CC BY
20
RegiiLatGry Mechanisms
in Biosystems
Regulatory Mechanisms
in Biosystems
ISSN 2519-8521 (Print) ISSN 2520-2588 (Online) Regul. Mech. Biosyst., 8(2), 244-251 doi: 10.15421/021738
Analysis of brain bioelectric activity
during verbal-logical thinking of biology students
T. O. Tretiak, A. G. Sokorenko, I. V. Dregval, O. V. Severynovska
Oles Honchar Dnipro National University, Dnipro, Ukraine
Article info
Received 24.03.2017 Received in revised form
20.04.2017 Accepted23.04.2017
Oles Honchar Dnipro National University, Gagarin Ave., 72, Dnipro, 49010, Ukraine. Tel.: +38-050-232-77-38. E-mail:
Tretiak, T. O., Sokorenko, A G., Dregval, I V., & Severynovska, O. V. (2017). Analysis of brain bioelectric activity during verbal-logical thinking of biology students. Regulatory Mechanisms in Biosystems, 8(2), 244-251. doi:10.15421/021738
75 female students of biology aged 18-22 were examined. The indicators of coherence of frequency components of electroencephalography in a quiet state and during solving tasks, involving verbal-logical type of thinking, were assessed. The study included two stages: at the first stage, the individual psycho-physiological features of the students were investigated, then, the students investigated were divided into two groups, those with low and those with medium levels of performing tests. Performance of tasks involving verbal-logical thinking, compared with the background state, was characterized by polyrhythmic EEG activity with dominating 8-oscillations and prevailing 8-activity in the frontal area, which indicates their special role in regulation of complicated forms of cognitive activity. With development of ability of verbal-logical thinking, we established the increase in the spectral capacity in the frontal F3, F7, central C3, C4, parietal P3, P4 and temporal T5 leads and increasing of synchronization in a-range in the left frontal zone, in areas near the Vernike zone and in the contour area F4-F8-T4-P4 of the right hemisphere. In the process of solving logical problems, the students with the low level of development of this cognitive ability demonstrated an increase of SC of p1-oscillation in Fp2, P3, 02 leads, and the students with the medium level of development of logical thinking, on the contrary, demonstrated a reliable decrease in capacity of p1-oscillations in the central C4 and parietal P4 leads. However, in the most productive students, a considerable number of significant functional connections and high values of coefficients of coherence between frontal F3-F4, F4-C4, central and parietal C3-P3, C4-P3, C4-P4 and occipital O1-O2 leads in the above mentioned EEG range were recorded. The spectral capacity of p2-components of EEG in students with different levels of development of logical thinking varied within background values and decreased in certain sections. The students with the medium level of manifestation of verbal-logical thinking demonstrated synchronization of SC of p2-range between frontal Fp1-Fp2, Fp2-F7, F3-F4 and other C3-C4, O1-T5, T3-T4 leads. While performing the tasks involving logical thinking, the students with low manifestation of this mental ability, did not demonstrate any considerable changes in indicators of SC of the 9-range. However, a reliable increase was established in the Fp1, Fp2, F7 and in 02 leads in the students tested in the group with the medium manifestation of cognitive ability. It should also be noted that with the development of verbal-logical way of thinking, the brain transfers in a special functioning mode with the low functional connection in the area of 9-oscillations, which indicates the preservation of the previously formed neural network. Therefore, in this work, we for the first-time distinguished special features and functional connections during performing verbal, rather than mathematical cognitive logical tasks: localization of loci of interaction at a-frequencies in frontal and central leads of the right hemisphere; p1 - in frontal leads of the left and central right hemisphere, p2 - in frontal and occipital left and in occipital areas of the right hemisphere. It was established that in low-frequency 8- and 9-ranges of EEG, both large cell ensembles, which embrace almost all right hemisphere, and separate sections in frontal, pariental, pariental-occipital locuses of the left hemisphere, are functionally integrated.
Keywords: spectral capacity of EEG; verbal-logical type of thinking; cognitive ability
Аналiз бюелектричноУ активносл мозку у процеа словесно-лопчного мислення студенэтв-бтлопв
Т. О. Третяк, А. Г. Сокоренко, I. В. Дрегваль, О. В. Севериновська
Днтровський нацюнальний ^верситет iменi Олеся Гончара, Днтро, Укра 'ша
У 75 студенток-бюлопв вжом 18-22 роки дослщжували спектральну потужшсть i ощнювали показники когерентносп частотних компонештв ЕЕГ у сташ спокою та тд час виршення завдань на словесно-лопчний тип мислення. Попередньо, за результатами комплексного дослщження визначились iз категс^ею дослщжуваних оаб: амбiверти, холерично-сашгашчного типу темпераменту, з галшрним рiвнем тривожносп та високим рiвнем стресостшкосп, праворую, або правш^ з вщсутшстю астени, яких за розвитком мислення
подшили на групи з низьким i середнiм проявом словесно-логiчного типу мислення. 1з розвитком здiбностi до когштивного мислення збiльшуeться домiнування 8-осциляцш та юльюсть когерентних зв'язюв спектрально! потужносп ЕЕГ в обласп 8-частот, оскшьки саме вони формують вхщний сенсорний потж за умов тдвищено! уваги. Також вщбувалося збiльшення спектрально! потужносп електроенце-фалограми в a-дiапазонi в деяких точках фронтально!, центрально!, -пм'яно! та скронево! областей, переважно лiвоi гемiсфери та посилення синхрошзаци в у лiвiй фронтальнiй i центральнш зонах у контурнiй областi Р4-Р8-Т4-Р4 право! пiвкулi. За незначно! вщмшносп вiд фонових значень спектрально! потужносп Ргосциляцш ЕЕГ вiдмiчали посилення функцюнальних зв'язюв та висок значення коефщ-eнтiв когерентностi мiж фронтальними Р3-Р4, Р4-С4, центральними й тiм'яними С3-Р3, С4-Р3, С4-Р4 i потиличними вщведеннями. Спектральна потужнiсть р2-складових ЕЕГ коливалась у межах фонових значень, збшьшувалась синхронiзацiя СП р2^апазону мiж передшми та деякими центральними, скроневими та потиличними локусами. У низькочастотних 8- та 9^апазонах ЕЕГ функцiонально поеднуються як велик клiтиннi ансамблi право! гемюфери, так i окремi д^нки лiвоi пiвкулi.
Ключовi слова: спектральна потужшсть ЕЕГ; словесно-лопчний тип мислення; когнiтивна здiбнiсть
Вступ
Дослiдження процесгв мислення шляхом ан^зу доступ-них психофiзiологiчних показникв сучасними комп'ютерними методами, зокрема, вимрювання та аналiз параметргв бюелек-трично! активности мозку, належить до перспективних на-прямов сучасних когнпивних дослiджень (Kraft et al., 2009; Klawitter et al., 2010; Sviderskaya, 2011). Ритми - основа ЕЕГ i тгсно пов'язанi з мозковими фунюцями, наприклад, з увагою, сприйняттям i запам'ятовуванням (Poch et al., 2014; Freunberge-ra et al., 2011). Проттягом ХХ столiття для аналiзу ритмв ЕЕГ пропонували декiлька методик, однак функцюнальне значення багатьох ритм1в, особливо тих, яю з'являються у процеа когш-тивно! дiяльностi людини, доа не з'ясовано. За когнливно! дяль-носп (виконання вербально-логiчних i просторово-образних зав-дань) на ЕЕГ людини встановлюються ритмчш патерни, як мож-на однозначно щеншфшувати з характером розумового процесу (Trofimov et al., 2015; Ivanitsky et al., 2010; Roik and Ivanitsky, 2010).
