CC BY
53
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
УДК 159.9
ЭЭГ-РЕАКЦИИ В УСЛОВИЯХ РАСПОЗНАВАНИЯ ПРЕДЛОЖЕНИЙ С РАЗЛИЧНЫМ ОТНОШЕНИЕМ К ЛИЧНОСТНОЙ ОЦЕНКЕ
ИСПЫТУЕМОГО
А.Н. САВОСТЬЯНОВ1*, С.А. БОГОМАЗ2, Д.Е. ПАЛЬЧУНОВ13, А.В. БУДАКОВА2, М.С. ЗАЛЕШИН2, А.С. ГУЛЯЕВ2, А.Е. САПРЫГИН14
1ФГБУ «НИИ физиологии» СО РАМН, Новосибирск;2 ФГБОУ ВПО «Национальный исследовательский Томский государственный университет», Томск;3 НИИ математики СО РАН,4 Новосибирский государственный университет, Новосибирск
Целью исследования было сопоставление особенностей ЭЭГ-реакций у людей при распознавании синтаксических ошибок в предложениях с разным оценочным отношением к личности испытуемого. В исследовании принимало участие 20 праворуких испытуемых (из них 10 мужчин, средний возраст 26,70±1,99 лет). Уровень личностной тревожности определялся для каждого участника. Испытуемым предъявлялось 120 предложений на русском языке, половина из которых содержала синтаксическую ошибку. Задача испытуемого состояла в том, чтобы оценить грамматическую правильность предложения. Однако 25% предложений касались оценочного описания личности самого участника, 25% оценивали личность других людей, 25% описывали отношение других людей к участнику исследования и 25% касались описания неодушевленных объектов. Связанные с событиями спектральные пертурбации (ERSPs) были использованы в качестве метода оценки мозговой активности. Мы сопоставили амплитуды реакций при распознавании предложений с разным типом отношений к личности участника и оценили зависимость мозговой активности от уровня тревожности. Общий паттерн мозговой активности во всех условиях включал в себя синхронизацию медленноволновой активности с максимумом в затылочно-те-менных областях коры и альфа-бета-десинхронизацию с амплитудным максимумом - в затылоч-но-теменных и левой центральной областях коры. Амплитуда медленноволновой синхронизации была максимальной при распознавании предложений, относящихся к самоописанию личности. Остальные три условия не различались по этому параметру. Амплитуда альфа-десинхронизации в левом полушарии была максимальной для предложений о самом испытуемом и о неодушевленных объектах и наименьшей - для предложений, описывающих других людей. Уровень тревожности положительно коррелировал с реакциями на предложения, описывающие самооценку и оценку испытуемого другими людьми, и не давал значимых корреляций в других условиях.
Ключевые слова: ЭЭГ, распознавание синтаксических ошибок предложений, самооценка личности.
© Савостьянов А.Н., Богомаз С.А., Пальчунов Д.Е., Будакова А.В., Залешин М.С., Гуляев А.С., Сапрыгин А.Е., 2012
* Для корреспонденции: Савостьянов Александр Николаевич доктор философских наук, кандидат биологических наук, руководитель группы когнитивной нейролингвистики,
ФГБУ «Научно-исследовательский институт физиологии» СО РАМН
630117 Новосибирск, ул. Академика Тимакова, 4
Тел.: +7 (952) 927-24-17
E-mail: Alexander.Savostyanov@gmail.com
Введение
Распознавание письменной речи -один из важнейших процессов, определяющих многие аспекты когнитивных способностей человека. В последние годы большой интерес исследователей вызывает изучение внутренних мозговых процессов, лежащих в основе распознавания речи [3]. Эта проблема анализируется как применительно к здоровым людям, так и в контек-
сте исследования различных неврологических и психиатрических патологий [4]. Электроэнцефалография - один из основных методов, применяемых для анализа мозговой активности в условиях быстрого распознавания стимулов. ЭЭГ дает хорошее разрешение во времени, что позволяет исследовать разные стадии мозгового процесса. ЭЭГ также дает возможность проводить независимый анализ частотных диапазонов, отражающих участие различных мозговых функций в целостной реакции на событие [2].
