Диссертация (1144704), страница 26
Текст из файла (страница 26)
random effect, т.е модель дисперсионного анализа с учетомслучайных эффектов).Для группового сравнения фМРТ данных во втором исследованиииспользовался анализ «Гибких факторов» в программном пакете SPM12 с тремяфакторами – «испытуемый», «импровизация» (CreImp+ContImp vs CreCh+ContCh)и «креативность» (CreImp+CreCh vs ContImp+ContCh). В данном анализеповоксельное сравнение осуществлялось с порогом p<0.05, скорректированнымна множественность сравнений по методу FWE («Family Wise Error correction»,метод контроля ошибки первого рода). Координаты локальных максимумов вобнаруженных кластерах активаций определялись согласно стереотаксическому156атласу Монреальского неврологического института (Montreal NeurologicalInstitute, MNI). Локализация выявленных кластеров определялась с помощьюпрограммы xjView (http://www.alivelearn.net/xjview/).Оценка изменений функциональных взаимодействий для второго фМРТисследования осуществлялась также с помощью анализа психофизиологическихвзаимодействий(psychophysiologicalinteraction,PPIанализ).Координатылокальных максимумов выявленных кластеров использовались при созданиимасок для выбранных областей интереса (ОИ) в виде сфер радиусом 4 мм.
Данныемаски использовались при извлечении значений BOLD-сигнала из ОИ длядальнейшего проведения анализа психофизиологических взаимодействий междувыбраннойОИфункциональнойиостальнымисвязностивокселямиизображения.использовался«психофизиологических-взаимодействий»Прианализеобобщенный(«generalizedметодpsychophysiologicalinteraction», McLaren, et al., 2012). Согласно этому методу в общую линейнуюмодель добавляется регрессор в виде BOLD-сигнала в выбранной исследователемОИ,атакжепроизведенияэтого«физиологического»регрессорана«психологические» регрессоры, указывающие на наличие тех или иныхэкспериментальных условий (в данном исследовании их было четыре). Эффектсвязанныйспроизведением«психофизиологическимданныхвзаимодействием».Длярегрессоровучетатогоназываютфакта,что«психофизиологические взаимодействия» происходят на нейрональном уровне,сначала происходит обратная свертка BOLD-сигнала в выбранной областиинтереса ROI(t) с функцией гемодинамического ответа, а затем произведениеполученного регрессора с регрессором экспериментального условия сновасвертывают с данной функцией (Gitelman et al., 2003).
Эффекты, связанные с«психофизиологические взаимодействиями», имеют двоякую интерпретацию. Содной стороны, наличие «психофизиологического взаимодействия» можетозначать, что влияние нейрональной активности в выбранной области интереса наактивность в вокселе k (или наоборот), зависит от изменения экспериментальныхусловий. С другой стороны, оно может означать, что нейрональная реакция в157вокселе k на изменение экспериментальных условиях зависит от активности ввыбранной области интереса (или наоборот).Как и в случае с анализом локальной нейрональной активности, сначала длякаждого добровольца рассчитывались t-контрасты для анализируемых эффектов,связанных с «психофизиологическими взаимодействиями», а затем данные tконтрасты сравнивались на групповом уровне с учетом межсубъектнойвариабельности.
Повоксельное сравнение осуществлялось с порогом p<0.05,скорректированным на множественность сравнений по методу FDR («FalseDiscovery Rate», метод контроля доли ложных отклонений гипотез).2.2.3 Метод электроэнцефолографии (ЭЭГ)ЭЭГ регистрировалась монополярно от 19 хлорсеребряных электродов (Fp1,Fp2, F7, F3, Fz, F4, F8, T3, C3, Cz, C4, T4, T5, P3, Pz, P4, T6, O1, O2),расположенных на поверхности головы по международной системе 10-20 вполосе пропускания 0-70 Гц посредством компьютерного электроэнцефалографа«Мицар-ЭЭГ» с частотой дискретизации 500Гц.
