российская академия наук - Институт физиологии им. И.П

Р о с с и й с к а я а к а д е ми я Н а ук
И н с т и т ут Ф и з и о л ог и и и м . И. П . П а в ло в а
_ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ ___ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ ___ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ ___ _ _ _ _ _ _ _ __ _ _ _ _ ___ _
Н а п р а в а х р ук о п и си
АСТАЩЕНКО
А Н Ж Е Л А П А В Л ОВ Н А
У Ч А С Т И Е Л О Б Н О Й , Т Е М Е Н Н О Й И В И СО Ч Н О Й К О РЫ У Ч Е Л О В Е К А В
З А Д А Ч А Х В Н И М А Н И Я И О П О З Н АН И Я Ф РА Г М Е Н Т И РО В А Н Н Ы Х
П РО С Т Ы Х И С Л О Ж Н Ы Х З РИ Т Е Л Ь Н Ы Х С Т И М У Л О В
0 3 . 0 3 . 0 1  ф и з и о ло г и я
АВТОРЕФЕРАТ
д и с с е р т а ц и и н а с ои с к а н и е уч е н о й с т е п е н и
к а н ди д а т а б и ол о ги ч е с к и х н а ук
С а н к т - П ет е р б ур г
2010
2
Р а б о т а в ып о лн е н а в л а б о р а т о ри и ф и з и о л о ги и в ы с ш е й н ер в н ой д е я т е ль н о с т и
И н с т и т ут а ф и з и о л ог и и и м . И. П . П а в ло в а Р А Н
Н а у ч н ый р у к о во д и т е л ь :
д ок т о р би о л оги ч е с к и х н а ук
Ш у ва е в В я ч е с л а в Т и мо фе е в и ч
О фи ц и а л ь н ы е оп п о н е н т ы :
д о к т ор б и ол о ги ч е с к и х н а ук
Д у д к и н К и р и л л Н и к о ла е в и ч
Ин с т и т ут ф и з и ол о ги и и м . И . П . П а в л о в а Р АН
к а н д и д а т би о л о ги ч е с к и х н а ук
Ро жк о в В л ад и ми р П а вл о в и ч
Ин с т и т ут э в о л ю ц и он н ой ф и з и ол о ги и
и би ох и м и и и м . И . М. С еч е н о в а Р А Н
В е д у ща я о р г а н и з ац и я :
С ан к т - П е т е р б ур г с к и й г ос уд а р с т в е н н ы й
ун и в е р с и т е т
З а щ и т а д и с с е р т а ц и и с о с т ои т с я «
»
2 0 10 го д а в _ _ ч а с о в
н а з а с е д а н и и Ди с се р т а ц и о н н о г о С о в е т а п о з а щ и т е д ок т о р с к и х и к а н ди д а т с к и х д и с с е р т а ц и й ( Д 0 0 2 . 0 2 0 . 0 1 ) п р и И н с т и т ут е ф и з и о ло г и и и м . И . П . П а в л о в а Р А Н ( 1 9 9 03 4 , г . С а н к т - П е т е рб ур г , н а б . М а к а р о в а , 6 ) .
С д и с с е р т а ц и е й мо ж н о о з н а к о ми т ь ся в би б ли от е к е Ин с т и т ут а ф и з и ол о ги и
им. И. П. Павлова РАН
А в т о р е ф е р а т р аз о сл а н «_ _ _ » _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 2 0 1 0 г .
У ч е н ы й с ек р е т а р ь Д и с с е р т а ц и о н н о го с о в е т а
д о к т о р б и о л ог и ч е ск и х н а ук
Н . Э . О р д ян
3
О Б Щ А Я Х А РА К Т Е РИ С Т И К А РАБ О Т Ы
А к т у а л ьн о ст ь и с сл е д о в а н и я . В п о в с е д н е в н ой ж и з н и ч ел о в е к у п р и х од и т с я
о б р а б а т ы в а т ь и а н а л и з и р о в а т ь о г р о мн о е к о ли ч е с т в о з ри т е ль н о й и н ф о р м ац и и
р а з н ой с л о жн о с т и . О б ъ е к т ы, н а б лю да е м ы е ч е л о в е к о м , в б о л ь ши н с т в е с л уч а е в
я в л я ю т с я ф р а г м ен т и р о в а н н ы м и , т а к к а к ч а с т о п е р е к р ы т ы д р уг и м и о б ъ е к т ам и ,
с л и в а ю т с я с ф он ом и ли и м е ю т и н ые и с к а ж е н и я . Т а к и м о б р аз о м , п р об л е м а
в н и м ан и я и о п оз н ан и я ф р а г м е н т и р о ва н н ых и з об р а ж е н и й и м е е т в а ж н о е т ео р е т и ч е с к о е и п р ак т и че с к о е з н а ч е н и е . В о с п р и ят и е н е п ол н ых и з об р а ж е н и й с в яз а н о
с р я д о м п р о ц е с с о в в ы с ш е й н е р в н ой д ея т е л ь н о с т и , с р е д и к о т ор ых в а ж н о е м е с т о
з а н и м а е т з ри т е ль н ы й п о и ск . Зр и т е л ь н ы й п ои с к – о дн а и з н а и б о л е е р а з ра б о т а н н ых н а н а с т о ящ и й м о м ен т об л а с т е й и с с л е д о в ан и я з р и т е ль н о го в н и м а н и я
( Ф е л и к м ан , 2 0 0 6; B r o a d b e n t , 1 9 5 7 , 1 9 7 0 ; D u n c a n , 19 89 ; C h e a l , 1 9 9 2 ; W o l f ,
2004).
В с о о т в е т с т ви и с со в р е м е н н ы м и п р е дс т а в л е н и я ми о вн и м а н и и , к а к о с а м о с т о я т е л ь н о м ф и з и ол о г и ч е с к о м п р оц е с с е , и г р а ю щ е м в а ж н е й ш ую р о л ь в ф ун к ц и и к он т р о л я и о рг а н и з а ц и и п о в е д е н и я , м о ж н о г о в ор и т ь о б а з и сн о й р ол и д а н н о г о п р оц е с с а в ф о р м и р о в ан и и лю б ой а д а п т и вн ой д е ят е л ь н о ст и
( Д о р м аш е в ,
1 9 9 5 ; И в а н и ц к и й , 2 0 0 3 ; J oh n s t o n , 1 97 8 ) . С е л е к т и вн о е ( п р ои з в ол ь н о е , н а п р а в л е н н о е ) вн и м ан и е р а с с м а т р и в а е т с я к а к р е з ул ь т а т с п ец и а л ь н о г о о т б ор а с о о т в е т с т в ую щ е й и н ф ор м а ц и и с о дн о в р е ме н н ы м и гн о р и р о в ан и е м др уг о й , к о н к ур и р ую щ е й и н ф о р м а ц и и , к ак п р оц е с с д ли т е ль н о г о уд е р ж а н и я оп р е д е л ен н ых ст и м ул о в и л и «о б р а з о в » в с о з н а н и и , и к а к п р о ц е с с к о н т р ол я н ад д е ят е л ь н о с т ь ю с
э т и ми с т и м ул а м и и л и «о б р а з а м и ».
О д н и м и з н а и б о л ее п л о д от в о р н ых п ут е й и з уч е н и я м е х а н и з м о в в н и м а н и я
я в л я е т с я к о мп л е к сн ы й м е т од а н а л и з а э л е к т р оф и з и о л о ги ч е с к и х , п о в ед е н ч ес к и х
и с о п ут с т в ую щ и х суб ъ е к т и в н ых п о к аз а т е л е й . П о к аз а н о, ч т о в р е а л и з ац и и п р о ц е с с о в в н и м а н и я , з р и т е ль н о г о п ои с к а и р а сп о з н а в а н и я ст и м ул о в с р а з н ой с т е п е н ь ю с л о жн о с т и н е и з м е н н о з а д ей с т в о в а н ы в с е о с н о в н ы е к о р т и к а ль н ы е об л а с т и : з а т ыл о ч н ы е , т е м е н н ы е , ви с о ч н ы е и л о бн ы е ( В е л и ч к о в с к и й , 20 0 6 ) . О д н а к о
о с о б е н н о с т и и м ех а н и з м ы уч а с т и я с оо т в е т с т в ую щ и х з он к ор ы м о з г а д а л ек и от
п о л н ой я сн о с т и . Та к , и с с л е д о в а н и я с и сп о л ь з о в ан и е м ме т о д о в P E T , f M R I п о к а з а л и , чт о в о сп ри я т и е и о п о з н а н и е ф р а г м е н т и р о в ан н ы х и з о бр а ж е н и й п ро и с х од и т
в
л а т е р а ль н о м
эк с т р а с т ри а рн о м
р е ги о н е
( LO C
–
lateral
occipital
c o m p l ex ) , к от о р ый в к л ю ч а е т в с е б я з а д н е ви с о ч н ы е и н и ж н ет е м е н н ы е о б л а с т и
( G e r l a c h , 2 0 0 2 ; F e rb e r , 1 9 9 9 ; S e h a t p ou r , 2 0 0 6 ) . С о п оз н а н и е м ф р а г м е н т и ро в а н -
4
н ых и з о б р а ж ен и й с в я з а н к о мп он е н т В П N c l ( n e ga t i v i t y c l o s u r e ) , р е г и с т р и р у е м ы й б и л ат е р а л ь н о в з а т ы л о ч н о -т е м е н н ых з он ах к о р ы в о б л а с т и 2 4 0 – 40 0 м с
( D o n i ge r , 2 0 0 1 ; K u t a s , 2 0 0 0 ; V i ggi a n o , 1 9 9 8 ) . В р я д е р а б о т п о к аз а н о , ч т о в
и д е н т и ф и к а ц и и ф ра г м е н т и ро в а н н ых и з об р а ж е н и й , в е д ущ а я р о л ь п ри н а д л е ж и т
л о б н ы м о б л а с т я м ( М а ч и н ск а я , 2 0 0 3 ; Ф а р б е р , 2 0 0 8 ; C o he n , 1 9 9 2 ) . С ущ е с т в ую т
д а н н ы е , в к о т о р ых о т м е ч е н о , чт о в ли ян и я в н и м а н и я и о п о з н ан и я ф р а г м е н т и р о в а н н ых и з об р а ж е н и й п р о я в л яю т с я т а к ж е в п о з дн е м п о з и т и в н о м к о м п л ек с е
( LP C и л и l a t e po s i t i v e c o m pl ex ) , в о б ла с т и 5 50 – 6 5 0 м с ( Ф а р б е р , 2 0 0 8; S h he n d a n , K u t a s , 19 9 8 ) .
