Особенности биоэлектрической активности головного мозга у лиц с различным уровнем тревожности в комфортных условиях и при интеллектуальной нагрузке

Инструкция. Прочитайте внимательно каждое из приведенных ниже предложений и зачеркните цифру в соответствующей графе справа в зависимости от того, как вы себя чувствуете обычно. Над вопросами долго не думайте, поскольку правильных или неправильных ответов нет.

2.3 Обработка результатов тестирования по шкале Спилбергера

Обработка проводилось по предлагаемому алгоритму оценки.

При анализе результатов самооценки учитывалось, что общий итоговый показатель по каждой из шкал уровня тревожности может находиться в диапазоне от 20 до 80 баллов. При этом, чем выше итоговый показатель, тем выше уровень тревожности (ситуативной или личностной). Если РТ не превышает 30, то, следовательно, испытуемый не испытывает особой тревоги, т.е. у него в данный момент низкая тревожность. Если сумма находится в интервале 31-45, то это означает умеренную тревожность. При 46 и более - тревожность высокая.

Очень высокая тревожность (>46) прямо коррелирует с наличием невротического конфликта, с эмоциональными и невротическими срывами и с психосоматическими заболеваниями.

Низкая тревожность (<12), наоборот, характеризует состояние как депрессивное, ареактивное, с низким уровнем мотиваций. Но иногда очень низкая тревожность в показателях теста является результатом активного вытеснения личностью высокой тревоги с целью показать себя в «лучшем свете».

Показатель ситуативной (реактивной) тревожности подсчитывается по формуле:

,

где - сумма зачеркнутых цифр по пунктам шкалы 3,4,6,7,9,12,13,14,17,18

- сумма зачеркнутых цифр по пунктам шкалы 1,2,5,8,10,11,15,16,19,20

2.3 Методика определения особенностей вегетативной регуляции деятельности сердечно-сосудистой системы

С целью выявления механизмов вегетативной регуляции исследуются самые различные жизненные процессы и физиологические параметры, которые подвержены влиянию со стороны деятельности нервной системы, при этом требуется такой метод исследования, который позволял бы регистрировать относительно малые изменения вегетативной активности с помощью простого, быстро применяемого средства, не оказывая при этом какого-либо влияния на саму деятельность организма.

Исследование соотношения диастолического давления и числа ударов пульса в минуту, кажется, ближе всего подходит для поставленной перед нами цели, т.к. изменения соотношения диастолического давления и числа ударов пульса связаны со сдвигами вегетативного тонуса (Kйrdц, 1953) [19].

Количественное выражение диастолического давления в миллиметрах ртутного столба (d) и число ударов пульса в минуту (p) в состоянии вегетативного равновесия примерно равны, т.е. отношение d/p сразу можно принять за 1, например, артериальное давление: 130/70 мм рт.ст.; пульс: 70/мин; d/p=70/70=1.

При сдвиге вегетативного тонуса в сторону симпатикотонии диастолическое давление падает, число ударов пульса возрастает, соотношение d/p становится меньше 1.

При парасимпатикотонии возрастает диастолическое давление, снижается число ударов пульса, соотношение d/p становится больше 1.

Если мы отклонение от среднего значения 1 величины d/p, определяемую в отдельном случае (до второго знака десятичного числа), умножим на 100, то мы получим какое-то положительное или отрицательное целое число, которое назовем "вегетативный индекс" (V.I.). Он вычисляется по формуле:

Согласно этой формуле, если, напр., d/p =1, т.е. совпадает со средним значением, то V.I.= 0. Если меньше, чем 1, то V.I. положителен, если больше 1, V.I. отрицателен [105].

2.4 Регистрация биоэлектрической активности головного мозга в различных условиях

В начале эксперимента регистрировали электроэнцефалограмму в состоянии физиологического покоя регистрировали с открытыми глазами. Для создания динамической эмоциогенной стимуляции испытуемым было предложено прочитать в установленное время, а затем воспроизвести незнакомый текст биологического содержания. Объём фрагмента составляющий 6000 знаков нужно прочесть за 10 минут. После прочтения для создания динамической стрессовой стимуляции испытуемые должны были письменно как можно правильнее в течение 5 минут изложить содержание, прочитанного текста и сформулировать 2-3 определения. При этом давалась установка, что в результате контроля качества выполнения будет оценён уровень интеллектуальных способностей испытуемого, а по результатам выполненного задания будет определён коэффициент индивидуальный IQ.

