ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕТА-РИТМА ЭЭГ И ВРЕМЯ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ВНИМАНИЯ В УСЛОВИЯХ ЭКЗОГЕННЫХ ПОМЕХ
PDF

Ключевые слова

когнитивная деятельность
помехоустойчивость
переключение внимания
ЭЭГ
когерентность тета-ритма

Как цитировать

Коробейникова, И. И., Каратыгин, Н. А., Бирюкова, Е. В., & Венерина, Я. А. (2018). ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕТА-РИТМА ЭЭГ И ВРЕМЯ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ ВНИМАНИЯ В УСЛОВИЯХ ЭКЗОГЕННЫХ ПОМЕХ. Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова, 104(10), 1215—1226. https://doi.org/10.7868/S0869813918100088

Аннотация

У испытуемых (n = 43; мужчины 19—21 года) исследовали пространственные характеристики тета-активности и результативность когнитивной деятельности с переключением внимания, которая моделировалась при помощи компьютеризованного теста Горбова—Шульте (красно-черные таблицы) в условиях голосовой помехи. По изменению результативности деятельности в условиях слуховых помех выделены группы устойчивых к помехам (n = 17) и неустойчивых к помехам (n = 18) испытуемых. Анализ когерентных взаимоотношений тета-потенциалов ЭЭГ на разных этапах обследования выявил определенную топографическую сеть функциональных связей по тета-ритму, объединяющую височные, центральные и фронтальные зоны коры головного мозга с локализацией фокуса этих связей в левой височной области. В исходном состоянии у помехоустойчивых испытуемых в отличие от помехонеустойчивых уровень функционального взаимодействия на основе тета-потенциалов между входящими в эту сеть областями был значимо ниже. При выполнении тестов у устойчивых к помехам испытуемых в отличие от помехонеустойчивых наблюдалось значимое увеличение кооперации в тета-полосе между областями коры в пределах выявленной топографической сети. Обсуждается роль тета-ритма в функциональном объединении структур мозга при выполнении когнитивной деятельности с переключением внимания.
https://doi.org/10.7868/S0869813918100088
PDF

Литература

Анохин П. К. Биология и нейрофизиология условного рефлекса. М. Медицина. 1968. [Anokhin P. K. Biology and neurophysiology of conditioned reflex. Moscow. Mediсina. 1968. (In Russ.)].

Афтанас Л. И. Эмоциональное пространство человека: психофизиологический анализ. Новосибирск. Изд-во СО РАМН. 2000. [Aftanas L. I. Emotional space of a person: psychophysiological analysis. Novosibirsk. RAMN. 2000. (In Russ.)].

Болдырева Г. Н. Электрическая активность мозга человека при поражении диэнцефальных и лимбических структур. М. Наука, МАИК «Наука/периодика». 2000. [Boldyreva G. N. Electrical brain activity of men with diencephalon and limbic structures damage. Moscow. Nauka. 2000. (In Russ.)].

Голикова Ж. В., Стрелец В. Б. Развитие экзаменационного стресса у лиц с разным уровнем корковой активации. Журн. высш. нерв. деятельности. 53(6): 697--704. 2003. [Golikova J. V., Strelets V. B. Development of Examination Stress in Subjects with Different Levels of Cortical Activation. J. Neurosci. Behav. Physiol. 53(6): 697--704. 2003. (In Russ.)].

Гришина Д. А., Захаров В. В., Яхно Н. Я. Когнитивные нарушения при поведенческой форме лобно-височной деменции. Неврологический журн. 21(6): 330--337. 2016. [Grishina D. A., Zakharov V. V., Yakhno N. N. Cognitive disorders in behavioral variant of frontotemporal dementia. Nevrolog. J. 21(6): 330--337. 2016. (In Russ.)].

Данилова Н. Н. Стрессоустойчивость как индивидуальная особенность. Сб. докладов межд. конф. памяти А. Р. Лурия. Под ред. Е. Д. Хомской, Т. В. Ухутиной. 177--192. 1998. [Danilova N. N. Stress resistance as an individual treat. Proc. Internat. Confer. In memory of A. R. Luria. Reds E. D. Homskoy, T. V. Uhutinoy. 177--192. 1998. (In Russ.)].

