП). Уровень ИПП определяется: наследственностью, индивидуальными качествами субъекта, состоянием пребывания на момент и конкретной ситуацией. Мобилизация ресурса ИПП любого из периодов, обусловлена силой когнитивных нарушений, что сказывается на эффективности учебного процесса.
Путь от эпигенетического программирования до когнитивных нарушений, влияющих на интеллектуальные возможности учащегося, имеет комбинационную многоаспектность. Этапы онтогенеза, в период которых прошло формирование «эпигенетического ландшафта», как физиологического, так и поведенческого (интеллектуального), носят характерную систему эпигенетического закрепления. В антенатальный период, эпигенетической маркированности присуще более агрессивная форма, так как регуляция активности генов начинается с момента образования зиготы и полностью зависима от «материнского» аспекта (ее ИПП и внешних факторов). В постнатальный же период, субъект формируют свой ИПП, что сдерживает агрессивные эпигенетические механизмы регуляции. Возможно эпигенетическая травматизация в антенатальном и раннем постнатальном (новорожденный-раннее детство) периодах является более стабильно-доминирующей по сравнению с постнатальным периодом (раннее детство-зрелый возраст). Знание симптоматики, указывающей на период, в котором произошло эпигенетическое программирование, повлиявшее на интеллектуальный ресурс субъекта, способствует оптимальному анализу ситуации и выбору решений для организации педагогического взаимодействия в образовательном пространстве.
Подспорьем для ранней диагностики являются психофизиологические характеристики. Они позволяют увидеть весь этап, приведший к расстройству, его причины, силу воздействия, а также насколько оно влияет на образовательный процесс и эффективно использовать способы сдерживания и устранения для каждого конкретного случая нервно-психического расстройство развившегося, как результат эпигенетической травматизации. Одним из общедоступных способов, при котором умственная деятельность будет в меньшей степени подвержена широкому спектру пагубно воздействующих факторов, являются ФУ. Дабы снять состояние напряжения, необходим мощный целенаправленно-стимулирующий эффект мышечной деятельности, активизирующий функциональные возможности и резервные мощности мобилизационного обмена организма (продукты мышечного обмена, например, аденозинтрифосфорная кислота, является стимулятором сердечной и мозговой деятельности [14]). Психофизиологические характеристики и знание этапов формирования «эпигенетического ландшафта» позволяют дозировать оптимальный объем и интенсивность ФН, с учетом спортивно-кросскультурных интересов СУД.
Способы моделирования протекания эпигенетического состояния является актуальным методам построения стратегии ранней диагностики последствий эпигенетической маркированности и фактором эффективных реабилитационных мероприятий для решения практических задач связанных с когнитивными нарушениями в образовательном процессе. Дидактический потенциал валеотехналогического аспекта выражается в бионической модели, основой которой выступает агентный метод моделирования. Подбор необходимого сеттинга (https://en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_agent-based_modeling_software [38]) зависит от задачи исследования, какие процессы, механизмы и системы будут задействованы. Надежность искусственной системы обработки информации отражается в выборе необходимых детализирующих признаков, описывающих состояния индивида на протяжении всего постнатального периода. Так как признаки имеют слабоструктурированные показатели и не обладают единицами или шкалами измерения (нет возможности ранжировать по информативности для увеличения достоверности моделирования и определять степень отклонения от нормы), необходимо описание в интегральном виде. На пакет среды будут влиять вводные конкретного агента, так как реакции физиологических и метаболических систем на факторы внешней среды у субъектов не шаблонны - моделирование носит сугубо индивидуальный характер. Индивидуальность имитационного подхода позволяет более эффективно оценить и выстроить программу противодействия последствиям проявления пагубного эпигенетического программирования. Актуальность метода агентного моделирования заключается не только в прогностической функции педагогической деятельности, но и в возможности защиты или коррекции от последствий эпигенетического стресса будущей поколенческой линейки.
Характер и продуктивность умственной деятельности связаны с индивидуально-типологическими особенностями, которые в свою очередь зависят от ФС сред организма СУД. Обратная связь данных процессов указывает на то, как влияет образовательная среда на ФС учащегося и эпигенетический статус в результате дидактогенного стресса (невротизирующее влияние учебно-образовательного процесса и педагогическая ятрогения), как одного из факторов воздействия. Изыскания в данном аспекте являются актуальным для всех отраслей педагогики и позволит значительно повысить эффективность учебного процесса.
