ТАВРІЙСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ім. В.І. ВЕРНАДСЬКОГО

КОНАРЕВА ІРИНА МИКОЛАЇВНА

УДК 612.821; 612.825

ІНДИВІДУАЛЬНІ ОСОБЛИВОСТІ ПОВ'ЯЗАНИХ З ПОДІЄЮ

ЕЕГ-ПОТЕНЦІАЛІВ ЛЮДИНИ

03.00.13 – фізіологія людини і тварин

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата біологічних наук

Сімферополь – 2001

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана на кафедрі психології Таврійського національного університету

ім. В.І. Вернадського Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник:– | кандидат біологічних наук, доцент

Володимир Борисович Павленко,

старший науковий співробітник Таврійського національного університету ім. В.І. Вернадського МОН України.

Офіційні опоненти:– | доктор біологічних наук, професор

В’ячеслав Григорович Сидякін,

зав. кафедрою фізіології людини і тварин та біофізики Таврійського національного університету

ім. В.І. Вернадського МОН України;–

доктор біологічних наук

Дмитро Артурович Василенко,

провідний науковий співробітник Інституту фізіології

ім. О.О. Богомольця НАН України.

Провідна установа – Донецький державний медичний університет ім. М. Горького Міністерства охорони здоров’я України (кафедра фізіології), м. Донецьк.

Захист відбудеться 21 лютого 2002 року о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К 52.051.04 Таврійського національного університету ім. В.І. Вернадського (95007,

м. Сімферополь, вул. Ялтинська 4, конференц-зал).

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Таврійського національного університету

ім. В.І. Вернадського (95007, м. Сімферополь, вул. Ялтинська 4).

Автореферат розісланий 18 січня 2002 року.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради |

В.С. Мартинюк

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Підвищення ролі особистості людини в різних сферах економічного та громадського життя робить актуальним пошук стійких закономірних співвідношень між всіма компонентами, що складають індивідуальну поведінку людини. Як об’єктивний корелят психічних процесів і функціонування базових нейрофізіологічних механізмів поведінки все більш активному дослідженню піддаються пов'язані з подією ЕЕГ-потенціали (ППП). ППП – це мозкові потенціали, пов’язані в часі зі специфічними зовнішніми та внутрішніми подіями (Birbaumer et al., 1990). Наприклад, з фізичними стимулами, з вільними або виконуваними за сигналом рухами, емоційними процесами тощо. Особливу увагу надають таким ППП, як потенціал готовності (ПГ), умовна негативна хвиля (УНХ) і потенціал Р300 (Шагас, 1975; Кочубей, 1990; Гнездицкий, 1997).

Широке застосування аналізу ППП і ЕЕГ у клінічній і дослідницькій практиці багато в чому ускладнюється їх високою інтра- та інтеріндивідуальною мінливістю, зумовленою впливом цілої низки різноманітних чинників. Серед них не останнє місце посідають індивідуальні психологічні характеристики випробуваних (Рутман, 1979; Гаркавенко і співавт., 1990).

Незважаючи на безперечні успіхи у вивченні різних аспектів згаданої проблеми, слід признати, що загалом вона є далекою від свого розв’язання. Відомості, що наводяться різними авторами, часто кардинально відрізняються, у більшості випадків аналізується досить вузький або надто однобічний набір показників.

Внаслідок цього ми вважали доцільним провести дослідження, в якому комплекс різних показників ППП і ЕЕГ співставлявся з досить широким набором психологічних характеристик особистості, і таким чином встановити кореляції між об’єктивними (елкектрофізіологічними) показниками їх вищої нервової діяльності та індивідуальним психічним профілем.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертацію було виконано в рамках комплексної програми науково-дослідної роботи кафедри психології ТНУ “Свідомі та несвідомі аспекти конституювання суб’єкта”. Номір державної реєстрації 0101V005694.

Мета і задачі дослідження. Мета дослідження – виявити пов’язані з особистістю фактори, які визначають міжіндивідуальну варіативність параметрів ЕЕГ-потенціалів головного мозку в стані спокою та при виконанні цілеспрямованих поведінкових актів.

Для виконання вказаної мети були поставлені такі задачі:

1.

2.

3.

4.

Об'єктом дослідження дисертаційної роботи є параметри компонентів ППП, ритмів ЕЕГ спокою та психологічні характеристики особистості, встановлювані з використанням опитувальників.

Предмет дослідження – зв'язок між психологічними характеристиками особистості і міжіндивідуальною варіативністю амплітудних параметрів компонентів ППП, що генеруються в ході реалізації експериментальних задач простої сенсомоторної реакції і відліку часових інтервалів, а також індивідуальними особливостями показників потужності ритмів ЕЕГ спокою.

Наукова новизна одержаних результатів. Уперше проведено реєстрацію ППП людини у двох експериментальних парадигмах, що дозволяють одночасно реєструвати декілька компонентів ППП. Встановлено, що однією з кардинальних причин варіативності амплітудних параметрів ППП і ЕЕГ є психологічні характеристики випробуваних. Показано домінування лівої півкулі мозку при здійсненні задачі на час сенсомоторної реакції і правої півкулі – при відліку часових інтервалів. Охарактеризовано кореляційні взаємовідносини біоелектричних (ЕЕГ) і психологічних показників з величиною ЧР і продукованого часового інтервалу. Продемонстровано зміни динаміки ППП і ЕЕГ при проведенні сеанса БЗЗ.

