< Back Конференция 2006 Next >
УРОВНИ СОЗНАНИЯ И АСИММЕТРИЯ ЭНЦЕФАЛОГРАММЫ ЧЕЛОВЕКА
М.Н. Русалова
Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Россия, roussa@rambler.ru
Проблема сознания в последние годы все более привлекает внимание физиологов. «Всего 10-15 лет тому назад говорить о мозговых механизмах сознания считалось большой смелостью. Многим казалось, что эта проблема достаточно отдаленного будущего. За прошедшее время ситуация коренным образом изменилась. Прогресс науки о мозге поставил проблему в повестку дня ведущих психофизиологических лабораторий мира» [1, c. 377.] По мнению Дж. Эдельмана, проблема сознания должна быть объяснена материальными процессами, и ее следует решать с помощью методов, применяемых в естественных науках [5].
В качестве модели различных уровней сознания исследовали состояния, наблюдаемые при переходе от бодрствования ко сну.
А.Р. Лурия рассматривает состояния, наблюдаемые при переходе от бодрствования ко сну как особые, измененные состояния сознания, называемые им «просоночными» или «онероидными» и отмечает их сходство состояниями, возникающими при остром утомлении, отравлении и различных патологиях мозга. Изменения сознания при переходе от бодрствования ко сну А.Р. Лурия считает моделью для изучения онероидных состояний и приводит примеры нарушения селективности всплывающих в сознании ассоциаций, вызванных тормозными или «фазовыми» процессами, наблюдаемыми в дремотном состоянии [3]. В обоих состояниях можно усматривать ослабление активационного тонуса коры больших полушарий, который становится недостаточным для нормальной интегративной деятельности мозга.
МЕТОДИКА
Обследовано 28 студентов 18-22 лет, правшей, с хорошо выраженным альфа-ритмом в ЭЭГ. Испытуемых знакомили с содержанием] предыдущего исследования, в котором 152 студентам в домашней обстановке предлагалось проследить за характером ассоциаций при засыпании, в результате чего были выделены три фазы дремоты с постепенным непроизвольным изменением интенсивности фиксируемой в сознании «внутренней речи» – от ее усиления до торможения, «провала мыслей», т.е. три типа изменений непроизвольно возникающих словесных ассоциаций: 1) усиление ассоциаций с сохранением логической связи между ними, 2) распад логической связи между отдельными фразами, 3) торможение «внутренней речи», при сохранении самосознания, самоконтроля и способности сообщать о своем состоянии с помощью двигательной реакции.
Испытуемым предлагали во время записи ЭЭГ с закрытыми глазами фиксировать нажатием на кнопку наступление каждой фазы, а именно: три нажатия – при усилении интенсивности словесных ассоциаций; два нажатия – когда ассоциации приобретали отрывочный, бессвязный характер, одно нажатие – когда испытуемые ощущали «пустоту в голове», т.е. переставали фиксировать в сознании непроизвольно возникающие фразы и слова. Эту фазу мы условно обозначили как «провал мыслей», при этом имелось в виду торможение «внутренней речи». Первые 3 мин регистрации использовали как фон. По окончании эксперимента испытуемых расспрашивали о том, какие фазы изменения мыслительной активности они переживали в течение опыта и сопоставляли их ответы с двигательными реакциями.
Во время эксперимента испытуемые находились в затемненной, относительно звукоизолированной, экранированной камере, сидя в кресле с закрытыми глазами. В правой руке испытуемого находилась кнопка, нажатие на которую не составляло усилий, с прикрепленным к ней кабелем. Сигнал от кнопки подавался на ЭВМ. Регистрировали ЭЭГ от 16 отведений: Fp1 – Fp2; F3 – F4, F7 – F8; СЗ – С4; ТЗ – Т4; Т5 – Т6; РЗ – Р4; О1 – 02. Электроды располагали по международной схеме 10-20 с объединенным ушным референтным электродом. Запись ЭЭГ проводили на установке, состоящей из 16-канального электроэнцефалографа фирмы «Статокин» (Москва) и персонального компьютера. Для анализа результатов использовали программы фирмы «Статокин». Запись ЭЭГ проводили в течение 20–60 мин до появления на ЭЭГ признаков дремотного состояния и получения соответствующих двигательных ответов. Спектральные и когерентные характеристики ЭЭГ определяли с помощью ЭВМ в полосе от 0,5 до 45 Гц.
Обработка данных состояла в расчете и построении спектров мощности ЭЭГ для каждого испытуемого в исследуемых фазах дремоты и усреднении полученных величин отдельно для каждого исследуемого состояния по всей группе обследованных лиц. Показатели межполушарной асимметрии для амплитудных автоспектров и когерентности автоматически рассчитывалась по формуле:
асимметрия: (Лев–Прав)/(Лев+Прав)*100%
Эпоха анализа ЭЭГ составляла 4 с, частота опроса 250 Гц. Для анализа выбирали отрезки продолжительностью 1 мин., соответствующие каждой из исследуемых фаз дремоты. Уровни значимости полученных результатов определяли с помощью t -критерия.
