АЛГОРИТМ ВЫЯВЛЕНИЯ В ТОПОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЯХ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ЭЭГ ПОКОЯ МАРКЕРОВ ЗАДАТКОВ СПОСОБНОСТЕЙ К УСПЕШНОМУ ВЫПОЛНЕНИЮ КОГНИТИВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

  • M. Tsitseroshin ФГБУН Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова Российской академии наук
  • E. Panasevich
Ключевые слова: ЭЭГ, межрегиональные взаимодействия, когнитивная деятельность, задатки способностей, тест Векслера

Аннотация

Предлагаемый алгоритм выявления в топологических особенностях пространственной организации межкортикальных взаимодействий потенциалов мозга у испытуемых в состоянии спокойного бодрствования маркеров задатков способностей к успешному выполнению различных видов когнитивной деятельности отличается существенной новизной. В его основе лежат известные, хотя и не столь широко распространенные, представления о существовании в биоэлектрической активности мозга человека биологических маркеров, характерных для данного индивидуума задатков общих и специальных способностей, маркеров возможности эффективного выполнения им разных видов когнитивной деятельности. Эти представления в отечественной психофизиологии, начиная с работ А.Н.Лебедева с соавторами, неоднократно получали экспериментальные подтверждения. В последние годы доказательная база таких подтверждений прогрессивно возрастает. Отличительной особенностью предложенного алгоритма является то, что в настоящем исследовании для анализа фоновой ЭЭГ применялись оценки не локальных характеристик биоэлектрической активности мозга, как в большинстве опубликованных работ по данной тематике, а показатели пространственной структуры межрегиональных взаимодействий потенциалов многих отделов коры больших полушарий. Поскольку психика является результатом целостной деятельности мозга, локальные нейрофизиологические явления, включая и ЭЭГ процессы, заведомо обладают меньшей информативностью, особенно с точки зрения затрагиваемых в настоящей работе вопросов.

В настоящей работе было обследовано 120 испытуемых разного возраста: из них 41 человек взрослых испытуемых, 27 подростков 12 лет, 52 ребенка 5–6 лет. В каждой возрастной группе оценивали степень кросскорреляции пространственной структуры межрегиональных связей ЭЭГ, отводимых от различных отделов коры в состоянии спокойного бодрствования у испытуемых мужского и женского пола с качеством выполнения ими отдельных субтестов теста Векслера (WAIS и WISC). Для выявления индивидуумов, отличающихся повышенными способностями к наиболее успешному выполнению конкретных субтестов теста Векслера в анализируемых группах, был разработан специальный алгоритм. С этой целью выделяли тех индивидуумов в группе, которые отличались пространственной организацией паттернов межрегиональных взаимодействий фоновой активности мозга наиболее сходной с дистантной организацией паттернов межкортикальных взаимодействий, характерных для испытуемых, успешно выполняющих субтест. В результате проведённых исследований были получены данные, указывающие, что с высокой надежностью у испытуемых разных возрастных групп – у взрослых, подростков 12 лет и детей 5-6 лет, можно выявить в фоновой ЭЭГ наличие в топологических особенностях пространственной организации межкортикальных взаимодействий феномена отражения в ЭЭГ покоя задатков способностей к успешному выполнению различных видов когнитивной деятельности.