Сопротивление электродов непревышало 5 кОм. В качестве референтного использовался объединенный ушнойэлектрод. Заземляющий электрод располагался на запястье левой руки.Визуализация, обработка и расчет количественных характеристик ЭЭГпроводились с использованием специализированного программного обеспеченияWinEEG.Приобработкезаписейиспользовалсярежекторныйфильтр,настроенный на частоту 45-55Гц, с полосой подавления 0,1Гц. Коррекцияартефактов, вызванных движениями глаз, проводилась как визуально (волны самплитудойбольше70мкВ,рассматривалисьвЭЭГ,какартефакты,преимущественно связанные с вертикальным движением глаз, и удалялись врезультате визуального анализа ЭЭГ), так и методом независимых компонент(выбирался представительный фрагмент записи ЭЭГ (более 120 секунд),содержащий характерные для данного испытуемого артефакты, и к немуприменялся метод независимых компонент, дающий на выходе топографии158соответствующих артефактов, после этого на основе матриц топографий,построенных для каждого вида артефактов, вычислялись пространственныефильтры, которые затем применялись ко всей записи ЭЭГ.Вычислялись оценки абсолютной мощности спектральных составляющихЭЭГ, усреднённых в следующих диапазонах: дельта (1,5-4Гц), тета (4-7Гц),альфа1 (7-10Гц), альфа2 (10-13Гц), бета1 (13-18Гц), бета2 (18-30Гц), гамма (3040Гц).Массивы полученных оценок, усредненных для каждого испытуемого всостоянии выполнениякаждого из заданий, подвергались нормализациипосредством стандартного логарифмического преобразования Y=logX.Статистический анализ полученных данных был направлен на выявлениестатистическидостоверныхбиоэлектрическихразличийпроцессоввмеждусравниваемыхуказаннымисостоянияхпараметрамивкаждойизрассматриваемых групп испытуемых.
Использовались методы дисперсионногоанализа (Repeated Measures Analysis of Variance). Достоверность различиясоответствующихсреднихмеждусостояниямиопределяласьпопланампосубъектного анализа (within subjects design).Для анализа параметров спектров мощности ЭЭГ внутри каждой группыиспользовались планы DxSxZ, где D - фактор частотного диапазона, S – факторсостояния, Z –фактор зоны (отведения). Достоверность эффектов указанныхфакторов и их взаимодействия оценивалась с эпсилон-коррекцией ГринхаузаГайссера (Greenhouse-Geisser correction).
Различия мощности в отдельных зонахвыявлялись при помощи post-hoc анализа с использованием LSD критерияФишера. Статистически достоверными признавались различия с пороговойвероятностью ошибки 0,05.2.3 ИспытуемыеВовсехпсихофизиологическихисследованияхпринялиучастиепрактически здоровые испытуемые с образованием не ниже среднего, все159праворукие, согласно Эдинбургскому опроснику (Oldfield, 1971),для всехродным был русский язык. Основной контингент испытуемых составилистуденты различных ВУЗов Санкт-Петербурга.
Испытуемые были здоровы намомент проведения исследования, без неврологических заболеваний и непроходили курсов медикаментозного лечения. Участие в исследовании былодобровольным,испытуемыебылизнакомыспроцедуройпроведенияисследований и давали информированное согласие. Перед проведением ЭЭГ, ПЭТи фМРТ исследований испытуемые выполняли тренировочные задания идентичные по типу задач с теми, которые затем использовались в основныхисследованиях.160Глава 3 Результаты проведенных нейрофизиологических исследованийи их обсуждение3.1 Результаты выполнения задания «Рассказ» и их обсуждениеВ задании «Рассказ» моделировался процесс художественного творчествана модели придумывания связного рассказа. Естественно, что при таком сложномпроцессе задействованы все когнитивные процессы, такие как внимание, память,ассоциации, различные мыслительные операции, семантические и синтаксическиепроцессы, эмоциональные и мотивационные компоненты и т.д.
