Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Мозговые механизмы анализа временного параметра акустических раздражителей в норме и патологии

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Мозговые механизмы анализа временного параметра акустических раздражителей в норме и патологии"

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

КАМЕНСКАЯ Валентина Георгиевна

МОЗГОВЫЕ МЕХАНИЗМЫ АНАЛИЗА

ВРЕМЕННОГО ПАРАМЕТРА АКУСТИЧЕСКИХ РАЗДРАЖИТЕЛЕЙ В НОРМЕ И ПАТОЛОГИИ

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ: 03.00.13 — ФИЗИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА И ЖИВОТНЫХ

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 1992

Работа выполнена на кафедре физиологии высшей нервной деятельности биолого-почвенного факультета Санкт-Петербургского государственного университета.

Консультант — доктор биологических наук, профессор А. С. БАТУЕВ

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор В. И. ГАЛУНОВ доктор медицинских наук, профессор Л. И. ВАССЕРМАН доктор биологических наук И. А. ВАРТАНЯН

Ведущее учреждение: Физиологический институт им. И. П. Павлова.

еедании специализиров^...«.~ —53.57.19 по защите диссертаций,

на соискание ученой степени доктора биологических наук при Санкт-Петербургском государственном университете (Санкт-Петербург, Университетская наб., д. 7/9).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке им. М. Горького Санкт-Петербургского государственного университета.

Защита состоится

1992 г. в 16 часов на за-

Автореферат разослан

1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета доктор биологических наук

Н. Д. Е1ЦЕНКО

рОССИЙСлЛЯ ' - -

эсударстпек'.'аз ■ -БЙБЛИОГЕ'ХЛ общая характеристика работы

Актуальность работы. Физическое (или внешнее) время участвует в формировании динамических особенностей сенсорных стимулов, определяя абсолютную и относительную их длительность, темп воздействия ; кроме того сенсорная информация связана с порядком следования сенсорных событий или их сегментов. Одним из наиболее упорядоченных сенсорных стимулов является речевой сигнал, который в полной мере включает в себя проявление времени как в виде порядка следования различных сегментов в потоке слитной речи, так и в виде динамических (просодических) характеристик. Динамическим свойствам речевого раздражителя приписывается определенная процедура - сегментация,значительно облегчающая как речераспознава-ние, так и речепродукцио. Однако, эта процедура в большей степени является теоретическим представлением, мало подкрепленным работами по изучению механизмов,ее обеспечивающих.

В настоящее время конкретные физиологические процессы, лежащие в основе отражения временного параметра сенсорных стимулов, в том числе речевого сигнала, остаются невыясненными и неопределенными. Отчасти это объясняется неразработанностью концептуальных подходов к изучение времени и динамических систем (Пригожин И., 1986 ; Пригожин И., Сгейнберг М., 1990). Адекватной концептуальной парадигмой исследования таких сложных психофизиологических явлений как отражение времени является системный подход, одно из центральных понятий которого - принцип иерархической организации - в физиологии разработан недостаточно, несмотря на широкое признание полезности системного подхода, начиная с работ А.А.Ухтомского (1962), Н.А.Бернштейна (1961) и кончая современными работами (Анохин П.К., 1978 ; Медведев В.И.,

- г -

1986 ; Павлова Л.П., Романенко А.П., 1988 ; Судаков К.В., 1986, 1988).

В физиологической школе А.А.Ухтомского времени уделялось большое внимание при исследовании формирования динамических мозговых систем. Идея организующей функции времени была представлена А.А.Ухтомским (1952) в понятии хронотона, специфическом мотивационно-когнитивном образовании, определяющим глубину и точность прогноза человека (Соколова Д.В., 1980). Подчеркивалась роль временного фактора в виде ритмических процессов в организации констелляции центров, обеспечивающих формирование и реализацию доминанты. Высказывалась мысль о том, что речь обе спечивается сложнейшей мозговой системой, которая должна иметь общие принципы с организацией динамических систем. В связи с этим временной фактор, который в целом определяет динамические свойства этих гипотетических нейронных систем, может рассматриваться как системообразующий (Батуев A.C., Кругликов Р.И., I99C Наиболее сложным и неясным остается вопрос соотношения внешнего времени сенсорных стимулов и внутреннего времени, выступающего в виде ритмических процессов, свойственных всем без исключения мозговым образованиям.

3 настоящее время существуют немногочисленные работы, изучающие этот вопрос. Они в основном посвящены отражению внешнего времени в ритмических процессах фоновой ЭЭГ и в электрической активности мозга, прежде всего в характеристиках потенциалов, связанных с событиями ^ПСС),и позволяют обнаружить, что время в виде межстимульных интервалов акустического раздражителя влияет на амплитудно-временные параметры длиннолатентных негативных фаз ППС и на форму условной негативной волны (УНЗ)

- 3 -

(.Вайтулович С.Ф. , Пак , 1990 ; Дикая Л Г. и др., 1987 ; Максимова НЕ , Александров , 1982 ;iT£Stanen н. , 1987, и др.). В сравнении с отражением других физических признаков акустических стимулов: интенсивности и частоты заполнения.процесс отражения времени, кажется, затрагивает активность других структур, возможно, не входящих в состав слуховой системы. Однако, анализ этого предположения затруднен из-за отсутствия систематических сравнительна исследований связи основных физических признаков акустических стимулов и характеристик ¡ICC, выполненных по единой методической схеме.

Дискуссионен вопрос и о наличии специализированного анализатора времени. Большинство исследователей признают существование многоуровневой системы анализа внешнего времени \Веккер I.M., 1982 ; Гримак Л.Г., 1970 ; Меринг х.А., 1983 ; Моисеева, ПК- , 1981), однако, ее контуры до сих пор точно не известны. Установленным фактом является обнаружение заметного воздействия на отражение .времени со стороны эмоционально-мотивационно-го состояния человека (Гареев Б И. , 1987 ; Гримак Л.Г., Г978 ; Забродин Ю.М. и др., 1987 ; Смольникова М., 1989 ; Уитроу Д. 1968 ; Kitanuira Т. Kuma R* 1983 ; !."ürell R. , 1978).

Исходя ИЗ этого, можно допустить, что в мозговую систему анализа времени в виде существенных элементов входят лимбиче-ские структуры, связанные с лобными долями и ответственные за формирование и реализацию эмоций и мотиваций (Верзилова О.В., 1968 ; Милнер 1 , I9Í-T; Симонов П.В., 1986 ; Судаков П.К., 1986 ; Gloor P., Oliver I". , IS81; Gloor f". et al, Г982 ; Pitrel H. , Karkowitsch н. ( 1983). Полезную информацию по этой проблеме могли бы дать клинические работы, посвященные влиянию дефектов эмоционально-мотивационной сферы на восприятие времени. Однако,

имеющиеся в литературе сведения по этому вопросу крайне противоречивы и разнородны, что не позволяет вынести определенное суждение о роли аффективной патологии в нарушении восприятия времени и ориентации в нем ( Jackson Н., 1984 ; Median D., Micho J. , 1984).

Более определенный материал был получен о сопряженном влиянии эмоционально-ыотивационных нарушений и речевых расстройств на отражение времени как простых сенсорных стимулов, так и сложных: речевых и музыкальных. Авторы, изучавшие расстройства речи, в результате острых нарушений мозгового кровообращения С Baum S.

et al., 1982 ; ílumstein S. e-t al» 1965; INoolf P. et al. , 1990 и др.), подчеркивают временную деструкцию речи практически при любых нарушениях речевой деятельности, которая связана с дефектами восприятия ее временных характеристик, что свидетельствует о сквозном нарушении временных процессов как импрессивной, так и экспрессивной речи (Трауготт Е.Н., Кайданова С.И., 1975). Последнее подтверждает существование определенной мозговой системы, ответственной за формирование временных характеристик речевого сигнала, а также за их восприятие. В некоторых работах были описаны у больных с речевыми нарушениями отклонения от нормы восприятия временных параметров простых сенсорных стимулов СТрау-готт Н.Н., Кайданова С.И., 1975 ; Цветкова Л.В., 1978). Отсутствие в этих исследованиях регистрации электрической активности мозга не позволяет рассматривать вопросы организации мозговых механизмов, определяющих нарушения отражения времени у этой группы больных.

Параллельное изменение эмоционально-могивационной сферы и речемыслительных процессов обнаружено у больных шизофренией. Известно, что шизофрения в составе симптомокомплекса часто содержит

те или иние нарушения речи, начиная от монотонии и бессвязности и кончая полным мутиэыом (Критская В.П. и др., 1981,1990 ; Роговин М.С., 1975; Савицкая А.З., 1980 ; Случевский Ф.И.. 1975; Sapir К. , Aronson Н. , 1990). Существует немногочисленные сведения о сопровождающих эти речевые дефекты отклонениях в реакциях на различные временные свойства внешних стимулов (Дмитриев А.Р., 1980 ; Карпова Т.П., 1985). Этот фактический материал в настоящее время не находит своего физиологического объяснения и требует изучения специфики временного анализа при различных формах нервно-психических расстройств, имеющих в своем симптомокомп--лексе как нарушения речи, так и дефекты эмоционально-мотивацион-шх состояний.

