CC BY
109
СТАТЬИ ПОБЕДИТЕЛЕЙ КОНКУРСА МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ НИИ ФИЗИОЛОГИИ
УДК 612.821+612.822.3
ВЗАИМОСВЯЗЬ ФОНОВОЙ БИОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ ГОЛОВНОГО МОЗГА С ЛИЧНОСТНЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ И СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ РЕАКТИВНОСТЬЮ НА ЭМОЦИОНАЛЬНЫЙ ВЫЗОВ
Наталия Владимировна РЕВА, Владимир Викторович КОРЕНЕК, Сергей Валентинович ПАВЛОВ
НИИ физиологии СО РАМН 630117, г. Новосибирск, ул. Тимакова, 4
Понимание причин индивидуальных различий в эмоциональном поведении и их последствий, связанных с уязвимостью к индуцированным стрессом заболеваниям, является важнейшей задачей дифференциальной психофизиологии. На основе комплексного анализа индивидуальных показателей спектров мощности фоновой электроэнцефалограммы (ЭЭГ) и эмоциональной реактивности артериального давления у здоровых людей были выявлены три типа нейровисцеральных взаимоотношений с ассоциированными личностными конструктами: (1) высокоамплитудная фоновая ЭЭГ и низкая эмоциональная реактивность артериального давления (АД) в сочетании с эмоционально-стабильным личностным профилем; (2) низкоамплитудная ЭЭГ и высокая реактивность АД в сочетании с повышенными показателями выражения гнева; (3) низкоамплитудная ЭЭГ и низкая реактивность АД, сопровождающиеся повышенными показателями выражения гнева, личностной тревожности, депрессии, алекситимии и негативной эмоциональности, наряду со сниженной экстраверсией, относительным дефицитом системы активации поведения и ухудшением эмоционального воображения. Обсуждается соответствие полученного результата представлениям о связи устойчивых индивидуальных характеристик с наследственно определяемыми «аппаратными» («hardware») свойствами мозга.
Ключевые слова: фоновая ЭЭГ, сердечно-сосудистая реактивность, личностные характеристики, эмоциональная реакция, артериальное давление, гипертония, стресс, нейровисцеральная интеграция.
К настоящему времени показано, что фоновая электроэнцефалограмма (ЭЭГ) обладает высокой индивидуальной специфичностью спектральных характеристик и их инвариантностью во времени [1—3]. Отражая электрическую активность коры мозга и подкорковых структур (включая и лимбическую систему), ЭЭГ является функциональным интегративным показателем, характеризующим базовые «аппаратные» («hardware») свойства мозга и его способности к обработке информации [4, 5]. Генетические исследования показали, что у взрослых людей спектр мощности ЭЭГ покоя наследуется как единый фактор, значения наследуемости в различных диапазонах составляют 76—89 % [2, 6]. Высокая «индивидуальность» фоновой ЭЭГ предполагает отражение в ее структуре личностных характеристик индивида и его склонности к эмоциональному реагированию. Сравнительно немногочисленные на данный момент исследования фоновой ЭЭГ и личности в целом свидетельствуют, что лица с высокоамплитудной ЭЭГ характеризуются более стабильными эмоциональноповеденческими характеристиками, чем люди с низкоамплитудной ЭЭГ [7—10]. Так, в исследовании Tran с соавторами [7] у мужчин в большин-
стве отведений были обнаружены положительные корреляции дельта- и тета-мощности ЭЭГ с показателями экстраверсии и отрицательные корреляции альфа- и бета-мощности с показателями нейротизма. Снижение абсолютных значений мощности ЭЭГ в дельта-, тета- и бета-диапазонах наблюдается при социальной фобии, сопровождающейся высокой тревогой и депрессией [8], а низкоамплитудный вариант альфа-активности (определяемый в стандартном широком диапазоне) связан с подтипом алкогольной зависимости у мужчин, сочетающимся с высоким уровнем личностной тревожности и/или антисоциальным поведением [9, 10].