Согласно данным [6-9], распознавание письменной речи включает в себя несколько стадий, имеющих различный анатомический субстрат и отражаемых в различных диапазонах осцилляторной активности мозга. Было показано, что ранние стадии визуального и фонологического распознавания речи отражаются в синхронизации медленноволновой активности в затылоч-но-теменных и предлобных областях коры, тогда как синтаксическое и семантическое распознавание связано с синхронизацией дельта-ритма в левой височной области коры. Кроме того, ЭЭГ-паттерн распознавания речи включает в себя альфа-бета-десинхронизацию с максимумом в затылочной коре, но распространенную по всем остальным корковым областям. Амплитуда этой десинхронизации отражает общий уровень внимания к стимулам и коррелирует со степенью сложности решаемой задачи. Также обнаружено, что ЭЭГ отражает не только процессы, общие для всех испытуемых, но и чувствительна к индивидуально-личностным особенностям людей. Например, такие характеристики испытуемых, как пол, возраст, уровень тревожности или агрессивности [1, 10, 11, 14, 15], в существенной мере влияют на амплитуду и продолжительность ЭЭГ-реакций в различных экспериментальных условиях.
Особый интерес представляет выяснение различия ЭЭГ-реакций испытуемых на разные виды предложений, которые отличаются друг от друга, в первую очередь,
не синтаксической формой, а семантикой, своим содержанием. В частности, в качестве первого шага интересно рассмотреть различие ЭЭГ-реакций испытуемых, с одной стороны, на произвольные повествовательные предложения и, с другой стороны, на различные виды оценочных предложений. Оценка окружающими и самооценка играют очень важную роль в определении и планировании индивидом своей деятельности. Оценочная информация оказывает существенное влияние на выбор целей деятельности, в большой степени определяет целеполагание и мотивацию личности. Во-первых, исходя из своей самооценки, то есть из оценки своих собственных возможностей, человек определяет те цели, которые он хочет и надеется достигнуть. Во-вторых, исходя из своего представления об оценке себя окружающими, человек оценивает успешность достижения своих целей и, как результат, может изменять эти цели.
Поэтому оценочные суждения целесообразно разделить на несколько видов, которые в определенном смысле можно рассматривать как «уровни» и «мета-уровни»:
- предложения, относящиеся к самооценке, то есть к собственной оценке своих способностей, возможностей, личных качеств, интеллектуального уровня и т.д.;
- предложения, относящиеся к своей оценке способностей, возможностей и личных качеств окружающих (как правило, в таких оценках явно или неявно присутствует сравнение окружающих с самим собой);
- предложения, содержащие свое представление об оценке своих способностей и личных качеств окружающими;
- предложения, содержащие свое представление о правильности, адекватности, оправданности имеющейся оценки своих способностей и личных качеств окружающими;
- предложения, содержащие свое представление о самооценке окружающих и ее правильности, и т.д. «вверх по мета-уровням».
В рамках данного исследования рассматривалась только часть из указанных видов оценочных суждений, более детальное сравнение и анализ планируются в дальнейшем. Целью проведенного исследования было сопоставление ЭЭГ-реакций, возникающих при распознавании предложений, содержащих оценочные суждения относительно личности испытуемого либо других людей, с реакциями на предложения, не связанные с межличностными оценками. Кроме того, оценивалось влияние уровня личностной тревожности на восприятие предложений с различной направленностью.
Методика
Испытуемые. В эксперименте участвовало 20 здоровых праворуких испытуемых (из них 10 мужчин, возраст 26,70±1,99), в большинстве студенты и аспиранты Томского государственного университета. Все испытуемые давали добровольное согласие на участие в обследовании в соответствии с Хельсинкской декларацией по биомедицинской этике. Перед началом обследования испытуемые заполняли опросник Спилбер-гера - Ханина на ситуативную тревожность [16]. Опросник на личностную тревожность заполнялся после обследования.