Не вызывает сомнения, что причиной речевых расстройств у больных, перенесших мозговой инсульт, является органические нарушения в тех или иных структурах ЦНС, формирующих устойчивые патологические состояния. Относительно больных шизофренией за последние десятилетия накоплен обширный материал, свидетельствующий о серьезных органических дисфункциях мозга у этих больных (Вовин Р.Я. и др., 1989 ; Trimble Н. , 1989 ; Weinberger D. , 1986,1988.1989 и др.). Эти органические нарушения разной степени сложности и глубины лежат в основе устойчивого патологического процесса в структурах ЦНС. Однако, в литературе отсутствуют определенные представления о том, какие черты патологического состояния мозга наиболее тесно связаны с нарушением временного анализа сигналов и временными дефектами речи "у больных шизофренией.

si целом, литературные сведения позволяют высказать представление о том, что в основе нарушения отражения временного параметра сенсорных стимулов и различных временных дефектов речи

- б -

лежат общие принципа, возникавшие за счет формирования устойчивого патологического состояния мозга, которое принципиально отличается от функционального состояния здорового человека- Предположение о том, что отражение времени детерминировано специфическими особенностями §С мозга должно быть экспериментально проверено на группах больных, имевших речевые дефекты и выраженные нарушения эмоционально-мотивационной сферы, так как,по мнению работающих в этой области специалистов, норма и патология $С мозга определяется состоянием амоционально-мотивационной сферы человека (Данилова Н.И., 1985 ; Зимкина A.M., 1974 ; Коган А.Б., Владимирский ВМ. , 1989 ; Кирой ¿.Н., 1990 и др.).

Цель и задачи исследования. Дефицит сведений ~ принципах отражения внешнего времени, в том числе речевого, в активности структур ЦНС здорового человека и оо отклонении этого процесса у больных с разной степенью патологии $0 послужили основанием для определения основной цели исследования, заключающейся в разработке модельных представлений о функционировании механизмов выделения временного фактора как высшего в иерархии признаков сложных акустических стимулов. В связи с целью работы были поставлены следующие конкретные задачи:

1. Исследовать особенности процесса отражения основных физических признаков акустических стимулов: интенсивности, частоты заполнения и времени в виде межстимульных интервалов в амплитудно-временных параметрах ПСС мозга здоровых лиц.

2. Изучить процесс отражения времени в ПСС больных, имеющих различную степень патологии §С мозгаГу больных неврозами, шизофренией и постинсультных больных, страдающих речевыми расстройствами в форме афазий.

3. Исследовать специфику патологии ФС мозга больных с эмо-

ционально-мотивационными расстройствами в ситуации формирования рефлекса на время.

и. Экспериментально проверить роль времени в процедуре сег-мантации реального речевого сигнала здоровыми испытуемыми.

5. Исследовать нарушения процедуры сегментации у больных шизофренией.

Научная новизна результатов. Впервые установлено, что основные физические признаки акустического стимула: интенсивность и временной параметр, обладают разной устойчивостью отражения в значениях времени реакции С-ЬР) человека.

Показано, что межстимульные интервалы, соответствующие диапазону временных значений просодических параметров речи, сопровождаются возникновением фазы слухового вызванного потенциала (.СВП) Р^Ир с максимальной амплитудой и УНВ с максимальной выраженностью амплитудно-временных характеристик. Данная специфика отражения просодического временного диапазона нарушается у больных, страдающих афазиями и больных шизофренией.

3 экспериментальной ситуации, требующей от человека реализации мотивации на успешное формирование рефлекса на временной интервал в диапазоне просодики, впервые установлено, что больные шизофренией не могут справиться с этим заданием, что коррелирует с деструкцией ПСС лобных отделов мозга. Впервые разработан и апробирован метод оценки отклонения ФС мозга человека от нормального, свойственного здоровому человеку, на базе измерения амплитудно-временных характеристик УНЗ и комплекса постимперативных колебаний. Метод патентуется в соавторстве с Л.В.Томановым и З.л.Слезиным приоритетной справки - 069135/5002131 от 10 июля 1991 г.).

В серии психолингвистических исследований, выполненных на

речевом сигнале с нарушенной временной структурой, описан вклад в сегментацию 1-ипа интонационного контура ядер-сегментов и величины паузы у здоровых испытуемых,и впервые обнаружено снижение вклада величины паузы в процедуру сегментации у больных шизофренией.

Теоретическое и практическое значение. Теоретическое значение работы заключается, во-первых, в определении конкретного смысла иерархического принципа анализа основных физических характеристик стимула, который заключается в устойчивости отражения мозговыми системами времени ¡сак ведущего признака акустического раздражителя и который характеризуется инвариантность» по отношению к обратимым изменениям ФС ; во-вторых, в обосновании положения о том, что отражение ведущего в иерархии признака основано на функционировании мозговых систем, принимающих участие в формировании и реализации мотиваций.

На основании результатов, полученных при обследовании здоровых лиц и больных с нервно-психическими нарушениями и с учетом литературных сведений высказано представление о разных мозговых механизмах отражения микро- и макроинтервалов времени, что может быть реализовано в виде двухуровневой структурной схемы сегментации речевого сигнала.

Полученные в настоящей работе результаты и предложения были использованы в разработках темы "Клиника-РВО" пррдприятия п/я М-5619, а также включены в блок тестов объективно-диагностических подходов к оценке ФС человека, имеющего невротические и психосоматические нарушения, апробированных на базе клиник ЖйПНИ им.З.М.Бехтерева, во 2-й наркологическом диспансере и МИЦ ПТО "Оптика",в сотрудничестве с которым подход был реализован в виде диагностического комплекса.

Результаты и теоретические представления использованы в циклах лекций в С.-ПбГУ:по психофизиологии труда для студентов факультета социологии;по проблемам медкко-социальеых аспектов экологии человека для слушателей факультета повышения квалификации; по патофизиологии высшей нервной деятельности для студентов кафедры физиологии высшей нервной деятельности биолого-почвенного факультета и в РГПУ им А.И.Герцена: в курсе лекций по психологии общения и психологии профессиональной деятельности для студентов факультета дошкольного воспитания.

Положения,выносимые на защиту:

1.Иерархическая организация акуотических стимулов,в том числе речевых,требует для своего анализа иерархически организованную мозговую систему,в которой отражение временных характеристик акустических раздражителей как ведущего признака происходит с большей устойчивостью по сравнению с частотой и интенсивностью.

2.Процесс отражения временных характеристик отличается определенной инвариантностью по отношению к изменениям функционального состояния человека и нарушается в случае патологических функциональных состояний,центральным элементом которых является дефект эмодаонально-мотивационной сферы.

3. Восприятие временных признаков речевого сигнала нарушается в случае необратимых отклонений функционального состояния мозга от нормального.

4.Восприятие речевого сигнала происходит на базе процедуры его сегментации,которая осуществляется с участием моэговы* систем, ответственных за генеэ и реализацию мотивационно заряженного поведения.

- 10 -

Материалы диссертации были представлены в следующих докладах на Всесоюзных и международных встречах: на 5-й Всесоюзной конференции по нейробионике (^Ростов-на-Дону) в 1973 г. ; на 12 съезде Всесоюзного общества физиологов (.Тбилиси) в 1975 г. ; на симпозиуме "Методологические проблемы нейрокибернетики" «.Казань) в 1977 г. ; на 27-м совещании по физиологии высаей нервной деятельности (.Ленинград,) в 1984 г. ; на 1-й конференции "Принципы и механизмы деятельности головного мозга" .(Ленинград) в 1983 г. ; на Всесоюзной конференции "Современные проблемы нейробионики" (Тбилиси) в 1988 г. ; на международной конференции "Современные проблемы неврологии" (Ленинград) в 1988 г. ; на 10 Всероссийском съезде общества психотерапевтов и психиатров (.Москва) в 1989 г. ; на 20 съезде Всесоюзного общества психологов (Москва) в 1990 г.

Объем и структура рукописи диссертации: Рукопись имеет объем в 313 машинописных страницы, список цигируемой литературы включает ЧЧЧ работ советских и заруОежных авторов. Рукопись состоит из введения, трех разделов и списка литературы. I раздел - Обзор литературы - включает 4 отдельные главы и изложен на 90 страницах ; 2 раздел - Основные результаты и их обсуждение-включает также Н главы и изложен на 148 страницах; 3 раздел - Общее обсуждение и выводы имеет объем в 25 страницы.

ОСНОВНЫЙ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Отражение физических параметров акустического стимула в амплитудно-временных характеристиках СВП здоровых испытуемых

Методика исследования. Процесс отражения физических характеристик акустического раздражителя в параметрах слуховых вызванных потенциалов (СВП) мозга здорового человека изучался на группе испытуемых в 46 человек (26 женщин и 20 мужчин) в возрасте от 18 до 40 лет Перед началом- экспериментов определялись показатели, характеризующие степень зкстраверсии-интроверсии с использованием стандартных тесто-

вых блоков опросника Г.Айзенка и функционального состояния с поиощьо опросника самочувствие-активность-настроение (САН), в некоторых сериях проводилось измерение частоты сердечных сокращений (ЧСС), величины порогов к электрическому постоянному току и электрокожного сопротивления. Изучение влияния каждой физической характеристики на амплитудно-временные параметры СВП проводилось в отдельных сериях.

