ОСОБЕННОСТИ ВЫРАЖЕННОСТИ БЕТА – РИТМА У ЮНОШЕЙ И ДЕВУШЕК

Термин бета-ритм был предложен Бергером [11] для электрических потенциалов мозга в диапазоне частот от 13-30 Гц, наиболее распространенных, по его мнению, в передних областях префронтальной и фронтальной коры головного мозга в состоянии спокойного бодрствования. В условиях активации, в частности при предъявлении функциональных проб, регистрируется практически по всей ее поверхности в виде синхронных и асинхронных колебаний. Широко распространенный бета-ритм не блокируется и не усиливается при открывании глаз, а кажущиеся усиление происходит за счет лучшей визуализации бета - активности на фоне подавления альфа - ритма [10]. Также большинство авторов утверждают, что мощность бета-ритма более выражена в лобных и височных областях головного мозга, а так же, гораздо менее выражена в теменной и затылочной областях, в которых этот ритм отчетливо регистрируются лишь на фоне десинхронизации частот альфа-ритма [4]. Диапазон бета-частот функционально неоднороден и отчетливо разделяется на два поддиапазона – низкочастотный (14 - 18Гц) и высокочастотный(19 - 30Гц). Первый часто связан с альфа-ритмом, тогда как второй относительно самостоятелен, а его мощность увеличивается при повышении уровня активации мозга. Основываясь на этом выводе, в многочисленных последующих исследованиях эти диапазоны анализировались раздельно и рассматривались как самостоятельные ритмы. Так, у одних авторов диапазон ритма низкочастотного бета-ритма ограничивается частотами 14 - 20 Гц. В ряде других работ он несколько сужается сверху, как правило, на 1 - 2 Гц. Существует мнение, что низкочастотная составляющая бета - ритма ЭЭГ человека включает в себя поддиапазоны с граничными частотами 15,5 – 18,5 и 19 - 23 Гц, а высокочастотная составляющая бета - ритма – 23,5 – 27,5 и 28 - 36 Гц. В отличие от низкочастотного бета - ритма, мощность которого выше в ЭЭГ затылочных областей, высокочастотный бета - ритм, по данным В.С. Русинова с соавторами [10], равномерно распределен по коре. Ряд авторов считает, что частотный диапазон 14 -18 Гц нельзя рассматривать как самостоятельный ритм. Характер изменения мощности этих частот в различных условиях практически полностью зависит от их распределения внутри диапазонов альфа- и высокочастотного бета - ритмов ЭЭГ. Вследствие этого частотный диапазон 13-18 Гц предложено рассматривать как область перекрытия двух соседних ритмов ЭЭГ - альфа и бета - с модальными частотами 10 и 21 - 22 Гц соответственно [3].

Физиологическая значимость бета-ритмов не совсем ясна. Блокирование бета-активности в лобно- центральных отделах при проприоцептивных нагрузках может предполагать связь этого типа бета - ритма с сенсомоторной функцией (аналогично мю-ритму). Теменно-затылочный бета-ритм, вероятно, имеет такое же физиологическое значение, как и альфа [6].

Влияние пола, по мнению многих исследователей, сказывается, прежде всего, на различиях в эмоциональной сфере. Так, например, женщины любых возрастных групп гораздо более тревожны, чем мужчины[12]. Они гораздо чаще испытывают страх [9]. Женщины оценивают свою возбудимость как более выраженную, по сравнению с мужчинами [8].

Вместе с тем, в отношении уровня активации нервной системы и степени стрессоустойчивости женщины и мужчины также отличаются друг от друга [3].

Однако, вопрос о причинах подобных гендерных различий, мало изучен и существует множество разнообразных и иногда противоречивых мнений, основывающихся на генетических, нейрофизиологических и социологических исследованиях [7].

Материалы и методы.

Объектом исследования являлись особенности электрической активности бета-ритма в различных областях мозга у юношей и девушек в возрасте от 18-23 лет. В исследовании приняли участие 50 испытуемых, 25 девушек и 25 юношей.

Регистрация бета-ритма производилась с 19 монополярных отведений относительно ипсилатеральных ушных электродов при частоте квантования 500Гц, диапазон регистрируемых частот 0,50 - 35,0 Гц. Электроды накладывались в соответствии с международной системой «10-20».

Для анализа были взяты две функциональные пробы: фотостимуляция и фон. Фотостимуляция проводилась с помощью светодиодного фотостимулятора при частоте подаче стимула 3Гц. Эпохи анализа составляли 5 секунд. Регистрация ЭЭГ осуществлялась с помощью компьютерного комлекса Нейрон-Спектр 4/П (ООО«Нейрософт», Иваново).

В качестве статистического сравнения средних значений нормального распределения данных использовали t-критерий Стъютента. Обработку данных осуществляли в программе Microsoft Office Excel.

