ФИЗИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА, 2007, том 33, № 4, с. 11-17
УДК 612.821
ОСОБЕННОСТИ БИОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ МОЗГА ПРИ ВЫСОКОМ УРОВНЕ ТРЕВОЖНОСТИ ЧЕЛОВЕКА
© 2007 г. С. А. Гордеев
ГУ Научно-исследовательский институт мозга РАМН, Москва Поступила в редакцию 17.10.2006 г.
Исследовалась биоэлектрическая активность мозга у 38 испытуемых с высоким и 34 испытуемых с низким уровнем тревожности. В качестве нейрофизиологических методов исследования использовалась методика топоселективного картирования спектральной мощности ЭЭГ и метод эндогенных связанных с событиями слуховых вызванных потенциалов (ВП) Р300. В результате проведенного спектрального анализа ЭЭГ было обнаружено, что испытуемые с высоким уровнем личностной тревожности отличались от испытуемых с низким уровнем тревожности более высокими значениями мощностей ргколебаний в центрально-теменных областях обоих полушарий и в затылочной области правого полушария, а также более высокими значениями мощностей 8- и а-колебаний в лобных областях обоих полушарий и центрально-теменных областях левого полушария с изменением затылочно-лобного градиента спектральной мощности этих ритмических составляющих ЭЭГ. При исследовании слуховых когнитивных ВП Р300 у высокотревожных испытуемых по сравнению с группой контроля была зарегистрирована достоверно более низкая амплитуда ВП Р300 и искажение габитуации (дисгабитуация) амплитуды ВП Р300 в обоих полушариях, что может свидетельствовать о нарушении у них активного, направленного внимания, что подтверждается результатами нейропсихологического исследования, обнаружившего снижение избирательности, концентрации и устойчивости внимания в тестах Мюнстерберга и Шульте. Результаты электрофизиологического исследования дают основание полагать, что нарушение функционирования модулирующих регуля-торных систем мозга может быть важным нейрофизиологическим механизмом патологии внимания и нарушения адаптации у людей с высоким уровнем личностной тревожности.
Всовременных психофизиологическихисследо-ваниях большое внимание уделяется феномену индивидуальной тревожности. Под этим термином понимается субъективная склонность человека к восприятию степени опасности окружающего мира. При высоком уровне тревоги человек считает себя уязвимым и беззащитным, окружающий мир кажется ему враждебным, будущее представляется непредсказуемым и угрожающим. Для таких людей особенно характерны нарушения восприятия, когда внимание концентрируется на якобы угрожающих факторах [1]. Личностная тревожность связана с широким спектром когнитивных, аффективных и поведенческих особенностей человека и является одним из параметров, определяющих его стрессоустойчивость. Известно, что базой тревожных состояний являются постоянные эмоциональные нарушения, возникающие под воздействием определенных факторов у определенной личности. Длительно персистирующий повышенный эмоциональный фон приводит к срыву существующих механизмов психофизиологической защиты и адаптации [2]. Изменения эмоционального уровня и системы адаптации у высокотревожных личностей сопровождаются ухудшением свойств внимания.
Физиологические корреляты тревожности изучаются как на периферическом, так и на центральном уровнях. При исследованиях на периферическом уровне была показана зависимость сердечного ритма от уровня тревожности [3]. В исследованиях на центральном корковом уровне было обнаружено, что высокотревожные и низкотревожные люди различаются по особенностям направленного внимания [4]. Проведенные в середине прошлого века электроэнцефалографические исследования неспецифических систем ретикулярной формации и лимбического комплекса - структур, определяющих уровень функциональной активности мозга, имели важнейшее значение для понимания механизмов генерации ЭЭГ и использования ее в качестве инструмента функциональной диагностики [5].
В настоящее время имеется большое количество работ, посвященных анализу особенностей ЭЭГ-активности, зарегистрированной в состояниях, характеризующихся высоким уровнем тревоги. При панических расстройствах были зарегистрированы следующие изменения ЭЭГ: избыточная 8-активность с множеством повторяющихся эпилептиформных разрядов [6]; снижение межполушарных функциональных взаимодействий в лобных отделах и билатеральных внутри-
полушарных взаимодействий в височных отделах головного мозга [7]; сглаженность межполушар-ной асимметрии для а-ритма и повышение коэффициента межполушарной асимметрии в Д-, 0- и ^-диапазонах, с преобладанием указанных ритмов в височных отделах правого полушария, что интерпретировалось авторами как проявление функциональной дезинтеграции лимбико-рети-кулярных структур мозга [8].
Изменения электрической активности, проявляющиеся значительным усилением представленности ^-колебаний на ЭЭГ в правых передней височной и латеральной префронтальной областях коры, были обнаружены при фобических расстройствах [9], что, по мнению авторов, подтверждает гипотезу о правосторонней активации передних отделов коры во время тревоги и свидетельствует о том, что изменения ЭЭГ при тревож-но-фобических состояниях служат проявлением отрицательных эмоциональных реакций.