У т о ч н ен и е р о л и и с т е п е н и уч а с т и я о с н о в н ых к о р т и к а л ь н ых о т д е л о в м оз г а
ч е л о в е к а м о ж е т в н е с т и в к л ад в п он и м а н и е с л о жн о г о и д о с и х п о р н е д о с т ат о ч н о я с н о г о м ех а н и з м а з ри т е ль н о г о в н и м ан и я. И з уч е н и е ф и з и о л о ги ч е с к и х и
п с и х оф и з и о л о ги ч ес к и х
м ех а н и з м о в
п р о и з в ол ь н о г о
в н и м ан и я
и
оп о з н а н и я
ф р а г м е н т и р о в ан н ых з ри т е л ь н ых ст и мул о в р а з н о й с л о ж н о с т и я в л я е т с я н е об х о д и м ы м з в е н о м в п о н и м ан и и с т р ук т ур н о - ф ун к ц и он а л ь н ы х о с н о в к о гн и т и в н ых
п р оц е с с о в и п р ои з в о л ь н о й д е я т е л ь н ос т и ч е л о в е к а .
Ц е л ь и з ад а ч и и сс л е д о в а н и я . И з уч и т ь о с о б е н н о с т и уч а с т и я л о бн ой , т е м е н н ой и ви с о ч н ой к ор ы у ч е л о в е к а в з а д а ч а х вн и м ан и я , п о и ск а и оп оз н а н и я
ф р а г м е н т и р о в ан н ых п р о ст ых и с л о жн ы х з ри т е ль н ых с т и м ул о в .
Д л я д о ст и же н и я ц е л и б ы л и п о ст а в ле н ы с л е д у ю щ и е з а д а ч и :
1 . И з уч и т ь в ли я н и е ф р а г м е н т а ц и и н а п а р а м е т р ы э ф ф е к т и вн о с т и з р и т е л ь н о г о п ои с к а ( с к о ро с т ь с ен с о м о т о рн ой р е а к ц и и , к о ли ч е с т в о о ши б о чн ых оп о з н ан и й ) .
2 . П р о а н а ли з и р о в ат ь В П ч е л о в е к а в р а з ли ч н ых об л а с т ях к о р ы (з а т ы л о ч н о й , т е м е н н ой , в и с о ч н о й и л об н о й ) в о т в е т н а п р е дъ яв л е н и е ц е л ых и а н а л о г и ч н ых ф р а г м е н т и р о в а н н ых з ри т е л ь н ы х ст и м ул о в р а з н ой с л о жн о с т и .
3 . П р о в е с т и с р а в н и т е ль н ый а н а ли з п о з дн и х к о м п о н ен т В П ч е л о в е к а , з а р е г и с т ри р о в ан н ых в о с н о в н ых з он ах к о р ы , в о т в ет н а п р е д ъ я вл е н и е ц е л ог о и
ф р а г м е н т и р о в ан н ог о
ц е л е в о г о з ри т е л ь н ог о с т и м ул а с р а з н ой с л о ж н ос т ь ю
о к р уж е н и я .
4 . П р о в е с т и к ор р ел я ц и он н ый а н а ли з в ы з в а н н ых п от е н ц и а л о в в р а з ли ч н ых
о т д е л ах к о р ы м оз га ч е л о в е к а , п р и в ы п о лн е н и и з а д а н и й н а в н и м ан и е и оп оз н а н и е р аз л и ч н ых ур о в н е й с л о жн о с т и .
Н а у ч н а я н ов и зн а . В р а б о т е в з а д а ч ах в н и м а н и я и с е л ек ц и и ф р а г м ен т и р о в а н н ых п р о с т ых и с л о ж н ых з ри т е ль н ы х с т и м ул о в д е т а л ь н о и с с л е д о в а н ы т о п о -
5
г р а ф и ч е с к и е и в р е м е н н ы е х а р а к т е ри с т и к и в ы з в ан н о й эл е к т ри ч е с к ой а к т и в н о с т и к о р ы м оз г а ч е л о в е к а . В п е р в ы е п о л уч е н ы д а н н ы е би о э л ек т ри ч е с к ой ак т и в н о с т и м оз г а п р и и з м е н е н и и ур о в н е й вн и м ан и я и о п о з н а н и я . П ри м е н ен и е м ул ь т и в а ри а т и в н ых м ет о д о в д ля о ц ен к и В П п о з в о ли л о в ыя в и т ь н о в ы е д ан н ы е о
в л и ян и и н а м е х а н и з м в н и м а н и я т ак и х п а р а м е т р о в к ак : сл о ж н о ст ь з р и т е л ь н о г о
и з об р а ж е н и я , ф р а гм е н т а ц и я , ви д з ри т е л ь н о г о п ои с к а , о г р а н и ч е н и е в р е м е н и
в о с п р и я т и я . Из уч е н а т оп о г р а ф и я р а сп р е д е л е н и я эл е к т ри ч е с к о й а к т и вн о с т и п о
с к а л ь п у ч е л о в е к а , п р и о п о з н а н и и ц е ло с т н ых и ф р а г м е н т и р о в а н н ых з ри т е л ь н ых
с т и м ул о в р а з н о й с л о ж н о ст и . В ы я в л ен ы о с о б ен н о ст и уч а с т и я л о бн ой к о ры в
з а д а ч а х вн и м ан и я и о п о з н а н и я ф ра г м е н т и ро в а н н о г о ц е л е в о г о з р и т е л ь н ог о
с т и м ул а с р а з н о й сл о ж н о ст ь ю п о и ск ов о й с и т уа ц и и .
П о л о же н и я , в ы н ос и м ы е н а з а щи т у .
1 . В з а д а ч а х в н и м а н и я и о п оз н а н и я з ри т е ль н ых с т и м ул о в н е п о лн о т а к о н т ур а и з об р а ж е н и я ( ф р а г м е н т а ц и я ) с оз да е т д о п ол н и т е ль н ы е т р уд н о с т и п ри о п о з н ан и и , и , п р е д п о ло ж и т е ль н о , сп о с о бс т в уе т п о с л е д о в а т е л ь н ой з ри т е ль н ой п е реработке элементов изображения.
2 . М ех а н и з м ы в н и м а н и я и оп оз н ан и я и з о б р а ж е н и й р аз н о й с л о жн о с т и т е с н о с в яз а н ы с и з м е н е н и е м п а р а м е т р о в к о мп о н ен т а В П Р 30 0 . Н а п р а в л ен и е и з м е н е н и й в с о п о с т а в ле н н ых в ы з в ан н ых п о т ен ц и а л ах , п ри в ы я в л е н и и и оп о з н а н и и
ф р а г м е н т и р о в ан н ых и з об р а ж е н и й р аз н о й с л ож н о ст и а н а л о г и чн о н ап р а в л е н и ю
и з м ен е н и й в В П , п р и оп оз н ан и и ц е л ых и з о б р а ж ен и й .
3 . П о л уч е н н ы е н ам и д а н н ы е , п оз в ол я ю т п р е дп о л о жи т ь , ч т о вн и м а н и е и
о п оз н ан и е п ро с т ых ф р а г м е н т и ро в а н н ы х с т и м ул о в х а р ак т е р и з уе т с я н а и б о л ь ш е й
в о в л е ч е н н о с т ь ю з а т ы л о ч н о -т е м е н н ой и з а т ы л о чн о - в и с о ч н о й з ри т ел ь н ых си с т е м . П р и в ы я в л е н и и и о п оз н ан и и с ло ж н ых ф р а г м е н т и ро в а н н ых с т и м ул о в в о з р а с т а е т в о в л е ч е н н о с т ь ф ро н т а л ь н ой к о р ы в с и с т е м е з ри т е ль н о г о в н и м а н и я у
человека.
Т е о р ет и ч е с к а я и п р ак т и ч е с к а я з н ач и м о с т ь р а б от ы . П р о в е д е н н ый в р аб о т е э к с п е ри м е н т ал ь н ый а н а ли з уч а с т и я о с н о в н ых к о р т и к а ль н ых от д е л о в м о з г а в з а д а ч а х в ы я в ле н и я и о п оз н а н и я ф р а г м е н т и р о в ан н ых и ц е л о с т н ых и з об р а ж е н и й п оз в о ли л ут о ч н и т ь н е й ро ф и з и о л о г и ч е с к и е м е х ан и з м ы эт и х п р оц е с с о в в
з а в и с и м о ст и от ур о в н я с л о жн о с т и з ад а ч и . П р о в е д е н н о е и с с л е д о в а н и е н о с и т ,
ф ун д а м е н т а л ь н ый х а р а к т е р , т ак к а к н а п р а в л е н о н а вы я с н е н и е м е х а н и з м о в
п р ои з в ол ь н о г о в н и м а н и я и з ри т е ль н ог о о п о з н а н и я . Р е з ул ь т а т ы р а б о т ы мо г ут
п р е д с т а в л ят ь и н т ер е с д л я с п ец и а ли ст о в м н о г и х п р о ф и л е й : п с и х о ф и з и о л ог о в ,
6
н е й р оф и з и о л о го в , н е в р о п ат о л о г о в, п с и х и а т р о в , н ей р оби о л о го в . И с с л е д о ва н и е
р а с ш и р я е т п р е д с т ав л е н и е о с и с т е м е в н и м ан и я у ч е л о в е к а , п о э т о м у м а т е р и а л ы
р а б о т ы м о г ут б ы т ь и с п о ль з о в а н ы в п р е п о д а в а е м ы х в ме д и ц и н с к и х , п е д а го г и ч е с к и х В У З -х и ун и в е р си т е т ах л е к ц и о н н ых к ур с а х и п р а к т и ч е с к и х з а н ят и ях
«Ф и з и о л о ги я в ы с ше й н е р вн ой д е ят е ль н о ст и ч е л о в е к а и ж и в о т н ых », «Ф и з и о л о г и я ц е н т р а л ь н ой н е р в н о й си с т е м ы ».
