Результаты и обсуждение

Предметом анализа был вызванный гамма-ритм – синхронизированный по фазе и времени со стимулом. Для его извлечения УВП длительностью в 1,5 с, равной межстимульному интервалу, подвергался частотной фильтрации н полосе гамма-ритма 30-45 Гц. На рис. 1 приведен пример широкопо лосной фильтрации УВП для нескольких отведений ЭЭГ левого и правого полушария. Видно множество вспышек гамма-ритма на протяжении всего периода усредненной ЭЭГ. Но только на начальном участке УВГ1 (0-100 мс) эти вспышки появляются синхронно под несколькими отведениями, образующими сенсорный ответ гамма-ритма.

Узкополосная фильтрация УВП с шагом 1 Гц в пределах частотной шкалы 30-45 Гц позволила исследовать поведение 15 узкополосных гамма осцилляторов в составе УВП в зависимости от их частоты. Уровень актив-ности каждого гамма осциллятора оценивался количеством локализованных его эквивалентных дипольных источников в объеме целого мозга, которое нодсчитывалось для каждого кванта времени УВП, равного 100 мс, при коэффициенте дипольности 0,95. У всех испытуемых в составе УВП только часть гамма осцилляторов с острой насгройкой находится в активном состо¬янии. На рис. 2 показаны временные зоны активности узкополосных гамма осцилляторов и их частотный состав для двух серий испытуемого К.Д. Отчетливо виден дискретный характер активности осцилляторов. На
начальном участке УВП, в сенсорном ответе, выделяется две группы активированных осцилляторов на частотах 30-35 Гц и 37-40 Гц. В конце межстимульншо интервала, непосредственно перед стимулом (1400-1500 мс) также присутствует зона активности гамма осцилляторов, отражая реакцию антиципации, которая формируется при многократном предъявлении стимулов с фиксированным интервалом.

и их частотный состав для двух серий испытуемого К.Д. Отчетливо виден дискретный характер активности осцилляторов. С привлечением внимания к звуковому стимулу через выполнение двигательной реакции на его выключение меняется частотный состав активных узкополосных гамма осцилляторов. В моторной серии по сравнению с индифферентной падает активность у группы осцилляторов более высокой частоты (37-40 Гц) при сохранении и даже увеличении активности осцилляторов более низкой частоты (30-33 Гц). У испытуемого К.Д. суммарное число локализованных дипольных источников гамма осцилляций в сенсорном ответе на частотах 30—34 Гц увеличивалось с 16 диполей в индифферентной серии до 39 в моторной. Рассмотренные выше особенности поведения гамма осцилляторов в составе УВП были выявлены у всех испытуемых. Обнаружено сходство частотного состава сенсорного ответа и реакции антиципации. При высокой активности гамма осциллятора определенной частоты в сенсорном ответе (0-100 мс) возникает его активность и в конце межстимульного интервала (1400-1500 мс). При этом активность на частоте данного осциллятора часто отсутствует в середине постстимульной гистограммы.

Появление сенсорного ответа и реакции антиципации за счет возбуждения узкополосных осцилляторов, работающих на одних и тех же частотах указывает на сходство механизмов, реализующих реакцию ожидания и сенсорный процесс, инициируемый стимулом. Это подтверждается и данными о сходной локализации их дипольных источников в мозге. На рис. 3 показано совпадение зон расположения в мозге источников гамма осциллятора на частоте 30-31 Гц для реакции антиципации и сенсорного ответа для трех проекций головы у испытуемого П.Г. Реакции отличает несколько более обширная зона локализаций источников гамма-ритма при антиципации. Реакция антиципации является одним из видов памяти. Поэтому возбуждение одних и тех же осцилляторов с острой настройкой в составе сенсорного ответа и реакции антиципации позволяет предположить, что когерентная осцилляторная активность, возникающая в узкочастотных диапазонах выполняет коммуникативную функцию между нейронами, объединяя сенсорные процессы с памятью. В результате достигается слияние двух потоков информации: восходящего от рецепторных поверхностей и нисходящего от выше лежащих центров, связанных с памятью и контролирующих исполнение деятельности.

Ранее нами было показана зависимость сенсорного ответа широко-полосною гамма-ритма от внимания к стимулу (Данилова 2000, 2002; Данилова и др. 2001, 2002 а, б). Сегодня анализ работы узкополосных гамма осцилляторов в той же частотной зоне (30-45 Гц) указывает на избирательный характер их возбуждения, на изменение частотного состава активных гамма осцилляторов с привлечением внимания к стимулу. Это подтверждает существование частотно-специфического механизма, обеспечивающего реакции активации локальных нейронных сетей и их связывание для реализации психических функций. Полученные данные позволяют по новому взглянуть на взаимоотношение трех функциональных блоков мозга, выделенных А.Р. Лурия.

Выводы

1. Выявлена избирательность возбуждения узкополосных гамма осцилляторов в составе УВП, которая зависела от выполняемой деятельности.
2. Привлечение внимания к стимулу через выполнение сенсомоторной реакции изменяло частотный состав активных гамма осцилляторов. В сенсорном ответе и реакции антиципации уменьшался вклад более высокочастотных осцилляторов (38-40 Гц) при усилении влияний более низкочастотных (30-35 Гц).
3. Сенсорный ответ и реакция антиципации в составе УВП представлена активностью узкополосных гамма осцилляторов, работающих на одинаковых частотах и имеющих сходную локализацию в мозге.

процессы внимания – предыдущая | следующая – зрительное восприятие

А. Р. Лурия и психология XXI века. Содержание