Во время работы испытуемых производили регистрации их времени реакции (ВР) и СВП с помощью накладных графитовых электродов от центральных нижнелобного и теменного отделов монополярно относительно заушного индифферентного электрода. Наличие мигательных артефактов контролировали с помощью вертикальной электроокулограммы. Электрический сигнал усиливался биоусилителем УБЛ 2-03, который имел полосу пропускания от 0,15 Гц до 70 Гц, затем усреднялся на статистическом анализаторе §-37, эпоха анализа была выбрана равной 512 ис при шаге дискретизации в 4 мс, число накоплений - 32.

В первой серии испытуемые прослушивали тональные посылки, которые имели разную частоту заполнения. Набор частот бил во всех случаях постоянным и включал следующие значения: 0,25 ; 0,50 ; 1,00 ; 1,20 ; 1,40 ; 1,60 ; 1,80 ; 2,0 ; 3,0 ; 4,0 кГц. Комбинация значений частот заполнения для каждого испытуемого была составлена по правилу латинского квадрата с тем, чтобы в целом в программе было создано случайное варьирование этого физического фактора (Налимов Б.П., 1972). Во второй серии испытуемым предлагали реагировать на разные по интенсивности тональные посылки с частотой заполнения 0,5 кГц. Интенсивность стимулов была равна одной из трех величин: значению верхней границы (ВГ) пороговой зоны, превышающей ее на 10 дБ (+10) или превышающей ВГ на 20 дБ (+20). Пороговая зона и значение порогов определяли для каждого испытуемого непосрьдственно перЪд регистрацией СВП по методу постоянных раздражителей (Бардин К.В., 1984). В третьей серии испытуемые прослушивали ритмически организованные тональные стимулы или

парные стимулы с фиксированным-значением межстимульного интервала, которые равнялись одной из следующих величин: 0,5; 1,0 ; 1,5 и 2,0 с. Ритмические и парные комплексы с разными величинами межстимухьных интервалов чередовались в случайном порядке. В данной экспериментальной программе каждый испытуемый участвовал б б одинаковых опытах.

Статистическая обработка результатов включала подсчет латентных периодов амплитуд фаз СВП, а также значений ВР испытуемых. Оценка достоверности обнаруженных тенденций проводилась с использованием критериев Стьвденга и Фииера. Использовались также непараметрические кри терии знаков и Уилкоксона (Урбах Ю.В., 1964).

Специфика отражения частоты заполнения акустического стимула в параметрах СВП. В ситуации активного реагирования на стимулы, счета их в уме, для временных значений фаз СВП характерным было то, что они оказались не связанными определенным образом с изменением частоты заполнения тональных стимулов. У большинства обследуемых значения л.п. фаз не зависели от частоты заполнения тональных посылок.

В отличив от иременных характеристик амплитуда СВП зависела от частоты заполнения. В целом кривая зависимости амплитуды первого ло-зитивно-негативного комплекса в лобном отделе обнаруживает тенденцию возрастания с увеличением частоты заполнения ; в зоне средних частот можно также наблюдать максимальные амплитудные значения этой фазы. Оценка с помочью Р-критерия Фишера влияния фактора частоты на амплитуду данного комплекса показала, что оно достоверно при уровне значимости р<. 0,05.

Следовательно, в ситуации активного режима восприятия стимулов с переменным значением частоты заполнения, частота отражается только в одном параметре СВП: амплитуде первой фазы лобного отведения ; при этом процесс обладает значительной интра- и интериндивидуальнои вариативностью, что определило отсутствие постоянной и однозначной связи частоты заполнения и амплитудно-временных характеристик СвП

у разных испытуемых. Удалось обнаружить, что характер влияния частотного параметра имеет некоторую индивидуальную специфику, а именно: максимальную амплитуду имеет этот комплекс в нижнелобном отведении на частоты, на которые у испытуемых порог обнаружения - минимальной величины. При этом пороговая кривая и кривая зависимости амплитуды СВП от частоты определяется уровнем экстравертированности испытуемого.

Закономерности отражения интенсивности акустического стимула в амплитудно-временных характеристиках СЗП здоровых испытуемых. Анализ амплитудно-временных характеристик СВП в задаче моторного реагирования показал, что в условиях работы с активным произвольным вниманием в околопороговом диапазоне интенсивности у всех обследуемых регистрируются отчетливые потенциалы, их амплитуда и л.п. оказались связанными с уровнем звукового давления. Первые волновые комплексы во всех отведениях у всех испытуемых уменьшались по амплитуде со снижением интенсивности стимула (р^О.01). Более поздние компоненты потенциалов не имели значимых отличий по амплитуде на разных уровнях звукового давления. При этом среднегрупповые значения л.п. соответствующих фаз увеличивались с уменьшением силы звука (р^0,01).

Интенсивность стимула околопорогового диапазона отразилась и в значении ВР испытуемых, причем однозначным для всех испытуемых образом. Анализ ВР испытуемых в сериях с осуществлением моторных реакций при изменении уровня звукового давления показал, что для всей группы в целом было характерно статистически достоверное возрастание ВР (р-=0,01) при уменьшении интенсивности стимула от -»-20 дБ до ВГ с ВД0+17 мс до 536+25 мс.

Следовательно, интенсивность стимула околопорогового диапазона в случае активного реагирования на стимулы, отражается в амплитудно-временных значениях первых фаз СВП отведении для всех испытуемых одинаковым образом. И только поздние фазы со значением л.п. более 300 мс, связанные с организацией произвольного внимания, имеет боль-

шув интра- и интериндивидуальнуЬ вариативность. Оказалось, что позд- | ние компоненты СВП изменяется в зависимости от динамики концентриро-ванности внимания испытуемых, которая в свою очередь детерминируется уровнем экотраверсии.

Влияние времени в виде межстимульных интервалов на амплитудно-временные параметры СВП. Было получено устойчивое возрастание но амплитуде СВП как центрального, так и нижнелобного отделов при уменьшении частоты следования ритмически организованных стимулов. При этом следует отметить, что СВП в случае регистрации на ритмически организованные стимулы во всех случаях имел меньшую амплитуду, чем потенциалы, возникающие на одиночные тональные посылки с переменным интервалом следования. Анализ изменения времени простой сенсомоторной реакции (ВР) испытуемых не дал статистически значимых тенденций, на качественном уровне можно было наблюдать уменьшение среднего по группе значения ВР с увеличением частоты следования. При этом следует иметь в виду, что при самых коротких межстимульных интервалах, равных 0,5 сек, возникает большое число так называемых фалыа-стартов, которые сводились к невозможности осуществления реакции нажатия на кнопку после каждого стимула, у всех без исключения испытуемых. В сериях с более редким ритмом (I раз в сек) число фалыа-стартов было меньшим и колебалось от 10$ до 30$ на серию.

Влияние межстимульных интервалов на амплитудно-временные характеристики СВП изучались в случае, когда акустический раздражитель представлял собой парные комплексы, разделенные паузой молчания, при этом реагировать нужно было после второго в паре компонента. Удалось показать, что первый стимул вызывает появление отчетливого СВП, который осложняется добавочным позитивно-негативным колебанием, имеющего максимальную выраженность при самых коротких межстимульных интервалах. Наиболее заметна эта тенденция для СВП лобных отделов, для которых она оказалась достоверной (при р^0,05 по критерию знаков).

- 15 -

Остальные характеристики СВП, в том числе значения л.п. разных фаз в наших условиях регистрации не имели определенной свяви с величиной межстимульного интервала. При этом ВР испытуемых на самые короткие мекстимульные интервалы минимально (165+12), предъявление парных комплексов с интервалом в 2,0 с приводило к возрастание среднегруппового значения ВР до 240+21 мс.

Сравнение психофизиологических характеристик одного и того же испытуемого в опытах с хорошим и плохим функциональным состоянием показывает, что в экспериментальные дни с плохим самочувствием, оценкам по САН, СВП уменьшается по амплитуде и увеличивается по длительности. Однако, при этом сохраняется обнаруженная тенденция уменьшения СВП по амплитуде с возрастанием величина межстимульного интервала. Таким образом, можно допустить, что отражение временного параметра в амплитуде позднего позитивно-негативного комплекса отличается не только устойчивостью во времени, но и определенной степенью независимости от качественного изменения самочувствия, в частности его ухудшения. Характерным фактом, обнаруженным в этой экспериментальной серии, является влияние величины межстимульного интервала на амплитуду поздней негативной фазы, которая проявляется, когда стимуляция производится парными комплексами. В связи с фактом генерации поздней негативной фазы, чья длительность по нашим данным достигает 200-300 мс, можно предположить, что она отражает общие нейрофизиологические процессы с теми, которые протекают при возникновении медленных электрических потенциалов типа условной негативной волны (УНВ). Для проверки этого предположения было проведено исследование процесса отражения временного параметра в виде межстимульных интервалов парных комплексов в амплитудно-временных характеристиках УНВ и потенциалов с ним связанных.

