Научная статья на тему 'Связанные с событиями потенциалы мозга при отмеривании интервалов времени человеком. П. Индивидуальные и половые различия'

Связанные с событиями потенциалы мозга при отмеривании интервалов времени человеком. П. Индивидуальные и половые различия Текст научной статьи по специальности «Психологические науки»

CC BY
222
51
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по психологическим наукам, автор научной работы — Ходанович Марина Юрьевна

Исследованы индивидуальные и половые различия связанных с событиями потенциалов мозга (ССП) 32 практически здоровых добровольцев (14 мужского, 18 женского пола) в возрасте от 18 до 24 лет. Обнаружено, что юноши и девушки используют различные стратегии выполнения моторных задач на время. Установлена зависимость точности отмеривания интервалов и характеристик ССП от латерального фенотипа, особенностей памяти и внимания.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по психологическим наукам , автор научной работы — Ходанович Марина Юрьевна

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

Event related brain potentials at measuring of time intervals by human. II. Individual and sex differences

Individual and sex differences of event-related potentials (ERPs) of 32 practically healthy volunteers (14 male, 18 female) at the age of 18-24 years were explored at presenting of two types of stimuli: 1) digits in range from 1 to 5,5 were corresponded time intervals in seconds which are to be produced by double pressing a key «space»; 2) digits in range from 0,1 up to 0,9 demanded only double pressing this key. We found male subjects mainly use strategy «mental count of seconds», which proposed as address to subjective internal time etalon before to produce of interval; it is manifest as negative changes of parietal-occipital subcomponent of P400-600. Female subjects use strategy «orientation to internal etalon», which proposed as address to longterm memory during supervised pause between pressing a key; it is manifest as negative changes of occipital subcomponent of N200-500. Also we found that subjects, who characterized by more expressed right-side senso-motor asymmetry, mainly use strategy «mental count of seconds».

Текст научной работы на тему «Связанные с событиями потенциалы мозга при отмеривании интервалов времени человеком. П. Индивидуальные и половые различия»

М.Ю. Ходанович

СВЯЗАННЫЕ С СОБЫТИЯМИ ПОТЕНЦИАЛЫ МОЗГА ПРИ ОТМЕРИВАНИИ ИНТЕРВАЛОВ ВРЕМЕНИ ЧЕЛОВЕКОМ. II. ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ И ПОЛОВЫЕ РАЗЛИЧИЯ

Работа поддержана грантами КЦФЕ № РВ 02-1.4 - 433 и РГНФ № 05-06-06021а.

Исследованы индивидуальные и половые различия связанных с событиями потенциалов мозга (ССП) 32 практически здоровых добровольцев (14 мужского, 18 женского пола) в возрасте от 18 до 24 лет. Обнаружено, что юноши и девушки используют различные стратегии выполнения моторных задач на время. Установлена зависимость точности отмеривания интервалов и характеристик ССП от латерального фенотипа, особенностей памяти и внимания.

Большинство действий, которые наш мозг контролирует ежедневно, такие как речь, вождение автомобиля, игра на музыкальных инструментах и т.д., требует точного распределения движений во времени. Для этого человек использует сформированный в течение жизни субъективный временной эталон (СЭВ), который хранится в долговременной памяти и обладает определенной устойчивостью [1]. Однако остается неясным, каковы механизмы его извлечения из долговременной памяти и как на эти процессы влияют индивидуальные и половые различия. Результаты наших исследований свидетельствуют о том, что процесс извлечения из долговременной памяти СЭВ отражается в характеристиках ССП при отмеривании и оценке интервалов времени [2, 3]. Анализ литературы и результаты наших исследований [4, 5] также показали, что восприятие интервалов времени существенно зависит от индивидуальных особенностей человека.

