Фазосвязанные и фазонезависимые компоненты вызванных ответов ЭЭГ при предъявлении слов категорий «живое» и «неживое» В.М. Верхлютов, И.В. Марьина, В.Б. Стрелец Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН Москва,2012

Предпосылки для различий ЭЭГ Нарушения распознавания категорий «живое» и «неживое» при рассеянном склерозе (Caramazza A., Shelton J.R., 1998), болезни Альцгеймера (Garrard P. et al., 2001), шизофрении (Laws K.R. et al., 2006), аутизме (Boser K. et al., 2002). Нарушения распознавания категорий «живое» и «неживое» при рассеянном склерозе (Caramazza A., Shelton J.R., 1998), болезни Альцгеймера (Garrard P. et al., 2001), шизофрении (Laws K.R. et al., 2006), аутизме (Boser K. et al., 2002). Более частое нарушение распознавание категории «живое» при ЧМТ (Thompson- Schill S.L., et al., 1999). Более частое нарушение распознавание категории «живое» при ЧМТ (Thompson- Schill S.L., et al., 1999). Категория «живое» имеет филогенетически более раннюю природу (Wolff P., 1999). Категория «живое» имеет филогенетически более раннюю природу (Wolff P., 1999). Большая семантическая значимость слов категории «неживое» (Proverbio A.M.,2007), что связано с их частотностью в современной речи (Morrison C. M., & Ellis A. W.,1995). Большая семантическая значимость слов категории «неживое» (Proverbio A.M.,2007), что связано с их частотностью в современной речи (Morrison C. M., & Ellis A. W.,1995). В онтогенезе распознавание категорий происходит раньше формирования речевых навыков (Jeschonek S.,et al., 2010). В онтогенезе распознавание категорий происходит раньше формирования речевых навыков (Jeschonek S.,et al., 2010). Слова воспринимаются как символ и категоризируются в экстрастриарной коре (Baker C.I. et al.,2007). Слова воспринимаются как символ и категоризируются в экстрастриарной коре (Baker C.I. et al.,2007). Специфичная для разных категорий кортикальная активация фМРТ (Spitzer M., et al.,1998). Специфичная для разных категорий кортикальная активация фМРТ (Spitzer M., et al.,1998).

Методика 14 женщин и 9 мужчин от 18 до 29 лет без неврологических нарушений (праворукие). 14 женщин и 9 мужчин от 18 до 29 лет без неврологических нарушений (праворукие). Испытуемые считывали слова, подаваемые на экран дисплея в случайном порядке длительностью 100 мс с интервалом 1250±250 мс. Испытуемые считывали слова, подаваемые на экран дисплея в случайном порядке длительностью 100 мс с интервалом 1250±250 мс. Серия состояла из 40 слов категорий «живое», 40 слов категории «неживое» и 80 псевдослов (слова: мешок, ворона, кирпич; псевдослова: лабта, савоб, порева, ргивал). Серия состояла из 40 слов категорий «живое», 40 слов категории «неживое» и 80 псевдослов (слова: мешок, ворона, кирпич; псевдослова: лабта, савоб, порева, ргивал). 3 серии = пассивное наблюдение + релевантные слова + релевантные псевдослова. 3 серии = пассивное наблюдение + релевантные слова + релевантные псевдослова. Запись ЭЭГ на усилителе «Synamps» фирмы Neuroscan (США) от 28 отведений стандартной системы Запись ЭЭГ на усилителе «Synamps» фирмы Neuroscan (США) от 28 отведений стандартной системы Режекторный фильтр 50 Гц, фильтры ВЧ и НЧ 3-40 Гц с частотой дискретизации 200 Гц, Re=10 кОм. Режекторный фильтр 50 Гц, фильтры ВЧ и НЧ 3-40 Гц с частотой дискретизации 200 Гц, Re=10 кОм. Удаление артефактов с использованием метода независимых компонент (Independent Component Analysis - ICA). Удаление артефактов с использованием метода независимых компонент (Independent Component Analysis - ICA). Распределения спектров мощности в диапазоне от 3 до 30 Гц в интервале -500 до 1500 мсек получали с использованием Вейвлет – преобразования, усредняли и рассчитывали достоверные различия стандартной параметрической статистикой EEGlab (Delorme,2004). Распределения спектров мощности в диапазоне от 3 до 30 Гц в интервале -500 до 1500 мсек получали с использованием Вейвлет – преобразования, усредняли и рассчитывали достоверные различия стандартной параметрической статистикой EEGlab (Delorme,2004).