Экспериментальная задача и процедура. На мониторе компьютера испытуемым последовательно предъявлялись 120 предложений на русском языке, из которых 60 предложений содержали синтаксическую ошибку. Кроме того, 25% предложений содержали оценочные суждения (как положительные, так и отрицательные) испытуемого относительно самого себя, 25% содержали оценку других людей, 25% представляли мнение других об испытуемом и 25% содержали оценку неодушевленных объектов.
Предложения предъявлялись на черно-белом экране 24,4X18,3 см монитора, расположенного в 60 см перед испытуемым. За 0,5 секунды до предъявления каждого предложения испытуемому
Таблица 1
Примеры стимулов, предъявленных испытуемым
Тип предложения Пример предложения
Самооценка Я очень умный
испытуемого
Оценка другого Он постоянно
человека опаздывает на встречи!
Оценка испытуемого Они все меня очень
другими людьми уважают
Оценка Колонки давно
неодушевленных объектов прогорели
подавался сигнал готовности (fixation cross), после чего на экране появлялся целевой стимул. Предложения были собраны в группы по 8 заданий (4 оценочных условия с или без синтаксической ошибки). Внутри группы предложения предъявлялись в случайном порядке с интервалом в 4-7 секунд, последовательность групп также была ран-домизирована среди испытуемых. После появления предложения испытуемый должен был оценить, содержит ли оно синтаксическую ошибку, и показать свое решение нажатием одной из двух кнопок. Испытуемому предварительно не сообщалось, что предложения будут содержать оценочные суждения, и задача на сортировку предложений по их семантическому составу не ставилась. Таким образом, эксперимент включал в себя явное задание (сортировка по синтаксическому критерию), хотя реально мы оценивали различия в реакциях по скрытому от испытуемых критерию (тип оценочного суждения).
ЭЭГ-запись и обработка данных. ЭЭГ записывалась по 128 каналам (126 ЭЭГ + VEOG) через Ag/AgCl электроды. ЭЭГ-электроды располагались по поверхности головы согласно международной схеме 10-10% с референтом Cz и с заземлением FzA. Для фиксации электродов использовалась Quik-Cap128 NSL. Отведения Fp1 и Fp2 использовались для контроля горизонтальных движений глаз. Сопротивление
под электродами было ниже 5 кО. Сигналы были усилены с помощью усилителя Brain Vision (Германия), в полосе пропускания 0,1-100 Гц и частотой оцифровывания 1000 Гц. Для сравнения различий между мозговыми реакциями на предложения разных типов использовались связанные с событиями спектральные пертурбации (ERSPs), которые вычислялись при помощи программного пакета EEGLAB toolbox (http://sccn.ucsd.edu/eeglab; Makeig S., 1993 [12]). Индексы ERSP отражают изменения спектральной мощности после появления события относительно базового уровня (baseline).
Компактно-волновое преобразование с использованием функции Morlet в качестве материнского вейвлета применялось для частотно-временного представления ЭЭГ изменений. ЭЭГ была разделена на участки во временных границах от -1,0 до 3,0 секунд относительно появления на экране сигнала готовности. ЭЭГ интервал от -1,0 до -0,25 сек. был выбран в качестве референтного для вычисления ERSP. Артефакты удалялись при помощи анализа независимых компонент (ICA) [13]. Для каждого испытуемого 15-25 компоненты были определены как артефакты и вычитались из ЭЭГ. После удаления артефактов индексы ERSP вычислялись отдельно для каждого канала, испытуемого и экспериментального условия. ERSP вычисляли в частотном диапазоне от 1 до 35 Гц. Размер окна был 512 замеров (512 мс) для самой низкой частоты.