Результаты и обсуждение.

Значимые различия в активности бета-ритма у юношей и девушек были обнаружены в четырех отведениях FP2, С3, С4, О1 и только в низкочастотной части диапазона. Эти различия наблюдались во время фоновой регистрации электрической активности, при фотостимуляции таких отличий выявлено не было. Средние значения мощностей низкочастотного бета-ритма у мужчин составили 0,31мВ2/Гц; 0,30мВ2/Гц; 0,33мВ2/Гц; 0,43мВ2/Гц в отведениях FP2, С3, С4, О1 соответственно. Средние мощности низкочастотного бета-ритма в тех же отведениях у женщин равнялись 0,47мВ2/Гц; 0,51мВ2/Гц; 0,52мВ2/Гц; 0,72мВ2/Гц. Полученные результаты приведены в Табл.1.

Таблица 1 Сравнение средних значений мощностей низкочастотного бета-ритма юношей (1) и девушек (2) с помощью t-критерия Стьюдента

Примечание: n – количество испытуемых; m – среднее значение; ζ – стандартное отклонение.

 Из данных Табл.1 следует, что значение мощности низкочастотного бета-ритма в затылочном отведении как у юношей, так и у девушек примерно на 30% больше чем в префронтальном отведении и отведениях центральной борозды. Данный ритм у девушек выражен сильнее, чем у юношей в 1,52 раза в отведении FP2 и в 1,7 в отведении С3. На симметричном ему отведении С4 отношение составило 1,58 раза. Отношение активностей низкочастотного бета-ритма юношей и девушек в окципитальном отведении О1 составило 1,67 раза.

Эти данные позволяют сделать вывод о том, что спектр мощности низкочастотного бета-ритма наиболее выражен у девушек и имеет достоверные отличия от такового у юношей в префронтальном отведении (FP2), в отведениях в области центральной борзды (C3, C4) и в затылочном отведении (O2).

В связи с этим подчеркнем, что бета-ритм прежде всего связывают с любой когнитивной деятельностью, а так же с различными видами интенсивной физической нагрузки [1,2]. Поскольку различия выявлены в условиях спокойной деятельности (фон) и не выявлен при фотостимуляции, мы предполагаем, что выявленное отличие свидетельствует о более высоком уровне активации в состоянии покоя у девушек по сравнению с юношами.

Список литературы

1.     Александров Ю.И Психофизиология: учебник для вузов, 4-е изд. – СПб.: Питер, 2014. – 464с.

2.     Гнездицкий  В.В.  Обратная  задача  ЭЭГ  и  клиническая  электроэнцефалография  (картирование  и локализации источников электрической активности мозга). – М.: МЕДпресс - информ, 2004. – 624с.

3.     Ендолов В.В., Сычѐв В.В., Сычѐв В.Н. О некоторых психофизиологических гендерных особенностях, выявляемых спектральным анализом электроэнцефалограммы, и их интерпретация в соответствии со структурно-функциональной моделью интегративной деятельности мозга и методом цветовых выборов // Вестник Рязанского государственного университета имени С.А. Есенина. – 2007. – № 1/14. – С. 119–123.

4.     Ермаков В.Н., Ирой В.Н. Электроэнцефалограмма и функциональные состояния человека. – Ростов на Дону: Рост, 1998. – 264с.

5.     Жимурская Е.А. В поисках объяснения ЭЭГ феноменов. – М: Медицина, 1996. – 177с.

6.     Зенков Л.Р. Клиническая электроэнцефалография с элементами эпилептологии. – Таганрог: Изд-во Государственного радиотехнического университета, 1996. – 368с.

7.     Ильин Е.П. Пол и гендер. – СПб.: Питер, 2010. – 686с.

8.     Ильин Е.П. Эмоции и чувства. 2-е изд. – СПб.: Питер, 2007. – 783с.

9.     Плотников В.В., Плотников Д.В., Северьянова Л.А. Психофизиологический анализ поведенческого фактора риска (тип А) ишемической болезни сердца. – Курск: Курская городская типография, 2004.- 320с.

10. 10.Русинов В.С., Гриндель О.М., Болдырева Г.Н., Вакар Е.М. Биопотенциалы мозга человека: математический анализ. - М.: Медицина, 1987. - 253с.

11. Berger H. Urber das Elektroenkephalgramm des Menchen //Arhiv fur Psychiatrie und Nervenkheiten. – 1929, vol. 87. – S. 527-570

12. Madden T.E., Feldman Barret L., Pietromonaco P.R. Sex differences in anexity and depression: Empirical evidence and methodological questions// A.H. Fister(ed) Jender and Emotion, Paris, Cambridge University Press, 2000 – P. 277-298.