Электроэнцефалограмму регистрировали монополярно в фоновых условиях, а также при чтении текста, его воспроизведении и после выполнения задания. Исследование проводилось на электроэнцефалографе «МИЦАР-ЭЭГ-201» - Аппаратно-программный электро-энцефалографический комплекс. Прибор и пакет программного обеспечения для Windows-98/Me/2000/XP позволяют проводить компьютерный анализ ЭЭГ на персональном компьютере. Электроэнцефалограф МИЦАР-ЭЭГ-201 со следующими техническими характеристиками:

Число каналов 19 ЭЭГ + 1 ЭКГ, режекторный фильтр подавление - 20 дБ на 50(60) Гц, частота дискретизации 250 или 500 Гц на канал, референты для ЭЭГ (A1+A2)/2 или A1,A2, входное сопротивление более 200 мОм,уровень внутренних шумов менее 2 мкВ от пика до пика, подавление синфазной помехи -90 дБ на 10 Гц, полоса пропускания 0.5(0.3с) - 35Гц, контроль сопротивления электродов есть(в том числе нейтрального),встроенный генератор калибровочного сигнала прямоугольный, 0.5 Гц, временное разрешение 7.5, 15, 30, 60, (120) мм/с, ФНЧ (цифровой) 15, 30, Гц, ФВЧ (цифровой) 1.6(0.1), 5(0.03) Гц(с)

Анализ полученной биоэлектрической активности головного мозга осуществляли с помощью программы «Мицар ЭЭГ-2000». Референтный электрод располагался на мочке уха. Для контроля состояния сердечно-сосудистой системы, позволяющей оценивать уровень стресса, регистрировали электрокардиограмму (I стандартное отведение). Для анализа использовали по три фрагмента безартефактной ЭЭГ для каждого этапа эксперимента (начало-середина-конец) длиной Х с. Фрагменты ЭЭГ разделялись на две эпохи по 4.096 с (2048 отсчетов аналого-цифрового преобразователя) и подвергались быстрому преобразованию Фурье с использованием окна Парзена. Для каждого испытуемого и экспериментального условия полученные значения мощности усреднялись в пределах частотных полос дельта (2-4 Гц), тета1 (4-6 Гц), тета2 (6-« Гц), альфа1 (8-10 Гц), альфа2 (10-12 Гц), бета1 (12-18 Гц), бета 2 (18-22 Гц), бета З (22-30 Гц) и гамма (30-45 Гц) и подвергали логарифмированию для нормализации распределения. Указанные полосы, особенно в низкочастотной области спектра, были использованы с учетом данных литературы о связи межполушарных активационных асимметрий в этих диапазонах с процессами различения знака эмоции [1,14], эмоциональной активации [6], а также с фактором личностной тревожности [2,4, 7, 12, 27].

Все электроды были распределены на 5 электродных зон (по 4 внутри каждого полушария): фронтополярную - Fp (Fpl/Fp2), передневисочную - AT (AF7, F7/AF8, F8), лобную - F (AF3, F3, F5/AF4, F4, F6), лобно-центральную - FC (FC1, FC3, FC5/FC2, FC4, FC6); центральную -С(С1,СЗ, С5/С2, С4, С6), центрально-теменную - CP (СР1, СРЗ СР5/СР2, СР4, СР6); теменно-височную - РТ (Р5, Р7/Р6, Р8); теменную - Р (PI, РЗ/Р2, Р4) и затылочную - О (РОЗ, Р05, Р07, 01/Р04, РОб, Р08, 02) Значения мощности, полученные на отдельных электродах, усредняли внутри каждой зоны.

2.6 Статистическая обработка данных

Статистическая обработка данных проводилась с помощью прилагаемого пакета прикладных программ « Мицар-ЭЭГ-0,5/70-2», адоптированных для компьютерной статистической обработки электроэнцефалограммы, также, некоторые вычисления проводились с помощью компьютерной программы ECL.

Глава 3. Результаты и обсуждение

Тревожность, являясь одним из факторов, способствующих развитию у человека нервно-психических расстройств, а также психосоматических заболеваний, рассматривается как один из детерминантов снижения стрессоустойчивое. Однако сам факт тревожности еще не определяет предрасположенности к стрессу, которая зависит и от других личностных свойств, в частности от индивидуального способа переживания тревоги [51, 58 и др.]. Большое значение имеет способность субъекта к конструктивной регуляции тревоги [73]. Имеются также данные о многообразии специфических физиологических механизмов различных видов тревожности [85, 91 и др.]. Психические состояния человека традиционно рассматриваются как синдром, в структуру которого входят субъективные переживания, изменения в психической деятельности на любом из уровней психической активности, то есть в общении, поведении, деятельности, и соматические проявления [80], что соответствует трем основным компонентам проявления данного синдрома: эмоциональному поведенческому и физиологическому.

