CC BY
100
УДК 796.01:612 ББК 75.0 Б 58
Бжецов К.З.
Физиолог центра «Здоровье» Адыгейского государственного университета, Майкоп, e-mail: kazbek_2000@list. ru
Чермит К.Д.
Доктор педагогических наук, доктор биологических наук, профессор, проректор по учебной работе Адыгейского государственного университета, Майкоп, тел. (8772) 59-37-00, e-mail: Chermit@adygnet. ru
Заболотний А.Г.
Кандидат педагогических наук, доцент, зав. кафедрой физического воспитания, директор центра «Здоровье» Адыгейского государственного университета, Майкоп, тел. (8772) 59-39-83, e-mail: Zabolotniy-tol1@yandex.ru
Латерализация зрительных и слуховых вызванных потенциалов головного мозга юношей
(Рецензирована)
Аннотация
300
вызванных потенциалов головного мозга юношей 18-22 лет. Разработаны профили стимуляции при зрительных вызванных потенциалов: левый глаз - левая рука (лл), левый глаз - правая рука (лп), правый глаз - левая рука (пл), правый глаз - правая рука (пп) и аналогичные при слуховых вызванных потенциалов. Установлено закономерное проявление перекрестной асштетрии доминантности при предъявлении зрительных стимулов и отсутствие таковой при слуховой стимуляции.
Ключевые слова: латерализация, адаптация, моторные реакции, зрительные вызванные потенциалы, слуховые вызванные потенциалы, время реакции.
Bzhetsov K.Z.
Physiologist of the «Health» Centre, Adyghe State University, Maikop, e-mail: kazbek_2000@list.ru Chermit K.D.
Doctor of Pedagogy, Doctor of Biology, Professor, Vice-Rector for Study, Adyghe State University, Maikop, ph. (8772) 59-37-00, e-mail: Chermit@adygnet.ru Zabolotniy A.G.
Candidate of Pedagogy, Associate Professor, Head of Physical Education Department, Director of the «Health» Centre, Adyghe State University, Maikop, ph. (8772) 59-39-83, e-mail: Zabolotniy-tol1@yandex.ru
Lateralization of visual and auditory evoked potentials boys
Abstract
The paper examines the lateralization of evoked brain potentials in young men aged 18-22 years by using the technique for cognitive evoked P300 potentials. Profiles of stimulation at the VP (the left eye - the left hand (ll), the left eye - the right hand (lr), the right eye - the left hand (pl), the right eye - the right hand (rr)) and the analogous at SAP were developed. The authors have established a natural manifestation of cross-dominance asymmetry upon presentation of visual stimuli and its absence at auditory stimulation.
Keywords: lateralization, adaptation, motor response, visual evoked potentials, auditory evoked potentials, reaction time.
Изучение латерализации зрительных и слуховых вызванных потенциалов головного мозга человека обеспечивает получение объективной информации о качестве реализации двигательных программ и физиологии распространения нервного импульса, а также приближает к пониманию феномена функциональной асимметрии мозга человека, проявления двигательной асимметрии при выполнении сложных координационных
движений [1].
Для изучения данного явления выбран период онтогенеза от 18 до 22 лет, в котором завершается становление когнитивных функций человека. Целью исследования явилось определение проявления потенциалов головного мозга при предъявлении зрительных и слуховых стимулов разной латерализации.
Вызванные потенциалы (ВП) представляют собой биоэлектрические колебания, возникающие в нервных структурах в ответ на внешнее раздражение и находящиеся в строго определенной временной связи с началом его действия [2].
Исследование ВП основано на регистрации электрических ответов мозга на экзогенные (внешние) события, такие как подача внешнего стимула - зрительного, слухового, так и на эндогенные события [3].
Эндогенные, позднелатентные компоненты ВП отражают обеспечение более сложных сторон познавательной деятельности, могут быть зарегистрированы во всех возрастных категориях и в каждом возрасте имеют свою специфику. Наибольший интерес вызывают исследования возрастных изменений компонента Р300, отвечающего за мыслительную обработку в течение восприятия стимула, перевод в кратковременную рабочую память, обновление содержания, принятие решения.
