Научная статья на тему 'Пространственная картина ритмов электроэнцефалограммы у студентов-правшей с разными уровнями тревожности в покое и во время экзаменационного стресса'

Пространственная картина ритмов электроэнцефалограммы у студентов-правшей с разными уровнями тревожности в покое и во время экзаменационного стресса Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

CC BY
609
150
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАММА (ЭЭГ) / НИЗКОЧАСТОТНАЯ ЭЭГ-АКТИВНОСТЬ / СТУДЕНТЫ-ПРАВШИ / УРОВЕНЬ ТРЕВОЖНОСТИ / ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ СТРЕСС / ELECTROENCEPHALOGRAM (EEG) / LOW FREQUENCY EEG ACTIVITY / RIGHT-HANDED STUDENTS / ANXIETY LEVEL / EXAMINATION STRESS

Аннотация научной статьи по клинической медицине, автор научной работы — Трушина Диана Александровна, Ведясова Ольга Александровна, Павленко Снежанна Ивановна

Цель исследования сравнительный анализ ЭЭГ-активности в правой и левой гемисферах мозга в межсессионный период и в ходе экзамена у студентов-правшей с разной степенью левополушарного доминирования и ситуативной тревожности. Материалы и методы. Обследовано 73 студента-правши в возрасте 18-20 лет. Тип полушарного доминирования определяли на основании расчета коэффициента праворукости, уровень ситуативной тревожности оценивали с помощью теста Спилбергера-Ханина. ЭЭГ у каждого студента регистрировали на аппарате «Нейровизор NVX 36 digital DC EEG» униполярно в стандартных отведениях по международной схеме «10-20» на фоне спокойного бодрствования в межсессионный период и в стрессовой ситуации непосредственно в ходе экзамена. Анализировали амплитуду альфа-, бета-, дельтаи тета-ритмов и спектральную мощность ЭЭГ в стандартных частотных диапазонах. Результаты и обсуждение. В межсессионный период на ЭЭГ студентов доминирует альфа-ритм, а также присутствуют дельтаи тета-волны в левой лобной доле, особенно отчетливые у парциальных правшей с высоким уровнем тревожности. В ситуации экзаменационного стресса отмечается усиление низкочастотной ЭЭГ-активности в левой лобной доле у всех правшей, а кроме того появление волн дельта-диапазона в правой лобной доле у истинных и парциальных правшей со средним и высоким уровнями тревожности. Заключение. Усиление низкочастотной ЭЭГ-активности в лобных отведениях является элек-трофизиологическим коррелятом напряженности когнитивных функций и маркером экзаменационного стресса, который более выражен у высокотревожных праворуких индивидуумов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по клинической медицине , автор научной работы — Трушина Диана Александровна, Ведясова Ольга Александровна, Павленко Снежанна Ивановна

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

SPATIAL PATTERN OF ELECTROENCEPHALOGRAM RHYTHMS IN RIGHT-HANDED STUDENTS WITH DIFFERENT ANXIETY LEVELS AT REST AND DURING EXAMINATION STRESS

Objective. The objective of the study is to conduct comparative analysis of EEG activity in the right and left cerebral hemispheres both during the intersession and examination periods in right-handed students with different levels of sinistrocerebral dominance and anxiety. Materials and Methods. During the trial 73 right-handed students aged 18 to 20 years were examined. Hemispheric dominance was determined according to the coefficient on right-handedness. The level of state anxiety was estimated by Srielberger-Hanin test (State-Trait Anxiety Inventory). Student's EEG rhythms were recorded unipolarly in standard leads according to the international scheme «10-20» by «NVX 36 digital DC EEG». The rhythms were recorded in two conditions: students being quite awake during the intersession period and under stress during the examination. Amplitude of alpha-, beta-, delta-and theta-waves and EEG power spectrum in standard frequency ranges was analyzed. Results and Discussion. During the intersession period alpha-waves dominated in students' EEGs. In the left frontal lobe deltaand theta-waves were also observed. They were extremely evident in partial righthanded students with a high anxiety level. Under the examination stress there was an increase in low frequency EEG activity in the left frontal lobe in all right-handers. Besides there appeared delta-waves in the right frontal lobe in true and partial right-handers with middle and high anxiety levels. Conclusion. The results obtained indicate that increase of low-frequency EEG activity in frontal lobes is an important electrophysiological correlate of the intensity of cognitive functions and the marker of examination stress. The latter is more evident in right-handers with a high anxiety level.

Текст научной работы на тему «Пространственная картина ритмов электроэнцефалограммы у студентов-правшей с разными уровнями тревожности в покое и во время экзаменационного стресса»

УДК 612.825.1

ПРОСТРАНСТВЕННАЯ КАРТИНА РИТМОВ ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАММЫ У СТУДЕНТОВ-ПРАВШЕЙ C РАЗНЫМИ УРОВНЯМИ ТРЕВОЖНОСТИ В ПОКОЕ И ВО ВРЕМЯ ЭКЗАМЕНАЦИОННОГО СТРЕССА

Д.А. Трушина, О.А. Ведясова, С.И. Павленко

ФГАОУ ВО «Самарский национальный исследовательский университет им. академика С.П. Королева»,

г. Самара, Россия

e-mail: olgavedyasova@ramber.ru

Цель исследования - сравнительный анализ ЭЭГ-активности в правой и левой гемисферах мозга в межсессионный период и в ходе экзамена у студентов-правшей с разной степенью левополушар-ного доминирования и ситуативной тревожности.

