Память, внимание, счет, мышление, логика – все это огромная часть человека, построение индивидуальной личности. И хоть головной мозг по физиологическим параметрам, в основном, идентичен у разных людей (схема его работы у каждого человека похожа, а если точнее одинакова), то когнитивная функция головного мозга человека развита индивидуально, имеет свои особенности, интеллектуальные возможности одних людей более высокие, чем у других. Это зависит не только от физиологических параметров, но и от самой личности: насколько человек стремится совершенствоваться в развитии, в улучшении памяти, в стремлении быстрого счета. Все эти упражнения повышают когнитивную функцию головного мозга, если образно выразиться, поднимают его на этап или ступень выше. Это есть некая эволюция, хоть и совсем маленькая, ведь человек стремится к улучшениям, стремится к высоким целям и к достижению этих целей.
Мышление, восприятие информации у каждого человека свое, то есть скорость восприятия, правильность и точность решения поставленной задачи (если говорится о математическом примере, который имеет одно решение) индивидуальны. Можно сказать, что от степени концентрации при решении любой задачи зависит качество ее решения. Если внешние условия будут сильно отвлекать, будут вызывать негативные эмоции, то человек может не справиться с поставленной задачей или справится с ними намного быстрее, но менее качественно. Информация о том, при каких именно внешних условиях наш мозг сможет более качественно обработать информацию, очень важна. Данный фактор можно будет учитывать и применять в обучении детей, научно доказано, что мозг ребенка очень восприимчив к внешним факторам. В данной работе рассматривается, какие именно внешние факторы и каким образом влияют на когнитивную функцию человека.
Целью исследования является выявление количественных показателей биоэлектрической активности головного мозга при решении когнитивных задач в изменяющихся внешних условиях у лиц мужского пола от 18 до 22 лет, установление взаимосвязи электрофизиологических параметров ЭЭГ и психологических характеристик здоровых испытуемых; сравнение информационной энтропии здоровых испытуемых при различных внешних факторов, влияющих на выполнение когнитивных задач. Так же в данной работе сделаны выводы об изменении внимания испытуемых, качества и времени решения когнитивных задач.
Исследование проводилось у пятнадцати здоровых юношей. ЭЭГ записывали монополярно с помощью 16-канального энцефалографа «Энцефалан–131-03», по системе «10-20 %». В процессе записи ЭЭГ испытуемым было предложено решить следующие задачи:
- решение примеров математического характера;
- счет в обратном порядке;
- запоминание нескольких слов с целью их дальнейшего повтора через некоторое время.
Решение задач проводилось при различных внешних факторах:
— спокойствие (полная тишина, концентрация испытуемого на решение поставленных задач);
— благоприятный фактор (решение задач при прослушивании любимой композиции испытуемого);
— раздражающий фактор (решение задач при неприятном и раздражающем внешнем факторе, прослушивание нелюбимой музыки испытуемого).
Для анализа ЭЭГ мы использовали наиболее распространенный метод анализа электрофизиологических сигналов – спектральный анализ [3]. Исследование было выполнено средствами пакета MATLAB. Результаты спектрального анализа ЭЭГ, записанных в центральном отведении, представлены на рисунках 1, 2, 3. Аналогичные результаты ЭЭГ наблюдались у всех испытуемых.
Рисунок 1. Спектральный анализ центральных отведений С4-А2 при спокойном внешнем факторе
Рисунок 2. Спектральный анализ центральных отведений С4-А2 при благоприятном внешнем факторе
Рисунок 3. Спектральный анализ центральных отведений С4-А2 при раздражающем внешнем факторе
Центральное отведение было взято для примера по той причине, что центральные и лобные отведения ярко демонстрируют проявление умственной деятельности и эмоционального состояния человека [2]. Отметим, что при решении когнитивных задач на графиках спектральной плотности (Рисунки 1 — 3) выявлены спектры высоких частот, которые свидетельствуют об активизации бета-ритма. Данный ритм (в диапазоне от четырнадцати до тридцати Герц) регистрируется в состоянии бодрствования, когда человек много и активно думает [1]. Также данный ритм преобладает при чувственном восприятии внешнего мира, при смене эмоций, что также видно на графиках спектральной плотности при введении внешних факторов, как благоприятного, так и раздражающего. Амплитуда бета-ритма возрастает в обоих случаях, и его частотный диапазон увеличивается.
В ходе выполнения исследования для всех испытуемых были получены следующие выводы:
— под воздействием спокойного внешнего фактора из восьми задач, было верно решено четыре, а время решения составило четыре минуты;
— под воздействием благоприятного внешнего фактора из восьми задач, было верно решено шесть, а время решения составило три минуты;
— под воздействием раздражающего внешнего фактора из восьми задач было верно решено три, а время решения составило три с половиной минуты.
Таким образом, можно сделать вывод, что благоприятный фактор положительно влияет, как и на качество решения, так и на скорость решения поставленных задач.
Список литературы:
- Гнездицкий В.В.Обратная задача ЭЭГ и клиническая электроэнцефалография. — Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2000. — 268 с.
- Кропотов Ю.Д.Количественная ЭЭГ, когнитивные вызванные потенциалы человека и нейротерапия. Донецк: Заславский А.Ю., 2010. 512 с.
- Информационные технологии в исследовании когнитивных функций. Кижеватова Е.А.,Омельченко В.П. Фундаментальные исследования. 2015. № 2-17. С. 3768-3772.[schema type=»book» name=»АНАЛИЗ ЭЭГ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ КОГНИТИВНЫХ ЗАДАЧ В ИЗМЕНЯЮЩИХСЯ УСЛОВИЯХ СРЕДЫ» description=»Когнитивная функция головного мозга является одной из ключевых связующих человека и внешнего мира. Она отвечает за логику, мышление, память, обработку информации. Влияние этой функции на показатели электроэнцефалограммы (ЭЭГ) играет огромную роль в изучении когнитивных вызванных потенциалов. В данном исследовании изучалось влияние окружающих внешних факторов, подкрепленных эмоциональным состоянием, на решение поставленной когнитивной задачи, связь результатов ЭЭГ c правильностью и скоростью решения, наличие изменений ритмов на электроэнцефалограмме.» author=»Дунина Нелли Евгеньевна, Мороз Калерия Александровна» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-03-06″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_27.06.2015_06(15)» ebook=»yes» ]