Н.Н. Брагина и Т.А. Доброхотова, рассматривая расстройства восприятия времени, пришли к выводу, что индивиды с преобладающим доминированием левополушарных структур мозга в большей степени ориентированы на настоящее и будущее, а лица с доминированием правополушарных структур - на настоящее и прошлое [6]. В дальнейшем аналогичная тенденция была выявлена и у практически здоровых людей [7, 8]. До конца не ясно, какое полушарие играет ведущую роль в процессе восприятия времени; имеющиеся на этот счет данные противоречивы. Преимущественная роль правого полушария в отсчете текущего времени показана Л.Я. Балоновым [9]. С другой стороны, исследованиями В.А. Москвина установлено, что наличие в профиле межполушарной асимметрии правополушарных признаков увеличивает ошибку восприятия объективного времени [8]. В работах Э.А. Костандова также выявлено преимущество левого полушария при восприятии коротких интервалов времени [10]. Результаты наших исследований свидетельствуют о том, что преимущество того или иного полушария при обработке мозгом информации о временных параметрах стимулов существенно зависит от способа шкалирования интервалов времени. Так, например, амплитуда волны Р2(Р3а) при запоминании ритма и отмеривании интервалов времени была достоверно больше в правом полушарии, а при воспроизведении и узнавании длительности сигналов - в левом. Установлена также зависимость компонентов N1, медленной волны, моторного потенциала от сенсомоторной асимметрии при восприятии ритма и воспроизведении интервалов времени [4].

По данным В.А. Москвина, немаловажную роль в адекватном отражении времени играют такие когнитивные процессы, как память и внимание [8]. Однако в доступной литературе отсутствуют сведения о том, как именно индивидуальные показатели памяти и внимания влияют на восприятие интервалов времени.

Выявлены также половые различия в характере временной перцепции. Немногочисленные работы, посвященные влиянию фактора пола на восприятие времени, в целом свидетельствуют об учащении хода «внутренних часов» у женщин по сравнению с мужчинами. Так, в исследованиях В.А. Москвина и В.В. Поповича [7] показано, что женщины более склонны переоценивать и недоотмеривать объективно заданные интервалы времени, а мужчины, напротив, более склонны недооценивать и переотмеривать их. В работах Э.Б. Арушаняна с соавт. [11, 12] отмечается большая величина индивидуальной минуты у мужчин по сравнению с женщинами. Результаты наших исследований свидетельствуют о том, что индивидуальные особенности человека отражаются в характеристиках ССП при восприятии времени. Так, были обнаружены взаимосвязи изменений ССП при восприятии ритма с уровнем интеллекта, экстраверсии и нейротизма [4].

Однако этих исследований явно недостаточно, чтобы с уверенностью судить о влиянии фактора пола и индивидуальных особенностей на процессы отсчета времени. Поэтому целью работы стало изучение индивидуальных и половых различий процессов актуализации долговременной памяти при отмеривании интервалов времени.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объект исследования. В исследованиях приняли участие 32 практически здоровых добровольца, (14 мужского и 18 женского пола) в возрасте от 18 до 28 лет, учащиеся томских вузов. Испытуемый располагался в удобном кресле в слабоосвещенной звукоизолированной камере. Работа испытуемых оплачивалась.

Стимулы и задача. В ходе эксперимента испытуемому на экране монитора предъявлялись цифры в диапазоне 0,1-5,5. На стимулы типа А (числа больше или равны 1) испытуемый получал инструкцию отмеривать интервал времени в секундах двойным нажатием на клавишу «пробел», на стимулы типа Б (числа меньше 1) - делать простое двойное нажатие на клавишу «пробел» сразу после исчезновения цифры с экрана. Последовательность стимулов задавалась способом, описанным в [17].

Психологическое тестирование. В ходе психологического обследования испытуемым предлагались следующие тесты:

- «Память на числа» в слуховом и зрительном вариантах для исследования кратковременной (опрос проводился сразу после предъявления чисел) и долговременной (опрос проводился через 1-2 дня) памяти [13];

- тест на внимание (корректурная проба Анфимова), позволяющий оценить объем и концентрацию внимания [13];

- стандартные тесты для выявления ведущей руки (анкета для оценки мануального предпочтения), ведущей ноги (тесты «Колено на колено», «Перекрест голеней и стоп», «Толчковая нога в прыжках», «Точная нога в футболе»), ведущего глаза (тесты «Дырочка в карте», тест с карандашом), ведущего уха («Разговор по телефону», «Прислушивание») [14];

- дихотическое прослушивание для выявления доминантного в отношении речи полушария [15].