Практичне значення одержаних результатів. Виявлені кореляційні відносини між параметрами ЕЕГ, ППП, величинами ЧР і продукованого часового інтервалу з одного боку, і психологічними характеристиками випробуваних з іншого, можуть бути використані в діагностичних цілях при вирішенні задач профорієнтації і профвідбору, клінічної психології і психіатрії. Результати аналізу динаміки ППП при використанні БЗЗ дозволяють розширити можливості застосування цього методу для корекції психофізіологічного статусу людини. Встановлені середні значення амплітудних параметрів ППП можуть бути використані як нормативні дані у відповідних областях дослідження.

Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота є завершеним науковим дослідженням. Виконана на кафедрі психології ТНУ. Методика і схема експериментів розроблені спільно з науковим керівником. Самостійно в повному обсязі проведено експериментальні дослідження, статистичну обробку отриманих результатів, аналіз та їх інтерпретацію, сформульовано основні висновки та оформлено роботу. Матеріали, що відображають основний зміст експериментального дослідження, підготовлені до публікації спільно з науковим керівником.

Апробація результатів дисертації. Основні положення і результати проведеного дослідження докладалися на наукових конференціях професорсько-викладацького складу ТНУ (1998-2001 рр.); міжнародному симпозіумі “Особливості формування та становлення психофізіологічних функцій в онтогенезі” (Київ-Черкаси, 1999 р.); II конференції Українського товариства нейронаук (Донецьк, 2001 р.)

Матеріали дисертаційної роботи використовуються при проведенні практичних занять в ТНУ зі студентами відділення психології з дисциплін “Психофізіологія” і спецкурсу “Автоматизовані вимірювання в психофізіології”.

Публікації. За матеріалами дисертаційної роботи опубліковано 4 статті в періодичних наукових виданнях, 1 стаття в збірнику наукових праць і 3 тез доповідей конференцій.

Структура і обсяг дисертації. Дисертація викладена на 142 сторінках машинописного тексту, складається зі вступу, п’яти розділів, висновків, заключення, списку використаних джерел, що містить 186 найменувань, з них 78 російсько- та україномовних і 108 іноземними мовами. Роботу ілюстровано 20 рисунками та 16 таблицями.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ

У вступі обгрунтовано актуальність проблеми вивчення міжіндивідуальної варіативності параметрів компонентів ППП і ритмів ЕЕГ, зокрема, їх залежність від психологічних характеристик випробуваних. Виділено об'єкт і предмет дослідження, сформульовані мета останнього, конкретні завдання роботи та методи іх вирішення, розкрито наукову новизну і практичне значення отриманих результатів, описано форми апробації та подано структуру дисертації.

Перший розділ “Огляд літератури” включає чотири підрозділи, в яких дається теоретичний і методологічний аналіз проблеми вивчення міжіндивідуальної варіативності параметрів ППП і ЕЕГ. Розглядаються сучасні уявлення про об’єктивні (біоелектричні) кореляти психічних функцій, генез, топографію і типи компонентів ППП і ритмів ЕЕГ, залежність патерна ППП і ЕЕГ від різних чинників, описані психофізіологічні кореляти ППП і ЕЕГ.

Питання генеза та топографії ППП і ЕЕГ-феноменів, а також їх залежність від різних чинників вивчені досить детально (Кануников, 1980; Жирмунская і співавт., 1982; Jonson, 1986; Rockstroh et al., 1989; Бехтерева 1997). Вирішення питання про психофізіологічні кореляти ППП і ЕЕГ ускладнюється високою варіативністю як психологічних проявів, так і ЕЕГ-феноменів. Встановлено залежність амплітуди такого ППП, як УНХ, від властивостей особистості – вона вища в екстравертів (визначених за опитувальником Айзенка), але стабільніша в інтровертів (Dicheva et al., 1984). Особливо наочною є модифікація ППП при неврологічних та психічних порушеннях (Кочубей, 1990; Архипова і співавт., 1991).

Індивіди з вираженим -ритмом демонструють підвищені оцінки по шкалах істерії, іпохондрії, психастенії за опитувальником МMPI (Roth, Sack, 1990). Показаний зв'язок посилення -ритму з низьким індексом тривоги, високою екстравертованістю та низькою невротичністю (Ynanaga et al., 1981). При патології мозку підвищений -ритм корелює зі змінами емоційної сфери, порушеннями свідомості і поведінкових реакцій (Гриндель і співавт., 1974). Показники -ритму частіше за все зіставляються з параметрами урівноваженості нервових процесів (Небылицын, 1963; Калашникова, 1995). Характеристики -ритму, як вважають, відображають рухливість і лабільність ЦНС (Голубева і співавт., 1974).