Согласно современным гипотезам, лица с повышенной сердечно-сосудистой реактивностью (ССР) в условиях частой и/или продолжительной экспозиции стрессирующим событиям склонны к развитию артериальной гипертонии и ишемической болезни сердца [11, 12]. Повышенная ССР проявляется в мотивационно значимых для человека ситуациях, требующих комплексного адаптивного эмоционально-когнитивного ответа. При этом эффективность поведения связана с положительными или отрицательными эмоциональными
Рева Н.В. — к.б.н., ст.н.с. лаборатории психофизиологии, e-mail: n.v.reva@physiol.ru Коренек В.В. — н.с. лаборатории психофизиологии, e-mail: v.v.korenyok@physiol.ru Павлов С.В. — к.м.н., ст.н.с. лаборатории психофизиологии, e-mail: pavlov@physiol.ru
ожиданиями и последствиями. ССР характеризуется достаточно высокой инвариантностью во времени и также рассматривается как устойчивая индивидуальная характеристика [13]. Предполагается, что существуют три уровня возникновения индивидуальных различий в ССР: 1) кортиколимбический когнитивно-эмоциональный, связанный с осознаваемой оценкой внешних событий и формированием личностных стратегий адаптивного поведения; 2) гипоталамус и структуры ствола мозга, определяющие амплитуду и динамику ССР вне зависимости от когнитивно-эмоциональных факторов; 3) резистивные особенности сосудистой стенки и состояние эндотелия [14]. Данные психологических исследований [15] показывают, что такие личностные характеристики, как враждебность и агрессивность, характерные для поведения типа «А» [16], связаны с усиленной ССР на стрессор, в то время как тревожность, нейротизм или негативная эмоциональность, характерные для поведения типа «Б» [17], связаны со сниженной ССР и замедлением восстановления после действия стрессора. Однако данные о связи ССР с показателями фоновой биоэлектрической активности головного мозга практически отсутствуют.
В единичном исследовании, проведенном в нашей лаборатории, обнаружена достоверная взаимосвязь между реактивностью среднего артериального давления (СрАД) при эмоциональном воображении и спектральной мощностью фоновой ЭЭГ — испытуемые с низкой ССР по сравнению с испытуемыми с высокой ССР характеризовались более высокими уровнями мощности в дельта-, тета- и альфа-диапазонах диффузно по всему корковому плану [18]. Полученный результат согласуется с представлениями об ассоциации фоновых характеристик осцилляторной активности мозга с устойчивыми индивидуальными особенностями эмоционально-когнитивных и соматических реакций. Однако различия по личностным стратегиям эмоционального поведения между группами с высокой и низкой ССР не были обнаружены. Между тем, в этой же работе наблюдались индивиды, у которых низкая мощность фоновой ЭЭГ сочеталась со средней или сниженной ССР, что указывает на нелинейные взаимоотношения между изучаемыми характеристиками.
Целью настоящего исследования явилась оценка индивидуальной вариабельности сопряжений спектров мощности фоновой ЭЭГ с личностными характеристиками эмоциональной реактивности и ССР на эмоционально-когнитивные стрессоры. Для классификации использовался весь спектр мощности ЭЭГ покоя, что согласуется с современными генетическими исследованиями осцилляторной структуры ЭЭГ [2, 6]. В качестве инструмента оценки эмоциональной ССР использовалась модель эмоционального воображения,
которая является одной из наиболее адекватных в подобного рода исследованиях, поскольку позволяет каждому испытуемому выбрать наиболее волнующий его контекст [13, 14].
Материал и методы
Испытуемые. Вэкспериментепринималиучастие 49 праворуких мужчин (возраст: 27,24 ± 1,17 лет; индекс массы тела: 23,63 ± 0,62 кг/м2; систолическое АД: 125,91 ± 1,79 мм рт. ст.; диастолическое АД: 76,16 ± 1,32 мм рт. ст.). Никто из испытуемых не имел в анамнезе сердечно-сосудистых и психических заболеваний. За 48 часов до исследования испытуемые воздерживались от интенсивной физической нагрузки, приема кофе и алкоголя. На исследование было получено разрешение этического комитета НИИ физиологии СО РАМН.
Процедура эксперимента и субъективный отчет. Перед началом исследования испытуемые заполняли стандартизованные анкеты и психологические опросники. После наложения электродов и адаптации к процедуре исследования (в течение 15 мин) производилась регистрация состояния физиологического покоя при открытых и закрытых глазах (ОГ и ЗГ соответственно) по следующей схеме: ОГ (90 с), ЗГ (90 с), ОГ (90 с), ЗГ (180 с). Далее испытуемым предлагалось вспомнить из своего недавнего прошлого и последовательно воспроизвести из памяти ситуации межличностных взаимодействий, связанных с сильным переживанием эмоций гнева (сценарий «Гнев») и радости (сценарий «Радость»). Начало эффективного воспроизведения эмоциональной ситуации индицировалось испытуемым с помощью поднятия указательного пальца правой руки. Через 110 сек. оператор давал команду о прекращении воспроизведения образов. Порядок воспроизведения ситуаций был сбалансирован между всеми испытуемыми. Перерыв между двумя воспроизведениями составлял 5 мин.
