Результаты исследования и их обсуждение

При анализе динамики КОГ в диапазоне альфа-ритма в серии с правосторонним предъявлением значимых сигналов (рис. 1) были обнаружены избирательные изменения, зависящие от модальности стимула: достоверный рост по отношению к фону с фокусом в сенсорно-специфических областях соответствующего анализатора - в центральной области для тактильного внимания, в височной - для слухового. И, наоборот - падение КОГ в областях "нерелевантных" ожидаемому стимулу - в каудальных отделах при обеих ситуациях внимания, в лобно-височных - при тактильном внимании, в центральных - при слуховом (рис. 1А). Такой характер динамики альфа КОГ свидетельствует о формировании в предстимульный период направленного внимания функциональных объединений областей коры, участвующих в обработке значимого сигнала, причем эти объединения складываются на основе синхронизации ЭА по альфа-ритму.

Рис.1 Динамика альфа КОГ в ситуации предстимульного модально-специфического внимания у детей 7-8 лет. Тестовые сигналы адресуются левому полушарию. Линиями соединены пары отведений, для которых наблюдались достоверные (р<0,05) различия максимумов оценок функции КОГ в диапазоне альфа-ритма. А - изменения в ситуациях внимания по отношению к фону, Б - при эффективном внимании в сравнении с неэффективным. Сплошная линия - рост показателя, пунктир - снижение.

Значимость вовлечения альфа-системы в обеспечение избирательного, информационного компонента произвольного внимания подтверждается тем фактом, что они оказываются более выраженными при эффективном внимании по сравнению с неэффективным (рис.1Б)

При адресации сигналов правому полушарию (рис.2) отмечается сходная картина изменений альфа КОГ. Независимость избирательных перестроек ЭА альфа-диапазона от стороны стимуляции и их сходство в обоих полушариях является характерной особенностью мозговой организации информационного компонента предстимульного внимания у детей 7-8 лет. У взрослых модальная специфичность и избирательность формирующихся на основе альфа-ритма функциональных объединений корковых зон свойственна только левому полушарию, в правом же независимо от модальности мы наблюдали рост альфа КОГ между ассоциативными зонами и областью вертекс, что расценивалось нами как свидетельство специфики обработки релевантного сигнала левым и правым полушариями [Р.И. Мачинская и соавт., 1992].

Рис.2 Динамика альфа КОГ в ситуации предстимульного модально-специфического внимания у детей 7-8 лет. Тестовые сигналы адресуются правому полушарию. Обозначения те же, что на рис. 1.

Таким образом, полученные при анализе альфа КОГ результаты позволяют нам утверждать, что альфа-система действительно участвует в избирательной модуляции активности корковых областей в период ожидания значимого сигнала, обеспечивая информационную составляющую предстимульного внимания на макро уровне - уровне взаимодействия различных корковых зон.

Оценка топографии тета КОГ в ситуации предстимульного тактильного и слухового внимания при адресации сигналов левому полушарию (рис.3) не обнаружила никаких признаков модально-специфической интеграции. Как при тактильном, так и при слуховом внимании у детей 7-8 лет достоверный рост тета КОГ по сравнению с ситуацией спокойного бодрствования (рис.3А) наблюдался преимущественно в парах отведений, включающих височные, лобно-височные и лобные области. Сравнение ситуаций эффективного и неэффективного внимания (рис.3Б) позволило обнаружить, что у детей значимым является распространение влияний тета-системы и на заднеассоциативные области.

Рис. 3. Динамика тета КОГ в ситуации предстимульного модально-специфического внимания у детей 7-8 лет. Тестовые сигналы адресуются левому полушарию. Линиями соединены пары отведений, для которых наблюдались достоверные (р<0,05) различия максимумов оценок функции КОГ в диапазоне тета -ритма. Обозначения те же, что на рис. 1.

Так же как и при анализе ЭА альфа-диапазона существенных различий в динамике КОГ в зависимости от стороны предъявления значимого сигнала и полушария обнаружено не было (рис.4)

Рис.4 Динамика тета КОГ в ситуации предстимульного модально-специфического внимания у детей 7-8 лет. Тестовые сигналы адресуются правому полушарию. Обозначения те же, что на рис. 1 и 3.

Выявленное в обеих сериях исследования сходство функциональной организации корковых областей на основе тета-ритма при тактильном и слуховом внимании указывает на независимость тета-системы от сенсорных характеристик релевантных сигналов. Эти данные согласуются с результатами экспериментов J. Sarnthein и соавт. [1998], в которых было показано, что при удерживание в рабочей памяти эталонных сигналов и ожидании тестовых растет КОГ в диапазоне тета-ритма между фронтальными и париетальными областями независимо от характера сигналов - зрительно-пространственных или вербальных. Авторы связывают рост тета КОГ с поддержанием внимания или когнитивного контроля. Подержание произвольного внимания у младенцев по данным Т.А. Строгановой и соавт. [1998] сопровождается возрастанием мощности тета-ритма на ЭЭГ. Как показали J. Lorenz и соавт. [1992] выраженность тета-колебаний при когнитивной деятельности слабо связана с такими показателями как время реакции и число ошибок и, напротив, коррелирует с длительностью, трудностью задания, необходимостью удерживать внимание.

В нашем исследовании на связь тета-системы с мотивационным компонентом произвольного внимания указывает не только независимость динамики тета КОГ от модальности сигнала, но и преобладание наблюдаемых изменений в лобно-височных и височно-темено-затылочных областях - "зонах преимущественного влияния" лимбических структур [E. Basar et al., 2001]

Выводы

· Произвольное предстимульное модально-специфическое внимание у детей 7-8 лет характеризуется селективным ростом степени синхронизации ЭА в диапазоне альфа-ритма в обоих полушариях головного мозга. Соответствие топографии роста альфа КОГ свойствам релевантного стимула и положительная корреляция этого процесса с успешностью перцептивной деятельности являются свидетельством роли альфа-ритма в избирательной модуляции корковой активности при подготовке к анализу значимой информации.

· В отличие от перестроек ЭЭГ в диапазоне альфа-ритма, характеризующихся высокой степенью модальной специфичности, связанные с антиципаторным вниманием изменения КОГ тета-колебаний не зависят от параметров ожидаемого сигнала. При этом в функциональные объединения на основе тета-ритма включаются височные, лобные и в меньшей степени заднеассоциативные зоны обоих полушарий.

· Сопоставление динамики пространственно-временной организации ЭЭГ в диапазоне альфа- и тета- частот показало, что альфа- и тета- системы мозга имеют разную функциональную организацию и совместно включаются в обеспечение соответственно информационного и мотивационного компонентов селективного произвольного внимания.