Підводячи підсумки короткого огляду результатів досліджень ППП і ЕЕГ, зазначимо, що питання про зв'язок масових потенціалів мозку з психологічними характеристиками особистості вивчено недостатньо. При розв'язанні цього питання різні автори отримали досить суперечливі результати. Наприклад, одні дослідники повідомляли про значущі кореляції між показниками -ритму і характеристиками особистості (Deakin, Exley, 1979), а інші – про відсутність таких залежностей (Ermis, 1985). Немає єдності поглядів з цієї проблеми навіть у працях однієї лабораторії, де при використанні ситуації розрізнення цільових стимулів амплітуда хвилі Р300 виявлялася більшою то в інтровертів (Polich, Martin, 1992), то в екстравертів (Cahill, Polich, 1992). Практично відсутні дані про взаємозв'язок параметрів ПГ з психофізіологічними характеристиками здорової особистості.

У другому розділі “Методика дослідження” розглядається загальна характеристика експеримента, прийоми реєстрації та розрахунку показників ЕЕГ і ППП, психологічного тестування, опрацювання результатів.

У дослідженні брали участь 120 випробуваних віком від 19 до 35 років, обох статей, правшей. Основна частина роботи проводилася за такою схемою (рис. 1):

1) реєстрація ЕЕГ спокою із закритими і відкритими очима;

2) реєстрація ППП (УНХ, Р300) у парадигмі визначення часу простої сенсомоторної реакції з попередженням (задача “А”);

3) реєстрація ППП (ПГ, УНХ, Р300) у парадигмі відліку часових інтервалів (задача “Б”, досліджено групу з 76 чоловік);

4) психологічне тестування й складання психологічного портрету особистості.

У частині випробуваних (20 чоловік) реєстрували ППП у задачі “А” до та після сеансу БЗЗ. Випробуваним пропонувалося намагатися керувати співвідношенням потужностей своїх - і -ритмів, орієнтуючись на сигнал зворотного зв'язку. За сигнал зворотного зв'язку використали “білий” шум, який змінювався за гучністю: при збільшенні потужності -ритму і пониженні -ритму шум ставав тихіше і зникав, у протилежному випадку – його гучність зростала. В контрольній групі (20 чоловік) ППП реєстрували до і після сеансу індиферентного звукового впливу (прослуховування музики). Загальна тривалість сеансів складала сім-вісім хвилин.

Рис. 1. Загальний вигляд фонової (ЕЕГ) і викликаної (ППП) масової електричної активності головного мозку в стані спокою і при виконанні задач “А” і “Б” одним із випробуваних.

А – відрізки ЕЕГ, відведеної від лівої і правої півкуль при закритих очах; Б – відповідні спектри амплітуди ЕЕГ; В – комплекс компонентів ППП, що розвиваються при виконанні задачі “А” (визначення часу простої сенсомоторної реакції з попередженням); Г – комплекс компонентів ППП, що розвиваються при виконанні задачі “Б” (відлік часових інтервалів). Записи ППП є результатом усереднення 20-30 реалізацій.

Відведення та аналіз ЕЕГ і ППП здійснювали за загальноприйнятою методикою за допомогою автоматизованого комплексу, що складався з електроенцефалографа ЕЕГ-16S (“Medicor”, Угорщина), інтерфейсу і комп'ютера IBM PC. Потенціали відводили монополярно в точках С3 і С4. При реєстрації ППП постійна часу складала 10 с. Частота оцифровки сигналу в усіх випадках дорівнювала 100 с-1.

У задачі “А” випробуваний повинен був якнайшвидше натискати на кнопку у відповідь на пред’явлюваний другий звуковий стимул у парі (рис. 1, В). У задачі “Б” випробуваний відлічував часовий інтервал, точне значення якого йому початково не було відоме; повідомлялося тільки, що цей інтервал лежить у діапазоні 20 ± 3 с. Натискання на кнопку запускали та завершували відлік інтервалу (рис. 1, Г). Про успішність виконання задач випробуваних інформував візуальний сигнал зворотного зв’язку, що виводився на світлодіодне табло.

Аналізуючи ЕЕГ-потенціали, розраховували величину спектральної потужності (в мкВ2/Гц) ЕЕГ спокою в стандартних частотних діапазонах (-, -, - та -ритми). Для аналізу ППП використовували усереднені інтегральні значення їх амплітуд (20-30 реалізацій), які розраховували як середнє арифметичне поточних амплітуд, виміряних через кожні 10 мс (епоха аналіза 5 с). Для ПГ та УНХ як максимальні враховували найбільш негативні значення потенціалів.

У задачі “А” також отримували величину ЧР та його дисперсію (варіабельність ЧР в окремих реалізаціях). У задачі “Б” розраховували ефективність відліку часових інтервалів як відношення числа успішних попадань у межах заданого інтервалу у % до загального числа реалізацій; оцінку часового інтервалу – середній час між натисканнями на кнопку по відношенню до заданого інтервалу в %; коефіцієнт варіації середнього інтервалу між натисканнями.