Для оценки эффективности воспроизведения ситуаций использовались 9-балльные шкалы с факторами «Легкость» и «Отчетливость». Интенсивность переживания эмоций оценивали посредством 9-балльных шкал дискретных эмоций с факторами «Грусть», «Страх», «Тревога», «Радость», «Гнев», «Презрение». Дополнительно в конце исследования испытуемые в свободной форме кратко описывали содержание воспроизведенных ситуаций для возможности контроля адекватности сценария.
Регистрация ЭЭГ покоя. ЭЭГ высокого разрешения (62 канала, полоса пропускания 0,3—120,0 Гц, 6 дБ, > 12 дБ/октаву) регистрировали монополярно с помощью программы «BrainProduct Acquisition 1.1» и многоканального усилителя «QuickAmp» («Brain-Products GmBh», Германия) и модифицированной 64-канальной шапочки со встроенными Ag/AgCl
8 8 1 17
4 6 9 19
4 2 7 13
16 16 17 49
рост мощности фоновой ЭЭГ
рост ЛСрАД
Рис. 1. Распределение испытуемых по группам в зависимости от реактивности СрАД при эмоциональном воображении и характеристик ЭЭГ покоя.
Здесь и на рис. 2—4:
■ — НРВМ (низкая ССР / высокая мощность ЭЭГ);
■ — НРНМ (низкая ССР / низкая мощность ЭЭГ);
■ — ВРНМ (высокая ССР / низкая мощность ЭЭГ);
— ВРВМ (высокая ССР / высокая мощность ЭЭГ)
электродами («QuikCap», «NeuroSoft Inc.», США). Референтный электрод располагался на кончике носа, заземляющий — в центре лба. Поддерживалось сопротивление < 5 Ш. Для контроля глазодвигательных артефактов регистрировались вертикальная и горизонтальная электроокулограммы. С помощью метода анализа независимых компонент («Independent Components Analysis») выполнялась коррекция глазодвигательных, миографических и других артефактов. Дополнительно проводилась визуальная инспекция остаточных артефактов. Без-артефактные фрагменты ЭЭГ покоя при ОГ и ЗГ разделялись на эпохи длиной 2 с перекрытием 50 % и подвергались быстрым преобразованиям Фурье с использованием окна Парзена. Для каждого испытуемого, каждого экспериментального условия и каждого ЭЭГ-канала полученные значения мощности усреднялись в пределах дельта- (2—4 Гц), тета-1 - (4—6 Г ц), тета-2- (6—8 Гц), альфа-1- (8—10 Гц),
альфа-2- (10—12 Гц), альфа-3- (12—14 Гц), бета-1- (14—20 Гц), бета-2- (20—30 Гц) и гамма-частотных (30—45 Гц) полос и подвергались логарифмированию для нормализации распределения. Затем в целях упрощения дальнейшего анализа данные по 62 каналам усреднили, сформировав интегративные показатели для каждого диапазона.
Регистрация сердечно-сосудистых показателей. Значения систолического (мм рт. ст.), диастолического (мм рт. ст.) и среднего (мм рт. ст.) артериального давления, частоты сердечных сокращений (уд/мин) ударного объема (мл/c), сердечного выброса (л/м) и общего периферического сопротивления сосудов (мм рт. ст./мл) регистрировались в покое и во время воображения эмоциональных сценариев. Запись «поударных» («beat-by-beat») сердечно-сосудистых показателей осуществлялась с помощью микроманжетки, закрепленной на средней фаланге третьего пальца левой руки, и стационарного монитора «Finometer™» («Finapres Medical Systems», Нидерланды). Off-line анализ проводился с использованием программы «Beat-scope 1.1». Для каждого испытуемого сначала рассчитывались усредненные значения указанных показателей для состояния покоя (усреднено для ЗГ и ОГ), а также для сценариев «Гнев» и «Радость». Затем рассчитывались реактивности по отношению к состоянию покоя.