Як вщомо, словесно-логiчне мислення здшснюеться за до-помогою логiчних операций iз поняттями, в яких суттета зако-номiрностi та взаемозв'язки достджувано! реальносп не на-явт. Розвиток словесно-лопчного мислення перебудовуе та впорядковуе свгг образних уявлень i практичних дш, тому вив-ченню цього типу когнливно! дiяльностi присвячено значну юльюсть праць (James, 2012; Hyunjeong Lee, 2013; Jashin, 2015; Slavutskaja, 2015).
Ще з класичних праць ввдомо, що розумова дiяльнiсть викли-кае стшку десинхрошзацю а-ритму. Також за когнливно! активносп вадбуваеться перебудова частотно-ампллудних параметр1в ЕЕГ, яка охоплюе всi основы частоты дiапазони. Dzhebrailova et al. (2015) показано, що у продуктивнших студента на рiзних етапах виконання завдання на лопчне мислення вадбуваеться зм-на р1вня та структури потенщал1в ЕЕГ а-дапазону, а в осiб iз пр-шими результатами кивкить значущих когерентних оргатзаци та 1х структура не змшюються тд час виконання завдань. До того ж, а-потужшсть пов'язана з активащею уваги, хоча, як стверджу-ють Limbach and Corballis (2017), цей зв'язок може бути досить складним. До того ж, динам1ка а-активносп за розумово! дальности мае непростий характер: низько- та високочастотний а-ритм, що бшьшою мрою сшввщноситься з когнливними аспектами дяльносп, тодi як середньочастотний а-ритм вщображае процеси неспецифiчноl активащ (Sauseng et al., 2015).
Кортикальна актившсть в а-дiапазонi ЕЕГ виявилася особливо чутливою до творчосп, але 11 функцюнальне значення в контекст! творчого пiзнання ще не цшком з'ясоване. Зокрема, збiльшення а-синхротзацп тд час творчого мислення у пра-цях Fink et al. (2009) трактуеться по^зному: як функцюналь-ний корелят кортикального вщдшу на холостому ходу, або, конкретнше, як селективне iнгiбування зон мозку. ЕЕГ-до-слщження цих авторгв показало, що генерацш оригшальних iдей пов'язана з а-синхрошзащею в лобових областях мозку та з дифузним поширеним вiзерунком а-синхротзаци над тгм'я-ною длянкою кори. МРТ дослщження показало, що виконання завдання супроводжуеться активацiею лобових областей т-во! швкут. Кр!м того, встановили синхротзацто у ттм'яно-скроневих дiлянках мозку. Отримаш дат свщчать, що синхро-нiзацiя ЕЕГ а-дапазону у процесi творчого мислення стае оз-накою тзнавально! активацп коркових процесгв.
За даними низки автор!в, когнливна активн1сть у дорослих супроводжуеться тдвищенням потужносп Р-ритму, причому значуще посилення високочастотно! активносп спостернжть-ся тд час розумово! дяльносп, що включае елементи новизни, у той час як стереотипы, повторюват розумов1 операц! ви-кликають й зниження (Vol'f and Tarasova, 2010; Dzhebrailova et al., 2013; Dzhebrailova and Korobejnikova, 2013).
Вже не викликае сумн1ву той факт, що юнуе зв'язок gamma-ритму з процесами сприйняття, уваги, свiдомостi та семантично! обробки шформацц (Crick and Koch, 1995; Payne, 2002). Ампллуда та частота цього ритму залежать вщ стану людини та виду когштивного завдання (Freeman and Barrie, 2000). Саме на частот! gam-ma-ритму в!дбуваеться синхрон!зап!я активносп та функцюнальне об'еднання просторово вщдалених популяци нейроив тд час здшснення св!домо! д!яльност! (Thurer et al., 2016). Збшьшення абсолютно! спектрально! потужносп в gamma-дапазот спостернга-ли за зростанням складност! когнпивних завдань i реестрували в л!вш пгвкул!, у лобних i зорових д!лянках, а також у правш т!м'я-но-скронев!й област! (Simos et al., 2002). Пдвищення активност! gamma-ритму у процеа зростання складност! когнпивних завдань вщмчали (Posada et al., 2003), у той час як активн!сть Р-ритму знижувалась (Gross and Gotman, 2009). Makeig and Jung (1996) показали, що gamma-активнiсть зростае у стан! активац!!, у процеа правильного вп!знання зорового стимулу, тода як п!д час процесу принятая помилкових р!шень ! у стат др!моти gamma-активнiсть зменшуеться. Можна зробити висновок, що gamma-акIивнiсть мо-дулюеться у процес! переробки шформаци на тл! активац!! та спрямовано! уваги до зовнгшнтх стимул!в.
Незважаючи на численн! досл!дження, у загальних рисах ми знаемо, що процес мислення являе собою складну аналпи-ко-синтетичну д!яльн!сть ус!е! кори великих швкуль головного мозку, де першочергове значення мають тимчасов! зв'язки, яю утворюються м!ж анал!заторами та р!зними в!дд1лами кори головного мозку (Gavin et al., 2016). Проте залишаеться багато невир!шених питань стосовно сшввщношень параметр!в ЕЕГ: спектрального складу змш, екзальтац!! або депресй ритм!в ЕЕГ, картування спец!ал!зацй та м1жп!вкульно! асиметри в!д-д!л1в кори у процеа словесно-лог!чного мислення.
Тому мета роботи - вивчити гндив!дуальн! особливост! розумово! активносп студенпв-бюлопв пгд час виконання пев-них вид!в словесно-лопчних завдань. Предмет досл1дження -лопчний тип мислення як складова шдивщуальних особливос-тей гнтелектуально! д1яльност! людини.
MaTepiai i методи досл1джень
Обстежили 75 студенток-б!олог!в в!ком 18-22 роки. Уа ви-пробуван! дали письмову добров!льну згоду на участь у дослщ-женн! та були практично здоровими, без шк!дливих звичок. Уа досл!дження проведено в1дпов!дно до основ бютичних норм Гельсгнсько! декларац!! Всесвпньо! медично! асоц^ац^! про етичн! принципи науково-методичних досл!джень за участ! людини (1964-2000), Унверсально! декларацц з бюетики та прав людини (ООН, 1997), норм Конвенци про захист прав людини у зв'язку впровадженням нових б!омедичних техноло-гш (м. Ов'едо, 1спан1я, 1997), Деклараци принцип!в толерант-ност-i (1995), наказу МОЗ Укра!ни в!д 13.02.2006 р. № 66. Уа обстежен! дали письмову добровшьну згоду на участь у до-
cлiджeнm. Бжию нeoбxiдниx зaxoдiв для зaбeзпeчeння ашим-нocтi oбcтeжyвaниx.
Дocлiджeння пpoвoдили в тиxoмy, дoбpe пpoвiтpювaнoмy зaтeмнeнoмy пpимiщeннi з нocгiйнoю тeмпepaтypoю +20.. .+22 °С, y paнкoвi гoдини, щo дoзвoлилo виключити вплив дoбoвиx ko-ливань вapiaбeльнocтi cepцeвoгo ритму (БСР) на peзyльтaти дocлiджeння (Kiselev et al., 2008).
