СЕНСОРНЫЕ СИСТЕМЫ, 2004, том 18, № 3, с. 195-198
ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ И ВОСПРИЯТИЕ РЕЧИ
УДК 573.87:573.92
ОСОБЕННОСТИ ФРОНТАЛЬНОЙ АСИММЕТРИИ ЭЭГ ВЗРОСЛЫХ АУДИТОРОВ ПРИ ВОСПРИЯТИИ ГЛАСНОПОДОБНЫХ
ЗВУКОВ МЛАДЕНЦЕВ
© 2004 г. В. Ю. Иванова, М. И. Павликова, А. Ю. Александров, Ю. Ю. Рыженкова
Санкт-Петербургский государственный университет, НИИ физиологии им. A.A. Ухтомского 199034 Санкт-Петербург, Университетская наб., 7/9 Поступила в редакцию 22.03.2004 г.
Исследовали возможность влияния довербальных вокализаций младенцев, отражающих их разное эмоциональное состояние, на характер межполушарной асимметрии ЭЭГ у взрослых аудиторов, с целью оценки эмоционального состояния, возникающего у аудиторов при прослушивании этих вокализаций. Полученные результаты указывают на достоверные изменения спектральной плотности мощности в а-диапазоне ЭЭГ для парных заднефронтальных отведений, соответствующие знаку переживаемых испытуемым эмоциональных состояний. Положительные эмоциональные состояния сопровождались преобладанием активации фронтальной области коры левого полушария по сравнению с правым, тогда как отрицательные - большей активацией фронтальной области коры правого полушария по сравнению с левым, по данным анализа спектральной плотности ЭЭГ. При этом наибольшие изменения наблюдали в первые 1-2 с прослушивания.
Ключевые слова: эмоции, невербальные вокализации, ЭЭГ, фронтальная асимметрия, а-диапазон.
ВВЕДЕНИЕ
Определение функционального значения невербальных вокализаций детей представляется существенным для решения многих вопросов психофизиологии. Если это значение определяется главным образом эмоциональным компонентом вокализаций, то необходимо оценить - могут ли вокализации младенцев в разном эмоциональном состоянии вызывать соответствующие эмоциональные состояния у взрослых людей.
В настоящее время разработаны и широко применяются методики оценки эмоционального состояния человека на основе анализа его речи. Но так же как методики, базирующиеся на веге-тососудистых показателях, они хорошо работают при оценке экспрессивности эмоционального состояния и менее надежны при определении знака эмоции.
Существенный вклад в решение проблемы может внести использование методики определения эмоционального состояния, учитывающей физиологические механизмы формирования положительных и отрицательных эмоций.
Основываясь на данных психологии (Luria, 1973), исследованиях онтогенетического развития человека и психиатрии (Sackeim et al., 1982), Ричард Давидсон (Davidson, 1984; 1988; 1993; 1998; Davidson et al., 1990) сформулировал теорию о специализации фронтальных областей коры в
отношении положительных и отрицательных эмоциональных состояний, которая проявляется в асимметрии активации ЭЭГ фронтальной коры левого полушария по сравнению с правым при формировании положительных эмоций. В противоположность этому, отрицательное эмоциональное состояние вызывает большую правостороннюю активацию фронтальной коры, в сравнении с левофронтальной ЭЭГ. Выявленная асимметрия характерна для а-диапазона ЭЭГ.
Во всех экспериментах при изучении фронтальной асимметрии (ФАС) в разных эмоциональных состояниях использовали, как правило, интерактивные модели поведения или зрительно предъявляемые стимулы. При демонстрации видеоклипов звук был специально выключен, чтобы избежать фронтальной асимметрии, характерной при восприятии речи. В реальной жизни звуковые, в том числе и речевые стимулы, играют существенную роль при возникновении и формировании эмоциональных состояний. Использование довербальных вокализаций младенцев позволяет применить электрофизиологическую методику регистрации фронтальной межполушарной асимметрии ЭЭГ для определения эмоционального состояния, возникающего у взрослых аудиторов, при прослушивании эмоциональных звуковых сигналов, что позволит определить функциональное значение невербальных вокализаций детей первого года жизни.
МЕТОДИКА
Степень выраженности функциональной асимметрии существенно зависит от склонности испытуемых к депрессивному состоянию и от того, какая рука у них была ведущей (Davidson 1992). Для формирования однородной по этим параметрам группы испытуемых предварительно проводили психологическое тестирование с использованием шкалы Бека (Beck et al., 1961) (оценка склонности к депрессивному состоянию), теп-пинг-теста и эдинбургского теста (Oldfield, 1971) (оценка ведущей руки). Кроме этого, с учетом характера используемого стимульного материала, проводили оценку отношения испытуемых к детям. Для эксперимента отбирали испытуемых праворуких по эдинбургскому тесту, с отсутствием склонности к депрессивному состоянию (по шкале Бека оценка ниже 10), с оценкой эмпатии к детям не ниже 5.
