Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Зависимость индивидуально-типологических свойств и эффективности умственной деятельности от уровня активации мозга (Электроэнцефалографическое исследование)

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Зависимость индивидуально-типологических свойств и эффективности умственной деятельности от уровня активации мозга (Электроэнцефалографическое исследование)"

5; {* В

На правах рукопису

МІІДУК ТЕТЯНА ЕДУАРДІВНА

ЗАЛЕЖНІСТЬ ІНДИВІДУАЛЬНО-ТИПОЛОГІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ТА ЕФЕКТИВНОСТІ РОЗУМОВОЇ ДІЯЛЬНОСТІ ВІД РІВНЯ АКТИВАЦІЇ МОЗКУ (ЕЛЕКТРОЕНЦЕФАЛОГРАФІЧНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ)

03.00.13.— Фізіологія людини та тварин

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття вченого ступеня кандидата біологічних наук

Київ 1995

Дисертацією є рукопис

Робота виконана на кафедрі фізіології людини і тварин Київського університету імені Тараса Шевченка

засіданні спеціалізованої вченої ради Д.01.01.10 при Київському університеті імені Тараса Шевченка 252022, Київ-22, пр. Глушкова, 2, НДІ фізіології

З дисертацією можна ознайомитись у науковій бібліотеці Київського університету імені Тараса Шевченка, м. Київ (вул. Володимирська, 58)

Науковий керівник: доктор біологічних наук, професор

Чайченко Г. М.

Офіційні опоненти:

доктор біологічних наук, професор Макаренко М. В.

кандидат медичних наук Черченко А. П.

Провідна організація: Інститут медицини праці АМН України

Захист відбудеться «

. . І99б> р. о 14 год. на

Автореферат

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради кандидат біологічних наук

Г, П. Гушинець

• ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ГоЕиТК гіктуальність іемп. відповідно до сучасних улвль'НЬ, ро-йота головного мозку забезпечується тісною взаємодією інформаційних та активаційних процесів. Прн цьому системи прийому, переробки сигналів та формування поведінкових програм, маючи в своєму розпорядженні результати оцінки наявні л сигу-аці і, створюють через систему регуляції і або іийкзи? - >,:оду-ліошу систему; "енергетичний фон", функціональний стан, оптимальний ДЛЯ ДІЯЛЬНОСТІ ^'рГ’ЗІГІ ^ В у іііиіІСЬЛ •

од»іН є» ЙІМХО.МІВ ¿10 Т70ІІЛТТЛ и^/::їиДіо»43^і,иНшІ СідН ' ОііЗУ“

ється на теорії активації СІ^ігі!Із1еуг, 19603 3 ва якою функціональний стан розглядається як похідна від міри активованості ІІНС та організму в цілому в межах шкали "кома - надмірне збудження". Оптимальнім у конкретній ситуації вваЯають такий Рівень активації, який дозволяє досягнути мети діяльності при якомога менших енергетичних витратах, тобто мінімально необхідний рівень мобілізації специфічнії.': систем. Саме при

; і і’і ІЬкЯЛ [• Н’. .■.‘.'¡V ріііІІІ ЯКТїІЙсіЦ і і ! і {■’. і"* ІрШ;£іЛіШ і'г’: і Ь1'іі

г: II'■’)? !:.і і ¡{'гЛІ-Ус'Л -ЗТ Н1 ' і Ь 1 і гі^Лі І г:? , лі ї І-Л II ¡11"

и-сііі:.:1 :■ ї'іічіі'/і -ікі ; гки..1 п:і/ ^ ^ тМї і лм і:;;.') ін

дниі цуа-іьнмй рішень аитмваці ї, ’_гкіл:;к;і віди.о, ^ ь* ■ ,0 ' сі-: інену гаки;: сама.: ум в однакові результати ідоояг;«'/гі, :я різ-

ними л^діми г-а рахунок ріг.чи:: енергетичні!;: втрат, т. бач,1 діл кс-тліиТ-' індивіда ьдао-глишї свій типовий рівень активації -такий рівень функціонування систем, який найча'-іш* сп^пе-рігаегьсл у нього £ отлні притомності. Встановлено, Що індивідуальнії;! рівень активації ь значній мірі детермінований генетичними факторами СЕузепск НЛ., 1967]. Отже, значна варіабельність перебігу психічних процесів завдячвє, крім інших, Фактор'/ індивідуальної активованості лкдіши Ійгаг Л.,

Проблема залежності розумової діяльності людини від індивідуального рівня активації та особливостей йогз регуляції в притимН'-му стані протягом тривалого час - .ірішертво до себе увагу науковців різних галузей. Проте рівні дослідники вивчали, по-перше, окремі види і параметри розумової діяльності, по-друге, користувалися рівними фізіологічними і психа-

фізіологічними показниками індивідуального рівня активації. Можливо, через ці дві причини отримані дані значною мірою фрагментарні і часто суперечливі. .