Нaклaдeння eлeкгpoдiв i peccipaniK) eлeктpичнoï aкгивнocтi кopи D^mnore мoзкy нpoвoдив cepтифiкoвaний лiкap-дiaгнocт Днiпpoпeтpoвcькoï клiнiчнoï лiкapнi на зaлiзничнoмy тpaнcнopтi в кaбiнeтi фyнкцюнaльнoï дiaгнocтики. Пд чac EEГ-eкcнepимeнтy oбcтeжyвam нepeбyвaли y звую> та cвiтлoнeнpoникнiй юмнап y нoлoжeннi еидячи в кpicлi на вистат 1,5 м вiд мomтopa юмн'ю-гвра. Пepeд нoчaткoм дocлiджeння ï^ давали iнcтpyкцiк нpo ид eкcнepимeнтy.
У нpoцeci poзyмoвoï дiяльнocтi здiйcнювaли pecc^an^ та нepвинний aнaлiз EEГ-aкгивнocтi за дoнoмoгoю aнapaтнo-нpo-гpaмнoгo кoмнлeкcy DX-NT32.V19 (виpoбник «DX-Complex», LTD, м. Харюв, Украша). EEГ вщюдили з нoвepxнi шкipи iз зacтocyвaнням cтaндapтниx мeтoдичниx нpийoмiв. Aкгивнi eлeктpoди poзмiщyвaли за cxeмoю 10-20 y 16 точка* на жаль-т: викopиcтoвyвaли лoбoвi (Fpb Fp2, F3, F4, F7, F8), цeнтpaльнi (C3, C4), cкpoнeвi (T3, T4, T5, T6), тiм'янi (P3, P4), штиличт (Ob O2) вiдвeдeння. Рeфepeнтoм етугували шеднан eлeктpoди AV, якi фжували на мoчкax вyx. Нeйтpaльний eлeктpoд poзтaшo-вyвaвcя на дшянщ лoбa. Кoжнa mMoraiarn брала участь y дo-cлiджeннi двiчi: нoнepeднc oбcтeжeння на вiдcyтнicть rn'^o-гiй i влacнe дocлiд.
Рeеcтpyвaли н'ятиxвилиннi шгервали EEГ. Шд чac нpoвe-дeння Фyp'е-peaлiзaцiï eнoxa aнaлiзy cклaдaлa 500 м^ Чacтoтa диcкpeтизaцiï aнaлoгoвoгo cигнaлy cтaнoвилa 2 м^ вндний omp для cинфaзнoгo cигнaлy - шнад 100 МОм. Фiльтpи вито-кж чacтoт ycтaнoвлювaли на 50 Гц, низькж - 0,5 Гц. Meжi мoжливoï вiднocнoï нoxибки нiд чac вимipювaння напруги та чacoвиx жгервалш eлeкгpoeнцeфaлoгpaфiчниx cигнaлiв - ±5%. Видaлeння EEГ-apтeфaкгiв нpoвoдили eкcнepIним мeтoдoм y peжимi нepeглядy зaпиcy, згiднo з нpoгpaмoю нриладу.
Сумарна гpивaлicть чиcтoгo зaпиcy вapiквaлa вiд стyдeнгкa до cгyдeнгки. Для тoгo, щoб уникнути вшивут^ oбcгaвин на нapaмeтpи EE^ якi y нoдaльшoмy aнaлiзyвaли, визначили нaйкopoтший «чистий» зaпиc y юзжшд дocлiджeнoï. Taким чи-нoм aнaлiзyвaли 4-xвилинний зaниc, для якoгo poзpaxoвyвaли знaчeння нopмoвaнoï cнeктpaльнoï нoтyжнocтi та Ro^ern'-нicть для cимeтpичниx нiвкyлeвиx та мiжнiвкyлeвиx нар вiдвe-дeнь y чacтoтниx cмyгax, щo вщшвщають S (1-4 Гц), 0 (4-8), a (8-13), ß1 (20-30) та ß2 (50-70 Гц) ритмам.
^rai^ernm нpoвoдили y два eгани: на п^таму eгaнi вив-чали шдивщуальт нcиxoфiзioлoгiчнi ocoбливocтi cтyдeнтiв. За pe-зультатами тecтyвaння вiдбиpaли oднopiднi групи для шдальшзш дocлiджeння. Кoгнiтивнi завдання подбирали з чиcлa тж, яК ви-кopиcтoвyють нpaктичнi rnHSMom, вiдпoвiднo дo ocoбливocтeй кoжнoï мeтoдики (Posner et al., 2007; Klimesch et al., 2010).
Вepбaльнo-лoгiчнe миcлeння вивчали за тecтoм M. Бoйнa-poвcькoгo (Schroeder and Lakatos, 2009). Цй тест cнpямoвaний на визнaчeння здiбнocтi дo лoгiчнoгo миcлeння y дocлiджyвa-нoгo та визнaчeння фopмaльнoï пpaвильнocтi тoгo чи iншoгo лoгiчнoгo yмoвивoдy на ocнoвi визнaчeниx твepджeнь (a6o низки твepджeнь). TeCT нe нoтpeбyc мaтeмaтичниx знань. Уci cлoвa шт^бт тлумачити так, як цe po6mt^ y нoвcякдeннiй мoвi. Рeaльнa ^cmcra нe ввдграе нiякoï poлi (цр дeщo у^лад-нюе завдання, ocr^m змicт дeякиx твepджeнь aбcypдний, aлe тecт лoгiчнo нeнepeвepшeний).
Пicля кoжнoгo тeстy poбили нepepвy на 15 xвилин. Ф^у-вали caмoнoчyття mMora^rnHx.
У юнщ дocлiджeння визначали кoeфшieнт ycнiшнocтi (npo-дyктивнicть) викoнaння завдання y вiдcoткax, в^мчаючи та oцiнюючи oбpaнi вiдпoвiдi. Знaчeння дo 50% правильню вщ-нoвiдeй вважали низькими, 51-75% - cepeднiми, а шнад 76% -витокими. Для нoдaльшoгo дocлiджeння oбpaнo двi групи тд-
дocлiдниx iз низьким i cepe№rn piвнeм нpoдyктивнocтi виюз-нання завдання.
Maтepiaли дocлiджeнь oбpoблeнi статистичними мeтoдaми, iз зacтocyвaнням aнaлiзy та peipecimoro мoдeлювaння за дoнo-мoгoю cтaтиcтичниx нaкeтiв Statistica 6.0. Бикopиcтoвyвaли мeтoди нeнapaмeтpичнoï статистики: мeдiaнy та шгерактивний poзмax. Шляxoм мaтeмaтичнoï oбpoбки на ocrnœi aлгopитмy швидкoгo нepeтвopeння Фур'е poзpaxoвyвaли тaкi кiлькicнi нapaмeтpи EEГ як iнтeнcивнicть eлeктpичнoï aктивнocтi, щo xapaKreprnye активацию кopи гoлoвнoгo мoзкy в зoнi вiдвeдeн-ня, та вeличини кpocкopeляцiйнoï функцп нoнapнo взятт вщ-вeдeнь, якi вiдoбpaжaють pibe^ нpocтopoвoï cинxpoнiзaцiï. Пopiвняння вибipoк нpoвoдили за дoнoмoгoю кpитepiк знаюз-вж paнгoвиx cyм Бiлкoкcoнa.
Результати та ïx сбгсвсрення
Пoнepeдньo, за peзyльтaтaми кoмнлeкcнoгo дocлiджeння визнaчилиcя з кaтeгopiею дocлiджyвaниx ocí6: aмбiвepти, xoлe-pичнo-caнгвiничнoгo тину тeмнepaмeнтy, з нoмipним piвнeм тpивoжнocтi та виcoким piвнeм CTpecoCTffiKoCTi, нpaвopyкi, aбo нpaвшi, з вiдcyтнicтк acтeнiï, якиx за poзвиткoм миcлeння издоили на групи з низьким i cepeдmм нpoявoм cлoвecнo-лoгiч-нoгo тину миcлeння.
