CC BY
12УДК: 796.011
ОСОБЕННОСТИ
характера взаимосвязи показателей когнитивных вызванных потенциалов у студентов с разным режимом двигательной активности
Кандидат биологических наук Л.Ш. Беданокова Доктор биологических наук, профессор А.В. Шаханова Кандидат педагогических наук, доцент А.Г. Заболотний Ш.Д. Беданоков
Адыгейский государственный университет, Майкоп
SPECIFICS OF INTERRELATION OF INDICES OF COGNITIVE INDUCED POTENTIALS IN STUDENTS WITH DIFFERENT MODES OF MOTOR ACTIVITY
L.Sh. Bedanokova, Ph.D. A.V. Shakhanova, professor, Dr.Biol.
A.G. Zabolotniy, associate professor, Ph.D.
Sh.D. Bedanokov
Adyghe State University, Maikop Key words: P300 technique, cognitive induced potentials, basketball players, judokas.
The purpose of the present study was to consider the scope and nature of changes in the correlations between different indicators of components of cognitive induced potentials identified in response to stimuli in different modalities under the influence of systematic sports loads.
Regardless of qualification and sports specialization, the strength of correlations does not change in student-non-athletes compared with students engaged in sports, but their lower numerical values are noted. This can be due to the considerably genetically predisposed specifics of processing of sensory information (amplitude-frequency characteristics of the EEG having a narrow reaction norm), as well as due to the ability to only enhancement of effectiveness of functioning of links of modally specified systems under the influence of systematic sports training sessions within the evolutionary fixed mechanisms of their interaction. It has been determined that most of the detected significant correlations were moderate: so all students had a significant positive correlation between the N200 amplitude and the P3b latency period (decision speed). The data obtained suggest that, regardless of the modality of the used stimulus the decision speed is higher among those students who have less difficulty at the stage of identification. This can be explained by the fact that the effective categorization of objects at this stage makes it possible to reduce the time required for decision making regarding the response actions.
Ключевые слова: методика Р300, когнитивные вызванные потенциалы, баскетболисты, дзюдоисты.
Введение. Систематические спортивные нагрузки оказывают моделирующее влияние на формирование навыков моторных действий и тактического мышления [1]. Приемы дзюдо относятся к ситуационным движениям, которые характеризуются высокой мощностью работы, изменениями структуры двигательных действий, что обуславливает высокие требования к центральной нервной системе, сенсорным системам и двигательному аппарату.
В наших ранних исследованиях было показано влияние занятий баскетболом и дзюдо на развитие у студентов скорости и эффективности функционирования различных звеньев сенсорно-специфических систем, участвующих в осуществлении процессов опознания (N200), узнавания (Р3а), принятия решения (Р3Ь), запоминания и формирования «динамического шаблона» (N3), а также объема и эффективности использования оперативной памяти (межпиковый промежуток N200-P300) [1]. Использование трех различных видов стимуляции значительно расширяет возможности оценки влияния спортивных нагрузок различной направленности на развитие функциональных возможностей зрительной и слуховой сенсорных систем.
Цель исследования - изучение степени и характера изменений корреляционных связей между различными показателями компонентов когнитивных вызванных потенциалов, выявленных в ответ на стимулы различной модальности, под влиянием систематических спортивных нагрузок.
Методика и организация исследования. Когнитивные вызванные потенциалы определяли с помощью компьютерного комплекса «Нейро-МВП-8» (фирма «НейроСофт», г Иваново) по методике Р300 в ситуации случайно возникающего события («odd-ball» paradigm). Сущность метода заключается в выделении ответов в условиях опознания испытуемым значимого редкого стимула, подаваемого в псевдослучайной последовательности с вероятностью появления 30%.
Методика осуществлялась с применением стимулов различной модальности и сложности (реверсивный шахматный
паттерн, тоновый щелчок, светодиодная вспышка). В исследовании на добровольной основе участвовали 15 студентов, занимавшихся баскетболом в режиме секции на базе кафедры физического воспитания Адыгейского государственного университета; 15 спортсменов-дзюдоистов, тренировавшихся на базе Института физической культуры и дзюдо при Адыгейском государственном университете. Спортивный стаж испытуемых баскетболистов в среднем составлял 3,8±0,5 года, а дзюдоистов - 8,9±0,5 года. Студенты-баскетболисты имели спортивную квалификацию I разряда - 10 человек и II разряда - 5 человек; тренировались круглогодично 5 раз в неделю в объеме от 1,5 до 3 ч в день. Спортсмены-дзюдоисты имели спортивную квалификацию кандидатов в мастера спорта (КМС) - 6 человек и мастеров спорта (МС) - 9 человек; тренировались круглогодично в объеме 20 ч в неделю.
Контрольную группу на добровольной основе составили 20 студентов 2-4-го курсов факультета естествознания Адыгейского государственного университета с традиционным двигательным режимом (2 ч физической культуры в неделю). Испытуемые - юноши в возрасте 17-20 лет, что соответствует юношескому возрасту согласно возрастной периодизации, рекомендованной Институтом возрастной физиологии РАО.