Неотъемлемой составляющей современной образовательной среды являются технические средства информатизации. Все чаще они построены с использованием технологии виртуальной реальности делающие более качественным восприятие информации, следовательно, повышает понимание и усвоение учебного материала. Увеличение уровня интерактивности виртуальной среды, делает возможным дальнейшее ее использование, как способа противодействия нервно-психическому расстройству или утомлению, вызванным последствиями эпигенетической травматизации. Методика основывается на замещении реальных ФУ синтезом идеомоторной тренировки (ИТ) и ИКТ. ИТ используется в спорте высших достижений и при реабилитации больных с нарушениями опорно-двигательного аппарата, доказав свою практическую значимость как регуляционно-профилактического механизма. ИТ усиленная технологиями дополненной реальности (AR), воспроизводит более мощный эффект телесно-двигательной моторики. Повышенная визуализация делает на порядок сильнее нейромускульные ответы в мышцы, импульсная структура которых соответствует выполнению реальных ФУ. Усилить и закрепить программирующую, тренирующую и регулирующую функции AR-идеомоторики, можно лишь сформировав постоянное и мощное кинестетическое представление за счет регулярных тренировок (усиливают синаптические передачи, образовывая долговременную потенцию), синхронности пространства-времени и пространства-деятельности (позволяют нейрофизиологической программе четче и качественнее моделировать физические законы приближенные к динамике реальности), индивидуальной калибровки нейроинтерфейса и нейрогарнитуры. Возможности AR-идеомоторики в педагогическом пространстве не ограничивается тренирующим или реабилитационным аспектом, применяя данную технологию в стрессовых ситуациях возможно улучшить саморегуляцию и самоконтроль, что указывает на актуальность исследований данной сферы, как доступного способа тренировки навыков и развития способностей СУД.
Переход от индустриального общество к информационному, повлияло на эпигенетическую сопротивляемость стресс-факторам, что изменило эпигенетическую систему регуляции, отвечающую за память, мышление, внимание. Анализ последствий ЭС позволяет актуализировать образовательную необходимость рассматривать данный феномен более углубленно, так как поддерживать высокий интеллектуальный статус на эпигенетическом уровне задача современного образования и представляется значимым поколенческим сценарием для будущих ветвей потомства, что является одним из условий достижения следующего уровня прогресса цивилизации.
Литература
1. Андреева Е.А., Соловьева С.А. Особенности проявления стресса у студентов во время сдачи экзаменационной сессии // АНИ: педагогика и психология. — 2016. — № Т. 5. № 1(14). — С. 140-143.
2. Бодров В. А. Информационный стресс: Учебное пособие для вузов. – М.: ПЕР СЭ, 2000. – 352 с.
3. Бодров В.А. Психологический стресс: развитие и преодоление. — М.: ООО «ПЕР СЭ», 2006. — 280 с.
4. Винокурова Г.А. Особенности мировосприятия подростков с хроническими соматическими заболеваниями // Азимут научных исследований: педагогика и психология. — 2014. — № 4. — С. 24-28.
5. Григорьян Г.А., Гуляева Н.В. Стресс-Реактивность и стресс-устойчивость в патогенезе депрессивных расстройств: роль эпигенетических механизмов // Журнал высшей нервной деятельности. — 2015. — № том 65, № 1. — С. 1–14.
6. Долгова В.И., Василенко Е.А. Пять важнейших стрессов субъектов образования - экономический, политический, коммуникативный, информационный, экологический // Вестник Челябинского государственного педагогического университета. — 2016. — № № 6. — С. 128-131.
7. Драгавцев В.А., Малецкий С.И. Пути "Гены-признаки" неисповедимы // Междисциплинарный научный и прикладной журнал «Биосфера». — 2016. — № т.8, №2. — С. 143-150.
8. Зотова О.М., Зотов В.В. Информационные перегрузки как фактор стресса студентов вузов // Курский научно-практический вестник Человек и его здоровье. — 2015. — № 4. — С. 108-115.
9. Кобзева О.В. Информационный стресс как индикатор социальной адаптации // Проблемы современного педагогического образования. — 2017. — № 54-6. — С. 278-284.
10. Криволапчук И.А. Чернова М.Б. Герасимова А.А. Классификация приемов управления состоянием психологического стресса у детей // Новые исследования. — 2014. — С. 52-67.
11. Кунакова Р.В., Зайнуллин Р.А., Хуснутдинова Э.К., Ялаев Б.И.. Здоровое питание XXI века: функциональные продукты питания и нутригеномика // Вестник Академии наук Республики Башкортостана. — 2016. — № том 21. №3 (88). — С. 5-14.
12. Курганов Е.Н., Панина И.В. Влияние физических упражнений на организм и интеллектуальные способности человека // Наука-2020. — 2016. — С. 48-53.
13. Лизунова Е.В. К вопросу о формировании стрессоустойчивости у подростков к опасным ситуациям // Карельский научный журнал. — 2015. — №1(10). — С. 45-48.
14. Махонин Е.В., Журавская Н.В., Асмолов И.Ю., Сиротинина Р.Л. Современные детерминанты здоровьесберегающей образовательной среды: монография. — Орел: ФГБОУ ВПО «ОГУ», 2015. — 243 с.
15. Мелони М., Теста Дж. Эпигенетическая революция в пристальном рассмотрении // Политическая концептология. — 2016. — № 1. — С. 220-248.
16. Шемякина О.О. Анализ причин стресса и методы его профилактики // Психология и право. — 2012. — № 2. — С. 1-11.
17. Нестерович А.Н. Роль метилирования ДНК в функционировании головного мозга // Научно-теоретический и информационно-методический журнал Белорусского республиканского фонда фундаментальных исследований — 2014. — № №1 [67]. — С. 57-70.
18. Одинцова М.А., Захарова Н.Л. Психология стресса. — М.: Юрайт, 2017. — 299 с.