Регистрация электрофизиологических показателей и выделение связанных с событиями потенциалов осуществлялись способом, описанным в [17].

Статистическая обработка данных проводилась с помощью пакета прикладных программ Statistica 6.0. Для анализа показателей точности отмеривания и пространственного распределения амплитуд компонентов ССП использовали факторный анализ (метод главных компонент). Оценку достоверности различий между ССП проводили поточечно с использованием непараметрических критериев: критерия парных сравнений Вилкоксона для оценки достоверности различий реакции ССП на стимулы типа А и Б, двухвыборочного критерия Колмагорова-Смирнова для оценки межгрупповых различий и дисперсионного анализа (ANOVA) для оценки половых различий. Для оценки значимости корреляционных связей показателей точности отмеривания, компонентов ССП и индивидуальных особенностей вычисляли непараметрический ранговый коэффициент корреляции Спирмена.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Результаты точности отмеривания интервалов времени, а также различий ССП на цифры, которые в одном случае соответствовали интервалу времени для отмеривания, в другом - требовали от испытуемого простой моторной реакции (двойное нажатие на клавишу), обсуждаются в [17]. Основным итогом этих результатов стало выделение компонентов P400-600 в ССП на зрительный стимул (цифру) и N200-500 в ССП на первое нажатие на клавишу при отмеривании интервала. С помощью факторного анализа для P400-600 выделены пространственно различные субкомпоненты P400-1 (отведения F3, C3) и P400-2 (отведения P3, P4, O1, O2), для N200-500 - субкомпоненты N200-1 (отведение О2) и N200-2 (отведения С3, С4, Р3, Р4). Удельные веса (factor scores) выделенных факторов для каждого из испытуемых включались в корреляционный и дисперсионный анализ для исследования влияния индивидуальных и половых различий на характеристики ССП.

Влияние пола испытуемых на точность отмеривания и характеристики ССП. С помощью дисперсионного анализа обнаружено, что юноши отмеривали бо-

лее продолжительные интервалы времени, чем девушки (значимый главный эффект влияния фактора пола на длительность отмериваемых интервалов Б(1, 25) = 7,8560; р = 0,00964), и эти различия более выражены на длительных интервалах - от 3 до 5,5 с (значимый эффект взаимодействия факторов пола и длительности заданных эталонных интервалов Б(9, 225) = 2,4821; р = 0,01014) (рис. 1).

Юноши показали достоверно больший латентный период (ЛП) моторного ответа, чем девушки: 498,42±64,90 и 358,19±44,61 мс соответственно. Установлено, что юноши отмеривали интервалы менее стабильно, чем девушки, о чем свидетельствует большая вариабельность отмеривания для интервалов 3-5,5 с (р<0,05-0,01) (таблица).

Обнаружены достоверные половые различия амплитуды компонента N200-500 в интервале между первым и вторым нажатием на клавишу при отмеривании: в отведениях С3, С4, Р3, Р4, О1 и О2 амплитуда этого компонента была больше у девушек по сравнению с юношами (р<0,05-0,001) как для N200-1, так и для N200-2. С помощью дисперсионного анализа установлено, что эти различия были наибольшими в затылочных отведениях (рис. 2), что подтверждается значимым эффектом взаимодействия факторов области отведения и пола испытуемых. Наблюдалась тенденция к уменьшению амплитуды субкомпонента Р400-2 у юношей по сравнению с девушками (р<0,1).

