Автореферат (Психофизиологические детерминанты развития утомления при когнитивной нагрузке), страница 3

Средиобширного множества различных электрофизиологических показателей намивыделен комплекс параметров, которые наиболее часто используются длядиагностики функциональных состояний, в том числе и утомления. К12данным показателям можно отнести следующие: диагностика субъективныхощущений до и после утомления, время реакции в простой зрительномоторнойреакциииреакциивыбора,скоростькомфортногоимаксимального теппингов, частота и мощность индивидуального альфаритма, индекс утомления, спектральные характеристики ЭЭГ, фронтальнаяасимметрия.

Также в данном разделе описывается связь между утомлением иконцентрациейопределенныхнейромедиаторов,преимущественносеротонина и дофамина. Концентрация данных веществ зависит от наличиятех или иных полиморфизмов отдельных генов, ассоциированных странспортировкой, удалением этих нейромедиаторов, а также с плотностьюрецепторов для них. Показано, что высокая концентрация серотонина ведет кувеличению скорости развития утомления. Дофамин, в основном, связан скогнитивными способностями, реакцией на подкрепление и мотивацией.В параграфе 1.4 «Выводы из литературного обзора» показано, что внастоящее время проблема утомления является весьма актуальной и требуетиспользованияметодологическогоаппарата,включающеговсебякомплексную оценку данного состояния, учитывающего разно-уровневыепоказатели:субъективные,поведенческие,электрофизиологические,генетические.

Однако, в настоящее время еще не существует работ,учитывающих все эти уровни.Глава 2 «Методикаисследования»посвященаописаниюиспользованных в данном исследовании методов и методик, направленныхна комплексное изучение процессов утомления.Общая длительность каждого эксперимента составила около четырехчасов.

В начале и в конце которых испытуемые заполняли опросники САН,выполняли задания на время реакции (ПЗМР, РВ, теппинги), а такжепроводилась регистрация электроэнцефалограммы (ЭЭГ) в состояниях сзакрытымииоткрытымиглазами(параграф2.1).Используемыеэкспериментальные задания и стимульный материал описываются впараграфе2.2.Методическаячасть13исследованияпредставленавпараграфе 2.3. Методика подсчета данных, их анализ и статистическаяобработка подробно прописываются в параграфе 2.4. В параграфе 2.5описываются методики и процедуры генотипирования полиморфизма генатранспортера серотонина 5HTTLPR; полиморфизма TaqI A гена DRD2,определяющегоплотностьрецепторовдофаминавтороготипавсинаптической щели; а также полиморфизма Val158Met гена СОМТ,являющегося ключевым ферментом в деградации дофамина в головном мозгечеловека.В главе 3 «Результаты исследования» подробно описываютсясубъективные,поведенческие,психофизиологическиеимолекулярно-генетические показатели, полученные в ходе работы.В параграфе 3.1 «Результаты по субъективным, поведенческим иэлектрофизиологическим показателям по всей выборке» представленырезультаты, полученные по выборке в целом.Впервомразделе«Субъективныеиповеденческиеданные»представлены результаты, полученные по методике САН, тестам на времяреакции и теппинг-тестам.

Обнаружено, что после длительной когнитивнойнагрузки испытуемые чувствовали себя хуже, чем до нее. Это выражалось вснижении баллов в методике САН по шкалам «Самочувствие» (5,43 vs 4,61;р<0,000001), «Активность» (5,04 vs 4,17; p<0,000001) и по «Общему баллу»(5,3 vs 4,7; p<0,000006). Утомление приводит к значимому увеличениювремени реакции в простой зрительно-моторной задаче с 228 мс до 238 мс(F(1,58)=12,02; p<0,001), а также - к значимому уменьшению времениреакции в задаче выбора с 420 мс до 405 мс (F(1,58)=9,29; p<0,004) содновременным увеличением количества ошибок с 5,98 до 7,08 (F(1,58)=7,62;p<0,008). Оно не отражается на изменении максимального теппинга, нонаблюдается увеличение времени реакции комфортного теппинга с 820 мс до1132 мс (F(1,48)=9,74; p<0,004).Во втором разделе «Результаты ЭЭГ» представлены результаты поэлектроэнцефалографии:индивидуальному14альфа-ритму(ИАР),спектральным характеристикам ЭЭГ, индексу утомления (ИУ), фронтальнойасимметрии (ФА).При статистическом анализе показателей частоты индивидуальногоальфа-ритма выявлено, что утомление приводит к значимому уменьшениючастоты индивидуального альфа-ритма в правом полушарии (F(1,44)=5,74;p<0,02), преимущественно в теменной, височной и затылочной областях(таблица 1).Таблица 1Частота индивидуального альфа-ритмаИАР, Гцр-уровеньзначимосСостояние 1Состояние 2тиср.знач.ст.откл.ср.знач.ст.откл.Лобная левая9,720,989,620,990,364Лобная правая9,790,939,631,030,200Центральная левая9,720,939,651,090,933Центральная правая9,750,99,571,040,238Теменная левая9,90,939,920,980,977Теменная правая10,160,869,870,930,008**Височная левая9,820,919,730,980,467Височная правая9,950,89,740,890,035*Затылочная левая10,010,939,820,890,129Затылочная правая10,120,849,830,840,024*Примечания.

