Диссертация (1147859), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Обсуждение результатов изменений спектральной мощности ЭЭГпри различной успешности понятийного мышленияРезультаты анализа динамики функционального состояния мозга отначала к концу решения заданий позволяют делать вывод о наличии общейтенденции к синхронизации мозга (снижении высокочастотной и повышениинизкочастотной ритмики к концу решения). Мыслительная задача, котораяпоявляется перед испытуемым, провоцирует процесс десинхронизации, акогда ответ находится – десинхронизация, наоборот, снижается.Такую тенденцию можно отметить для всех трех типов заданий, которые,несмотря на различную когнитивную структуру, связаны необходимостьюсоздания интеллектуального продукта – целостной понятийной структуры.Рассмотрениеуспешномидинамикинеуспешномфункциональногоответепоказалосостоянияинтересныемозгаприизменениявысокочастотных ритмов. При успешном решении для них характерно былобольшее повышение вначале решения задачи и последующее большееснижение.
Данную закономерность можно связывать с тем, что в тех случаях,когда испытуемый все же приходил к верному ответу, это обеспечивалосьсовершением более интенсивных и сложных понятийных преобразований.При неверном ответе преобразования менее динамичны, и, даже дав ответ,испытуемые периодически комментировали его как неверный, что можетобъяснять высокий уровень протекания когнитивных процессов в концезадания (например, «Сказала, что все слова объединяет буква «а», чтобы хотькакой-то ответ был» (задание «Обобщение по существенному признаку», Ж.,21).Обобщая вышесказанное, отметим, что в результате анализа динамикифункционального состояния мозга были рассмотрены основные ее паттерны97при различных факторах, обусловливающих эти изменения. Полученныеданные позволяют частично объяснить когнитивную структуру понятийныхпреобразований различного уровня обобщения.Совершение различных по своей когнитивной структуре понятийныхпреобразованийсопровождаетсяразличнымипсихофизиологическимипоказателями функциональной активности мозга.
Функциональное состояниемозга,сопровождающеесовершениеразноуровневыхпонятийныхпреобразований, которые требуют одновременной работы над несколькимилиниями решения и соотнесения их друг с другом («Решение метаграмм»),характеризуется большей активацией регуляторного блока. Решение задач,которые не требуют параллельной разработки нескольких линий решения иинтенсивного контроля со стороны метакогнитивной сферы («Обобщение посущественному признаку» и «Противоположные суждения»), а такжеобеспечиваютсяпреимущественнооднонаправленнымикогнитивнымидействиями, реализуются за счет преимущественной активации когнитивногоблока мозга. Функциональное состояние мозга, сопровождающее различныетипы понятийных преобразований, характеризуется индивидуальнымипаттернами корково-подкорковых отношений.
Это выражается в том, что привыполнении заданий, требующих совершения формальных когнитивныхопераций («Противоположные суждения» и «Обобщение по существенномупризнаку»), наблюдается некоторая изоляция корковых структур от влиянияподкорковыхобразований.Инапротив,привыполнениизаданий,предъявляющих высокие требования к метакогнитивной регуляции ипровоцирующихсостояниеэмоциональнойвовлеченности(«Решениеметаграмм»), кора испытывает большее влияние со стороны подкорковыхструктур.Функциональное состояние мозга изменяется в процессе совершенияпонятийного преобразования. Несмотря то, что выполнение различныхзаданий на понятийные преобразования сопровождает различная спецификаих осуществления, существует общая тенденция к упрощению динамики98биоэлектрической активности мозга к концу выполнения задания. Этоотражается в снижении мощности высокочастотных ритмов и снижениимощностинизкочастотных,котороесопровождаетпроцесссозданияинтеллектуального продукта.Функциональное состояние мозга по-разному изменяется в случаеуспешного и неуспешного решения задания.