Думенко В. Н. Функциональное значение высокочастотных компонентов электрической активности головного мозга в процессах формирования внутренних образов. Журн. высш. нерв. деятельности. 52(5): 539--550. 2002. [Dumenko V. N. Functional meaning of high frequency components of electrical brain activity in processes of forming of internal image. J. Neurosci. Behav. Physiol. 52(5): 539--550. 2002. (In Russ.)].

Душков Б. А., Ломов Б. Ф., Смирнов Б. А. Хрестоматия по инженерной психологии. Под ред. Б. А. Душкова. Учебн. пособие. М. Высш. школа. 1991. [Dushkov B. A., Lomov B. F., Smirnov B. A. Textbook on engineering psychology / Ed. Dushkov B. A. -- M. Vish. shkola. 1991. (In Russ.)].

Коробейникова И. И. Связь пространственной синхронизации биопотенциалов тета-диапазона ЭЭГ человека с успешностью выполнения зрительно пространственных задач. Физиология человека. 37(5): 26--34. 2011. [Korobeinikova I. I. Relationship of spatial synchronization of q_band bioelectric potentials of human EEG with the success of visual spatial task performance. Human Physiology. 37(5): 537--544. 2011 (In Russ.)].

Кошельков Д. А., Мачинская Р. И. Функциональное взаимодействие корковых зон в процессе выработки стратегии когнитивной деятельности. Анализ когерентности тета-ритма ЭЭГ. Физиология человека. 36(6): 55--60. 2010. [Koshelkov D. A., Machinskaya R. I. Functional coupling of cortical areas during problem solving task: An analysis of theta rhythm coherence. Human Physiology. 36(6): 665--669. 2010. (In Russ.)].

Лурия А. Р. Высшие корковые функции человека и их нарушения при локальных поражениях мозга. М. Изд-во МГУ. 1962. [Luria A. R. Higher cortical functions in man and their disturbances in local brain lesions. Moscow. MSU. 1962. (In Russ.)].

Мачинская Р. И. Управляющие системы мозга Журн. высш. нерв. деятельности. 65(1): 33--60. 2015. [Machinskaya R. I. The brain executive systems. J. Neurosci. Behav. Physiol. 65(1): 33--60. 2015. (In Russ.)].

Методика Горбова «Красно-черная таблица». Альманах психологических тестов. М. 1995. [Gorbov's test «Black-red tables». Moscow. 1995].

Морозова Л. В. Специфика психофизиологического обеспечения зрительного восприятия детей 7--8 лет с разным темпом его формирования. Журн. медико-биол. исследований. 1: 63--72. 2016. [Morozova L. V. Peculiarities of psychophysiological support of visual perception in children aged 7--8 years with various rates of its formation. J. Medico-Biol. Res. 1: 63--72. 2016. (In Russ.)].

Поповская М. Н., Таран И. И. Свойства нервной системы как факторы помехоустойчивости баскетболистов массовых разрядов. Научно-теоретический журн. Ученые записки. 8(114): 152--155. 2014. [Popovskaya M. N., Taran I. I. Nervous system properties as factors of interference of mass degrees basketball players. Scientis-teoretic. J. 8(114): 152--155. 2014. (In Russ.)].

Разумникова О. М. Мышление и функциональная асимметрия мозга. Новосибирск. Изд-во СО РАМН. 2004. [Razumnikova O. M. Intellection and functional asymmetry of brain. Novosibirsk. RAMN. 2004. (In Russ.)].

Свидерская Н. Е., Королькова Т. А. Пространственная организация электрических процессов мозга: проблемы и решения. Журн. высш. нерв. деятельности. 47(5): 792--811. 1997. [Sviderskaya N. E., Korolkova T. A. Spatial organization of electric processes in brain: problems and decisions]. J. Neurosci. Behav. Physiol. 47(5): 792--811. 1997. (In Russ.)].

