Динамика ЭЭГ показателей симметричных зон коры головного мозга человека в процессе интеллектуальной деятельности.

Исследовались показатели ЭЭГ и усредненных зрительных ВП (УЗВП) в процессе зрительного распознавания вербальной (слова с пропущенными буквами) и образной (невербализуемые фигуры А.Р. Лурия) у испытуемых с односторонним и парциальным доминированием мозга. Вербальный и пространственный тесты предъявлялись испытуемым на карточках на фоне световых вспышек. УЗВП служили индикатором уровня активации мозга (по показателям их блокирования в процессе вербальной и образной интеллектуальной деятельности по сравнению с состоянием спокойного бодрствования с открытыми глазами). В исследовании принимали участие 22 студента Ростовского государственного университета в возрасте от 20 лет.

Предварительно все испытуемые проходили психометрическое обследование, включающее регистрацию времени простой и сложной реакции на зрительные и слуховые раздражители, критической частоты слияния мельканий (КЧСМ), частоты теппинга правой и левой рукой.

Анализ данных психометрического обследования выявил преимущество в скорости сенсомоторных реакций и показателей подвижности структур зрительной и двигательной сенсорных систем у испытуемых с односторонним левополушарным типом доминирования мозга по сравнению с лицами с парциальным мозговым доминированием.

Сравнение амплитудно-временных характеристик УЗВП показало, что у испытуемых с парциальным доминированием в процессе интеллектуальной деятельности УЗВП блокируются в обоих полушариях мозга независимо от характера деятельности (вербальная или образная). У лиц с односторонним левополушарным доминированием мозга в процессе интеллектуальной деятельности УЗВП блокировались в меньшей степени, чем у испытуемых с парциальным доминированием, причем блокада УЗВП была более выражена преимущественно в левом полушарии мозга, что указывает на его преимущественную активацию при зрительном распознавании вербальной и образной информации. Качество деятельности, оцениваемое по количеству ошибок, было выше у испытуемых с односторонним доминированием, чем у лиц с парциальным доминированием.

То есть, одностороннее левополушарное доминирование мозга обеспечивает более высокую скорость и безошибочность интеллектуальной деятельности испытуемых. Это преимущество, по-видимому, базируется на формировании асимметричного состояния мозговой активности (левополушарной активации) в процессе зрительного распознавания слов и фигур. Симметричная активация мозговых полушарий испытуемых с парциальным доминированием, вероятно, оказывает отрицательное влияние на скорость и качество деятельности испытуемых.

Анализ спектральных и пространственных характеристик ЭЭГ симметричных лобных (F3,F4), центральных (C3,C4), теменных (P3, P4), затылочных (O1, O2) и височных (T3,T4) отведений показал, что у “левополушарных” испытуемых с правым профилем ПЛО при распознавании слов активируются преимущественно лобная кора левого полушария, а у испытуемых с парциальным доминированием – его затылочные области, а активация лобных зон коры осуществляется симметрично.

У лиц с правым ПЛО при распознавании слов отмечался низкий уровень когерентности как внутри- так и межполушарной (рис.11).

Рис. 11. Процентное соотношение высоких, средних и низких значений функции внутри- и межполушарной когерентности у испытуемых с односторонним левополушарным (правый профиль ФМА) и парциальным (смешанный профиль ФМА) типами доминирования мозга.

У испытуемых с парциальным доминированием мозга в процессе вербальной деятельности отмечался высокий уровень внутриполушарной когерентности при среднем уровне межполушарной когерентности биопотенциалов морга. Последнее, по данным литературы [31], может служить указанием на параллельное участие мозговых полушарий в процессах вербальной деятельности у испытуемых с парциальным доминированием мозга.

Наиболее высокое качество гностической деятельности при распознавании невербализуемых фигур отмечалось у испытуемых со смешанным типом мозгового доминирования. Качество распознавания невербализуемых геометрических фигур испытуемых с праволатеральным ПЛО было достоверно ниже, чем у лиц с парциальным доминированием. Испытуемые с односторонним правополушарным доминированием обнаруживали наихудшие показатели при распознавании невербализуемых фигур (рис.12).

Рис.12. Усредненные значения функции когерентности ЭЭГ для испытуемых с односторонним и парциальным типами мозгового доминирования. Различия статистически значимы для отведений CS-FS,OS-CS, OS-FS, O1-O2, OD-FD, OD-CD, CD-FD.

Анализ спектров мощности ЭЭГ при эффективном и неэффективном зрительном распознавании выявил достоверные различия спектральных характеристик ЭЭГ в ситуации успешного и неуспешного зрительного распознавания у всех обследованных испытуемых независимо от их ПЛО. Эти различия проявлялись в изменении ритмических составляющих ЭЭГ. В ситуации успешного распознавания предъявляемых фигур спектры ЭЭГ были более сглажены. В ситуации, когда опознать эталонную фигуру среди тестовых испытуемому не удавалось, в спектрах ЭЭГ появлялись дополнительные пики в диапазонах q -, a -, а иногда и b - частот. (рисунок 13).

Рис. 13. Спектры мощности ЭЭГ правой затылочной области коры при эффективном и неэффективном зрительном распознавании.

Пояснения в тексте.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что в ситуации неуспешного зрительного распознавания предъявляемых зрительных стимулов имело место снижение уровня активации коры больших полушарий по сравнению с ситуацией эффективного распознавания фигур. Электрографические показатели в этом состоянии отражали усиление активности синхронизирующих систем мозга, что проявляется в появлении дополнительных пиков в спектрах мощности ЭЭГ преимущественно в диапазонах a - и q - частот.

Основные различия пространственно-временной организации ЭЭГ при зрительном распознавании геометрических фигур заключались в более высоком уровне психоэмоционального напряжения в процессе зрительного распознавания образной информации: в лобных зонах коры правого полушария мощность медленных ритмов была выше у лиц со смешанным ПЛО мозга по сравнению с испытуемыми с правым ПЛО как при успешном, так и при неуспешном зрительном распознавании, а также более высоких значениях внутриполушарной когерентности во время распознавания зрительной информации у лиц со смешанным типом мозгового доминирования по сравнению с односторонним левополушарным доминированием мозга (рисунок 4).

Поскольку правые лобные зоны коры относят к зонам, связанным с генерацией эмоций и, в частности, отрицательных эмоций, то наблюдаемые различия могут, с нашей точки зрения, отражать различия эмоционального статуса испытуемых с разным ПЛО мозга. Повышенный эмоциональный статус испытуемых со смешанным ПЛО находит свое отражение в более высокой активации у них эмоциогенных структур, в первую очередь структур лимбической системы, что выражается в повышенной мощности у этих испытуемых медленноволновой части спектра по сравнению с "левополушарными" испытуемыми с правым ПЛО. При распознавании невербализуемых фигур более высокие значения внутриполушарной когерентности отмечаются у лиц со смешанным доминированием полушарий по сравнению с односторонним как в передних, так и задних отделах левого полушария мозга.

Межполушарная когерентность, напротив, более высокая у лиц с левополушарным доминированием в зрительных областях коры, что может указывать на более тесное взаимодействие у них этих областей по сравнению с испытуемыми со смешанным типом мозгового доминирования. По-видимому, эти различия обусловливают индивидуальную стратегию зрительного опознания у лиц с разным типом мозгового доминирования, и лежат в основе наблюдаемых различий качества их деятельности.