Компонент Р300 отвечает за включение в деятельность, переработку информации и построение нейрокогнитивных моделей поведения. Соответственно этому амплитуда данной волны зависит не от физических характеристик стимула, а от степени неопределенности, разрешаемой при его предъявлении. Компонент Р300 имеет широкий спектр распределения по поверхности головы с преобладанием в лобно-центральной области, а иногда теменно-центральной. В нем выделяют два колебания, которые либо перекрываются, либо достаточно четко различимым [4].
В иностранной литературе также широко распространен термин «вызванные потенциалы», обозначаемый event-related potential - связанный с событием потенциал. Зарубежные авторы под понятием «вызванные потенциалы» подразумевают общие реакции мозга, связанные под воздействием каких-либо событий, частным случаем которых является ВП на подачу стимула. При этом все потенциалы, выделяемые методом когерентного накопления, называют вызванными потенциалами (Lew HL, Chen CPC at al.) и также как и отечественные ученые разделяют их на экзогенные и эндогенные [5].
Дж. Полиш отмечает, что латентный период Р300 зависит как от возраста, так и от объема памяти испытуемого. Параметры Р300 являются индикатором когнитивной зрелости мозга. Исходя из этих факторов, а также сложной зависимости параметров волны Р300 и характеристик организма, имеется основание использовать компонент Р300 в клинической и спортивной практике при оценке когнитивных процессов и уровня функциональной зрелости центральной нервной системы (ЦНС) [6].
Проведено исследование когнитивных вызванных потенциалов. Изучены параметры - латентность пика Р300 и время реакции. Изучено время зрительно-моторной и слухо-моторной реакции.
В исследовании приняло участие 30 юношей Адыгейского государственного университета 18-22 лет, отнесенных к основной медицинской группе. Электроды накладывали согласно международной системе расположения электродов «10-20%» в затылочной и височной областях.
Исследование реализовано на основе программного комплекса Нейро-МВП компании Нейро-софт, по методике Р300, обеспечивающего автоматизированное предъявление пар световых и звуковых стимулов (значимого и незначимого) и требующего от испытуемого моторной реакции (нажатие на кнопку левой и правой рукой) с максимально возможной скоростью на значимый стимул. Значимый и незначимый стимулы подавали сначала в одну сторону (органы стимуляции - ухо, глаз), затем в другую. На-
жатие на кнопку пульта производилось поочередно левой и правой руками. В результате чего произвели разделение профилей стимуляции органа и моторной реакции испытуемых на следующие вариации: левый глаз - левая рука (лл), левый глаз - правая рука (лп), правый глаз - левая рука (пл), правый глаз - правая рука (пп).
В результате проведенного анализа латентного периода (ЛП) пика Р300 всех испытуемых достоверных различий между профилями стимуляции глаз и ответной реакции на значимый стимул при зрительных вызванных потенциалов не выявлено. Установлена однородность группы между индивидуальными показателями значений ЛП Р300. Выявлена зависимость достоверности средних значений времени реакции от профиля стимуляции органа и зрительно-моторной реакции рукой (табл. 1).
Таблица 1
Зависимость достоверности средних значений времени реакции от профиля стимуляции органа и моторной реакции при зрительных ВП в группе
Стимуляция глаза и ответная реакция рукой Левый глаз -левая рука Левый глаз -правая рука Правый глаз -левая рука Правый глаз -правая рука Средн. знач. вр.реакции ()
Левый глаз -левая рука /?>0,05 /?<0,05 /?>0,05 341+/-53,1
Левый глаз -правая рука /?>0,05 /?>0,05 /?>0,05 354+/-40,7
Правый глаз -левая рука /?<0,05 /?>0,05 /?>0,05 367+/-42,5
Правый глаз -правая рука /?>0,05 /?>0,05 /?>0,05 363+/-35,3
Средн. знач. вр. реакции (мс) 341+/-53,1 354+/-40,7 367+/-42,5 363+/-35,3
При подаче значимого стимула через левый глаз согласно теории межполушарной латерализации все процессы, касающиеся мыслительной обработки, в течение восприятия стимула - перевод в кратковременную рабочую память, обновление содержания и принятие решения - преимущественно происходят в правом полушарии. Соответственно лучшее время реакции на стимул должно быть на левую руку, т. к. правое полушарие отвечает за деятельность левой стороны тела, что и установлено в обследованной группе.
Установлено, что достоверно больше значения скрытого периода двигательной реакции проявляется при стимуляции коры головного мозга через левый глаз и при ответной реакцией левой рукой по отношению к стимуляции через правый глаза и ответной реакцией левой рукой (р<0,05).
