В начале 1920-х годов зародилось и стало активно развиваться в физиологии, психофизиологии, психологии и гигиене труда научно-практическое направление, которое получило название «Научная организация труда» (НОТ). Его основной целью являлось экспериментальное обоснование и внедрение в практику рекомендаций по регламентации трудовой деятельности, созданию средств и методов повышения трудовой активности, разработке научных основ производственного обучения, изучению динамики работоспособности, развития утомления и т. д. Одним из ведущих ученых в этой области являлся С.А. Косилов, который, в частности, изучал изменения работоспособности, включая врабатывание и утомление как следствия формирования и нарушения сложной функциональной системы рефлексов рабочего динамического стереотипа.
Некоторые результаты его исследований и анализа данных литературы изложены в монографиях «Физиологические основы НОТ» (1969) и «Психофизиологические основы научной организации труда» (1979), в которых даны теоретические основы физиологических исследований по НОТ, нормам трудовой активности, рекомендации по профессиональному обучению и обоснованию режимов труда и отдыха с позиций динамики работоспособности. В частности, С.А. Косилов был одним из первых исследователей, которые обратили внимание на тот факт, что при напряженной умственной работе на развитие утомления первично указывают нарушения вегетосоматических функций организма, затем психофизиологических характеристик и, наконец, страдают производственные показатели. Он отмечал, что «сознание важности выполняемой работы, ее общественного значения действует как сильный раздражитель и в период развития утомления, сталкиваясь с сознаваемой угрозой невыполнения запланированной деятельности, вызывает эмоциональную реакцию» (Косилов, 1979, с. 271).
С позиций нейрогенной теории производственного утомления его сущность, по мнению С.А. Косилова, заключается в нарушении рабочего динамического стереотипа в результате продолжительной суммации следов нервного возбуждения, ведущей к деконцентрации и снижению функциональной подвижности нервных процессов и к выработке в ответ на сигналы обратной связи контрмер против снижения работоспособности.
Обобщая материалы ряда исследований различных случаев производственного утомления, он условно выделил в соответствии с особенностями саморегуляции четыре его типа. Первый тип физиологический механизм, основанный на суммации следов возбуждения. Второй тип механизм, связанный с нарушением силовых отношений в процессах высшей нервной деятельности. Третий тип механизм определяется высоким уровнем возбудимости и лабильности нервных процессов и недостаточном развитии координационного торможения. Четвертый тип физиологический механизм, который проявляется при значительных физических нагрузках и связан с расходом богатых энергией веществ в мышцах и накоплением продуктов их распада. Каждый из перечисленных физиологических механизмов может проявляться самостоятельно или в сочетании с другими.
С середины XX в. стала существенно повышаться роль умственного труда в профессиональной деятельности человека. Это связано с увеличением объема рабочей информации, возрастанием сложности интеллектуальных задач, высокой значимостью и ответственностью за результаты деятельности и т. д., что определяется не только развитием космонавтики, авиации, энергетики и других высокотехнологических областей, но и повышением требований к профессиям традиционно интеллектуального характера в науке, здравоохранении, педагогике, культуре и т. д.
Умственный труд становится предметом интенсивного изучения не только физиологами и гигиенистами, но и психологами, эргономистами. В ряду основных научных проблем умственного труда существенный интерес привлекает проблема работоспособности и утомления специалистов разного профиля деятельности в связи с необходимостью научного и практического решения задач регламентации деятельности, ее проектирования, оценки и формирования профессиональной пригодности, профилактики и коррекции неблагоприятных функциональных состояний и т. д.
В ряду многочисленных публикаций на эти темы хотелось бы отметить ряд фундаментальных работ по различным аспектам физиологии и психологии умственного труда.
В 1973 г. была опубликована монография А.С. Егорова и В.П. Загрядского «Психофизиология умственного труда», в которой авторы теоретико-экспериментально обосновали некоторые подходы к диагностике и прогнозированию умственной работоспособности, представили данные по основным направлениям исследований в данной области, изучили основные особенности умственной работоспособности и влияние на нее некоторых факторов (обитаемость, ритмическая разномодальная стимуляция и др.). Авторами изучено регулирующее влияние установки на работоспособность, которое заключается в актуализации конкретной, хранящейся в памяти индивида программы действия, адекватной данной ситуации. Эта программа подразделяется на собственно программу действия (характер, состав и последовательность операций, интенсивность, длительность и пр.) и программу функционального состояния (активационного, энергетического обеспечения действия). В зависимости от типа установки находится степень мобилизационной готовности организма, проявляемая в интенсивности предрабочих сдвигов.