А п р о ба ц и я р а б оты . М а т е р и а л ы ди сс е р т а ц и он н ой р а б от ы п р е д с т а в л ен ы н а
4 - о м М е ж д ун а р о д н о м м е ж д и с ц и п л и н ар н о м к о н г р е с с е «Н е й р о н а ук а д л я ме д и ц и н ы и п си х о л о ги и » ( С уд а к , К р ы м , У к р а и н а , 1 0 – 2 0 и ю н я 2 0 0 8 г . ) , н а н а уч н о п р а к т и ч е с к ой к он ф е р е н ц и и м о л од ых уч е н ы х «А к т уа л ь н ы е в о п р о с ы к л и н и ч е с к о й и э к сп е р и м ен т а л ь н ой м е д и ц и н ы». ( С п б М А П О , 2 0 08 ) , н а 3 м е ж д ун а р о д н ой
к о н ф е р е н ц и и м о л од ы х уч е н ы х «П с и х о л о г и я – н а ук а б уд ущ е г о » ( М о с к в а , 5 – 7
н о я б ря 2 0 0 9 ) .
П у б л и к ац и и . П о м а т е р и а л а м п р о в е де н н ых и с с л е д о в ан и й о п уб л и к о в а н о 9
п е ч а т н ых р а б о т , и з н и х 3 с т ат ь и и з п ер е ч н я ж ур н а л о в В А К .
О б ъ е м и с т р ук т ур а д и с с е р т ац и и . Д и с с е р т а ц и я с о с т ои т и з с л е д ую щ и х
р а з д е л о в : в в е д е н и е , о бз о р ли т е р а т ур ы , м а т е р и а л о в и м ет о д о в и с с л е до в а н и я, 5
р а з д е л о в р ез ул ь т а т о в и с с л е д о в а н и я и и х об с уж д е н и я , вы в о д ы , с п и с о к л и т е р а т ур ы , п р и л о ж ен и я. М а т е р и а л и з л о ж ен н а 1 4 9 ст р а н и ц ах м а ши н о п и с н о г о т е к с т а , с о д е р ж и т 3 3 ри с ун к а , 4 т а б л и ц ы . Б и б л и о гр а ф и я в к лю ч а е т 2 1 0 и с т о ч н и к о в .
В т о м ч и с л е 9 0 от еч е с т в е н н ых и 1 2 0 и н о ст р а н н ых .
М А Т Е РИ А Л Ы И М Е Т О Д Ы И С С Л Е Д О В АН И Я
Р а б о т а п р о во ди л а с ь н а б а з е л а б о р а т о р и и ф и з и о л о ги и в ы с ш е й н е р в н ой д е я т е л ь н о с т и и н с т и т ут а ф и з и о л ог и и и м. И . П . П а в л о в а Р А Н . В и с с л е д о в а н и ях
п р и н ял и уч а с т и е 5 7 з д о р о в ых и с п ыт уе м ы х ( с т уд е н т о в в уз о в , а с п и р а н т о в и с о т р уд н и к о в и н ст и т ут а ) , с р е д н и й в о з р ас т 2 2 ± 3 г о д а , с н ор м а л ь н ы м з р ен и е м .
Э к с п ер и м е н т а л ьн ы е п р оц е д ур ы . В д а н н о й р а б о т е и с п о л ь з о в а л а с ь х ор о ш о и з в е с т н а я м е т о д и к а з ри т е ль н ог о п о и ск а ( B r o a d b e n t , 1 9 7 0 ; D u n c a n , 19 8 9 ;
C h e a l , 1 99 2 ; W ol f , 2 0 0 4 ; Ф е л и к м а н , 2 0 0 6 ) .
С л о жн о с т ь с е л е к ц и и з р и т е л ь н о г о
о б ъ е к т а м о ж е т х а р а к т е ри з о в ат ь с я ра з л и чн ы м и п а р а м е т р а м и , т ак и ми к ак с т е п е н ь с л о ж н о с т и с ам о г о и з о б р а ж е н и я , т а к и с л о жн о с т ь ю п о и ск о в ой с и т уа ц и и ,
к о т ор а я м о ж е т б ыт ь о п р е д е л ен а о с об е н н о с т я м и о т вл е к а ю щ и х э л е м е н т о в ( и л и
д и с т р ак т о р а ми ) . Та к и м о б р аз о м , в н а ш и х и с с л е д о в а н и ях и с п ыт уе м ы е с о в е р ш а л и з ри т е л ь н ый п о и с к р а з н о г о ур о в н я с л о ж н о с т и .
7
П р о в е д е н о т р и с е р и и о п ыт о в . В п е р во й с е р и и о п ыт о в п р о и з в о ди ли а н а л и з
в р е м е н и с е н с о м о т ор н ой р е а к ц и и и к ол и ч е с т в а о ш и б о ч н ы х оп оз н ан и й з ри т е л ь н ых с т и м ул о в , п р и п р е д ъ я в л е н и и и з об р а ж е н и й р аз н о й сл о ж н о ст и и ф р а г м е н т а ц и и . В э к сп е р и м е н т ах п ри н ял и уч а с т и е 1 8 и с п ыт у е м ы х . В о вт о р ой с е р и и
о п ы т о в п р о в е д е н ср а в н и т е л ь н ы й ан а ли з с к а ль п о в ых в ы з в а н н ых п о т ен ц и а л о в , в
з а д а ч а х н а в ы я в л ен и е и оп оз н ан и е н е ф р а г м е н т и р о в а н н о г о и ф р а г м е н т и ров а н н о г о к он т ур н о г о з р и т е ль н о г о с т и м ул а р а з н ой с л о жн о с т и . В о п ыт ах п р и н я л и
уч а с т и е 2 3 и с п ы т уе м ы х . В т р е т ь е й эк с п е ри м е н т а ль н о й с е р и и ус т а н о в л е н ы с о о т н ош е н и я п а р а м е т р о в в ыз в а н н ых п от е н ц и а л о в ( В П ) в о с н о в н ых от д е л ах к о ры
м о з г а ч е л о в е к а в з а д а ч а х в н и м а н и я и оп оз н ан и я ц е ло с т н о го и ф р а г м е н т и р о в а н н о г о ц е л е в о г о з р и т е ль н о г о ст и м ул а с р а з н о й с л о жн ос т ь ю п ои с к о в о й с и т уа ц и и . В э к с п е ри м е н т а х п ри н я ли уч а с т и е 1 6 и с п ыт уе м ы х .
С т и м у л ы . В с е р и и «В ы я в л е н и е и о п оз н ан и е н е ф р а гм е н т и р о в а н н о г о и
ф р а г м е н т и р о в ан н ог о к он т ур н о г о з ри т е л ь н о г о с т и м ул а р а з н ой с л о жн о с т и » и с п ы т уе м ы м п р е д ъ я в л я л о с ь 2 0 з н ак о м ых к о н т ур н ы х и з о бр а ж е н и й ( ч е р н ы е к о н т ур н ы е ф и г ур ы н а б е л о м ф о н е ) : 1 0 п р о с т ых – г е о м е т р и ч е с к и е ф и г ур ы и 1 0
с л о ж н ых – к а р т и н к и жи в о т н ых . И с п ыт уе м о г о п е р е д к а жд ы м з а д ан и е м п р о си л и
з а п о мн и т ь 1 з р и т ел ь н о е и з о б р а ж ен и е , ус л о в н о о б оз н ач е н н о е к а к «ц е л е в о й »
с т и м ул . И з о б р а ж е н и я п р е д ъ я вл я ли с ь в п а р е в ц е н т р е эк р а н а м о н и т о р а к о мп ь ю т е р а . Ц е л е в о й з ри т е л ь н ый с т и м ул п о яв л я л с я ли б о сп р а ва , л и бо с л е в а п о от н о ш е н и ю к о т в л ек а ю щ е м у и з о б р а ж е н и ю . Из уч а л и с ь в и д ы з ри т е ль н о г о п о и с к а
ц е л о с т н ых и ф р а гм е н т и р о в а н н ых , п р о с т ых и с л о жн ых з ри т е ль н ых с т и мул о в .
И з уч а л и с ь 4 ви д а п о и ск а : 1 – п ои с к п р о с т ог о ц е л о г о и з об р а ж е н и я в п ар е с
д р уг и м п р о с т ы м и з о б р а ж е н и е м ; 2 – п о и с к п р о с т о г о ф р аг м е н т и р о в а н н о г о и з о б р а ж е н и я в п а р е с д р уг и м и з о б р а ж ен и е м ф р а г м ен т и р ов а н н о г о п р о ст о г о з р и т е л ь н о г о с т и м ул а ; 3 – п ои с к с л о жн о г о ц ел о г о и з о б р аж е н и я в п а р е с д руг и м
с л о ж н ы м ц е л ы м и з о б р а ж е н и е м ; 4 – п о и с к с л о жн о г о ф р а г м е н т и р о в а н н о г о ст и м ул а в п а р е с о с л о ж н ы м ф р а г м е н т и р ов а н н ы м з р и т е ль н ым с т и м ул о м ( р и с . 1 ) .
Рис. 1. Примеры предъявляемых
стимулов в ситуациях поиска 1 – 4.
