< Back      Конференция 2007       Next>

МУЗЫКА, ВЫЗЫВАЮЩАЯ АСИММЕТРИЮ В ПОВЕДЕНЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАФИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЯХ РАСПОЗНАВАНИЯ ЗРИТЕЛЬНЫХ ОБРАЗОВ

Павлыгина Р.А., Сахаров Д.С., Авдонкин А.В.

Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Москва, Россия, sakharovdm@yandex.ru

 Важной задачей высшей нервной деятельности является повышение результативности деятельности человека в процессе слежения за значимыми для него сигналами, в том числе оптимизации скорости опознания и принятия решения. Деятельность человека-оператора отражается в изменении функционального состояния мозга, и может привести к созданию в структурах ЦНС доминантного очага. Формирование стабильного очага возбуждения, приводит к тому, что усиление доминирующей деятельности происходит за счёт активирования структур мозга, не имеющих ранее прямого отношения к данной работе. Для усиления наличного доминантного состояния, мы применяли музыку, потому что музыка как стимул имеет адекватное воздействие на мозг. Она, так же как и электрическая активность мозга, нестационарна и полиморфна. Музыка – неслучайный продукт творчества человека и, присутствуя в его повседневной жизни, может оказывать воздействие на текущую работу. Применение музыки может быть использовано для повышения эффективности многих видов профессиональной деятельности.

Эксперимент проводили с 7 здоровыми правшами в возрасте 18-24 лет, обоего пола, с нормальным слухом, которые не являлись профессиональными музыкантами. Глаза испытуемых в течение всех опытов были открыты. ЭЭГ регистрировали в 16 отведениях, расположенных по системе 10-20%. Анализировали средние значения когерентности (Ког) электрической активности (ЭА) неокортекса в стандартных физиологических диапазонах частот (1-40 Гц) с использованием процедуры быстрого преобразования Фурье. Рассматривали Ког ЭА 56 внутриполушарных пар отведений. Учитывали только достоверные изменения Ког ЭА (p<0.05), которые оценивали для каждого испытуемого по критерию Манна-Уитни, для всей группы применяли критерий Стьюдента.

В качестве музыки использовали записи фортепианных концертов В.А.Моцарта (k4), А.Г.Шнитке (a4), групп «Rolling Stones» (r4) и «Ария» (h4) в среднем интенсивностью 83 дБ над порогом слышимости.

Операторская деятельность состояла в распознавании зашумлённых зрительных образов (ЗЗО). При появлении на мониторе цифр «5» или «6» испытуемый нажимал левой рукой соответствующие клавиши, а при распознавании цифр «8» или «9» – правой рукой. Степень зашумления была 12%. Время экспозиции образа составляло 200 мс. Среднее время межстимульного интервала 8-10 с. Первые 10 минут регистрировали фоновую ЭЭГ. Далее испытуемый распознавал в среднем 95 зашумлённых стимулов в течение 12.5 минут, после этого распознавание следующих 95 стимулов столько же времени непрерывно сопровождалось музыкой. Между опытами был перерыв 3-7 дней.

Результативность распознавания обычно оценивается по проценту правильно опознанных образов за опыт (P) и времени, необходимого для распознавания (T). В предыдущих работах [1, 3] мы использовали менее мощную музыку (в среднем до 62 дБ). В этом случае повышался процент правильных ответов. Изменения P и T у некоторых испытуемых были не однонаправлены. При сопровождении работы музыкой мощностью 83 дБ не было обнаружено изменений в проценте правильных ответов. Основные изменения под влиянием музыки происходили по показателю T. На рис.1 приводятся суммарные данные по всем испытуемым и всем видам музыки. Достоверные изменения происходят лишь в результатах  времени распознавания (T).

Так как испытуемые по инструкции в ходе распознавания нажимали клавиши левой или правой рукой, был проведён дифференцированный анализ времени распознавания (T) при использовании каждой руки (табл.1).

Как видно из таблицы, имеются индивидуальные различия в реагировании на одну и ту же музыку. Суммарный подсчёт по 6-ти испытуемым показал, что из 15-ти случаев применения музыки в 11-ти случаях уменьшение T было больше при использовании левой руки, чем правой; в 4-ёх случаях отмечалась правосторонняя асимметрия по поведенческому показателю. А у испытуемого Е. при всех видах музыки отмечалось значительное уменьшение T при работе правой рукой, кроме того, при одном распознавании была чёткая правосторонняя асимметрия.