Материалы и методы. Обследовано 73 студента-правши в возрасте 18-20 лет. Тип полушарного доминирования определяли на основании расчета коэффициента праворукости, уровень ситуативной тревожности оценивали с помощью теста Спилбергера-Ханина. ЭЭГ у каждого студента регистрировали на аппарате «Нейровизор NVX 36 digital DC EEG» униполярно в стандартных отведениях по международной схеме «10-20» на фоне спокойного бодрствования в межсессионный период и в стрессовой ситуации непосредственно в ходе экзамена. Анализировали амплитуду альфа-, бета-, дельта- и тета-ритмов и спектральную мощность ЭЭГ в стандартных частотных диапазонах.

Результаты и обсуждение. В межсессионный период на ЭЭГ студентов доминирует альфа-ритм, а также присутствуют дельта- и тета-волны в левой лобной доле, особенно отчетливые у парциальных правшей с высоким уровнем тревожности. В ситуации экзаменационного стресса отмечается усиление низкочастотной ЭЭГ-активности в левой лобной доле у всех правшей, а кроме того - появление волн дельта-диапазона в правой лобной доле у истинных и парциальных правшей со средним и высоким уровнями тревожности.

Заключение. Усиление низкочастотной ЭЭГ-активности в лобных отведениях является электрофизиологическим коррелятом напряженности когнитивных функций и маркером экзаменационного стресса, который более выражен у высокотревожных праворуких индивидуумов.

Ключевые слова: электроэнцефалограмма (ЭЭГ), низкочастотная ЭЭГ-активность, студенты-правши, уровень тревожности, экзаменационный стресс.

Введение. В связи с резким увеличением доли умственного труда и ростом информационных нагрузок в организме современного

человека происходят многообразные сдвиги, включающие синдром незавершенной адаптации, эмоциональное выгорание и неблаго-

приятные психосоматические эффекты [1, 2]. В связи с этим актуальной проблемой физиологии и биомедицины остается анализ функционального состояния организма студентов, испытывающих регулярный информационный стресс в ходе всего обучения, особенно во время экзамена. На фоне экзаменационного стресса наблюдаются реакции не только служебных систем организма, обеспечивающих гомеостазис [3], но и изменения в деятельности головного мозга [4]. Последнее подтверждается картиной электроэнцефалограммы (ЭЭГ), выявляемой у человека при эмоциональном напряжении и повышении уровня тревожности [5, 6].

Сдвиги ЭЭГ у учащихся исследователи отмечали неоднократно, но при этом рассматривали отдельные аспекты мозговой активности. Многие исследования посвящены анализу влияния самого факта экзамена на ЭЭГ студентов [7], авторы других работ в большей мере акцентировали внимание на структуре ритмов ЭЭГ, обусловленных характером тревожности и мотивации во время экзамена [4]. При этом вопрос о зависимости ЭЭГ студентов от всего комплекса их индивидуальных эндотипических особенностей, включая тип функциональной межполушар-ной асимметрии, до конца не решен [8]. Вместе с тем такие исследования важны для анализа динамики формирования стабильного ЭЭГ-паттерна и локализации «ментальной матрицы» [9], понимания механизмов адаптации лиц с разными типами полушарного доминирования к стресс-факторам [10] и разработки способов саморегуляции функционального состояния организма.

Цель исследования. Сравнительный анализ пространственного распределения ритмов ЭЭГ в правой и левой гемисферах мозга в межсессионный период и во время экзамена у студентов-правшей с разной степенью лево-полушарного доминирования и разными уровнями ситуативной тревожности.

Материалы и методы. В исследовании принимали участие 73 практически здоровых студента-правши в возрасте 18-20 лет, от которых было получено добровольное, письменно подтвержденное согласие.

Индивидуальный профиль моторного

доминирования определяли по коэффициенту праворукости (Кпр), рассчитываемому в ходе выполнения тестов на определение ведущей руки и ноги по Н.Н. Брагиной и Т.А. Доброхотовой [11]. В результате тестирования испытуемые были разделены на 2 группы: истинные правши (Кпр от 100 до 90; n=21) и парциальные правши (Кпр от 89 до 15,1; n=52). Уровень ситуативной тревожности оценивали с помощью теста Спилбергера-Ханина дважды: в течение семестра в условиях регламентированной учебной деятельности и во время сессии перед экзаменом. В обеих группах правшей были выделены студенты с низким (НУТ), средним (СУТ) и высоким (ВУТ) уровнями ситуативной тревожности. При оценке динамики тревожности учитывали изменение количества студентов с ВУТ, СУТ и НУТ в экзаменационной ситуации относительно учебного семестра.