Результаты анализа многочисленных исследований показали, что в настоящее время существует целый ряд различных методов диагностики тревоги и тревожности.

Особую роль в детерминации эмоциональных реакций и деятельности человека, включенного в значимую деятельность, играют его личностные характеристики: эмоциональная устойчивость (неустойчивость), тревожность, уровень самооценки, агрессивность и др. [81, 91].

Наиболее распространенными критериями измерения активности автономной нервной системы можно считать кожно-гальваническую реакцию (КГР) и измерение изменения частоты сердечных сокращений (ЧСС). А психологически можно проверить уровень тревожности по шкале реактивно- личностной тревожности (ШРЛТ) Спилбергера (1970). Шкала частично включает в себя вопросы MAS, шкалы тревоги ТРАТ и шкалы тревоги Уэлша. Эти методы измеряют тревожность как черту и также предназначены для измерения склонности испытывать состояние тревоги в различных ситуациях, связанных с социальными взаимодействиями людей. Индивиды, характеризующиеся высокими показателями тревожности, более предрасположены испытывать повышение состояния тревоги в тех случаях, которые несут в себе угрозу для их самооценки: особенно в ситуациях межличностных отношений, в которых оценивается их личная адекватность [98].

3.1 Выявление уровней тревожности испытуемых

По данным Ч. Спилбергера [29] шкалы тревожности коррелируют с оценками обшей личностной тревожности и отражают специфический тип тревоги как свойства. Поскольку индивиды, характеризующиеся, например, высокими показателями по шкале предэкзаменационной тревожности, обычно ухудшают качество выполнения различных действий в ситуациях типа экзамена, предполагается, что эти шкалы измеряют индивидуальные различия в предрасположенности испытывать повышенное состояние тревоги в ситуациях оценки личностной адекватности. В таких ситуациях индивиды с высокими показателями по шкале предэкзаменационной тревожности склонны проявлять персонализированные эгоцентричные реакции, которые создают помехи для адекватного поведения. Возможно, эти реакции, вызываемые высокой предэкзаменационной тревожностью, стимулируют, в свою очередь, состояние тревоги [14].

В целом, ситуационно-специфические критерии тревожности как свойства являются более надежными в прогнозе возникновения и возрастания состояния тревоги в определенных видах стрессовых ситуаций, чем критерии общей личностной тревожности [98].

Уровни личностной тревожности оценивали, используя результаты опросника Ч. Спилбергера в адаптации Ю. Ханина, как принадлежащий к числу методик, исследующих психологический феномен тревожности. Шкала реактивной и личностной тревожности Спилбергера является единственной методикой, позволяющей дифференцированно измерять тревожность и как личностное свойство, и как состояние. В нашей стране употребляется в модификации Ю.Л. Ханина (1976), которая им же была адаптирована к русскому языку [98, 99].

Результаты исследования размещены в таблице:

Таблица 1. Исследования уровня тревожности по Спилбергеру.

Из всех испытуемых были отобраны 12 человек, показавших наиболее выраженные результаты по обеим шкалам.

3.2 Вегетативный индекс Кердо

Индекс для оценки вегетативного тонуса, вычисляемый из данных кровообращения.

Вегетативная нервная система играет существенную роль в процессах адаптации организма, вследствие чего ее функциональное состояние весьма изменчиво. Для исследования вегетативных функций разработано множество методов. С целью прояснения механизмов вегетативной регуляции привлекаются самые различные жизненные процессы и физиологические параметры, которые подвержены влиянию со стороны деятельности нервной системы. Если речь идет о физиологических коррелятах психических состояний, то для диагностики в наибольшей степени использовались различные критерии активности автономной нервной системы. Можно предположить, что деятельность вегетативной нервной системы при развитии эмоциональных реакций изменяется вследствие активности структур лимбического мозга - например, гипоталамуса. Следовательно, показатели активности мозга могут дать более надёжную информацию о протекании эмоций.

Вегетативный тонус означает ту деятельность организма, посредством которой регулируется деятельность всех органов в целях поддержания жизни и уравновешения внешних воздействий. Из этого определения следует, что вегетативный тонус нельзя рассматривать как абсолютное преобладание одной функции, которое анатомически связано с одним, не всегда однозначно выделяемым отделом нервной системы, но следует рассматривать как характерный вид деятельности, затрагивающей организм целиком, и которая с использованием всех механизмов, регулирующих жизненные процессы (нервных и гуморальных) дает возможность организму решать задачи актуальной адаптации [19].