Таблица 1. Время распознавания (в мс) при использовании испытуемыми левой и правой руки.

Первая строка в ячейке – T при одном распознавании, вторая строка – T при распознавании в сопровождении музыки. Жирным шрифтом обозначены данные, где при музыке снижалась латентность, курсивом – где повышалась. Затемнены ячейки, где эксперименты не были проведены.

При одном распознавании имеется разница по показателю T при использовании правой и левой руки, поэтому был подсчёт разницы во времени в ходе распознавания в сопровождении музыки по сравнению с изолированным распознаванием. При распознавании с музыкой в 7-ми случаях не было изменений в асимметрии по сравнению с изолированной работой. В 6-ти случаях наблюдалось снижение T при использовании левой руки, а в 3-ёх – при использовании правой.

Анализ ЭЭГ был проведён суммарно по группам в зависимости от того, какая направленность асимметрии была по двигательному показателю. Так как движение рук и музыка адресуются к височно-центральным областям, было обращено особое внимание на изменение Ког потенциалов этих зон. При асимметричном уменьшении T при использовании левой руки происходит повышение Ког потенциалов между C4-T4 в и, б1, б2, в1-диапазонах. Ког потенциалов симметричных точек в левом полушарии (C3-T3) снижается во всех диапазонах частот (рис.2).

Известно, что музыка у людей, не имеющих профессионального музыкального образования, адресуется к височно-затылочной области правого полушария [2, 4, 5]. Возможно, этим и обусловлено то, что повышение Ког ЭА центрально-височных областей правого полушария и приводит к уменьшению времени распознавания при участии левой руки.

При применении во время распознавания ЗЗО правой руки Ког потенциалов центрально-височных областей снижалась в обоих полушариях (C3-T3, C4-T4), рис.3.

Правая рука у правшей полифункциональна (используется во многих формах деятельности), поэтому взаимодействия ЭА в левом полушарии может охватывать многие участки мозга. Так как музыка адресуется к правому полушарию, то в левом Ког между потенциалами C3-T3 не повышается. Исходя из этого был проведён суммарный анализ количества Ког связей при музыкальном воздействии отдельно по полушариям, и в группах с разной поведенческой асимметрией (рис.4).

Видно, когда T ниже при работе правой рукой, процент Ког связей с повышением больше в левом полушарии, чем в правом, в котором преобладает снижение Ког связей. При левосторонней асимметрии по показателю T достоверные суммарные изменения Ког в сторону повышения Ког отсутствуют. По-видимому, это связано с тем, что они локализуются лишь в центрально-височной области (рис.2).

Таким образом, возникающая под влиянием музыки асимметрия во времени реакции при работе левой или правой рукой коррелирует с различными изменениями в ЭЭГ.

Работа поддержана грантом РГНФ № 05-06-06240а.

Литература.

1. Павлыгина Р.А., Сахаров Д.С., Давыдов В.И. Доминанта как фактор, модулирующий функциональную межполушарную асимметрию в ЭЭГ человека // Структурно-функциональные и нейрохимические закономерности асимметрии и пластичности мозга. – М. 2006. С. 223-226.

2. Сахаров Д.С., Давыдов В.И, Павлыгина Р.А. Межцентральные отношения ЭЭГ человека при прослушивании музыки // Физиология человека, 2005. Т. 31, № 4. – С. 27-32.

3. Сахаров Д.С., Павлыгина Р.А., Давыдов В.И. Распознавание зрительных образов при музыкальном сопровождении // XX съезд Физиологического общества им. И.П. Павлова. Тезисы докладов. – М.: Издательский дом «Русский врач», 2007. – С. 409.

4. Besson M., Faita F., Requin J. Brain waves associated with musical incongruities differ for musicians and non-musicians // Neurosci Lett. 1994. Vol. 168, N 1-2. P. 101-105.

5. Tervaniemi M.I., Medvedev S.V. Alho K. et al. Lateralized automatic auditory processing of phonetic versus musical information: a PET study // Human Brain Mapping. 2000. Vol. 10, N 1. P. 74-79.

< Back      Конференция 2007       Next>