8
З н а ч е н и е ф р а г м е н т а ц и и ф и г ур б ы л о вы в е р е н о эк с п е ри м е н т а ль н о и в ус л о в и ях д еф и ц и т а в р ем е н и с о с т а ви л о 50% ( п р оц е н т о т н о с и т е л ь н о в е ли ч и н ы п о л н о г о к он т ур а ) . В е р о я т н о с т ь п оя в л е н и я ц е л е в о г о ст и м ул а с о с т а в л я л а 0 , 5 . У г л о в о е р а с с т о я н и е и з о б р а ж е н и я , п ри р ас с т о я н и и о т и с п ыт уе м о г о д о э к р ан а мо н и т о р а 7 0 с м , с о с т а вл я л о о к ол о 1 3 × 5 уг л о в ы х г р а д ус а , р а з р е ш е н и е эк р а н а м о н и т о р а б ыл о 1 28 0 × 1 0 2 4 . В р е м я эк с п о з и ц и и ст и м ул а с о с т а в л я л о 30 0 м с , м е ж с т и м ул ь н ы й и н т е р в а л – 1 0 0 0 - 2 0 0 0 м с . И с п ы т уе м ы е п р и об н а р уж е н и и ц е л и
д о л ж н ы б ы л и к ак м о ж н о б ы ст р е е н аж и м а т ь н а к л а в и шу к о м п ь ю т е р а . З а о п ыт
п р е д ъ я вл я л о сь п о 4 0 с т и м ул о в д л я к аж д о й и з 4 эк с п е ри м е н т а л ь н ых с е с с и й .
В э к с п е р и м е н т а л ь н о й с е ри и « В ы я в л е н и е и оп оз н ан и е н е ф р а г м е н т и ро в а н н о г о и ф р а г м е н т и р о в а н н ог о ц е л е в о го з р и т е л ь н о г о с т и м ул а с р а з н о й с л ож н о с т ь ю п ои с к о в ой с и т уа ц и и » п р и м е н ен а м о д е р н и з и р о в а н н а я к о мп ь ю т е рн а я в е р с и я т е с т -п р о г р а м мы , р а з р а б от а н н о й в л а б о р а т о ри и В Н Д и н ст и т ут а ф и з и о л ог и и
и м . И . П . П а в л о в а Р А Н Б а р а н о в ы м - К р ы л о в ы м И . Н . ( Б а р а н о в - К р ы ло в , Ш ув а е в ,
2 0 0 3 ; 2 0 0 6 ; Б а р а н о в - К р ы л о в , 2 0 0 7; 2 0 0 8 ) . Эк с п е ри м е н т а л ь н ы е ус л о в и я б ы л и
а н а л о г и чн ы п р е д ыд ущ е й с е р и и . Из уч а л и с ь ви д ы з ри т е ль н ог о п ои с к а п р и р а з н о м х а р ак т е р е ц ел и и д и ст р а к т о р ов ( о т в л е к аю щ и х з р и т е ль н ых с т и м ул о в ) в
м а т р и ц е и з 3 × 3 э л е м е н т о в . В к а ч е с т в е ц е л е в ы х б ы ли с и м в о л ы « S » и «Т », а в
к а ч е с т в е д и с т р а к т о р о в – си м в о л ы «R » и «8 » с х о дн ы е с ц е л ь ю «S », н о о т л и ч н ы е о т с и м в о л а «Т ». И з уч а л и с ь 5 ви до в п ои с к а : 1 – с и мв о л а «S » в с л уч а й н о м
м е с т е п ус т о й м а т р и ц ы; 2 – с и м в о л а «Т », о т л и ч н о го о т д и с т р ак т о ро в ; 3 - с и м в о л а «S » в с л уч а й н о м м е с т е м а т р и ц ы , с х од н ог о с ди с т р ак т о р а ми ; 4 – ф р а гм е н т и р о в ан н о г о с и м в ол а «Т », о т л и ч н о г о о т ф р а г м е н т и р о в ан н ых д и ст р а к т о р о в ; 5 ф р а г м е н т и р о в ан н ог о с и м в о л а « S » в с л уч а й н о м м е с т е м а т р и ц ы , сх од н ог о с
ф р а г м е н т и р о в ан н ым и ди с т р а к т о р а м и ( р и с . 2 ) .
Рис. 2. Примеры предъявляемых
стимулов в соответствующих
ситуациях зрительного поиска (1 – 5).
В р а б о т е р а с с м а т р и в а л и ф р а г м е н т и ро в а н н о е и з об р а ж е н и е к ак ц е л о с т н ое
и з об р а ж е н и е в ус л о в и ях п о м ех и – н е п р оз р а чн о й п е рф о р и ро в а н н о й м а с к и , в
о т в е р с т и ях к о т ор ой ви дн ы т ол ь к о о т д е л ь н ы е ф р а г м е н т ы . Н е п р оз р а ч н а я ч а с т ь
9
м а с к и с о в п а д а е т п о я р к о с т и и ц в е т у с ф о н о м , в с л е д с т ви е ч е г о м а с к а н е в и д н а .
Т о л щ и н а к о н т ур а и з об р а ж е н и й 7 - 9 п и к с е л е й . В н а ш е м и с с л е д о в а н и и ур о в е н ь
ф р а г м е н т ац и и ф и гур б ы л в ы в е р е н э к с п е ри м е н т а ль н о и в ус л о в и я х д е ф и ц и т а
в р е м е н и с о с т а в и л 4 0 % о т н о с и т е ль н о в е л и ч и н ы п ол н ого к о н т ур а . В е р о я т н о с т ь
п о я в л ен и я ц е л е в о го с т и м ул а с о с т а в л я л а 0 , 5 . И сп ы т уе м ы е п р и о бн а р уж е н и и
ц е л и д о л жн ы б ы ли к а к м о жн о б ы с т р е е н а ж и м а т ь н а к л ав и ш у к о м п ь ю т е р а . У г л о в о е р а с с т о ян и е м а т р и ц ы , п ри р а с с т о я н и и от и с п ыт уе м о г о 7 0 с м , с о с т а вл я л о
о к о л о 6 × 6 уг л о в ы х г р а д ус а . В р е м я э к с п оз и ц и и с т и м ул а с о с т а в л я л о 3 0 0 м с ,
м е ж с т и м ул ь н ы й и н т е р в а л – 1 0 0 0 - 2 00 0 м с . З а о п ы т п р ед ъ я в л ял о с ь п о 4 0 с т и м ул о в д л я к а ж д ой и з 5 эк с п е ри м е н т ал ь н ых с е с с и й .
Ре г и с т р а ц и я в ы зв а н н о й ак т и вн о ст и . Э л е к т р и ч е с к ую а к т и в н о ст ь м оз г а
р е г и с т ри р о в а ли м он о п о л я рн о от к о жи г ол о в ы и с п ы т уе м ы х х л о р с е р е б р ян ы м и
э л е к т ро д а м и . Ан а ли з и р о в а ли с ь м он оп о л я рн ы е в ы з в а н н ы е п о т е н ц и а л ы ( ВП ) в
л о б н ых , т е м е н н ых , в и с о ч н ых и з ат ы ло ч н ых о т в е д ен и ях ( F 3 , F 4 , P 3 , P 4 , T 5 , T 6 ,
O 1 , O 2 ) , п о м е ж д ун а р о дн о й си с т е м е « 1 0 - 2 0 », о т н о с и т е ль н о об ъ е ди н ен н ых у ш н ых э л е к т р о д о в . С о п р от и в л ен и е э л ек т р о д о в н е п р е в ы ша л о 1 0 к О м . Ч а с т от н а я
х а р а к т е ри с т и к а ус и ли т е л я о г р ан и чи ва л а с ь д и ап а з о н о м 0 . 1 - 3 0 Г ц . Пр о г ра м м а
п о з во л я л а д е л ат ь а в т о м а т и ч е с к о е уд а л е н и е о к ул о г р а ф и ч е с к и х а р т е ф ак т о в.
У с р е д н е н и е В П п р о и з в о ди л о с ь д л я к а ж д ой с е с с и и , а з а т е м д е л а л о сь о б щ е е
ус р е д н е н и е п о и сп ы т уе м ы м . Э к с п е р и м е н т а ль н а я ус т а н о в к а с о с т о ял а и з 2 1 –
к а н а л ь н ог о э л е к т ро э н ц е ф а л о г р а ф а «М и ц а р - 2 0 1 » и в о с ь м и р а з р я дн о г о АЦ П с
ч а с т о т о й д и с к р е т и з а ц и и 25 0 Г ц , п одк л ю ч ен н ых к п ор т а т и в н о м у к о м п ь ю т е р у
«R o v e r B o o k V o ya g e r E 4 1 0 L( B ) », ( к о м п ь ю т е р 1 ) . С т и м ул ь н ы е и з о бр а ж е н и я
п р е д ъ я вл я л и с ь н а э к р а н е м о н и т о р а к о м п ь ю т е р а IB M P C ( к о м п ь ю т е р 2 ) , с о е д и н е н н о г о с п о р т ат и в н ы м к о м п ь ю т е р ом 1 . К о м п ь ю т е р 1 уп р а в л я л с я п р о г р а м м о й
«W i n E E G », р а з р а б о т а н н о й в И н с т и т ут е М о з г а ч е л о в ек а Р А Н . С п о м о щь ю к о м п ь ю т е р а 2 о с ущ е с т в л я л а с ь з ри т е ль н ая с т и м ул я ц и я и р е г и с т р ац и я р е а к ц и й и с п ы т уе м о г о . Э п о х а а н а л и з а Э Э Г – 1 2 0 0 м с . В п о л уч е н н ы х В П н е н а б л ю д а л о сь
а с и м м е т р и и , п о эт ом у в р а б о т е п р и в ед е н ы д а н н ы е п о о бъ е д и н е н н ы м о т в е д е н и я м : F 3 - F 4 , P 3 - P 4, T5 - T 6 , O 1 - O 2 .
