Научная статья на тему 'АНАЛИЗ ИЗМЕНЕНИЙ ВАРИАБЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА И РИТМОВ ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАММЫ БЕТА1- И ТЕТА-ДИАПАЗОНОВ У ПРАВШЕЙ И ЛЕВШЕЙ ПРИ ВООБРАЖЕНИИ И ВЫПОЛНЕНИИ ДВИЖЕНИЙ НОГАМИ'

АНАЛИЗ ИЗМЕНЕНИЙ ВАРИАБЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА И РИТМОВ ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАММЫ БЕТА1- И ТЕТА-ДИАПАЗОНОВ У ПРАВШЕЙ И ЛЕВШЕЙ ПРИ ВООБРАЖЕНИИ И ВЫПОЛНЕНИИ ДВИЖЕНИЙ НОГАМИ Текст научной статьи по специальности «Науки о здоровье»

CC BY
0
0
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
правши / левши / вариабельность сердечного ритма / спектральная мощность электроэнцефалограммы / воображаемые и реальные движения ног. / right-handers / left-handers / heart rate variability / electroencephalographic spectral power / imagined and real leg movements.

Аннотация научной статьи по наукам о здоровье, автор научной работы — Моренова Ксения Александровна, Ведясова Ольга Александровна, Павленко Снежанна Ивановна, Кретова Ирина Геннадьевна

Исследование показало, что изменения вариабельности сердечного ритма и спек-тральной мощности бета1и тета-ритма зависят от вида двигательной задачи и различаются у правшей и левшей. У правшей выполнение и воображение движений ног вызывало примерно одинаковое снижение ритмов обоих частотных диапазонов во всех отведениях электроэнцефалограммы. У левшей бета1-ритм снижался подобно правшам, тогда как тета-ритм у них более закономерно менялся при выполнении мысленных движений. Изменения ритмов электроэнцефалограммы коррелируют с параметрами вариабельности сердечного ритма, однако, характер корреляций различается у правшей и левшей. Результаты позволяют говорить о неодинаковом вкладе правого и левого полушарий мозга в регуляцию кардиоритма при планировании и реализации движений ног у лиц с разными профилями моторного доминирования.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о здоровье , автор научной работы — Моренова Ксения Александровна, Ведясова Ольга Александровна, Павленко Снежанна Ивановна, Кретова Ирина Геннадьевна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

CHANGES IN HEART RATE VARIABILITY AND ELECTROENCEPHALOGRAPHIC RHYTHMS OF BETA-1 AND THETA RANGES IN RIGHT-HANDERS AND LEFT-HANDERS IN IMAGINED AND REAL LEG MOVEMENTS

The study showed that changes in heart rate variability and spectral power of the beta-1 and theta rhythm depend on the type of motor task and differ in right-handers and left-handers. In right-handers, the imagined and real leg movements caused approximately the same decrease in the rhythms of both frequency ranges in all electroencephalographic leads. In left-handers, the beta-1 rhythm decreased similarly to right-handers, while their theta rhythm changed more regularly when performing imagined movements. Changes in electroencephalographic rhythms correlate with heart rate variability parameters, however the nature of the correlations differs between right-handers and left-handers. The results allow us to speak about the unequal contribution of the right and left hemispheres to the heart rate regulation when planning and performing leg movements in individuals with different motor dominance profiles.

Текст научной работы на тему «АНАЛИЗ ИЗМЕНЕНИЙ ВАРИАБЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА И РИТМОВ ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАММЫ БЕТА1- И ТЕТА-ДИАПАЗОНОВ У ПРАВШЕЙ И ЛЕВШЕЙ ПРИ ВООБРАЖЕНИИ И ВЫПОЛНЕНИИ ДВИЖЕНИЙ НОГАМИ»

СОВРЕМЕННЫЕ ВОПРОСЫ MODERN ISSUES OF БИОМЕДИЦИНЫ BIOMEDICINE 2024, T. 8 (2)_2024, Vol. 8 (2)

Дата публикации: 01.06.2024 Publication date: 01.06.2024

DOI: 10.24412/2588-0500-2024_08_02_15 DOI: 10.24412/2588-0500-2024_08_02_15

УДК 612.825.2; 612.825.4 UDC 612.825.2; 612.825.4

АНАЛИЗ ИЗМЕНЕНИЙ ВАРИАБЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА И РИТМОВ ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАММЫ БЕТА1- И ТЕТА-ДИАПАЗОНОВ У ПРАВШЕЙ И ЛЕВШЕЙ ПРИ ВООБРАЖЕНИИ И ВЫПОЛНЕНИИ ДВИЖЕНИЙ НОГАМИ К.А. Моренова, О.А. Ведясова, С.И. Павленко, И.Г. Кретова