Если мы рассмотрим роль симпатики и парасимпатики с этой точки зрения, то результаты клинических наблюдений и экспериментальные исследования показывают, что два антагонистических отдела вегетативной нервной системы принимают участие в регуляции жизненных процессов не по принципу "или-или", но одновременно задействованы пропорционально неожиданно возникшей нагрузке на организм (Birkmayer и Winkler). Итак, под симпатикотонией и парасимпатикотонией мы понимаем характерные особенности общего функционирования организма, которые соответствуют особому виду деятельности симпатики или парасимпатики. Но для этого необходимо активное участие двух антагонистических иннерваций, которые - относительно отдельных функциональных систем - часто могут быть задействованы в одно и тоже время в различных пропорциях. Характерными чертами симпатикотонии являются преобладание процессов диссимиляции, экстравертированность, относительно бульшая активность, т.е. эрготропия.

Парасимпатикотония может быть охарактеризована через возрастание ассимиляции, снижение активности, интровертированность, т.е. трофотропия.

Частота пульса и диастолическое давление изменяются не всегда одновременно. В ходе адаптации факторов циркуляции в соответствии с увеличением или уменьшением объема крови возможность состоит в том, что в начале изменяться будет только частота пульса. Затем частота пульса длительное время останется неизменной, но диастолическое давление начнет изменяться. Далее оба фактора сдвинутся одновременно в соответствующем направлении. Но вычисляемый на их основе вегетативный индекс обнаружит отчетливое и постоянное изменение.

Увеличение минутного объема сердца не всегда вызывается повышением частоты сердечных сокращений. В этом случае возрастает ударный объем, что не ведет к увеличению числа ударов пульса в минуту, которое может даже уменьшиться, но при этом растет пульсовая амплитуда. Исключая экстремальные случаи, прирост пульсовой амплитуды обусловлен в первую очередь понижением диастолического давления и только в меньшей степени увеличением систолического давления. Так как диастолическое давление является главным фактором вегетативного индекса, то Вегетативный индекс будет также отражать выраженные отклонения в виде прироста минутного объема [46].

Таблица 2. Определение типа регуляции деятельности сердечно-сосудистой системы по Кердо.

Таблица 3. Взаимосвязь уровня тревожности с типом регуляции деятельности сердечно-сосудистой системы.

При повышенном вегетативном тонусе ЭЭГ признаков межгрупповых различий представлены другими частотными составляющими и локализацией в коре. Гиперактивация вегетативного тонуса ассоциируется с доминированием возбуждения в задних отделах правого полушария (17,23), что отчетливо демонстрируется в наших исследованиях.

3.3 Показатели работы сердца

Изменение деятельности сердца, вне зависимости от того, идет ли речь об урежении или учащении сердечных сокращений, служат наиболее надежными объективными показателями степени эмоционального напряжения у человека по сравнению с другими вегетативными функциями при наличии двух условий: эмоциональное переживание характеризуется сильным напряжением и не сопровождается физической нагрузкой.

Частота сердечных сокращений (ЧСС) часто используется для идентификации состояния напряжения. Однако данная реакция неспецифична в отношении стимула, и до сих пор неясно, каким образом она изменяется в аналогичных условиях. Проблема заключается в том, что ЧСС имеет двойной контроль со стороны симпатической и парасимпатической систем. Такая многофакторная природа ЧСС затрудняет однозначную интерпретацию ее изменений [1]. Тем не менее, этот показатель часто используется в целях диагностики функциональных состояний. Ряд исследований в нашей стране и за рубежом показывают, что в результате арифметической нагрузки происходит возрастание ЧСС. У переводчиков-синхронистов частота сердечных сокращений во время работы достигает иногда 160 ударов в минуту. При этом даже значительная физическая нагрузка у них же увеличивает ЧСС до 145 ударов в минуту [46].

Динамика частоты сердечных сокращений у различных групп тревожности представлена в таблицах:

Таблица 4. Динамика ЧСС у высокотревожных добровольцев в ходе исследования.