О б р а бот к а д ан н ых . Д а н н ы е п о с л е ус р е д н е н и я и м п о р т и р о в а ли с ь в п ак е т
S T A T G R AP H IC S P l u s 5 . 1 д л я п о сл е дую щ е й о б р а б о т к и . П р о г р а м м н о и з м ер я л и
а м п л и т уд у и л а т е н т н ый п е ри о д о сн ов н ых к о мп он е н т о в в ы з в а н н ых п от е н ц и а л о в . С т а т и с т и ч е с к ую о б р а б о т к у д а н н ых п р о в о ди ли в п р о г р а м м е S T A T IS T IC A
6 , 0 и S T A T G R A P HIC S P l u s 5 .1 . С р а вн е н и е д о с т о в е рн о ст и п о к аз а т е л ей п ро и з -
10
в о д и л о сь с п о м о щь ю : п а р а м е т ри ч е с к о г о к р и т е р и я Т – к р и т е р и я С т ь ю д ен т а и
н е п а р а м е т ри ч е с к о го к р и т е р и я В и л к ок с о н а . Д л я в ы я вл е н и я вз а и м о с в яз и п е р е м е н н ых и сп о ль з о ва л и р е г р е с с и о н н ый и
к о р р е л яц и о н н ый а н а л и з д ан н ых . Д л я
в ы я в л е н и я с т е п ен и в ли ян и я о т д е ль н ых ф ак т о ро в н а п о л уч е н н ы е р е з ул ь т а т ы
э к с п е ри м е н т а л ь н ый с е р и й и сп о л ь з о в а л с я д и с п е р с и он н ы й о д н оф а к т о рн ы й а н а л и з ( o n e - w a y A N O V A ) . Д л я к а ж д ог о п р о в е д ен н о г о с т а т и с т и ч е с к о г о м е т о д а
а н а л и з а п о л уч е н н ы х д а н н ых ук а з ы в а л а с ь т о ч н а я в е л и чи н а р - з н а ч е н и я .
О С Н О В Н Ы Е РЕ З У Л Ь Т А Т Ы И С С Л Е Д О В А Н И Я И И Х О Б С УЖ Д Е Н И Е
А н а л и з с е н с о м от о р н ой р е ак ц и и ч е л о в е к а н а п р ед ъ я в л е н и е п р о ст ых и
с л о жн ы х з р и т е л ьн ы х ст и м у ло в . Ч т о б ы о ц ен и т ь о с обе н н о с т и в ли ян и я ф р а г м е н т а ц и и н а о с ущ е с т в л е н и е м ех а н и з ма в н и м ан и я и в о сп р и я т и я , а н а ли з и ров а л и
в р е м я р е а к ц и и и п а р а м е т р ы к о м п о н е н т о в в ы з в ан н ых п о т ен ц и а л о в п р и о с ущ е с т в л е н и и з р и т е ль н ог о п ои с к а к а к ф р а г м е н т и р о в ан н ых , т ак и а н а л о ги чн ых
н е ф р а г м ен т и р о в ан н ых з р и т е л ь н ых с т и м ул о в . П о к а з а т е л и эф ф е к т и в н о ст и п о и с к а ( в р е м я р е а к ц и и и к о ли ч е с т в о ош и б о чн ых о п оз н а н и й ) с ущ е с т в е н н о ме н я ю т с я , п ри в ып о лн е н и и з а д а н и й н а в н и м а н и е и о п оз н а н и е ф р а г м е н т и р о в ан н ых
с т и м ул о в , - н а б л ю д а л о с ь д о ст о в е р н ое ув е л и ч е н и е э т и х п о к аз а т е л ей п о с р ав н е н и ю с п ок а з ат е л я ми а н а л о ги чн о г о п ои с к а ц е л ых с т и м ул о в ( р и с . 3 ) . П р о в ед е н н ы й д и с п е р с и о н н ый а н ал и з , в ы я ви л в ы с о к ую з н а ч и м о ст ь ф а к т о р а «В и д п о и с к а » д л я в р е м е н и р е а к ц и и [ F = 3 . 8 8 , p < 0 . 0 0 1] с е р и и «В ы я в л е н и е и оп оз н а н и е
н е ф р а г м е н т и ро в а н н о г о и ф р а г м ен т и ро в а н н о го к он т ур н о г о з р и т е л ь н о г о с т и м ул а р а з н ой с л о ж н о с т и ».
И [ F = 4 , 5 5 , p < 0 . 0 0 5 ] - д л я в р е ме н и р е а к ц и и и сп ыт уе -
м ы х , [ F = 4 , 5 5 , p = 0 . 0 0 0 0 1] - к о ли ч е с т ва о ш и б о ч н ых оп оз н а н и й в с е р и и «В ы я в л е н и е и оп оз н ан и е н е ф р а г м е н т и р о ва н н о го и ф р а г м е н т и р о в ан н о г о ц е л ев о г о
з р и т е л ь н о го с т и м ул а с р а з н о й с л о жн о с т ь ю п ои с к о в ой с и т уа ц и и ». В ы п о л н е н и е
з а д а н и й с 1 п о 4 дл я с е р и и «В ы я в л е н и е и оп о з н ан и е н еф р а г м е н т и р о в ан н ог о и
ф р а г м е н т и р о в ан н ог о к о н т ур н о г о з ри т е л ь н ог о с т и м ул а р а з н ой с л о жн о с т и » и с 1
п о 5 д л я с е р и и «В ы я в л е н и е и оп оз н ан и е н е ф р а г м е н т и ро в а н н о го и ф р а г м ен т и р о в а н н ог о ц е л е в о го з ри т е ль н о г о ст и м ул а с р а з н о й с л ож н о с т ь ю п ои с к о в ой с и т уа ц и и » с о п р о в о жд а е т с я д о с т о в е рн ым ув е л и ч е н и е м в р е м е н и с е н с о м о т о рн о й
р е а к ц и и и сп ы т уе м ы х , п р и ув е л и ч е н и и с л о жн о с т и з а да н и я и ф р а г м ен т ац и и
с т и м ул о в .
11
Рис. 3. Р а з л и ч и я в р ем е н и р е а к ц и и ( м с ) , п ри о сущ е с т в л е н и и з ри т е ль н ог о п о и ск а
ц е л ых и ф р а г м ен т и р о в а н н ых с т и м ул о в ( 3 А ) : д л я с е р и и «В ы я в л е н и е и о п оз н а н и е н е ф р а г м е н т и р ов а н н о г о
и ф р а г м ен т и р о в а н н о г о к о н т ур н о г о з ри т е ль н ог о с т и м ул а р а з н о й с ло ж н о ст и » ( р и с ун о к с л е в а ) ; д л я с е р и и
«В ы я в л е н и е и оп о з н а н и е
н е ф р а г м е н т и ро в а н н о г о и
ф р а г м е н т и р о в ан н ог о ц е л е в о г о з ри т е л ь н о г о ст и м ул а с
р а з н ой с л о жн о ст ь ю п ои с к о в о й с и т уа ц и и » ( р и с ун о к
с п р а в а ) . Р е г р е с с и он н ы е
связи между видами зрит е л ь н о г о п ои с к а и в р е м е н е м
р е а к ц и и ( 3 Б ) , ( r = 0 .9 ,
р < 0 . 0 0 3 ) – ( ри с ун о к в в е р х у) ; ( r = 0 . 7 , р < 0 , 0 5 ) – д л я с
( р и с ун о к в н и з у) .
М о ж н о п р е дп о ло жи т ь , ч т о : и с п ыт уе м ы е т р а т и л и б о ль ш е в р е м е н и н а а н ал и з з р и т е л ь н о го с т и м ул а в с л уч а я х , к о г д а т р е бо в а л о с ь оп о з н а т ь н е п о л н ый ц е л е в о й с т и м ул , с т и м ул с х о д н ый с д и ст р а к т о р а м и ; вн и м а н и е о с т а в а л о сь с ф о к ус и р о в а н н ы м д ол ь ше п р и в ы п ол н ен и и с л о ж н ых з а д а ч н а р а з ли ч е н и е п о с р а в н е н и ю с з а д а ч а м и бо л е е п р о с т ы ми , ч т о п ри в о ди л о к о сущ е с т в л е н и ю п р оц е с с а
п о с л е д о в а т е ль н о г о з р и т ел ь н о г о п о и ск а . Д а н н о е п р е дп ол о ж е н и е х о ро ш о с о г л а с уе т с я с р е з ул ь т а т а м и р а б о т и в ы в о да м и д р уг и х а в т о р ов ( S h i f f r i n , 1 9 7 7 ) . Т а к ,
в и с с л е д о в а н и ях п р о ц е с с о в в н и м а н и я, п р и р е ш е н и и з а да ч з р и т е ль н о г о п ои с к а
Р . Ш и ф ф ри н а и У . Ш н а й д е р а б ы ли ус т а н о в л е н ы о сн о вн ы е х а р а к т е ри с т и к и п а р а л л е л ь н о г о и п о сл е д о в а т е л ь н о г о п ои с к а , к а к а в т о м ат и ч е с к о г о и уп р а в л я ю щ е г о п р оц е с с о в и з би ра т е л ь н о г о вн и м ан и я с о о т в е т с т в ен н о
А н а л и з вы з в а н н ой а к т и вн о ст и к о р ы м о з г а ч е л о в е к а в з а д а ч а х вн и м а н и я и
о п о з н а н и я н е фр а г м е н т и р о в ан н ы х к о н т у р н ы х зр и т е льн ы х ст и м у ло в р а зн о й
с л о жн о с т и . П ри со п о с т а в л ен и и В П н а ц е л ы е п р о ст ы е и ц е л ы е с л о жн ы е и з о б р а ж е н и я о б н а р уж е н ы р аз ли ч и я в а м п л и т уд е , г л а в н ы м о б р а з о м , в о бл а с т и к о м п о н ен т а В П Р 3 00 . А н а л и з д а н н ых п о ус р е д н е н н ы м и н д и в и д уа л ь н ы м В П в ы я в и л
с н и ж ен и е а мп ли т уд ы в о лн ы Р 3 0 0 п ри о п оз н а н и и с л о жн ы х ц е л ых и з о бр а ж е н и й .
