научная статья по теме ОСОБЕННОСТИ БИОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ МОЗГА ПРИ ВЫСОКОМ УРОВНЕ ТРЕВОЖНОСТИ ЧЕЛОВЕКА Биология

Текст научной статьи на тему «ОСОБЕННОСТИ БИОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ МОЗГА ПРИ ВЫСОКОМ УРОВНЕ ТРЕВОЖНОСТИ ЧЕЛОВЕКА»

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.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Биология»