Влияние индивидуальных показателей памяти и внимания на точность отмеривания и характеристики ССП. Исследованы корреляционные связи между точностью отмеривания и показателями памяти. Оказалось, что более продолжительные интервалы времени отмеривали испытуемые с лучшими показателями кратковременной и долговременной слуховой и зрительной памяти (г = 0,40-0,48; р<0,05-0,01). Эти же испытуемые менее стабильно воспроизводили интервалы времени (г = 0,40-0,51; р<0,05-0,01) и показали больший ЛП моторного ответа (г = 0,40; р<0,05). Обнаружены корреляционные связи между показателями памяти и компонентами ССП. У испытуемых с высокими показателями кратковременной и долговременной зрительной памяти наблюдалась большая амплитуда N200-1 (г = 0,37-0,44; р<0,05). Показатели объема и концентрации внимания оказались в меньшей степени связанными с точностью отмеривания и с характеристиками ССП. Значимых корреляционных связей показателей внимания с точностью отмеривания не обнаружено. У лиц с лучшими показателями концентрации внимания наблюдалась более высокая амплитуда субкомпонента Р400-1 (г = 0,40; р<0,05).

Влияние индивидуальных показателей сенсомотор-ной асимметрии на точность отмеривания и характеристики ССП. Проанализирована связь латерального фенотипа с точностью отмеривания интервалов. Лица с более выраженной правосторонней сенсомоторной асимметрией (правая ведущая рука и глаз) и левым доминантным в отношении речи полушарием показали менее стабильное отмеривание интервалов времени (г = -0,40-0,49; р<0,05-0,01). У этих же лиц наблюдались менее высокие амплитуды компонента Р400-2 (г = -0,57; р<0,001).

Рис. 1. Зависимость точности отмеривания интервалов времени от пола испытуемых.

Вверху - влияние пола испытуемых на величину субъективного временного эталона, результаты дисперсионного анализа. Внизу - влияние пола испытуемых на вариабельность отмеривания интервалов времени, звездочками отмечены значимые различия (р<0,05-0,01 по критерию Колмагорова-Смирнова)

Субкомпоненты Р400-600 и N200-500 ССП при отмеривании интервалов времени, выделенные с помощью факторного анализа, их корреляционные связи с индивидуальными особенностями

и половые различия амплитуд этих компонентов

Компоненты ССП Р400-600 на зрительный стимул N200-500 на первое нажатие

Субкомпоненты Р400-1 Р400-2 N200-1 N200-2

Отведения с факторными нагрузками >0,7 Б3, С3 Р3, Р4, 01, 02 С3, С4, Р3, Р4 02

Корреляции с инд. особенностями и полом Зрительная память 0,44*

Правосторонняя асимметрия -0,57***

Концентрация внимания 0,40*

Пол р<0,1 (у юношей тенденция к уменьшению ампл.) *(у девушек ампл. больше) ***(у девушек ампл. больше)

Примечание. Звездочками отмечена значимость различий между группами (критерий Колмагорова-Смирнова) либо корреляционных связей (коэффициент корреляции Спирмена).

* - р<0,05; ** - р<0,01; *** - р<0,001.

Рис. 2. Зависимость значения амплитуды ССП на первое нажатие на клавишу при отмеривании интервалов от пола испытуемых. Вверху - половые различия разностных ССП (отмеривание минус простое двойное нажатие на клавишу) на зрительный стимул и первое нажатие на клавишу, отведение О2. Внизу - зависимость амплитуды компонента N200-500 от пола испытуемых, результаты дисперсионного анализа

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

На основании корреляционных связей теменнозатылочного субкомпонента Р400-2 и правополушарного затылочного субкомпонента N200-1 с показателями точности отмеривания интервалов и ЛП моторного ответа [17] предлагается гипотеза, согласно которой при отмеривании интервала времени человек может использовать две стратегии выполнения моторного акта на время: «мысленный отсчет секунд» и «ориентация на внутренний эталон» [17]. Стратегия «мысленный отсчет секунд» предполагает обращение к субъективному секундному эталону при подготовке моторного акта и характеризуется более негативным субкомпонентом Р400-2 на этом этапе. Стратегия «ориентация на внутренний эталон» предполагает обращение к субъективному временному эталону в контролируемой паузе между нажатиями на клавишу при отмеривании интервала и характеризуется более негативным субкомпонентом N200-1.