Психологічне тестування проводили за допомогою опитувальників Стреляу, Айзенка (PEN), Русалова (ОСТ) та Кеттела (16 PF) (Кабанов і співавт., 1983; Мельников, Ямпольский, 1985; Русалов, 1989).

Дані електрофізіологічного дослідження і показники психологічного тестування кількісно були оброблені з використанням стандартних методів варіаційної статистики. Для розрахунку кореляцій використовували коефіцієнт рангової кореляції Спірмена, для визначення достовірності відмінностей між вибірками – критерій Вілкоксона (Лакин, 1980), для виявлення факторів – метод головних компонент. Статистично значущими в кореляційному аналізі і статистичних порівняннях вважали коефіцієнти кореляцій при Р>0,95, а в факторному аналізі – показники, що мають факторне навантаження більше за 0,50 (Небылицын, 1976).

У третьому розділі дисертації “Індивідуальні особливості пов’язаних із подією ЕЕГ-потенціалів при виконанні задачі на визначення часу простої сенсомоторної реакції” представлена загальна характеристика значень і міжіндивідуальних кореляцій показників ППП, особливості ППП у випробуваних з різними психологічними характеристиками, співвідношення часу реакції з нейродинамічними та психологічними характеристиками особистості.

Значущих відмінностей між середніми значеннями амплітудних показників компонентів ППП у чоловіків і жінок виявлено не було, і тому експериментальні дані проаналізовані для всієї сукупності випробуваних. Середнє значення амплітуди інтегральної УНХ лівої півкулі склало -7,17 0,49 мкВ (тут і далі наводяться значення середнього помилка середнього) і було більшим, ніж аналогічний параметр для правої півкулі (-6,71 0,44 мкВ, =0,032). Більша вираженість амплітуди була виявлена і у Р300 в лівій півкулі (28,14 1,07 проти 27,05 0,99 мкВ в правій, =0,003). Таке домінування лівої півкулі, очевидно, було визначено умовами задачі (випробуваний виконував тест-рухи правою рукою) та може свідчити про провідну роль лівої півкулі в задачі, що вимагає швидкої моторної реакції.

Для виявлення зв'язків між параметрами ППП і психологічними характеристиками випробуваних був проведений кореляційний аналіз відповідних показників. Було виявлено позитивну залежність між амплітудами інтегральної УНХ і Р300. Таке співвідношення може свідчити про те, що масова електрична активність мозку в цьому часовому діапазоні модулюється єдиним загальномозковим механізмом.

Як видно з табл. 1, амплітуда О-хвилі УНХ негативно корелювала зі шкалами “соціальна пластичність” і “темп” ОСТ. Можливе пояснення отриманих взаємозв'язків ми бачимо в тому, що О-хвилю зв'язують з орієнтувальною реакцією і переходом від автоматичних до когнітивних процесів, що більш контролюються при перцепції (Кочубей, 1990). Було виявлено також негативну кореляцію амплітуди УНХ-О зі шкалою “нейротизм” PEN, факторами Q4 “напруженість”, Q2 “тривожність” і позитивну кореляцію з фактором С “емоційна стійкість” 16 PF. Можна вважати, що повноцінний розвиток орієнтувальної реакції в ситуації підготовки до моторної відповіді і, як наслідок, повномасштабна негативність О-хвилі реалізується успішніше у людей з низьким рівнем тривожності.

Амплітуда Т-хвилі УНХ позитивно корелювала зі шкалою “сила процесу збудження” опитувальника Стреляу. Вважається, що негативність УНХ-Т пов'язана з підвищенням клітинної активності в корі та корелює з величиною антиципованого навантаження (Birbaumer et al., 1990). Отримана позитивна кореляція УНХ-Т з фактором Н “сміливість” і негативна – з факторами L “підозрілість” і Q2 “тривожність” 16 PF. Виявлення цих кореляцій може бути пов'язано з тим, що УНХ-Т відображає також процес організації опрацювання інформації, і в більшій мірі пов'язана з процесами прийняття рішення, ніж з реалізацією руху (Кануников, 1980). Амплітуда УНХ-Т позитивно корелювала з факторами А “товариськість” і Q1 “екстраверсія” 16 PF. Отже, порівняно низька активність кори головного мозку у екстравертів (Eysenck, 1960) сприяє розвитку негативності УНХ.

Виявлено позитивну кореляцію амплітуди Р300 зі шкалами “сила процесу збудження” і “рухливість нервових процесів” опитувальника Стреляу може бути зумовлена тим, що індивіди, які відрізняються вищими значеннями швидкісних показників діяльності, мають в цілому більш здатну до активації ЦНС (Бодунов, 1980). Добре виражений Р300 спостерігався у емоційно адаптованих осіб, про що свідчать негативні кореляції амплітуди Р300 зі шкалою “нейротизм” PEN, фактором L “підозрілість” і позитивна кореляція з фактором С “емоційна стійкість” 16 PF.

