МЕЖПОЛУШАРНАЯ АСИММЕТРИЯ В ЭЭГ ПРИ ПРОСЛУШИВАНИИ КЛАССИЧЕСКОЙ И РОК-МУЗЫКИ РАЗНОЙ МОЩНОСТИ
Д.С. Сахаров
Институт Высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН
Проблема воздействия музыки на функциональное состояние ЦНС человека привлекает внимание различных исследователей. Музыку применяют в качестве одной из составляющих терапии больных с депрессией, мигренью, эпилепсией, шизофренией и т.д. (Михайлова, 1992; Field et al, 1998; Hughes et al, 1999; Meister et al, 1999). Классическая музыка ускоряет процесс релаксации (Burns et al, 1999; Myskja, Lindbaek, 2000). Музыка влияет на когнитивную деятельность человека. Например, при прослушивании сонаты Моцарта, испытуемые лучше решают пространственно-временные задачи (Rideout, Laubach, 1996). В некоторых случаях были получены отрицательные влияния музыки на жизнедеятельность человека. Так, рок-музыка вызывает негативные эмоции у людей, страдающих депрессией (Михайлова, 1990). Прослушивание музыки может вызывать эпилептические разряды в ЭЭГ (Wieser, Walter, 1997; Nakano, Takase, 1998). Противоречивость данных литературы по влиянию музыки на функциональное состояние человека на наш взгляд связано с недостаточным вниманием исследователей к мощности применяемой музыки. Показано (Павлыгина, Фролов и др., 1999), что характер воздействия музыки на человека существенно опосредован её мощностью. Максимальное повышение результативности работы по распознаванию зашумленных зрительных образов возникало при сопровождении работы музыкой, имеющей невысокую мощность (до 30 дБ).
Своей задачей мы ставили проанализировать на основе спектрального анализа ЭЭГ человека, создаётся ли функциональная межполушарная асимметрия при прослушивании музыки разного стиля (классическая и рок-музыка) и какие особенности имеет эта асимметрия в зависимости от изменения мощности музыки.
В экспериментах принимали участие 8 здоровых испытуемых в возрасте от 22 до 47 лет, без специального музыкального образования. Все испытуемые были правшами, и у всех в ЭЭГ присутствовал альфа-ритм. ЭЭГ регистрировалась в 16-ти отведениях, расположенных по стандартной системе 10-20. Постоянная времени составляла 0,3 с, частота опроса – 256 Гц. В начале каждого опыта 10 минут регистрировали ЭЭГ, когда испытуемый пребывал в камере в состоянии спокойного бодрствования с открытыми глазами при отсутствии звуковых и зрительных стимулов. Эти данные рассматривались как фоновые. В следующей части опыта испытуемому в камеру подавали классическую или рок-музыку фиксированной мощности и в течение 10 минут регистрировали ЭЭГ. В ЭВМ вводили 10 эпох анализа по 32 c каждая. В эксперименте в качестве классической музыки использовались фрагменты из произведений В.А. Моцарта трёх уровней мощности: k1=35дБ, k2=41дБ и k3=62дБ в среднем. Для воздействия рок-музыки использовали записи в исполнении группы «Rolling Stones» также трёх уровней мощности: r1=25 дБ, r2=43 дБ, r3=62дБ в среднем. Следующий опыт с тем же испытуемым мы проводили не ранее, чем через неделю. При анализе отрезков ЭЭГ, не имеющих артефактов, рассматривали значения уровней спектральной мощности потенциалов мозга (СМ) в стандартных физиологических диапазонах частот. Анализировали только достоверные различия показателей ЭЭГ в фоне и при действии музыки, которые для каждого испытуемого оценивали по критерию Уилкоксона-Манна-Уитни, а в группе – по критерию Стьюдента (p£0,05). При обработке данных кроме определения уровней СМ ЭЭГ проводили оценку показателей относительной реактивности (R) различных компонентов ЭЭГ, рассчитанных по формуле: R=(СМм-СМф)/СМф, где СМф – спектр мощности в фоне, СМм – при музыке (Толстова, Стрельникова, 1999).
Были получены следующие данные. Анализу подвергали лишь достоверные данные (p£0,05) суммарные по всей группе испытуемых. При воздействии классической музыки k1 и k2 происходит повышение СМ в a2-, b1-, b2- и g-диапазонах особенно генерализованно по коре при k2. При действии k1 в a1-диапазоне частот наблюдается узко локализованное повышение СМ в височно-затылочных областях коры только в правом полушарии (F8, T6, O2). В то же время d- и q-диапазонах частот происходит снижение значений СМ преимущественно в левом полушарии. При воздействии k2 межполушарная асимметрия в СМ отсутствует. Наиболее закономерная межполушарная асимметрия наблюдается при дальнейшем увеличением мощности классической музыки. Во время k3 происходит уменьшение функции СМ, которое наблюдается по всем диапазонам частот, и в b1-, b2-диапазонах практически охватывает все точки коры. Снижение СМ было асимметричным: более выражено в левом полушарии. На этом фоне отмечалось стойкое локальное повышение СМ в a2-, b1-, b2- и g-диапазонах в височной области правого полушария (T4). Кроме этого, в d-диапазоне наблюдалось повышение СМ в правом полушарии в некоторых областях коры (F4, C4, T6).
Совсем по-другому менялась СМ при прослушивании рок-музыки. Во время r1 происходило снижение значения СМ во всех диапазонах частот ЭЭГ по всей коре, за исключением q- и a1-диапазонов, где это имело место лишь в некоторых точках коры. Межполушарная асимметрия ЭЭГ при r1 отсутствовала. При действии r2 наблюдалось повышение СМ в q-диапазоне во всех отведениях. В других диапазонах частот такое же изменение СМ происходило лишь в затылочных областях коры. При этом можно отметить наличие межполушарной левосторонней асимметрии в b1-, b2- и g-диапазонах частот в центрально-височно-затылочной области коры. Наиболее закономерные результаты были получены при анализе межполушарной асимметрии, возникающей при прослушивании r3. СМ повышается во всех диапазонах частот в центрально-височно-затылочной коре правого полушария. Проявление достоверного повышения СМ в правом полушарии суммарно по всем диапазонам частот был равен 77%. В то время как в левом полушарии он составил 42%.
Анализ результатов по относительной реактивности компонентов ЭЭГ выявил, что во время прослушивания k2 фокус максимальной реактивности (0.8≤R≤2.5) находится в височных областях правого полушария (T4, T6), а при действии r3 – в центральной и височной области (C4, T4) правого полушария. Эти фокусы стабильно охватывают несколько диапазонов частот (b1, b2, g). Изменения реактивности, наблюдаемые при k1, k3, r1 и r2 незначительны (R<0.8).
Таким образом, при действии классической музыки (k1 и k3) характерно более выраженное снижение СМ в левом полушарии по сравнению с правым. Асимметричное повышение СМ в правом полушарии происходит локально; и как показывают результаты относительной реактивности, в височных областях коры (T4, T6). При действии r2 отмечается левосторонняя асимметрия (повышение СМ в диапазонах: b1, b2, g), в то время как при r3 наблюдается хорошо выраженная по всем диапазонам частот правосторонняя асимметрия в затылочных областях коры. Наибольшая относительная реактивность характерна для электрической активности височно-центральных областях коры правого полушария.
Работа выполнена при поддержке Российского гуманитарного научного фонда (грант №02-06-00019а).