Состояние 1 – в начале эксперимента; состояние 2 – после длительнойкогнитивной нагрузки. В таблице приведены средние значения индивидуального альфаритма и стандартные отклонения.Области расположенияэлектродовУтомление значимо отражается на увеличении индекса утомления(theta+alpha)/beta (таблицы 2, 3). В условиях с закрытыми глазами индексутомления значимо увеличивается после длительной когнитивной нагрузкипрактически во всех областях, кроме лобных; а в условиях с открытымиглазами – только в теменных.

Индекс утомления значимо увеличиваетсяпосле утомления в обоих полушариях в условиях с закрытыми глазами(F(1,43)=8,316; p<0,006). Правое полушарие характеризуется более высокимизначениями индекса утомления в условиях с закрытыми глазами до и послеутомления, преимущественно в лобных и теменных областях. Это можетговорить о доминировании медленных ритмов в правом полушарии.15Таблица 2Индекс утомления. Условия с закрытыми глазами.Области расположенияэлектродовЛобная леваяЛобная праваяЦентральная леваяЦентральная праваяТеменная леваяТеменная праваяВисочная леваяВисочная праваяЗатылочная леваяЗатылочная праваяИндекс утомления, закрытые глазаСостояние 1Состояние 2ср.знач.ст.откл.ср.знач.ст.откл.4,592,94,943,017,022,587,412,523,52,494,042,23,512,544,752,563,863,035,263,325,246,474,253,052,083,982,333,262,334,192,93,852,854,512,833,52,494,342,58р-уровеньзначимости0,3770,1820,1530,001**0,000**0,003**0,004**0,006**0,028*0,007**Таблица 3Индекс утомления.

Условия с открытыми глазами.Индекс утомления, открытые глазар-уровеньзначиСостояние 1Состояние 2мостиср.знач.ст.откл.ср.знач.ст.откл.Лобная левая5,86,375,425,590,540Лобная правая5,394,125,123,730,626Центральная левая2,861,793,754,030,163Центральная правая2,891,83,943,850,081Теменная левая2,921,994,234,360,040*Теменная правая2,992,074,84,740,010*Височная левая2,251,33,13,430,109Височная правая2,211,313,163,620,081Затылочная левая2,111,322,813,410,187Затылочная правая2,121,3633,520,108Примечания.

Состояние 1 – в начале эксперимента; состояние 2 – после длительнойкогнитивной нагрузки. В таблице приведены средние значения индекса утомления истандартные отклонения.Области расположенияэлектродовУтомление также значимо отражается на изменении спектральныххарактеристик ЭЭГ. Спектральный анализ осуществлялся для 8 отдельныхдиапазонов.Значимыерезультатыполученыпреимущественнодлямедленных ритмов – тета- и альфа-ритмов, но также значимые изменениянаблюдались и в бета-диапазоне (таблица 4). Наиболее значимые иоднозначные результаты получены для диапазона нижнего альфа-ритма (7,5–10 Гц), преимущественно в теменных и затылочных отведениях: последлительнойкогнитивнойнагрузки16наблюдаетсяувеличениесреднеймощности данного диапазона при закрытых глазах, а также натуральногологарифма относительной мощности при закрытых и открытых глазах.Таблица 4Спектральный анализ. Результаты статистического анализа.Средняя мощность ЭЭГ.Ритмы ЭЭГТетаНижний альфаВерхний альфаАльфаНижний бетаВерхний бетаБетаГаммаДиапазон3,5-7,5 Гц7,5–10 Гц10-12,5 Гц7,5-12,5 Гц12,5-18 Гц18-35 Гц12,5-35 Гц35-45 ГцЗакрытые глаза↑ F(1,27)=7,98; p<0,009↑F(1,38)=13,413; p<0,0008↑ F(1,37)=4,646; p<0,04↑ F(1,38)=12,694; p<0,002↑ F(1,37)=5,558; p<0,04↑ F(1,38)=5,399; p<0,03-Открытые глаза-Относительная мощность ЭЭГ.Ритмы ЭЭГДиапазонЗакрытые глазаОткрытые глазаТета3,5-7,5 ГцНижний альфа7,5–10 Гц↑F(1,43)=10,903, p<0,001 ↑F(1,43)=15,048,p<0,0004Верхний альфа10-12,5 Гц↑ F(1,43)=5,08; p<0,03Альфа7,5-12,5 Гц↑ F(1,43)=9,764; p<0,003Нижний бета12,5-18 Гц↑ F(1,43)=4,651; p<0,04Верхний бета18-35 Гц↓F(1,43)=4,292; p<0,04Бета12,5-35 Гц↓F(1,43)=8,121; p<0,007Гамма35-45 ГцПримечания.

‘↑’ – увеличение мощности ритма, ‘↓’ – уменьшение мощности ритма,‘-’ – значимых изменений не наблюдается. Статистический анализ проводился с помощьюANOVA до и после когнитивной нагрузки по 5 мозговым областям в левом и правомполушариях.Длительная когнитивная нагрузка не отражается на изменениифронтальной асимметрии.В параграфе 3.2 «Результаты по субъективным, поведенческим иэлектрофизиологическимпоказателямуносителейразличныхполиморфизмов генов 5НТТ, DRD2, СОМТ» представлены результаты повсем упомянутым показателям.В первом разделе данного параграфа описано, что у носителей разныхполиморфизмов в генах 5HTT, DRD2 и COMT после длительнойкогнитивной нагрузки субъективные ощущения значимо не различаютсямежду собой.