ЭЭГ регистрировали на аппарате «Ней-ровизор NVX 36 digital DC EEG» униполярно в отведениях Fp1, Fp2, F3, F4, F7, F8, Fz, T3, T4, T5, T6, C3, C4, Cz, P3, P4, Po3, Po4, Pz, O1, O2, Oz в соответствии с международной схемой «10-20» [12]. Референтный (объединённый ушной) электрод закрепляли на мочке правого уха. В процессе записи ЭЭГ студенты находились в позе сидя, с закрытыми глазами, в условиях шумоизоляции и отсутствия освещения. У каждого студента ЭЭГ регистрировали два раза: в межсессионный период во время учебных занятий и непосредственно в ходе экзамена после взятия экзаменационного билета. Анализ ЭЭГ включал измерение амплитуды альфа-, бета-, дельта- и тета-ритмов и картирование спектральной мощности ЭЭГ в стандартных частотных диапазонах. Для выявления внутри- и межполушарных различий в ритмах ЭЭГ использовали поперечный и симметричный монтажи фронтальных, темпоральных, париетальных и окципитальных каналов. Все этапы обработки ЭЭГ выполнялись автоматически с использованием программного обеспечения конфигурации «Неокортекс-С».

Статистический анализ результатов исследования проводили в программе Sigma Stat 3.5, использовали Paired t-test и непрямой t-test Стьюдента. Для построения гистограмм

применяли программный пакет Microsoft Excel 2007. Достоверными считали различия при p<0,05.

Результаты и обсуждение. В межсессионный период в состоянии относительного эмоционального равновесия в группах истинных и парциальных правшей количество студентов с НУТ составляло 61,9 и 59,6 %, с СУТ - 28,6 и 26,9 %, а с ВУТ - 9,5 и 13,5 % соответственно. Во время экзамена количество истинных правшей с ВУТ возросло до 42,9 % (p<0,05), а с НУТ снизилось до 23,8 % (p<0,05). У парциальных правшей уровень тревожности повысился еще заметнее: число лиц с ВУТ увеличилось по сравнению с семестром в 4 раза и достигло 53,8 % (p<0,05), количество испытуемых с НУТ уменьшилось в 8 раз и составило 7,8 % (p<0,05). Поскольку усиление тревожности является начальной стадией стрессового состояния, то можно заключить, что для всех праворуких студентов экзамен представляет собой сильнейший стресс-фактор, однако стрессоустойчивость у истинных правшей, вероятно, выше, чем у парциальных. Это заключение соответствует литературным данным о зависимости эмоционального статуса человека от типа полу-шарного доминирования [11].

Уровню ситуативной тревожности студентов соответствовала определенная пространственная картина ЭЭГ, зависящая от выраженности межполушарной асимметрии. В частности, в межсессионный период у истинных правшей с ВУТ во всех отведениях ЭЭГ наблюдался альфа-ритм со средней амплитудой 52,40±1,28 мкВ. У парциальных правшей альфа-ритм имел меньшую амплитуду (44,70±0,12 мкВ) и более узкую зону распространения - отдельные теменные (Р3, Ро3) и затылочные (О1) отведения. Особенность ЭЭГ всех правшей с ВУТ заключалась в наличии тета-ритма со средней амплитудой 106,6±1,64 мкВ в височных (Т3, Т5) и лобных (Fp1, F3) отведениях. Отличием ЭЭГ правшей с ВУТ также было присутствие дельта-активности во всех отведениях левой лобной доли, причем амплитуда дельта-волн у истинных правшей (297,11±2,06 мкВ) была на 12,1 % (p<0,05) ниже, чем у парциальных.

Различие между среднетревожными сту-

дентами с разными Кпр в межсессионный период касалось альфа-ритма, который у парциальных правшей был более равномерно, со средней амплитудой 45,80±1,45 мкВ, представлен в обоих полушариях. У истинных правшей с СУТ в межсессионный период на ЭЭГ был хорошо выражен бета-ритм с амплитудой 20,23±0,15 мкВ в теменной (Р3) и височной (Т3, Т5) долях. У парциальных правшей с СУТ в это время представительство бета-ритма было шире и отмечалось в отведениях Р3, Ро3, Fp1, F3 и F7. Дельта-ритм у правшей с СУТ в обеих группах совпадал по локализации ^р1, F3, F7), но различался по амплитуде (256,25±2,01 и 263,24±2,12 мкВ соответственно).

На ЭЭГ правшей с НУТ в межсессионный период отмечалось сочетание альфа- и бета-ритмов с дельта-активностью. Однако альфа-ритм у истинных правшей с НУТ наблюдался преимущественно в отведениях О1 и Оz (68,20±1,24 мкВ), а у парциальных, наряду с отведением О1 (50,23±0,98 мкВ), еще и в теменных отведениях Р3 и Ро3 (52,12±0,73 мкВ). Бета-ритм со средней амплитудой 19,50±0,40 мкВ у истинных правшей с НУТ преобладал слева в лобных ^р1, F3, F7) и теменных (Р3, Ро3) отведениях, а у парциальных он явно доминировал в левой теменной доле (Р3, Ро3). Дельта-ритм у истинных правшей с НУТ более четко, с амплитудой 251,68±2,01 мкВ, проявлялся в трех лобных отведениях ^р1, F3, F7), у парциальных - во всех отведениях левой лобной доли. Значимые различия в амплитудных параметрах дельта-ритма между истинными и парциальными правшами отражены на рис. 1.