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева», г. Самара, Россия

Аннотация. Исследование показало, что изменения вариабельности сердечного ритма и спектральной мощности бета1- и тета-ритма зависят от вида двигательной задачи и различаются у правшей и левшей. У правшей выполнение и воображение движений ног вызывало примерно одинаковое снижение ритмов обоих частотных диапазонов во всех отведениях электроэнцефалограммы. У левшей бета1-ритм снижался подобно правшам, тогда как тета-ритм у них более закономерно менялся при выполнении мысленных движений. Изменения ритмов электроэнцефалограммы коррелируют с параметрами вариабельности сердечного ритма, однако, характер корреляций различается у правшей и левшей. Результаты позволяют говорить о неодинаковом вкладе правого и левого полушарий мозга в регуляцию кардиоритма при планировании и реализации движений ног у лиц с разными профилями моторного доминирования.

Ключевые слова: правши, левши, вариабельность сердечного ритма, спектральная мощность электроэнцефалограммы, воображаемые и реальные движения ног.

CHANGES IN HEART RATE VARIABILITY AND ELECTROENCEPHALOGRAPHIC RHYTHMS OF BETA-1 AND THETA RANGES IN RIGHT-HANDERS AND LEFTHANDERS IN IMAGINED AND REAL LEG MOVEMENTS K.A. Morenova, O.A. Vedyasova, S.I. Pavlenko, I.G. Kretova

Samara National Research University, Samara, Russia

Abstract. The study showed that changes in heart rate variability and spectral power of the beta-1 and theta rhythm depend on the type of motor task and differ in right-handers and left-handers. In right-handers, the imagined and real leg movements caused approximately the same decrease in the rhythms of both frequency ranges in all electroencephalographic leads. In left-handers, the beta-1 rhythm decreased similarly to right-handers, while their theta rhythm changed more regularly when performing imagined movements. Changes in electroencephalographic rhythms correlate with heart rate variability parameters, however the nature of the correlations differs between right-handers and left-handers. The results allow us to speak about the unequal contribution of the right and left hemispheres to the heart rate regulation when planning and performing leg movements in individuals with different motor dominance profiles.

Keywords: right-handers, left-handers, heart rate variability, electroencephalographic spectral power, imagined and real leg movements.

Введение. Функциональная межполу-шарная асимметрия (ФМА), в частности ее моторное проявление, входят в сферу интересов многих фундаментальных и прикладных направлений биомедицины. Наибольшее число работ в данной области посвящено исследованиям ЭЭГ-коррелятов

моторной асимметрии рук и связано с изучением паттернов ЭЭГ в ходе двигательных актов, главным образом у правшей [1-2]. Сравнительному анализу изменений ЭЭГ при движениях ног у лиц с разными профилями моторного доминирования посвящено значительно меньшее количество работ [3].

Также малоизученным остается вегетативное обеспечение моторной деятельности у представителей с разными типами ФМА, но при этом показано, что правое и левое полушария вносят неоднозначный вклад в управление вегетативными функциями, в частности в регуляцию сердечного ритма [4]. В отдельных исследованиях отмечена взаимосвязь вариабельности сердечного ритма (ВСР) и мозговой активности в процессе когнитивной нагрузки [5-6]. Поскольку планирование и мысленное выполнение движений представляют собой вид когнитивной деятельности [3], можно предполагать наличие определенных особенностей ЭЭГ и ВСР в указанных условиях у правшей и левшей. Разработка этого аспекта проблемы ФМА актуальна как для решения прикладных задач, например, создания нейроинтерфейсов, так и для развития представлений о центральных механизмах регуляции произвольных движений у правшей и левшей.

Цель исследования заключалась в изучении изменений спектральной мощности бета-1- и тета-ритмов ЭЭГ, анализе динамики параметров ВСР и выявлении корреляций между ЭЭГ и ВСР у правшей и левшей при мысленных и реальных движениях ног.

Методы и организация исследования.

Исследование проведено на 92 студентах в возрасте от 18 до 23 лет. На всех этапах работы соблюдались этические принципы проведения исследований на человеке, изложенные в Хельсинкской декларации. Индивидуальный профиль моторного доминирования испытуемых определяли на основании расчета коэффициента двигательной асимметрии [7], с учетом которого были сформированы две группы испытуемых: правши (60 человек) и левши (32 человека).