Психометрия. Психологические характеристики испытуемых оценивались с помощью следующих опросников: опросник личностной и ситуативной тревожности Спилбергера (STAI); опросник депрессии Бека (BDI); Торонтская шкала алексити-мии (TAS-26); шкала социальной желательности Марлоу — Крауна (MCSDS); опросник личностной и ситуативной гневливости Спилбергера (STAXI); опросник личности Айзенка (EPQ); шкала позитивного и негативного аффекта (PANAS-trait); опросник систем активации (САП) и торможения поведения (СТП) Карвера и Уайта (BIS/BAS).
18-н- 162 14*12-1 10-
t=L
<
&
<
8-
6-
4-
2-
0
НРВМ НРНМ ВРНМ
Рис. 2. А. Различия групп по спектральным характеристикам фоновой ЭЭГ (усреднено для состояния покоя с открытыми и закрытыми глазами). Б. Различия групп по реактивности среднего АД при воображении радости и гнева (усреднено для двух эмоциональных сценариев)
Статистическая обработка данных проводилась в пакете «81аи!з11са 7.0». Применялись кластерный и дисперсионный анализы, а также плановые сравнения (тест Стьюдента).
Формирование групп происходило в три этапа. Сначала вся выборка была разделена на нижний, средний и верхний процентили по показателю реактивности среднего АД (усреднено для сценариев радости и гнева). Затем испытуемые были распределены на три кластера в соответствии со спектральными характеристиками ЭЭГ покоя (для кластерного анализа использовались показатели мощности ЭЭГ в 9 частотных диапазонах, указанных в разделе «Материал и методы»). Результаты классификации испытуемых на основе реактивности СрАД и комплексной характеристики фоновой ЭЭГ представлены на рисунке 1. При этом оказалось, что испытуемые с высокой реактивностью СрАД (за исключением одного человека) обнаруживают низкие и средние, но не высокие, значения мощности фоновой ЭЭГ в широком диапазоне частот, а испытуемые с высокой мощностью ЭЭГ демонстрируют низкую и среднюю, но не высокую реактивность СрАД. Поэтому после объединения ячеек со средней и низкой выраженностью признаков (т. е. реактивности СрАД и мощности фоновой ЭЭГ), для дальнейшего статистического анализа были сформированы следующие группы: НРВМ (низкая ДСрАД — высокая мощность ЭЭГ, п = 16), НРНМ (низкая ДСрАД — низкая мощность ЭЭГ, п = 16), ВРНМ (высокая ДСрАД — низкая мощность ЭЭГ, п = 16), ВРВМ (высокая ДСрАД — высокая мощность ЭЭГ, п = 1, группа не сформирована).
Результаты
Возраст, индекс массы тела, сердечно-сосудистые показатели перед экспериментом и в покое. По данным 1-факторных АКОУА с фактором ГРУППА (ГР 3: НРВМ, НРНМ, ВРНМ), не было обнаружено достоверных различий по возрасту, индексу массы тела, систолическому и диастолическому АД перед началом эксперимента, а также по всем исследованным сердечно-сосудистым показателям (включая СрАД) в состоянии физиологического покоя.
Характеристики ЭЭГ в состоянии покоя. По данным 3-факторного ANOVA мощности фоновой ЭЭГ с факторами ГР (3), Экспериментальное Условие (ЭУ 2: ОГ, ЗГ) и ПОЛОСА (9: дельта, тета-1, тета-2, альфа-1, альфа-2, альфа-3, бета-1, бета-2 и гамма), были выявлены эффект фактора ГР ^(2,45) = 63,66; р < 0,0001) и взаимодействие факторов ГР х ПОЛОСА ^(16,360) = 11,90; р < 0,0001). НРВМ характеризовались наиболее высокими показателями мощности по сравнению с НРНМ (дельта-бета-1 все р < 0,0003, бета-2 р < 0,01) и ВРНМ (дельта-бета-1 все р < 0,001), тогда как различия между НРНМ и ВРНМ выявились
только в тета-2-диапазоне (р < 0,0253) с меньшими значениями мощности у НРНМ (рис. 2А).