Визначено наявність позитивної кореляції величини Р300 з фактором Q3 “самоконтроль поведінки” 16 PF і віком випробуваних. Оскільки Р300 пов'язують з когнітивними процесами (Pritchard, 1981; Donchin, 1982) і реалізацією інформації (Birbaumer et al., 1990), то можна передбачити, що підвищений рівень самоконтролю та зрілий вік дозволяють збільшити обсяг активованих когнітивних ресурсів, необхідних для оцінки ситуації і прийняття рішення, що й відбивається в збільшенні амплітуди Р300.

Ми виявили значущу негативну кореляцію між величиною часу реакції (ЧР) і амплітудою інтегральної УНХ. Отримано негативну кореляцію ЧР з фактором Q1 “гнучкість” 16 PF. Мабуть, у осіб з низькими значеннями по фактору Q1 когнітивна діяльність дещо утруднена внаслідок суто конституційних причин (рухливості нервових процесів).

У четвертому розділі дисертації “Індивідуальні особливості пов’язаних з подією ЕЕГ-потенціалів при виконанні задачі на відлік часових інтервалів” розглядається загальна характеристика значень і міжіндивідуальних кореляцій показників ППП, особливості ППП у випробуваних з різними психологічними характеристиками, співвідношення показників часового інтервалу з нейродинамічними і психологічними характеристиками особистості.

Виявлена тенденція до більшої вираженості середньої амплітуди ПГ в лівій півкулі (-4,03 0,56 проти -3,37 0,52 мкВ в правій півкулі). Це може бути пов'язано з контралатеральним домінуванням ПГ – випробуваний виконував натискання на кнопку правою рукою. У співвідношенні амплітуд УНХ (-1,56 1,08 в лівій і -2,33 0,97 мкВ в правій півкулях) і Р300 (17,00 0,65 і 17,23 0,65 мкВ відповідно) простежується зворотна тенденція, що можна пояснити інтенсивнішим залученням правої півкулі в оцінку досить тривалих (від одиниць до декількох десятків секунд) інтервалів часу взагалі і в даній експериментальній парадигмі зокрема.

Встановлено позитивну кореляцію між амплітудою ПГ і УНХ. Амплітуди ПГ і Р300 демонстрували значущі негативні взаємозв'язки. Ці кореляції ППП можуть бути зумовлені тим, що увага і розумове зусилля (ресурси яких обмежені), концентрувалися або на своєчасному виконанні дії, або на аналізі його результату.

Амплітуда ПГ негативно корелювала зі шкалами “психотизм” PEN і “емоційність” ОСТ (табл. 2). Ці властивості особистості, як вважають, засновані на деяких природжених особливостях ЦНС (Eysenck, Eysenck, 1985), які і можуть бути відображені в патерні ППП. Знайдено позитивну

кореляцію амплітуди ПГ з віком випробуваних. Цей факт може бути пов’язаний з тим, що з віком людина мобілізує більше зусиль для успішного виконання завдання.

Значення амплітуди УНХ були позитивні пов'язані з шкалою “соціальна емоційність” ОСТ і фактором Q4 “напруженість” 16 PF, негативно – з факторами С “емоційна стійкість” і F “безтурботність” 16 PF. Таким чином, більш значні негативні УНХ відмічалися у високоемоційних випробуваних. УНХ негативно корелювала з фактором Q1 “екстраверсія” 16 PF. Даний факт можна пояснити тим, що, як прийнято вважати, екстраверти відрізняються зниженою чутливістю до зовнішніх стимулів, що обумовлюють стан тривожності (Грей, 1993). Виявлялася також позитивна кореляція УНХ з факторами М “мрійність” і Q4 “незалежність” 16 PF. У даний момент ми поки не можемо дати інтерпретацію цих взаємозв'язків.

Амплітуда Р300 негативно корелювала з факторами Е “домінантність”, I “м'якосердя”, Q1 “гнучкість”, Q4 “незалежність” 16 PF. Отримані кореляції порівнянні з даними інших авторів, що встановили залежність амплітуди Р300 від “життєвого стилю” людини (Svebak et al., 1988).

Виявлена значуща позитивна кореляція відношення потужностей - і -ритмів ЕЕГ спокою з ефективністю відліку часових інтервалів, тобто при відносному переважанні -ритму в ЕЕГ спокою випробувані успішніше оцінювали часовий інтервал. Вираженість 2-ритму позитивно корелювала з суб'єктивністю оцінки часового інтервалу, тобто випробувані із значнішою представленістю 2-ритму недооцінювали продукований інтервал, і суб'єктивний час для них йшов повільніше.

Оцінка часового інтервалу позитивно корелювала зі шкалою “екстраверсія” PEN, тобто інтроверти переоцінували продукований часовий інтервал. Нами було виявлено негативну кореляцію оцінки часового інтервалу з фактором Q2 “тривожність” 16 PF, що підтверджує положення про те, що для тривожних людей суб'єктивний час йде швидше (Sarason, Stoop, 1978). Встановлена негативна кореляція коефіцієнта варіації продукованого інтервалу з віком випробуваних показує, що з віком відбувається стабілізація механізмів часової оцінки.