Распределения спектров мощности и достоверные различия

Слова и псевдослова без задания

Слова и псевдослова (релевантные слова)

Слова и псевдослова (релевантные псевдослова)

Вызванная спектральная мощность ответов ЭЭГ при пассивном наблюдении и релевантности слов Усиление синхронизации в тета- диапазоне раннего и позднего компонентов ответа для псевдо- слов, а для слов среднего компонента (А). Усиление синхронизации ранних и средних ответов и десинхронизации для релевантных слов в сравнении с незначимыми псевдословами (Б). Цветная шкала – повышение (синхронизация) и понижение (десинхронизация) мощности ритмов в сравнении с базовым уровнем в децибелах. Достоверные различия (p

Вызванная спектральная мощность ответов ЭЭГ при релевантности слов и псевдослов Релевантность стимула усиливает десинхронизацию для слов (А) и псевдослов (Б). Релевантность псевдослов редуцирует позднюю синхронизацию (Б). Цветная шкала – повышение (синхронизация) и понижение (десинхронизация) мощности ритмов в сравнении с базовым уровнем в децибелах. Достоверные различия (p

Категории «живое» и «неживое» (без задания)

Категории «живое» и «неживое» (релевантные слова)

Категории «живое» и «неживое» (релевантные псевдослова)

Вызванная спектральная мощность ответов ЭЭГ категорий «живое» и «неживое» без задания Усиление ранней (А) и поздней (А, Б) синхронизации ответов на слова категории «живое». Усиление синхронизации средних ответов на слова категории «неживое» (Б). Цветная шкала – повышение (синхронизация) и понижение (десинхронизация) мощности ритмов в сравнении с базовым уровнем в децибелах. Достоверные различия (p

Вызванная спектральная мощность ответов ЭЭГ категорий «живое» и «неживое» при релевантности стимула Усиление синхронизации ранних, средних и поздних ответов на слова категории «неживое» в условии релевантности слов (А). Усиление десинхронизации альфа- ритма для средней компоненты при предъявлени слов категории «живое» в условии релевантности псевдослов (Б). Цветная шкала – повышение (синхронизация) и понижение (десинхронизация) мощности ритмов в сравнении с базовым уровнем в децибелах. Достоверные различия (p

Выводы Предъявление слов и псевдослов вызывает десинхронизацию в альфа-диапазоне и синхронизацию в тета-диапазоне. Предъявление слов и псевдослов вызывает десинхронизацию в альфа-диапазоне и синхронизацию в тета-диапазоне. Синхронизация в тета-диапазоне делится на ранние, средние и поздние ответы в первые 1500 мс после стимула. Синхронизация в тета-диапазоне делится на ранние, средние и поздние ответы в первые 1500 мс после стимула. Ранняя компонента синхронизации лучше выражена для псевдослов и слов категории «живое» при пассивном восприятии стимулов. Ранняя компонента синхронизации лучше выражена для псевдослов и слов категории «живое» при пассивном восприятии стимулов. Возникновение средней компоненты синхронизации свидетельствует об активации нейронной сети в областях Брока и Вернике. Возникновение средней компоненты синхронизации свидетельствует об активации нейронной сети в областях Брока и Вернике. Условие нерелевантности стимула приводит к усилению синхронизации средних и поздних компонент для слов и поздних компонент для псевдослов. Условие нерелевантности стимула приводит к усилению синхронизации средних и поздних компонент для слов и поздних компонент для псевдослов. Условие релевантности приводит к усилению десинхронизации в альфа-диапазоне и редукции ранних и поздних компонентов синхронизации в тета-диапазоне, как при предъявлении слов, так и псевдослов. Условие релевантности приводит к усилению десинхронизации в альфа-диапазоне и редукции ранних и поздних компонентов синхронизации в тета-диапазоне, как при предъявлении слов, так и псевдослов. Для слов категории «живое» синхронизация более выражена для ранних компонент, а для слов категории «неживое» для средних компонент синхронизации в тета-диапазоне. Для слов категории «живое» синхронизация более выражена для ранних компонент, а для слов категории «неживое» для средних компонент синхронизации в тета-диапазоне.