Отражение межстимульных интервалов парных комплексов в ампли-тудно-врэменных параметрах медленных реакции мозга: условной нега-

- '15 -

тквной волны (УНВ) и комплекса постимперативкых колебаний, изучение влияния межстимульвых интервалов парных комплексов было повторено на группе здоровых испытуемых в 35 человек (20 женщин и 15 мужчин) в несколько отличавщихоя экспериментальных условиях на базе лаборатории психофизиологии НИИ психоневрологии им.В.М.Бехтерева (зав.лаб. -д.б.н. В.Б.Слезин).

В данном случае физические характеристики компонентов парного раздражителя различались медцу собой: первый стимул имел длительность 300 мс и частоту заполнения 800 Гц, интенсивность - 70 дБ; второй отимул в паре был представлен короткой (30 мс) и тихой (30 дБ) шумовой посылкой.

В связи с тем, что эта экспериментальная программа предусматривала участие больных с различными нервно-психическими расстройствами, необходима была предварительная адаптация эдектрофизиологических методов к условиям клинических обследований. Влияние артефактов от движения глаз устранялось с помощью амплитудной дискриминации входного ЭЭГ-сигнала, превышающего 35 мкВ, В целях ускорения проведения обследования было разработано быстросъемное электродное устройство, в котором в качестве электродов использовались более прочные, чем графитовые, об$мно-пористые танталовые электроды. Электрические потенциалы регистрировались с помощью усилителей электроэнцефалографа "Био-окрипг", который имел полосу пропускания 0,*'6-30 Гц. Усиленный ЗЭГ-сигнал усреднялся на статистическом анализаторе §-37 с эпохой анализа 2,05 с.

Еак было показано в экспериментах, в ситуации активного реагирования у здоровых испытуемых амплитудно-временные характеристики медленных потенциалов условной негативной волны (УНВ) ц постимперативной негативной волны (МНЗ) зависят от величины межстимульного интервала в соответствии с изменением значения ВР. Среднегрупповое значение ВР имеет достоверную минимальную величину в случае осуще-

- 17 -

ствления реакции на парный комплекс с минимальным ыежстимульным интервалом (0,65 мс). При этом оказалось, что реагирование после парных комплексов с межстимульними интервалами, равными 0,65 сек я 1,0 сек, сопровождается преобладанием постимперативной негативной волны (ПИНВ) над УНВ. Эта закономерность более отчетливо выражена в лобных отделах мозга.

В целом полученный материал по вопросу отражения временного параметра акустической стимуляции в амплитудно-временных характеристиках электрических потенциалов мозга здорового человека с определенность® позволяет утверждать, что процесса анализа времени отличаются устойчивостью у каждого человека, относительной независимость» от функционального состояния. Характер влияния временных интервалов принципиально сохраняется в ситуации выполнения различных сенсомоторных заданий и имеет общие закономерности и при пассивном восприятии акустической стимуляции. Самой существенной чертой процесса отражения времени является специфичность выделения самых коротких межстимульинх интервалов как в амплитуде поздней негативной фазы СВП, так и в преобладании следового постимперативного колебания, над УНВ, а также 9 максимальной величине крутизны срыва УНВ и в самом коротком значении ВР.

Сравнительное изучение специфики отражения основных физических параметров акустического стимула в амплитудно-временных характеристиках ПСС позволили описать ряд принципиальных фактов. Так, если относительно настоты заполнения удалось только установить статистически достоверное влияние на амплитуду СВП лобных отделов, то интенсивность в припороговой зоне однозначно у всех испытуемых отражается в значениях л.п. и амплитуды первых фаз СВП всех трех зон отведения. Более поздние компоненты имеют более сложную связь о интенсивностью стимула. Дополнительное психологическое тестирование позволило определить влияние уровня экстра-интроверсии на характер зависимости амплитуды СВП как от частоты заполнения, так и от интенсивности. В целом для

процессов отражения этих физических признаков в электрических реакциях мозга характерным было индивидуальная вариативность, зависимость их от функционального состояния человека, что в меньшей степени свойственно для отражения времени.

Оценка степени устойчивости отражения интенсивности стимула и величины межстимульного интервала в значениях ВР была произведена по критерию Фишера. Дисперсия ВР в условиях реагирования на разные по интенсивности стимулы статистически достоверно (при р^0,05) больше, чем дисперсия ВР в сериях с изменением интервала между стимулами.

В приведенных экспериментах временной параметр однозначно для всех испытуемых и устойчиво, независимо от $С испытуемых, влиял на значения ВР сенсомоторных реакций, которые имели прямопропорциональ-ную зависимость от нежстимульных интервалов. При этом величина интервалов между компонентами пары у всех испытуемых отражалась в амплитудно-временных параметрах УНВ и ПИЕВ и крутизне срыва УНВ также постоянным образом.

Большую стабильность отражения времени в психофизиологических характеристиках сексомоторного реагирования человека можно усмотреть также и в том, что временной параметр влияет на некоторые характеристики медленных потенциалов и в отсутствии моторного ответа, в пассивной ситуации, что не удалось показать для частоты заполнения.

Таким образом, экспериментальный материал позволяет предположить, что максимальной устойчивостью обладает процесс отражения времени в амплитудно-временных параметрах медленных потенциалов мозга человека, наименьшей стабильность» - частота заполнения акустического стимула.

Кроме того, сравнительный анализ закономерностей влияния на ПСС обследуемых физических признаков позволяет обнаружить, что меж-стимульные интервалы отражаются в количественных параметрах иных, более поздних колебаниях, которые нэ возникают в случае стимуляции

- 19 -

раздражителями, не имеющими временной структура.

Экспериментальный материал можно трактовать как определенное подтверждение представления о стабильности функционирования механизмов отражения ведущего в иерархии признаков речевого сигнала - времен ного параметра.

Нарушение временного анализа у больных с нервно-психическими расстройствами

Особенности отражения времени в электрических реакциях мозга больных неврозами. Группа больных неврозами была представлена двумя основными формами: неврастенией (2£ чел.) и истерическим неврозом (24 чел.). Возраст больных колебался от 20 до 45 лет, в группе было 32 женщины и 20 мужчин. Методические условия экспериментов были аналогичными условиям, в которых работала группа здоровых испытуемых; работа на больных и здоровых была выполнена в один и тот же период времени.

Электрические реакции, наблюдавшиеся у больных во время выполнения экспериментального задания, как правило, были менее выражены, чем у здоровых. СЗП, УНВ и 1ШНВ имели меньшую амплитуду и меньшую крутизну срыва. В случае истерической формы невроза часто можно было наблюдать более высокоамплитудные УНВ и ПИНВ.

Как и у здоровых, у больных изменялся удельный вклад двух основных негативных колебаний УНВ и следового ПЖВ в зависимости от интервалов между компонентами стимула. На коротких иежстимульных интервалах (0,65 и 1,0 сек) преобладал ПИНВ над УНВ, на длинных - картина изменялась на противоположную. При этом с возрастанием величины интервала статистически достоверно увеличивалось и ВР больных неврозами.

Исследование отражения интервалов.времени между компонентами парного стимула в объективных показателях реагирования больных дизо-

- 20 -

френией. Ожидалось, что больные ииэофренией, имеющие много сходного в симптоматике с больными неврозами, но отличающиеся от них наличием разной степени выраженности речемыслительного дефекта, могут иметь определенную специфику в реакциях на сенсорный стимул, организованный зо времени.

В работе приняло участие 35 больных шизофренией, находящихся на лечении в ЛНИПНИ им.Б.М.Бехтерева. У 10 из них была диагностирована инициальная фаза простой шизофрении, возраст этих больных находился в пределах от 18 до 45 лет, 14 больных имели диагноз параноидной шизофрении со сроками заболевания от 3 до 5 лет, в этой группа возраст больных - от 19 до 35 лет. Оставшиеся II больных-хроников имели длительность патологического процесса более 10 лет, в группе в основном была представлена простая форма шизофрении, возраст больных колебался от 29 до 49 лет. Мужчин и женщин было примерно поровну: 16 мужчин и 17 женщин.

У больных шизофренией в инициальной фазе получены определенные отклонения от описанной для здоровых лиц и больных неврозами закономерности влияния интервалов на ВР. Больные шизофренией в инициальной фазе имели самые короткие реакции в случае предъявления пар с интервалом между предупреждающим и императивным стимулом, равным 1,0 сек, а не 0,65 сек. Кроме того, в этой группе не обнаружено статистически достоверных изменении ВР с увеличением величины интервала между компонентами.

Однако, максимальные отличия от нормы и больных неврозами получены в группе больных-хроников. Все значения ВР этих больных были достоверно большими, чем у остальных испытуемых. Присоединение второго, императивного стимула к первому приводило не к уменьшению, как у остальных, а к возрастанию ВР. Однако, тенденция к увеличению значения ВР с возрастанием мзжстимульного интервала у больных-хроников сохранилась, хотя и ниже принятого уровня значимости.

