BioScience Blog – Научный Биологический блог

В предыдущем исследовании [1] была разработана и апробирована методика контроля уровня когнитивного напряжения (КН) человека-оператора в процессе выполнения сложной мыслительной деятельности. Оценка поведенческих характеристик испытуемых, а также изменения времени реакции (ВР) позволили выдвинуть предположение о формировании в ходе решения арифметических примеров двух моделей деятельности, связанной – 1) с выполнением простой аудиомоторной реакции (ПАМР) и 2) с умножением. Авторы предполагают, что необходимость одновременной реализации двух моделей на фоне высокого общего уровня активации может привести к перераспределению когнитивных ресурсов. В итоге возникает конкуренция за ресурсы внимания, которые необходимы для реализации деятельности в условиях интерференции двух задач. В связи с этим целью настоящей работы стала оценка изменений уровня и распределения общей и локальной активации мозга в условиях сочетания двух видов деятельности. В исследовании приняли участие 22 студента и сотрудника Южного федерального университета (средний возраст 24±1,8 года), не имеющие существенных нарушений здоровья. Методика обследования включала предварительную и основную части. Предварительное обследование включало фоновая пробу – состояние спокойного бодрствования с открытыми глазами, и выполнение ПАМР в течение трех минут. Основная часть заключалась в решении 60 однотипных арифметических примеров на умножение двузначных чисел параллельно с выполнением ПАМР, аналогичной фоновой. В ходе всего обследования проводилась регистрация электроэнцефалограммы и связанных с событием потенциалов с помощью компьютерного электроэнцефалографа-анализатора «Энцефалан-131-03» (НПКФ «Медиком-МТД», г. Таганрог). ЭЭГ регистрировалась монополярно по системе 10-20 в 21 стандартном отведении Референтные электроды располагались на мочках ушей, индифферентный- на лбу. Выделение фрагментов записи ЭЭГ, соответствующим разным уровням КН, проводилось в соответствии с алгоритмом, описанным в работе Айдаркина с соавт. [1]. Для оценки уровня общей активации проводился расчет спектральной мощности основных ритмических диапазонов ЭЭГ; локальной – усреднение ССП относительно звукового стимула (эпоха анализа 1000 мс, 100 мс до момента подачи стимула и 900 мс после). Анализ полученных данных показал, что одновременное выполнение ПАМР и решение арифметических примеров приводит к резкому повышению спектральной мощности в дельта- и тета-диапазонах с формированием мощного очага активности в лобных областях коры, а также распространением дельта-активности в центральные и теменно-затылочные области. Альфа – и бета-диапазоны не показывали значимых изменений с ростом уровня сложности задачи. С общей активацией в указанных диапазонах ЭЭГ было согласовано снижение амплитуды N1 (особенно в правых лобных областях), а также исчезновение компонента P3 при увеличении сложности задачи (в левой орбитальной коре). Амплитуда P2 практически не менялась в усредненных ССП, что, вероятно, и было причиной отсутствия какой-либо выраженной ковариации со спектральными показателями ЭЭГ. Т.о. в данной экспериментальной парадигме наблюдалось совпадение области и степени общей и локальной активации.

Литература:

1. Айдаркин Е.К., Огарев М.И, Покуль С.Ю, Щербина Д.Н., Айдаркина Е.С. (2006) Разработка методов контроля текущего состояния обучающегося в динамике решения арифметических задач // Валеология, № 4, стр. 69-77.