Литература

Голубева Э. А. Способности, личность, индивидуальность. Изд-во: Феникс, 2005. 511 с.
Дорохов В. Б. Сомнология и безопасность профессиональной деятельности // Журнал высшей нервной деятельности им. И. П. Павлова. 2013. 63(1): 33-47.
Дорохов В. Б., Арсеньев Г. Н., Захарченко Д. В., Лаврова Т. П., Ткаченко О. Н., Дементиенко В. В. Психомоторный тест для исследования зрительно-моторной координации при выполнении монотонной деятельности по прослеживанию цели // Журнал высшей нервной деятельности им. И. П. Павлова. 2011. 61(4): 1–9. Карвасарский Б.Д. Клиническая психология. 2004.
Лебедев А.Н. Вычисление по параметрам электроэнцефалограммы психологического портрета личности // Материалы Международной научно-практической конференции «Развитие научного наследия Бориса Михайловича Теплова в отечественной и мировой науке (к 110-летию со дня рождения). 15-16 ноября 2006 г. М.: Изд-во БФ «Твердослов», 2006: 167-169. Лебедев А.Н. Нейронный код. Психология. 2004. 3: 18-36.
Марютина Т.М. Электрофизиологические индикаторы как эндофенотипы когнитивного развития // Современная зарубежная психология. 2012. 3.
Марютина Т.М. Эндофенотипы: разнообразие вариантов и возможности интерпретации // Современная зарубежная психология. 2012. 3: 50-61.
Павлова Л. П. , Романенко А. Ф.. - Ленинград : Наука, 1988. 216 с.
Панасевич Е.А., Цицерошин М.Н. Отражение в топологических особенностях пространственной организации межкортикальных взаимодействий способности к успешному выполнению детьми 5-6 лет различных видов когнитивной деятельности (гендерные различия). Физиология человека. 2015. 41 (5): 39-56. DOI: 10.7868/S0131164615050112
Разумникова О.М. Отражение структуры интеллекта в пространственно-временных особенностях фоновой ЭЭГ. Физиология человека. 2003. 29(5): 115-122.
Русалов В.М., Бодунов М.В. О факторной структуре интегральных электроэнцефалографических параметров человека // В сборнике Психофизиологические исследования интеллектуальной саморегуляции и активности. М.: Наука, 1980, 208 с: 94-113.
Русалов В.М., Кошман С.А. Дифференциально-психофизиологический анализ интеллектуального поведения человека в вероятностной среде // В сборнике Психофизиологические исследования интеллектуальной саморегуляции и активности. М.: Наука, 1980, 208 с.: 7-56.
Станкова Е.П. Роль фоновой активности мозга в обеспечении когнитивной деятельности. Вестник Ярославского гос. ун-та им. П.Г. Демидова, 2018. 44 (2): 116-120.
Станкова Е.П., Шеповальников А.Н. Функциональное объединение корковых полей в покое как механизм преднастройки мозга к целенаправленной деятельности. Физиология человека. 2018. 44 (6): 5-14.
Филимоненко Ю.И., Тимофеев В.И. Руководство к методике исследования интеллекта у детей Д. Векслера (WISC): Адапт. вариант. СПб.: Гос_стандарт России, ГП “ИМАТОН”, 1994. 94 с.
Филимоненко Ю.И., Тимофеев В.И. Руководство к методике исследования интеллекта для взрослых Д. Векслера (WAIS): Адапт. вариант. СПб.: Гос_стандарт России, ГП “ИМАТОН”, 1995. 93 с.
Хохлова Л.А. Психофизиологические механизмы формирования социальных стратегий адаптивного поведения у студентов с разным уровнем владения
иностранным языком. Современные исследования социальных проблем. 2012. 1(9). Электронный научный журнал.
Хохлова Л.А. Психофизиологические предпосылки способностей к овладению иностранными языками // Диссертация на соискание ученой степени доктора психологических наук. 2016. М.
Цицерошин М.Н., Шеповальников А.Н. Становление интегративной функции мозга. Под ред. акад. Н.П.Бехтеревой. СПб: Наука, 2009. 249 с. Bhuvaneshwari B., Kavitha A. Assesment of brain connectivity patterns in progression of Alzgeimer’s disease // 2nd International Conference on Biomedical Systems, Signals and Images.
Cerliani L., D'Arceuil H., Thiebaut de Schotten M. Connectivity-based parcellation of the macaque frontal cortex, and its relation with the cytoarchitectonic distribution described in current atlases. Brain Struct Funct. 2017. 3:1331-1349. doi: 10.1007/s00429-0161280-3. Epub 2016 Jul 28.
Hagmann P., Kurant M., Gigandet X. et al. Mapping human whole-brain structural networks with diffusion MRI. PLoS ONE 2. 2007. e597.
Martínez K. et al. Individual differences in the dominance of interhemispheric connections predict cognitive ability beyond sex and brain size. Neuroimage. 2017. 13. pii: S1053-8119(17) : 30322-1. doi: 10.1016/j.neuroimage. 2017.04.029.
Satterthwaite T.D., Wolf D.H., Roalf D.R. et al. Linked Sex Differences in Cognition and Functional Connectivity in Youth // Cereb. Cortex. 2014. Apr 25. doi:10.1093/cercor/bhu036
Song M., Zhou Y., Li J. et al. Brain spontaneous functional connectivity and intelligence // NeuroImage. 2008. 41: 1168.
Sporns O. The human connectome: Origins and challenges. NeuroImage. 2013. 80: 53–61.
Sporns O., Tononi G., Kotter R. The human connectome: a structural description of the human brain // LoS Comput Biol. 2005. 1(4): 25.
Опубликован
2020-11-20
Как цитировать
Tsitseroshin , M., и E. Panasevich. 2020. «АЛГОРИТМ ВЫЯВЛЕНИЯ В ТОПОЛОГИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЯХ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ЭЭГ ПОКОЯ МАРКЕРОВ ЗАДАТКОВ СПОСОБНОСТЕЙ К УСПЕШНОМУ ВЫПОЛНЕНИЮ КОГНИТИВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ». EurasianUnionScientists 2 (10(79), 27-38. https://doi.org/10.31618/ESU.2413-9335.2020.2.79.1040.