Усредненный по всем каналам и всем испытуемым график ERSP был создан отдельно для каждого экспериментального условия (типа предложения). Непараметрический метод bootstrap с порогом достоверности в р<0,05 был применен для оценки статистической значимости спектральных изменений относительно базового уровня [13]. На основе визуального анализа этого графика выбирались частотно-временные интервалы, на которых проводился факторный анализ. Затем ERSPs
были усреднены по каналам. Мы разделили скальповые каналы на 11 групп: лево- (11 каналов), средне- (12) и право-фронтальные (12); лево- (12) и право-височные (12); лево- (11), средне- (10) и право-центральные (11); лево- (12), средне- (11) и пра-во-затылочно-теменные (12). ERSPs были усреднены по группам каналов отдельно для каждого коркового региона и каждого участника. Для каждого из выбранных частотно-временных интервалов проводился ANOVA с факторами УСЛОВИЕ (Самооценка vs. Оценка Другого vs. Оценка Другими vs. Оценка объектов), регион (11 корковых областей) и группа (мужчины vs. женщины). Оценивалась достоверность взаимодействия факторов. В случае обнаружения достоверного взаимодействия факторов проводился post-hoc анализ значимости парных различий. Также вычислялись коэффициенты корреляции Пирсона для показателей личностной тревожности и усредненных по группам каналов индексов ERSP.
Результаты
Поведенческие результаты. Средняя скорость реакции для всех условий была 2202,15±166,114 мс, точность определения синтаксической ошибки 94,3%. Ни время реакции, ни точность распознавания ошибки для разных типов предложений достоверно не различались.
ERSP графики, усредненные для всех типов предложений, представлены на рисунке 1. Для всех условий общий ERSP паттерн принципиально не различался. После появления сигнала готовности возникала медленноволновая синхронизация в зрительной коре (затылочно-теменные участки) и десинхронизация альфа-бета-ритма с максимумом в затылочных областях, но распространенная по всей коре. После появления целевого стимула также возникала синхронизация в медленноволновых (дельта- и тета-) ритмах в затылочной коре и де-синхронизация в альфа-бета-диапазонах.
| > 11
Ю0( 2001
Время(мс)
Рис. 1. ERSP график, усредненный по всем испытуемым, отведениям и экспериментальным условиям. Первая вертикальная линия - время появления сигнала готовности, вторая вертикальная линия - время появления предложения. Синим цветом (I) отмечены интервалы с десинхронизацией (снижением мощности) ритма, красным цветом (II) отмечены интервалы синхронизации (повышения мощности), зеленым цветом (III) - участки без достоверных изменений. P<0,05
Однако альфа-бета-десинхронизация была существенно больше по амплитуде и длиннее по времени, чем аналогичная реакция после сигнала готовности. Кроме того, возникала низкоамплитудная мед-ленноволновая (только дельта-диапазон) синхронизация в левой височной области.
Основываясь на визуальном анализе ERSP графика, частотно-временные участки в 100-300 мс относительно момента появления предложения и с частотой колебания 1-3 Гц (синхронизация в медленно-волновой области), а также 300-1000 мс и 8-12 Гц (десинхронизация альфа-ритма) были выбраны нами в качестве интервалов интереса для факторного анализа (repeated measures ANOVA). Для первого интервала ANOVA показал достоверное влияние фактора региона - F(10,760)=7,53; p=0,00000. Максимальная амплитуда реакции наблюдалась в теменно-затылочных областях коры. Реакция была отмечена в левой и центральной лобной и левой височной коре. Амплитуда реакции была выше в левых, чем в правых отделах коры, но эффект асимметрии
был статистически не достоверен. Также анализ выявил достоверное значение фактора условия - F(3,76)=3,09; p=0,032. Максимальная амплитуда реакции была при распознавании предложений, связанных с самооценкой. Post-hoc сравнение выявило достоверное отличие этого условия от остальных трех (р<0.05), но не обнаружило различий между тремя остальными условиями. Фактор группы и взаимодействия факторов были не достоверны.
Кроме того, для второго интервала ANOVA показал достоверное значение фактора региона - F(10,760)=25,75; p=0,00000. Максимум амплитуды этой реакции лежал в затылочно-теменных долях. Для всех областей коры показана левосторонняя асимметрия (р<0,01), наиболее выраженная в центральной коре. Фактор условия при сравнении по всем 11 регионам оказался недостоверным. Однако при сравнении реакций только в левом полушарии (лобные, центральные и затылочно-теменные области), фактор условия оказался достоверен - F(3,76)=2,86; p=0,042. Post-hoc сравнение продемонстрировало, что два условия (самооценка и оценка неодушевленных объектов) сопровождались десинхронизацией альфа-ритма с достоверно большей амплитудой, чем для двух остальных условий (отношение к другим людям, отношение других к испытуемому). Для этого интервала фактор пола и взаимодействие факторов также были недостоверными.