Реактивность СрАД при эмоциональном воображении. По данным 2-факторного ANOVA для реактивности СрАД с факторами ГР (3) и Знак Эмоции (ЗЭ 2: Гнев, Радость), достоверным оказался только эффект фактора ГР (F(2,45) = 44,60; p < 0,0001). Реактивность СрАД у ВРНМ была выше, чем у НРНМ (p < 0,0001) и НРВМ (p < 0,0001); между НРНМ и НРВМ различий не было (рис. 2Б).
Личностные характеристики. Различия по личностным характеристикам оценивали с помощью 1-факторных ANOVA с фактором ГР (3) или 2-факторных с факторами ГР (3) и Шкала (ШК: 2). STAI (ГР: F(2,45) = 5,07; p < 0,0103). НРНМ характеризовались повышенными значениями личностной тревожности относительно НРВМ (p < 0,0015) и ВРНМ (p < 0,0177), НРВМ и ВРНМ не различались между собой (рис. 3А). BDI (ГР: F(2,45) = 3,52; p < 0,0380). НРНМ характеризовались повышенными уровнями депрессии относительно НРВМ (p < 0,0145), различия между НРНМ и ВРНМ не достигли достоверности (p < 0,122), НРВМ и ВРНМ также не различались между собой (рис. 3Б). TAS-26 (ГР: F(2,45) = 5,73; p < 0,0060). НРНМ характеризовались повышенными уровнями алекситимии относительно НРВМ (p < 0,0050) и ВРНМ (p < 0,0116), НРВМ и ВРНМ не различались между собой (рис. 3В). MCSD. Межгрупповые различия не выявлены. STAXI (ГР: F(2,45) = 4,19; p < 0,0214). НРВМ характеризовались более низкими значениями выражения гнева, чем НРНМ (p < 0,0181) и ВРНМ (p < 0,0213), НРНМ и ВРНМ не различались между собой (рис. 3Г). При этом пониженные значения у НРВМ обнаруживаются для обеих направленностей гнева (рис. 3Д, 3Е). EPQ (ГР: F(2,45) = 4,88; p < 0,0121). НРНМ характеризовались наименьшими значениями экстраверсии относительно НРВМ (p < 0,0135) и ВРНМ (p < 0,0047), НРВМ и ВРНМ не различались между собой (рис. 3Ж). PANAS-trait (ГР х ШК: F(2,45) = 3,97; p < 0,0258). НРНМ характеризовались ослаблением преобладания положительной эмоциональности над отрицательной по сравнению с НРВМ (p < 0,0383) и ВРНМ (p < 0,0273), НРВМ и ВРНМ не различались между собой (рис. 3Э). BIS-BAS (ГР х ШК: F(2,45) = 3,16; p < 0,0520). НРНМ характеризовались ослаблением преобладания BAS над BIS по сравнению с ВРНМ (p < 0,0258), различия между НРНМ и НРВМ не достигли достоверности (p < 0,117). НРВМ и ВРНМ не различались между собой (рис. 3И).
Субъективный отчет. Для выявления межгруп-повых различий в качестве воображения (легкость и отчетливость воспроизведения следов памяти об эмоционально значимых событиях, интенсивность переживания целевых эмоций радости и гнева) были проведены 2-факторные ANOVA данных субъек-
50-1
а 45-
нЧ
40-
35
22-1
1
І
12'
10'
8-
6-
4-
12-1
10-
8-
6-
4-
I
д
X
1
* -Г- *
і
9-і
8-
7-
6-
5-
НРВМ НРНМ ВРНМ
НРВМ НРНМ ВРНМ
НРВМ НРНМ ВРНМ
Рис. 3. Различия групп по психологическим характеристикам. А. Личностная тревожность (STAI).