У п'ятому розділі “Взаємозв'язок ритмічної активності кори мозку, пов'язаних з подією ЕЕГ-потенціалів і психологічних характеристик особистості” викладено загальну характеристику значень показників ЕЕГ спокою і міжіндивідуальних кореляцій ЕЕГ і ППП, а також показників ЕЕГ спокою і психологічні характеристики особистості. Описані результати факторного аналізу біоелектричних і психологічних характеристик індивідуумів та динаміка змін ППП і ЕЕГ при використанні БЗЗ.

Загалом по вибірці випробуваних виявлено перевага вираженості потужності -ритму правої півкулі (16,01 1,08 проти 15,76 1,12 мкВ2/Гц в лівій півкулі, =0,035), тобто домінантною півкулею у більшості тестованих виявилася ліва гемісфера (Аршавский, Ротенберг, 1989).

Виявлено значущі позитивні кореляційні зв'язки між параметрами ЕЕГ і ППП можна пояснити існуванням певного інтегрального інформаційного каналу для сигналів, що надходять до кори мозку.

Значення потужності -ритму (табл. 3) позитивно корелювало зі шкалою “темп” ОСТ. Цей факт підтверджується в декількох публікаціях, які зв'язують збільшення представленості -ритму з ефективністю розумової діяльності (Горбунов і співавт., 1978).

Знайдено негативну кореляцію потужності -ритму з фактором I “м'якосердя” 16 PF. Отже, індивіди з більшою представленістю -ритму в ЕЕГ спокою будуть характеризуватися певною емоційною зрілістю, практичністю, мужністю. Відношення потужностей - і -ритмів негативно корелювало зі шкалою “темп” ОСТ, тобто при переважанні -ритму в ЕЕГ спокою випробувані будуть характеризуватися меншою швидкістю реалізації поведінкових програм. Висока вираженість -ритму, як відомо, часто виникає в ситуації енергетичної і інформаційної мобілізації (Лейтес і співавт., 1980). Цей показник негативно корелював з факторами I “м'якосердя”, Q4 “напруженість” і Q2 “тривожність” 16 PF. Таким чином, перевага -ритму в ЕЕГ буде відображати такі психологічні характеристики особистості, як розслаблення, низька тривожність, а перевага -ритму – багатство емоційних переживань, чутливість.

Значення потужності 1-ритму негативно корелювали зі шкалами “психотизм” PEN і “соціальний темп” ОСТ.

Для виявлення інтегральних показників в роботі мозку нами був зроблений факторний аналіз одержаної сукупності даних. У результаті було виділено сім значущих факторів, що охоплюють в сумі 56,4% дисперсії ознак. Факторний аналіз ще раз підтвердив різну функціональну значущість експериментальних задач “А” і “Б”.

У заключній частині роботи ми провели аналіз показників ППП до і після сеансів БЗЗ для уточнення нейрофізіологічних механізмів змін при використанні цього підходу. Більше за половину випробуваних змогли помітно збільшити потужність свого -ритму навіть при однократному тренінгу в умовах БЗЗ (такі зміни спостерігалися у 11 з 20 чоловік). Реєстрація ППП після БЗЗ показала достовірне збільшення амплітуди УНХ і УНХ-О, дещо виросла також амплітуда Р300, достовірно поменшав час реакції і його дисперсія. Зазначимо, що в контрольній групі випробуваних, які одержували індиферентні звукові сигнали (слухали музику) без пред'явлення БЗЗ, подібні ефекти не спостерігалися.

У заключенні підводяться ітоги проведеного дослідження. Припускається, що кореляції масових потенціалів мозку з характеристиками особистості засновані і на природжених конституціональних особливостях ЦНС, і на нейрохімічних і структурних змінах мозку, зумовлених впливом прижиттєвого досвіду.

ВИСНОВКИ

У роботі вирішено наукову проблему виявлення пов’язаних із особистістю факторів, що визначають міжіндивідуальну варіативність параметрів ЕЕГ-потенціалів головного мозку. При цьому отримано такі основні результати та висновки, що можуть бути використані у діагностичних цілях і покладені в основу подальших досліджень:

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Основні праці:

1.

2.

3.

4.

Додаткові:

1.

2.

3.

4.

АНОТАЦІЇ

Конарева І.М. Індивідуальні особливості пов'язаних з подією ЕЕГ-потенціалів людини. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.13 – фізіологія людини і тварин. Таврійський національний університет ім. В.І. Вернадського, Сімферополь, 2001.

У роботі репрезентовано результати досліджень взаємозв’язку між параметрами пов’язаними з подією ЕЕГ-потенціалів (ППП), ритмів ЕЕГ та психологічними характеристиками особистості в умовах виконання цілеспрямованих поведінкових актів та у стані спокою. Встановлено, що однією з кардинальних причин міжіндивідуальної варіативності амплітудних параметрів ППП і ЕЕГ є психологічні характеристики випробуваних. Показано домінування лівої півкулі головного мозку при здійсненні задачі на час сенсомоторної реакції і правої півкулі – при відліку часових інтервалів. Охарактеризовано кореляційні взаємовідносини біоелектричних (ЕЕГ) і психологічних показників з величиною часу реакції і продукованого часового інтервалу. Продемонстровано зміни динаміки ППП і ЕЕГ при проведенні сеансу біозворотного зв'язку.