Достоверные корреляции амплитуды десинхронизации альфа-ритма с уровнем тревожности были выявлены во всех областях коры для условия самооценки (r=-0,63; p<0,05) и при предложениях, связанных с оценкой испытуемого другими людьми (r= -0,51; p<0,05). В обоих условиях большая личностная тревожность соответствовала большей амплитуде десинхронизации (снижению мощности). В двух остальных условиях коэффициенты корреляции для уровня тревожности были не достоверны. Для мед-ленноволновой синхронизации корреляции с тревожностью не были установлены.
Обсуждение
Согласно данным [15], медленноволно-вая синхронизация на временном участке в 100-3000 мс после появления любого визуального стимула отражает процесс его зрительного распознавания, а альфа-бета-де-синхронизация в 300-2500 мс отражает общий уровень внимания к стимулу. Помимо этого, при распознавании письменной речи возникает медленноволновая синхронизация в левой височной коре (области Брока и Вернике) на временном интервале в 400-600 мс, которая специфично связана с синтаксической и семантической обработкой сигналов [8]. В нашем исследовании все составляющие этой реакции были обнаружены у всех участников для всех четырех типов предложений. Однако их амплитуды были достоверно различны, в зависимости как от типа распознаваемых предложений, так и от личностных особенностей испытуемых (уровень тревожности). Предложения, связанные с самооценкой испытуемых, вызывали достоверно более сильные ЭЭГ-реак-ции по сравнению со всеми другими типами предложений. Интересно, что различия касались в первую очередь неспецифичных компонентов реакции, то есть были связаны с активностью тех мозговых функций, которые активируются при обработке как речи, так и неречевой информации. Наш результат может быть интерпретирован как показатель большей активации внимания и сенсорных структур в ситуациях, относящихся к самооценке личности по сравнению с ситуациями, прямо не связанными с самооценкой.
Кроме того, уровень внимания был связан с показателем личностной тревожности. Согласно теории М. Айзенка [5], высоко тревожные испытуемые склонны усиливать внимание в ситуациях неопределенности, или в ситуациях, связанных с риском. Ранее мы показали [14, 15], что альфа-бета-синхронизация в условиях выбора между несколькими возможными вариантами поведения отражает ак-
тивацию внимания у высоко тревожных испытуемых, тогда как низко тревожные испытуемые в тех же условиях проявляют склонность к релаксации и не усиливают свое внимание к ситуации. В этом исследовании мы также показали, что высоко тревожные испытуемые демонстрируют повышенный уровень внимания к стимулам по сравнению с низко тревожными, что отражено в индексах альфа-десинхро-низации. Однако эта зависимость была найдена только для предложений, содержащих либо самооценку испытуемого, либо оценку его личности со стороны других людей. Следовательно, можно предположить, что высоко тревожные испытуемые воспринимали эти два экспериментальных условия как «рискованные», а два других условия как «не содержащие причин для беспокойства». Существенно, что задание по распознаванию семантики предложений не было объявлено испытуемым перед экспериментом. Согласно инструкции, испытуемый должен был распознать только наличие синтаксической ошибки, но не семантические различия между предложениями. Тем не менее семантические различия оказались значимыми для испытуемых и вызывали достоверные различия в амплитудах ЭЭГ-реакций. Этот факт, а также то, что достоверные различия касались неречевых компонент ЭЭГ-реакции, позволяет сделать предположение, что связь тревожности с самооценкой происходит скорее на подсознательном, чем на сознательном уровне распознавания речевых сигналов.
