ВЛИЯНИЕ СЛОЖНОСТИ ЗАДАЧИ НА ВЕЛИЧИНУ СИНХРОНИЗАЦИИ ЭЭГ АКТИВНОСТИ БЕТА-ДИАПАЗОНА В СЕНСОМОТОРНОЙ КОРЕ
PDF

Ключевые слова

вызванная десинхронизация/синхронизация
многозадачность
Go/NoGo тест
N-back задача
реакция бета-ритма после возбуждения (rebound effect)

Как цитировать

Пронина, М. В., Пономарев, В. А., & Кропотов, Ю. Д. (2022). ВЛИЯНИЕ СЛОЖНОСТИ ЗАДАЧИ НА ВЕЛИЧИНУ СИНХРОНИЗАЦИИ ЭЭГ АКТИВНОСТИ БЕТА-ДИАПАЗОНА В СЕНСОМОТОРНОЙ КОРЕ. Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова, 108(11), 1442–1452. https://doi.org/10.31857/S0869813922110103

Аннотация

В работе исследовали влияние сложности второстепенной задачи на связанные с событиями перестройки ЭЭГ в сенсомоторной области коры при выполнении основной задачи в условиях многозадачности. 32- канальную ЭЭГ регистрировали у 24 здоровых испытуемых во время выполнения четырех тестов, сочетающих Go/NoGo и N-back задачи и различающихся по сложности. В отличие от работ, использующих классическую N-back парадигму, в которых нагрузка на рабочую память создавалась за счет необходимости удержания в памяти информации непосредственно о стимуле, для настоящего исследования мы разработали вариант N-back задачи, которая требует запоминания совершенного действия.

Было показано, что повышение сложности N-back задачи приводило к уменьшению величины синхронизации бета-диапазона ЭЭГ, наблюдаемой после совершения движения в Go условии Go/NoGo теста над левой сенсомоторной областью коры (максимум в отведении C3). Можно предполагать, что увеличение нагрузки на рабочую память, независимо от типа удерживаемой в памяти информации, приводит к ослаблению процессов контроля движений, необходимых для выполнения основной задачи. Полученные результаты говорят в пользу предположения о том, что состояние многозадачности требует распределения ресурсов внимания и, за счет этого ухудшает качество выполнения каждой из задач.

https://doi.org/10.31857/S0869813922110103
PDF

Литература

Scherbaum S, Gottschalk C, Dshemuchadse M, Fischer R (2015) Action dynamics in multitasking: the impact of additional task factors on the execution of the prioritized motor movement. Front Psychol 6:934. https://doi.org/10.3389/fpsyg.2015.00934

Romeo Z, Bonato M, Zorzi M, Spironelli C (2019) Electrophysiological correlates of spatial processing during multitasking. Neuropsychologia 133:107152. https://doi.org/10.1016/j.neuropsychologia.2019.107152

Madore KP, Khazenzon AM, Backes CW, Jiang J, Uncapher MR, Norcia AM, Wagner AD (2020) Memory failure predicted by attention lapsing and media multitasking. Nature 587(7832):87–91. https://doi.org/10.1038/s41586-020-2870-z

Hennah C, Ellis G, Doumas M (2021) Dual task walking in healthy aging: Effects of narrow and wide walking paths. PLoS One 16(12):e0261647. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0261647

Pizzamiglio S, Naeem U, Abdalla H, Turner DL (2017) Neural Correlates of Single- and Dual-Task Walking in the Real World. Front Hum Neurosci 11:460. https://doi.org/10.3389/fnhum.2017.00460

Lavie N, Hirst A, de Fockert JW, Viding E (2004) Load theory of selective attention and cognitive control. J Exp Psychol Gen 133: 339–354. https://doi.org/10.1037/0096-3445.133.3.339

Capizzi M, Correa A, Sanabria D (2013) Temporal orienting of attention is interfered by concurrent working memory updating. Neuropsychologia 51(2):326–339. https://doi.org/10.1016/j.neuropsychologia.2012.10.005