Б. Депрессия (BDI). В. Алекситимия (TAS26). Г. Выражение гнева (STAXI). Д. Гнев, направленный «внутрь» (STAXI). Е. Гнев, направленный «наружу» (STAXI). Ж. Экстраверсия (EPQ). З. Баланс позитивной и негативной эмоциональности (PANAS-trait). И. Баланс систем активации и торможения поведения (BAS/BIS)
7-і
6-
5-
4-
3
л
W
11 * |Т_
т
НРВМ НРНМ ВРНМ
НРВМ НРНМ ВРНМ
НРВМ НРНМ ВРНМ
Рис. 4. Различия групп по качеству эмоционального воображения. А и Б. Субъективные оценки эффективности воспроизведения ситуаций по шкалам «Легкость» и «Отчетливость» соответственно. В. Субъективные оценки интенсивности переживания целевых эмоций (усреднены значения по шкале «Радость» при воображении ситуации «Радость» и по шкале «Гнев» при воображении ситуации «Гнев»)
тивного отчета испытуемых с факторами ГР (3) и ЗЭ (2). Для всех трех показателей были обнаружены эффекты фактора ГР (легкость: F(2,45) = 4,02; р < 0,0247; отчетливость: F(2,45) = 4,98; р < 0,0111; целевая эмоция: F(2,45) = 7,96; р < 0,0011). НРНМ характеризовались ухудшением качества воображения по всем трем показателям относительно НРВМ (р < 0,0219, р < 0,0079 и р < 0,0039 соответственно) и ВРНМ (р < 0,0239, р < 0,0309 и р < 0,0010 соответственно) (рис. 4).
Обсуждение
На основе комплексного анализа индивидуальных показателей спектров мощности фоновой ЭЭГ и эмоциональной реактивности АД у здоровых людей выявлены три типа нейровисцеральных взаимоотношений с ассоциированными личностными конструктами: (1) высокоамплитудная фоновая ЭЭГ и низкая эмоциональная реактивность АД в сочетании с эмоционально-стабильным личностным профилем; (2) низкоамплитудная ЭЭГ и высокая реактивность АД в сочетании с повышенными показателями выражения гнева; (3) низкоамплитудная ЭЭГ и низкая реактивность АД, сопровождающиеся повышенными показателями выражения гнева, личностной тревожности, депрессии, алек-ситимии и негативной эмоциональности, наряду со сниженной экстраверсией, относительным дефицитом системы активации поведения и ухудшением эмоционального воображения. Важно также отметить, что в нашем случае межгрупповые различия по ряду сердечно-сосудистых показателей отсутствовали в состоянии покоя, следовательно, мы имели дело с истинной ССР, а не с различием в исходном состоянии. Далее рассмотрим каждый из обнаруженных личностных профилей.
Индивиды с высокоамплитудной фоновой ЭЭГ и низкой ССР охарактеризовались наибольшей эмоциональной стабильностью и, вероятно, имеют наименьший риск развития сердечно-сосудистых заболеваний. Они не проявляют признаков негативной эмоциональности и демонстрируют низкие показатели выражения гнева, что свидетельствует о низкой конфликтности. Испытуемые с низкоамплитудной фоновой ЭЭГ и высокой ССР также лишены признаков негативной эмоциональности, однако характеризуются высокими показателями выражения гнева, что позволяет отнести их к типу личности «А» и, соответственно, предположить высокий риск развития сердечно-сосудистых заболеваний [16]. Важно отметить, что различия в ССР между этими двумя группами наблюдаются на фоне одинаковой выраженности субъективной компоненты эмоциональных реакций (т. е. переживания), что предполагает сходство когнитивноэмоциональной оценки ситуации. Поэтому логично предположить, что межгрупповые различия в ССР возникают на уровне реализации т. н. механизма центральной команды, согласно которому одинаковый по силе пусковой корковый сигнал в результате
модификации в гипоталамусе и стволе мозга приводит к возникновению различающихся по выраженности сосудистых реакций у разных индивидов [14]. Обнаруженная нами ассоциация высокоамплитудной фоновой ЭЭГ с наибольшей эмоциональной стабильностью вполне согласуется с данными других исследователей [7—10]. В данной связи представляют интерес также исследования в области медитативных практик. Под медитацией в широком смысле подразумевается саморегуляция телесных и ментальных состояний путем интернализации внимания. При этом люди, успешно практикующие медитации, характеризуются снижением физиологической стресс-реактивности, преобладанием положительной эмоциональности и психической стабильностью [19]. К настоящему времени в ЭЭГ исследованиях получены достаточно устойчивые данные о повышении мощности в тета- и альфа-частотных диапазонах и об общем снижении средней частоты спектра в состоянии медитации [20]. Кроме того, было показано, что опытные медитато-ры по сравнению с новичками демонстрируют повышенную мощность тета- и альфа-активности не только в состоянии медитации, но и в покое [21]. Таким образом, испытуемые с высокоамплитудной фоновой ЭЭГ и низкой ССР обнаруживают сходство с людьми, длительно практикующими медитацию, а высокая мощность ЭЭГ в диапазонах низких и средних частот может быть ассоциирована с высокой эффективностью регуляции соматических компонент эмоционального поведения.