Как мы отмечали выше, самооценка личности играет большую роль в формировании мотиваций и целеполагания. Отсутствие уверенности в своих способностях оказывается напрямую связанным с уровнем тревожности испытуемого. Однако если уровень тревожности является единым, интегральным показателем, характеризующим испытуемого в целом, то, исследуя реакции испытуемого на различные оценочные предложения, мы можем получить о нем более детальную инфор-
мацию. В частности, сравнивая реакции испытуемого на оценочные предложения различных типов и различного содержания, мы можем выяснить как причину повышенной тревожности, так и возможное влияние повышенной тревожности на поведение и реакции испытуемого. Это дает ценную информацию для проведения реабилитации после различных стрессовых ситуаций, процедур посттравматического восстановления и т.д.
Важным является также сделанное предположение, что связь тревожности с самооценкой происходит скорее на подсознательном, чем на сознательном уровне. Этот факт может служить основой для методов работы с повышенной тревожностью, которые состоят в следующем. Сначала проводится выяснение, на какие оценочные предложения испытуемый дает наиболее интенсивную реакцию. После этого данные предложения анализируются, формулируется гипотеза о причинах повышенной тревожности. Полученная информация обсуждается с пациентом, в результате чего источник тревожности переводится с подсознательного на сознательный уровень. Это дает возможность для конструктивного разрешения имеющихся проблем на сознательном уровне, что должно привести к снижению тревожности. Разработка таких методов будет предметом дальнейших исследований.
Заключение
Таким образом, нами были показаны достоверные различия в ЭЭГ реакциях на предложения, носящие разную оценочную направленность. Наиболее сильные реакции были связаны с предложениями, касающимися самооценки испытуемых. Кроме того, фактор пола оказался достоверным для десинхронизации в бета-диапазоне. Амплитуда этой десинхронизации была достоверно выше для женщин, чем для мужчин. Это влияние проявлялось в одинаковой степени для всех типов предложений.
Работа выполнена в ходе исследований по гранту Правительства Российской Федерации для государственной поддержки научных исследований, проводимых под руководством ведущих ученых в российских образовательных учреждениях высшего профессионального образования, 11.G34.31.0043.
Литература
1. Бочаров А.В., Князев Г.Г., Слобод-ской-Плюснин Я.Ю., Левин Е.А., Савостьянов А.Н. Связанные с агрессивностью и полом различия в осцилляторных ответах на эмоциональные лицевые стимулы // Бюллетень СО РАМН. - 2010. - Т. 30(4). -С. 143-148.
2. Basar E. (Ed.). Brain Functions and Oscillations. II. Integrative Brain Function. Neurophysiology and Cognitive Processes. - Springer, Berlin, Heidelberg, 1999.
3. Dick F., Dronkers N.F., Pizzamiglio L., Say-gian A.P., Small S.L. and Wilson S. Language and the brain / In: M. Tomasello, D.I. Slobin (Eds.), Beyond nature-nurture: Essay in honor of Elizabeth Bates. - Mahwah, NJ: Lawrence Erlbaum, 2005. - P. 237-260.
4. Dujardin T., Etienne Y., Contentin C., Bernard C., Largy P., Mellier D., Lalonde R., Rebai M. Behavioral performances in participants with phonological dyslexia and different patterns on the N170 component // Brain Cogn. -2011. - Vol. 75(2). - P. 91-100.
5. Eysenck M.W., Derakshan N., Santos R., Calvo M.G. Anxiety and cognitive performance: at-tentional control theory // Emotion. - 2007. -Vol. 7(2). - P. 336-356.
6. Friederici A.D. Event-related brain potential studies in language // Curr. Neurol. Neurosci. Rep. - 2004. - Vol. 4(6). - P. 466-470.
7. Friedrich M., Herold B., Friederici A.D. ERP correlates of processing native and non-native language word stress in infants with different language outcomes // Cortex. - 2009. - Vol. 45(5). - P. 662-676.
8. Hagoort P. Interplay between syntax and semantics during sentence comprehension: ERP effects of combining syntactic and semantic violations // J. Cogn. Neurosci. - 2003. - Vol. 15(6). - P. 883-899.