На записи ЭЭГ в фоне. видно, что максимальная мощность альфа-активности имеет место в заднем квадранте, в отведениях О1, О2, Р1, Р2, а наименьшая – в переднем, т. о. передние зоны, по данным ЭЭГ, были более активированы.
На картах когерентности в фоне (рис.1) для всех исследуемых частот отмечается левосторонняя асимметрия хорошо выраженная в отведениях между Fp1 – Fp2; F3 – F4, F7 – F8; СЗ – С4; ТЗ – Т4; Т5 – Т6; РЗ – Р4; О1 – 02.
|
Рис.1. Асимметрия когерентных связей в фоне |
Первая стадия дремотного состояния характеризуется увеличением спонтанно возникающих ассоциаций, («наплыв мыслей»). Такое состояние реализуется на фоне увеличения мощности и регулярности альфа-ритма. Так, если в фоне в среднем для группы максимальная амплитуда альфа-ритма составляла 23,5 мкВ, а минимальная 7,5 мкВ, то в фазе «наплыва мыслей» максимум равнялся 28,9 мкВ, а минимум 13,4 мкВ (р<0,01). Это состояние имеет сходство с состояниями, в котором внимание направлено на повторную переработку хранящейся в памяти информации.
На этой стадии наблюдалось не только увеличение мощности в альфа-диапазоне но и перераспределение зоны максимальной мощности альфа-ритма. В этой фазе дремоты область высокой мощности альфа-ритма, помимо затылочных отделов, регистрируется также в передних и центральных областях мозга, и в ряде случаев амплитуда в затылочных отведениях была ниже, чем в передних, таким образом, задний квадрант оказывался более активированным, чем передний. Такое перемещение зоны высокой активации из передних в более каудальные отделы свидетельствует о снижении общего функционального состояния мозга. В то же время наиболее высокая мощность в гамма-диапазоне частот отмечена в передних отделах мозга, особенно в левом полушарии.
На картах когерентности (рис 2) выявляется усиление левосторонней асимметрии на всех диапазонах частот на фоне усиления связей в этих диапазонах.
|
Рис.2. Асимметрия когерентных связей в фазе «наплыв мыслей» |
На второй стадии фазы В идет углубление снижения активации коры, чему соответствует дезинтеграция мыслительных процессов: испытуемые отмечали, что их мышление становится нелогичным: в памяти всплывают отдельные, не связанные между собою и с текущим моментом обрывки фраз, часто нелепо и бессвязно оформленные. Электроэнцефалограмма в этом случае снижается по амплитуде, альфа-ритм замедляется и становится нерегулярным. Отношение быстрых колебаний к медленным по сравнению с предыдущей фазой понижается.
Наконец, третьей стадии («провал мыслей») соответствовали наиболее существенные изменения биоэлектрической активности мозга: здесь происходит значительное уплощение ЭЭГ и падение других показателей бодрствования: отношение мощности быстрых колебаний к медленным в этой фазе составляет всего 4,5. (Различия между группами статистически значимы: р<0.01).
Торможение мыслительных процессов отражается также в падении степени асимметрии когерентных связей в гамма-диапазоне (отмечено всего 2 связи) и их преобладании в правом полушарии (рис. 3)
|
Рис.3.Асимметрия когерентных связей в фазе «провал мыслей»
|
Таким образом, показано, что разным фазам переходного ко сну состояния, объективно определяемого по ЭЭГ-показателям асимметрии, соответствуют субъективно воспринимаемые изменения уровней сознания и что оформленная в слова мыслительная активность не является обязательным компонентом сознания и включается в содержание сознания только на определенном уровне активации мозга. Кроме того, подтверждаются данные о том, что характер межполушарной асимметрии биоэлектрической активности мозга зависит от его функционального состояния [3,4 и др.].
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Иваницкий А. М. О книге Джеральда Эдельмана и Джулио Тонони «Сознание. Как материя приобретает способность к воображению». //Журнал высш. нервн. деят. 202. Т. 52. № 3. С. 377– 384.
2. Лурия А.Р. Мозг и сознание. Из-во МГУ.1979. 256 с.
3. Русалова М.Н. Уровни сознания и уровни активации. //Журн. высш. нервн. деят. 1990. Т.40. № 6. С.1097–1104.
4. Фокин В.Ф., Пономарева Н.В. Синергетика межполушарной асимметрии. //Проблемы нейрокибернетики. (Материалы 14-й Международной конференции по нейрокибернетике, посвященной 60-летию Победы советского народа в Великой Отечественной войне и 90-летию Ростовского государственного университета). Ростов-на-Дону.- 2005.- Т.1. -С. 280–284.
5. Edelman J.M. The remembered present. A biological theory of consciousness. N.Y. Basics Books. 1989
< Back Конференция 2006 Next >
