Кодирование особенностей когнитивной деятельности в ритмическом рисунке ЭЭГ

• Автор: Роик, Анастасия Олеговна
• Шифр специальности: 03.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 81 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Типы когнитивной деятельности с точки зрения научной психологии
Когнитивная деятельность и ритмы мозга
Подходы к изучению ритмов мозга методом ЭЭГ
Исследования ритмов мозга в зависимости от вида, уровня сложности и количества предъявляемой информации
Когнитивное пространство
ОБОСНОВАНИЕ НЕОБХОДИМОСТИ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
ЦЕЛИ ИССЛЕДОВАНИЯ
ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
НАУЧНАЯ НОВИЗНА
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ
ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ
МЕТОДИКА
Испытуемые, стимульный материал и ход эксперимента
Регистрация данных
Отбор данных и отстройка от артефактов
Вычисление спектральных характеристик ЭЭГ
Процедура вычисления индекса различия спектров мощности
Отображение когнитивных состояний на плоскость в соответствии с измеренными индексами различия между ними
Экспертная оценка степени пространственности, образности и вербальности когнитивных заданий
Разделение заданий на «трудные» и «легкие»
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Среднее время выполнения заданий
Спектры мощности, их индивидуальность и вариабельность
Индивидуальность и устойчивость спектральных паттернов
Типы спектральных паттернов
Зависимость ритмических паттернов от сенсорной модальности когнитивных стимулов

Зависимость ритмических паттернов от трудности задания
Несмешиваемость ритмических признаков пространственно-образного и вербально-логического мышления
Отображение когнитивных состояний на плоскость
Сопоставление субъективного и объективного когнитивных пространств
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Когнитивное пространство
Несмешиваемость пространственно-образного и вербально-логического мышления
Точечный и обобщенный подходы к исследованию ритмов мозга. Паттерн ЭЭГ как целостный конструкт, отражающий целостное состояние сознания
Форма констелляций когнитивных состояний - инвариант
Возможная роль центрального мю-ритма в формировании «когнитивных» ритмических паттернов
Невозможность сравнения спектров при слуховой и зрительной стимуляции путем вычисления индекса различия
Подтверждение малой зависимости ритмических паттернов от трудности задания
ВЫВОДЫ
ПУБЛИКАЦИИ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Рисунки к разделу «Методика»
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Рисунки к разделу «Результаты исследования»
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Проблема изучения мышления давно вышла за рамки отдельной области научного знания, приобретя мультидисциплинарный характер. Традиционно мышление изучалось в рамках научной психологии, но большой интерес представляет психофизиологический аспект проблемы. Перспективным является изучение процессов мышления путем анализа современными компьютерными методами доступных психофизиологических показателей, в частности, параметров биоэлектрической активности мозга. К такому подходу можно отнести, например, исследования функциональной асимметрии полушарий мозга, связанной с креативностью (Разумникова, 2001; Martindale, 1999) и особенностями поиска и принятия решений (O'Boyle et al., 2002; Jung-Beeman et al., 2004).
В 1929 году австрийский психиатр Ганс Бергер впервые осуществил запись электрических потенциалов с поверхности головы человека и предложил в дальнейшем называть такую запись «электроэнцефалограмма» (Berger, 1929). Метод получил широкое признание и по сей день является одним из основных методов регистрации мозговой активности. Спустя некоторое время после первых опытов Ганса Бергера, в которых тот увидел ритм ЭЭГ частотой ~10 Гц, подавляемый открыванием глаз или мыслительным усилием, английские ученые Эдриан и Мэттьюс подробно описали «ритм Бергера» (Adrian, Mattews, 1934), предложив ныне общепринятое название «альфа-ритм». Из этой и впоследствии многих других работ (Lehman, 1980; Gath et al., 1983, Шишкин, 1997) стало ясно, что ритмы ЭЭГ обладают веретенообразным характером и весьма подвижной динамикой.
На сегодняшний день тот факт, что когнитивная деятельность человека
неразрывно связана с процессами, протекающими в центральной нервной
системе, сомнения не вызывает, равно как и тот факт, что эти процессы
проведено 30 экспериментов с участием 30 здоровых испытуемых (возраст от 18 до 55 лет; 16 мужчин, 14 женщин, все праворукие).
В первой серии экспериментов испытуемым предъявлялись задания четырех различных видов, сначала на слух (через аудиосистему), а затем визуально (на экране монитора). Эксперименты проводились в 2 дня, с предъявлением стимулов в слуховой модальности в первый день, а в зрительной - во второй. Задания относились к двум типам мышления: пространственному и вербально-логическому (по два вида заданий на каждый тип мышления). В каждом виде заданий содержалось по 80 конкретных задач. Таким образом, в ходе исследования (с предъявлением стимулов в одной сенсорной модальности) испытуемый решал 320 заданий, по 80 заданий каждого вида. Длительность исследования составляла около
2,5 часов с перерывом после первого часа (перерыв был необходим для отдыха испытуемого). Условия и количество задач в слуховой и зрительной частях эксперимента были одинаковыми.
На рис. 1.1 показаны примеры заданий первой серии экспериментов. Пространственные: 1. «Задача на представление фигуры в пространстве» (Cube); 2. «Геометрическая задача» (Geom). Вербально-логические:
3. «Лишнее слово» (WW); 4. «Фраза со смыслом» (MS). В задании 1-го вида при зрительном предъявлении стимулов показывают «проволочный» куб с красной точкой на середине ребра или в вершине, а также требуемое сечение куба. Испытуемый должен мысленно провести плоскость через красную точку так, чтобы получить требуемое сечение. В ответе нужно назвать еще одну точку в вершине или на середине ребра, через которую пройдет секущая плоскость. При слуховом предъявлении этого вида заданий испытуемый заранее (в процессе тренировки решения задач) усваивает, как называются точки в вершинах или на ребрах (например, «АіА2» - это точка на середине ребра АіА2). Задача предъявляется устно, например, в случае, показанном на рис. 1, так: «Db треугольник». В задании 2-го вида словесно (письменно или устно) излагается простая задача из планиметрии, на которую нужно дать