Bayramova R, Toffalini E, Bonato M, Grassi M (2021) Auditory selective attention under working memory load. Psychol Res 85(7): 2667–2681. https://doi.org/10.1007/s00426-020-01437-7

Zanto TP, Liu H, Pan P, Gazzaley A (2020) Temporal attention is not affected by working memory load. Cortex 130:351–361. https://doi.org/10.1016/j.cortex.2020.06.008

Scharinger C, Soutschek A, Schubert T, Gerjets P (2017) Comparison of the Working Memory Load in N-Back and Working Memory Span Tasks by Means of EEG Frequency Band Power and P300 Amplitude. Front Human Neurosci 11:6. https://doi.org/10.3389/fnhum.2017.00006

Pfurtscheller G, Lopes da Silva FH (1999) Event-related EEG/MEG synchronization and desynchronization: basic principles. Clin Neurophysiol 110:1842–1857. https://doi.org/10.1016/s1388-2457(99)00141-8

Pesonen M, Hämäläinen H, Krause CM (2007) Brain oscillatory 4-30 Hz responses during a visual n-back memory task with varying memory load. Brain Res 1138:171–177. https://doi.org/10.1016/j.brainres.2006.12.076

Kropotov JD, Ponomarev VA, Pronina MV, Jäncke L (2017) Functional indexes of reactive cognitive control: ERPs in cued go/no-go tasks. Psychophysiology 54(12): 1899–1915. https://doi.org/10.1111/psyp.12960

Ponomarev VA, Pronina MV, Kropotov YD (2017) Dynamics of the EEG spectral density in the θ, α, and β bands in the visual Go/NoGo task. Hum Physiol 43: 366–376. https://doi.org/10.1134/S0362119717040132

Kayser J, Tenke CE (2015) On the benefits of using surface Laplacian (Current Source Density) methodology in electrophysiology. Int J Psychophysiol 97(3):171–173. https://doi.org/10.1016/j.ijpsycho.2015.06.001

Başar E, Düzgün A (2016) How is the brain working?: research on brain oscillations and connectivities in a new "take-off" state. Int J Psychophysiol 103:3–11. https://doi.org/ 0.1016/j.ijpsycho.2015.02.007

Maris E, Oostenveld R (2007) Nonparametric statistical testing of EEG- and MEG-data. J Neurosci Methods 164(1): 177–190. https://doi.org/10.1016/j.jneumeth.2007.03.024

Wessel JR, Aron AR (2017) On the globality of motor suppression: unexpected events and their influence on behavior and cognition. Neuron 93(2):259–280. https://doi.org/10.1016/j.neuron.2016.12.013

Barone J., Rossiter HE (2021) Understanding the Role of Sensorimotor Beta Oscillations. Front Systems Neurosci 15:655886. https://doi.org/10.3389/fnsys.2021.655886

Heinrichs-Graham E, Kurz MJ, Gehringer JE, Wilson TW (2017) The functional role of post-movement beta oscillations in motor termination. Brain Struct Funct 222(7): 3075–3086. https://doi.org/10.1007/s00429-017-1387-1

Solis-Escalante T, Müller-Putz GR, Pfurtscheller G, Neuper C (2012) Cue-induced beta rebound during withholding of overt and covert foot movement. Clin Neurophysiol 123(6): 1182–1190. https://doi.org/10.1016/j.clinph.2012.01.013

Cao L, Hu Y-M (2016) Beta Rebound in Visuomotor Adaptation: Still the Status Quo? J Neurosci 36(24):6365–6367. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.1007-16.2016

Tan H, Wade C, Brown P (2016) Post-Movement Beta Activity in Sensorimotor Cortex Indexes Confidence in the Estimations from Internal Models. J Neurosci 36(5): 1516–1528. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.3204-15.2016

Little S, Bonaiuto J, Barnes G, Bestmann S (2019) Human motor cortical beta bursts relate to movement planning and response errors. PLoS Biol 17(10): e3000479. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000479