Запись ЭЭГ проводилась на нейрови-зоре NVX 36 digital DC EEG (Россия) в соответствии с международной схемой «1020». В процессе исследования испытуемые располагались сидя в кресле (глаза закрыты, руки на подлокотниках, стопы стоят на

полу) в темной, звукоизолированной комнате. Запись велась в состоянии покоя (1 мин), а затем в процессе воображения и выполнения простых движений ног. По команде экспериментатора студентам предлагалось согнуть и разогнуть правую ногу в голеностопном суставе, затем данная задача повторялась для левой ноги. После этого испытуемых просили выполнить те же движения мысленно. Каждое действие выполнялось в течение 5 с, интервал между действиями составлял 15 с. На ЭЭГ анализировали спектральную мощность (СМ, мкВ2) бета1- (14-25 Гц) и тета- (4-8 Гц) ритмов во фронтальных (Fp1, Fp2, F3, F4), центральных (С3, С4), париетальных (P3, P4) и окципиталь-ных (O1, O2) отведениях. Оценивали внутриполушарные изменения и межполу-шарные различия СМ ритмов указанных частотных диапазонов.

ВСР регистрировали при помощи программного обеспечения «Пульсокси-метр ЭЛОКС-01М» (Россия). Кардиоритмо-граммы записывали в течение 5 мин в покое и на фоне выполнения указанных выше задач, при этом каждое действие (5 с) повторялось с 15-секундным интервалом в процессе всей записи. Анализировали следующие параметры ВСР: NN (мс) -длительность кардиоинтервалов; PNN50 (%) - отношение числа пар соседних NN-интервалов, различающихся более чем на 50 мс, к их общему числу; RMSSD (мс) -квадратный корень из средней суммы квадратов разностей соседних NN-интервалов; HRV (усл.ед.) - индекс вариабельности сердечного ритма; HR (уд/мин) -частота сердечных сокращений; Мо (мс) -доминирующая длительность кардиоинтер-валов; AMo (%) - доля NN-интервалов, попадающих под значение Мо; Dx (мс) - вариационный размах NN-интервалов; HF, LF и VLF (мс2) - спектральная мощность высоко-, низко- и очень низкочастотных колебаний кардиоритма; Total (мс2) - общая спектральная мощность; SIM (усл.ед.) -индекс симпатических влияний; PAR (усл.ед.) - индекс парасимпатических влияний; SI (усл.ед.) - индекс напряжения.

Статистическую обработку проводили в программе Б1§шаР1о1 12.5. Выборки оценивали на нормальность распределения (критерий Шапиро-Уилка) и равенство дисперсий (тест Брауна-Форсайта). Для анализа достоверности изменений ЭЭГ и ВСР при выполнении двигательных заданий в группах правшей и левшей, а также при межгрупповом сравнении использовали тесты ANOVA для повторных измерений. При достоверных изменениях выполняли апостериорные сравнения (критерий Дан-нета). Взаимосвязь между параметрами ВСР и СМ ритмов ЭЭГ определяли по коэффициентам корреляции Спирмена (г). Данные в статье представлены как средние значения ± стандартная ошибка (М±БЕМ), а также как медианы (Ме) с межквартильным размахом (Р25-Р75). Статистически значимыми считали различия при р<0,05.

Результаты исследования и их обсуждение. Анализ показал, что изменения СМ изучаемых ритмов ЭЭГ в разных зонах коры у правшей и левшей зависели от характера двигательных задач. Так, СМ бета1-ритма у обеих групп испытуемых при реальных и мысленных движениях ног значимо снижалась в теменных и затылочных зонах (рис.), а также во фронтальных и центральных отведениях, за исключением Бр2 и Б4 у левшей при реальном сгибании стопы ведущей ноги (табл. 1). Тета-ритм у правшей менялся аналогично бета1-ритму, т.е. снижался во всех отведениях. У левшей же снижение СМ тета-волн по всей коре наблюдалось только при воображении движений, тогда как при реальных действиях локализация изменений данного ритма зависела от используемой ноги. При реальных действиях правой ногой тета-ритм у них менялся лишь в отведениях О1 и О2, а левой - в Бз, Рз и О2 (рис., табл. 1). Отмечаемая динамика тета-волн может быть связана с некоторыми особенностями

активации тета-системы мозга, входящей в морфофункциональный субстрат эмоций [8-9], на разных этапах формирования целенаправленного двигательного акта у людей с разными типами ФМА. Наблюдаемое у левшей при выполнении движений ног отсутствие снижения СМ тета-ритма позволяет говорить о том, что реальная двигательная деятельность у них сопровождается более выраженным эмоциональным напряжением и, соответственно, большей активацией корковых и лимбических структур по сравнению с правшами. Связь тета-ритма с психоэмоциональным состоянием человека, например с уровнем тревожности, подтверждается также результатами других исследований [9].