. Знання закономірностей взаємозв'язку між індивідуальним рівнем активації та успішністю розумової діяльності становить не лише теоретичний, а й велкий практичний інтерес у зв'язку з процесами навчання, професійною орієнтацією і добором, інженерним дизайном тощо. Співставлення аагальнопр-йнятих показників індивідуального рівня активації: електро-

фізіологічних (амплітудо-частотні параметри ЕЕГ), психодина-мічних (параметри простої та складних сенсомоторних реакцій), психологічних (екстра-інтроверсія, тривожність, емоційність тощо) дає можливість оцінити залежність успішності різних видів розумової діяльності від індивідуального рівня активації людини. ■

Мета та завдання дослідження. Метою роботи було дослідження взаємозв’язку між амплітудо-частотними характеристиками альфа-ритму спокою як індикаторами індивідуального рівня ' активації людини та індивідуально-типологічними властивостями й основними показниками ефективності розумово': діяльнос-

ті. Для досягнення цієї мети в завдання роботи входило:

1. Провести порівняльний аналіз ЕЕГ-параметрів у індивідів з домінуванням різних частотних піддіапазонів альфа- ритму.

2. Оцінити взаємозв’язок між електроенцефалографічними,

психодинамічними та психологічними корелятами індивідуального рівня активації. -

3. Вивчити залежність швидкості, точності (безпомилко- •

вості) та ефективності розумової діяльності від індивідуального рівня активації. •

4. -Дослідити особливості залежності творчої діяльності

від індивідуального рівня активації. .

Предмет дослідження. Взаємозв'язок між електрофізіологічними, психофізіологічними та психологічними показниками індивідуального рівня активації; кореляція успішності розумової діяльності з індивідуальнім рівнем активації.

Об’єкт дослідження. Особи обох статей віком 18-25 років: студенти біологічного факультету та факультету соціології І ПГИУ.ОДОГІЇ.

- з -

Наукова новизна, теоретичне та практичне значення роботи. Епсрве покавано, що амплітуда, потужність та індекс альфа-ритму спокою знаходяться в нелінійному співвідношенні з частотою аліфа-ритму. Встановлено, що кореляти індивідуального рівня активації (психофізіологічні .та психологічні)

пл-різному, пов'зані з амплітудними ЕЕГ-параметраш, з одно-

го боку, та частотою альфа-ритму, з другого. Э цього приводу амплітудні і частотні параметри ЕЕГ людини не можуть вико-

¡ГІІСТ22уНЗГ*І-_.1 «Сі £І^іііі Ліі civi»ІНіїіі^исііииіі ih~

и ріЬКД сіКГіШсіЦІ і . *

Показано, що з частотою альфа-ритму спокою пов’язана специфічна комбінація величин амплітуди, потужності, індексу альфа-ритму, а також варіабельність частоти (ЕЕГ-патерн).

Крім того, особи з переважанням низько-, середньо- або високочастотного альфа-рптму відрізняються особливостями темпераменту і параметрами розумової діяльності.

Встановлено, що ефективність розумової діяльності неод-ііоилрямовано корелює з індивідуальним рівнем акіибзці і за-Л'-VН'' ыл Л'-Мінуьучjі частоти аліфа-ритму спокою, що мтллива як пг лі: т, так і 0'б-:-{ нена кореляція при виконанні завдань Ріиіі-Т- З.М 1 - ту . ^ Т::' І:_ , У Д „'М1 НУ Г: аііПл ІггІїНОІ ’О Т 1 11 аль-цл-Гі'.ті.і/. а раз'м з тим і ЕгТ-патерн практично не дають не-ронаг ЩОДО ЄфЄКТПВНОСТІ розумової роботи, проте у осіб з найгіршими ’.по вибірці 'і результата).«! виконання абстрактно-логічних та образно-творчого завдань зареєстровано відносно вищу частоту альфа-ритму в лобних ЕЕГ-відведеннях.

Результати даної роботи можуть бути покладені в основу прикладних досліджень пз корекціі та оатішізацп функціональних станів при навчальній та професійній діяльності лю-. динн, а також використовуватись у професійному доборі. '

Основні положення, які впотавлються на захист.

1. Амплітудні параметри эльФа-ритму людини в стані спокою знаходяться у нелінійному співвідношенні з частотою аль- ’ Фа-ритму в діапазоні S - 12 кол'С і з ці -ї причини не можуть розглядатись як еквівалентні індикатори індивідуального рівня активації. ‘ .

• * 2. Домінування в стані спокою одного з трьох альфа-під-

діапазонів: низько-, середньо- або високочастотного - відпо- '

відає специфічній комбінації амплітудних параметрів альфа-ритму і, крім того, корелює з індивідуально-типологічними властивостями та особливостями розумової діяльності, проте не дає відчутних переваг щодо ефективності розумової роботи.

3. У індивідів з відносно гіршими показниками успішності розумової діяльності спостерігається в стані спокою відносно виша частота альфа-ритму в лобних частках головного мозку.

4. Залежність ефективності розумової діяльності від ак-

тивованості індивіда, навіть за окремо взятим ЕЕГ-індикато-ром, може бути як прямою, так і оберненою. Це зумовлюється принаймі двома факторами: по-перше, індивідуальними особли-

востями модулюючої системи мозку, і, по-друге, змістом самої розумової діяльності.