В экзаменационной ситуации картина ЭЭГ у студентов имела иной характер. Различия касались спектральной мощности, амплитуды и пространственного распределения ритмов и неоднозначно проявлялись у субъектов с разными значениями Кпр. Например, у истинных правшей альфа-ритм, независимо от типа тревожности, сохранялся только в отведении О1, но имел меньшую амплитуду (в среднем 34,66±0,43 мкВ), чем в межсессионный период. Бета-ритм в условиях экзамена практически исчезал у истинных правшей с НУТ, а у студентов с СУТ сохранялся в ле-

вых теменных (Р3, Ро3; 25,27±0,42 мкВ) и появлялся в левых лобных отведениях ^р1, F3, F7; 28,63±0,11 мкВ). У истинных правшей с ВУТ, как и в межсессионный период, четкого бета-ритма не наблюдалось.

Что касается парциальных правшей, то у них перестройки ритмов ЭЭГ на фоне экзаменационного стресса были в большей мере детерминированы уровнем тревожности. Основное различие между ЭЭГ в семестре и во время экзамена в данной группе студентов заключалось в ослаблении альфа-активности и усилении спектральной мощности низкочастотных ритмов, причем более выраженно этот эффект проявлялся у лиц с СУТ и особенно с ВУТ (рис. 2, 3).

В частности, у парциальных правшей с СУТ во время экзамена альфа-волны сохранялись в правом и левом больших полушариях, но имели более высокую

амплитуду (в среднем 51,23±1,12 мкВ), чем в семестре. Кроме того, у этих студентов было зафиксировано сосредоточение бета-волн в левой теменной доле (Р3, Ро3; 28,38±0,2 мкВ), их ослабление в правой симметричной области и исчезновение в лобных долях. Одновременно расширялась зона локализации низкочастотной ЭЭГ-активности, что подтверждается распространением дельта- и появлением тета-ритма. Дельта-ритм в условиях стресса у данной категории лиц регистрировался не только в левом (Тр1, F3, F7), но и правом ^р2, F4, F8) полушарии. Те-та-ритм доминировал слева (Тр1, F3, F7) и имел амплитуду 110,60±1,24 мкВ.

Рис. 1. Амплитуда (мкВ) дельта-волн в отведениях Fp1, F3, F7 у истинных и парциальных правшей (П) с разными уровнями ситуативной тревожности в межсессионный период.

* - р<0,05; ** - р<0,01

Рис. 2. Типичные варианты представительства дельта-, тета- и альфа-активности у парциальных правшей с высоким уровнем тревожности на спектральных картах ЭЭГ

в покое (а) и во время экзамена (б)

У парциальных правшей с ВУТ во время экзамена было отмечено несколько иное распределение ритмов ЭЭГ. Например, альфа-ритм у них, в отличие от испытуемых с НУТ и СУТ, регистрировался преимущественно в теменных зонах слева и имел амплитуду 40,21±0,51 мкВ. Что касается дельта-ритма, то в левой лобной доле он наблюдался в тех же отведениях, что и у лиц с СУТ, тогда как справа явно преобладал в области Fp2, где имел амплитуду 290,53±1,96 мкВ. Амплитуда дельта-волн в левой лобной доле у парциальных правшей с ВУТ достигала 301,66± ±2,05 мкВ, что было на 16,2 % (р<0,05) и 12,4 % (р<0,05) выше, чем у парциальных

правшей с НУТ и СУТ соответственно (рис. 3). Кроме того, дельта-ритм с амплитудой 273,24±2,02 мкВ встречался в левой (Т3, Т5) и с амплитудой 250,14±1,75 мкВ в правой (Т4) височных долях. Представительство тета-ритма (120,31±1,14 мкВ) во время экзамена у парциальных правшей с ВУТ наблюдалось как в левосторонних Fp1, F3 и Т3, так и правосторонних Fp2 и F4 отведениях. Бета-ритм у этих студентов в ходе экзамена доминировал в левых лобных и теменных зонах и имел среднюю амплитуду 28,16± ±0,11 мкВ, что было на 39,2 % выше (р<0,05), чем у истинных правшей с НУТ и СУТ в межсессионный период.

Рис. 3. Амплитуда (мкВ) дельта-волн в отведениях Fp1, F3, F7 у парциальных правшей (П) с разными уровнями ситуативной тревожности во время экзамена.