При изучении межполушарных взаимосвязей в процессе воображения и реального выполнения двигательных задач у наших испытуемых не было обнаружено значимой асимметрии фоновых значений СМ исследуемых ритмов ни у правшей, ни у левшей. Трехфакторный дисперсионный анализ также не показал взаимодействия между типом ФМА, латерализацией отведения и уровнем СМ ЭЭГ, из чего следует, что взаимосвязь между этими параметрами имеет сложный, нелинейный характер [10]. Это подтверждается данными литературы о том, что доминирование правого полушария у левшей не подразумевает наличия у них прямо противоположного правшам способа организации мозговой деятельности [7].

Что касается ВСР, то как у правшей, так и у левшей были выявлены значимые изменения единичных параметров кардиоритма, причем только при реальных движениях ног. Так, в каждой группе испытуемых значения КМБББ, рКК50 и NN при сгибаниях стоп практически одинаково уменьшались (р<0,05) относительно покоя (в среднем на 9,6±1,1 мс, 17,0±3,1 мс и 136,0±25,3 мс).

СОВРЕМЕННЫЕ ВОПРОСЫ

БИОМЕДИЦИНЫ 2024, T. 8 (2)

MODERN ISSUES OF

BIOMEDICINE 2024, Vol. 8 (2)

Рис. Изменения спектральной мощности (СМ) ритмов электроэнцефалограммы у правшей

и левшей при выполнении двигательных задач Примечание: на боксах указаны медианы (линия внутри боксов), 25-й и 75-й квартили (нижняя и верхняя границы боксов), 10-й и 90-й перцентили (нижняя и верхняя границы «усов»); ВП и ВЛ - воображаемые движения правой и левой стоп; РП и РЛ - реальные движения правой и левой стоп; * (р<0,05), ** (р<0,01), *** (р<0,001) - достоверность различий с покоем

СОВРЕМЕННЫЕ ВОПРОСЫ МОБЕБК КБЦЕБ ОБ БИОМЕДИЦИНЫ БЮМЕБГСШЕ 2024, Т. 8 (2)_2024, Уо1. 8 (2)

Таблица 1

Спектральная мощность ритмов электроэнцефалограммы (мкВ2) во фронтальных и

центральных отведениях при воображаемых и реальных движениях стоп

Бета1 -ритм Тета- ритм

Правши Левши Правши Левши

Покой 10,5 (7,7-16,9) 9,7 (7,5-13,0) 11,4 (8,1-14,7) 11,1 (9,5-13,5)

ВП 5,4 (4,5-8,1)** 5,3 (4,4-7,6)*** 5,8 (4,5-7,4)*** 5,6 (4,5-8,7)***

Бр1 ВЛ 5,2 (4,6-7,3)** 5,6 (4,4-8,7)*** 6,1 (4,4-7,7)*** 5,7 (4,9-9,9)***

РП 5,2 (4,4-7,8)* 6,1 (4,2-9,8)*** 6,4 (4,7-10,1)** 7,5 (5,2-13,0)

РЛ 5,6 (4,5-9,2)* 5,0 (4,3-9,2)*** 6,3 (5,3-9,4)** 6,6 (5,4-12,3)

Покой 10,6 (8,0-16,7) 10,4 (6,8-13,4) 13,0 (8,3-17,2) 10,0 (9,2-14,3)

ВП 5,6 (4,5-8,1)** 6,1 (4,1-9,5)* 6,6 (4,2-8,9)*** 6,5 (4,4-9,1)**

Бр2 ВЛ 5,4 (4,3-8,3)** 6,3 (4,1-8,2)* 7,7 (4,6-10,4)** 5,7 (4,8-9,6)**

РП 5,6 (4,4-8,1)* 7,6 (3,9-10,5)* 6,9 (4,5-12,0)** 7,9 (5,5-17,6)

РЛ 6,0 (4,8-8,8)* 6,5 (4,1-8,9) 6,7 (5,2-11,1)** 8,1 (5,1-11,7)

Покой 11,2 (8,2-13,2) 13,0 (9,2-17,1) 11,0 (8,3-13,7) 12,8 (10,0-15,8)