В ряду многочисленных публикаций на эти темы хотелось бы отметить ряд фундаментальных работ по различным аспектам физиологии и психологии умственного труда.
В 1973 г. была опубликована монография А.С. Егорова и В.П. Загрядского «Психофизиология умственного труда», в которой авторы теоретико-экспериментально обосновали некоторые подходы к диагностике и прогнозированию умственной работоспособности, представили данные по основным направлениям исследований в данной области, изучили основные особенности умственной работоспособности и влияние на нее некоторых факторов (обитаемость, ритмическая разномодальная стимуляция и др.). Авторами изучено регулирующее влияние установки на работоспособность, которое заключается в актуализации конкретной, хранящейся в памяти индивида программы действия, адекватной данной ситуации. Эта программа подразделяется на собственно программу действия (характер, состав и последовательность операций, интенсивность, длительность и пр.) и программу функционального состояния (активационного, энергетического обеспечения действия). В зависимости от типа установки находится степень мобилизационной готовности организма, проявляемая в интенсивности предрабочих сдвигов.
Авторы установили, что в ходе продолжительной умственной работы имеют место нарушения гомеостазиса организма, обусловленные не только умственной нагрузкой, но и гиподинамией, вынужденной позой, местным мышечным утомлением, нарушением привычных биологических ритмов. Эти нарушения сказывается на работоспособности, эффективности и надежности умственной деятельности.
Заслуживает внимания монография Е.И. Бойко (1976), посвященная результатам изучения механизмов умственной деятельности. В книге излагаются данные по психофизиологическому анализу сложных форм высшей нервной деятельности. Автор подвергает критическому рассмотрению психологические и физиологические представления о механизмах умственной деятельности, опираясь на основные идеи И.П. Павлова о закономерностях работы мозга, а именно о взаимоотношении возбуждения и торможения, о замыкательном процессе, об анализе и синтезе. Е.И. Бойко доказывает существование механизма динамических временных связей и объясняет закономерности их функционирования.
Результаты исследований влияния утомления на некоторые уровни переработки информации человеком представлены в книге В.П. Зинченко, А.Б. Леоновой, Ю.К. Стрелкова «Психометрика утомления», изданной МГУ в 1977 г. Это одно из первых исследований особенностей взаимосвязи механизмов психической регуляции утомления и его воздействия на психологические характеристики человека.
Авторы установили существование устойчивого влияния утомления на микроструктуру процессов кратковременной памяти.
Возрастные и индивидуальные различия приводят к закономерным сдвигам результатов, но не изменяют картины в целом. Было показано, что при утомлении сильнее всего снижается эффективность запоминания и воспроизведения цифр, предъявляемых на первых позициях их последовательности. Правильность ответов является более точным и легко интерпретируемым показателем по сравнению с величиной латентного времени ответа. Изменение правильности ответов непосредственно свидетельствует о сдвиге уровня работоспособности, а быстрота выполнения задачи об успешности решения. Авторы делают вывод о том, что для диагностики развития утомления необходимо создание интегрального показателя, объединяющего данные об изменении правильности и скорости выполнения различных задач.
Проведенный анализ микроструктуры кратковременной памяти в условиях воздействия нагрузки позволил обосновать гипотезу о том, что утомление избирательно влияет на выполнение одних и тех же операций, своеобразных «слабых мест» в системе преобразования информации. К этим эффектам относятся: увеличение продолжительности хранения информации в сенсорной памяти, нарушение операций повторения и извлечения материала из первичной памяти, нарушение операций установления семантических связей во вторичной памяти. Авторы приходят к выводу, что утомление приводит к нарушению выполнения тех операций, которые требуют максимальной мобилизации внимания.
Характерной особенностью изучения утомления и других функциональных состояний у специалистов различных профессий в последние десятилетия явилось усиление внимания к разработке и теоретико-экспериментальному обоснованию методов и средств их диагностики и прогнозирования, профилактики и коррекции измененных состояний, а также исследование причин возникновения и закономерностей развития утомления в реальных условиях экстремальной деятельности специалистов различного профиля.