* - р<0,05

Итак, результаты показали, что пространственная организация, спектральная мощность и амплитуда основных ритмов ЭЭГ у студентов-правшей на разных этапах обучения в значительной степени определяются уровнем их ситуативной тревожности и выраженностью межполушарной асимметрии. В межсессионный период на ЭЭГ большинства правшей доминирует альфа-ритм, что соответствует фоновой активности мозговой коры в период спокойного бодрствования [10] и отражает оптимальные взаимоотношения между тормозными механизмами таламокортикальной системы и активирующими стволовыми структурами. По мере увеличения уровня тревожности у испытуемых нарастает низкочастотная ЭЭГ-активность, максимально представленная в левой лобной доле. Следует выделить студентов с ВУТ, особенно с парциальным доминированием левой гемисферы, у которых в условиях психического покоя в лобных и височных отведениях отмечалось сочетание волн дельта- и тета-диапазонов. В известной мере этот факт соответствует выводам исследователей, наблюдавших у высокотревожных правшей на фоне покоя тета-ритм в теменно-

височной области [13].

Наблюдаемое у всех студентов нарастание спектральной мощности дельта- и тета-активности в обеих гемисферах в ситуации экзамена отражает состояние стресса, выраженность которого заметно больше у высокотревожных лиц. Как известно, дельта-ритм является нейрофизиологическим маркером сложных когнитивных процессов, активации памяти, внутренней концентрации и затруднений, сопровождающих работу мозга [14, 15]. Чрезмерное усиление дельта-ритма в лобных долях во время экзамена, свойственное высокотревожным студентам с парциальным доминированием левого полушария, можно объяснить с позиций развития тормозного процесса в коре головного мозга. Наблюдаемое одновременно с этим увеличение представительства и амплитуды тета-ритма в лобных каналах ЭЭГ коррелирует с изменением активности фронтальных интегратив-ных зон [16], может отражать рабочее напряжение и состояние готовности к выполнению задания. Рост мощности тета-ритма в лобной и височной долях соответствует также активации механизмов внимания [17], эмоций [18], памяти [19]. В целом, тета-ритм рас-

сматривается как базовый ритм лимбического происхождения, обусловленный кортикогип-покампальными связями [20] и активацией системы поведенческого торможения [6, 13].

В состоянии психоэмоционального напряжения у студентов отмечалась определенная зависимость между распределением ритмов ЭЭГ в симметричных корковых зонах и степенью доминирования левой гемисферы. В большей мере это касалось парциальных правшей с СУТ и ВУТ, у которых в ситуации экзамена выявлено изменение ритмов ЭЭГ не только в левой, но и правой гемисфере. Свойственная этим студентам тенденция правостороннего усиления тета- и ослабления альфа-активности согласуется с данными о меньшей выраженности альфа-ритма у высокотревожных лиц по сравнению с низкотревожными [4] и формировании фронтальной альфа-асимметрии на ЭЭГ при стрессе и эмоциогенной стимуляции [21, 22]. В связи с этим интересен взгляд на альфа-ритм как коррелят адекватного возбуждения церебральных дофами-нергических механизмов, которое является предпосылкой высокой эмоциональной устойчивости и социальной адаптированности [23]. Регистрируемое во время экзамена у парциальных правшей с СУТ и ВУТ усиление бета-активности в левой и ослабление в правой теменной и обеих лобных долях является еще одним показателем стресса и согласуется с мнением о включении правой париетальной и фронтальных корковых зон в динамическую нейросеть в процессе менталь-

Литература

ной деятельности [24]. У истинных правшей, в отличие от парциальных, значимых правосторонних изменений ЭЭГ не происходило, возможно, по причине большей специализации больших полушарий и меньшей генерализации процесса возбуждения.

Заключение. Согласно полученным данным, картина ЭЭГ у студентов-правшей в процессе учебной деятельности зависит от степени доминирования левой гемисферы мозга и уровня ситуативной тревожности. В межсессионный период для студентов характерно преобладание стабильно высокого альфа-ритма и наличие дельта- и тета-волн в левой лобной доле, что особенно выражено у парциальных правшей с ВУТ. В условиях экзаменационного стресса наблюдаются изменения ЭЭГ, которые, в зависимости от Кпр и уровня тревожности студентов, проявляются внутри- или межполушарной динамикой волн альфа-, бета-, тета- и дельта-диапазонов. Во время экзамена у всех правшей усиливается тета- и дельта-активность в левой лобной доле, а у парциальных правшей с СУТ и ВУТ волны дельта-диапазона появляются ещё и в правой лобной доле, что свидетельствует о большем, чем у истинных правшей, напряжении механизмов адаптации. Таким образом, усиление низкочастотной ЭЭГ-активности во фронтальных корковых зонах является электрофизиологическим маркером напряженности когнитивных функций и экзаменационного стресса, который более выражен у парциальных правшей с высоким уровнем тревожности.

1. Глазачев О.С. Синдром эмоционального выгорания у студентов: поиски оптимизации педагогического процесса. Вестн. международной академии наук (Русская секция). 2011; Специальный выпуск: 26-45.

2. Дюжикова Н.А., Скоморохова Е.Б., Вайдо А.И. Эпигенетические механизмы формирования постстрессовых состояний. Успехи физиологических наук. 2015; 46 (1): 47-75.