Таблица 5. Динамика ЧСС у среднетревожных добровольцев в ходе исследования

Таблица 6. Динамика ЧСС у низкотревожных добровольцев в ходе исследования

В условиях обычного чтения ЧСС испытуемых отрицательно коррелировала с показателем силы нервных процессов по возбуждению (г = -0.33; р < 0.01) и несколько меньше - с силой нервных процессов по торможению (г = -0.27; р < 0.05); таким образом, у лиц с тревожным типом ВНД в покое отмечалась тенденция к более высокой ЧСС, чем у студентов с низкотревожным типом ВНД. Непосредственно перед воспроизведением корреляции между типом ВНД и ЧСС, значительно уменьшались: в состоянии стресса сохранялась только весьма слабая связь между частотой пульса и силой нервных процессов по возбуждению (г = -0.23; р < 0.05). В состоянии покоя показатель уравновешенности нервных процессов отрицательно коррелировал с уровнем систолического артериального давления (г = -0.32; р < 0.05) и пульсового АД (г = -0.34; р < 0.01). При эмоциональном стрессе корреляции между этим показателем ВНД и АД становились недостоверными. Величина минутного объема крови при стрессе отрицательно коррелировала с показателями уравновешенности нервных процессов (г = -0.25; р < 0.05) и силой нервных процессов по возбуждению (г = -0.28; р < 0.05). Таким образом, у студентов с сильной и уравновешенной нервной системой объем циркулирующей крови при стрессе был меньше, чем у лиц с слабой или неуравновешенной нервной системой. [Приложение 8].

3.4 Анализ биоэлектвической активности головного мозга испытуемых с различным уровнем тревожности в различных экспериментальных ситуациях, отраженной в ЭЭГ

Информационные возможности электроэнцефалографии весьма широки и могут быть использованы для решения различных проблем в экспериментальной и клинической практике: для раскрытия механизмов высшей нервной деятельности, при проведении нейропсихологических исследований, для диагностических целей в неврологии и невропатологии и т.д.

В настоящее время использование электроэнцефалографии в физиологических и психофизиологических исследованиях, по-прежнему играют большую роль, являясь одним из наиболее адекватных методов изучения функционального состояния мозга.

Анализ результатов регистрации ЭЭГ у здоровых людей предусматривает разделение ЭЭГ на классы и выполняется преимущественно по показателям мощности ритмов, составляющих биоэлектрическую активность мозга человека. Обычно выделяют типы активности с наличием альфа-ритма, с его отсутствием и разные «смешанные» варианты - по комбинациям альфа-, бета-, тэта-, и дельта-активности.

При визуальном анализе ЭЭГ можно характеризовать морфологию волн, их частоту, амплитуду, характер распределения по коре и таким образом можно составить представление о диффузных и локальных изменениях на ЭЭГ.

Для более точного анализа разработаны методы компьютерного анализа, отражающие полный спектр составляющих ЭЭГ ритмов.

Наряду со спектральными методами анализа ЭЭГ, дающими ее амлитудно-частотную характеристику, в оценке функционального состояния мозга используют методы корреляционного анализа, отражающие взаимоотношения ритмов ЭЭГ между отдельными точками мозга внутри одного полушария или между полушариями.

В последнее время в клинической нейрофизиологии получил распространение метод пространственного картирования биоэлектрической активности мозга.

Существенно, что лишь совокупность признаков, а не один какой-либо из них (частотная составляющая ЭЭГ, область представленности максимальных сдвигов и т.д.) может характеризовать динамику биоэлектрической активности головного мозга в различных стрессовых ситуациях.

Следующим этапом исследования стал анализ спектральных и когерентных характеристик ЭЭГ при выполнении испытуемыми различных заданий, связанных с эмоциональными переживаниями [3, 13]. Изменения этих показателей при возникновении эмоций выявлены в разных частотных диапазонах. Среди всех ритмов ЭЭГ наиболее вероятно отражение знака эмоционального реагирования в альфа-, бета- и тета-ритме. Наличие изменений в тета-ритме мы предполагаем согласно данным, касающимся участия гиппокампального тета-ритма в формировании условной реакции страха [27].

Другим подходом к исследованию стал анализ спектральных и когерентных характеристик ЭЭГ при выполнении испытуемыми различных заданий, связанных с эмоциональными переживаниями [65].Изменения этих показателей при возникновении эмоций выявлены в разных частотных диапазонах, но чаще всего в альфа-диапазоне.

Фоновые показатели спектральной мощности у испытуемых соответствовали характеристикам ЭЭГ здорового человека. У всех испытуемых в спектре колебаний наблюдалось преобладание альфа-ритма, наиболее сильно выраженного в затылочных и теменных долях коры. Тета-ритм был представлен слабее, а его максимальная амплитуда регистрировалась в центральных или лобно-центральных участках.

В результате исследований обнаружено, что у низкотревожных испытуемых в комфортогенных условиях мощность частоты колебаний электрической активности головного мозга распределялась более равномерно чем у высокотревожных. В лобной коре правого полушария зарегистрированы индексы большей величины

В комфортных условиях прослеживалась ассиметрия биоэлектрической активности между полушариями. Обращает на себя внимание тот факт, что влияние тревожности на все другие анализируемые психофизиологические показатели проявляется в активации преимущественно правого полушария. Можно предположить, что такая активация отражает процессы центральной дезорганизации и дестабилизации, выхода нервных процессов из устойчивого оптимального состояния под влиянием анксиогенных факторов. [Приложение 3А].

