Видеоокулография и электроэнцефалография в исследованиях механизмов зрительного селективного внимания у человекаНИР

Источник финансирования НИР

грант РФФИ

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2009 г.-31 декабря 2009 г. Видеоокулография и электроэнцефалография в исследованиях механизмов зрительного селективного внимания у человека
Результаты этапа: Анализировали три физиологических параметра, отражающих различные стороны зрительного селективного внимания: ЭЭГ, ЭКГ и движения глаз. В частности, исследовали электрографические корреляты выполнения задачи зрительного поиска релевантного стимула среди множества (45-57) нерелевантых. В контрольных реализациях (без зрительного поиска) испытуемые последовательно фиксировали взор на четырех стимулах, сходных с релевантным по форме. Анализировали вызванные изменения амплитуды потенциалов (десинхронизацию) в альфа-диапазоне, а также динамику RR-интервалов. В результате поиска при фиксации взора на релевантном стимуле отмечалось снижение мощности альфа-подобной активности (8-12 Гц) примерно на 50% по сравнению с референтным периодом, предшествующим фиксации. В контроле (без поиска) такое снижение было выражено в 2-2,5 раза слабее. Десинхронизация была выражена в большей степени в лобных отделах. В то же время, десинхронизация, вызванная фиксацией взора на стимулах в контроле (нерелевантных), меньше выражена в лобных, по сравнению с теменными и затылочными отведениями. Предполагается, что вызванная десинхронизация ЭЭГ в альфа-диапазоне, отражает вовлеченность процессов зрительного селективного внимания в решение задачи, а также связана с субъективной значимостью анализируемого стимула для испытуемого. Предположительно, это связано с вовлечением механизмов произвольного («сверху вниз», англ., top down) внимания, связанных с оценкой субъективной значимости релевантного стимула. Меньшая выраженность десинхронизации при фиксации взора на нерелевантных стимулах, по-видимому, свидетельствует о вовлечении в ответ только процессов сенсорной активации (процессов внимания «снизу-вверх», англ., bottom up). Изменения длительностей RR-интервалов существенно различались у отдельных испытуемых. Однако, у большинства испытуемых наблюдалось увеличение длительности интервалов, следующих за фиксацией взора на релевантном стимуле, что, предположительно, связано с подготовкой двигательного ответа (нажатия на кнопку для перехода к следующему изображению), чем с когнитивными процессами, сопровождающими поиск и его завершение.
2 1 января 2010 г.-31 декабря 2010 г. Видеоокулография и электроэнцефалография в исследованиях механизмов зрительного селективного внимания у человека
Результаты этапа: Проведен сравнительный анализ степени депрессии ЭЭГ в альфа-диапазоне (десинхронизация, связанная с событием, ДСС) в двух парадигмах, различающихся по степени вовлечения функционально различных процессов внимания. В исследованиях 1-ой части проекта в парадигме произвольного зрительного поиска выявлена ДСС, развивающаяся в период фиксации взора на релевантном стимуле (РС) после нахождения его среди множества нерелевантных (нРС). Такая ДСС наиболее выражена в лобных областях, что свидетельствует о вовлечении процессов произвольного селективного внимания (внимание «сверху вниз»), обеспечивающего целенаправленную зрительно-моторную деятельность. Эта ДСС, предположительно, отражает субъективную значимость выполнения задачи при поиске (нахождение РС). В контроле (фиксация стимулов без поиска) ДСС оказалась существенно меньше, чем при поиске, и примерно одинаковой во всех отведениях. ДСС в контроле, по-видимому, отражает два процесса: сенсорную активацию (непроизвольное внимание «снизу вверх») и подавление движений глаз. При поиске большая ДСС в лобных областях предположительно отражает активность префронтальной коры, задействованной при сравнении стимулов. С целью отделения процессов, связанных с поиском, мы провели исследования по парадигме oddball, в которой испытуемые не совершают целенаправленных движений глаз. В парадигме oddball ДСС в ответ на РС была выражена в меньшей степени, чем при зрительном поиске, и не распространялась за пределы затылочных и теменных областей. Мы предполагаем, что такая выраженность и топография ДСС отражает процессы модально-специфического произвольного внимания при восприятии РС. В то время как ДСС, наиболее выраженная в лобных областях при зрительном поиске, отражает вовлечение передней (фронто-таламической) системы внимания. При осуществлении семантической деятельности (чтение предложений с синтаксической неоднозначностью) выявлена специфическая динамика параметров движений глаз и ДСС. Эти процессы, предположительно, отражают процессы селективного внимания при разрешении языковых трудностей.
3 1 января 2011 г.-31 декабря 2011 г. Видеоокулография и электроэнцефалография в исследованиях механизмов зрительного селективного внимания у человека
Результаты этапа: Разработана интегративная методика по синхронной регистрации ЭЭГ и движений глаз (видеоокулография с частотой 250 Гц). Каждый из этих параметров объективно отражает различные стороны зрительного селективного внимания, обеспечивающего когнитивную зрительно-моторную деятельность. Эта методика использована для исследования механизмов внимания при произвольном зрительном поиске в условиях сложной зрительной среды, включающей множество зрительных объектов. Синхронная регистрация движений глаз и ЭЭГ позволяет анализировать электрическую активность в момент позиционирования взора на определенном зрительном объекте. В качестве коррелята активации мозга использовали снижение амплитуды потенциалов ЭЭГ в альфа-диапазоне (десинхронизация, связанная с событием, ДСС). Исследовали ДСС при выполнении задачи зрительного поиска одного релевантного стимула (РС) среди множества (около 50) нерелевантных (нРС). В контрольных реализациях испытуемых инструктировали фиксировать взор на каждом из четырех стимулов (сходных по форме с РС) произвольным образом, образующих воображаемый прямоугольник. В результате поиска при фиксации взора на РС отмечалась ДСС с относительной амплитудой от -30 до -42% в разных отведениях с наибольшей выраженностью в лобных отделах. ДСС в контроле (без поиска) составляла около -20%. С целью выделения процессов внимания, связанных непосредственно с поиском, мы провели исследование ДСС по парадигме «активный oddball» (с частотой РС 0,1), в которой испытуемые не совершали движений глаз. В парадигме oddball амплитуда ДСС в ответ на РС более чем в 2 раза превышала таковую в ответ на нРС во всех отведениях, причем максимальная амплитуда отмечалась в затылочных и теменных областях. В обеих парадигмах амплитуда ДСС в ответ на нахождение РС (в поиске) и предъявление РС (в oddball) в затылочных и теменных отделах коры мозга статистически значимо не различалась. Мы предполагаем, что дополнительная активация (в ответ на РС по сравнению с эффектами нРС) в каудальных отделах коры отражает процессы модально-специфического произвольного внимания при восприятии РС независимо от парадигмы. ДСС в ответ на нахождение РС в результате зрительного поиска была наиболее выражена в лобных и центральных областях и статистически значимо превышала по амплитуде ДСС в этих областях в ответ на РС в парадигме oddball. Предположительно такая топография ДСС при поиске отражает вовлечение передней (фронто-таламической) системы произвольного внимания, обеспечивающего целенаправленную деятельность (в частности, глазодвигательную).

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".