Пгд чac poзв'язaння лoгiчниx задач y cтyдeнтiв o6ox грун y цiлoмy cнocтepiгaли знижeння cнeктpaльнoï нoтyжнocтi юзли-вань a-дiaнaзoнy в 1,5-3,6 раза rnopiErnmo з фoнoвими знaчeн-нями, щo вщшвщае стану «вщкрип oчi». При цюму y дocлiд-жyвaниx iз низьким piвнeм poзвиткy лoгiчнoгo миcлeння вipo-гiднe знижeння нoтyжнocтi a-ocциляцiй виpaжeнe мaйжe в ycix далянка*, крш фpoнтaльниx вмдшв Зaфiкcoвaнo вipoгiднe зни-жeння СП y групи c^erniE iз cepeднiм piвнeм poзвиткy лoгiч-нoгo миcлeння в 1,5-2,8 раза в ycix бeз винятку дiлянкax мoзкy, нaйбiльш виpaжeнe y TC^ax F3, F4, P3, P4, Oi, O2, T5,T6 (pHc. 1).
Пж a-ритму нoзитивнo кopeлюc з piзними кoгнiтивними функцями: yвагoю, пам'ятж1, швидкicтк нepeбiгy iнфopмaцiйниx пpoцeciв (Klimesch, 1997; Klimesch, 1999; Angelakis et al., 2004). ЗHижeння нoтyжнocтi a-ритму год чаc кoгнiтивнoгo нaвaнгaжeн-ня, нанриклад, пад чac poзв'язaння apифмeгичниx задач ввдбува-cIьcя знижeння нoтyжнocтi a-ритму внаcлiдoк викopиcтaння po6o-чoï нaм'ятi, щo шричиняе пpигнiчeння a-ритму на EEE
Рeзyльтати нopiвняння (за и-крит^ем Манна - Уïтнi) зна-чeнь СП y стyдeнтoк iз piзним piвнeм poзвиткy лoгiчнoгo мж-лeння cвiдчaть нpo вipoгiднe збiльшeння СП a-xвиль y бшьш нpoдyктивниx ocí6 y фpoнтaльниx F3, F7, цeнтpaльниx С3, С4, тiм'яниx Р3, Р4 та y cкpoнeвoмy T5 вiдвeдeнняx (pиc. 2).
Пгд чac викoнaння лoгiчниx завдань y стyдemiв iз низьким piвнeм poзвиткy дашй кoгнiтивнoï здiбнocтi вiдмiчaетьcя збiльшeння СП ßpocnrnranrn y Fp2, Р3, О2 вiдвeдeнняx, a y cтyдeнтiв iз cepeднiм piвнeм poзвиткy лoгiчнoгo ^mraern^, нав-наки, знижeння СП ßpocnrnranrn y цeнтpaльнoмy С4 та т1м'я-нoмy Р4 вiдвeдeнняx. Снeктpaльнa штужшстъ ß2-ocциляцiй y cтyдeнтiв iз piзним piвнeм poзвиткy лoгiчнoгo миcлeння юэли-вaетъcя в мeжax фoнoвиx знaчeнь i знижyетъcя в oкpeмиx д-лянкax. Як вказують Dordzhieva and Pantina (2015), iз poзвит-юэм лoгiчнoгo миcлeння найбшьш piзнocнpямoвaнi змши cнeктpaльнoï нoтyжнocтi ß-ритму вcтaнoвлeнo y фpoнтaльнoмy F7, cкpoнeвoмy T6 i ^тральню вiдвeдeнняx. Слiд зазначити, щo нpeд'явлeнi завданя були нe жладними для стyдeнтiв, нe були шв'язаи з poзвиткoм втоми, яка виражалаО) би y знaчнoмy нocилeннi нoтyжнocтi ß-ритму (Kiroj, 2003).
Рeзyльтaти шр1вняння (за U-кpитepiем Манна - Упт) зна-чeнь СП ß1-ocциляцiй y стyдeнтiв iз piзним piвнeм poзвиткy лoгiчнoгo миcлeння cвiдчaтъ нpo вipoгiднe збiльшeння штуж-нocтi y фpoнтaльнoмy F7 та нoтиличниx вiдвeдeнняx. Рoзвитoк лoгiчнoгo cнocoбy миcлeння вiдбивaетъcя i на вipoгiднoмy збiльшeннi СП ß2-кoливaнь y фpoнтaльнoмy вiдвeдeннi F7 y лiвiй нiвкyлi мoзкy, a таюэж ß2-ocциляцiй - y тiм'янoмy Р3 i cкpoнeвиx T3, T4 вiдвeдeнняx (pиc. 2).
Дiапазон а-частот
Д1апазон ргчастот
Д1апазон р2-частот
Рис. 1. Змши показниюв потужносп високочастотних складових ЕЕГ у процеа словесно-лопчного мислення у студентв з низьким (а) i середтм (б) проявом продуктивной! мислення ж^няно з1 станом спокою 1з закритими очима; трикутник 1з вершиною донизу свщчить про зниження, з вершиною доверху - про зростання СП частот а, рь р2-дапазону, за ргвня значимост Р < 0,05 за кригер1ем Вiлкоксона
Д1апазон а-частот
Д1апазон ргчастот
Д1апазон р2-частот
Рис. 2. Длянки вiрогiдних зм1н СП високочастотних складових ЕЕГ у студентв iз середн1м рiвнем прояву словесно-лопчного мислення порiвняно з1 студентами з низькою продуктивнютю за рiвня значимости Р < 0,05 за и-критер1ем Манна - Упт: позначення див. рис. 1
В оаб 1з низьким рiвнем розвитку лопчного мислення тд час проходження тесту на логжу у б1оелектричн1й активносп виявили пол1ритмчну активтсть 1з домшуванням 5-ритму (рис. 3), хоча в1рог1дне збшьшення СП б-дапазону (вщносно фонових значень) вщмчали лише у правому потиличному вщведенн О2. В оаб 1з середтм рiвнем прояву логжи тд час дослщження на лопчний тип мислення реестрували потрит-мчний тип бюелектрично! активностт Разом 1з тим у ще! групп дослджених гад час виконання завдання встановили збшь-шення СП 5-оспилящй у фронтальних Ерь Ер^ Г7, Г8 поти-личних та лгвш скроневш Т3 дiлянках кори головного мозку.
Шд час виконання завдань на лопчне мислення у студентiв 1з низьким проявом ще! розумово1 зд1бносп значимих зм1н у показниках СП в-даапазону не зафжсовано. А в оаб 1з серед-нш проявом словесно-лопчного мислення в1ропдне збшьшен-ня встановлене у переднгх Ерь Гр2, Г7 й у О2 вщведеннях.
Результати поргвняння значень СП низькочастотних 5- та в-складових у студентв 1з р1зним рiвнем розвитку лопчного мислення свщчать про збiльшення потужносп коливань у фронтальних дiлянках кори: у 5-д1апазот зони Г7, Г8 та у в-да-пазон - зони Е3, Г4 у студентв 1з бшьш розвиненими схильно-стями до лопчних операщй (рис. 4).