3. Лукина А.И. Показатели вариабельности сердечного ритма во время экзамена у студентов с разными профилями моторного доминирования. Вестн. Самарского государственного университета. Естественно-научная серия. 2012; 3/1 (94): 203-209.

4. Джебраилова Т.Д., Коробейникова И.С., Руднева Л.П. Влияние мотивации на спектральные характеристики ЭЭГ и сердечный ритм у студентов в экзаменационной ситуации. Российский физиологический журн. им. И.М. Сеченова. 2014; 100 (9): 1076-1087.

5. Свидерская Н.Е. Влияние информационного перенасыщения на качество творческой деятельности и пространственную организацию электроэнцефалограммы. Физиология человека. 2011; 37 (6): 28-34.

6. Knyazev G.G., Sevostyanov A.N., Levin E.A. Uncertainty, anxiety, and brain oscillations. Neurosci. Lett. 2005; 387 (3): 121-125.

7. Умрюхин Е.А., Джебраилова Т.Д., Коробейникова И.И., Иванова Л.В. Электроэнцефалографические корреляты индивидуальных различий эффективности целенаправленной деятельности студентов в экзаменационной ситуации. Журн. высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2005; 55 (2): 189-196.

8. Михайлова Н.Л., Михеев С.В., Шкирова Е.В. Роль асимметрии мозга в регуляции деятельности сердца и дыхания. Проблема. Пути решения. Saarbrucken: LAP LAMBERT Academic Publishing GmbH & Co; 2012. 61.

9. Штарк М.Б., Коростышевская А.М., Резакова М.В., Савелов А.А. Функциональная магнитно-резонансная томография и нейронауки. Успехи физиологических наук. 2012; 43 (1): 3-29.

10. Жаворонкова Л.А. Правши - левши: межполушарная асимметрия электрической активности мозга. Краснодар: Экоинвест; 2009. 240.

11. Брагина Н.Н., Доброхотова Т.А. Функциональные асимметрии человека. М.: Медицина; 1981. 288.

12. Зенков Л.Р., Притыко А.Г. Клиническая энцефалография (с элементами эпилептологии). 5-е изд. М.: МЕДпресс-информ; 2012. 356.

13. Афтанас Л.И., Павлов С.В. Особенности межполушарного распределения спектров мощности у высокотревожных индивидуумов в эмоционально-нейтральных условиях и при отрицательной эмоциональной активации. Журн. высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2005; 55 (3): 322-328.

14. Basar E., Basar-Eroglu C., Karakas S., Schurmann M. Gamma, alpha, delta, and theta oscillations govern cognitive processes. Int. J. Psychophysiol. 2001; 39 (2-3): 241-248.

15. Zarjam P., Epps J., Chen F. Characterizing working memory load using EEG delta activity: Proceedings of the 19-th European signal processing conference. 2011, а^. 29 - sept. 2. Barcelona; 2011: 1554-1558.

16. Изнак А.Ф., Изнак Е.В., Олейчик И.В., Абрамова Л.И., Сорокин С.А., Столяров С.А. ЭЭГ-корреляты лобной дисфункции как предикторы относительной фармакорезистентности при терапии эндогенных аффективных расстройств. Журн. неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2014; 114 (12): 54-59.

17. Ogrim G., Kropotov J., Hestad K. The quantitative EEG theta/beta ratio in attention deficit/hyperactivity disorder and normal controls: sensitivity, specificity, and behavioral correlates. Psychiatry Res. 2012; 198 (3): 482-488.

18. Костандов Э.А., Черемушкин Е.А., Яковенко И.А., Петренко Н.Е. Изменения альфа-ритма при введении сигналов Go/NoGo в контексте эксперимента с установкой на сердитое лицо. Физиология человека. 2014; 40 (1): 13-25.

19. Klimesch W., Doppelmayr M., Stadler W., Pöllhuber D., Sauseng P., Röhm D. Episodic retrieval is reflected by a process specific increase in human electroencephalograph^ theta activity. Neurosci. Lett. 2001; 302 (1): 49-52.

20. Gallinat J., Stotz-Ingenlath G., Lang U.E., Hergel U. Panic attacks, spike-wave activity, snd limbic dysfunction. A case. Pharmacopsychiatry. 2003; 36 (3): 123-126.

21. Flo E., Steine I., Blagstad T., Gronli J., Pallesen S., Portas C.M. Transient changes in frontal alpha asymmetry as a measure of emotional and physical distress during sleep. Brain. Res. 2011; 1367: 234-249.

22. Русалова М.Н. Асимметрия альфа-ритма при мысленном воспроизведении эмоциональных образов. Асимметрия. 2014; 8 (2): 5-20.

23. Павленко В.Б., Черный С.В., Губкина Д.Г. ЭЭГ-корреляты тревоги, тревожности и эмоциональной стабильности у взрослых здоровых испытуемых. Нейрофизиология. 2009; 41 (5): 400-408.

24. Sasaoka T., Mizuhara H., Inui T. Dynamic parieto-premotor network for mental image transformation revealed by simultaneous EEG and fMRI measurement. J. Cogn. Neurosci. 2014; 26 (2): 232-246.