9. Hagoort P., Wassenaar M., Brown C.M. Syntax-related ERP-effects in Dutch // Brain Res. Cogn. Brain Res. - 2003. - Vol. 16(1). - P. 38-50.
10. Knyazev G.G., Bocharov A.V., Levin E.A., Savost-yanov A.N., Slobodskoj-Plusnin J.Y. Anxiety and oscillatory responses to emotional facial expressions // Brain Res. - 2008. - Vol. 1227. -P. 174-188.
11. Knyazev G.G., Slobodskoi-Plyusnin Ya.Yu., Sa-vost'yanov A.N., Levin E.A., Bocharov A.V. Reciprocal relationships between the oscillatory systems of the brain // Neurosci. Behav. Physiol. - 2010. - Vol. 40(1). - P. 29-35.
12. Makeig S. Auditory event-related dynamics of the EEG spectrum and effects of exposure to tones // Electroencephalogr. Clin. Neurophys-iol. - 1993. - Vol. 86. - P. 283-293.
13. Makeig S., Bell A.J., Jung T.P., Sejnowski T.J. Independent component analysis of electroen-cephalografic data // Adv. Neural Inf. Process. Syst. - 1996. - Vol. 8. - P. 145-151.
14. Savostyanov A.N., Tsai A.C., Liou M., Levin E.A., Lee J.D., Yurganov A.V., Knyazev G.G. EEG-correlates of trait anxiety in the stop-signal paradigm // Neurosci Lett. - 2009. - Vol. 449(2). - P. 112-116.
15. Savostyanov A.N., Tsai A.C., Zhigalov A.Yu., Levin E.A., Lee J.D. and Liou M. Trait Anxiety and Neurophysiology of Executive Control in the Stop-Signal Paradigm / In: Trait Anxiety. Ed. by Anna S. Morales. - New York: Nova Science Publishers, 2011. - P. 191-222.
16. Spielberger C.D., Gorsuch R.L., Lushene R.E. Manual for the State -Trait Anxiety Inventory. - Consulting Psychologists Press, Palo Alto, CA. 1970.
EEG REACTIONS DURING RECOGNITION OF SENTENCES WITH DIFFERENT RELATIONSHIPS TO THE SUBJECT SELF-ESTIMATION
A.N. SAVOSTYANOV1, S.A. BOGOMAZ2, D.E. PALCHUNOV13, A.V. BUDAKOVA2, M.S. ZALESHIN2, A.S. GULYAEV2, A.E. SAPRYGIN1,4
1 State Research Institute of Physiology SB RAMS, Novosibirsk;2 Research Tomsk State University, Tomsk;3 Institute of Mathematics SB RAS,4 Novosibirsk State University, Novosibirsk, Russia
This study is focused on comparison of human EEG reactions during the syntactic error detection in sentences with different relations to subject's personal estimation. Twenty healthy right-handed persons (among them 10 men, mean age 26,70±1,99 years) participated in the study. For each person was detected trait anxiety level. In experiment 120 Russian sentences (half of them with syntactic error) were presented to participants. Participant estimated grammatical correctness of sentences. However, 25% sentences were related with personal estimation of participant, 25% estimated of other people, 25% described the relation of other people to participant and 25% described some non-living objects. Event-related spectrum perturbations (ERSPs) were used as a method of brain activity evaluation. The amplitudes of reactions during recognition of different kinds of sentences were compared and dependency of brain activity on anxiety level was analyzed. General pattern of brain activity in all conditions included slow-wave synchronization with maximum in occipital-parietal cortex and alpha-beta desynchronization in occipital-parietal and left central cortex. The amplitude of slow-wave synchronization was the highest during recognition of sentences with self-estimation of participants. Other three conditions have no differences in this parameter. Amplitude of alpha-desynchronization in left hemisphere was higher for self-related sentences and for sentences about non-living objects, and lower for sentences about other people. Anxiety level has positive correlation with amplitude of reactions to self-related sentences and sentences with estimation of participant by other people. However, anxiety level has not correlations with other conditions.
Keywords: EEG, syntactic error detection task, personal self-referencing.