При стрессе (ознакомление и особенно письменное воспроизведение научной информации) мощности всех ритмов, составляющих электроэнцефалограмму, уменьшаются на 70% по сравнению с фоновыми значениями, что особенно выражено в лобных долях. Выявлено выравнивание индексов во всех отделах головного мозга, особенно в левом полушарии. Явно возрастает лишь тета-ритм, считающийся, по мнению многих учёных ритмом, характерным для стрессового состояния. [Приложение 3B, 3C]

У высокотревожных лиц в условиях фона, наборот прослеживается высокая мощность всех ритмов и особенно Тета-ритма, который в 1,5 раза превышает мощность такового у низкотревожных. [Приложение 2А]

При стрессе у высокотревожных лиц увеличиваются индексы мощностей не только Тета-ритма, как у низкотревожных, но и Дельта-ритма. Выраженность дельта-активности в спектрах ЭЭГ правой и левой затылочных, височных и левой теменной областей коры и отрицательно - альфа-ритма на ЭЭГ левой височной области. [Приложение 2C]

При изучении изменений в простраственной характеристике биопотенциалов коры головного мозга было обнаружено, что у среднетревожных лиц в фоне проявлялся высокий уровень (197,7 мкВ) низкого Дельта-ритма (0-2 мкВ) в правой лобной доли. А все другие ритмы остаются низкими, в пределах 9,4 мкВ. [Приложение 4]

У низкотревожных в фоне ярко выделялся очаг высокой активности Дельта-ритма

(амплитуда 27 мкВ) в передней теменной и в правой передней лобной долях. Также у некоторых низкотревожных испытуемых выявлялся стабильно высокий Дельта-ритм (187,2 мкВ) зарегистрированный в правой затылочной области с низкой и средней мощностью в других областях соответствующей 80-90мкВ, а у другой испытуемой наблюдалась высокая активность в обоих лобных долях с мощностью 125 мкВ при сохранении картины очага высокой активности дельта-ритма (270 мкВ) в передней теменной доле. [Приложение 4]

У высокотревожных лиц при стрессе низкий дельта-ритм охватывает все зоны коры головного мозга, достигая максимального уровня мощности (86,3 мкВ) во всех областях. Высокий диапазон дельты во всех областях имеет средние значения (45-60 мкВ). Бета-ритм низких значений характеризуется в затылочных областях мощностью достигающей 50мкВ. [Приложение 5]

Другим подходом к исследованию стал анализ спектральных и когерентных характеристик ЭЭГ при выполнении испытуемыми различных заданий, связанных с эмоциональными переживаниями. Изменения этих показателей при возникновении эмоций выявлены в разных частотных диапазонах, но чаще всего в дельта-диапазоне.

При чтении у среднетревожных лиц в переднее-лобной и височной областях обнаружено повышение Дельта-ритма с распространением в центральные отделы и небольшую часть левой затылочной доли. Высокий Дельта-ритм характеризуется повышенной мощностью в ограниченной зоне правой передней лобной зоне. Бета-ритмы низого диапозона проявляют масимальную мощность в правой и левой затылочных областях. Альфа ритм также проявляет незначительное повышение мощности в правой и левой затылочных областях. [Приложение 5]

Нужно отметить, что в настоящее время увеличение мощности альфа-ритма трактуется большинством авторов как возникновение тормозных процессов в коре головного мозга.

Исходя из этого, можно считать, что увеличение мощности альфа-ритма у низкотревожных людей говорит о развитии торможения в коре.

У низкотревожных лиц наблюдается прогрессивное увеличение мощности ритмов в зонах, высоких по ритмам в фоновом исследовании.

У высокотревожных лиц при чтении снижается мощность низкого Дельта-ритма. Так, в правой затылочной и левой височной долях, он составляет 88,7 мкВ с мощностью в остальных отделах, равной 50 мкВ. В Бета-ритм не претерпевает существенных изменений, паттерн активности остается идентичным с фоном. [Приложение 5]

При воспроизведении или,так назваемом, интеллектуальном стрессе, у среднетревожных лиц имеет место повышение Дельта- ритмов во всех долях.