Не выявлено латентности пика Р300 при слуховых вызванных потенциалах у испытуемых между индивидуальными показателями достоверных различий в вышеизложенных профилях стимуляции и слухо-моторной реакции на значимый стимул. Наблюдается однородность в группе как и при зрительных вызванных потенциалах. Однако время реакции на значимый стимул при слуховых вызванных потенциалах (СВП) ведет себя иначе. Между рядом значений времени реакции и профилями стимуляции обнаружены достоверные различия (табл. 2). То есть качество реализации двигательных действий зависит от локализации конкретного слухового сигнала.
При анализе зависимости средних значений времени реакции от профиля стимуляции уха и ответной реакции рукой на значимый стимул при слуховых вызванных потенциалах головного мозга выявлено, что скорость реализации действия достоверно выше при профиле стимуляции левое ухо - левая рука, чем при профиле правое ухо -
левая рука (р<0,05); а при профиле левое ухо - левая рука результат достоверно выше, чем при профиле правое ухо - правая рука (р<0,05).
Таблица 2
Зависимость достоверности средних значений времени реакции от профиля стимуляции органа и моторной реакции при слуховых ВП в группе
Стимуляция уха и ответная реакция рукой Левое ухо -левая рука Левое ухо -правая рука Правое ухо -левая рука Правое ухо -правая рука Средн. знач. вр.реакции (мс)
Левое ухо -левая рука /?>0,0З /?<0,05 /?<0,05 2З2+/-З2,б
Левое ухо -правая рука /?>0,0З /?>0,0З /?>0,0З 299+/-48,G
Правое ухо -левая рука /?<0,05 /?>0,0З /?>0,0З 309+/-50,6
Правое ухо -правая рука /?<0,05 /?>0,0З /?>0,0З 31G+/-47,2
Средн. знач. вр. реакции (мс) 2З2+/-З2,б 299+/-48,G 309+/-50,6 31G+/-47,2
Таким образом, установлено, что при слуховой стимуляции не проявляется перекрестная асимметрия доминантности, которая характерна для предъявления зрительных стимулов.
В практике обучения движениям следует учитывать выявленные особенности реагирования на профили стимуляции и в соответствии с ними определять методику предъявления стимулов.
Примечания:
1. Поляков В., Колесникова Л. Функциональная асимметрия мозга в онтогенезе // Бюллетень ВСНЦ СО РАМН. 2006. № 5. С. 322-324.
2. Чернышева Е.Г., Чернышев Б.В. Практические занятия по прикладной психофизиологии. М.: ГУВШЭ, 2010. 21 с.
3. Ткаченко П., Бобынцев И. Взаимоотношение характеристик асимметрии компонентов зри//
Мед. науки. 2012. № 4. С. 133-136.
4. Lew H., Chen L. Introduction to Musculoskeletal Diagnostic Ultrasound // Am. J. Phys. Med. Reha-bil. 2007. Vol. 86, No. 4. P. 310-312.
5. Гнездицкий В.В. Вызванные потенциалы мозга
в клинической практике. М.: МЕДпресс-
информ, 2003. 112 с.
6. Polich J., Ladish C., Burns T. Normal variation of P300 in children: age, memory span, and head size // Int. J. Psychophysiology. 1990. Vol. 9. P. 237248.
References:
1. Polyakov V., Kolesnikova L. Functional asymmetry of brain in ontogenesis // The VSNTs SO RAMN Bulletin. 2006 . No. 5. P. 322-324.
2. Chernysheva E.G., Chernyshev B.V. Practical activities on applied psychophysiology. M.: GU-VShE, 2010. 21 pp.
3. Tkachenko P., Bobyntsev I. Interrelations of characteristics of asymmetry of components of visual and auditory evoked potentials // Medical sciences. 2012. No. 4. P. 133-136.
4. Lew H., Chen L. Introduction to Musculoskeletal Diagnostic Ultrasound // Am. J. Phys. Med. Reha-bil. 2007. Vol. 86, No. 4. P. 310-312.
5. Gnezditskiy V.V. The evoked potentials of brain in clinical practice. M.: MEDpress-inform, 2003. 112 pp.
6. Polich J., Ladish C., Burns T. Normal variation of P300 in children: age, memory span, and head size // Int. J. Psychophysiology. 1990. Vol. 9. P. 237248.
- 6G -
