ФИЗИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА, 2008, том 34, № 2, с. 23-33
УДК 612.821
ВЛИЯНИЕ ФАКТОРА ВЕДУЩЕГО ГЛАЗА НА ХАРАКТЕРИСТИКИ САККАД И МЕДЛЕННЫХ ПОТЕНЦИАЛОВ ЭЭГ
© 2008 г. И. Е. Лазарев, А. В. Киренская
ФГУ ГНЦ социальной и судебной психиатрии им. В.П. Сербского, Москва Поступила в редакцию 28.06.2007 г.
Параметры саккад и медленных пресаккадических потенциалов исследовали у 36 испытуемых (пра-воруких мужчин) с ведущим правым (группа ПГ) и левым (группа ЛГ) глазом. Для зрительной стимуляции использовали 3 светодиода, расположенные в центре зрительного поля (центральный фиксационный стимул) и в 10° справа и слева от него (периферические стимулы - ПС). Испытуемые выполняли тест с простыми саккадами, направленными к ПС, и тест с антисаккадами, которые совершались в точку, расположенную в противоположном зрительном поле симметрично ПС. Регистрировали ЭЭГ (19 отведений, монополярно) и электроокулограмму. Для получения медленных потенциалов производили обратное усреднение ЭЭГ от момента включения ПС и от начала сакка-ды. Проведенное исследование показало, что характеристики саккад в группах ПГ и ЛГ были близкими. Различия между группами ПГ и ЛГ по характеристикам медленных потенциалов выявлены только в тесте с антисаккадами. Для потенциалов, полученных усреднением от стимула, в группе ЛГ по сравнению с группой ПГ выявлено снижение амплитуды медленных негативных потенциалов в лобной области. Анализ потенциалов, полученных усреднением от начала саккады, показал, что за 50 мс до начала саккады в обеих группах испытуемых изменения медленных потенциалов зависели от направления саккады и отражали активацию контралатерального направлению саккады полушария. В группе ЛГ перед левосторонними саккадами наблюдалась более значительная активация правого полушария, чем в группе ПГ. Наряду с этим в группе ЛГ обнаружено снижение амплитуды пресаккадических негативных потенциалов в лобной области и ее повышение в левой задневисоч-ной области. Полученные результаты свидетельствуют о снижении вовлечения лобной коры в когнитивные и моторные процессы саккадической подготовки у испытуемых с ведущим ЛГ.
Существует большое количество исследований, посвященных анализу профиля латеральной организации (ПЛО) и оценке его связи с индивидуально-психологическими особенностями человека [1]. Особый интерес вызывает ПЛО, в котором сочетается ведущая правая рука и ведущий левый глаз. Данный ПЛО встречается у 23-27% праворуких [1-3] и является частным случаем несовпадения моторных и сенсорных асимметрий. Как и для ведущей руки, анализ семейных данных показывает значимую корреляцию ведущего глаза родителей и детей [4], что позволяет предположить генетические влияния на формирование данного типа ПЛО.
Показано, что индивидуально-типологические особенности отличаются у правшей с ведущим правым (ПГ) и левым (ЛГ) глазом. Лица с ведущим ЛГ характеризуются повышенным уровнем нейротизма по тесту Айзенка, невротизма и психической неуравновешенности - по тесту Ям-польского, социальной эмоциональности - по тесту "Опросник структуры темперамента" В.В. Ру-салова, сниженным уровнем субъективного контроля, меньшей устойчивостью к стрессу по сравнению с лицами с ведущим ПГ [5-7]. Показано, что правши с ведущим ПГ лучше ориентиру-
ются в пространстве, чем правши с ведущим ЛГ [1, 8, 9].
Типы ПЛО также связаны с профессиональной деятельностью. Людей с левыми асимметриями, в том числе с ведущим ЛГ, больше среди представителей творческих профессий (музыканты, художники и пр.) [10]. У теннисистов левая асимметрия глаза встречается чаще, чем у стрелков [8]. В то же время исследование профессиональных бейсболистов не выявило связи между показателями успешности занятиями спортом и сочетанием ведущая рука - ведущий глаз [11].
Процент лиц с ПЛО "правая рука - левый глаз" отличается среди здоровых и больных людей. Частота встречаемости такого сочетания повышена у больных шизофренией [12-14]. Расхождение в выраженности сенсорных и моторных асимметрий встречается у больных с невротическими и функциональнымими расстройствами [15]. С этим согласуются данные и о повышении частоты психосоматических заболеваний и невротических расстройств у операторов со смешанным типом асимметрии [1, 9]. Все эти факты могут свидетельствовать о повышенном риске возникновения психических заболеваний у данной группы лиц.
Кроме того, показано, что у больных со смешанным ПЛО связь локализации очага поражения головного мозга с характером сопутствующих психических нарушений выражена менее четко, нежели у больных с чисто "правым" ПЛО [1]. ЭЭГ исследование правшей с ведущим правым и левым глазом выявило значимые отличия между ними по частотным характеристикам и топографии реактивных перестроек ЭЭГ при выполнении специализированных лево- и правопо-лушарных когнитивных тестов [7]. Все эти факты позволяют предположить, что латерализация ведущего глаза у правшей вносит определенную специфику в функциональную организацию мозга и может иметь значение для решения вопросов профотбора, профилактики и терапии заболеваний нервной системы. Однако этой проблеме посвящены лишь единичные исследования.