Также резко повышаются мощность ритмов высоких Альфа-ритмов и низких Бета-ритмов в затылочной и теменной областях. [Приложение 6]

После воспроизведения остаются высокими значения Дельта-ритма, который характеризуется повышенной мощностью в ограниченной зоне правой передней лобной зоне на фоне легко повышенных значений дельта ритма во всех других отделах. [Приложение 7]

Н.Н. Данилова с соавторами считают, что у высокотревожных личностей и в покое, и при информационной нагрузке более выражен пассивно-оборонительный рефлекс, а у низкотревожных - ориентировочная реакция [47].

У низкотревожных резко повышается мощность Дельта-ритма. Очаг высокой активности Дельта - ритма обнаружен в передней правой теменной области, в передней правой лобной доле, затылочной левой области и достигает 115 мкВ.

Дельта высокая по мощности составляет 20-30 мкВ.

Бета низкая достигает 15-20 мкВ в правой лобной и левой затылочной долях. У другого представителя группы наблюдалось увеличение Бета-1 в обеих затылочных областях до 90 мкВ. [Приложение 6]

После воспроизведения заметно снижаются мощности всех ритмов. [Приложение 7]

У выскотревожных лиц при воспроизведении Дельта-1 ритм достигает максимальной мощности(86,3мкВ) во всех отделах, распространяясь на 2/3 поверхности коры.

В Дельта-2 также наблюдается подьем мощности до 50 мкВ в тех же зонах. Проявляется увеличение мощности и Тета-ритма до 40 мкВ в левой затылочной доле. [Приложение 6]

А после воспроизведения все ритмы возвращаются к фоновым значениям [Приложение 7]

Изучая полученные результаты, видим среди всех ритмов ЭЭГ наиболее вероятно отражение знака эмоционального реагирования в альфа-, бета- и тета-ритме. Наличие изменений в тета-ритме мы предполагаем согласно данным, касающимся участия гиппокампального тета-ритма в формировании условной реакции страха (Бодунов М.В., 1984).

В настоящее время в литературе нет однозначных трактовок функционального значения тета-ритма. Например, И.Р. Ильюченок показала, что при восприятии эмоционально-значимой информации наблюдается увеличение спектральной мощности в некоторых узких поддиапазонах тета-ритма [52]. Кроме того, П.В. Симонов обнаружил рост мощности верхнего тета-ритма при восприятии эмоциональной информации [72]. Из этих данных следует, что рост мощности тета-ритма коррелирует с функциональной активацией мозговой деятельности. В то же время известно, что выраженность фонового тета-ритма коррелирует с увеличением таламической метаболической активности, что говорит о связи тета-ритма с тормозными процессами. Показано также, что мощность тета-ритма возрастает в состоянии релаксации, а снижение мощности тета- и альфа-ритмов рассматривается как частотно-специфическая реакция активации [100].

Полученные результаты позволяют говорить о том, что увеличение спектральной мощности тета-ритма может являться коррелятом понижения функциональной активности коры. Такую трактовку изменений тета-активности часто используют для объяснения экспериментальных результатов, полученных в различных моделях.

Таким образом, увеличение спектральной мощности тета-ритма оценивают и как коррелят активации, и как показатель торможения функциональной активности коры. Это противоречие может быть преодолено, если учитывать функциональную неоднородность тета-ритма.

При чтении личностная тревожность положительно коррелировала с выраженностью дельта-активности в спектрах ЭЭГ правой и левой затылочных, височных и левой теменной областей коры и отрицательно -альфа-ритма на ЭЭГ левой височной области.

Ситуативная тревожность была положительно связана со значениями дельта-индексов и отрицательно - альфа-индексов фоновой ЭЭГ затылочных и левой теменной областей коры.

Таким образом, корреляционный анализ показал, что в стрессорной ситуации большие значения дельта-индекса ЭЭГ затылочных, височных и левой теменной областей коры наблюдались у лиц с высокой личностной тревожностью, а тета-индекса ЭЭГ лобных областей - у испытуемых с большей степенью интроверсии.

У лиц с более высокой ситуативной тревожностью большей выраженностью характеризовалась дельта-активность и меньшей - альфа на ЭЭГ затылочных и левой теменной областей. С личностной тревожностью коррелировали положительно выраженность дельта-активности в спектрах ЭЭГ правых лобной и височной областей (при открытых глазах), тета-ритма на ЭЭГ правой центральной и обеих лобных областей коры (при закрытых глазах) и отрицательно - альфа-ритма на ЭЭГ левой височной области коры (при открытых глазах). Ситуативная тревожность положительно коррелировала со значениями бета-индекса ЭЭГ ряда областей коры, как в комфортных условиях, так и в процессе воспроизведения информации в условиях дефицита времени.