Апробація роботи. Матеріали дисертації доповідались на науковій конференції "Адаптація учнівської молоді до навчальних занять та фізичних навантажень" (Черкаси, 1993), науковій конференції професорсько-викладацького складу Київського університету імені Тараса Шевченка (1994), науковому симпозиумі "Особливості формування та становленні: психофізіологічних функцій в онтогенезі (Черкаси, 1995), XIV з’їзді Українського'фізіологічного товариства (1994).

Структура і обсяг дисертації: дисертація складається з

вступу, огляду літератури, глави, присвяченій власним дослідженням (містить 5 розділів), заключєння, висновків. Робота викладена на 158 сторінках, містить 13 рисунків та 13 таблиць. Список літератури складають 104 вітчизняних і 92 зарубіжні роботи. .

За матеріалами дисертації опубліковано 5 робіт.

МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ В експериментах брали участь 108 осіб обох статей віком 18-25 років: студенти біологічного факультету та факультету

соціології і психології Національного університету ім.Тараса Шевченка. . .

У всіх піддослідних реєстрували ’електроенцефалограму (ЕЕГ) в стані спокою в стандартних умовах із застосовувнням ЕЕГ- комплексу EEG16S-AHIES3 (Medicor, Угорщина) та системи аналізу ЕЕГ "¡Jeurotools" (Mc-dsoft, .Україна) монополярно

. - 5 - '

(відведення F3, F4, РЗ, Р4, 01 и OS); референтным був об’єднаний вушний електрод. Статистичній обробці підлягали ЗО

10-секундних єпох. Обчислювали альфа-індекс, середню амплітуду альфа-ритму, частоту максимального піка потужності а альфа-діапазоні, коефіцієнт варіації частоти (КВЧ), потужність альфа- і бета-діапазонів та розраховували коефіцієнт активації (КА) як співвідношення потужностей бета- до альфа- діапазонів. . ■

Крім того, всі піддослідні преходили ПСИХОфтОЛОГІЧНЗ тестув^інл, за допомогою якого визначали:

- параметри функціонального стану ДНС за показниками функціонального рівня системи (ФРС) та рівня функціональних можливостей (FSM) САсафов Б.Д., Лоскутова Т.Д., 1975].

- силу нервової системи (за збудженням) за коефіцієнтом

сили (КС) і градієнтом сили (ГС) [Небылицын В.Д., 19661.

- функціональну рухливість нервових процесів (ФРНП) та

працездатність головного мозку при діяльності першої і другої сигнальних систем - показник успішності роботи іПУР) [Макаренко М.В., 1975].

- розвиток короткочасної пам'яті КЛШj.

- ЯіЕНГ.КІСТІ. і лкість логічнсго мислення Грозв'язання

ЛОГІЧНИХ ;

- швидкість і якість аналітичного миленнл (розв'л&ання . арифметичних завдань'

- рівень загального інтелектуального розвитку - коефіцієнт інтелекту (КІ) за модифікованою методикою Г. Айзенка

- здатність до побудови уявних зорових образі б [Тараты-

нова Г.Б., 19373. ,

- емоційно-вегетативний тонус (емоційність за Стреляу; . тривожність за Спілбергером; рібні інтро-екстраверсії та нейротпзму за Айзенком, частоту дихання (ЧД)).

Беї досліджувані психофізіологічні показники ранжували за 20-банно в шк'алсю СЧапченко Г.М. , Тсміиина Л.И., 19913.

Інтегральну оцінку всього комплексу показників кожного піддослідного (психоііізіологічніт рейтинг і пір'ї) одержували як середній бал виконання тестів [Чаїїченко Г.М., Томилина Л.И., 1991, 1995]. ' _

■• Вірогідність різниць між середніми величинами оцінювалась за допомогою параметричного t-критерія Ст’юдента та не-2-6'-ІЯП

- б-.

параметричного критерія Колмогорова-Смірнова. Крім того, проводили дисперсійний аналіз з використанням методу Scheffe і кореляційний аналіз з використанням непараметричного коефіцієнта кореляції Спірмена. Для розрахунків використовувався пакет статистичних програм "Statgraphics" (Microsoft).

РЕЗУЛЬТАТИ ЕКСПЕРИМЕНТІВ . ■

1. ЕЛЕКТРОЕНЦЕФАЛОГРАМ11ЧНІ ПОКАЗНИКИ АКТИВАЦІЇ МОЗКУ ' • В СТАНІ СПОКОЮ . •

Піддослідні були розділені на три підгрупи за домінуючою частотою альфа-ритму: І підгрупа - середня частота альфа-ритму 9.7 кол/с (16 осіб); ІІ підгрупа 9.7’ - 10.7

код/о; 69 осіб; III підгрупа - виде 10.7 кол.'о (23 особи). ' Порівняння ЕЕГ-характеристик індивідуального рівня ак-. тивації (ІРА) в підгрупах виявило нелінійну залежність ЕЕГ-параметрів від частоти: середні величини альфа-індексу