В качестве экспериментальной модели для изучения нейрофизиологической природы правых и левых асимметрий в зрительной системе были выбраны саккадические движения глаз и связанные с ними корковые потенциалы. Применение различных парадигм зрительной стимуляции позволяет изучать взаимосвязи между когнитивными функциями, такими, как восприятие, внимание, мотивация и пр., и процессами саккади-ческой генерации в задачах разного уровня сложности [16, 17]. Показано также, что общие принципы моторного контроля и контроля движений глаз в целом совпадают, и распространяются на более сложные формы поведения [18].
Большинство схем зрительной стимуляции, используемых в саккадических задачах, включает, как минимум, два стимула - центральный фиксационный (ЦФС) и периферический целевой стимул (ПС). При обратном усреднении ЭЭГ от момента предъявления ПС получают вызванный потенциал, аналогичный условно-негативной волне (УНВ - [19]), которая представляет собой медленное негативное отклонение, возникающее между предупреждающим (ЦФС) и пусковым (ПС) стимулами. Показано, что УНВ связана с когнитивными процессами внимания, ожидания и предварительной моторной подготовки [20]. При усреднении ЭЭГ от начала саккады получают медленную негативную волну, аналогичную "потенциалу готовности", который, как полагают, отражает процессы извлечения из памяти моторных программ [21].
Мы ожидаем, что применение саккадических задач разной сложности и анализ двух типов медленных потенциалов ЭЭГ позволят наиболее полно изучить функциональную организацию корковых процессов, связанных с когнитивными и моторными аспектами подготовки саккад у правшей с ведущим правым и левым глазом.
МЕТОДИКА
Исследования проведены с участием 36 испытуемых, все они были праворукими мужчинами в возрасте от 21 до 47 лет. Из них 20 были с правым ведущим глазом (группа ПГ) и 16 с левым ведущим глазом (группа ЛГ). Определение профиля латеральной организации осуществлялось с использованием модифицированного опрос-ника Аннет, теп-пинг-теста, двух вариантов пробы Розенбаха [10].
Для зрительной стимуляции использовали три красных светодиода, расположенных на табло по горизонтальной линии на уровне глаз испытуемого. Светодиод в центре зрительного поля служил в качестве центрального фиксационного стимула (ЦФС), а светодиоды, расположенные справа и слева от ЦФС на расстоянии в 10° - периферическими стимулами-мишенями (ПС). Испытуемые выполняли два теста, различающихся по сложности задания. В тесте I, с простыми саккадами, испытуемому давали инструкцию совершить сакка-ду к ПС сразу после его включения. В тесте II, с антисаккадами, испытуемый должен был совершить саккаду в точку, расположенную в противоположном зрительном поле симметрично ПС. Длительность ЦФС варьировала от 800 до 1000 мс, ПС - от 1000 до 1300 мс. В тесте с антисаккадами ПС включался лишь на 100 мс, затем через 2 с появлялся "коррекционный" стимул (КС) в противоположном зрительном полуполе (рис. 1).
В ходе эксперимента зрительные стимулы предъявляли блоками по 48 реализаций в каждом. В течение одного исследования испытуемые выполняли по 6-8 блоков. Инициация каждой реализации стимулов совершалась самим испытуемым нажатием клавиши, закрепленной на подлокотнике кресла. Испытуемому давали инструкцию удерживать взор на ЦФС и при включении ПС как можно быстрее совершать саккаду. При дискретном уменьшении в 2 раза яркости ПС в тесте I и КС в тесте II следовало отпустить нажатую в начале реализации клавишу и перевести взор на ЦФС.
Исследования проводили в затемненной кабине. ЭЭГ регистрировали от 19 стандартных отведений, монополярно на нейрокартографе фирмы "МБН" (Россия) с постоянной времени 0.3 с. Регистрацию движений глаз осуществляли с помощью электроокулограммы (ЭОГ). Управление экспериментом, сбор и хранение данных проводили с использованием компьютера IBM PC. В ходе анализа ЭЭГ предварительно производили полуавтоматическое подавление окулографических артефактов с использованием специально разработанной программы, основанной на факторном анализе ЭЭГ [22], с последующей визуальной отбраковкой реализаций, в которых артефакты оставались. Начало саккад определяли автоматически по сигналу ЭОГ.
В зависимости от латентного периода (ЛП) саккады подразделялись на три основных типа - опережающие (ЛП < 80 мс), экспресс (ЛП 80-120 мс) и регулярные (ЛП > 120 мс) [17, 23], а затем определяли их процентное соотношение. Помимо этого, определяли процент ошибочных саккад (ошибки направления).
Для получения медленных потенциалов производили трансформацию записи ЭЭГ к постоянной времени 5 с [24]. Проводили два вида обратного усреднения ЭЭГ, триггером одного из них служил момент включения ПС, а другого - момент начала саккады. Усредняли отрезки записи ЭЭГ на интервале 1000 мс до и 500 мс после триггера. Пре-саккадические ЭЭГ-потенциалы получали только для правильных регулярных саккад, количество которых в каждом усреднении составляло от 25 до 70.
Количеств
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.