В группе испытуемых с низкой личностной тревожностью с интроэкстраверсией отрицательно коррелировала представленность дельта-активности в спектрах фоновой ЭЭГ левых затылочной и теменной и правой центральной областей. С личностной тревожностью была положительно связана выраженность дельта-активности на ЭЭГ правых центральной и лобной областей коры в ситуации чтения

Сопоставление индексов основных ритмов ЭЭГ у испытуемых выделенных групп показало, что в фоне лица группы с высоким уровнем тревожности отличались большей выраженностью дельта-активности и меньшей - альфа-активности в спектрах ЭЭГ. Значимый уровень эти различия имели для дельта-активности - в затылочных, теменных, центральных и правой лобной, а для альфа-ритма - в затылочных, левой теменной, правых центральной и лобной областях коры головного мозга.

Перед контрольным заданием по сравнению с фоном у испытуемых лиц возрастали значения дельта-индекса ЭЭГ обеих височных областей коры. Значимых изменений относительной спектральной мощности в других диапазонах ЭЭГ выявлено не было.

У лиц группы с низким уровнем тревожности в предэкзаменационной ситуации по сравнению с фоном увеличения выраженности дельта-активности на ЭЭГ не отмечалось. В то же время у них наблюдалось уменьшение значений альфа-индекса в правой фронтальной области.

Перед экзаменом у лиц с высоким уровнем тревожности по сравнению с группой низкой тревожности была выше выраженность дельта-активности на ЭЭГ затылочных, левых теменной и центральной и обеих височных областей коры. Одновременно у низотревожных лиц перед экзаменом сохранялись достоверно большие значения альфа-индекса ЭЭГ левых затылочной, теменной, обеих фронтальных и левой височной областей коры.

Таким образом, студенты с высокой личностной тревожностью в комфортных, фоновых, условиях отличались от лиц с низкой личностной тревожностью большей выраженностью дельта-активности и меньшей - альфа-активности в спектрах ЭЭГ затылочных, теменных, центральных и правой фронтальной областей коры головного мозга.

Перед экзаменом по сравнению с фоном у них отмечалось увеличение дельта-индекса ЭЭГ височных областей коры, не наблюдавшееся у лиц с низкой личностной тревожностью. В результате перед экзаменом выраженность дельта-активности на ЭЭГ височных областей коры у лиц с высокой личностной тревожностью становилась достоверно выше, чем у лиц с низкой тревожностью. При этом в предэкзаменационной ситуации, как и при фоне у лиц с высокой тревожностью были достоверно выше значения дельта-индекса ЭЭГ обеих затылочных, правых теменной и центральной областей коры.

У испытуемых с низкой личностной тревожностью перед экзаменом имело место уменьшение альфа-индекса, наиболее выраженное в правой фронтальной области. Но и при этом у них оставались большими, чем у лиц с высокой тревожностью, значения альфа-индексов ЭЭГ левых затылочной, теменной, височной и обеих лобных областей коры.

Таким образом, результаты проведенного обследования показали, что, как в комфортных условиях, так и в стрессорной ситуации студенты с высокой личностной тревожностью отличались от испытуемых с низкими значениями этого показателя большей относительной спектральной мощностью дельта-активности на ЭЭГ ряда областей коры. Согласно традиционным взглядам дельта-колебания могут в небольшом количестве и при амплитуде, не превышающей амплитуду альфа-ритма, встречаться на ЭЭГ взрослого здорового бодрствующего человека. В этом случае они указывают на определенное снижение уровня функциональной активности мозга [50].

Особого рассмотрения требует тот факт, что в стрессорной ситуации у студентов с высокой личностной тревожностью в отличие от испытуемых с низкой тревожностью наблюдалось усиление выраженности дельта-активности в спектрах ЭЭГ височных областей коры. С одной стороны, этот факт свидетельствует о связи височной коры с отрицательными эмоциями у лиц с высокой личностной тревожностью. Следует указать, что в литературе приводятся данные о важной роли височной коры правого полушария в осуществлении эмоциональных реакций как у человека, так и у животных [73]. С другой стороны, эти данные могут быть сопоставлены с результатами исследования, выявившего различия пространственно-частотных характеристик ЭЭГ у лиц с повышенным уровнем тревожности по сравнению с низкотревожными индивидами (по тесту Спилбергера) преимущественно в теменно-височных областях обоих полушарий [29]. Однако среди выявленных в этом исследовании различий особую роль играло усиление некоторых высокочастотных спектрально-когерентных процессов, а не особенности ЭЭГ в дельта- и альфа-диапазонах, как показано в данной работе.