- 21 -

Следовательно, у этих больных не удалось обнаружить достоверной тенденции укорочения ВР с уменьшением интервала между компонентами пары. Соответственно этому различив в зависимости времени реагирования от величины интервалов больных шизофренией и здоровых лиц были опиоанн отклонения в характере отражения временного параметра в электрических реакциях мозга больных шизофренией. Эти отклонения от описанных уже закономерностей у здоровых лиц и больных-невротиков были тем более выражены, чем глубже был патологический процесс: у больных-хроников по сравнении с инициальной фазой шизофрении. У больных-хроников не только не регистрировался вызванный потенциал на первый стимул, отсутствовал срыв УНВ, но и у многих больных не удалось получить устойчивую УНВ ни на одном из применяемых интервалов между компонентами пары. Эта деструкция электрических реакций была более характерна для нижнелобного отведения, в теменном и центральном отведениях паттерн у части больных сохранялся близким к нормативному. Для больных-хроников, в связи с этим, проведение количественного анализа связи параметров электрических реакций и интервалов между стимулами не представлялось возможным.

У больных шизофренией в инициальной фазе, которая по симптоматике близка к одной из форм невроза - неврастении, изменения паттерна электрических реакций были не столь глубокими, как у больных-хроников. Наиболее характерное изменение медленных потенциалов у больных инициальной формой шизофрении касалось достаточно сильной редукции срыва УНВ, в связи с чем УНВ переходила в ПИНВ без следовой позитивной фазы,и весь набор реакций имел нерасчлененный вид. В связи с этим изменения крутизны срыва в этой группе больных не имеют определенного характера и статистически недостоверны.

Оценка удельного вклада УНВ и ПИНВ в суммарную площадь медленных реакции нижнелобного отведения больных шизофренией в инициальной фазе показала, что на самом коротком интервале ПИНВ преоблада-

- 22 -

ет над УНВ как и у здоровых испытуемых. В связи с обнаруженной вариабельность!) не удалось для этих больных показать достоверную смену паттерна медленных потенциалов на более длинных, чем 0,65 сек, интервалах.

Следовательно, обнаруженная связь величины межстимульного интервала с временными характеристиками моторного реагирования и сопровождающими его электрическими реакциями мозга, проявляющиеся у вдоровых испытуемых, а также у больных неврозами, нарушается у больных шизофренией, у которых отражение минимального временного интервала не сопряжено с достоверно минимальным ВР, с максимальней крутизной срыва УНВ и преобладанием ЙИНВ над УНВ.

Отражение интервала между стимулами в значении ВР и параметрах ПСС у постинсультных больных с афатическими речевыми расстройствами. Второй группой, у представителей которой можно ожидать нарушений свойственной здоровых лицам закономерности связи временного параметра акустической стимуляции и психофизиологических характеристик, является группа постинсультных больных с афатическими речевыми расстройствами.

Больные афазиями, находящиеся на реабилитационном отделении ЛНИПНИ им.В.М.Бехтерева, различались по степени и качеству речевых нарушений. Условно группу больных можно было разбить на две части: больные с сильно развитыми речевыми расстройствами (10 чел.) и больные с умеренными и незначительными речевыми нарушениям-! (II чел.).

В группе было 12 мужчин и 9 женщин, возраст больных от 31 до 61 года. Больные с сильными речевыми дисфункциями не владели в достаточной степени свободной речью, плохо или совсем не понимали инструкции и не выполняли ее без подсказки, речь этих больных была неразборчивой, монотонной, часто замедленной: у 60$ из них диагностировалась моторная афазия, имели диагноз сенсорной афазии.

Самым характерным отличием электрофизиологических характерис-

- 23 -

тик этих больных как с диагнозом сенсорная, так и моторная афазия было отсутствие вызванных потенциалов как з лобных отделах, так и в центральном и теменном, У больных этой группы, как правило, во воех отведениях УНВ не возникала при осуществлении сенсомоторных реакций на парные стимулы. Кроме того, у них не удалось обнаружить статистически достоверного сокращения ВР при уменьшении межстимульного интервала.

Таким образом, у больных, которые имели сильные речевые наруие-ния, наблюдалась сильная деструкция характерного для здоровых паттерна электрических реакций, что не позволило провести оценку изменения электрических реакций. Ни по одному из используемых нами параметров, в том числе и по значению ВР, не происходит "выделения" коротких интервалов.

Больные с легкими или умеренными речевыми расстройствами - обладали связной речью, понимали простые инструкции и выполняли их успешно, работая без подсказки. В этой группе в 50$ случаев была диагностирована остаточная псевдобудьбарная дизартрия с проявлением апро-содии, что проявлялось у этих больных в заметном убыстрении или замедлении связной речи, умеренной назализации и монотонии. 30% больных имели остаточную моторную, 10% - остаточную сенсорную афазию.

Больные с остаточными речевыми нарушениями имеют сходный характер связи ВР и межстимульных интервалов с аналогичными закономерностями, описанными у здоровых лиц и больных неврозами. Как и здоровые испытуемые, больные с легкими речевыми расстройствами на комплекоы с минимальными величинами межстимульных интервалов реагировали самым быстрым образом, при возрастании интервалов реакции осуществлялись медленнее. Однако, в отличие от здоровых лиц и больных неврозами, эти изменения не имели статистически достоверного характера в связи с более выраженной вариативностью ВР, что проявилось в боль-шеи величине дисперсии ВР.

В этой группе больных отклонение паттерна от нормального било менее выраженным. Вызванный потенциал не был зарегистрирован только у части больных с псевдобульбарной«дизартрией. У большинства страдавших остаточными речевыми расстройствами УНВ развивалась, . огя отличалась неустойчивость!) на длинных интервалах, срыв УНВ был представлен у всех больных во всех отведениях. Одной из характерных особенностей больных этой группы было отсутствие регионарных отличий срыва УНВ, характерного для здоровых испытуемых.

Оказалось, что крутизна срыва у больных этой группы не зависит от интервалов между компонентами пары. Однако, на самом коротком интервале (0,65 сек), как и у здоровых испытуемых, преобладает ПИНВ над УНВ. В сериях, в которых интервалы между компонентами были большими, более выраженной оставалась УНВ.

Эти факты свидетельствуют о том,-что общий паттерн медленных потенциалов у больных с умеренными и слабыми речевыми нарушениями имеет аналогичные изменения, как у здоровых лиц и больных неврозами, в зависимости от интервалов между стимулами.

Таким образом, анализ изменения объективных показателей отражения интервалов между компонентами и их количественная оценка показали, что больные с легкой формой речевых расстройств имеют определенное сходство со здоровыми испытуемыми и отличаются от больных с тяжелыми речевыми расстройствами.

Интересным является сравнительный анализ влияния временного параметра на ВР и на потенциалы у двух групп больных: больных шизофренией и больных афазиями. В том и другом случае по мере нарастания дефекта (эмоционально-волевого и речемыслигельного - у больных шизофренией, речевого и как следствие интеллектуального - у больных афазиями) происходит усиление деструкции паттерна электрических потенциалов; Первыми блокируются или исчезают совсем вызванные потенциалы на сенсорный стимул, затем угнетаются или исчезают регионар-

- 25 -

ныв отличия реакций. Последними разрушаются УНВ и ПИНВ. Но на стадии сохранения УНВ и ПИНВ статистически закономерное "выделение" коротких интервалов в специфической форме (паттерне), медленных потенциалов уже затруднено у больных с легкой степенью афазии или не существует у больных шизофренией. Параллельно с этим разрушением характерного для нормы отражения времени в электрических реакциях мозга происходят параллельные изменения зависимости ВР от интервалов между стимулами.

Таким образом, из обследованных нами клинических групп только у больных неврозами, для которых характерно обратимое изменение эмоциональной сферы и соматовегетативных функций, наблюдается предельное сходство изменений ВР и электрических реакций с аналогичными показателями здоровых.

Специфика формирования и реализации мотивации на выработку рефлекса на время у здоровых и больных неврозами и шизофренией

Как показали результаты исследования, степень патологии, определяемая глубиной поражения ЦНС,является определяющим фактором в процессе анализа времени. Можно высказать предположение, что нормальное и патологическое функциональное состояние ($С) человека в одних и тех же условиях среды, в том числе экспериментальных, формируют различающиеся поведенческие реакции, что должно отразиться в объективных характеристиках работы мозга.

В связи с тем, что стандартные психофизиологические способы оценки §С имеют большой индивидуальный разброс, встала задача разработать экспериментальный подход, который позволил бы количественно измерить характеристики ФС человека единообразным для всех принимающих. участие в эксперименте споообом и оценить отклонения его ФС от нормального. 11 основу авторского метода положено представление о том, что одним из центральных элементов §С является специфика формирования мотиваций, которые обусловливают эффективность текущей

- 26 -

деятельности (Бехтерева Н.П», Медведев В.И., 1988 ; Кирой В.Н. и др., 1988,1969).

