Отражение восприятия иллюзорных изображений в параметрах биоэлектрической активности мозга человека

• Автор: Миняева, Надежда Руслановна
• Шифр специальности: 03.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 124 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Нейрофизиологические механизмы восприятия

1.1.1. Отражение механизмов восприятия в параметрах вызванной активности мозга

1.1.2. Механизмы генерации вызванной активности мозга

1.2. Общая характеристика и природа гамма-активности мозга

1.2.1 Функциональная роль гамма-осцилляций

Глава 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

3.1. Результаты анализа времени реакции
3.2. Изменение характеристик ЗВП
3.2.1. Зависимость характеристик ЗВП от сложности реализуемой деятельности
3.2.2. Зависимость характеристики ЗВП от особенностей предъявляемого стимула и типа выполняемого задания
3.2.3. Зависимость характеристик ЗВП от характеристик предъявляемого иллюзорного стимула
3.3. Вызванная высокочастотная активность мозга
при предъявлении иллюзорных стимулов
Глава 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ АКТУАЛЬНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ
Одним из основных условий эффективной ориентации в окружающей среде и адаптивного поведения животных и человека является адекватное восприятие объектов внешнего мира, которое, с одной стороны, требует привлечения внимания к объекту, с другой, сопоставления с имеющимися в памяти сходными объектами, которые встречались в прошлом.
Как правило, для распознавания объекта достаточно выделения его «узловых точек», которыми являются углы и пересечения линий (Каменкович
В.М., Шевелев И.А., 2006). Однако в реальных условиях воспринимаемые объекты зачастую не имеют четких контуров или представлены только их незаконченными фрагментами. Тем не менее, зрительная система достаточно эффективно справляется с задачей опознания. При этом, как в условиях маскировки, так и без нее контурные изображения распознаются легче, чем полутоновые и силуэтные (Каменкович В.М., Шараев Г.А., 2007).
Восприятие иллюзорных объектов, в частности, фигур Канизса, представляет собой достаточно сложный процесс, требующий достраивания отсутствующих контуров, что сопровождается активацией теменно-затылочных областей коры больших полушарий (Murray М.М., 2002, 2004). Так, в частности, на основании исследований с использованием fMRI было показано, что при восприятии субъективных контуров, сопровождающемся формированием фигуры, в отличие от условий, когда фигура не формируется, наблюдается активация в области латерального затылочного комплекса (Stanley D., 2003). Экспериментально показано, что эта активация связана с существенными изменениями вызванной активности мозга как животных (Bakin J.S., 2000; Ramsden В.М., 2001; Roe A., 2005), так и человека (Hirsch J., 1995; Wu Z., 2009; Bosman C.A., 2010).
Несмотря на то, что различным аспектам восприятия посвящено большое количество работ, и сегодня многие вопросы остаются открытыми и требуют

изучения. К их числу относятся, в частности, проблемы, связанные с пониманием механизмов восприятия иллюзорных изображений, с отражением деятельности этих механизмов в параметрах вызванной электрической активности мозга человека, в том числе, в условиях реализации деятельности, требующей не только правильного распознавания, но и адекватного реагирования.
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
Настоящее исследование посвящено изучению отражения процесса восприятия иллюзорных изображений типа фигур Канизса в параметрах вызванной биоэлектрической активности мозга человека в процессе реализации различающейся по сложности зрительно - моторной деятельности.
В задачи исследования входило:
1. Разработать методику лабораторного эксперимента, позволяющую изучать электрографические корреляты процесса восприятия человеком иллюзорных изображений в условиях выполнения задач различного уровня сложности.
2. Исследовать характеристики вызванной (низко- и высокочастотной) электрической активности мозга человека при восприятии иллюзорных изображений.
3. Исследовать влияние сложности деятельности на характеристики электрической активности мозга человека при восприятии иллюзорных изображений.
4. Разработать модель нейрофизиологических механизмов, ответственных за восприятие иллюзорных изображений в различных парадигмах деятельности.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА
Показано, что восприятие иллюзорных изображений типа фигур Канизса связано с активацией не только задних, но также центральных и лобных областей мозга. Впервые экспериментально обнаружены изменения как ранних
10 (Л/ f “д »
/>4п'>лд l/WW4

IaLa va/V А/АлДдДЛлЛ

average
evoked
potential
averaging
(evoked gamma )
I ГТ M ж
f. У ' 2 §
averaging
( induced gamma )
time (ms)
time (ms)
Рис. 6. (а). Гамма-ответы, фазово-связанные с началом предъявления стимула (сплошные линии), и поздние гамма-осцилляции с плавающим латентным периодом (пунктирные линии). (Ь). Усредненный вызванный гамма-ответ, (с). Вейвлет-отображение вызванного гамма-ответа (по оси X - время, Y - частота). Шкала яркости кодирует изменения мощности (позитивные или негативные) относительно предстимульной baseline, (d). Вейвлетограммы отдельных эпох, содержащие ранние и более поздние гамма-ответы, (е). Усредненная вейвлетограмма (индуцированный гамма отчетливо виден). (Цит. по: Tallon-Baudry С., 2000).
Наибольший интерес для исследователей представляет индуцированный тип гамма - активности, так как она тесно связана с условиями задачи, которую выполняет обследуемый, например, с восприятием замаскированных или неоднозначных объектов, операциями обращения к памяти и др. (Tallon-Baudry
С., 1996 - 1998, Данилова H.H., 2001). Этот вид активности с плавающей латентностью возникает спустя 250 - 280 мс после предъявления стимула (Tallon-Baudry С., 1996-1998, 2000; Kaiser J., 2003; Duzel E., 2005).