Характер змт показнипв когерентностг бюпотенщсипв кори головного мозку у процеа словесно-логичного мислення. У групи студенпв 1з низьким ргвнем прояву словесно-лопчного мислення а-хвил1 у фронтальних центральних, скроневих i потиличних вщведеннях мали висою когерентт зв'язки з шшими структурами кори тальки у парах Г4-Р7, Гр1-Р3 щ зв'язки були бшьш поширеними (рис. 5). Спостершався висо-
кий ступшь зв'язку м1ж фронтальними Ер1 та Гр2, Ер1 й Г8 i скроневим Т5 вщведеннями та деяка синхроннiстъ м1ж фронтальними та скроневими, центральними та парiетальними зонами. Вважаемо, що в оаб 1з низькою продуктивнютю лопчного мислення нечисленнi синхронт зв'язки пов'язанi в психовеге-тативними проявами, як! виникали як реакци на складнi завдання, саме таи реакци спостернши МасЫпзк^а and Кх^еГкоу (2010) за психовегетативних i нервозних синдромгв.
У студенпв 1з середтм ргвнем прояву словесно-логiчного мислення посилюються функпiональнi зв'язки м1ж фронтальними Гр1-Рр2 точками (КК = 0,87). У передай частин пвкуль установлено середт ргвн коефщента когерентностi (КК) Г4-Е3, Гр1-Г7, Гр1-Г8, Гр2-Р7, Гр2-Р8. Б1льш1сть значущих КК м1ж фронтальними зонами Е3, Г4 i центральними, тш'яними та скроневими дшянками обох твкуль. Щодо центральних структур мозку, то бшьш функционально зв'язана з р1зними вщдша-ми кори точка С3, а актпвнiстъ в обласп С4 когерентна з тгм'я-ною Р4 та деякими фронтальними Е3, Г4, Г7, Г8 та Т4 скроневою зонами. Картина синхронно! роботи тгм'яних д1лянок подабна у вiдведеннях Е3, Г4 та мае зв'язок у пшр1 Г4-Гр2. У вiдведеннi О1 встановленi зншчим1 зв'язки тшьки з С3, О2, Т4 областями.
Отже, Грунтуючись на отриманих даних, можна констату-вати, що вищий прояв лог1чного мислення збиьшуе функп^о-нальний зв'язок а-хвиль в о6лшст1 фронтальних i центральних частинах кори головного мозку.
У студенпв 1з низьким р1вшм лог1чного мислення кiлькiстъ значущих функцюнальних зв'язк!в невелика, а високий стушнь когерентностг (КК > 8,0) СП спостергався у p1-дiапазонi мгж фронтальними Гр2-Г8, центральними та скроневими С4-Т4 та
а
б
Regul. ЫвеИ. Ею$у$1., 8(2)
247
скроневими T3-T5 вГдведеннями. 1з розвитком здгбностт до словес-но-лопчного мислення залишаються значимими КК у вгдапазон! мж фронтальними F3-F4, F4-C4, центральними та тГм'яними C3-P3, C-Pj, C4-P4, потиличними Oi-O2 вГдведеннями, а також установлено достатньо висою функциональна зв'язки м!ж F3—T6, F3—C4 та F4-P3, F7—O1; F8-O1, T3-T5 делянками кори.
Д1апазон 5-частот
Дгапазон 0-частот
мислення найб!льш! змзни спектрально! потужностт Р-ритму вста-новлен! у фронтальному F7, скроневому Т6 i центральних вгдве-деннях. На п1двищення Р-ритм1в у потиличних i лобних областях за активною розумовою дальтстю дтей i3 високими якостями когнитивно! активностт вказують автори (Doidzhieva and Pantina, 2015). Кргм того, сл!д в!дм!тити, що завдання були не складними для студенттв, тобто !х виконання не викликало розвитку втоми, яка виражалась би у значному посиленн! потужностт Р-ритму (Kiroj, 2003), а цього ми не спостерГгали у жодного тддослГдного.
Дгапазон 5-частот
Дгапазон 0-частот
Рис. 3. Змши показниюв потужносп низькочастотних складових ЕЕГ у процеа тнтупивного мислення у студенттв !з низьким (а) i середнтм (б) проявом продуктивностт мислення портвняно з! станом спокою !з закритими очима; трикутник !з вершиною донизу свщчитъ про зниження, з вершиною догори - про зростання СП частот 5, в-д!апазону за ртвня значимостт Р < 0,05 за критерГем Вшкоксона
Загальна кшьюсп> когерентних зв'язктв в оаб !з середнiм р!в-нем прояву лопчного мислення бтьша, тж у студенттв в низь-кими показниками продуктивностт. Отже, з розвитком лопчного
Рис. 4. Длянки вГрогтдного зниження СП низькочастотних
складових ЕЕГ у студенттв !з середнтм рiвнем прояву штупивного мислення портвняно з! студентами з низькою продуктивнтстю за ртвня значимостт Р < 0,05 за U-критерГем Манна - У!тн!; позначення див. рис. 3
У групи студенттв !з низьким ртвнем прояву лопчного мислення встановлено високу когерентнГсть в р2-дГапазот у перед-нтх Fp2-01, F3-C3, F3-C4, F3-T4 та центральних С3-Т6 втдведен-нях i висок! мГжшвкульт потиличт О1-О2 взаемоди. У студенттв !з середнтм ртвнем розвитку лопчного мислення юнуе син-хронтзатця м!ж фронтальними Fp1-Fp2, Fp2-F7 та F3-F4, C3-C4, O1-T5, T3-T4 вГдведеннями. Загальна юльюсл) когерентних зв'язктв у р2-д!апазот ос!б !з середнтм ртвнем прояву лопчного мислення бшьша, нгж у студенттв !з низькими показниками пгд час виконання завдань на логтку.
Д1апазон а-частот
Д1апазон pi-частот
Дгапазон р2-частот
Рис. 5. ВГропдне збГльшення (P < 0,05) когерентностт бюпотенц!ал!в а, р1, р2-складових ЕЕГ птд час наочно-образного мислення у студенттв !з низьким (а) i середнтм (б) проявом продуктивност! мислення портвняно з! станом спокою !з закритими очима
АналГзуючи лгтературн! дан!, можна в!дм!тити деяк! особ-ливостт когерентностт п!д час виконання рГзних тип!в когнттив-них завдань Petsche and Etlinger (1998) показали, що змши активност! бюпотенцталтв та когерентностт областей мозку у Р-дГапазон! рееструються птд час виконання завдань на творче мислення та пов'язан! з ефектившстю !х виконання. ВГдмча-
ють, що у бГльшостт завдань показники когерентност! бгльш Гндикативнт, н!ж характеристики потужностт ритмтв. ЗбГльшен-ня когерентностт а, р, Т-д!апазон!в п!д час виконання зорово-моторного завдання також зазначено у дослщженнях !з засто-суванням електродтв, як! накладались безпосередньо на кору мозку (Aoki et al., 2001). Також юнують пращ в яких показано, що
а
б
а
б
посилення когерентности не завжди корелюе з успштстю виконання завдання. Автори (Deeny et al., 2003, 2009) припускаюсь, що у рая автоматизапи навички когерентшсть м1ж зонами мозку знижуеться, отже, менша когерентнгсть може в1дпо-вдати бiльш усшшнш дальностт
Д1апазон 5-частот
Дiапазон 0-частот
Рис. 6. В!ропдне збiльшентя (P < 0,05) когерентност бiопотенцiалiв 5-, 0-складових ЕЕГ у процеа словесно-лопчного мислення у студента !з низьким (а) i середтм (б) проявом продуктивност мислення порiвняmо з1 станом спокою !з закритими очима
П!д час виконання завдання на логжу у студентв з незнач-ним проявом цього типу мислення встановлет функциональн зв'язки у 5-даапазот м1ж багатьма структурами як передах, так i заднх вщдшв кори головного мозку. В оаб !з бшьш вираженими здабностями до словесно-лопчного мислення збшь-шуеться як КК у 5-дiапазоmi, так i загальна юльюсть коге-рентних зв'язк!в (рис. 6). Под!6н! результати отримаmi Zhavo-
ronkova et al. (2011), яю показали, що виконання когтiтивтих завдань супроводжуеться збiльшеmmям когеретттостi повшь-них складових ЕЕГ (5- та 0-дапазону) !з включенням л!во! п!вкул! та лобних областей кори.