19. Паткин Е.Л. Эколого-зависимые заболевания человека. Эпигенетические механизмы возникновения и наследования // Медицинский академический журнал. — 2015. — № 3. — С. 7-23.
20. Полецкий В.М., Колмогорова В.В. Варианты непсихотических нейропатических синдромов органических расстройств // Академический журнал Западной Сибири. — 2013. — № Том 9, № 4 (47). — С. 83-84.
21. Розанов В. А. Стресс и психическое здоровье (нейробиологические аспекты) // Социальная и клиническая психиатрия. — 2013. — № т. 23, №2. — С. 78-86,
22. Розанов В. А. Стресс-индуцированные эпигенетические феномены - еще один вероятный биологический фактор суицида // Суицидология. — 2015. — № т.6, №3 (20). — С. 3-19.
23. Романова А.К. Моделирование информационного стресса // Вестник Челябинского государственного педагогического университета. — 2016. — № 6. — С. 128-131.
24. Салехов С.А., Алиева Э.М., Яблочкина С.О. Психологический стресс у учащихся в образовательном пространстве школы // Успехи современной науки и образования. — 2017. — № 8. — С. 160-165.
25. Самотруева М.А., Сергалиева М.У., Ясенявская А.Л., Мажитова М.В., Теплый Д.Л., Кантемирова Б.И. Информационный стресс: причины, экспериментальные модели, влияние на организм // Астраханский медицинский журнал. — 2015. — С. 25-31.
26. Судаков К.В. Социальные и биологические аспекты психоэмоцианального стресса: пути защиты от его нежелательных последствий // Вестник международной академии наук (русская секция). — 2006. — № 1. — С. 8-14.
27. Ушинский К.Д. Собрание сочинений. Том 8. Человек как предмет воспитания. Опыт педагогической антропологии. Том 1. — Москва-Ленинград: Издательство Академии педагогических наук РСФСР, 1950. — 777 с.
28. Фролова О.В. Психологические особенности больных хроническими соматическими заболеваниями // Казанский педагогический журнал. — 2009. — № 9-10. — С. 104-112.
29. Хаснулин В.И., Хаснулина А.В. Психоэмоциональный стресс и метеореакция как системные проявления дизадаптации человека в условиях изменения климата на севере России // Экология человека. — 2012. — № 08. — С. 3-7.
30. Шемякина О.О. Анализ причин стресса и методы его профилактики // Психология и право. — 2012. — № 2. — С. 1-11.
31. Шендеров Б.А. Микроэкологическая эпигенетика стресса, заболеваний, здоровья и долголетия // Вестник восстановительной медицины. — 2016. — № 1. — С. 21-28.
32. Шендеров Б.А. Функциональное и персональное питание. Современное состояние и перспективы. // Гастроэнтерология Санкт-Петербурга. — 2010. — № 2-3. — С. 2-5.
33. Шендеров Б.А., Голубев В.Л., Данилов А.Б. Роль питания и симбиотической микробиоты в эпигенетике хронических нейродегенеративных заболеваний // Лечение заболеваний нервной системы. — 2015. — № 1 (16). — С. 3-14.
34. Шойгу Ю.С. Психология экстремальных ситуаций для спасателей и пожарных. — М: Смысл, 2007. — 319 с.
35. Шпорк Петер. Читая между строк ДНК. Второй код нашей жизни, или Книга, которую нужно прочитать всем. — Москва: Ломоносовъ, 2012. — 272 с.
36. Яглова Н.В., Яглов В.В. Эндокринные дизрапторы — новое направление исследований в эндокринологии // Ввестник РАМН. — 2012. — №3. — С. 56-61.
37. Carlos Guerrero-Bosagna & Per Jensen Globalization, climate change, and transgenerational epigenetic inheritance: will our descendants be at risk? // BMC bio med central. URL:https://clinicalepigeneticsjournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13148-014-0043-3 (дата обращения: 24.10.2019).
38. https://en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_agent-based_modeling_software Comparison of agent-based modeling software //URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_agent-based_modeling_software (дата обращения: 23.12.2019).
39. Janeth Rios - Can Your Diet Epigenetically Shape Your Child’s Health? // what is epigenetics. URL: https://www.whatisepigenetics.com/can-your-diet-epigenetically-shape-your-childs-health/ (дата обращения: 02.10.2019).
40. Vaiserman Alexander. Epidemiologic evidence for association between adverse environmental exposures in early life and epigenetic variation: a potential link to disease susceptibility? // BMC bio med central. URL: https://clinicalepigeneticsjournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13148-015-0130-0 (дата обращения: 25.10.2019).
[1] Оставленный тренировочный эффект - представляет собой биохимические изменения, возникающие в организме в ближайшие после тренировки дни.
[2] Срочный тренированный эффект – представляет собой биохимические сдвиги в организме, вызываемые процессами адаптации (во время выполнения ФН и восстановления).
[3] Кумулятивный эффект – представляет собой биохимические сдвиги, постепенно накапливающиеся в процессе длительных тренировок (прирост показателей срочного и оставленного эффекта).