12
П р и с о п о с т а в л ен и и В П н а ц е л ы е п р о с т ы е и ц е л ы е с л о ж н ы е и з о б р а ж ен и я об н а р уж е н ы р а з л и чи я в а м п л и т уд е к о м п о н е н т а Р 2 3 0 - 2 50 м с в з а т ы л о ч н ых , т е м е н н ых и в и с о чн ых от в е д е н и ях . Н а о сн о в е а н а л и з а ли т е ра т ур ы и с о б с т в е н н ых
д а н н ых , м ы п р е дп о л о ж и л и , чт о с н и ж е н и е а м п ли т уд ы к о м п он е н т а в ы з в ан н ых
п о т ен ц и а л о в Р 2 3 0 -2 5 0 в з а д а ч е 3 м о гл о б ы т ь с в я з ан о с ув е л и ч е н и е м с л о жн о с т и
з р и т е л ь н ой з а д а ч и и т р уд н о с т ь ю оп оз н а н и я и з о б р а ж е н и я и с п ы т уе м ы м и .
А н а л и з вы з в а н н ой а к т и вн о ст и к о р ы м о з г а ч е л о в е к а в з а д а ч а х вн и м а н и я и
о п о з н а н и я фр а г м е н т и р о в а н н ы х к он т у р н ы х зр и т е льн ы х ст и м у л о в р аз н ой
с л о жн о с т и . Д л я т о г о ч т о б ы оц е н и т ь н а с к о л ь к о м е н я ет с я х а р ак т е р би о э л е к т р и ч е с к ой а к т и вн ос т и м оз г а в с о о т в е т с т в ую щ и х от д е л ах к о р ы б ол ь ши х п о л уш а р и й , м ы с о п о с т ав и л и з а р е г и ст ри р ов а н н ы е ус р е д н е н н ы е в ы з в а н н ы е п о т е н ц и а л ы , п ри в ы п ол н ен и и з а д а н и й н а в н и м а н и е и оп о з н ан и е ф р а г м е н т и ро в а н н ых
и з об р а ж е н и й р а з н ой с л о жн о с т и ( ри с . 4 ) .
Рис. 4. У с р е д н е н н ы е в ы з в а н н ы е
п о т ен ц и а л ы п ри з ри т е ль н о м
п о и ск е с е р и и «В ы я в л е н и е и
о п оз н ан и е н е ф р а г ме н т и р о в а н н о г о и ф р а г м е н т и ро в а н н о го
к о н т ур н о г о з ри т е ль н ог о с т и м ул а р а з н о й с ло ж н о с т и ». Т о н к а я ли н и я – В П , п ри о с ущ е с т в л е н и и п ои с к а п р о с т о г о
ф р а г м е н т и р о в ан н ог о с т и м ул а
( з а д а н и е 2 ) ; т о л с т ая л и н и я –
В П , п р и о с ущ е с т в л е н и и п о и с ка сложного фрагментированн о г о ст и м ул а ( з а д а н и е 4 ) .
Н а и б о л е е с ущ е с т в е н н о и з м ен я ю т с я п а р а м е т р ы в о л н ы Р 3 0 0 ; п ри ус л о ж н е н и и ви д а ф р а г м ен т и р о в ан н о г о з ри т ел ь н о г о с т и м ул а д о с т о в е р н о ум е н ь ш а е т с я
а м п л и т уд а к о м п о н е н т а в ы з в ан н ых п от е н ц и а л о в Р 3 0 0 в л о б н ых , т е м е н н ых , в и с о ч н ых и з ат ы л о чн ых от в е д е н и ях ; а м п л и т уд а к о м п о н е н т а Р 3 0 0 д о с т о ве р н о
в ы ш е в о б л а с т и п ар и е т а ль н ых от в е д ен и й , ч т о п о дт в е р жд а е т в ы в о д р я д а и сс л е д о в а т е л е й о т о м , чт о т е м е н н а я к о р а у ч е л о в е к а и г р а е т д о м и н и р ую щ ую р о л ь в
з а д а ч а х з р и т е л ь н ог о в н и м а н и я и с е л е к ц и и ( т а б . 1 ) . Д и с п е р с и о н н ый а н а л и з
( A N O V A ) , п о к а з а л з н а ч и м о ст ь ф а к т ор а «В и д п о и с к а » д л я а м п ли т уд ы к о м п о -
13
н е н т а Р 3 0 0 В П : [ F = 1 . 7 7 , p = 0 . 0 3 )] . П ои с к ф р а г м ен т и р о в ан н ых к а к п р о с т ых , т а к
и с л о ж н ых и з об р аж е н и й с о п р о в о жд ае т с я п о я в л е н и е м п о з д н е г о п оз и т и вн о г о
к о м п л е к с а – П П К и л и LP C с л а т е н т н ос т ь ю в д и ап а з он е 50 0 – 5 4 0 м с .
Таблица 1
А м п л и т уд а во л н ы Р3 0 0 В П в от в е д ен и я х F3 , F4 ; Р3 , Р 4 ; Т 5 , Т 6 и О 1 ,О 2 п р и
з р и т е л ь н о м п о и ск е п р о ст ы х и с л о жн ы х ц е л ых и фр а гм е н т и р о в ан н ы х зр и т е л ьн ы х ст и м у л о в.
.
Отведение
F3,
Р3,
Т5,
О1,
F4
Р4
Т6
О2
В и д ы п ои с к а
П о и с к ц е л ых
П о и с к ф р а г м е н т и ро в а н н ых
з р и т е ль н ых ст и м ул о в .
з р и т е ль н ых ст и м ул о в .
Простые
С л о жн ы е
Простые
С л о жн ы е
А м п л и т уд а А м п л и т уд а А м п л и т уд а А м п л и т уд а
Р 3 0 0 , мк В . Р 3 0 0 , мк В Р 3 0 0 , мк В . Р 3 0 0 , мк В .
5,1±1,1
2,5±1,5
5,1±1,3
3,3±1,2
10,3±2,4
6,4±3,6
10,9±2,2
7,3±3,5
6,0±1,6
4,6±2,5
6,7±1,7
4,2±2,5
8,6±2,1
6,9±2,8
8,5±2,3
7,1±2,9
Н а р я д у с э т и м р е г и с т ри р о в а ли к о мп он е н т N 3 0 0 в о ф р о н т а л ь н ых о т в е д ен и я х , п р и в ып о лн е н и и з а д а н и я 2 (п ои с к п р о с т о г о ф р а г м е н т и р о в ан н о г о и з о б ра ж е н и я ); в о ф р он т а л ь н ых , т е м е н н ых и ви с о ч н ых о т в е д ен и ях , п р и в ы п ол н ен и и з а д а н и я 4 ( п о и ск с л о ж н о г о ф р а г м е н т и р о в а н н ог о с т и м ул а в э к с п е р и м е н т а л ь н ой
с е р и и «В ы я в л е н и е и о п о з н а н и е н е ф ра г м е н т и ро в а н н о г о и ф р а г м е н т и р о в а н н о г о
к о н т ур н о г о з р и т е ль н ог о с т и м ул а р а з н о й с л о жн о с т и ») . М о ж н о п р е дп о л о жи т ь ,
ч т о ус л о ж н е н и е з ад а н и я , п о с л е д ую щ а я ф р а г м е н т ац и я и з о б р а ж е н и й от р а ж аю т с я
в р о с т е а м п л и т уд ы в о л н ы N 3 0 0 в о ф р о н т а ль н ых от в е д ен и ях и к о ли ч е с т в е о б л а с т е й к о р ы , в к о т о р ы х п оя в л я е т с я да н н ый к о м п он е н т В П .
К о м п он е н т н ый ан ал и з В П в н а с т оящ е й р а б от е п оз в ол и л п р е дп о л ож и т ь ,
ч т о п о я в л ен и е п оз д н е г о п оз и т и в н ог о к о мп л е к с а ( LP C ) в д и ап а з он е 50 0 - 5 30 м с
в з а д а ч а х вн и м а н и я и о п оз н а н и я ф р а г м е н т и р о в ан н ых и з о б р а ж е н и й р аз н ой
с л о ж н о с т и м о ж ет б ы т ь с в я з ан о с т е м и с л уч а я м и , к о г да м е х а н и з м в н и м ан и я и
в о с п р и я т и я с т ал к и в а е т с я с д оп о лн и т е л ь н ой н а г р уз к о й , в о з н и к а ю щ е й п р и а н а л и з е с л о жн ых и з о бр а ж е н и й и к а к с л е д с т в и е с ло ж н о ст ь ю п ри н я т и я о к он ч а т е л ь н о г о р е ш ен и я о б об ъ е к т е . К о мп он е н т N 3 0 0 м о ж е т б ы т ь о б ус л о в л е н п р о ц ес с а м и с е л е к ц и и ф р а гм е н т и р о в а н н о г о об ъ е к т а и т р уд н о с т ь ю оп оз н ан и я с л ож н о го
и з об р а ж е н и я . О т м ет и м , ч т о к о мп он е н т N 3 0 0 б ы л х о р о шо в ы р а ж е н в о ф рон т о -
14
т е м п о р а л ь н ых от в е д е н и ях и и м е л м а к с и м а л ь н о е з н а ч е н и е а м п л и т уд ы в о ф р о н т а л ь н ых о б л а с т ях к о р ы . Эт о т р ез ул ь т а т и с с л е д о в ан и я х о ро ш о с о г л а с уе т с я с
р е з ул ь т а т а м и р а б от S h h e n d a n , Ku t a s , Ф а р б е р , г д е п о к аз а н а с в яз ь а м п л и т уд ы
к о м п он е н т а N 3 0 0 с о с л о ж н о с т ь ю з а да н и я и об н а р уж е н о , ч т о он м а к си м а л ь н о
в ы р а ж е н в о ф р о н т о - т е м п о р а ль н ых от д е л а х ( S hh e n d a n , 2 0 0 2 ; K u t a s , 2 0 0 0; Ф а р б е р , 2 0 0 8 ) . По л уч е н н ы е н а м и д ан н ы е д а ю т о сн о в а н и е п р е дп ол о ж и т ь , ч т о
ф р о н т а л ь н ый к о мп о н ен т N 3 00 и г р ае т ц е н т р а л ь н ую р о л ь в и д ен т и ф и к ац и и
с л о ж н ых ф р а г м е н т и р о в а н н ых з ри т е ль н ых с т и м ул о в и я в л я е т с я н ей р о ф и з и ол о г и ч е с к и м м а р к е р ом с е л е к ц и и о б ъ ек т а . В з а д а ч а х в н и ма н и я и с е л е к ц и и ф р а г м е н т и р о в а н н ых п ро с т ых и с л о жн ых и з о б р а ж ен и й к о м п ле к с ( П П К ) б ы л х ор о ш о
в ы р а ж е н в о т в е д ен и ях Р 3 , Р 4 и Т 5 , Т6 .