ВП 5,9 (4,9-7,8)** 6,7 (5,2-13,2)** 6,6 (4,8-8,9)** 6,8 (5,9-12,4)**

Бз ВЛ 6,3 (5,2-8,1)** 7,0 (5,7-18,1)** 6,5 (4,9-8,9)* 7,4 (6,1-16,4)*

РП 5,9 (5,0-7,7)** 9,7 (5,0-13,6)** 6,1 (5,4-9,3)* 9,6 (6,3-17,9)

РЛ 6,4 (5,4-8,4)** 7,9 (5,1-14,2)* 7,3 (6,0-9,4)* 10,0 (6,6-14,6)*

Покой 11,2 (9,3-13,5) 11,8 (9,5-14,6) 11,3(9,1-14,4) 11,3 (9,1-15,2)

ВП 5,5 (5,0-7,9)*** 6,1 (5,0-10,9)** 5,8 (4,7-7,6)*** 6,1 (5,5-9,6)***

Б4 ВЛ 5,8 (5,1-7,5)*** 6,4 (5,1-10,9)** 6,5 (4,8-9,3)*** 7,4 (6,0-9,7)***

РП 6,0 (5,1-8,2)*** 7,9 (4,9-12,1)* 6,1 (4,9-10,6)** 8,8 (6,4-14,0)

РЛ 6,3 (5,5-8,8)*** 7,1 (5,0-14,9) 6,2 (5,7-10,5) 10,2 (6,3-12,4)

Покой 11,5 (8,9-16,2) 11,4 (9,8-15,3) 10,0 (8,6-12,9) 10,1 (8,4-12,7)

ВП 5,9 (4,8-7,8)*** 6,4 (5,2-13,5)*** 6,1 (4,7-7,5)*** 5,8 (5,2-10,8)**

Сз ВЛ 5,9 (4,8-7,6)*** 6,4 (5,4-7,9)*** 6,2 (4,4-7,3)*** 6,5 (5,9-8,7)**

РП 5,8 (4,9-7,7)*** 7,4 (5,1-11,2)*** 5,7 (4,9-8,6)*** 8,9 (6,2-12,8)

РЛ 5,8 (5,0-8,2)*** 6,9 (5,5-10,7)** 6,5 (5,2-9,5)** 8,9 (5,3-11,8)

Покой 11,3 (8,5-14,5) 13,7 (8,1-19,5) 9,3 (7,8-13,2) 10,2 (7,3-11,4)

ВП 6,0 (4,4-7,6)*** 6,8 (5,3-9,5)*** 5,6 (4,3-7,8)*** 5,8 (4,7-9,0)**

С4 ВЛ 5,4 (4,4-8,0)*** 7,4 (5,1-10,7)** 5,5 (4,1-9,4)** 6,9 (5,4-9,9)**

РП 5,6 (4,4-8,2)*** 8,1 (4,3-10,3)** 4,9 (4,4-10,5)** 8,7 (4,9-12,4)

РЛ 6,0 (4,6-9,3)** 7,8 (4,8-11,3)* 5,6 (4,8-8,9)** 8,3 (5,0-10,8)

Примечание: ВП и ВЛ - воображаемые движения правой и левой стоп; Р >П и РЛ - реальные

движения правой и левой стоп; *(р<0,05), **(р<0,01), ***(р<0,001) - достоверность изменений относительно покоя

Наблюдаемые изменения ВСР могут определяться взаимодействиями моторной и премоторной коры с лимбической корой (поясной извилиной), имеющей тесные связи с вегетативными, мотивационными и эмоциогенными центрами (миндалиной, гипоталамусом), а также с дорсальным

моторным ядром блуждающего нерва [11]. Вероятно, при реальных мышечных усилиях лимбические структуры, включая поясную извилину, активнее, чем при мысленных действиях, включаются в регуляцию вегетативных функций, что проявляется более заметными сдвигами ВСР.

Корреляционный анализ связей параметров ВСР и СМ бета1-ритма ЭЭГ выявил различия между правшами и левшами. Так, для правшей были характерны многочисленные связи в ситуациях воображаемых сгибаний ног. В частности, во время мысленных действий правой стопой СМ бета1 -ритма у них более тесно коррелировала со спектральными и диагностическими параметрами ВСР (табл. 2). У левшей, в отличие от правшей, количество связей было значительно выше в состоянии покоя, тогда как при мысленном действии левой стопой они практически отсутствовали. Следует

отметить, что у левшей СМ ЭЭГ коррелировала в основном со статистическими параметрами ВСР, такими как RMSSD, РКК50 и НЯ (табл. 2). Полагаем, что разная выраженность корреляций между ВСР и СМ ЭЭГ у правшей и левшей может объясняться особенностями взаимодействия моторных и вегетативных центров у лиц с разным полушарным доминированием [11], а также различным уровнем активации во время двигательной деятельности их сенсомотор-ной коры, для которой показано модулирующее влияние на периодические колебания сердечного ритма [12].