и т.п. Тем неменее, основываясь на особенностях сконструированных нами заданий, можносказать,чтопреимущественноевниманиебылоуделеноследующимспособностям, проявляющимся в творческом процессе: способности к сближениюпонятий (легкость ассоциирования (связывания) отдаленных понятий – слов изразных семантических полей) или гибкости мышления, и оригинальностимышления.Гибкостьи оригинальность мышлениянаиболеепоказательнапривыполнении трудного задания на составление рассказа из набора слов из разныхсемантических полей (задание D), а оригинальность мышления, кроме трудногозадания, присутствует еще и в задании на составление рассказа из набора слов изодного семантического поля (задание Е).Творческая деятельность не является по своему составу однородной ивключает в себя различные свойства человеческого мышления (легкостьгенерации идей, способность к смысловому ассоциированию, оригинальностьмысли, процессы, связанные с воображением и фантазией, семантическиепроцессы).Отсюда мозговые субстраты, связанные преимущественно с этимисоставляющими креативности, предполагалось выявить в следующих контрастах:D-R, D-W и в меньшей степени в контрастах E-R, E-W.161Различия нейродинамики в зависимости от уровня сложности творческойзадачи, инициирующей процесс креативности, предполагалось обнаружитьпрежде всего в контрасте D-E.Задания D и Е отличаются друг от друга всего лишь одной составляющейкреативности, а именно способностью к отдаленному ассоциированию понятий,которая необходима при выполнении задания D со словами из разныхсемантических полей.Таким образом, если задания D и Е задействуют собственно процессыкреативности, но в разной степени, то задания R и W задействуют механизмыобычного, нетворческого мышления.Поэтому, если в контрастах D-R, D-W, E-R, E-W мы видим отличиетворческой мыслительной деятельности в целом от нетворческой мыслительнойдеятельности, то в контрасте D-E мы прежде всего видим отличие более сложнойтворческой деятельности от более простой.Таким образом, в ЭЭГ и ПЭТ-исследовании предполагалось выявить:1) зоны мозга, связанные с осуществлением более сложного типатворческого мышления в сравнении с более простым (контраст D-E);2) зоны мозга, связанные с осуществлением творческого типа мышления всравнении с нетворческим (контрасты D-R, D-W, E-R, E-W);3) зоны мозга, активность в которых коррелировала с психологическимипоказателями (гибкостью, беглостью, оригинальностью) – только для ПЭТисследования.3.1.1 ПЭТ-результаты выполнения задания «Рассказ»Статистически достоверные локальные различия (контрасты) в уровнеактивации между тестовыми состояниями (D-E, D-R, E-W и т.д.) получены вследующих областях (таблица 3, рисунок 1).162Рисунок 1 – Области увеличения локального мозгового кровотока привыполнении задания «Рассказ»163В контрасте D-E (сложное творческое задание vs простое творческоезадание) отмечены активации в левой средневисочной извилине (ПБ 39)В контрасте D-R (сложное творческое задание vs восстановление связноготекста) отмечены активации в левом полушарии в средневисочной (ПБ 39),угловой (ПБ 39), верхнезатылочной (ПБ 19), среднелобной (ПБ 8, 6),нижнелобной (ПБ 46) извилинах и предклинье (ПБ 7).В контрасте D-W (сложное творческое задание vs запоминание слов)отмечены активации в левом полушарии в нижнелобной (ПБ 44,45,47),среднелобной (ПБ 6, 8, 11, 46), верхневисочной (ПБ 38, 22), средневисочной (ПБ21), угловой (ПБ 39) извилинах и в правом полушарии в нижнелобной (ПБ 45, 47)и среднелобной (ПБ 8) извилинах.В контрасте E-R (простое творческое задание vs восстановление связноготекста) отмечены активации в левом полушарии в среднелобной (ПБ 8),средневисочной (ПБ 39) и верхневисочной (ПБ 22) извилинах.В контрасте E-W (простое творческое задание vs запоминание слов)отмечены активации в левом полушарии в верхнелобной (ПБ 10), среднелобной(ПБ 8,9), нижнелобной (ПБ 44, 45, 47), прецентральной (ПБ 6), верхневисочной(ПБ 38, 42), средневисочной (ПБ 21, 39), надкраевой (ПБ 40) извилинах и вправом полушарии в верхнелобной (ПБ 10), среднелобной (ПБ 8,9) иверетенообразной (ПБ 18) извилинах.В контрасте R- W (восстановление связного текста vs запоминание слов)отмечены активации в левом полушарии в верхнелобной (ПБ 8), нижнелобной(ПБ 44,45,47), верхневисочной (ПБ 22, 38), средневисочной (ПБ 21) извилинах иправом полушарии в в верхнелобной (ПБ 8) и нижнелобной (ПБ 47) извилинах.164Таблица 3 - Области активации, отмеченные при выполнении задания«Рассказ»Контраст,Полушарие,Структура,Поле БродманаDE1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