Согласно предложенной гипотезе юноши как раз в большей степени использовали стратегию «мысленный отсчет секунд», а девушки - стратегию «ориентация на внутренний эталон». Об этом свидетельствуют как половые различия показателей точности отмеривания (больший ЛП, более продолжительные интервалы времени и меньшая стабильность отмеривания у юношей по сравнению с девушками), так и различия ССП (увеличение амплитуды N200-500 и тенденция к уменьшению амплитуды Р400-600 у юношей). Различия главным образом

связаны с разным участием правого полушария в осуществлении данного вида деятельности. Многочисленные исследования, посвященные анализу межполушар-ных различий при выполнении задач на запоминание, свидетельствуют о наличии половых различий, связанных с более быстрым и более точным запоминанием и воспроизведением женщинами невербальной, образной информации. К такому типу информации может быть отнесено формирование и воспроизведение субъективного эталона времени. Связанные с полом различия при выполнении подобных задач связаны главным образом с работой правого полушария [16].

Обнаружена отрицательная корреляционная связь субкомпонента Р400-2 с преобладанием правосторонней сенсомоторной асимметрии. Вероятно, лица с более выраженной правосторонней асимметрией («левополушарные») в большей степени должны использовать при отмеривании интервалов стратегию «мысленный отсчет секунд», т.е. процесс вспоминания субъективной секунды у этих лиц предшествует моторному акту, чем и объясняется отрицательная корреляционная связь с Р400-2. Это предположение подтверждается результатами точности отмеривания: лица с более выраженной правосторонней сенсомоторной асимметрией показали менее стабильное отмеривание интервалов, что также должно соответствовать стратегии «мысленный отсчет секунд».

«Моторный» субкомпонент Р400-2 оказался связанным положительной корреляционной связью с показателем концентрации внимания, что, вероятно, соответствует лучшей подготовке моторного акта испытуемы-

ми, способными сконцентрироваться. Способность к лучшей концентрации внимания, однако, не повлияла на точность отмеривания.

Не совсем понятными представляются связи точности отмеривания и компонентов ССП с показателями памяти. Установлено, что лучшие показатели кратковременной и долговременной памяти связаны с отмериванием более продолжительных интервалов, менее стабильным воспроизведением интервалов и большим ЛП моторного ответа, что, согласно нашей гипотезе, должно соответствовать стратегии «мысленный отсчет секунд». По-видимому, используемый нами тест «память на числа» как раз выявил испытуемых, способных к лучшему запоминанию знаково-символьной, а не образной информации. Тогда можно было ожидать меньшую амплитуду Р400-2 и большую амплитуду N200-2 для этой группы лиц. Обнаруженное увеличение амплитуды N200-1 не соответствует предложенной гипотезе. Для более детального анализа полученных корреляци-

онных связей, вероятно, необходимо использование двух типов тестов, позволяющих оценить запоминание как знаково-символьной, так и образной информации.

Таким образом, при отмеривании интервалов юноши в большей степени используют стратегию «мысленный отсчет секунд», которая предполагает обращение к СЭВ до отмеривания и отражается в негативных изменениях компонента Р400-600 в теменнозатылочных областях. Девушки в большей степени используют стратегию «ориентация на внутренний эталон», которая предполагает обращение к СЭВ во время контролируемой паузы между нажатиями на клавишу и отражается в негативных изменениях компонента N200-500 в затылочных областях. Установлено, что испытуемые с более выраженной правосторонней сен-сомоторной асимметрией преимущественно используют стратегию «мысленный отсчет секунд». Эти закономерности находят свое отражение как в показателях точности отмеривания, так и в характеристиках ССП.

ЛИТЕРАТУРА

1. ФонсоеаН.А., ШестоеаИ.А. Восприятие околосекундных интервалов времени // Биологические науки. 1988. № 3. С. 59-72.