А н а л и з в ы з ва н н ых п от е н ц и а л ов в з а д а ч а х в н и м ан и я и о п о зн а н и я н е фр а г м е н т и р о в ан н о г о ц е л е в о г о з р и т е л ьн ог о с т и му л а с р а зн о й с л о жн о с т ь ю п ои с к о в ой с и т у ац и и . З а д а ч е й д а н н о й се р и и оп ы т о в, б ы ла о ц е н к а з а в и с и м о с т и
б и о э л е к т р и ч е с к ой а к т и вн о с т и в о сн ов н ых з он ах к о р ы мо з г а от ф он о в о й с ре д ы .
И з м е н е н и я В П , п ри ус л о ж н е н и и з а д а н и я, н а б л ю д а л и сь в з он е п оз дн и х к ом п о н е н т В П – N 2 3 0 - 28 0 и , г л а в н ы м об р аз о м , Р 3 0 0 .
Р е з ул ь т а т ы а н а л и з а в ы п о л н ен и я з а д ан и й 1 , 2 , 3 и в ы з в ан н ой би о э л ек т ри ч ес к о й
а к т и вн о с т и м оз г а п о к а з ы в а ю т х о ро ш е е с о о т в е т с т в и е м еж д у р е з ул ь т а т и в н ос т ь ю
з р и т е л ь н о го п о и ск а и п а р а м е т р а м и п о з дн е й п оз и т и в н о й в о л н ы Р 30 0 . Т ак , з а т р уд н е н и е п ои с к а с о п р о в о ж д а е т с я з а д е р ж к ой р а з ви т и я п оз и т и в н ой в ол н ы
Р 3 0 0 . Ан а л и з ф о рм ы Р 3 0 0 п ок а з ы в ае т д о с т о в е р н о е и з м е н е н и е эт о й в о лн ы п ри
в ы п о л н е н и и л е гк о го з а д а н и я ( п ои с к од и н о ч н ог о с т и м ул а в п ус т о й р е ш е т к е ) и
т р уд н о г о ( з а д а н и я 2 и 3 ) . Д л я уд о б с т в а в о с п р и ят и я п а р а м е т р ы в о л н ы Р 3 0 0,
з а р е г и с т р и ро в а н н ой п ри в ы п о лн е н и и з а д а н и й н а в н и м а н и е и о п оз н а н и е н е
ф р а г м е н т и р о в ан н ых и з о бр а ж е н и й п ри р аз н о й с л о жн о с т и п ои с к о в ой си т уа ц и и
п р и в е д ен ы в т а б л и ц е 2 . Д а н н ы е д и сп е р с и о н н о г о а н а ли з а ( A N O V A ) , п о к а з а л и
з н а чи м о с т ь ф ак т ор а «В и д п о и с к а » д л я а м п л и т уд ы к о м п он е н т а Р 3 0 0 В П :
( F = 4 , 1 8 8 p < 0 , 0 5 ) – п р и о с ущ е с т в л е н и и з р и т е л ь н о го п о и с к а н е ф р а г м ен т и р ов а н н о г о ц е л е в о г о с т и м ул а в э к с п е р и м ен т а ль н о й с е ри и «В ы я в л е н и е и оп оз н а н и е
н е ф р а г м е н т и ро в а н н о г о и ф р а г м е н т и ро в а н н о го ц е л е в о г о з р и т е л ь н о г о с т и мул а с
р а з н ой с л о жн о ст ь ю п ои с к о в о й с и т уа ц и и ».
Таблица 2
15
А м п л и т уд а и л ат ен т н о ст ь в о л н ы Р3 В П в о б ъ е д и н е н н ы х л о б н ых , т е м е н н ы х ,
в и с о ч н ы х и з ат ы ло ч н ы х от в ед е н и я х п р и р а з н ы х в и д ах з р и т е ль н о г о п ои с к а .
О т в е д е н и е В и д п ои с к а
F3-F4
P3-P4
T5-T6
O1-O2
А м п л и т уд а Р 3 0 0
Л а т е н т н о ст ь Р 3 0 0 (м С )
(мкВ)
1
2
3
15,3±4,6
9,2±2,3
6,4±2,3
366±15
381±32
397±32
1
2
3
1
2
3
1
2
3
15,7±3,6
11,4±2,1
8,1±1,5
9,8±2,8
7,6±2,6
5,3±0,8
13,3±4,6
11,3±3,7
6,6±2,6
368±12
383±28
397±60
378±25
411±30
420±73
367±9
376±21
398±80
А н а л и з в ыз в а н н ых с к а л ь п о в ых п от е н ц и а л о в в эк с п е ри ме н т а л ь н ой с е ри и «В ы я в л е н и е и о п оз н а н и е н е ф р а г м е н т и р ов а н н о г о и ф р а г м ен т и р о в а н н о го ц е л ев о г о
з р и т е л ь н о го с т и м ул а с р а з н ой с л о жн о с т ь ю п ои с к о в ой с и т уа ц и и » п о з в ол я е т
с д е л а т ь в ы в о д о т о м , ч т о о с н о в н ой э ф ф е к т в л и ян и я с л о ж н о ст и з ад а н и я , п р и
о с ущ е с т в л е н и и п ои с к а н е ф р а г м е н т и р о в а н н ог о ц е л е в о го з ри т е ль н о г о ст и м ул а
р а з в и в а е т с я , н а ч и н а я с 3 0 0 м с и с в я з а н с и з м ен е н и я м и п а р а м е т р о в к о м п он ен т а
Р300.
А н а л и з в ы з в ан н ы х п от е н ц и а л о в в з а д а ч а х в н и м ан и я и оп о з н ан и я
фр а г м е н т и р о в ан н о г о ц е л е в о г о з р и т е л ь н о г о с т и м у л а с р а з н о й с л о жн о с т ь ю
п о и ск о в ой с и т у а ц и и . Б ы л и с о п о ст а в л е н ы г р уп п о в ы е в ы з в а н н ы е п о т ен ц и а л ы ,
з а р е г и с т р и ро в а н н ые , п р и в ып о лн е н и и 4 и 5 в и д о в з а д ан и й н а в н и м а н и е и о п о з н ан и е ф р а г м ен т и ро в а н н ых з р и т е л ь н ы х с т и м ул о в с р а з н о й с л о жн о с т ь ю п о и с к о в о й с и т уа ц и и в ло б н ых , т е м е н н ых , в и с о ч н ых и з ат ы л оч н ых от в е д е н и ях ( р и с .
5 ) . Ф р а г м е н т ац и я з р и т е ль н ых с т и м ул о в , в з а д а ч е з р и т е ль н ог о п о и ск а , п ри р а з н о й с л о жн о с т и п ои с к о в ой с и т уа ц и и , в ы з ы в а е т с ущ е с т в е н н ы е з а т р уд н е н и я п ри
и х о п о з н а н и и , ч т о о т р а ж а е т с я н а д а л ь н ей ш е м ум е н ь ше н и и а м п ли т уд ы п и к а
Р 3 0 0 , п о с р а вн е н и ю с н е ф р а г м е н т и р ов а н н ы ми с и м в о л а ми .
16
Рис. 5. У с р е д н е н н ы е в ы з в а н н ы е п от е н ц и а л ы п ри з р и т е л ь н о м п о и ск е с е р и и «В ы я в л е н и е и оп оз н ан и е н е ф р а г м е н т и р о в ан н ог о и
ф р а г м е н т и р о в ан н ог о ц е л е в о г о з ри т е л ь н о г о ст и м ул а с
р а з н ой с л о жн о ст ь ю п ои с к о в о й с и т уа ц и и ». Т о н к а я л и ния – ВП на фрагментиров а н н ый с т и м ул о т л и ч н ый от
д и с т р ак т о ро в ( з а д ан и е - 4 );
толстая - ВП на фрагмент и р о в ан н ый з ри т е ль н ый
с т и м ул с х о д н ый с д и с т р ак т о р а м и (з а д а н и е – 5 ) . Д а н н ы е ус р е д н е н н ых В П п о 1 6
и с п ыт уе м ы м .
Э ф ф е к т ы в ли я н и я ф р а г м е н т ац и и н а о с ущ е с т в л е н и е м е х а н и з м а в н и м а н и я
п р и в ы п ол н ен и и з ад а н и й 4 , 5 , п р е дп ол о ж и т е л ь н о , с в яз ан ы с и з м е н ен и я м и п а р а м е т р о в к о мп он е н т о в N 2 6 0 - 3 00 и П П К . К о мп он е н т В П N 2 6 0 - 3 0 0 р е ги с т р и р о в а л и во ф ро н т а ль н ых , п а р и е т а ль н ых и т е м п о р а л ь н ых о т в е д е н и ях 4 и 5 ви д ах
п о и ск а .