С середины 60-х годов прошлого столетия для объективногоизучениякогнитивныхфункцийуче-ловека широко применяется метод эндогенных связанных с событиями вызванных потенциалов (ВП) .Р300. .Р300 регистрируется только при предъявлении значимых, требующих внимания стимулов и трактуется как коррелят процессов, связанных с опознанием, принятием решения, направленным вниманием и оперативной памятью [10, 11]. ВП .Р300 представляет несомненный интерес в плане исследованияособенностеймозговогообеспечения когнитивных функций при эмоциональных расстройствах, поскольку отражает нейрональные процессы, связанные с вовлечением регуляторных ретикуло-таламических систем, лимбических и неокортикальных структур, обеспечивающих направленное внимание и кратковременную память. Характерные изменения амплитудно-временных параметров .Р300 были зарегистрированы при тре-вожно-фобических расстройствах [12, 13].
Целью настоящей работы являлось сравнительное нейрофизиологическое исследование функционального состояния неспецифических модулирующих систем мозга и процессов направленного внимания у людей с высокой и низкой тревожностью, с использованием спектрального анализа ЭЭГ и вызванных потенциалов ^300.
МЕТОДИКА
В исследовании участвовали 38 испытуемых (24 женщины и 14 мужчин, средний возраст 31.42 ± 2.41 год) с высоким уровнем тревожности (генерализованным тревожным расстройством) (экспериментальная группа). Контрольную группу составили 34 испытуемых (22 женщины и 12 мужчин, средний возраст 32.51 ± 2.13 года) с низким уровнем тревожности (практически здо-
ровые люди). Уровень личностной тревожности определялся по тесту Спилбергера, и составлял в среднем 49.44 ± 1.43 баллов в экспериментальной группе и 28.97 ± 0.56 баллов в контрольной группе. У всех испытуемых экспериментальной группы высокий уровень личностной тревожности свидетельствовал о наличии у них высокой эмоциональной напряженности, беспокойства, озабоченности и склонности испытывать тревогу, опасения, страх даже в привычной для них обстановке.
Для оценки избирательного внимания использовался тест Мюнстерберга. Испытуемому предлагался текст, состоящий из случайного набора букв, в котором имелись отдельные слова. Он должен был, как можно быстрее считывая текст, выделить и подчеркнуть эти слова. Время работы составляло 2 мин. Оценивалось количество выделенных слов.
Для оценки концентрации и устойчивости внимания использовались таблицы Шульте. Испытуемому поочередно предлагалось пять таблиц, на которых в произвольном порядке расположены числа от 1 до 25. Испытуемый должен был как можно быстрее отыскать, показать и назвать числа в порядке их возрастания. Оценивалось время выполнения каждой таблицы и среднее время выполнения задания в секундах.
В качестве нейрофизиологических методов использовались методика топоселективного картирования ЭЭГ и метод слуховых когнитивных ВП с оценкой волны .Р300.
Усиление и фильтрация ЭЭГ осуществлялись с помощью усилителей MBA-32 ("Медикор", Венгрия). Полоса пропускания составляла 0.5-70 Гц, чувствительность - 100 мкВ/дел. Регистрация проводилась по 16 каналам при монополярном монтаже электродов с объединенным ушным референтом. Электроды располагались в соответствии с международной системой 10-20. Заземляющий электрод помещался на лбу испытуемого. Сопротивление между заземляющим и регистрирующими электродами составляло менее 5 кОм. Усиленные биоэлектрические сигналы поступали через аналого-цифровой преобразователь L780 ("Л-Кард", Россия) (частота дискретизации 128 Гц, разрядность 14 бит) в компьютер IBM PC Pentium и сохранялись на жестком диске. Для регистрации и обработки ЭЭГ использовалась лицензионная программа "Brain Surfing" (Россия). ЭЭГ регистрировалась в состоянии спокойного бодрствования. После удаления артефактов анализировались десять восьмисекундных участков ЭЭГ. Проводился компрессионный спектральный анализ (КСА) ЭЭГ с использованием алгоритма быстрого преобразования Фурье для вычисления показателей абсолютной (мкВ2/Гц) спектральной плотности мощности сигнала в следующих ча-
стотных диапазонах: А - от 0.5 до 3 Гц; 0 - от 4.0 до 7 Гц; а - от 8 до 13 Гц; в - от 14 до 18 Гц; в2 -от 19 до 32 Гц. А- и в2-диапазоны в дальнейшем не анализировались из-за невозможности достаточно полного исключения артефактов.
Регистрация .Р300 осуществлялась по стандартной методике исследования в ситуации случайно возникающего события ("oddball"paradigm). Применялась слуховая стимуляция с наличием отдельных триггеров для запуска и усреднения редких (значимых) стимулов - тоновых щелчков с частотой наполнения 2000 Гц и частых (незначимых) слуховых стимулов - щелчков с частотой наполнения 1000 Гц. Стимулы длительностью 50 мс и интенсивностью 80 дБ подавались бинау-рально и появлялись с частотой 2.1 Гц в псевдослучайной последовательности с вероятностью появления 30% для значимых и 70% для незначимых стимулов. Испытуемому предлагалось считать только редкие, значимые сти
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.