2. Ходаноеич М.Ю., Бушое Ю.В., Иеаное А.С., Рябова Г.А., Вячистая Ю.В. Отражение процессов актуализации долговременной памяти при

отмеривании интервалов времени в характеристиках, связанных с событиями потенциалов мозга у человека // Электронный журнал «Исследовано в России». 2004. № 136. С. 1475-1484.

3. Ходаноеич М.Ю., Бушое Ю.В., Вячистая Ю.В. Процессы актуализации долговременной памяти при отмеривании интервалов времени у

человека // Вестник ТГПУ. 2006. Сер. «Психология». Вып. 2(53). С. 9-14.

4. Ходаноеич М.Ю. Анализ связанных с событиями потенциалов мозга при восприятии околосекундных интервалов времени человеком: Авто-

реф. дис. ... канд. биол. наук. Томск, 2000.

5. Бушое Ю.В., Ходаноеич М.Ю., Иеаное А.С., Рябоеа Г.А. ЭЭГ-корреляты точности воспроизведения временных интервалов // Физиология

человека. 2003. Т. 29, № 4. С. 189-191.

6. Брагина Н.Н., Доброхотоеа Т.А. Функциональные асимметрии человека. М.: Медицина, 1981. 288 с.

7. Москеин В.А., Попоеич В.В. Нейропсихологические аспекты исследования временной перцепции у здоровых лиц // I Международная конфе-

ренция памяти А.Р. Лурия: Сб. докл. / Под ред. Е.Д. Хомской, Т.В. Ахутиной. М.: Изд-во РПО, 1998. С. 160-166.

8. Москеин В.А. Проблема связи латеральных профилей с индивидуальными различиями человека: Автореф. дис. ... д-ра психол. наук. Орен-

бург, 2002.

9. Балоное Л.Я., Деглин В.Л., Кауфман Д.А., Николаенко Н.Н. О функциональной специализации больших полушарий мозга человека в отно-

шении восприятия времени // Фактор времени в функциональной организации деятельности живых систем / Под ред. Н.И. Моисеевой. Л., 1980. С. 119-124.

10. Костандое Э.А., Генкина О.А., Захароеа Н.Н., Иеащенко О.И., Погребинский С.А. Латерализация восприятия коротких интервалов времени и вызванная активность у человека // Журнал высшей нервной деятельности. 1984. Т. 34, № 4. С. 627-634.

11. Арушанян Э.Б., Мастягина О.А., Мастягин С.С., Попоеа А.П. Половые различия в субъективном восприятии времени и чувствительности людей к противотревожным средствам // Физиология человека. 2005. Т. 31, № 6. С. 126-130.

12. Арушанян Э.Б., Байда О.А., Мастягин С.С., Попоеа А.П., Шикина И.Б. Влияние кофеина на субъективное восприятие времени здоровыми людьми в зависимости от различных факторов // Физиология человека. 2005. Т. 31, № 6. С. 126-130.

13. Психологические тесты / Под ред. А.А. Карелина. М.: ВЛАДОС, 2002. Т. 2. 248 с.

14. Леутин В.П., Николаееа Е.И. Психофизиологические механизмы адаптации и функциональная асимметрия мозга. Новосибирск: Наука, 1988. 193 с.

15. Кок Е.П., Кочергина В.С., Якушееа Л.В. Определение доминантности полушария при помощи дихотического прослушивания речи // Журнал высшей нервной деятельности. 1971. Т. 21. С. 1012.

16. Вольф Н.В. Половые различия функциональной организации процессов полушарной обработки речевой информации. Ростов н/Д: Изд-во ООО «ЦВВР», 2000. 240 с.

17. Ходаноеич М.Ю., Есипенко Е.А. Связанные с событиями потенциалы мозга при отмеривании времени человеком. I. Различные стратегии выполнения моторных задач на время // Вестник ТГУ. 2007. № 298. С. 231-236.

Статья поступила в редакцию журнала 13 ноября 2006 г., принята к печати 20 ноября 2006 г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.