Для подбора вокализаций было проведено специальное тестирование широкого набора вокальных сигналов детей 130 аудиторами. Аудиторы при прослушивании вокальных сигналов оценивали эмоциональное состояние младенцев. На основании анализа ответов аудиторов были отобраны: один наиболее отрицательный сигнал (состояние дискомфорта, оценка "-3"), один наиболее положительный сигнал (положительное эмоциональное состояние, оценка "+3") и один нейтральный сигнал (аудиторы присвоили оценку "0"). Все тестовые сигналы представляли собой звуковые последовательности, состоящие из естественной серии голосовых посылок, разделенных паузами.
Кроме вокализаций, для контроля испытуемым предъявляли индифферентный сигнал - тональную посылку с частотой заполнения 1000 Гц.
Длительность отрицательного сигнала "-" составляла 3 с, нейтрального сигнала "0" - 2 с, положительного сигнала "+" - 1.3 с и тональной посылки "тп" - 2 с.
Все сигналы предъявляли в псевдослучайном порядке с учетом распределения парных серий. Каждый сигнал предъявляли 15 раз. Перед каждым тестируемым сигналом за 2 с предъявляли "разделяющий" сигнал. Этот сигнал состоял из двух тональных посылок с частотой заполнения F = 1000 Гц и длительностью 200 мс каждая. Пауза между тональными посылками составляла 100 мс. Пауза между тестируемыми сигналами составляла 8 с.
Экспериментальная модель реализована с использованием автоматизированной установки на базе электроэнцефалографа "Телепат - 104 Р" (частота дискретизации 250 Гц). ЭЭГ регистрировали монополярно, хлорсеребряными электродами, располагавшимися в соответствии с системой 10-20 в Fp1, Fp2, F3, F4; T3, T4, P3, P4 отведениях с референтом в Cz отведении. Параллельно реги-
страции ЭЭГ проводили запись окулограммы от внешнего угла левого глаза. Продолжительность эксперимента - 14 мин. После окончания опыта испытуемым предъявляли отдельные сигналы из программы и просили оценить свое эмоциональное состояние по 7-бальной шкале от -3 до +3.
Обработку записанной ЭЭГ проводили после опыта. Зарегистрированную ЭЭГ визуально контролировали, отбраковывали участки, содержащие артефакты.
Показатель фронтальной асимметрии в а-диа-пазоне рассчитывали для соответствующих пар отведений у каждого испытуемого. Спектральную плотность мощности вычисляли (быстрое преобразование Фурье) по односекундным реализациям и усредняли по всем предъявлениям каждого сигнала раздельно для соответствующих временных отрезков относительно момента начала звукового сигнала (2 с до начала звукового сигнала и 4 с - после). При оценке асимметрии использовали разность натуральных логарифмов ненормированной спектральной плотности в исследуемом диапазоне (а-диапазон 8-13 Гц) для соответствующих пар отведений. Всегда из значения правого отведения вычитали величину, полученную для левого отведения. Для оценки временной динамики изменения межполушарной асимметрии вычисляли линейную регрессию по шести отсчетам для всей группы испытуемых. Получаемые результаты для разных пар отведений сравнивали при разных звуковых сигналах и по всем анализируемым отрезкам времени (2 с фона до сигнала и 4 с после его начала) при помощи многофакторного дисперсионного анализа по стандартной схеме МАКОУА для всей группы испытуемых.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Психологическое тестирование проведено по 38 испытуемым. По результатам тестирования отобрано для экспериментов 26 человек, которые приняли участие в опытах.
Анализ оценок испытуемыми своего эмоционального состояния во время эксперимента показал, что распределения, полученные на положительный, отрицательный и нейтральные сигналы практически не перекрываются. Это свидетельствует о том, что используемые звуковые сигналы, согласно словесному отчету, в целом вызывали у испытуемых соответствующие сигналам эмоциональные состояния, которые по интенсивности переживаемых эмоций соответствовали состоянию младенцев при вокализации.
У шести испытуемых записанная ЭЭГ содержала много артефактов, что не позволило использовать эти эксперименты для дальнейшего анализа. Представлены результаты по 20 испыту-
ОСОБЕННОСТИ ФРОНТАЛЬНОЙ АСИММЕТРИИ ЭЭГ
197
емым в возрасте от 19 до 32 лет (в среднем 22 года, 11 мужчин и 9 женщин). При прослушивании положительных вокализаций младенцев у данной группы испытуемых в целом происходит уменьшение спектральной мощности ЭЭГ в а-диапазо-не в левом полушарии по сравнению с фоновой активностью до начала вокализации. В противоположность этому, при прослушивании отрицательных вокализаций, наблюдается уменьшение мощности в правом полушарии. В первом случае происходит увеличение межполушарной асимметрии, во втором - уменьшение. В большей степени этот эффект характерен для заднефронталь-ных отведений (F4-F3). На рисунке графически представлены полученные результаты. Усредненные кривые по всем испытуемым (рисунок а) и динамика линии регрессии фронтальной асимметрии (рисунок б) показывают снижение мощности ЭЭГ в левом полушарии (отведение F3) по сравнению с фоном при прослушивании положительного сигнала. Тогда как при прослушивании отрицательной вокализации имеет место снижение мощности в правом полушарии (отведение F4) по сравнению с фоном. Наибольшие изменения наблюдали в первые 1-2 с прослушивания. Полученные при прослушивании нейтральной вокализации и тональной посылки линии регрессии занимают промежуточное положение (рисунок б).
Для других отведений, регистрируе
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.