На сегодняшний день психофизиологические механизмы когнитивных процессов у человека остаются малоизученными. В тоже время актуальной потребностью современного общества является повышение эффективности функционирования таких познавательных психических процессов, как память, внимание, воображение, мышление, в механизмах которых существенную роль играет условно-рефлекторный компонент. В этой связи представляется целесообразным мониторинг формирования условного рефлекса с помощью высокочувствительной электроэнцефалографии (ЭЭГ). Целесообразность этого подхода обусловлена тем, что ранее исследователи не располагали оборудованием, позволяющим решать задачи такого уровня. В нашем исследовании мы сформулировали гипотезу о существовании зависимости между временем выработки защитного условного рефлекса и амплитудой альфа- и бета-ритмов головного мозга. При этом в качестве независимой переменной выступало время выработки рефлекса, а в качестве зависимой– амплитуды ритмов ЭЭГ.

В исследовании приняли участие 70 человек в возрасте 19-20 лет (30 юношей и 40 девушек). У испытуемых под контролем фоновой энцефалографии вырабатывали защитный условный рефлекс (Кершбаум, 2014). ЭЭГ регистрировали с 21 отведения обоих полушарий мозга. Данные обрабатывали с помощью пакета компьютерных программ STATISTICA 10, проводили однофакторный дисперсионный анализ, оценивали статистическую зависимость между временем выработки условного рефлекса и амплитудой альфа- и бета-ритмов головного мозга. Анализ 42 параметров ЭЭГ выявил 2 статистически значимые зависимости (рис. 1 и 2).

Из данных рисунков 1 и 2 следует, что зависимость между временем и ритмами ЭЭГ наблюдается в правом полушарии (альфа-ритм в отведении FP2 и бета-ритм в отведении О2), носит нелинейный характер, минимумы амплитуд приходятся на второй временной диапазон формирования защитного рефлекса (40-60 с. от предъявления стимула).

Для статистически значимого доказательства существования нелинейной зависимости между амплитудой ритмов ЭЭГ и временем выработки условного рефлекса мы применили регрессионный анализ с полиномиальной аппроксимацией (рис. 3 и 4).

Из данных рисунков 3 и 4 следует, что между измеренными амплитудами ЭЭГ-ритмов и временем выработки защитного условного рефлекса существует статистически значимые криволинейные зависимости, описываемые соответствующими регрессионными уравнениями.

Полученные результаты можно объяснить следующим образом. Альфа-ритм присущ состоянию спокойного бодрствования и закономерно уменьшается в лобной доле (отведение FP2) в процессе деятельности, направленной на выработку рефлекса. Бета-ритм характерен для активного бодрствования, интенсивной деятельности и его уменьшение во втором временном диапазоне в затылочной доле (отведение О2) с последующим поступательным увеличением свидетельствует о существовании латентного периода в механизме формирования рефлекса. Латентный период в динамике бета-ритма, очевидно, является активным, так как происходит на фоне уменьшения амплитуды альфа-ритма, который восстановляется до исходных значений к моменту завершения выработки рефлекса.  Очевидно, обнаруженное уменьшение амплитуды бета-ритма во втором временном диапазоне является необходимым, возможно, биохимическим подготовительном этапом в нейрофизиологическом механизме формирования  защитного условного рефлекса. Таким образом, полученные результаты позволяют считать доказанной выдвинутую нами выше эмпирическую гипотезу.

Список литературы

1.     Базанова    О.М.     Современная     интерпретация     альфа-активности    ЭЭГ     //     Международный неврологический журнал. – 2011.С.96-104.

2.     Бушов Ю.В., Светлик М.В., Крутенкова Е.П. Высокочастотная электрическая активность мозга и восприятие времени. – Томск: Изд-во Том-го. ун-та. - 2009. - С. 119.

3.     Гольтяпин В.В., Навроцкая Н.В., Картузова Л.В. Особенности межполушарной асимметрии электроэнцефалограмм. - Омск:Изд-во ОмГУ – 2008, № 3.-С.31-34

4.     Кершбаум Х., Чугунова Е.И.. Учение И.П. Павлова о высшей нервной деятельности // Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова. - 2014. - С.103-105.