научная статья по теме Автокорреляционный анализ ЭЭГ в процессе "бодрствование-сон" Биология

Текст научной статьи на тему «Автокорреляционный анализ ЭЭГ в процессе "бодрствование-сон"»

Анализ стандартизованных и структурных коэффициентов и пробный дискриминантный анализ с исключением 1-2 опросников показали, что для прогноза необходимы и достаточны тесты Леонгарда и MMPI. Анализ психологических параметров 103 здоровых мужчин с использованием выведенных ДКФ выявил, что 34 из них (32,9%) принадлежали к группе риска. Однако не было выявлено никаких статистически значимых различий по личностным характеристикам между здоровыми и больными женщинами.

II. Прогнозирование физической работоспособности женщин в овариально-менструальном цикле (ОМЦ). Среди 40 здоровых девушек-испытуемых в возрасте 18-23 лет были 17 спортсменок (8 легкоатлеток, 9 гимнасток) с квалификацией от I взрослого разряда до мастера спорта и 23 не занимающиеся спортом. Пробу Руфье делали пятикратно: в менструальную (М), постменструальную (ПМ), овуляторную (О), постовуляторную (ПО) и предменструальную (ПРМ) фазы ОМЦ. Личностные характеристики определяли по тестам Леонгарда и MMPI.

Были выявлены 3 типа экстрагенитальных ритмов работоспособности: 1) с максимумом на 23-й дни М и в ПМ фазу (у легкоатлеток и некоторых неспортсменок); 2) с максимумом в ПО фазу без существенного снижения в ПРМ (у гимнасток и некоторых неспортсменок); 3) с ярко выраженным снижением в ПРМ фазу, при этом максимум работоспособности у одних приходился на ПМ, у других — на ПО фазу (у спортсменок не выявлен). Надо отметить, что в целом у спортсменок экст-рагенитальные изменения менее выражены. Дискриминантный анализ показал, что группы различались по психологическим характеристикам. I тип - застревающий, возбудимый, II — гипертимный, демонстративный, с низкой тревожностью по MMPI, III — эмотивный, педантичный, с повышенными шкалами невротической триады. Итак, формы графиков работоспособности в ОМЦ имели тесную связь с личностными характеристиками. Однородность групп спортсменок объяснялась отбором в каждый вид спорта определенных психотипов. Анализ психологических параметров испытуемых позволил прогнозировать тип экстрагенитального ритма с вероятностью 80% (у 4 из 5 испытуемых прогноз был точен). Выведенные ДКФ можно использовать при отборе в этих видах спорта в группы спортивного совершенствования, оптимально распределять тренировочные нагрузки и бытовые обязанности, сохранять здоровье и повышать эффективность работы женщин в различных областях.

III. Прогнозирование успешности обучения младших школьников по субъективным временным (СВЭ) и пространственным (СПЭ) эталонам. В исследовании приняли участие 20 детей 9-10 лет и 5 детей 6-7 лет. Обнаружено, что дети, «сжимающие» время (при отмеривании интервалов от 30 сек) и «растягивающие» пространство (при отмеривании отрезков от 40 см) более, чем на 10%, вследствие недостаточной зрелости II сигнальной системы (которая формируется к 9-10 годам) имели более скромные успехи в школе, чем те, у кого СВЭ и СПЭ точнее. Эти группы детей отличались типами нервной системы и межполушарной асимметрии. Для проверки экспресс-метода были исследованы СВЭ и СПЭ у 5 детей перед поступлением в школу. Успеваемость по школьным дисциплинам в 1 классе, оцененная учителем, полностью совпала с прогнозами.

Таким образом, дискриминантный анализ позволяет существенно повысить практическую и теоретическую ценность биологического исследования, переводя эмпирическое знание на теоретический уровень.

Список использованных источников

1. Жилина, О.А. Прогнозирование секреторной реакции желудка на эмоциональный стресс по личностным характеристикам: дискриминантный анализ в медико-биологическом исследовании [Текст]. - Куртамыш, 2006. - 130с.