Судаков К. В. Индивидуальная устойчивость к эмоциональному стрессу. М. 1998. [Sudakov K. V. Individual resistance to an emotional stress. Moscow. 1998. (In Russ.)].

Arnold D. E. A. T., Lopes da Silva F. H., Aitink J. W., Kamp A., Boeijinga P. The spectral properties of hippocampal EEG related to behaviour in man. EEG and Clin. Neurophysiol. 50: 324--328. 1980.

Demiralf T., Basar-Eroglu C., Rahn E., Basar E. Event-related theta rhythms in cat hippocampus and prefrontal cortex during an omitted stimulus paradigm. Intern. J. Psychophysiol. 1: 5--48. 1994.

Georgopoulos A. P., Whang K., Georgopoulos M. A., Tagaris G. A., Amirikian B., Richter W., Kim S. G., Ugurbil K. Functional magnetic resonance imaging of visual object construction and shape discrimination: relations among task, hemispheric lateralization, and gender. J. Cognitive Neurosci. 31: 72--89. 2001.

Herweg N. A., Apitz T., Leicht G., Mulert C., Fuentemilla L., Bunzeck N. Theta-alpha oscillations bind the hippocampus, prefrontal cortex, and striatum during recollection: evidence from simultaneous EEG-fMRI. J. Neurosci. 36(12): 3579--3587. 2016.

Kirk I. J., Mackay J. C. The role of theta-range oscillation in synchronizing and integrating activity in distributed mnemonic network. Cortex. 39(4--5): 993--1008. 2003.

Klimesch W. EEG alpha and theta oscillations reflect cognitive and memory performance: a review and analysis. Brain. Res. Rev. 29: 169--195. 1999.

Klimesch W., Hanslmayr S., Sauseng P., Gruber W., Brozinsky C. J., Kroll N. E. A., Yonelinas A. P., Doppelmayr M. Oscillatory EEG correlates of episodic trace decay. Cerebral Cortex. 16: 280--290. 2006.

Krause C. M., Viemero V., Rosenqvist A., Sillanmaki L., Astrom T. Relative electroencephalographic desynchronization and synchronization in humans to emotional film content: an analysis of the 4--6, 6--8, and 8--10 Hz frequency band. Neurosci. Lett. 286(1): 9--12. 2000.

Kubota Y., Sato W., Toichi M., Murai T., Okada T., Hayashi A., Sengoku A. Frontal midline theta rhythm is correlated with cardiac autonomic activities during the performance of an attention demanding meditation procedure. Cogn. Brain Res. 11(2): 281. 2001.

Lopes da Silva F. H. Brain rhythms: regional specificity and generalized systems. Electroencephalography and clinical Neurophysiology. Abstracts of the X111th Intern. Congr. of Electroencephalography and Clin. Neurophysiol. 2: 8. 1993.

Molle M., Marshael L., Fehm H. L., Born J. EEG Theta synchronization confined with alpha desynchronization indicate intentional encoding. Eur. J. Neurosci. 923--928. 2002.

Newman S. D., Just M. A., Carpenter P. A. The synchronization of the human cortical working memory network. Neuroimage. 15: 810--822. 2002.

Raghavachari S., Lisman J. E., Tully M., Madsen J. R., Bromfield E. B., Kahana M. J. Theta oscillations in human cortex during a working memory task: evidence for local generators. J. Neurophysiol. 95: 1630--1638. 2006.

Sauseng P., Klimesch W., Schabus M., Doppelmayr M. Fronto-parietal EEG coherence in theta and upper alpha reflect central executive functions of working memory. Int. J. Psychophysiol. 57(2): 97--103. 2005.

Stephan W., Preissl H., Demandt E., Braun C., Birbaumer N., Aertsen A., Mehring C. Hand movement direction decoded from MEG and EEG. J. Neurosci. 28(4): 1000--1008. 2008.

Zeithamova D., Dominick A. L., Preston A. R. Hippocampal and ventral medial prefrontal activation during retrieval mediated learning supports novel inference. Neuron. 75(1): 168--179. 2012.