та амплітуди альфа-ритму в II підгрупі були вірогідно біль- • тими, ніж в .1 та III; КА та КВЧ - відповіджно меншими; І і' III підгрупи не розрізнялись між собою за альфа-індексом, КА в усіх відведеннях і КВЧ в лобних та тім'яних відведенннях. Різниця між І і III підгрупами за ЕЕГ-параметрами, крім частоти, полягяла у тому, що в ІІТ підгрупі амплітуда альфа-ритму лобних і тім’яних відведень була нижчою, що може свідчити про більший ІРА у піддослідних з високочастотним альфа-ритмом порівняно з особами з низькочастотним субдіапа-зоном. '

Кореляційний аналіз амплітудних (для зручності під цим терміном ми об'єднали амплітуду та індекс альфа-ритму і КА) та частотних параметрів ЕЕГ в межах всієї вибірки показав, що зв'язки частоти альфа-ритму з усіма амплітудними характеристиками ІРА та КВЧ були відносно слабкими (не перевищували

0.3 за абсолютними значеннями) і вірогідними далеко не в усіх ЕЕГ-відведеннях. У той.же час показник варіабельності" частоти - КВЧ - був тісно . зв’язаний саме з амплітудними ЕЕГ-показниками: з альфа-індексом (г —0.341), з амплітудою (Г - -0.697), З КА (Г - 0.568). . • . ■

Кореляційний аналіз в межах окремих частотних аль-фа-піддіапазонів не виявив вірогідних зв’язків "частота-амплітуда" та ".частота-КА" в І та II підгрупах. В III підгрупі

частота позитино корелювала як з амплітудою, так і з КА.

Таким чином, результати статистичного аналізу взаємозв’язків між ЕЕГ-індикаторами ТРА показали наявність нелінійного співвіднощшення між частотою альфа-ритму та всіма іншими досліджуваними параметрами; за амплітудою та індексом альфа-ритму, КА і КВЧ піддослідні з середньочастотним альфа- ритмом мали найнижчий ІРА, з високочастотним - найвищий, а особи • з низькочастотним альфа-ритмом або не відрізнялись від таких з еисскочзототніш, а£о займали проміжне положення.

2. ВЗАЄМОЗВ'ЯЗКИ МІЖ ЕЛЕКТРОЛІЗІОЛОГІЧНИМИ ТА ПСИХОФІЗІОЛОГІЧНИМИ ПОКАЗНИКАМИ АКТИЕОВАНОСТІ Порівняння середньоарифметичних значень психофізіологічних показників активованості та властивостей нервової системи в підгрупах показало, що КС був найбільшим в II підгрупі (0.968 +_0.015) і вірогідно відрізнявся від.ІП-ї, та 1-ї і ІІІ-Ї, взятих разом (М і-чи - 0,929 +_0.16); ФРНП на другосигкальні подразники у піддослідних І підгрупи була вірогідно найменше«. Інших відмінностей між трьома підгрупами тиемьно не було.

Ксі'ел^циЬіий аналіз електре- і психофізіологічних параметрів показав, ¡до ФРС та R5M були зв'язані позитивно з КБЧ (г-0.ЗО та г-0.Зі); по загальній ЕиОіриі КС корелював з амп-.Літудою і з КА і г-0.36 та г —0.42, відповідно) і лише в мелах II підгрупи КС був позитивно зв’язаний з частотою (г-0.49). ГС прямо корелював з ІРА за амплітудними ЕЕГ-по-кззникзмп й обернено - s «асгзтои альфа-ритму в II та III’ підгрупа;-: <і - -0.49 та г - -0.61 відповідно).

Показник- iFHH в загальній вибірці був зв'язаний лише з _ частотою: г —0.40 (тобто ФРНП збільшувалась зі збільшенням чзетотн). Крім того. ФРНП мала негативні зв’эки з амплітудою альфа-ритму' 'I. II, III ’ підгрупи) та позитивні - з КА (І підгрупа). В топ *.е час в І та III підгрупа:-: ФРНП позитивно корелювала з альфа-індексом. Цікаво,' що в II підгрупі цей 5Е’лг:к був негативнії»., Таком pi зноепрямованими. виявилися взаемоБіднсшення ии& І-РНП та КБЧ: позитивні в І та 111 підгрупах і негативні - е 11-ій. ■

Такім чином, ІРА за амплітудними ЕЕГ-параметрами мав прямі зв’язки з психофізіологічними показниками збудливості

- 8-індивіда. (®РС

та РФМ), прямі - 8 ГС та

та активованості обернені - з КС.

. Частота альфа-ритму мала менш тісні зв'язки з перерахованими показниками властивостей нервової системи: з ФРС та .

РйМ кореляції були відсутні: з ГС - обернені. але тільки в

II та III .підгрупах; з КС зв’язок носив нелінійний характер, і, нарешті, з ФРНП частота альфа-ритму корелювала обернено.

