Умственная деятельность человека имеет широкий спектр электрофизиологических взаимосвязей, отражающих различные стороны функционирования ее базисных нейрофизиологических механизмов. В соответствии с феноменологией электрофизиологических проявлений можно условно выделить основные направления исследования: 1) анализ частотно-амплитудных сдвигов ЭЭГ с учетом их топографических характеристик; 2) исследование пространственно-временных соотношений биоэлектрической активности различных областей коры внутриполушарно, а также процессов межполушарной синхронизации; и, наконец, 3) изучение ЭЭГ - асимметрии гомологичных отведений правого и левого полушарий (Фарбер, Семенова и др., 1990).

 Но нужно учесть, что выделение специфичности пространственно-временных отношений биоэлектрических процессов, являющееся одной из основных задач изучения ЭЭГ при разных формах патологии психической деятельности, оказывается более реальным при учете признаков системности нарушений, чем с помощью анализа отдельных электрографических показателей (Свидерская, 1987).

Первые исследования биоэлектрической активности мозга человека показали, что она отражает функциональную активность и сложное взаимодействие различных структур мозга. Значение структур коры головного мозга в генерации ритмов ЭЭГ было продемонстрировано при использовании спектрально-корреляционного анализа, который позволил установить характер топографического распределения ритмов ЭЭГ и их пространственную организацию при разных функциональных состояниях и различных видах деятельности.
По показателям функции когерентности (КОГ), характеризующим синхронность биоэлектрических процессов при постоянстве фазовых отношений, оценивалась степень статистической взаимосвязи этих ритмических составляющих, регистрируемых в различных структурах мозга (Фарбер, Семенова и др., 1990).

В последние годы был развит и получает все более широкое распространение статистический метод изучения сложных процессов различной природы - корреляционный анализ. Результаты корреляционного анализа характеризуют явление с точки зрения его временных свойств.

При корреляционном анализе производится сравнение двух процессов ЭЭГ и выявляются их средние отношения. (Русинов, 1973).

Корреляционный анализ ЭЭГ позволяет получить количественные соотношения между электрическими процессами двух точек мозга, выявить общие для этих двух процессов компоненты и их временные отношения, а также позволяет получить количественные характеристики особенностей активностей разных областей коры у одного человека, а также электрической активности испытуемых с разными типами ЭЭГ.

Корреляционный анализ дает возможность оценить исследуемый процесс с точки зрения его периодичности, произвести дифференцировку составляющих на периодические и непериодические (Гриндель, 1965).

Результаты исследований, проведенных некоторыми авторами, показали, что применяемый метод корреляционного анализа может рассматриваться как метод выделения из биотоков мозга доминирующих составляющих (в диапазоне 4-20 гц). Более точно этот метод осуществляет увеличение отношения сигнала к шуму, если в качестве сигнала рассматривать периодические составляющие, а в качестве шума - случайные колебания биотоков мозга. Однако, при большой величине периодического сигнала этот метод позволяет произвести и полное его выделение из исследуемого процесса.

Исследование реакции перестройки биотоков мозга методом взаимокорреляции показывает, что величина максимального значения коэффициента корреляции, характеризующегося величиной реакции перестройки, зависит, как от частоты стимуляции, так и от функционального состояния мозга (Данилова, 1964).

Методы корреляционного анализа являются одним из наиболее мощных средств обнаружения слабых сигналов. Одним из таких методов является определение функции взаимной корреляции между изучаемыми процессами. Для любых процессов, протекающих во времени, могут быть определены функции корреляции, которые статистически показывают степень взаимосвязи между ними (Кожевников, Мещерский, 1963).

Кросскорреляционный (метод взаимных корреляций) анализ ЭЭГ дает возможность оценить функциональную связь между областями. При кросскорреляции ЭЭГ разных областей коры мозга можно получить не только различные величины коэффициентов кросскорреляции, характеризующие степень их связи (тесную, умеренную или слабую), но также различную выраженность при этом периодической и случайной составляющих (Гриндель, 1965).

В коре ГМ здорового человека в состоянии покоя биопотенциалы примерно половины регистрируемых участков протекают независимо друг от друга, т.е. не дают положительных корреляции.

В последнее время стали актуальными работы по выявлению степени взаимосвязи между различными областями мозга при когнитивной деятельности. В частности, определенный интерес вызывают ассоциативные процессы.

Еще в работах Лурии (1973, 1975) были выделены функциональные блоки связей, работу которых при когнитивной деятельности более детально исследовали электроэнцефало-графическими методами Иваницкий, Николаев и др. (1999, 2000).

При поиске ассоциаций можно выделить три основных блока связей, соответствующих раннему, среднему и позднему этапам решения задачи.

Первый блок начинается со связей между левой затылочно-височной и правой фронтальной областью. Эти области отвечают соответственно за кодирование визуальной формы слова и за имплицитную память. Поэтому такие связи могут отражать передачу информации от зон, идентифицирующих геометрию слова, к областям, определяющим его значение.
Затем выделяется блок связей между правой и левой лобными областями, последняя из которых ответственна за процессы, связанные с эксплицитной памятью, и образуются связи с правой передневисочной областью, вовлечение которой при поиске новых слов отмечалось ранее. Правая височная область имеет связи и с центральной областью, реализующей функцию исполнительного внимания.

Второй блок связей включает главным образом связи между левой лобной и височно-теменной областями. Левая височно-теменная область находится более латерально и активируется несколько раньше. А также усиливаются поперечные связи между правой и левой височной областями.

Третий блок связей снова вовлекает приблизительно те же области: правую височную с правыми лобной, височной и теменной (Лурия, 1973, 1975).

Так, Ivanitsky, Nikolaev (1999) вновь показали, что в начале процесса поиска ассоциаций наибольшее увеличение коэффициентов корреляции (КК) было отмечено между правой и левой лобной областями. (Как говорил еще Ливанов (1964), наибольшее число корреляций, возникающих при умственной работе, падает на лобные области коры). Затем увеличение КК происходило между левой лобной и теменной областями, а также между левой и правой височными зонами. И, наконец, можно было выделить блок связей между правой лобной и левой центрально-височной областями.

Также они установили, что связей, установленных по показателю более высоких значений КК, при чтении было больше, чем при поиске ассоциаций. Можно выделить следующие блоки таких связей: в начале отмечаются связи между правой лобной и височной областью, затем КК становятся больше между левой лобной и правой центральной и теменной областями. Дальше усиливаются связи, локализованные в затылочных областях. Также можно выделить блок связей в альфа-диапазоне в левой лобной области. Затем усиление КК связей отмечается между левой лобной и правой теменной зонами. При чтении больше всего КК усиливались между левой и правой височной областями (Николаев, Иваницкий, 2000).

Картина связей при когнитивной деятельности была организована по иерархическому принципу, заключающемуся в наличии определенных центров схождения, конвергенции связей. Например, на раннем этапе поиска ассоциаций они сходятся к лобной коре. Это важное свойство корковых связей, а именно: тенденция сходиться в определенные корковые зоны, было описано ранее Николаевым, Иваницким (1998).

Было показано, что такие центры связей возникают только при умственной нагрузке, тогда как в покое рисунок связей простой и симметричный. Предположительно, в таких центрах связей, названных «фокусами взаимодействия», происходит сравнение и синтез различных видов информации. Этот процесс является неотъемлемой частью мозговых механизмов, лежащих в основе когнитивных функций и принятия решения.

  Статья является интеллектуальной собственностью ООО "Новая Клиника"
 при перепечатывании ссылка на сайт обязательна.