Испытуемые с низкими мощностью фоновой ЭЭГ и ССР обнаружили две психологические размерности, определяющие тип личности «D», который, как и тип «А», также является прогностически неблагоприятным в плане риска возникновения сердечно-сосудистых заболеваний [17]. Это, во-первых, негативная эмоциональность, проявляющаяся в виде повышения уровней личностной тревожности, депрессии и снижения преобладания позитивной эмоциональности над негативной, а во-вторых — социальное торможение (social inhibition), отражающееся в интроверсии и относительном снижении активности системы активации поведения. Кроме того, у испытуемых данной группы выявились повышенные уровни алекситимии и выражения гнева. Личностный конструкт алекситимии характеризуется трудностями в различении и описании эмоций, снижением способности к образному мышлению и тенденцией концентрироваться на внешних событиях, а не на внутренних переживаниях [22]. При алекситимии происходит нарушение эмоционального вклада в создаваемые образы, в частности, теряется эмоциональная насыщенность воспроизводимых следов памяти. По-видимому, выявленное у этих испытуемых ухудшение качества эмоционального воображения связано именно с алекситимией. Обнаруженная у данных индиви-
дов слабая и умеренная ССР также согласуется с данными о том, что здоровые люди с высокими показателями алекситимии могут не обнаруживать повышенной физиологической активации в фоне, а также гиперреактивности в ответ на лабораторные стрессоры и в период восстановления. Однако при этом они сообщают о более выраженных негативных переживаниях, по-видимому, вследствие неспособности разделить ментальные и соматические компоненты эмоциональной активации [23, 24]. Такой «субъективный гиперэрау-зел», не зависящий от реальных запросов окружающей среды, может быть причиной наблюдаемой у наших индивидов десинхронизованной фоновой биоэлектрической активности мозга. И наоборот, сниженная мощность фоновой ЭЭГ может быть маркером физических изменений в мозге (генетический дефект, нарушение развития, повреждения и пр.), приводящих в конечном итоге к нарушению регуляции эмоций.
Заключение
Таким образом, нам удалось обнаружить взаимосвязи между личностными чертами, выраженностью ССР и спектральными характеристиками фоновой ЭЭГ и выявить три специфических (т. н. промежуточных) фенотипа с предположительно различной склонностью к возникновению патологии сердечно-сосудистой системы в ответ на эмоциональные стрессоры.
Список литературы
1. Vogel F. Genetics and the encephalogram. Berlin: Springer-Verlag., 2000.
2. Begleiter H., Porjesz B. Genetics of human brain oscillations // Int. J. Psychophysiol, 2006. 60. (2). 162-171.
3. Knyazev G.G. Is cortical distribution of spectral power a stable individual characteristic? // Int. J. Psychophysiol, 2009. 72. (2). 123-133.
4. Basar E. The theory of the whole-brain-work // Int. J. Psychophysiol, 2006. 60. (2). 133-138.
5. Basar E. Oscillations in «brain-body-mind» — a holistic view including the autonomous system // Brain Res. 2008. 1235. 2—11.
6. Smit D.J., Posthuma D., Boomsma D.I. et al. Heritability of background EEG across the power spectrum // Psychophysiology. 2005. 42. (6). 691—697.
7. Tran Y., Craig A., Boord P. et al. Personality traits and its association with resting regional brain activity // Int. J. Psychophysiol. 2006. 60. (3). 215— 224.
8. Sachs G., Anderer P., Dantendorfer K. et al. EEG mapping in patients with social phobia // Psychiatry Res. 2004. 131. (3). 237—247.
9. Enoch M.A., Shen P.H., Ducci F. et al. Common genetic origins for EEG, alcoholism and anxiety: the role of CRH-BP // PLoS ONE. 2008. 3. (10). e3620.
10. Ducci F., Enoch M.A., Yua, Q. et al. HTR3B is associated with alcoholism with antisocial behavior and alpha EEG power — an intermediate phenotype for alcoholism and co-morbid behaviors // Alcohol.
2009. 43. (1). 73—84.
11. Light K.C., Girdler S.S., Sherwood A. et al. High stress responsivity predicts later blood pressure only in combination with positive family history and high life stress // Hypertension. 1999. 33. (6). 1458—1464.
