Диссертация (1147859), страница 18
Текст из файла (страница 18)
График изменений величины фрактальной размерности.Показано совместное влияние факторов «Тип задания», «Успешность ответа»и «Показатель интеллекта» (на графике «Правильный» и «Неправильный»),фактор Answer означает ответ. Сравнение для двух типов стимульных заданий:«Обобщение» (методика «Обобщение по существенному признаку») и«Метаграммы» (методика «Решение метаграмм»)111Наоборот, у испытуемых с «высоким показателем интеллекта»наблюдается чувствительность к собственной ошибке.
На рисунке 26демонстрируется, что фрактальная размерность выше у испытуемых группы с«высокими показателями интеллекта» в случае неуспешного ответа.Эта закономерность позволяет делать следующие выводы. При высокомфоновом психометрическом интеллекте из-за больших регуляторных влиянийна мыслительную деятельность субъект адекватно отражает инструкциюзадания и способен оценивать структуру задачи, а также критично оценитьсобственный ответ. В случае неуспешного ответа субъект отдает себе отчет вего невысоком качестве, при этом на уровне мозгового субстрата непроисходит снижения активации мозга.3.2.4. Обсуждение результатов анализа фрактальной размерности ЭЭГпри различной успешности понятийного мышленияОбобщая данные, полученные для двух групп испытуемых иуспешности решения заданий, выделим ключевые моменты:1.
Для двух групп испытуемых наблюдаются различные процессы активациимозга,чтоотражаетсявизменениифрактальнойразмерности,описывающей синхронизацию и десинхронизацию сигнала ЭЭГ впремоторных и префронтальных областях коры головного мозга;2. Для группы с «высоким показателем интеллекта» наблюдается снижениеразмерности при успешном ответе, а для группы с «низким показателеминтеллекта» наблюдается повышение (хотя и сравнительно меньшее)высокочастотных ритмов (т.е.
появление процессов десинхронизации)также при успешном ответе;3. При успешном ответе у испытуемых группы с «низким показателеминтеллекта», в отличие от другой группы, происходит повышениевысокочастотныхритмов(азначит,наблюдаютсяпроцессы112десинхронизации). В то же время происходит снижение фрактальнойразмерности при неправильном ответе.Описанные данные можно объяснить с точки зрения регуляторныхкомпонентовмыслительнойактивностииэнерго-информационныхсоотношений. Испытуемые с более высокими баллами обладают и болеевысокимуровнемметакогнитивнойрегуляциисобственныхинтеллектуальных действий, «экономичнее» тратят умственные ресурсы длярешения задачи.Тренд снижения величины фрактальной размерности у группы с«условнонизкимипоказателямиинтеллекта»можетуказыватьнанесформированность у них системы оценки своего умственного продукта, его«ценности» и соответствия инструкции.
Кроме того, данные о различныхизменениях для разных заданий позволяют сделать выводы о когнитивнойструктуресамихзаданийихарактерементальныхпространств,обеспечивающих «развертывание» концептуальных схем.В результате данной части исследования успешности понятийныхпреобразований было показано:1.Снижение фрактальной размерности ЭЭГ (а, следовательно,процессах синхронизации сигнала ЭЭГ) от начала к концу решения.2.У испытуемых с «высоким показателем интеллекта» наблюдаетсяснижение активации мозга в процессе решения при успешном ответе и,наоборот, повышение активации при неуспешном ответе.3.У испытуемых с «низким показателем интеллекта» наблюдаетсяменее значительное повышение активации мозга в процессе решениязадания при успешном ответе и снижение активации при неуспешномответе.4.Применение метода ЭЭГ перспективно для изучения понятийныхпреобразований, т.к. позволяет исследовать процессуальную сторонупонятийного мышления.5.Можно предполагать, что именно данные различия сопровождают113эффективность понятийного мышления.3.3 СОПОСТАВЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СПЕКТРАЛЬНОЙМОЩНОСТИ И ФРАКТАЛЬНОЙ РАЗМЕРНОСТИ ЭЭГРезультаты работ, в которых были обнаружены изменения активациимозга, продемонстрировали необходимость прицельного измерения сигналовЭЭГ.
Поэтому в настоящей работе нами применялся метод анализафрактальной размерности ЭЭГ. Наиболее традиционным и популярнымспособом изучения ЭЭГ является исследование его ритмо-волновыххарактеристики (Александров Ю. И., 2001; Данилова Н. Н., 1992).В то же время, для рассмотрения изменений сигналов ЭЭГ оправданоприменение анализа фрактальной размерности (D0), который зарекомендовалсебя как перспективный метод в психофизиологии (Accardo and al., 1997;Вассерман Е.
Л., с соавт., 2004; Меклер А., А, 2004; Ткачева Л. О., 2011).В рамках обсуждения полученных результатов кратко обозначимусловия анализа фрактальной размерности ЭЭГ.На рисунке 27 показано соотношение мощностей ЭЭГ в различныхчастотныхдиапазонах.определенныйнаклон,Видно,которыйчтопредставленныеотражаетлиниипреобладаниеимеютвЭЭГвысокочастотных и низкочастотных волн в записи.Соответственно, наклон такого графика будет отражать процессысинхронизации и десинхронизации ЭЭГ, которые, в свою очередь, описываютактивацию мозга с точки зрения классических активационных теорий исоотношения ритмов.
Как отмечалось выше, процессы синхронизациихарактеризуются снижением высокочастотных ритмов ЭЭГ (альфа- бета игамма ритмов) и повышением низкочастотных (дельта- и тета-ритмов).114,Рисунок 27. Соотношение частоты и мощности сигнала ЭЭГ (теоретическое)Однако оказывается, что наклон графика также связан с такимкоэффициентом, как фрактальная размерность кривой временного ряда.Действительно, один из методов расчета фрактальной размерности (D0)заключается в использовании именно этого параметра (угла наклона графикаспектральной плотности, т.е.