УДК 519.22:616-073.7

К.А. Мороз, И.К. Цыбрий, Г.Л. Кузнецов, И.О. Ермолаева

Донской государственный технический университет г. Ростов-на-Дону, Россия

АВТОКОРРЕЛЯЦИОННЫЙ АНАЛИЗ ЭЭГ В ПРОЦЕССЕ "БОДРСТВОВАНИЕ-СОН"

В работе выполнено сравнение результатов спектрального и автокорреляционного анализа

электроэнцефалограмм (ЭЭГ) в процессе «бодрствование-дремота-сон». Показаны преимущества автокорреляционного анализа для выявления различных ритмов биоэлектрической активности головного мозга человека.

Известно, что в состоянии бодрствования доминирующим ритмом во всех электроэнцефалографических отведениях является а-ритм, максимальная спектральная плотность которого наблюдается в затылочных отведениях; медленно-волновая активность также присутствует в спектрах всех отведений, однако, идентифицировать медленные ритмы и определить их амплитудные характеристики, достаточно затруднительно.

По мере перехода от бодрствования к дремоте и медленному сну амплитуда а-ритма относительно фона снижается во всех отведениях, а частотный диапазон расширяется; в стадии медленного сна преобладают медленно-волновые процессы, в затылочных отведениях наблюдаются низкоамплитудные колебания на частотах, соответствующих а-ритму, в остальных отведениях амплитуда а-ритма не превышает фоновых значений. Определено также, что соотношение спектральной плотности в медленно-волновом диапазоне и диапазоне а-ритма при переходе от бодрствования к сну в затылочных отведениях увеличивается на 10%, а в лобных - в 1,5 раза.

Следует отметить, что классический спектральный анализ, основанный на быстром преобразовании Фурье (БПФ), не позволяет с достаточной степенью достоверности судить о форме колебаний ритмов ЭЭГ, разделять частотные компоненты медленных ритмов на фоне аппаратурных шумов, кроме того в амплитудные характеристики ритмов вносятся искажения.

Поэтому в дополнение к спектральному анализу в нашей работе применен автокорреляционный анализ ЭЭГ. Для более детального рассмотрения ритмов ЭЭГ проводилось сглаживание автокорреляционной функции (АКФ) методом скользящей медианы. В данной работе для анализа изменений, происходящих в цикле "бодрствование-сон" использовались спектральные и автокорреляционные характеристики ЭЭГ, полученных на установке «Энцефалан-131-03».

Анализ полученных результатов показал, что быстрый спад АКФ относительно нуля свидетельствует о некоррелированности случайных процессов ЭЭГ, к которым относятся, в первую очередь, шумовые процессы, вызванные работой аппаратуры и другими помехами, тогда как неслучайная часть АКФ представляет собой последовательность медленно затухающих колебаний разной частоты.

Устойчивость колебаний, определяемая по величине задержки, при которой амплитуда периодических колебаний на коррелограмме уменьшалась на 10% от максимальной, высока в отведениях, в которых превалирует а-ритм, и снижается при переходе от бодрствования к медленному сну. Аналогичным образом ведет себя коэффициент периодичности колебаний, определяемый как отношение амплитудных значений периодической и случайной составляющей АКФ.

В общем случае, колебания а-ритма имеют форму, близкую к синусоидальной. В состоянии бодрствования наблюдается слабая амплитудная модуляция низкочастотными колебаниями, которая возрастает в состоянии дремоты и становится преобладающей в стадии медленного сна. При этом, если в состоянии дремоты периодичность ритмов нарушается, то в состоянии медленного сна прослеживаются хорошо выраженные медленно-волновые колебания.

Таким образом, можно считать, что сочетание спектрального и автокорреляционного анализа позволяет увеличить количество информации об изменениях электрической активности мозга в цикле "бодрствование - сон". Результаты проведенных исследований можно применять в ходе диагностики и терапии различных нервных болезней, характеризующихся изменениями ритмов ЭЭГ.

УДК 531.35

А.А. Зленко

Московский автомобильно-дорожный институт (государственный технический университет) г. Москва, Россия

ОДНА МОДЕЛЬНАЯ ЗАДАЧА О ПРИЛИВНОЙ ЭВОЛЮЦИИ ЗЕМЛИ И ЛУНЫ

В работе получены уравнения, описывающие поступательное движение центров масс двух вязкоупругих шаров и их вращательное движение вокруг центров масс, в поле притягивающего центра. Найдены стационарные решения этих уравнений. Данные уравнения применены для исследования приливной эволюция Земли и Луны.

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.

Показать целиком