Б эксперименте на основе специально разработанной вербальной инструкции экспериментатором формировалась мотивация-на готовность успешно решать довольно сложную сенсомоторную задачу: в течение 16 предъявлений парных стимулов выработать рефлекс на время, равное одн секундному межстимульному интервалу в парном комплексе,

£ соответствии с этим конкретной задачей данной экспериментально программы явилось изучение выполнения двух отличающихся друг от друга разной степенью сложности экспериментальных заданий. Одно из зада ний, практически совпадающее с классической УНВ-парадигмой (Уолтер Г 1964), требовало от испытуемых моторной реакции с максимально возмож ной скоростью после второго в паре стимула. Эту задачу, которая была названа тренировочной, испытуемые выполняли в начале программы со свойственной для каждого из них мотивацией. Все показатели, сопровож дающие реализацию данного задания, рассматривались как база изменений аналогичных показателей в другой, более сложной задаче, которую испытуемые решали после специальной вербальной инструкции. Вторая задача, которую мы назвали мотивационной, требовала от испытуемых осуществления моторной реакции, совпадающей во времени с моментом появления второго в паре стимула. Остальные методические условия были аналогичны тем, что и при исследовании отражения времени больными испытуемыми.

В контрольной группе было 30 человек испытуемых в возрасте от 18 до 40 лет, 15 мужчин и 15 женщин. Группа больных с нервно-психическими расстройствами была представлена больными неврозами (40 человек в возрасте от 18 до 45 лет) в двух основных формах: неврастении и истерии, а также больными шизофренией с преобладанием негативной симптоматики (простая форма шизофрении) с разными сроками заболевания: инициальная фаза была зафиксирована у 10 человек (возраст

больных от 18 до 30 лет), срок заболевания более 10 лет был у II пациентов (возраст 30-45 лет), а также больными шизофренией с преобладанием позитивной симптоматики (параноидная форма) со сроком заболевания 3-5 лет (14 человек в возрасте 24-40 лет).

Характеристики электрических реакций мозга здоровых испытуемых при выполнении разной сложности задач как объективных показателей нормального функционального состояния. Испытуемые контрольной группы активно участвовали в эксперименте, проявляя заинтересованность и стремление к сотрудничеству. Все здоровые лица успешно справились с мотивационным заданием. Об успешности выполнения мотивационной задачи можно было судить по статистически достоверному сокращению средне-группового значения ВР на 122 мс.

Оказалось, что компоненты набора электрических реакций мозга претерпевают различные изменения в мотивационной задаче по сравнению с тренировочной. Во-первых, у большинства испытуемых (95%) сокращение ВР в мотивационной программе сопровождалось достоверным увеличением крутизны срыва в лобных отделах мозга. Во-вторых, выполнение мотивационной задачи у большинства испцтуемых приводило к возрастанию амплитуды УНВ, которое сопровождалось укорочением длительности ее развития.

Имея в виду обнаруженную вариативность изменения УНВ и ПИНВ у здоровых лиц и сложность разделения комплекса медленных потенциалов на УНВ и ДМНй у больных шизофренией, решено было оценивать суммарные изменения амплитуды и длительности обоих компонентов, используя расчетный параметр"коэффициент усиления", равный отношению суммарной площади потенциалов в мотивационной серии к суммарной площади этих же компонентов тренировочной серии.

Статистическая обработка результатов по группе здоровых испытуемых свидетельствует о тон, что в целом по группе достоверно возросла суммарная площадь УНВ и ПИНВ лобных отделов в мотивационной

задаче.

На основании этих фактов можно высказать предположение, что наи более значимыми признаками при оценке эффективности выполнения моти-вационного задания является значения ВР испытуемых,' количественные параметры УНВ и ПИЕВ (площадь, возможно длительность развития и амплитуда), а также величина крутизны срыва УНВ (возможно, амплитуда и время развития фазы). Эти признаки, вероятно, в ыотивационной серии не определяются результатами влияния тренировки испытуемых в предшествующей тренировочной серии, что может отражать активность различным образом организованных нейрональных систем.

Это предположение было оценено в программе многофакторного и корреляционного анализа, которая включила результаты, полученные на группе из 20 здоровых испытуемых. Были описаны устойчивые кросскор -реляционные связи между значениями ВР и величиной крутизны срыва, что нашло свое подтверждение в проведенном на этом же массиве данные дисперсионном анализе, который позволил выделить два основных фактора, удовлетворительно объясняющих 72% общей дисперсии, Первый факто; сформирован величиной сокращения ВР во второй, более сложной задаче

(вес признака 0,87), относительной величиной сокращения £Р во второй хЗР о г

задаче —(вес признака 0,66) и величиной крутизны срыва в нижнелобном отведении второй задачи (вес признака 0,61). Во второй фактор вошли значения коэффициентов усиления потенциалов в теменном отведении (вес признака 0,90) и в нюшелобном отведении (вес признака 0,66) и значение ВР в первой задаче (вес признака 0,65).

Следовательно, факторный анализ подтвердил обнаруженную связь крутизны срыва и изменения ВР у здоровых людей в мотивационной зада' че.

На основании результатов, полученных на здоровых испытуемых, в качестве объективных показателей эффективности выполнения сложного задания на базе новой мотивации - формирования рефлекса на время

- 29 -

были выбраны изменения ВР, крутизны срыва УНВ, коэффициент усиления медленных потенциалов, сопровождавших реакции исследуемых поведенческих актов больных неврозами и шизофренией.

Электрофизиологичэокие показатели различной степени отклонения ФС больных от ФС здоровых испытуемых. Больные неврозами, имеющие принципиально обратимые изменения ЦНС (Павлов И.П., 1953; Карвасар-ский Б.Д., 1983), характеризуются качественно сходными параметрами электрических реакций мозга, сопровождающих выполнение как простого, так и сложного задания. Наличие патологического функционального состояния проявляется в малой эффективности сенсомогорной деятельности под влиянием повышенной мотивации и отсутствии возрастания УНВ и ПИНВ в лобных отделах мозга в этом случав.

Для больных шизофренией в инициальной фазе характерен паттерн электрических реакций, отличный от паттерна больных неврозом и здоровых лиц прежде всего за счет сильной редукции срыва УНВ, что создает вариант пролонгированного развития УНВ. В ситуации выполнения ыо-тивационного задания больные не были успешны, о чем можно было судить по недостоверному сокращению ВР во второй серии по сравнению с первой.

При этом среднее по группе увеличение площади УНВ и ПИНВ не достигало принятых уровней значимости. 3 этой группе кроме того заметно резкое уменьшение амплитуды поздних фаз СВП как в тренировочной, так и мотивационной задачах по сравнению со здоровыми испытуемыми.

Следовательно, у больных шизофренией даже в начальном периоде развития болезни зафиксированы были не только количественные изменения, как у больных неврозами, но можно наблюдать отклонение и в паттерне электрических реакций мозга.

У больных шизофренией со сроками заболевания более 10 лет были обнаружены максимальные отклонения параметров электрических ре-

- 30 -

акций от тех, которые были описаны для группы здоровых лиц.

Практически все больные с большими сроками заболевания не могл! справиться с поставленной перед ними задачей, оставаясь безучастным! к процедуре эксперимента. При значительно больших значениях ЗР у этих больных вместо сокращения ЗР во второй серии было получено его возрастание.

3 целом, у больных с большей длительностью патологического про цесса неадекватное выполнение мотивационной задачи сопровождалось угнетением или разрушением электрических потенциалов, особенно заметное в лобных отделах мозга, что согласуется с высказанным А.М.Ив. ницким (1984) положением о том, что у больных с нарушением мотиваци онной составлявшей поведения создание дополнительной мотивации прив дит к усилению патологического процесса в ЦНС.

На основании полученных в данной экспериментальной программе фактов можно сделать следующее заключение: I) нормальное ФС характе ризуется определенным набором электрических реакций мозга: четко вы раженными СВП и УНВ, после которой следует позитивное колебание с максимальной амплитудой в лобных отделах. Работа у здоровых испытуемых в мотивационной задаче сопровождалась увеличением площади УНЗ и ПИНВ и возрастанием крутизны срыва УНЗ в лобных отелах ; ¿) ФС больных шизофренией имеет специфические отклонения от нормативного: больные не могут сформировать доминирующую мотивацию на успешную деятельность и не выполняют мотивационного задания. Неэффективная работа больных а этой задаче сопровождается уменьшением площади УН1 и ПИНВ в лобных отделах, иногда до полного исчезновения этих реакций.

Обнаруженная в эксперименте специфика поведения испытуемых и электрических реакций лобных отделов мозга, его сопровождающих, по поляет разработать количественный способ оценки нормы ФС и получит меру отклонения §С больных от нормы. Приведенные в работе численны

- 31 -

показатели работы испытуемых в программе: сокращение ВР, изменение площади УНВ и ПИН5 в мотивационной серии, наличие всех фаз СВП и УНВ, срыва УНВ в паттерне реакций оценивается э баллах. Исходя из представления о синдроыности ФС (Ильин З.П., 1978), которое предполагает многомерную оценку ФС человека, и основываясь на результатах корреляционного анализа, балльные оценки по указанным параметрам суммировались, давая итоговую численную величину оценки ФС конкретного человека.