Отже, осюльки природа зм!ни 5-ритму донин остаточно не вивчена, зпдно з традицйними поглядами, складна розумова активнiсть супроводжуеться виникненням дифузного 5-ритму, збiльшенmям його потужносп (Rusinov, 1973). У дост^женн Dordzhieva and Pantina (2015) установлено домшування 5-ритму як у стан неспання, так п!д час розумово! активmостi незалежно в!д розумових здiбmостей у дтей.
У студентв !з низькими результатами виконання тесту на словешо-лопчне мислення встаmовлеmi висок! когерентт за-лежностi у 0-дiапазоmi мгж фронтальними дшянками та ш-шими вiддiлами Fpi-C4, Fpi-P3, Fpi-Ob Fpi-T4, F3-F4, F4-C4, F4—P3, F4-O1, F4—T4, F8-C4, F8-P3, центральними та скроневими C4-T4, потиличними та ■пм'яними та скроневими P3-O1, O1-T3, O1-T4, скроневими м!ж собою T3-T4. 1з розвитком словесно-лопчного способу мислення головний мозок переходить в особливий режим фуmкцiоmуваmня з низьким функциональним зв'язком в областi 0-осциляцш.
Синхрон!защя бюелектрично! активност! в областi 0-ритму збшьшуеться тд час виконання завдань, яю вимагають утримання шформаци у робочш пам'ятi (Sarnthein et al., 1998; Tesche and Karhu, 2000). Отриман! даmi дозволяють розглядати збшьшення ступеня функционально! взаемодо коркових зон на основ! 0-ритм1в як показник сформовано! стратеги та залу-чення тмб!чних структур у реашзацто когниивних процес!в (Bernat et al., 2008). Результати нашого дослщження також дозволяють припустити, що специф!чна роль фронта^них по-люсних i центральних зон забезпечуеться !х взаемодаю на основ! синхрон!заци 0-ритму з шшими корковими та глибин-ними структурами мозку. Це можуть бути л1мб!чн! структури, робота яких пов'язана з утриманням уваги, самоконтролем, оцшюванням результапв свое! дальност! (Posner et al., 2007), а також структури, яю вщповщають за утримання шформаци па-м'яп - г!покамп, тм'яна кора, специф!чн! корков! зони. Таким чином, виявлен особливост! топографи функциональних зв'язк1в п!д час виконання когнпивних завдань: локашзащя фокус!в взаемодо на а- та ß-частотах у лобних полюсних дшянках та ште-гращя цих фроmтальmих зон з !ншими дшянками кори, що повн-стю збнжться з висновками (Segalowitz and Dywan, 2009).
Альфа cgjOi^
Бета!
Дельта Тета
Рис. 7. Карти р!знищ в!ропдних зм!н когерентност вmутрiшmьокульових складових ЕЕГ у студенпв !з р!зним проявом словешо-лопчного мислення
а
б
1з розвитком здатностт до лопчного мислення встановлено найбшьшу к]льк1сть значимих коефшкшгв когерентностт на S-частотт, оскшжи саме вона формуе вхщний сенсорний потк, це «спец1альн1 частот») сприйняття, пов'язат з селективною увагою (Schroeder and Lakatos, 2009) та у РрДапазот, що може бути як ознакою високого р!вня IQ студенттв-бюлопв, так i ознакою когнитивного контролю (Engel and Fries, 2010) та реакцею на нов! сигнали (у нашому випадку незнайом слова). Незначна юльюсть кореляц1й у Р2-д1апазон1 свадчить про зниження синхронзащ мгж вщдаленими нейронними ансамблями (Kukleta et al., 2009). У цьо-му частотному диапазон бшьше синхронизована активация фронтально!, центрально!, тм'яно! та потилично! зон! л]во! швкут, а також фронтально!, центрально! та ттм'яно! частин право! швкут, що забезпечило комплексний логко-семаншчний аналз вербаль-но! шформацй, аналз сенсу речень i ств ¿з залученням асон^а-тивно! кори (рис. 7).
Для лобно! зони л1во! швкут характерна синхронзатвя актив-ност! у ß-частотному дапазон, що зб!гаеться з результатами до-слвдження Thatcher et al. (2005), в яких показано, що ревень ште-лекту корелюе з1 складнстю органiзацiï мозку та синхронзащею активностт в лобнй зон! вищого р^вня активностт мозку у S-диапазон (Tongran et al., 2008). У студенттв в кращим проявом лопчно-го мислення встановлет найнижч! р!вн! функционального зв'язку у 0-д1апазот. Взагал! активность у цьому ЕЕГ-штерват пов'язу-ють ¿з координац^ею м!жрегюнальних взаемод!й птд час виконання поставлених завдань i контролем за помилковютю ввдповщей (Bernat et al., 2008), отже, вщсутнють значущих змзн у 0-дапазон! свщчить про збереження попередньо сформовано! нейромеж!, тобто словесно-лопчн! тести виконуються в рамках едино! нейромережт У прац! Kupa and Filimonova (2014) щд час обговорення власних результатов дослщження використано аргумент (Sauseng and Kli-mesch, 2008), що нейромереж! р1зного розмру припускають осци-лянjï р1зних частот: б^льш! генерують нижи частота, що можна привести на користь припущення про певне звуження нейромере-ж, яка здйснюе координацию м1ж зонами Брока та Posterior cingulate cortex. За щдвищення здатностг до успшного виконання словесно-лопчних завдань зб^льшуеться к!льк!сть значущих КК в а-дапазон! у л]вш фронтальнй зон! (рис. 7). Це можна пояснити пошуком спльних рис тверджень у делянках поблизу зони Верн-ке, що пов'язано з актив!зац1ею спетрф!чних процес!в семантич-ного анал1зу та визначенням сенсу сл^в та збшьшенням кшькостт значущих коефкцентв когерентностт у контурнш областт F4-Fg-T4—P4 право! швкут, що, у свою чергу, пов'язано з образним уявленням сл!в у правей асоц!ативн!й корг
Незважаючи на значний прогрес у розумшт окремих мо-ментв функцюнування мозку у процес! когнпивно! даяльностт, ще не юнуе чтткого розумтння зв'язку окремих ритм!в та !х взаемодо з усп!шн!стю тнтелектуально! даяльностт. Усп!шн!сть виконання завдання пов'язують як з1 збшьшенням когерентностт або потужностт р1зних ритмтв ЕЕГ, так i з1 знижен-ням. Таким чином, результата р1зних дослвджень мають досить суперечливий характер i залежать вщ конкретного типу зав-дань, а також умов даяльностт, що не дозволяе видшити чгт кореляти усшшност когнпивно! дальностт (Karatygin, 2015). Але, незважаючи на всю складнсть питання дослщження меха-н!зм!в вищих псимчних функций мислення, у будь-якому випадку простежуеться залежнсть м1ж типом завдання, стратепею виконання поставленого завдання та мозковими коррелятами.