Бр1 Бр2 Бз Б4 Сз С4 Рз Р4 О1 О2

Покой

ЯМБББ 0,95 0,98 0,93 0,93

Р^50 0,88 0,81 0,83 0,80

ия -0,78 -0,95 -0,98 -0,93 -0,92 -0,98

Бх 0,88

То1а1 0,75 0,71 0,71

NN 0,95 0,98

Б1М -0,75 -0,75

РАЯ 0,72

-0,69 -0,76 -0,71 -0,69

Воображение движения правой стопы

ЯМБББ 0,95 0,98 0,93 0,93

РКК50 0,88 0,81 0,83 0,80

ия -0,78 -0,95 -0,98 -0,93 -0,92 -0,98

АМо -0,78 -0,78 -0,78 -0,70

Бх 0,88

УЬБ 0,82 0,75 0,71 0,79 0,79 0,82 0,86

ЬБ 0,71 0,79 0,71

То1а1 0,82 0,71 0,89 0,86 0,93 0,89 0,82

NN 0,95 0,98

Б1М -0,75 -0,75 -0,75 -0,75 -0,75 -0,70

РАЯ 0,83 0,83 0,79

-0,79 -0,74 -0,79 -0,74

Таблица 2

Коэффициенты корреляции (г) параметров вариабельности сердечного ритма и спектральной мощности бета1 -ритма у правшей и левшей в покое и при воображаемых

сгибаниях стоп

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Продолжение таблицы 2

Воображение движения левой стопы

HRV 0,71 0,82 0,71

Mo 0,93

AMo -0,78

Dx 0,72

LF 0,71 0,86 0,75

SIM -0,70 -0,83 -0,78

PAR 0,68

SI -0,96

Примечание: RMSSD (мс) - квадратный корень из средней суммы квадратов разностей соседних NN-интервалов; PNN50 (%) - отношение числа пар соседних NN-интервалов, различающихся более чем на 50 мс, к их общему числу; HR (уд/мин) - частота сердечных сокращений; Dx (мс) - вариационный размах NN-интервалов; Total (мс2) - общая спектральная мощность; NN (мс) - длительность кардиоинтервалов; SIM (усл.ед.) - индекс симпатических влияний; PAR (усл.ед.) - индекс парасимпатических влияний; SI (усл.ед.) -индекс напряжения; HRV (усл.ед.) - индекс вариабельности сердечного ритма; Мо (мс) -доминирующая длительность кардиоинтервалов; AMo (%) - доля NN-интервалов, попадающих под значение Мо; LF и VLF (мс2) - спектральная мощность низко- и очень низкочастотных колебаний кардиоритма; оранжевый цвет - коэффициенты корреляций у правшей, голубой - у левшей; жирным шрифтом выделены коэффициенты корреляции при p<0,01; все остальные связи достоверны при p<0,05

Заключение. Таким образом, изменения СМ бета1- и тета-ритма зависят от характера двигательного акта, выполняемого ногами (реальное или мысленное сгибание), и различаются у лиц с правым и левым индивидуальными профилями моторного доминирования. У правшей СМ бета1- и тета-ритма при воображаемых и реальных движениях примерно одинаково снижается во всех отведениях ЭЭГ. У левшей СМ бета1 -ритма уменьшается при всех двигательных задачах подобно правшам, тогда как СМ тета-ритма в большинстве отведений более закономерно меняется при выполнении задач на двигательное

воображение. Исходя из этого, допустимо предполагать наличие особенностей вовлечения кортикальных нейронных сетей в организацию двигательного контроля у право- и левополушарных лиц. Анализ механизмов вегетативной регуляции при разных двигательных задачах свидетельствует о сходстве изменений параметров ВСР у правшей и левшей. В то же время, с учетом выявленных корреляций ВСР и СМ ритмов ЭЭГ можно говорить о неодинаковом вкладе правого и левого полушарий в регуляцию сердечного ритма на этапах планирования и реализации движений ног у представителей с разными типами ФМА.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Кортикомышечное взаимодействие при реальном и воображаемом движении кисти руки / М. Е. Курганская, П. Д. Бобров, А. А. Фролов, Е. И. Семенова // Журнал высшей нервной деятельности им. И. П. Павлова. - 2020. - Т. 70. - № 6. - С. 738-751.