Предложенный способ иерархической оценки ФС с введением весовых коэффициентов для наблюдаемых изменений психофизиологических показателей формирования и реализации мотивации в эксперименте позволяет получить непрерывный ряд оценок ФС, в котором по мере нарастания тяжести симптоматики снижается абсолютная величина итоговой оценки. Для ФС практически здорового человека, не имеющего мотивации обращения к психиатру и/или психотерапевту, имеется диапазон оценок от 25 до 22 баллов. Больные неврозами имеют §С, укладывающиеся в диапазон от 18 до 16 баллов. Испытуемые, имеющие оценку ФС от 21 до 19 баллов, формируют пограничную группу лиц с плохим ФС, которое, однако, еще может не определять патологических форм поведения.

Суммируя результаты всех клинических исследований, выполненных на группах больных неврозами и шизофренией, следует подчеркнуть, что максимальные отклонения в анализе важнейшего фактора - времени, наблюдаются у той же группы больных шизофренией с длительными сроками заболевания, которая демонстрирует наибольшие трудности формирования и реализации новой доминирующей мотивации на успешное решение сложной сенсомоторнои задачи. Кроме того, анализ разнообразных параметров психофизиологических реакций человека показывает, что в той и другой экспериментальной парадигме имеются общие информативные признаки деятельности больных и здоровых: величина ВР и крутизны срыва УНВ в лобных отделах мозга.

- 32 -

В целом совокупность собственных результатов и фактов, известны в литературе, позволяет предположить, что анализ времени проводится при участии сохранной эмоционально-мотивационной сферы у здоровых лиц и у больных неврозами, для которых характерно обратимое нарушена эмоций и мотиваций. Анализ электрофизиологических результатов, полученных на здоровых и больных, свидетельствует, что в процессе отраже ния времени участвуют лобные отделы мозга, определяющие специфику эмоционально-мотивационног» статуса человека.

Экспериментальное исследование роли временного фактора в процедуре сегментации речевого сигнала у здоровых лиц и больных с эмоционально-мотивационными расстройствами

Логическим завершением данной работы является исследование кош ретной роли времени в процессе распознавания сложных акустических сигналов, которая наиболее четко проявляется в процедуре сегментацт и участия в ней рмоционально-мотивационных механизмов.

Данная задача решалась в сравнительно-психолингвистическом исследовании сегментации реального речевого сигнала здоровыми и больными шизофренией с аффективными расстройствами, которые занимают центральное место в ряду симптомов при этом заболевании, в модели формирования интегрального образа целого слова, .составленного из двух "ядер", каждое из которых имеет самостоятельное лексическое значение. В эксперименте определяется величина интервала мевду "ядрами", при котором испытуемый вместо двух слов слышит одно.

Кроме того, изучалось влияние одного из существенных проявлений просодики, специфики интонационного контура, на процесс принятия решения о количестве воспринимаемых речевых сигналов. В экспериментальной тестовой программе использовались ядра-сегменты, полученные д?умя различными способами. Л одном случае ядра-сегмента произносились дикторами как изолированные слова, из которых затем компоновались речевые образы, и другом, дикторы произносили дву-

сложное слово, состоящее из этих же ядер, затем целое слово разрезалось на границе сегментов, которые в дальнейшем служили исходным материалом для составления тестовой программы. Таким образом, в первом случае получали сегменты, у которых интонационный контур был как у целого слова, во втором каждое ядро-сегмент не обладало контуром, характерным для изолированно произнесенного слова.

Тестовая программа включала образцы речевых сигналов, составленных из речевого материала, начитанного тремя дикторами-мужчинами, не имеющих нервно-психических расстройств. Дикторы читали один и тот же список заранее составленных слов: пивовар, пиво, вар, балбес, бал, бес, а также три псевдослова: салбеб, сал и беб. Дикторов просили прочитать данный список вначале в обычном нормальном темпе, в максимально быстром и медленном темпе.

В каждой паре ядра-сегменты компоновались с использованием следующих пауз: 25 мс ; 50 мс ; 100 мс ; 150 мс ; 200 мс. При составлении тестовой программы образцы речевых сигналов алфавита чередовались в псевдослучайном порядке, интервалы между речевыми сигналами колебались от 5 до 15 сек.

Программа была выполнена на 7 испытуемых, студентах в возрасте 20-25 лет с сохранным олухом и на 10 больных шизофренией.

Результаты исследования процедуры сегментации у здоровых испытуемых. Все испытуемые, участвувщие в эксперименте, отмечали сложность выполнения данного задания. Несмотря на это, у каждого аудитора отмечается высокий процент числа совпадающих решений во всех опытах, что можно трактовать как свидетельство возможности выделения из набора признаков, присущих данным речевым сигналам, опорных признаков, позволяющих поставить метку сегментации между ядрами и принять решение о том, один или два сигнала присутствуют в речевом образе.

Было обнаружено достоверное влияние интонационного контура

- 34 -

ядер-сегментов на количество ответов "два сигнала" и соответственно на наличие метки сегментации. Так, в случае формирования речевого об разца из раздельно произнесенных корней среднегрупповой процент отве тов "два сигнала" равен 83. В тех вариантах, когда речевой образец формировался из ядер-сегментов, полученных путем разрезания целого слова на границе сегментов процент ответов "два сигнала" равен 30. Эти отличия количества принятых решений о метке сегментации в завис« мости от типа интонационного контура достигает уровня достоверности при р 0,01. Данные факты свидетельствуют о том, что интонационный контур, характерный изолированно произнесенных однокорневым словом, определяет метку сегментации в большинстве случаев, и этот процесс слабее связан с остальными факторами, в том числе и паузами между ядрами.

Исходя из полученного и проанализированного материала, следует, что определенное воздействие на сегментацию оказывает величина пауз! между ядрами-сегментами в том случае, когда она встраивается в интонационный контур, свойственный целостному слову. При этом определенный вклад на постановку метки сегментации вносит осмысленность речевого образца.

Результаты исследования процедуры сегментации у больных шизофренией. Больные шизофренией во время выполнения данного им по инструкции задания имели значительные затруднения. Из 10 участвовавших в психолингвистических опытах только четыре человека смогли до конца выполнить задание, двое отказались работать в начале программы и их не удалось замотивировать на выполнение этой работы. Все участвующие в этой серии больные отмечали ее трудность для себя и жаловались на утомление к концу программы. О трудности задачи свидетельствует большой процент неопределенных ответов, достигавший у одного больного 2%, время принятия решения у испытуемых этой группы было часто большим.

- 35 -

Полученный материал был подвергнут аналогичной обработке, которая была проведена с результатами групп здоровых лиц. Так, у больных также отмечен вклад интонационного контура на принятие решения о метке сегментации. В 74,случаев принималось решение "два слова" при условии конструирования речевого сигнала из двух раздельно произнесенных слов. Если пауза встраивалась в контур целостного слова, то только в 43,8> случаев принималось решение о наличии метки сегментации. Различия в количестве ответов "два слова" в данном варианте сопоставления, без учета вклада остальных признаков достоверны при р1£0,05.

Как следует из результатов статистической обработки, общий вклад временного фактора в виде пауз между ядрами-сегментами у больных меньший, чем у здоровых. Анализ экспериментального материала психолингвистического исследования процедуры сегментации у больных шизофренией показал, что качество дикторского текста, темп речи не оказывают своего определенного воздействия на количество меток сегментации, что сближает работу этой группы больных с группой здоровых испытуемых.

Таким образом, было обнаружено аналогичное воздействие типа интонационного контура на процедуру сегментации у больных и здоровых. В случае раздельного произнесения ядер-сегментов достоверно чаще принималось решение о наличии двух слов как больными, так и здоровыми по сравнению с восприятием речевых образцов, которые включают паузы в контур, свойственный целому слову.

Многофакторный анализ по методу АУА подтвердил определяющее и достоверное влияние на процесс сегментации, прежде всего, типа интонационного контура. Результаты статистической обработки указывают на достоверность различий процесса сегментации здоровыми и больными. Велико влияние значения паузы между ядрами-сегментами на постановку метки сегментации {¡гр - 137,1 ; н* = 3,97). Вклад остальных параметров незначителен и формирует остаточную дисперсию

- 36 -

выборки, равную 25$ от общей величины дисперсии.

Однако, у больных шизофренией не удалось получить влияния длительности паузы, встроенной в целое слово, на количество ответов "дв, слова", что свидетельствует об отсутствии влияния временного фактора в виде межсегментных интервалов на процедуру сегментации у испытуемых с расстройствами змоционально-мотивационной сферы: с выраженной апатией, депрессией, общей заторможенностью. Для этих же больных характерна в целом большая по сравнению со здоровыми лицами индивидуальная вариативность процесса восприя и принятия решения по поводу поступающей информации, имеющей сложную временную структуру.

ВЫВОДИ

1. Отражение основных-физических параметров акустического стимула в амплитудно-временных характеристиках слуховых вызванных потенциалов мозга здоровых испытуемых отличается разной индивидуальной устойчивостью. Влияние частоты заполнения характеризуется максимальной интерперсональной вариативностью, которая частично определяется уровнем зкогравертированности испытуемых. В целом по группе только одна фаза вызванных потенциалов вертекс-отведения оказалась достоверно связана с изменением частоты заполнения.