3. ВЗАЄМОЗВ’ЯЗОК МІЖ ДЕЯКИМИ ВЛАСТИВОСТЯМИ ТЕМПЕРАМЕНТУ ■ ТА ІНДИВІДУАЛЬНИМИ ПАРАМЕТРАМИ ЕЕГ Статистичне порівняння середніх показників афективного тонусу індивідів I, II та III підгруп виявило, що емоційно-вегетативна напруженість нелінійно зв’язана з частотою альфа-ритму: особи с переважанням середньочастотного аль-

фа-піддіапазону в ЕЕГ спокою мали найнижчі (в балах) рівні емоційності, тривожності ,'нейротизму і найменшу ЧД (в с ):

[І підгрупа III підгрупа IIII підгрупа

тривожність І

емаціПність |

нейротнзм І

інтра-екстраверсія| ЧД • І

51.3 ’+ 2.7

48.6 + 5.2

13.9 +0.9

11.7 + 1.0

16.6 + 1.3

49.9 + 2.0

39.8 + 2.8

12.7 + 0.7

12.9 + 0.6 -15.2 + 0.6

57.0 + 4.4

44.8 + 5.5 15.5 + 1.4

10.7 + 0.96

17.9 + 0.9

Кореляційний аналіз показав, що в загальній вибірці рівні тривожності, нейротизму і ЧД мали прямі зв’язки з КА (в середньому г-0.34), крім того, ЧД корелювала позитивно з КЕЧ (г-0.25). Проте, в межах середньо- та високочастотного альфа-піддіапазонів показники емоційно-вегетативного статусу корелювали з ІРА за амплітудними ЕЕГ-параметрами - прямо (в середньому ІгІ-0.45), а в межах низькочастотного піддіапазо-ну - обернено (Іг 1-0.46). Іншим чинам корелював афективний тонус з частотою альфа-ритму: в II підгрупі 'спостерігалась

пряма кореляція, тоді як в І та III - обернена.

Рівень екстраверсії при . загальногруповому та внут-рішньогруповому кореляційному аналізі мав певну залежність лише від частоти альфа-ритму, і залежність ця в усіх випадках була негативною. ■ . . ,

4. ЗАЛЕЖНІСТЬ ДЕЯКИХ ПСИХОФ131ОЛОГІЧНІС-'. ПОКАЗНИКІВ РОЗУМОВОЇ ДІЯЛЬНОСТІ ЛЮДИНИ ВІД ІНДИВІДУАЛЬНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ЕЕГ За результатами виконання тестів особи а низькочастотним альфа-ритмом вірогідно повільніше розрізняли зорові стимули - ‘їх ЛП в середньому становив 17В + 9 мп при роботі з геометричними фігурами та 203 +_5 мс при роботі зі словами. Іроте ПУР, який залежав від швидкості та правильності вико-іання тесту, на статистичному рівні в підрупах не відрізнявся. Швидкість виконання ±ншьіл тестів (пошук числа ь КЧЦ. розв’язання логічних та арифметичних завдань), а також ЛП іросто'і СМР були приблизно однаковими у осіб з домінуванням зізних частотних альфа-піддіапазонів.

При розв'язанні арифметичних завдань піддослідні з ви-зокочаототним альфа-ритмом робили в середньому 24.7 + £.5 юмилок,' що було вірогідно більше, ніж в II та 1 підгрупах, іле і ця відмінність не позначилась на кінцевому результаті: успішність розумової роботи в I, II та 111.підгрупах Сула фактично однаковою. •

Піддослідні з домінуванням різних частотних піддіапаго-іів тамо; не відрізнялись і за величинами КІ та ПІР.

Кореляційний аналіз виявив значну кількість вірогідних їв’язкіе між параметрами розумової діяльності та електрофі-ііологічними характеристиками.

Так, Л! простої СМР корелював з КА: в і підгрупі

■-0.43; в II-ій г- -0.47, в ІІІ-ій г—D.S7. В топ же час ів'язки ЛП СМР вибору з ІРА за амплітудними параметрами гастково мали іншу спрямованість: в І та ПІ підгрупах вени

■ули примі (б середньому г-0.52 та г-0.40 відповідно), а в

I-ій - обернені (г—0.40). ,

Час пошуку числа в КЧП негативно корелював з ІРА за

імплітудними параметрами в загальній вибірці (г—0.22) та в -in fr—0.53) і І 1-ій (г—0.40) підгрупа.':. Час розв'язання вгічних завдань, навпаки, прямо залежав від ІРЛ (за адь-а-індексом, амплітудою альфа-ритму, КА та КВЧ) - в загаль-ій вибірці в середньому г-0.4, в І підгрупі г-0.62, в

II-ій г-0.59. Проте час розв’язання арифметичних завдзнь

:зв протилежну спрямованість в І (г-0.67) та’ II (г—0.31) ідгрупах. . ' •

• Кількість помилок в усіх тестах, крім логічних завдань,

■ , . - 10 - ' ' . корелювала позитивно з 4 ІРА за амплітудними показниками та КВЧ. . . : _ . •

З частотою альфа-ритму спостерігалось набагато менше вірогідних зв’язків: кількість помилок переважно прямо залежала від частоти, а ЛП/час розв’язання мали різноспрямовані кореляції в залежності від завдання та домінуючого аяь-фа-піддіапазону.

У піддослідних, які найгірше справились з тестами (мали найнижчий .ПФР) спостерігалась відносно вища частота альфа-ритму в лобних відведеннях та нижчий КВЧ, тоді як за амп-літудгими параметраїли групи піддослідних з найнижчим та най-. вищим ПФР не відрізнялися.