2. Ритмическая активность мозга и интерфейс мозг-компьютер, основанный на воображении движений / А. А. Фролов, И. Р. Федотова, Д. Гусек, П. Д. Бобров // Успехи физиологических наук. - 2017. - Т. 48. - № 3. - С. 72-91.

3. Tariq, M. Mu-beta event-related (de)synchroni-zation and EEG classification of left-

right foot dorsiflexion kinaesthetic motor imagery for BCI / M. Tariq, P. M. Trivailo, M. Simic // PLoS One. - 2020. - Vol. 15. - № 3. - P. e0230184. DOI: 10.1371/journal.pone.0230184.

4. Рясик, Ю. В. Параметры вариабельности сердечного ритма в зависимости от вида функциональной асимметрии полушарий у младших школьников / Ю. В. Рясик, В. И. Цир-кин // Сибирский медицинский журнал. - 2007.

- № 5. - С. 49-52.

5. Показатели вариабельности сердечного ритма в структуре общей конституции как алгоритма адаптации к современной антропогенной среде (пилотное исследование) / А. К. Горбачева, А. В. Ковалева, А. В. Сухова, Т. К. Федотова // Вестник Московского университета. Серия XXIII. Антропология. - 2021. - № 1. - С. 42-53.

6. Decoding of heart-brain relation by complexity-based analysis of heart rate variability (HRV) and electroencephalogram (EEG) signals / M. H. Ba-bini, V. V. Kulish, O. Krejcar, H. Namazi // Fractals. - 2022. - Vol. 30. - № 7. - P. 22501905017. DOI: 10.1142/S0218348X22501900.

7. Жаворонкова, Л. А. Правши - левши: межполушарная асимметрия электрической активности мозга человека / Л. А. Жаворонкова.

- Москва: Наука, 2006. - 222 c.

8. Kline, A. EEG differentiates left and right imagined Lower Limb movement / A. Kline // Gait & Posture. - 2021. - Vol. 84. - P. 148-154. DOI: 10.1016/j.gaitpost.2020.11.014.

9. Когерентность тета1 -диапазона ЭЭГ в состоянии относительного покоя и при тестировании внимания у испытуемых с разной личностной тревожностью / Джебраилова Т. Д., Коробейни-кова И. И., Каратыгин Н. А. [и др.] // Журнал высшей нервной деятельности им. И. П. Павлова. - 2023. - Т. 73. - № 2. - С. 214-229.

10. Влияние профиля моторного доминирования на электроэнцефалограмму и вариабельность сердечного ритма при воображении и выполнении сложных движений ногами / К. А. Моренова, О. А. Ведясова, С. И. Павленко, И. Г. Кретова // Современные вопросы биомедицины.

- 2023. - Т. 7. - № 2. DOI: 10.24412/2588-0500-2023_07_02_16.

11. Басанцова, Н. Ю. Роль вегетативной нервной системы в развитии цереброкардиальных нарушений / Н. Ю. Басанцова, Л. М. Тибекина, А. Н. Шишкин // Журнал неврологии и психиатрии им. С. С. Корсакова. - 2017. - Т. 117. - № 11. -С.153-160.

12. Связь периодических модуляций сердечного ритма с уровнем активности сенсомоторной

коры / Павлов К. И., Мухин В. Н., Сырцев А. В. [и др.] // Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова. - 2020. - Т. 106. - № 2. -С. 205-223.

REFERENCES

1. Kurganskaya M.E., Bobrov P.D., Frolov A.A., Semenova E. I. Myo-cortical interaction during real and imaginated hand movement. I.P. Pavlov Journal of Higher Nervous Activity, 2020, vol. 70, no. 6, pp. 738-751. (in Russ.)

2. Frolov A.A., Fedotova I.R., Husek D., Bobrov P.D. Rhythmic brain activity and brain computer interface basedon motor imagery. Advances in Physiological Sciences, 2017, vol. 48, no. 3, pp. 7291. (in Russ.)

3. Tariq M., Trivailo, P.M. Simic M. Mu-beta event-related (de)synchronization and EEG classification of left-right foot dorsiflexion kinaesthetic motor imagery for BCI. PLoS One, 2020, vol. 15, no.3,e0230184.

4. Ryasik Yu.V., Tsirkin V.I. The parameters of heart rate variability depending on the types offunc-tional cerebral asymmetry in schoolchildren of the 1-3 forms. Siberian Medical Journal, 2007, no. 5, pp. 49-52. (in Russ.)