12. Schwartz A.R., Gerin W., Davidson K.W. et al. Toward a causal model of cardiovascular responses to stress and the development of cardiovascular disease // Psychosom. Med. 2003. 65. (1). 22—35.
13. Kamarck T.W., Lovallo W.R. Cardiovascular reactivity to psychological challenge: conceptual and measurement considerations // Psychosom. Med. 2003. 65. (1). 9—21.
14. Lovallo W.R., Gerin W. Psychophysiological reactivity: mechanisms and pathways to cardiovascular disease // Psychosom. Med. 2003. 65. (1). 36—45.
15. Chida Y., Hamer M. Chronic psychosocial factors and acute physiological responses to laboratory-induced stress in healthy populations: a quantitative review of 30 years of investigations // Psychol. Bul. 2008. 134. (6). 829—885.
16. Smith T.W., MacKenzie J. Personality and risk of physical illness // Annu. Rev. Clin. Psychol. 2006.
2. 435—467.
17. Denollet J. Type D personality. A potential risk factor refined // J. Psychosom. Res. 2000. 49. (4). 255—66.
18. Коренек В.В., Павлов С.В., Рева Н.В. и др. Частотно-топографические корреляты субъективного и вегетативного компонентов эмоции // Бюл. СО РАМН. 2010. (4).
Korenyok V. V., Pavlov S. V., Reva N. V. et al. Oscillatory and topographic correlates of experiential and autonomic components of emotion. // Byul. SO RAMN.
2010. (4).
19. Greeson J.M. Mindfulness Research Update: 2008 // Complement Health Pract. Rev. 2009. 14. 10—18.
20. Cahn B.R., Polich J. Meditation states and traits: EEG, ERP, and neuroimaging studies // Psychol. Bul. 2006. 132. (2). 180—211.
21. Aftanas L., Golosheykin S., Impact of regular meditation practice on EEG activity at rest and during evoked negative emotions // Int. J. Neurosci. 2005. 115. (6). 893—909.
22. Taylor G.J. Recent developments in alexithy-mia theory and research // Can. J. Psychiatry. 2000. 45. (2). 134—142.
23. Byrne N., Ditto B. Alexithymia, cardiovascular reactivity, and symptom reporting during blood donation // Psychosom. Med. 2005. 67. (3). 471—475.
24. Connelly M., Denney D.R. Regulation of emotions during experimental stress in alexithymia // J. Psychosom. Res. 2007. 62. (6). 649—656.
INTERRELATIONSHIPS BETWEN BASELINE EEG, PERSONALITY AND CARDIOVASCULAR REACTIVITY TO EMOTIONAL DEMAND
Natalia Vladimirovna REVA, Vladimir Victorovich KORENYOK, Sergey Valentinovich PAVLOV
Institute of Physiology SB RAMS 630117, Novosibirsk, Timakov st., 4
The comprehension of the origin of individual intolerance to emotional stress and proneness to cardiovascular diseases is an important goal of differential psychophysiology. An investigation was devoted to scanning the interactions between baseline EEG, cardiovascular reactivity (CVR) and personality. Individual measure of CVR was defined as changes in mean blood pressure during emotional imagery in 49 healthy male volunteers. Baseline EEG power spectrum values (2—45 Hz) were obtained for both eyes closed and eyes opened conditions. Afterwards CVR and spectrums were used to classify subjects, forming three groups with distinct personality patterns. 1) Ss with low CVR and high EEG power revealed emotional stability; 2) Ss with high CVR and low EEG power demonstrated high anger expression; 3) Ss with low both CVR and EEG power were characterized by enhanced anger expression, trait anxiety, depression, alexithymia, trait negative affectivity, introversion, and lower BAS/BIS ratio. Moreover, the quality of emotional imagery was impaired in this group. The data obtained is discussed in the light of brain «hardware» origin of stable individual differences.
Key words: baseline EEG, cardiovascular reactivity, personality, emotion, blood pressure, hypertension, stress, neurovisceral integration.
Reva N.V. — candidate of biological sciences, senior researcher of laboratory for psychophysiology, e-mail: n.v.reva@physiol.ru
Korenyok V.V. — researcher of laboratory for psychophysiology, e-mail: v.v.korenyok@physiol.ru Pavlov S.V. — candidate of medical sciences, senior researcher of laboratory for psychophysiology, e-mail: pavlov@physiol.ru