Висновки
Щд час виконання словесно-лопчних завдань у студенттв ¿з бшьш розвиненим типом когнпивного мислення збшьшу-еться кшькють значущих коеф!д1ент!в когерентностт в а-даапа-зош, як у л!втй фронтальнй зон! та у длянках поблизу зони Вернтке, а також у контурнш областт F4—F8—T4—P4 право! птвку-л1, що пов'язано з пошуком спшьних рис оц!нювання тверджень, актив!зац1ею специф1чних процес!в анал1зу, визначенням сенсу слтв i образним уявленням у процес! мислення.
У студенттв !з середнГм р!внем словесно-лопчного мислення пгд час виконання завдань зафгксовано значну кiлъкiстъ значущих функцюнальних зв'язкв та висок! значення коефтщенттв когерентностт м!ж фронтальними F3-F4, F4-C4, центральними та ттм'яними C3-P3, C4-P3, C4-P4 i потиличними O1-O2 вГдведеннями у РгдГапазот, що може бути як ознакою високого ртвня тнтелекту студенттв-бюлогтв, так i результатом когнттив-ного контролю або реакщею на незнайом! слова.
Загальна юльюсть когерентних зв'язктв у р2-д!апазон! студенттв !з середнтм ртвнем прояву лопчного мислення бтль-ша, н!ж у студенттв !з низькими показниками п!д час виконання завдань на лопчне мислення. Також Гснуе синхронтзащя СП р2-д!апазону м!ж переднтми Fp1-Fp2, Fp2-F7, F3-F4 та тншими C3-C4, O1-T5, T3-T4 вГдведеннями.
1з розвитком здатностт до когнттивного мислення збтльшу-еться кiлъкiстъ когерентних зв'язктв СП ЕЕГ в областт 5-дГапазону, оскГльки саме вони формують вхГдний сенсорний поттк i пов'язан! !з селективною увагою.
1з розвитком словесно-лопчного способу мислення голов-ний мозок переходить в особливий режим функцюнування з низьким функщональним зв'язком в областт в-осциляцГй, що свГдчить про збереження попередньо сформовано! нейромережт.
References
Angelakis, E., Lubar, J., Stathopoulou, S., & Kounios, J. (2004). Peak alpha frequency: An electroencephalographs measure of cognitive preparedness. Clinical Neurophysiology, 115, 887-897. Aoki, F., Fetz, E. E., Shupe, L., Lettich, E., & Ojemann, G. A. (2001). Changes in power and coherence of brain activity in human sensorimotor cortex during performance of visuomotor tasks. Biosystems, 63(1-3), 89-99. Bernat, E., Lindsay, D., Holroyd, B., & Gehring, W. (2008). Separating cognitive processes with principal components analysis of EEG time-frequency distributions. Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, 7074, 326-333. Bidelman, G. M., & Howell, M. (2016). Functional changes in inter- and intra-hemispheric auditory cortical processing underlying degraded speech perception. Neuroimage, 124, 581-590. Cohen, M. X., Elger, C. E., & Ranganath, C. (2007). Reward expectation modulates feedback-related negativity and EEG spectra. Neuroimage, 35(2), 968-978.
Crick, F., & Koch, C. (1995). Are we aware of neural activity in primary
visual cortex? Nature, 375, 121-123. Deeny, S. P., Haufler, A. J., Saffer, M., & Hatfield, B. D. (2010). Electroencepha-lographic coherence during visuomotor performance: A comparison of cortico-cortical communication in experts and novices. Journal of Motor Behavior, 41(2), 106-116. Deeny, S. P., Hillman, C. H., Janelle, C. M., & Hatfield, B. D. (2003). Cortico-corti-cal communication and superior performance in skilled marksmen: An EEG coherence analysis. Journal of Sport and Exercise Psychology, 25(2), 188-204. Dordzhieva, D. B., & Pantina, E. E. (2015). Biojelektricheskaja aktivnost' golovnogo mozga individov s razlichnym urovnem myslitel'noj dejatel'nosti [Bioelectrical activity of the brain of individuals with different levels of mental activity]. Estestvennye i Matematicheskie Nauki v Sovremennom Mire, 4, 28 (in Russian). Dzhebrailova, T. D., & Korobejnikova, I. I. (2013). Prostranstvennaja organizacija beta2-ritma EEG i effektivnosti kognitivnoj dejatelnosti cheloveka [Spatial organization of the EEG beta2-rhythm and the effectiveness of human cognitive activity]. I. P. Pavlov Journal of Higher Nervous Activity, 63(6), 667-676 (in Russian). Dzhebrailova, T. D., Korobeinikova, I. I., Dudnik, E. N., & Karatygin, N. A. (2015). Spatial organization of alpha range potentials on EEG and logical thinking effectiveness. Bulletin of Experimental Biology and Medicine, 159(2), 184-187. Dzhebrailova, T. D., Korobeinikova, I. I., Dudnik, E. N., & Karatygin, N. A. (2017). Vzaimosvyaz' parametrov teta i beta-aktivnosti EEG i variabel'nosti serdechnogo ritma pri intellektual'noy deyatel'nosti cheloveka [Interrelation between theta and beta activity parameters of the EEG and heart rate variability in human intellectual activity]. Human Physiology, 43(2), 91-105 (in Russian).
Dzhebrailova, T. D., Korobejnikova, I. I., & Karatygin, N. A. (2013). Kogerent-nost' potencialov p1 diapazona EEG i effektivnost' intelektualnej deyatelno-sti cheloveka [EEG coherence in the 61 frequency band and efficiency of human intellectual activity]. Journal of New Medical Technologies, 20(3), 71-74 (in Russian).
Engel, A. K., & Fries, P. (2010). Beta-band oscillations-signalling the status quo? Current Opinion in Neurobiology, 20(2), 156-165.
Fink, A., Hauswirth, V., Fally, M., Neuper, C., Neubauer, A. C., Grabner, R. H., Benedek, M., Reishofer, G., & Ebner, F. (2009). The creative brain: Investigation of brain activity during creative problem solving by means of EEG and FMRI. Human Brain Mapping, 30(3), 734-748.
Freeman, W. J., & Barrie, J. M. (2000). Analysis of spatial patterns of phase in neocortical gamma EEGs in rabbit. Journal of Neurophysiology, 84(3), 1266-1278.
Freunbergera, R., Werkle-Bergnera, M., Griesmayrb, B., Lindenbergera, U., & Klimeschb, W. (2011). Brain oscillatory correlates of working memory constraints. Brain Research, 1375, 93-102.
Gross, D. W., & Gotman, J. (2009). Correlation of high-frequency oscillations with theslep-wake cycle and cognitive activity in humans. Neuroscience, 94(4), 1005-1018.
Hyunjeong, L. (2013). The effect of film as the virtual context on logical thinking of engineering students. Journal of Engineering Education Research, 16, 3-10.
Ivanitsky, G. A., Naumov, R. A., & Roik A. O. (2010). EEG portrait of a person: characteristic patterns of brain rhythms under cognitive load of certain types. International Journal of Psychophysiology, 77(3), 314.
James, N. (2012). Logical, critical and creative: teaching thinking skills' to law students. Queensland University of Technology Law and Justice Journal, 12(1), 66-88.
Jashin, B. L. (2015). Racional'nost' i logicheskoe myshlenie [Rationality and logical thinking]. Filosofskaja Mysl', 10, 75-87 (in Russian).
Kiroj, V. N. (2003). Fiziologicheskie metody v psihologii [Physiological methods in psychology]. CVVR, Rostov-na-Donu (in Russian).
Kiselev, A. R., Gridnev, V. I., Posnenkova, O. M., Strunina, A. N., Shvarts, V. A., & Dovgalevskii, Y. P. (2008). Changes in the power of the low- and high-frequency bands of the heart rate variability spectrum in coronary heart disease patients with different severities of coronary atherosclerosis in the course of load tests. Human Physiology, 34(3), 312-318.