2. В отличие от частоты заполнения влияние интенсивности стимула в околопороговом диапазоне на амплитудно-временные характеристики вызванных потенциалов отличается большей устойчивостью: увеличение интенсивности достоверно связано с возрастанием амплитуды и уменьшением латентного периода первых трех фаз потенциала лобного

и центрального отведений и с уменьшением времени реакции испытуемых. Зависимость амплитудно-временных параметров поздних фаз вызванных потенциалов от интенсивности стимула определяется уровнем экстравер-тированности испытуемых.

3. По сравнению с интенсивностью и частотой заполнения ограже-

ние временного параметра в виде межстимульного интервала происходит в более поздних компонентах вызванных потенциалов и в соотношении амплитудно-временных характеристик постимперативной негативной волны и условной негативной волны. Формирование сенсомоторных реакций на короткие межстимульные интервалы (0,65 с и 1,0 с) сопряжено с преобладанием постимперативной негативной волны над условной негативной. Возрастание межстимульных интервалов сопровождается достоверным возрастанием времени реакции здоровых испытуемых.

4. Отражение межстимульных интервалов в диапазоне временных характеристик просодики речи характеризуется относительной инвариантностью по отношению к изменению текущего функционального состояния мозга здоровых испытуемых и отличается большей интерперсональной устойчивость» по сравнению с интенсивностью стимула, судя по дисперсии индивидуальных значений времени реакции.

5. У больных неврозами описан практически идентичный характер отражения межстимульного интервала в амплитудно-временных параметрах условной негативной волны и постимперативной негативной волны лобных отделов. Обнаруженная инвариантность отражения временного параметра к изменению функционального состояния здоровых лиц и больных неврозами не проявляется у больных шизофренией и страдающих афазиями.

Как у больных шизофренией с выраженными дефектами эмоционально-мо-тивационной сферы, так и страдающих афазиями происходит разрушение паттерна электрических реакций в лобных отделах и инверсия зависимости времени реакции от величины межстимульных интервалов.

6. Показана роль временного фактора в процедуре сегментации в психолингвистических экспериментах на речевом сигнале с разрушенной временной структурой. На здоровых испытуемых установлено достоверное и совместное влияние величины паузы между ядрами-сегментами и типа интонационного контура на процедуру сегментации. У больных ши-зофрзниеи получено отклонение э описанной закономерности: длитель-

ности паузы не оказывает своего достоверного влияния на процедуру сегментации.

7.Нарушение влияния временного фактора на амплитудно-временные параметры медленных реакций мозга и процедуру сегментации связано с дефектами мотивационкой системы,центральным звеном патологического функционального состояния мозга,оценка кото^о производилась в разработанной для это)» цели экспериментальной модели, построенной на базе формирования и реализации мотивации на успешную выработку рефлекса на время.

8.У больных шизофренией с дефектами эмоционально-мотивацион-кой сферы были описаны максимальные отклонения поведения в данной модели и деструкция паттерна медленных потенциалов лобных отделов мозга,характерных для здоровых лиц и больных неврозами.У последних отмечаются количественные изменения динамики параметров условной негативкой волны и постимперативной негативной волны в лобных отделах мозга,свойственной здоровым лицам в ситуации мотивационного напряжения.

СПИСОК РАБОТ,ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Об использовании некоторых свойств слуховой системы для представления о механизмах сегментации непрерывного сигнала на дискретные элементы // Научные доклацы высшей школы.Биологические науки.- 1973.-Т.10.-С.37-41 { в соавт.с В.Ф.Томахом).

2. Зависимость параметров вызванного ответа височной области коры бодрствующей ковгеи от соотношения частот заполнения и интенсивности тональных посылок в парном стимуле // Физиологический журнал СССР.- 1974.- Т.ЬХ*-С.857-851 ( в соавт.с С.Д.Песковым).

3. Вызванные потенциалы ооматосенсорной и слуховой зон коры бодрствующей кошки на двойные тональные посылки // Физиологический журнал СССР.- 1976,- Т.уу1 -С.783-786.

4. Отражение информационных характеристик звукового стимула в параметрах вызванных потенциалов фронтальных отделов коры мозга бодрствующей копии // Материалы 7ой Всесоюзной конференции по электрофизиологии центральной нервной системы,- 1976.-С.191.

5. Участие фронтальной ассоциативной области коры в деятельности слуховой и зрительной сенсорной системы // Сенсорные системы. -1978. -С. 17-34 ( в савт.с А.С.Батуевым и др.).

6. Электрофизиологические корреляты обучения человека-оператора // Физиология человека,- 1979.-Т.5.-С. 1046-1051 С в 'соавт.с И. Месарошем).

7. Проблема сенсоыогорной интеграции и определение биологической значимости акустических стимулов // Нервная система,- 1982,-Т.23.-С. 13-29 ( в соавт.с Г.А.Куликовым и др.).

8. Асимметрия чувствительности слуховой системы человека,определенная методом постоянных раздражителей // Физиология человека.- 1983.-Т.9.-С.179-186.

9. Влияние индивидуально-типологических характеристик испытуемых на отражение в усредненных вызванных потенциалах фактора интенсивности акустического стимула // Материалы 27 Совещания по ВИД - 1984.-С.235 ( в соавт.с Л.В.Томановым и Я.А.РахубоЙ ).

10. Психофизиологические и электрофизиологические показатели устойчивости функционального состояния р норме и патологии // Материалы I Всесоюзной конференции "Принципы и механизмы деятельности мозга человека".- 1985.-С.123 ( в соавт.с Л.В.Томановым ).

11. Характеристика медленных потенциалов мозга при различных формах неврозов // Материалы Всесоюзной конференции "Современные проблемы нейробионики".-1986.-С.339-340 ( в соавт.с В.Б.Слеэиным ).

12. Отражение частоты заполнения тонального стимула в усредненных вызванных потенциалах мозга // Физиология человека,- 1986,-

- 40 -

Т. 12.-С. 380-386 ( в соавг.с Л.В.Томаиовык и И.А.Рахубой ).

13. Влияние некоторых факторов внешней среды на психофизиологические характеристики человека // Материалы Всесоюзного симпозиума "Методологические и системные проблею охраны окружающей среды". Ч.1.- 1987.-С.174-180 С в со&вт.с Л.В.Томаловым ).

14. Особенности электрических медленных потенциалов у здоровых и больных различными формами неврозов // Журнал невропатологии и психиатрии им.С.С,Корсакова.- 1988.-Т.88.Вып.4.-С.28-31 ( в соавт с.В.Б.Слезиным ).

15. Индивидуально-типологические особенности отражения интенсивности акустического стимула в усредненных вызванных потенциалах мозга здоровых испытуемых // Физиология человека.- 1988.-Т.14.-С. 65-76 ( в соавг.с Л.В.Томаиовык и Й.А.Рахубой ).

16. Отражение мехстнцухьиых интервалов акустических раздражителей в амплитудно-временных параметрах условной негативной волны // Сенсорные системы.- 1988.-Т.2.- С.148-155 < в соавт.с Л.В. Томановьм и др.).

17. Новый экспериментальный подход к тестированию эмоционально-аффективной сферы здоровые и больных с нервно-психическими нарушениями // Психологическое обеспечение психического и физического здоровья человека в больших городах.- 1989.-С.48-49 ( в соавт.

с Л.В.Томаловым ).

18. 0 соотношении некоторых электрофиэиологических показател еР при различных степенях негативных нарушений у больных шизофренией // Журнал невропатологии и психиатрии им.С.С.Корвакова,- 1989.-Вып.1.-С.87-91 ( в соавт с В.Б.Слезимым U.ßP.J.

19. Элекгрофиэиологические корреляты речевых расстройств у бол: кнх афазией // Психические и речевые расстройства у детей с патологией развития.- I989.-C.T5I-I55 ( в соавт.с.В.Б.Слезиньл. МД/>.

- 41 -

20. Особенности отражения времени в электрических реакциях мозга больных с афазиями // Проблемы патологии речи.- 1989.-С.62-64 ( в соавт.с В.Б.Слезиным ).

21. сихофизиояогичеснив подходы к диагностике неврозов и нев-розоподобннх расстройств // Адаптационные возможности человека в условиях больших городов.- 1989.-С.130-135 ( в соавт.с Л.В.Тумановым ).

22. Психофизиологические механизмы адаптации человека к сен-сомоторной деятельности различной степени сложности // Актуальные проблемы физиологии труда и профилактики эргономики.ТЛ.- 1990,-С.45-47 ( в соавт.с Л.В.Томаяовым ).

23. ^ щ/р-блг/ а*/ г/л^Лк

¡■алгокл -троном ^ ^ ¿¿млъмо&г соъ/гж ¿9-

уиергшг&М//Л*4 <*Й>/ Ялг** -1972,- /Залга*31. Г, Р/'паугисЛ солЖ*^-*^ КАхУг {¿М)

м а. ^¿гга/Га/ ¿^»сО'СЖ'с ^¿п. -

„11. Р. ЧЫГ /Д. №