SPATIAL PATTERN OF ELECTROENCEPHALOGRAM RHYTHMS IN RIGHT-HANDED STUDENTS WITH DIFFERENT ANXIETY LEVELS AT REST AND DURING EXAMINATION STRESS

D.A. Trushina, O.A. Vedyasova, S.I. Pavlenko

Samara National Research University named after S.P. Korolev, Samara, Russia

e-mail: olgavedyasova@ramber.ru

Objective. The objective of the study is to conduct comparative analysis of EEG activity in the right and left cerebral hemispheres both during the intersession and examination periods in right-handed students with different levels of sinistrocerebral dominance and anxiety.

Materials and Methods. During the trial 73 right-handed students aged 18 to 20 years were examined. Hemispheric dominance was determined according to the coefficient on right-handedness. The level of state anxiety was estimated by Srielberger-Hanin test (State-Trait Anxiety Inventory). Student's EEG rhythms were recorded unipolarly in standard leads according to the international scheme «10-20» by «NVX 36 digital DC EEG». The rhythms were recorded in two conditions: students being quite awake during the intersession period and under stress during the examination. Amplitude of alpha-, beta-, delta-and theta-waves and EEG power spectrum in standard frequency ranges was analyzed. Results and Discussion. During the intersession period alpha-waves dominated in students' EEGs. In the left frontal lobe delta- and theta-waves were also observed. They were extremely evident in partial right-handed students with a high anxiety level. Under the examination stress there was an increase in low frequency EEG activity in the left frontal lobe in all right-handers. Besides there appeared delta-waves in the right frontal lobe in true and partial right-handers with middle and high anxiety levels. Conclusion. The results obtained indicate that increase of low-frequency EEG activity in frontal lobes is an important electrophysiological correlate of the intensity of cognitive functions and the marker of examination stress. The latter is more evident in right-handers with a high anxiety level.

Keywords: electroencephalogram (EEG), low frequency EEG activity, right-handed students, anxiety level, examination stress.

References

1. Glazachev O.S. Sindrom emotsional'nogo vygoraniya u studentov: poiski optimizatsii pedagogicheskogo protsessa [Burnout syndrome in students: ways of pedagogical process optimization]. Vestn. mezhdunarodnoy akademii nauk (Russkaya sektsiya). 2011; Spetsial'nyy vypusk: 26-45 (in Russian).

2. Dyuzhikova N.A., Skomorokhova E.B., Vaydo A.I. Epigeneticheskie mekhanizmy formirovaniya poststressovykh sostoyaniy [Epigenetic mechanisms in post-stress states]. Uspekhi fiziologicheskikh nauk. 2015; 46 (1): 47-75 (in Russian).

3. Lukina A.I. Pokazateli variabel'nosti serdechnogo ritma vo vremya ekzamena u studentov s raznymi profilyami motornogo dominirovaniya [Heart rate variability of students with different profiles of motor domination during exam]. Vestn. Samarskogo gosudarstvennogo universiteta. Estestvenno-nauchnaya seriya. 2012; 3/1 (94): 203-209 (in Russian).

4. Dzhebrailova T.D., Korobeynikova I.S., Rudneva L.P. Vliyanie motivatsii na spektral'nye kharakteristiki EEG i serdechnyy ritm u studentov v ekzamenatsionnoy situatsii [Motivation effect on EEG spectral power and heart rate parameters in students during examination stress]. Rossiyskiy fiziologicheskiy zhurn. im. I.M. Sechenova. 2014; 100 (9): 1076-1087 (in Russian).

5. Sviderskaya N.E. Vliyanie informatsionnogo perenasyshcheniya na kachestvo tvorcheskoy deyatel'nosti i prostranstvennuyu organizatsiyu elektroentsefalogrammy [Influence of information overload on the quality of creative activity and EEG spatial organization]. Fiziologiya cheloveka. 2011; 37 (6): 28-34 (in Russian).

6. Knyazev G.G., Sevostyanov A.N., Levin E.A. Uncertainty, anxiety, and brain oscillations. Neurosci. Lett. 2005; 387 (3): 121-125.

7. Umryukhin E.A., Dzhebrailova T.D., Korobeynikova I.I., Ivanova L.V. Elektroentsefalograficheskie korrelyaty individual'nykh razlichiy effektivnosti tselenapravlennoy deyatel'nosti studentov v ekzamenatsionnoy situatsii [EEG correlates of individual differences in performance efficiency of students during examination stress]. Zhurn. vysshey nervnoy deyatel'nosti im. I.P. Pavlova. 2005; 55 (2): 189-196 (in Russian).

8. Mikhaylova N.L., Mikheev S.V., Shkirova E.V. Rol' asimmetrii mozga v regulyatsii deyatel'nosti serdtsa i dykhaniya. Problema. Puti resheniya [The role of brain asymmetry in regulation of heart activity and breath. Problem. Ways of decision]. Saarbrucken: LAP LAMBERT Academic Publishing

GmbH & Co; 2012. 61 (in Russian).