Информационные процессы вкогнитивном блоке мозга идут интенсивнее при успешном ответе, чем принеуспешном.Этосправедливокаквотношениивозрастанияихинтенсивности, так и снижения.В данной части исследования задачей было выявление динамикифункциональногосостояниямозгаприсовершениипонятийныхпреобразований различного уровня успешности.Поскольку в исследуемых феноменах так или иначе присутствует такаяпсихологическая реальность, как умственное усилие(mentaleffort),полученное изменение динамики функционального состояния мозга в сторонунизкочастотныхритмовприуспешномрешениисочетаетсякакспредставлениями об энерго-информационных соотношения психическойдеятельности, так и с представлениями о мозговом обеспечении умственногоусилия. Многими исследователями отмечается особая роль низкочастотныхритмов в обеспечении успешной мыслительной деятельности (Doppelmayr M.,2002; Rypma B.
et al., 2006; Grabner R. Н. et al., 2006; Neubauer A. C., Fink, A.,2009).Полученные результаты позволяют сделать выводы о стадиальностипроцесса преобразования понятий, где начальная и конечная стадииразличаются по ритмо-волновым характеристикам, причем при успешномрешении можно наблюдать сдвиг в сторону медленноволновой активности, апри неуспешном такой тенденции не наблюдается.
Это позволяет заключитьналичие тренда эффективности понятийного мышления, где его успешностьсопровождается процессами синхронизации ЭЭГ.993.2. ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ КОЭФФИЦИЕНТАФРАКТАЛЬНОЙ РАЗМЕРНОСТИ ЭЭГ В ПРОЦЕССЕ УСПЕШНОГОИ НЕУСПЕШНОГО РЕШЕНИЙ МЫСЛИТЕЛЬНЫХ ЗАДАЧНиже будут приведены результаты изменений фрактальной размерностимозгананачальномиконечномэтапахсовершенияпонятийныхпреобразований в процессе решения стимульных заданий.3.2.1. Изменения коэффициента фрактальной размерности ЭЭГ впроцессе совершения понятийных преобразованийРисунок 19. График изменений величины фрактальной размерности дляфактора «Этап» от начала к концу решения стимульного задания.На Рисунке 19 графически изображено изменение фрактальнойразмерности от начала к концу выполнения стимульных заданий (дляинтервалов времени равных половине общей длительности решения, то естьпервой и второй половине решения за исключением первых и последних 0,5секунд) (F (1,420) = 5,2917 p = 0,2192).
Показанные изменения относятся ковсем отведениям (ко всем каналам ЭЭГ), но, поскольку для каждого из100отведений можно видеть большие различия по фрактальной размерности (чтопоказано на рисунке 20), наблюдаются большие доверительные интервалы приуровне значимости p = 0,021. Поскольку в данном случае применяется планповторных измерений и учитывается дисперсия фрактальных размерностейдля всех пар отведений (в начале и в конце), различия статистическидостоверны.Далее, для различных отведений (рисунок 20) показано изменениефрактальной размерности на двух этапах решения задания (в начале и в конце)на всех трех типах задач.
Здесь графически отображены синхронныеотклонения, и можно заметить, что для разных отведений на первых этапахизначально наблюдаются неодинаковые величины фрактальной размерности.Тем не менее, различных отведений ЭЭГ изменения от начала к концу значиморазличаются на высоком уровне статистической значимости (F (18, 75) = 3,395;p < 0,001).Рисунок 20. График изменений величины фрактальной размерности по всемканалам ЭЭГ как отдельным измерениям на первом (на графике – «Начало» ипоследнем (на графике – «Конец») этапах решения стимульной задачи для всехтипов заданий.101Итак, на графическом изображении совместного влияния факторов«Этап» и «Канал ЭЭГ» (рисунок 20) демонстрируется, что по многим каналамприсутствуют отклонения фрактальной размерности с ее снижением к концурешения.