Ключові слова: пов'язані з подією ЕЕГ-потенціали, електроенцефалограма, міжіндивідуальна варіативність, психологічні характеристики особистості, час сенсомоторної реакції, відлік часового інтервалу, біозворотний зв’язок.

Конарева И.Н. Индивидуальные особенности связанных с событием ЭЭГ-потенциалов человека. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.13 – физиология человека и животных. Таврический национальный университет им. В.И. Вернадского, Симферополь, 2001.

У 120 испытуемых в возрасте 19-35 лет, обоего пола, правшей, в точках С3 и С4 отводили связанные с событием ЭЭГ-потенциалы (ССП) в условиях решения двух экспериментальных задач и ЭЭГ покоя. Задача “А” требовала от испытуемых быстрой моторной реакции после второго звукового стимула в паре, при этом регистрировали условную негативную волну (УНВ) и потенциал Р300. В задаче “Б” требовалось отмерять, нажимая на кнопку, определенный временнoй интервал. При этом кроме УНВ и Р300 регистрировали потенциал готовности (ПГ) у 76 человек. Психологические характеристики личности определяли с помощью опросников Стреляу, Айзенка PEN, Русалова ОСТ, Кэттела 16 PF. Кроме того, у 20 человек отводили ССП в условиях задачи “А” до и после сеанса электроэнцефалографической биообратной связи (БОС) с использованием акустического сигнала и у 20 человек (контрольная группа) – до и после индифферентного звукового влияния (прослушивания музыки).

В рамках задачи “А” установлено преобладание выраженности амплитуды УНВ и Р300 в левом полушарии и обнаружены значимые позитивные связи между амплитудами этих ССП. Были выявлены позитивные корреляции между амплитудой УНВ и показателями шкал, характеризующих силу процесса возбуждения, эмоциональную устойчивость, общительность, смелость, экстраверсию; между амплитудой потенциала Р300 и показателями силы процесса возбуждения, подвижности нервных процессов, степени самоконтроля поведения, эмоциональной устойчивости и возраста испытуемых. Негативные – между амплитудой УНВ и уровнем нейротизма, темпа, социальной пластичности, подозрительности, напряженности, тревожности; между амплитудой Р300 и уровнем нейротизма и подозрительности.

В рамках задачи “Б” обнаружена тенденция к большей выраженности амплитуды ПГ в левом полушарии, а УНВ и Р300 – в правом. Выявлены позитивные связи между амплитудами ПГ и УНВ и негативные – между ПГ и Р300. Установлены позитивные корреляции между ПГ и возрастом испытуемых, УНВ и показателями социальной эмоциональности, мечтательности, напряженности, независимости; негативные – между ПГ и уровнем психотизма, эмоциональности; между УНВ и показателями эмоциональной устойчивости, беспечности, экстраверсии; амплитудой Р300 и уровнем доминантности, мягкосердечности, гибкости, независимости.

Что касается ритмов ЭЭГ, то наиболее тесно связанными с психологическими характеристиками личности оказались отношение мощности ?-ритма к мощности других ритмов и выраженность мощности ?-ритма; с показателями продуцируемого временнoго интервала – отношение мощностей ?- и ?-ритмов и мощность ?2-ритма ЭЭГ покоя.

Установлена негативная связь между амплитудой УНВ и величиной времени сенсомоторной реакции (ВР). ВР негативно коррелировало с уровнем гибкости. Показатели временнoго интервала позитивно коррелировали с уровнем подозрительности, экстраверсии (по Айзенку) и негативно – с уровнем тревожности и возрастом испытуемых.

Регистрация УНВ после сеанса БОС показала достоверное увеличение ее амплитуды и уменьшение времени и дисперсии сенсомоторной реакции, в сравнении с соответствующими параметрами в контрольной группе.

Высказано предположение, что связи между параметрами ЭЭГ-потенциалов и психологическими характеристиками личности основаны как на врожденных конституциональных особенностях нервной системы, так и на нейрохимических и структурных изменениях мозга, обусловленных влиянием прижизненного опыта.

Ключевые слова: связанные с событием ЭЭГ-потенциалы, потенциал готовности, условная негативная волна, потенциал Р300, электроэнцефалограмма, межиндивидуальная вариативность, психологические характеристики личности, время сенсомоторной реакции, отсчет временнoго интервала, биообратная связь.

Konareva I.N. Individual Characteristics of Event-Related EEG Potentials in Man. – Manuscript.

Dissertation presented for Candidates degree in Biological Sciences on the speciality 03.00.13 – the physiology of man and animals. National Taurida V.I. Vernadsky University, Simferopol, 2001.

The dissertation represents the results of researching the correlations between the parameters the event-related EEG potentials (ERPs), EEG rhythms and psychological characteristics of personality in conditions of fulfilling the aimed acts and in repose. It is established that psychological characteristics of subjects is one of cardinal causes of interindividual variety. It is established that the left hemisphere dominates during resolving the task at the time of sense-motor reaction and the right hemisphere dominates during producing time intervals. The correlational relations of bioelectrical (EEG) and psychological index with time of reaction and time intervals produced are characterised. Changing the dynamics of ERPs and EEG during the biofeedback session are demonstrated.