9. Shtark M.B., Korostyshevskaya A.M., Rezakova M.V., Savelov A.A. Funktsional'naya magnitno-rezonansnaya tomografiya i neyronauki [Functional magnetic resonance imaging and neuroscience]. Uspekhi fiziologicheskikh nauk. 2012; 43 (1): 3-29 (in Russian).

10. Zhavoronkova L.A. Pravshi - levshi: mezhpolusharnaya asimmetriya elektricheskoy aktivnosti mozga [Right- and left-handers: Interhemispheric asymmetry of brain electric activity]. Krasnodar: Ekoinvest; 2009. 240 (in Russian).

11. Bragina N.N., Dobrokhotova T.A. Funktsional'nye asimmetrii cheloveka [Functional asymmetries in human]. Moscow: Meditsina; 1981. 288 (in Russian).

12. Zenkov L.R., Prityko A.G. Klinicheskaya entsefalografiya (s elementami epileptologii) [Clinical encephalography (with elements of epileptology)]. 5-e izd. Moscow: MEDpress-inform; 2012. 356 (in Russian).

13. Aftanas L.I., Pavlov S.V. Osobennosti mezhpolusharnogo raspredeleniya spektrov moshchnosti u vysokotrevozhnykh individuumov v emotsional'no-neytral'nykh usloviyakh i pri otritsatel'noy emotsional'noy aktivatsii [Peculiarities of interhemispheric EEG band power distribution in high anxiety individuals under emotionally neutral and aversive arousal conditions]. Zhurn. vysshey nervnoy deyatel'nosti im. I.P. Pavlova. 2005; 55 (3): 322-328 (in Russian).

14. Basar E., Basar-Eroglu C., Karakas S., Schurmann M. Gamma, alpha, delta, and theta oscillations govern cognitive processes. Int. J. Psychophysiol. 2001; 39 (2-3): 241-248.

15. Zarjam P., Epps J., Chen F. Characterizing working memory load using EEG delta activity: Proceedings of the 19-th European signal processing conference. 2011, aug. 29 - sept. 2. Barcelona; 2011: 1554-1558.

16. Iznak A.F., Iznak E.V., Oleychik I.V., Abramova L.I., Sorokin S.A., Stolyarov S.A. EEG-korrelyaty lobnoy disfunktsii kak prediktory otnositel'noy farmakorezistentnosti pri terapii endogennykh affektivnykh rasstroystv [EEG-correlates of frontal dysfunction as predictors of relative pharmacoresistance in treatment of endogenous affective disorders]. Zhurn. nevrologii i psikhiatrii im. S.S. Korsakova. 2014; 114 (12): 54-59 (in Russian).

17. Ogrim G., Kropotov J., Hestad K. The quantitative EEG theta/beta ratio in attention deficit/hyperactivity disorder and normal controls: sensitivity, specificity, and behavioral correlates. Psychiatry Res. 2012; 198 (3): 482-488.

18. Kostandov E.A., Cheremushkin E.A., Yakovenko I.A., Petrenko N.E. Izmeneniya al'fa-ritma pri vvedenii signalov Go/NoGo v kontekste eksperimenta s ustanovkoy na serditoe litso [Changes in the a rhythm upon introduction of Go/NoGo stimuli in the context of an experiment with a set to an angry face]. Fiziologiya cheloveka. 2014; 40 (1): 13-25 (in Russian).

19. Klimesch W., Doppelmayr M., Stadler W., Pöllhuber D., Sauseng P., Röhm D. Episodic retrieval is reflected by a process specific increase in human electroencephalographs theta activity. Neurosci. Lett. 2001; 302 (1): 49-52.

20. Gallinat J., Stotz-Ingenlath G., Lang U.E., Hergel U. Panic attacks, spike-wave activity, and limbic dysfunction. A case. J. Pharmacopsychiatry. 2003; 36 (3): 123-126.

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

21. Flo E., Steine I., Blagstad T., Gronli J., Pallesen S., Portas C.M. Transient changes in frontal alpha asymmetry as a measure of emotional and physical distress during sleep. Brain. Res. 2011; 1367: 234249.

22. Rusalova M.N. Asimmetriya al'fa-ritma pri myslennom vosproizvedenii emotsional'nykh obrazov [Alpha-rhythm asymmetry under mental reproduction of emotional images]. Asimmetriya. 2014; 8 (2): 5-20 (in Russian).

23. Pavlenko V.B., Chernyy S.V., Gubkina D.G. EEG-korrelyaty trevogi, trevozhnosti i emotsional'noy stabil'nosti u vzroslykh zdorovykh ispytuemykh [EEG-correlates of alarm, anxiety and emotional stability in adult healthy examinees]. Neyrofiziologiya. 2009; 41 (5): 400-408 (in Russian).

24. Sasaoka T., Mizuhara H., Inui T. Dynamic parieto-premotor network for mental image transformation revealed by simultaneous EEG and fMRI measurement. J. Cogn. Neurosci. 2014; 26 (2): 232-246.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.