Б. ЕЛЕКТРИЧНА АКТИВНІСТЬ ГОЛОВНОГО МОЗКУ В ЗВ’ЯЗКУ ІЗ ЗДАТНІСТЮ ДО ПОБУДОВИ УЯВНИХ ЗОРОВИХ ОБРАЗІВ На підставі результатів тесту на створення уявних зорових образів всі піддослідні були розділені на групи А (виявили творчі здібності), С (практично не впорались з завданням) і В (показали проміжні результати). У осіб групи А виявили в лобних відведеннях відносно краще виражений альфа-ритм (індекс 59+2.7%, амплітуда 28+2.1 мкВ) з найменшою частотою (9.86+0.13 кол\с). У піддослідних групи С за всіма ЕЕГ-показниками лобні частки були більш активовані порівняно 'з іншими особами. Крім того, особи, які практично не впорад-лись з завданням на створення уявних зорових образів, мали нижчий від інших КІ, зробили більше помилок при розв’язанні логічних та арифметичних завдань, а також набрали відносно більше балів по шкалі нейротизму і менше - по шкалі, інт-ро-екотравероії.

' ЗАКЛЮЧЕНИЯ

Результати даного дослідження підтвердили, що загальновизнаний альфа-діапазон в ЕЕГ людини не є гомогеннім. Статистичний аналіз ЕЕГ-параметрів спокою виявив нелінійну залежність альфа-.індексу, амплітуди альфа-ритму, КА-та КБЧ від частоти альфа-ритму. При цьому найбільші відмінності Суло знайдено між ЕЕГ-параметрами і-нднеідів з середньочастотним, "10-герцовим" альфа-ритмом (ІІ'підгрупз) та піддослідними з високочастотним альфа-рктмом (III підгрупа). Особи з низькочастотною альфа-активністю СГ підгрупа) здебільшого займали

. •• - 11 - .

проміжне положення, не відрізняючись від II підгрупи за альфа* індексом, а від III - за КА та КЕЧ. Результати даного дослідження, а також літературні дані з‘приводу, по-перше, гетерогенності частотного діапазону альфа-активності людини (Suzuki H., 1974; Inouye Т. et al., 1986; Гоман P.И., Ма-

чинский И.О., 1984 та ін.] , а, по-друге, відсутності коре-

ляцій між амплітудою (або потужністю) альфа-ритму та його частотою [ Небылицын В.Д., 1963; Русалов В.М., 19793, змушують поставит;: під сумнів використання амплітудних їЛГ-пнрн-метрів, з одного боку, та частоти альфа-ритму, з другого, як рівнозначних індикаторів ІРА людини. Цілком можливо, що частотні та амплітудні характеристики ЕЕГ контролюються різними ланками загальномозкової модулюючої системи.

Останнє припущення знаходить підтверждення при співс-тавленні електрофізіологічних, психофізіологічних та психологічних показників активованості людини. Так, рівень активації, визначений на підставі ЛП простих СМР (ФРС, РІМ), мав кача і невеликі за абсолютною величиною (<' 0.5), але позитивні кореляції з IFA за амплітудними п ар -їм е таїли ЕЕГ та з <ВЧ. В той же час були відсутні„кореляційні зв’язки зазначених психофізіологічних парамтерів з частотою зльфа-ритму.

Показник сили нервової сисеми (за збудженням) - ГС -по^ ;итивно корелював з ІРА за амплітудними ЕЕГ-параметрами і негативно - з частотою, а КС був в нелініиному співвідношен-u в частотою і в оберненому - з IFA за амплітудними ЕЕГ-параметрами. . ■

Такий параметр особистості, як інтро-екстраверсія, який ?а думкою Г. Айзенка (1967, 1971) також є мірою індивідуаль-юї активованості, в нашому дослідженні обернено корелював з іастотою 'альфа-ритму, тобто більш екстравертовані індивіди іали меншу частоту, що в принципі підтверджує дані інших авторів [Eysenck H., 1967; Gray J., 19683. Проте порівняння

іередніх балів по шкалі інтро-екстраверсіі I-III підгруп вишило нелінійний характер залежності зазначеного параметру ;собпстості від частоти альфа-ритму. В той же час кореляція ііж інтро-екстраверсією та ІРА за амплітудними показниками іула відсутня. ' '

Отже, наші результати підтверджують дані про негомоген-' іість альфа-діапазону ЕЕГ-людини, причому як з боку генера-

. ' , - 12 - ■ ' . дії альфа-ритму, так і>з точки зору функціональної ролі різних піддіапазонів. Виходячи з цього, можна припустити, що фізичні характеристики мозкової ритміки, принаймі частота та амплітуда .(або потужність) альфа-ритму, залежать не від інтегрального'вектера дії модулюючої сисетми, а від особливостей взаємодії окремих підсистем. '

■ Групи піддослідних, виділених із загальної вибірки на підставі домінування одного а трьох альфа-піддіапазонів (І -III підгрупи), характеризувались комплексом електрофізіологічних, психофізіологічних та психологічних властивостей, які п:еною мірою можно зв’язати з відмінностями в ІРА.