5. Gorbacheva A.K., Kovaleva A.V., Sukhova A.V., Fedotova T.K. Parameters of heart rate variability inside total constitution as the algorithm of adaptation to modernanthropogenic environment (pilot study). Bulletin of Moscow University. Series XXIII. Anthropology, 2021, no. 1, pp. 42-53. (in Russ.)

6. Babini M.H., Kulish V.V., Krejcar O., Namazi H. Decoding of heart-brain relation by complexity-based analysis of heart rate variability (HRV) and electroencephalogram (EEG) signals. Fractals, 2022, vol. 30, no. 7, 2250190.

7. Zhavoronkova L.A. Right-handers - left-handers: interhemispheric asymmetry of electrical activity of the human brain. Moscow: Nauka, 2006. 222 p. (in Russ.)

8. Kline A. EEG differentiates left and right imagined Lower Limb movement. Gait & Posture, 2021, vol. 84, pp. 148-154.

9. Dzhebrailova T.D., Korobejnikova I.I., Karatygin N.A., Venerina Ya.A., Yantikova E.V. Coherence of the teta1-band EEG in a state of relative rest and during attention testing in subjects with different levels of trait anxiety. I.P. Pavlov Journal of Higher Nervous Activity, 2023, vol. 73, no. 2, pp. 214-229. (in Russ.)

10. Morenova K.A., Vedyasova O.A., Pavlenko S.I., Kretova I.G. Influence of motor dominance

profile on electroencephalogram and heart rate variability while imagining and performing complex leg movements. Modern Issues of Biomedicine, 2023, vol. 7, no. 2. DOI: 10.24412/2588-0500-2023_07_02_16. (in Russ.) 11. Basantsova N.Yu., Tibekina L.M., Shishkin A.N. A role of the autonomic nervous system in cerebro-cardiac disorders. Journal of Neurology

and Psychiatry, 2017, vol. 117, no. 11, pp. 153-160. (in Russ.)

12. Pavlov K.I., Mukhin V.N., Syrtsev A.V., Archi-muk A.N., Andieva N.M., Petrenko M.I. Association between periodic modulations of the heart rate and sensomotor cortex activation. Russian Physiological Journal, 2020, vol. 106, no. 2, pp. 205-223. (in Russ.)

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ:

Ксения Александровна Моренова - аспирант кафедры физиологии человека и животных, ФГАОУ ВО «Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева», Самара, e-mail: morenova_ks@mail.ru.

Ольга Александровна Ведясова - доктор биологических наук, профессор кафедры физиологии человека и животных, ФГАОУ ВО «Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева», Самара, e-mail: o.a.vedyasova@gmail.com.

Снежанна Ивановна Павленко - кандидат биологических наук, доцент кафедры физиологии человека и животных, ФГАОУ ВО «Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева», e-mail: pavlenko.snezhanna@mail.ru.

Ирина Геннадьевна Кретова - доктор медицинских наук, профессор кафедры физиологии человека и животных, ФГАОУ ВО «Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева», Самара, e-mail: igkretova@gmail.com.

INFORMATION ABOUT THE AUTHORS:

Ksenia A. Morenova - Post-Graduate Student of the Department of Human and Animal Physiology, Samara National Research University, Samara, e-mail: morenova_ks@mail.ru.

Ol'ga A. Vedyasova - Doctor of Biological Sciences, Professor of the Department of Human and Animal Physiology, Samara National Research University, Samara, e-mail: o.a.vedyasova@gmail.com. Snezhanna I. Pavlenko - Candidate of Biological Sciences, Associate Professor of the Department of Human and Animal Physiology, Samara National Research University, Samara, e-mail: pavlenko. sne zhanna@mail .ru.

Irina G. Kretova - Doctor of Medical Sciences, Professor of the Department of Human and Animal Physiology, Samara National Research University, Samara, e-mail: igkretova@gmail.com.

Для цитирования: Анализ изменений вариабельности сердечного ритма и ритмов электроэнцефалограммы бета1- и тета-диапазонов у правшей и левшей при воображении и выполнении движений ногами / К. А. Моренова, О. А. Ведясова, С. И. Павленко, И. Г. Кретова // Современные вопросы биомедицины. - 2024. - Т. 8. - № 2. DOI: 10.24412/2588-0500-2024_08_02_15

For citation: Morenova K.A., Vedyasova O.A., Pavlenko S.I., Kretova I.G. Changes in heart rate variability and electroencephalographic rhythms of beta-1 and theta ranges in right-handers and left-handers in imagined and real leg movements. Modern Issues of Biomedicine, 2024, vol. 8, no. 2. DOI: 10.24412/2588-0500-2024_08_02_15

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.