Klawitter, K., Ollinger, M., Faber, A., Filk, T., Timmer, J., & Schelter, B. (2010). Analysis of EEG data on complex human thinking. Clinical Neurophysiology, 41(1), 101.
Klimesch, W. (1997). EEG-alpha rhythm sand memory processes. International Journal of Psychophysiology, 26(1-3), 319-340.
Klimesch, W. (1999). EEG alpha and theta oscillations reflect cognitive and memory performance: A review and analysis. Brain Research Reviews, 29, 169-195.
Klimesch, W., Freunberger, R., & Sauseng, P. (2010). Oscillatory mechanisms of process binding in memory. Neuroscience and Biobehavioral Reviews, 34(7), 1002-1014.
Korobeinikova, I. (2016). Spektral'nye harakteristiki teta ritma JeJeG i jeffektivnost' intellektual'noj dejatel'nosti [Spectral EEG indicators of theta-rythm and efficiency of intellectual activity]. Tjumenskij Medicinskij Zhurnal, 18(2), 50-55 (in Russian).
Koshelkov, D. A., & Machinskaya, R. I. (2010). Functional coupling of cortical areas during problem-solving task: Analysis of 0-rhythm coherence. Human Physiology, 36(6), 665-669.
Kraft, E., Poeppel, E., & Gulyas, B. (2009). Neural correlates of thinking. Springer, Heidelberg.
Kukleta, M., Brazdil, M., Roman, R., Bob, P., & Rektor, I. (2009). Cognitive Network interactions and beta-2 coherence in processing non-target stimuli in visual oddball task. Physiological Research, 58, 139-148.
Kupa, L. V., & Filimonova, N. B. (2014). Zminy aktyvnosti golovnogo mozku cholovikiv pry vykonannja verbal'nyh subtestiv logichnogo vidboru ta vyznachennja zagal'nyh rys testu Amthauera [Changes of activity of cerebrum of men in performance of verbal subtests of logical selection and determination of general features of Amthauer test]. Bulletin of Cherkasy University, 295, 64-69 (in Ukrainian).
Limbach, K., & Corballis, P. M. (2017). Alpha-power modulation reflects the balancing of task requirements in a selective attention task. Psychophysiology, 54(2), 224-234.
Makeig, S., & Jung, T. (1996). Tonic, phasic, and transient EEG correlates of auditory awareness in drowsiness. Cognitive Brain Research, 4(1), 15-25.
Payne, B. R., & Peters, A. (2002). The cat primary visual cortex. Academic Press, San Diego.
Petsche, H., & Etlinger, S. C. (1998). EEG aspects of cognitive processes: A contribution to 1he proteus-like nature of consciousness. International Journal of Psychophysiology, 33(3), 199-212.
Poch, C., Campo, P., & Barnes, G. R. (2014). Modulation of alpha and gamma oscillations related to retrospectively orienting attention within working memory. European Journal of Neuroscience, 40(2), 2399-2405.
Posada, A., Franck, N., Vianin, P., Hugues, E., & Kilner, J. (2003). Augmentation of induced visual gamma activity by increased task complexity. European Journal of Neuroscience, 18(8), 2351-2356.
Posner, M. I., Sheese, B., Rothbart, M., & Tang, Y. Y. (2007). The anterior cingulate gyrus and the mechanism of self-regulation. Cognitive, Affective, and Behavioral Neuroscience, 7(4), 391-395.
Rappelsberger, P., Sarnthein, J., von Stein, A., & Petsche, H. (1999). Synchronization between temporal and parietal cortex during multimodal object processing in man. Cerebral Cortex, 9(2), 137-150.
Roik, A. O., & Ivanitsky, G. A. (2010). Patterns of brain rhythms while performing cognitive tasks with gradually changing properties. International Journal of Psychophysiology, 77, 314.
Rusinov, V. S. (1973). Klinicheskaja elektroencefalografija [Clinical electroencephalography]. Medicina, Moscow (in Russian).
Sarnthein, J., Petsche, H., Rappelsberger, P., Shaw, G. L., & von Stein, A. (1998). Synchronization between prefrontal and posterior association cortex during human working memory. Proceedings of the National Academy of Sciences. 95(12), 7092-7096.
Sauseng, P., & Klimesch, W. (2008). What does phase information of oscillatory brain activity tell us about cognitive processes? Neuroscience and Biobehavioral Reviews, 32(5), 1001-1013.
Sauseng, P., Conci, M., Wild, B., & Geyer, T. (2015). Predictive coding in visual search as revealed by cross-frequency EEG phase synchronization. Frontiers in Psychology, 6, 1-5.
Schroeder, C. E., & Lakatos, P. (2009). Low-frequency neuronal oscillations as instruments ofsensory selection. Trends in Neurosciences, 32(1), 9-18.
Segalowitz, S. J., & Dywan, J. (2009). Individual differences and developmental change in the ERN response: Implications for models of ACC function. Psychological Research, 73(6), 857-870.
Simos, P. G., Papanikolaou, E., Sakkalis, E., & Micheloyannis, S. (2002). Modulation of gamma-band spectral power by cognitive task complexity. Brain Topography, 14(3), 191-196.
Slavutskaya, E. V. (2015). Slovesno-logicheskoe myshlenie i strukturirovanie lichnostnyh chert v predpodrostkovom vozraste [Verbal-logical thinking and the structuring of the preadolescents personality traits]. Izvestiya of Saratov University. New Series. Series: Educational Acmeology. Developmental Psychology, 4(3), 203-207 (in Russian).
Sviderskaya, N. E. (2011). The EEG spatial pattern and psychophysiological characteristics of divergent and convergent thinking in humans. Human Physiology, 37(1), 31-38.
Tesche, C. D., & Karhu, J. (2000). Theta oscillations index human hippocampal activation during a working memory task. Proceedings of the National Academy of Sciences, 97(2), 919-924.
Thatcher, R. W., North, D., & Biver, C. (2005). EEG and intelligence: Relations between EEG coherence, EEG phase delay and power. Clinical Neuro-physiology, 116, 2129-2141.
Thurer, B., Stockinger, C., Focke, A., Putze, F., Schulte, T., & Stein, T. (2016). Increased gamma band power during movement planning coincides with motor memory retrieval. Neurolmage, 125, 172-181.
Tongran, L., Jiannong, S., Daheng, Z., & Jie, Y. (2008). The relationship between EEG band power, cognitive processing and intelligence in school-age children. Psychology Science Quarterly, 50(2), 259-268.
Trofimov, A. G., Ivanitskiy, I. I., & Velichkovskiy, B. M. (2015). Klassifikacija signalov EEG s ispol'zovaniem "zhadnogo" algoritma postroenija komiteta klassifikatorov [Classification of EEG signals using a "greedy" algorithm for constructing a committee of weak classifiers]. Vestaik Natsional'nogo Issle-dovatel'skogo Yadernogo Universiteta MIFI, 4(6), 537-544 (in Russian).
Volf, N. V., & Tarasova, I. V. (2010). The relationships between EEG © and p oscillations and the level of creativity. Human Physiology, 36(2), 132-138.
Zhavoronkova, L. A., Kuptsova, S. B., Zharikova, A. V., Kushnir, E. M., & Mikhalkova, A. A. (2011). Characteristics of EEG reactivity changes during the performance of dual tasks in healthy subjects (voluntary postural control and calculation). Human Physiology, 37(6), 688-699.