распределения мощности сигнала).Так, для анализа ЭЭГ в психологическом исследовании целесообразноприменение не только более традиционного спектрального анализа, но ианализа изменений фрактальной размерности.В качестве примера применения данного анализа в психологическихисследованияхприведемграфикЭЭГ(Рисунок28)вдвойномлогарифмическом масштабе при просмотре испытуемым вербального текста(Ткачева Л. О., 2011). Как видно, наклон графика спектра четко описываетсярегрессионной линией, наклон которой, в свою очередь, возможно измерить.Следовательно, фрактальная размерность, с одной стороны, отражает уровеньактивации ЭЭГ, а с другой, может быть интерпретирована как сложность115динамической системы, организуемой мозговым субстратом. Таким образом,для оценки активации мозга целесообразно использовать этот интегральныйпоказатель,которыйодновременноотражаетсложностьдинамикифункциональных систем мозга и уровень его активации (Хакен Г., 2001;Лоскутов А.
Ю., Михайлов А. С., 1990; Меклер А. А., 2004).Рисунок 28. График отражения спектральной мощности в двойномлогарифмическом масштабе при просмотре вербальных текстов (Ткачева, Л.О., 2011)Поэтому сравнение данных, полученных при изучении спектральноймощности и фрактальной размерности сигнала ЭЭГ могут являтьсядополнением друг друга в интерпретации полученных результатов. Какуказано выше, характеристики смещений спектра частот ЭЭГ могутрассматриваться с позиций синхронизации и десинхронизации сигнала (гдедесинхронизированная ЭЭГ состоит в преобладании колебаний в полосахвысокой частоты – β и γ, а синхронизированная, наоборот, в низкочастотных116полосах – θ и Δ). С другой стороны, коэффициент фрактальной размерностисигнала ЭЭГ описывает сложность сигнала, вклад в которую вноситвозникновение высокочастотной ритмики ЭЭГ (Вассерман Е.
Л. с соавт., 2004;Слезин В. Д. с соавт., 2007), следовательно, синхронизированная ЭЭГсоответствует меньшей фрактальной размерности временного ряда, адесинхронизованная ЭЭГ – большей (Меклер А.А., 2004). Следовательно, дваиспользуемых метода анализа ЭЭГ могут быть сопоставимы, а их совместноеиспользование позволяет описать изменения активации головного мозга нетолько с точки зрения ритмо-волновых изменений, но с учетом характерасложности сигнала ЭЭГ.1173.4.
ДИНАМИКА АКТИВАЦИИ ВЕГЕТАТИВНОЙ НЕРВНОЙСИСТЕМЫ ПРИ УСПЕШНЫХ И НЕУСПЕШНЫХ РЕШЕНИЯХМЫСЛИТЕЛЬНЫХ ЗАДАЧВ данном параграфе описаны наблюдаемые в процессе понятийногомышления вегетативные сдвиги по сравнению с фоновыми показателямифункционального состояния вегетативной нервной системы.При анализе амплитуды КГР получены значимые различия случаевразной успешности ответов. На рисунке 29 показано, что характеристикиамплитуды КГР больше при неверном ответе (p < 0,001). Поскольку амплитудакожно-гальванической реакции традиционно в литературе связывается споказателями эмоционального состояния в процессе когнитивной нагрузки(Van den Heuvel E., 2009;; Nourbakhsh N. et al, 2012; Durantin G.,2014), можнопредположить наличие связи успешности регуляции вегетативного состоянияи успешности ответа испытуемого.p=,00001850Показатель А.
Амплитуда КГР (мВ)800750700650600550500450400350НеверноВерноОтветРисунок 29. Сравнения показателя А (средняя амплитуда КГР в мВ) при различнойуспешности ответов («верно» и «неверно»). По оси абсцисс показаны два случая ответа(верный и неверный), по оси ординат – показатель амплитуды КГРПомимо этого, наблюдаются различия в показателях вариабельностисердечного ритма – R-R интервалах (рисунок 30). Можно наблюдать, что посравнению с фоновой записью отклонения при неверном (неуспешном) ответебольше. Показатели вариабельности сердечного ритма также связываются висследованиях с реакцией на субъективно высокую когнитивную нагрузку(Segerstrom et al.,2007; Luque-Casado et al., 2015), что указывает о менееоптимальном состоянии вегетативной нервной системы и переживаниибольшей когнитивной нагрузки испытуемым при неверном решении.
Приверных ответах отклонение амплитуды КГР от фоновых показателей,напротив, меньше, что может говорить о меньшей вовлеченности в процессрешения базовых в эволюционном плане процессов эмоциональной ивегетативной регуляции (р < 0,001).Полученные данные о состоянии вегетативной нервной системы приразличной успешности ответов позволяют предположить, что успешнуюмыслительную деятельность сопровождает более слаженная активациявегетативной нервной системы, что сочетается с результатами соотношенияуспешности решения и активации головного мозга.Рисунок 30. Сравнения отклонения R-R интервалов от фонового показателя при различнойуспешности ответов («верно» и «неверно»). По оси абсцисс показаны два случая ответа(успешный и неуспешный), по оси ординат – показатель отклонения R-R интервала, какиндикатора вариабельности сердечного ритма, где нулевая точка – отсутствие отклоненияНа рисунке 31 приведено сравнение показателей вегетативной нервной119системы для успешных и неуспешных ответов испытуемых.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