Так, піддослідні з середньочастатним альфа-ритмом мали найкраще виражений альфа-ритм і за всіма ЕЕГ-показниками, крім частоти, найменший ІРА. У них були найнижчі величини показників афективного тонусу і найвищі показники екстраверсії. Проте ні за швидкістю виконання завдань різного рівня складності, ні за точністю (безпомилковістю)- роботи II підгрупа не відрізнялась від І та III підгруп.

В межах цієї підгрупи показники афективного тонусу прямо корелювали а ІРА за всіма ЕЕГ-параметрами. Серед осіб з середньочастотним альфа-ритмом вищому ІРА відповідали здебільшого кращі показники успішності розумової діяльності, крім результатів розв’язання логічних завдань.

Піддослідні а високочастогшии альфа-ритом характеризувалися низькоамплітудним, відносно нерегулярним і нестабільним по частоті альфа-ритмом - за всіма ЕЕГ-показниками вони мали найбільший ІРА і найвищий рівень емоційно-вегетативного напруження. У них виявлено вищу ФРНП, проте швидше розвивалась монотонія; III підгрупу склали переважно інтроверти.

За результатами виконання тестів на рівні види розумової діяльності особи з високочастотним альфа-ритмом.суттєво не відрізнялись від інших, лише в одному, найскладнішому, тесті

- розв’язання арифметичних завдань - III підгрупа мала найбільшу кількість помилок. ' ^

'В межах III підгрупи інтегральні показники успішності виконання тестів, крім "Логічних завдань", прямо залежали від ІРА за всіма .ЕЕГ-покзвниками, прот.е окремі кореляції мали .протилежну спрямованість. .

У піддослідних з низькочастотим альфз-ришом величини

альфа-індексу, КА та КЕЧ не відрізнялись від цих поклеників

III підгрупи, ага амплітудою аль&з-рггму вони яаймзли проміжне положення між II та III підгрупами, тобто 1РА головного мозку в стані спокою був дссгпгь високий.

! підгрупа відзначилась відносно вігокою емоційністю, а по шкалах тріталімсіі, нейротизму. інтрп-ек^трзвсрсії та за ТЩ займала лрсмілн® положення мі а двомз шиїті підгрупами. При щочу осеРи в переважанням новілі»ного альфа-ритму показали найнижчу в межал загальної вибірки швидкість ппи д"*?-Р‘»“Н.ІГ7?НКПІ иГИМуЛІЬ.

Цікаво. що в і підгрупі, на відміну від інших двох, спостерігалась обернена кореляція мі« емоційно-вегетативним тонусом та ІРА (за амплітудними ЕЕГ-параметрами). Також в зворотньому співвідношенні з ІРА знаходилися деякі показники ефективності розумової діяльності, зокрема швидкість простої та складних СМР, швидкість розв’язання арифметичних завдань, КІ. ’ . '

Цікавими, з надої точки з^ру, япавішв’я !: Г'Г-характерне-тппі піддосліднії:;, що малії тйпірвд показники виконання тестів: вони відзначалися нтлвшаж' частоти» альфа-ритму п лобних відведення;; та мспіи_ро варіаці*-:^ частоти алі 1,-і-ритм-/. При щ.сиу середня частота альфа- рітму н зас-н^ч^них групах наОли-анп.'1'.'я до 10 Гц, ге'"■то в пі групи потрапили індивіди з дотну ваниям рівних альфа-пі ддіапсаонів.

' ’ висновки

і. Амплітуда альфа-ритму, альфа-індекс, коефіцієнт активації та кокілі єні »аріаци частоти аглін-гитму значо-дчтісн в нелінійному співріднитонні з чагтоня дльфа-ритму в не.т.зх всього альфа-діапазону (8-12 кол\с).

. ■ 3. Частотні та амплітудні ЕЕГ-індикатори індивідуального рівня активації різноспрямовано корелюють з псчазніпгчміг атпв"кг>в?С7і, отриманими іншими методами (.псиля&ізіолопччи-ми та психологічним’,!).

3. Індивіди з домінуванням низько-, середньо- або високочастотного альФз-ритму характеризуються специ річним комплексом амплітудних ЕЕГ-параметрів, індивідуально-типологічних властивостей та особливостей розумової діяльності. ■

. 4. Індивіди з домінуванням середньочзстотного аль-

, . - 14 - .

фа-ритму (9.7-10.? кол/с)' за всіма, крім частоти, ЕЕГ-пара-метрами. є найменш активованими; для них властивий низький афективний тонус, найбільша стійкість до багаторазово діючих подразників; успішність розумової діяльності знаходиться переважно в прямій залежності від індивідуального рівня ■ акти-ваці ї. ■

■ 5. Індивіди з високочастотним альфа-ритмом (>10.7

кол/с) мають найвищий індивідуальний рівень активації, високий афективний тонус; взаємозв’язки між індивідуальним рівнем активації та ефективністю розумової діяльності залежать від з: іоту останньої, проте в більшості запроваджених тестів ця залежнсіть була прямою. • .