Key words: event-related potentials, electroencephalogram, time sense-motor reaction, production of time intervals, biofeedback, psychological characteristics of personality, interindividual variety.

Таблиця 1

Коефіцієнти кореляції амплітудних параметрів компонентів (О- і Т-хвиль) умовної негативної хвилі (УНХ) та потенціалу Р300 за умов вирішення задачі “А” з показниками психологічного тестування

Показники | УНХ-О s | УНХ-О d | УНХ-Т s | УНХ-Т d | Р300 s | Р300 d

Опитувальник Стреляу

Сила процесу збудження | -0,01 | 0,11 | 0,12 | 0,21* | 0,17 | 0,19*

Рухливість нервових процесів | -0,08 | -0,03 | 0,03 | 0,15 | 0,18 | 0,19*

Опитувальник Айзенка PEN

Нейротизм | -0,12 | -0,19* | -0,17 | -0,15 | -0,19* | -0,18

Опитувальник Русалова ОСТ

Темп | -0,17 | -0,22* | -0,07 | -0,02 | 0,16 | 0,15

Соціальна пластичність | -0,21* | -0,23* | 0,01 | 0,09 | 0,04 | 0,01

Опитувальник Кеттела 16 PF

Фактор А “товариськість” | -0,11 | -0,01 | 0,11 | 0,20* | -0,02 | -0,04

С “емоційна стійкість” | 0,17 | 0,23* | 0,09 | 0,13 | 0,19* | 0,21*

Н “сміливість” | 0,08 | 0,14 | 0,19 | 0,27** | 0,05 | 0,03

L “підозрілість” | -0,07 | -0,02 | -0,20* | -0,09 | -0,19* | -0,19*

Q3 “самоконтроль поведінки” | 0,03 | 0,02 | 0,02 | -0,07 | 0,13 | 0,19*

Q4 “напруженість” | -0,12 | -0,25** | -0,14 | -0,15 | -0,05 | -0,09

Q1 “екстраверсія” | -0,003 | 0,03 | 0,15 | 0,20* | -0,01 | 0,03

Q2 “тривожність” | -0,15 | -0,26** | -0,26** | -0,25** | -0,14 | -0,16

Вік | -0,12 | -0,05 | -0,04 | -0,06 | 0,16 | 0,21*

Примітки. Індексами “s” і “d” вказано потенціали, зареєстровані в умовах відведення зліва і справа відповідно.

* – коефіцієнти кореляції, значущі при Р>0,95; ** – при Р>0,99

Таблиця 2

Коефіцієнти кореляції амплітудних параметрів потенціалу готовності (ПГ), умовної негативної хвилі (УНХ) і потенціалу Р300 за умов вирішення задачі “Б” з показниками психологічного тестування

Показники | ПГ s | ПГ d | УНХ s | УНХ d | Р300 s | Р300 d

Опитувальник Айзенка PEN

Психотизм | -0,32* | -0,29* | -0,07 | -0,12 | 0,12 | 0,15

Опитувальник Русалова ОСТ

Емоційність | -0,20 | -0,25* | 0,09 | 0,04 | 0,09 | 0,04

Соціальна емоційність | -0,12 | -0,14 | 0,28* | 0,12 | 0,03 | 0,03

Опитувальник Кеттела 16 PF

Фактор С “емоційна стійкість” | -0,12 | -0,21 | -0,27* | -0,33** | 0,03 | -0,09

Е “домінантність” | -0,001 | -0,05 | -0,03 | -0,13 | -0,34** | -0,33**

F “безтурботність” | -0,06 | -0,12 | -0,23* | -0,23* | 0,14 | 0,14

I “м'якосердя” | 0,03 | -0,01 | -0,09 | -0,12 | -0,23* | -0,13

М “мрійність” | 0,11 | 0,11 | 0,37** | 0,25* | -0,17 | -0,07

Q1 “гнучкість” | -0,12 | 0,01 | -0,04 | 0,07 | -0,12 | -0,24*

Q4 “напруженість” | 0,10 | 0,15 | 0,26* | 0,18 | -0,08 | -0,05

Q1 “екстраверсія | -0,06 | -0,09 | -0,29* | -0,26* | 0,06 | 0,04

Q4 “незалежність” | 0,09 | 0,14 | 0,29* | 0,16 | -0,28* | -0,27*

Вік | 0,19 | 0,34** | -0,04 | 0,14 | -0,04 | -0,07

Примітка. Позначення такі самі, як в табл. 1.

Таблиця 3

Коефіцієнти кореляції потужностей частотних компонентів ЕЕГ спокою з показниками психологічного тестування

Показники | s | d | s | d | s | d

Опитувальник Айзенка PEN

Психотизм | 0,05 | -0,05 | -0,03 | -0,06 | -0,09 | -0,05

Опитувальник Русалова ОСТ

Темп | 0,21* | 0,14 | 0,08 | 0,06 | -0,10 | -0,06

Соціальний