Результаты исследования и их обсуждение. У студентов-неспортсменов по сравнению со студентами, занимавшимися спортом (вне зависимости от квалификации и спортивной специализации), степень силы корреляционных связей не изменяется, но при этом отмечаются их более низкие числовые значения. Это может быть объяснено особенностями обработки сенсорной информации, имеющими существенную генетическую обусловленность (амплитудно-частотные характеристики ЭЭГ имеют узкую норму реакции), а также возможностью только лишь усиления эффективности функционирования звеньев мо-дальноспецифических систем под влиянием систематических занятий спортом в пределах эволюционно закрепленных механизмов их взаимодействия [2].
Определено, что большая часть выявленных достоверных корреляционных связей имела умеренную силу: так, у всех студентов наблюдалась достоверная положительная корреляция между амплитудой N200 и латентным периодом P3b (скоростью принятия решения). Полученные данные позволяют говорить о том, что вне зависимости от модальности используемого стимула скорость принятия решения выше у студентов, испытывавших меньше сложностей на этапе опознания. Данный факт может объясняться тем, что эффективная категоризация объектов на этом этапе, дает возможность сократить время, затрачиваемое на принятие решения об ответных действиях.
Между показателями скорости опознания (латентность N200) и узнавания (латентность Р3а) установлена положительная корреляция умеренной силы, которая объясняется тем, что оба процесса используют ограниченные ресурсы оперативной памяти. Это особенно заметно при использовании сложных полимодальных сигналов [3, 4]. Положительная корреляционная связь между амплитудой и латентностью N200 логична, поскольку студент, испытывавший меньшую трудность (сложность) при опознании предъявляемого или слухового стимула (меньшая амплитуда N200), затратил на этот этап обработки информации меньшее количество времени.
Не выявлено достоверных корреляционных связей между амплитудами показателей N200 и Р3Ь, латентностью N200 и амплитудой Р3Ь, а также латентностями N200 (скорость опознания) и Р3Ь (скорость принятия решения), что также сходно с данными, приведенными в исследованиях Б. В. Чернышева и соавторов.
Необходимо отметить, что полученные в настоящем исследовании данные о положительной корреляционной связи умеренной силы таких параметров, как длительность интервалов N200-P300 (объем и эффективность использования оперативной памяти) с латентностью Р3Ь (скоростью принятия решения) согласуются с положением В.В. Гнездицкого [4] о том, что латентность Р3Ь меньше при большем объеме оперативной памяти. Ряд авторов подчеркивают, что чем короче интервал N200-P300, тем больше объем и эффективность использования оперативной памяти [4]. В свете вышесказанного логично, что имела место отрицательная корреляционная связь умеренной силы между показателями длительности интервалов N200-P300 (объема и эффективности использования оперативной памяти) и амплитудой Р3Ь (сложностью принятия решения) у всех обследованных студентов вне зависимости от режима их двигательной активности. Вместе с тем числовые значения силы рассмотренных корреляционных связей у студентов, занимавшихся спортом, были выше, чем у студентов-неспортсменов. В основе данного явления может лежать умение быстро концентрироваться на поставленной задаче с освобождением оперативной памяти от неревалент-ной информации, высокий уровень мотивации спортсменов к достижению высоких результатов.
Выводы. У студентов, занимавшихся спортом, корреляционные связи более тесные, что говорит о повышении эффективности и скоординированности работы различных звеньев модальноспецифических систем под влиянием физических нагрузок. Выявленные особенности характера корреляционных связей свидетельствуют о том, что тренировка модально-специфической оперативной памяти способствует увеличению скорости и снижению сложности принятия решения в ситуации выбора. Ускорение принятия решения напрямую связано с совершенствованием навыков опознания, которое, в свою очередь, находится в прямой зависимости от скорости узнавания предъявляемых стимулов. Включение в тренировочный план занимающихся спортом студентов упражнений, направленных на совершенствование навыков опознания и узнавания стимулов различных модальностей, позволит сократить общее время реакции и освоить не задействованные ранее резервы развития быстроты.
Литература
1. Беданокова, Л.Ш. Влияние физических нагрузок на когнитивные функции студентов / Л.Ш. Беданакова // Теория и практика физ. культуры. - 2013. - № 8. -С. 50-54.
2. Малых, С. Б. Генетические основы индивидуально-психологических различий: развитие и структура психологических и психофизических признаков: дис. ... докт. псх. наук / С.Б. Малых. - М., 2000.
3. Глезер, В.Д. Новые данные о структуре зрительного опознания / В.Д. Глезер, А.А. Невская // Бионика. - М., 1965.
4. Гнездицкий, В.В. Вызванные потенциалы головного мозга в клинической практике / В.В. Гнездицкий. - М.: Медпресс-информ, 2003. - 264 с.
References
1. Bedanokova, L.Sh. The effect of physical load on cognitive functions of students / L.Sh. Bedanakova // Teoriya i praktika fizicheskoy kul'tury. - 2013. - № 8. - P. 50-54. (In Russian)
2. Мalykh, S.B. Genetic grounds of individual psychological differences: development and structure of psychological and psychophysical features: doctoral thesis (Psych.) / S.B. Malykh. - Мoscow, 2000. (In Russian)
3. Glezer, V.D. New data on the structure of visual identification / V.D. Glezer, A.A. Nevskaya // Bionics. - Мoscow, 1965. (In Russian)
4. Gnezditsky, V. V. Induced brain potentials in clinical practice / V.V. Gnezditsky. - Мoscow: Medpress-inform, 2003. - 264 P. (In Russian)
Информация для связи с автором: zabolotniy-tol1@yandex.ru
Поступила в редакцию 03.06.2014 г.