б. Індивідуальний рівень активації індивідів з низькочастотним альфа-ритмом (<9.7 кол/с) за більшістю ЕЕГ-пара-метрів вищий від осіб а середньочастотним альфа-ритмом, а.за альфа-індексом та коефіцієнтом активації не відрізняється від осіб з високочастотним альфа-ритмом. Індивіди з низькочастотним альфа-ритмом мають високий афективний тонус, відносно низьку рухливість нервових процессів. Швидкість та ефективність виконання більшості тестів була обернена до рівня актішованості.

7. Не виявлено переваг домінування будь-якого альфа-під-діапааону у забезпеченні ефективності розумової діяльності, проте особи, що показали найгірші результати при виконанні різних за характером' завдань, мали відносно вищу частоту альфз-ритму у лобних відведеннях. .

8. Залежність ефективності розумової діяльності від ак-тивованості індивіда, навіть за окремо взятим ЕЕГ-індикатором, може бути як прямою, так і' оберненою. Це зумовлюється принаймі двома факторами: по-перше, домінуючою частотою

альфа-ритму, і, по-друге, змістом самої розумової діяльності.

«* */ .

Список робіт, опублікованих в а* темою дисертації:

1. Міщук Т.Е. Параметри актиЕації мозку та афективний тон.уС організму// Адаптація учнівської молоді до навчальних ганять та фізичних навантажень. -Київ- Черкаси, 1393.. -С.53. . • .

2. Міщук Т.Е., Чзйченко Г.М. Залежність ефективності розумової -діяльності від індивідуального рівня активації моз-

. - 15 -

ку.''-XIV з’їзд У кр. фіеюл. товариства. - Київ, 1934. -

г. 62-63.

3. Мішук Т.Е., Эпмз І.Г., Чайчейко Г.М. Озоблшюоті електричної активності головного мозку людини при різни;: видах ро8умової діяльності.//Експериментальна та клінічна фізіологія. - Львів, 1995. - С.2:?0-£32.

4. Мі щук Т.Е., Чайченко Г.М. Електрофізіологічні кореляти успішності розумової -діяльності людини// Особливості

• гЬглріг.гр атеист тупттст тт.чт^гуЬі р і Ф^ш^тттт* ті ли^п-

, генезі. - Київ-Черкаси, 1995. - С.64. .

. 5. Мищук Т.Э., Чайченко Г.М. , Зима И.Г. Корковая акти-

"вация и показатели аффективного тонуса у человека//Физиоло-гия человека. - 1995. - Т.21., N1. - С.170-172.

■ Мишук Т.Э. Зависимость индивидуально-типологических свойств и эффективности умственной деятельности от уровня активации мозга (електроэнце^алогрз^'ич^ско0 исследование).

Диссертация на соискание ученой степени кандидата бис-логически:-: наук по специальности 03.00.13 - физиологии человека п ливохнык. Начинал нкй университет имени Та[ а~а 'Левченко, Киев, 1995.

Защищается 5 научных работ, содержании результаты экс- • периментального исследования взаимосвязи между свойствами нервной системы, эмс’ционзлг но-вегетативным тонусом, эф-ктив-ностью умственной деятельности. с одной сторони, и акитиго-ванностью ЦНС (на основании амплитудо-частотных параметров 1 53Г покоя', с другой. Покагано, что ямшшт\дные параь'-тры альфа-гнгмз находятся з нелинейном соотношении с частот.:п .эльфа-ритма. .Доминирование низко-, средне- или высокочастотного альфа-поддиапазона соответствует определенному ЭЭГ-пат-терну, а также специфическим иидішпдуально- типологическим свойствам и особенностям умственной деятель нести, одн.ікс практически не дает преим;,ц-отва в эффективно:ти умственной деятельности. Связь эффективности умственной деятельности с активированностью ЦНС мелет быть как прямой, так и обратной в зависимости от доминирующего аяьии-пидднаїіа&она и оодс[лл“ ния деятельности. *

' . - 16 - • . Mishchuk I.E. The dépendance of individual traits and the mental efficiency' on brain activated level-

(electroencephalographic research). ' -

Thesis for Ph.D. degree in biological sciences by speciality 01.00.13 - the Human and Animal Physiology. Taras Shevchenko National University, Kiev, 1995.

It has b«en supported five scientific publications dealt with interconnections between nervous system

properties, affective tone, mental efficiency on one hand, and CNS activated level (based on amplitude-frequency EEG-p"rameters), on the other. - It was shown that alpha-rhythm amplitude parameters have a nonlinear linkage with alpha frequency. Domination of a certain alpha frequency range (low, middle or high) corresponds to EEQ-pattern, specific personal -arid mental properties, but practically rule out the influence on intellectual activity. Correlations between, mental efficiency -arid individual activated level may be positive or negative depending cn dominant alpna frequency arid the kind of mental activity.

' # •

Ключові слова: індивідуальний рівень активації, індпвіду-

'ально-типологічні властивості, ефективність розумової діяльності.

Підп. до друку 2?. ПУГ, Формат 60х84>/1е. Папір

друк. ЛЬ Л . Друк офсетний. Умови, друк. арк.

Умови. фарбо-від$. і,М Облік.-вид. арк. /, о Тираж ІОО • Зам. ЛЬ Г-Ч311 .

Фірма <ВІПОЛ».

252151, Київ, вул. Волинська, БО.