s s

в) . .

о

0.62 0.60 0.58 0.56 0.54 0.52 0.50 0.48 0.46 0.44

s

X Ф

X

co

время (мс)

684

s s

в) . .

о

В)

0.68

0.66 0.64 0.62 0.60 0.58 0.56 0.54

S X

ш го

X

со

0

время (мс)

684

Рис.1 Динамика коэффициента корреляции Спирмена при репродукции длительности зрительных сигналов до, во время и после предъявления зрительного стимула длительностью 200 мс (комбинация отведений F3-P3)

(А) - частотный диапазон 1-29 Гц; Б) - частотный диапазон 30-45 Гц; В) - частотный диапазон 55-70 Гц).

Примечание: *, +, о, v - статистически значимые различия (р<0.05, по критерию знаков) между соответствующими точками кривой.

0

С помощью вейвлет анализа изучена динамика синхронизации ЭА мозга на разных этапах процесса восприятия времени в частотном диапазоне от 5-6 Гц до 500 Гц. Установлено, что в большинстве случаев эта синхронизация наблюдается одновременно на разных частотах и наиболее выражена на частоте гамма-ритма. При этом периоды высокой синхронизации ЭА мозга продолжительностью 50-150 мс сменяются кратковременными периодами десинхронизации этой активности. В частности, оказалось, что при высоком исходном уровне синхронизации биоэлектрической активности мозга в ответ на предъявление зрительного стимула чаще всего наблюдается кратковременная десинхронизация этой активности, затем уровень синхронизации вновь повышается. Вместе с тем более детальный анализ показал, что чередование периодов высокой и низкой синхронизации биоэлектрической активности мозга наблюдается не только при выполнении предлагаемой деятельности, но и в состоянии спокойного бодрствования. Это позволяет думать, что наблюдаемые колебания уровня синхронизации биоэлектрической активности мозга могут быть не связаны с конкретными

этапами выполняемой деятельности. Вероятно, обнаруженные колебания уровня синхронизации этой активности связаны с деятельностью таламических релейных механизмов, которые, в соответствии с теорией «прожектора» [13], обеспечивают переключение сенсорных входов через каждые 100 мс.

Динамика синхронизации биоэлектрической активности мозга у одного из испытуемых до, во время и после предъявления зрительного стимула представлена на рис. 2.

100200300400500600

Время (мс)

tСтимул^

Рис. 2 Динамика синхронизации электрической активности мозга при репродукции длительности зрительных сигналов, до, во время и после окончания стимула длительностью 200 мс. (Испытуемый 8).

Примечание: светлые участки - высокая синхронизация, темные - низкая.

Результаты картирования ЭА мозга и локализации источников гамма-ритма на разных этапах выполняемой деятельности

Для анализа были выбраны 10 отрезков записи ЭЭГ длительностью 320 мс, лишенные артефактов и зарегистрированные у одного и того же испытуемого при репродукции длительности зрительных стимулов с обратной связью о результатах деятельности. Каждый отрезок включал запись ЭЭГ на участке за 20 мс до предъявления зрительного стимула длительностью 200 мс и в течение последующих 300 мс после начала стимула. Полагали, что различные этапы анализа стимула (сенсорный этап, этап информационного синтеза, этап категоризации стимула по А.М. Иваницкому [14]) могут проявляться в характерных изменениях пространственного распределения амплитуды гамма-ритма, который обеспечивает функциональное объединение различных зон коры для их совместной деятельности.

Результаты дипольной локализации источников гамма-ритма на коротких отрезках ЭЭГ и на разных этапах выполняемой деятельности показали, что на каждом анализируемом

отрезке длительностью 20 мс, как правило, локализуются несколько источников гамма-ритма (от 1 до 6). В подавляющем числе случаев эти источники локализуются внутри мозга, находятся в коре и подкорковых структурах. На разных этапах выполняемой деятельности (до предъявления стимула, при действии стимула и после окончания стимула) число источников и их положение меняется.

Картирование ЭА мозга, выполненное на тех же отрезках ЭЭГ показало, что пространственное распределение амплитуды гамма-ритма существенно изменяется на разных этапах выполняемой деятельности. Однако нам не удалось обнаружить какую-либо закономерность в характере этих изменений. Возможно, это связано с тем, что функциональное объединение и вовлечение различных зон коры в выполнение исследуемой деятельности является динамичным и вероятностным процессом.

Результаты картирования ЭА мозга и локализации источников гамма-ритма, полученные у одного из испытуемых представлены на рис. 3, рис. 4.

Связь гамма-ритма с характеристиками восприятия времени, с состоянием и индивидуальными особенностями человека

Корреляционный анализ (подсчитывали коэффициент корреляции Спирмена) выявил наличие статистически значимых связей между суммарной энергией гамма-ритма (в фоне) характеристиками состояния и индивидуальными особенностями человека. В частности обнаружена отрицательная корреляция суммарной энергии гамма-ритма в частотном диапазоне 30-70 Гц с уровнем невербального интеллекта, который оценивался по результатам графического теста ( r= - 0.478; p =0.0075). Обнаружена также отрицательная корреляция между суммарной энергией гамма-ритма в частотном диапазоне 30-46 Гц с уровнем вербального интеллекта, который оценивался по результатам лингвистического теста (r= - 0.481; p=0.0071). Во всех случаях обнаруженные корреляции суммарной энергии гамма-ритма с уровнем вербального и невербального интеллекта имеют отрицательный знак. Полагаем, что отрицательная корреляция уровня интеллекта с суммарной энергией гамма-ритма может быть обусловлена разной сложностью предлагаемой сенсомоторной деятельности для лиц с разным уровнем интеллекта: для лиц с невысоким интеллектом предлагаемая деятельность, по-видимому, является наиболее сложной. Вероятно, чем выше сложность выполняемой задачи, тем выше суммарная энергия гамма-ритма, который обеспечивает функциональное объединение различных зон коры для их совместной деятельности.

Наряду с этим обнаружена положительная корреляция суммарной энергии гамма-ритма в частотном диапазоне 30-35 Гц со шкалой эмоционального фона АСФС (r=0.466; p=0.0094).

Корреляционный анализ выявил также наличие статистически значимых связей между суммарной энергией гамма-ритма и точностью репродукции и отмеривания коротких интервалов времени. Так, например, суммарная энергия гамма-ритма в частотном диапазоне 3035 Гц отрицательно коррелирует с относительной ошибкой воспроизведения зрительного стимула длительностью 200 мс (r= - 0.492; p=0.0057), а суммарная энергия гамма-ритма в частотном диапазоне 36-40 Гц отрицательно коррелирует с величиной стандартного отклонения (r= - 0.769; p=0.0092) при отмеривании интервала 800 мс.