Такие отклонения более существенны в передних отведениях (FP1,F3, F4, F8, С3), которые расположены на уровне передних отделов мозга (лобныхи теменных долей). Для других каналов (P3, PZ, P4, T6, O1, O2), расположенныхна уровне височных и затылочного отделов мозга, можно наблюдать меньшиеизменения фрактальной размерности или их отсутствие.Собственно, снижение фрактальной размерности в передних отделахголовного мозга, наблюдаемое на графиках свойственно нормальной работемозга при выполнении умственной деятельности: при решении различныхзаданий с открытыми глазами и описана в клинической литературе (Зенков Л.Р., 2011): низкочастотная часть спектра доминирует в передних отелах, авысокочастотная часть преобладает в затылочных отделах.Наблюдаемый резкий переход графика фрактальной размерности к болеевысокимзначениямдляотведений,соответствующихвисочнымицентральному отделам мозга в момент решения заданий может быть объясненспозицииструктурно-функциональноймоделимозга,предложеннойА.Р.
Лурия (Лурия А. Р., 2003).Сходные результаты были получены и после применения апостериорныхпопарныхсравнений(рисунок21).Награфическомизображениистатистически достоверных различий для каналов ЭЭГ продемонстрировано:различия присутствуют в передних отведениях, которые устанавливаютсясоответственно префронтальным и премоторным отделам коры головногомозга. То есть основным источником изменений фрактальной размерностиможно полагать лобные доли мозга, что указывает на изменение в процессемышленияматрицымежнейронныхсвязей,которыедетерминируютбиоэлектрическую активность мозга.102Рисунок 21. Изменение фрактальной размерности различных отведений наразных этапах решения задания (первый этап обозначен как «Начало», авторой как «Конец»)Обобщая данные об изменении фрактальной размерности на двух(начальном и заключительном) этапах решения стимульных заданий, а значит,в момент совершения понятийных преобразований, укажем:1.От начала к концу решения задания наблюдается снижение фрактальнойразмерности во всех отведения;2.Для передних отведений характерно преобладание низкочастотнойритмики ЭЭГ, а для задних отведений – наоборот, высокочастотной;3.Наиболее существенным выводом является тот факт, что суммарная«сложность» (выраженная в процессах синхронизации ЭЭГ) всех отделовкоры мозга снижается к концу решения задач.
Иными словами, наблюдаетсятенденция снижения активации мозга к тому моменту, когда испытуемый будетготов дать ответ.1033.2.2. Анализ фрактальной размерности ЭЭГ у испытуемых сразличными показателями психометрического интеллектаКак указывалось, выше, при решении стимульных заданий напонятийные преобразования наблюдается снижение фрактальной размерностиот начала к концу совершения понятийных преобразований (в процессерешения стимульного задания).При сравнении двух групп испытуемых, которые участвовали впсихофизиологическом исследовании, были получены следующие результаты(рисунок 22).
Графически показано, что при высоком уровне статистическойзначимости (F (18,72) = 8, 382; p < 0,001)в различных отведениях уиспытуемых контрастных групп, решающих задачи на понятийное мышление.В исследовании приняли участие испытуемые, разделенные на две группы побаллам, полученным по методике «Стандартные прогрессивные матрицы» Дж.Равена. В Группу 1 вошли 10 % испытуемых, набравших самые высокие баллыв данной выборке, в Группу 2 – 10 % испытуемых, набравших самые низкиебаллы. Здесь и далее мы будем условно называть Группу 1 как группу с«высокими показателями интеллекта» и Группу 2 с «низкими показателямиинтеллекта».
Особо отметим, что все полученные нами результатысоответствуют возрастной норме, а данное разделение условно и отражаетмежиндивидуальные различия внутри этой нормы.Наиболее существенные отклонения можно наблюдать в переднихотведениях (F3 и F4), где прослеживается снижение фрактальной размерностиу группы с «высокими показателями интеллекта». Такие отклоненияподтверждаются при расчетах с применением апостериорного критерияPostHoc, результаты которого показаны на рисунке 23 для всех отведений.104p=0,0000коэффициент Do фрактальной размерности1,941,921,901,881,861,841,821,801,781,761,74Fp1F7Fp2FzF3F8F4C3T3C4CzT5T4PzP3T6P4O2O1отв едение (канал) ЭЭГIQ - верхние баллыIQ - средние баллыРисунок 22. График величины фрактальной размерности для различныхотведений ЭЭГ для испытуемых двух групп.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