Н а б лю д ал и ув е л и ч е н и е в ол н ы N 2 60 - 3 0 0 , н а и б о л е е в ы р а ж е н н о е в о
ф р о н т а л ь н ых о т д е л а х п р и
т р уд н о м в и д е п ои с к а ( Z= 2 . 3 , р ( Z ) = 0 , 0 1 ) . П р и в ы -
п о л н е н и и з а д а н и й н а з ри т е ль н ый п ои с к р е г и с т ри р о в а л ся п о з д н и й п оз и т и вн ый
п и к В П в о б л а с т и 5 5 0 - 6 3 0 м с ( П П К ) , н а и бо л е е в ы р а же н н ый т ак ж е в о ф р о н т а л ь н ых от д е л ах .
Ч т о б ы оц е н и т ь и з ме н е н и я В П , р е г и с т р и р уе м ы е п р и о п о з н а н и и ф р а г м е н т и р о в а н н ых з ри т е ль н ы х с т и м ул о в м ы п р и м е н и ли х о р о ш о и з в е с т н ый м е т о д оц е н к и р а з н о с т н ых в ол н . В р аз н о с т н ых в о л н а х В П м о жн о в ы д е л и т ь 2 з н а чи м ы е
к о м п он е н т ы : р аз н ос т н а я н е г ат и вн о с т ь п ои с к а с п и к о м п р и м е рн о 3 5 0 м с ( S N
и л и s e a r c h n e ga t i v i t y) и п о з и т и вн о с т ь п о и с к а в о б л а с т и 5 5 0 - 6 0 0 м с ( S P и л и
s e a r c h p o s i t i vi t y) , ( Н а а т а н е н , 1 9 9 8 ) . Р а з н о с т н ы е в о лн ы б ы л и н аи б о л е е в ы р а ж е н ы в о ф р он т а ль н ых и п а р и ет а л ь н ых о т в е д е н и ях . Р е з ул ь т а т ы с в и д е т е л ь ст вую т ,
ч т о п ои с к н е ф р а гм е н т и р о в а н н ых с т и м ул о в с о п р о в о ж да л с я м е н ь ши м и п о а м п л и т уд е к о м п о н е н т а м и S N и S P , п о с р а в н е н и ю с а н а л ог и ч н ы м п о и ск о м ф р а г м е н т и р о в а н н ых и з о б р а ж е н и й (п р е д ст а в л я ю щи й б ол е е т р уд н ы й в и д з ад а н и я).
А н а л и з п о л уч е н н ы х д ан н ых н а с т о я ще й р а б о т ы п оз в о ли л д ум а т ь о т о м , ч т о
ус л о ж н е н и е п е рц еп т и в н о г о з а д ан и я и ф р а г м е н т а ц и я с о п р о в о жд а ю т с я: ув е л и -
17
ч е н и е м ф р он т а ль н о й " с о с т а в л я ю щ е й " в с и с т е м е з р и т ел ь н о г о в н и м а н и я : з р и т е л ь н ы е , т е м е н н ы е, в и с о ч н ы е и ф р о н т а л ь н ы е о т д ел ы . Та к и м о бр а з о м , р е з ул ь т а т ы и с с л е д о в а н и я д а ю т о с н о в ан и е п р е д п о л ож и т ь , ч т о ум е н ь ш е н и е а м п л и т уд ы
в о л н ы Р 3 0 0 с в я з ан о с ув е л и ч е н и е м п е р ц е п т и вн ой н а г р уз к и , т р уд н о с т ь ю оп о з н ан и я ц е л е в о г о ст и м ул а и м о ж е т о т р а ж а т ь н е д о с т а т оч н о с т ь р е г ул и р ую щ е г о
в л и ян и я ф ро н т о - ре т и к ул я р н о й си с т е м ы з ри т е ль н ог о в н и м ан и я, в с л е д ст в и е
ч е г о н е о б е с п е чи ва е т с я д о с т а т о чн ы й ур о в е н ь а к т и в ац и и к о р ы и , к ак сл е д с т в и е , т р уд н о с т ь ю п ри н ят и я р е ш е н и я о б о т в ет н ой р е ак ц и и ( Р ут м а н , 1 9 7 9 ; D e s i m o n e , 19 8 9 ; M a r t i n e z , 2 00 1 ; N o rm a n , 1 9 8 6 ) .
К ор р е л яц и он н ый а н а ли з . Д л я о ц ен к и с т е п ен и в з аи м ос в я з и с о о т в е т ст в ую щ и х
о т д е л о в к о р ы м о з га ч е л о в е к а , п р и в ып о лн е н и и з а д а н и й н а в н и м а н и е и о п оз н а н и е р а з н ых ур о в н е й с л о жн о с т и м ы п ри м е н и ли к о р р ел я ц и он н ый ан а л и з . Н а
р и с . 6 п ок а з ан о ум е н ь ш ен и е к о рр е л яц и он н ых с в яз е й , ос о б е н н о в ы р а ж е н н о е в о
ф р о н т а л ь н ых з он а х м оз г а к о р т и к а ль н о й си с т е м ы з р и т е л ь н ог о в н и м а н и я , п ри
в ы п о л н е н и и з а д ан и й н а вн и м а н и е и оп о з н ан и е и з о б р а ж ен и й р а з н ой с л о жн о ст и .
Рис. 6. З н а ч е н и я к оэ ф ф и ц и е н т о в к о рр е л я ц и и В П с е р и и «В ы я в л е н и е и о п о з н а н и е н е ф р а г м е н т и ро в а н н о го и ф р а г м е н т и р о в а н н о г о к он т ур н о г о з ри т е л ь н о г о
с т и м ул а р а з н о й с л о ж н о с т и » м е ж д у о т в е д е н и я м и в р а з н ы х о бл а с т ях к о р ы. 6 А :
З н а ч е н и я к о эф ф и ц и е н т о в к о р р е ля ц и и В П м е ж д у о т в е д е н и я ми , п р и о с ущ е с т в л е н и и з р и т е л ь н о г о п о и ск а п р о ст о г о ц е л о г о и з об р а ж е н и я ( с е р ы е с т о л б ц ы –
з а д а н и е 1 ) ; п ои с к а ф р а г м е н т и р о в ан н о г о п р о ст о г о с т и мул а ( б е л ы е с т о л б ц ы –
з а д а н и е 2 ) ; п ои с к а ф р а г м е н т и ро в а н н ог о с л о жн о г о и з об р а ж е н и я ( ч е рн ы е
с т о л б ц ы – з а д а н и е 4 ) . 6 Б : з н а ч е н и я к о э ф ф и ц и е н т о в к ор р е л я ц и и В П м е ж д у
о т в е д е н и я м и в р а з н ых о бл а с т ях к о ры , д л я з а д а н и й 1 , 2 и 4 . П о к аз а н ы 95 % н ы е д о в е ри т е ль н ы е и н т е р в а л ы з н а ч е н и й к о рр е л я ц и й .
Отмечено уменьшение корреляционных связей и при выполнении серии заданий
«Выявление и опознание нефрагментированного и фрагментированного целевого зрител ьного стимула с разной сложностью поисковой ситуации » в кортикальной системе зрительного внимания при увеличении трудности поиска, особенно выраженное во фронтальных
зонах коры мозга (рис. 7).
18
Рис. 7. Зн а ч е н и я к о э ф ф и ц и е н т о в к о рр е л я ц и и В П м е ж д у о т в е д е н и я ми : F 3 и P 3 1 , F 3 и T 5 - 2 , F 3 и O 1 – 3 ( п о о с и а б сц и с с с о о т в ет с т в е н н о ) в 1 - 5 ви д ах п о и с к а ,
в э к с п е р и м ен т а ль н о й с е р и и «В ы я в л е н и е и оп оз н ан и е н е ф р а г м е н т и р о в а н н о г о и
ф р а г м е н т и р о в ан н ог о ц е л е в о г о з ри т е ль н ог о с т и м ул а с р а з н ой с л о жн о с т ь ю п о и с к о в о й с и т уа ц и и ». Н а р и с ун к е ц и ф р ам и о бо з н а ч е н ы : 1 – п ои с к с и м в ол а «S » в
с л уч а й н о м м е с т е п ус т о й м а т р и ц ы ; 2 – п о и ск с и м в ол а «Т », о т л и ч н о г о о т д и с т р а к т о р о в ; 3 – п ои с к с и м в о л а «S » в с л уч а й н о м м е с т е р е ш ё т к и , сх о дн о г о с д и с т р а к т о р а м и ; 4 – п о и с к ф р а г м ен т и р ов а н н о г о си м в о л а «Т », о т л и ч н о го о т ф р а г м е н т и р о в а н н ых д и с т р а к т ор о в ; 5 - п о и ск ф р а г м е н т и ро в а н н о го с и м в ол а « S » в
с л уч а й н о м м е с т е м а т р и ц ы , сх о дн о г о с ф р а г м е н т и р о в ан н ы м и ди с т р а к т о р а ми .
Таким образом, усложнение задания (затруднение поиска) сопровождается уменьшением амплитуды Р300, во всех основных кортикальных отведениях. В задачах селекции
фрагментированных зрительных стимулов по параметрам ВП выявлены преимущественные изменения во фронтальных отделах коры: увеличение волны N260-300, появление
позднего позитивного комплекса (ППК), уменьшение корреляционных связей, предположительно свидетельствующие о том, что опознание фрагментированных изображений
сопровождается увеличением фронтальной "составляющей" в системе зрительного вним ания. Показана тесная связь между фронтальной корой и заданиями, требующими усиле нного поиска и селекции. Количество требуемого усилия растет при переходе от ранних к
поздним способам селекции, а данные ошибок восприятия целевого стимула говорят о
том, что чем глубже селекция, тем хуже перерабатывается ц елевая информация (Norman
D.A., 1986). Это положение подтверждают результаты корреляционного анализа. Увелич ение разностных волн при усложнении поиска и уменьшение корреляционных связей в
кортикальной системе зрительного внимания, может свидетельствовать о росте нест абильности системы, обеспечивающей выполнение перцептивного задания. Мы полагаем,
что комплекс разностных волн (SN-SP), увеличение волны N260-300, выраженные во
фронтальных отведениях, отражают величину раст ущего усилия в задачах внимания, при
опознании фрагментированных изображений. Внимание и опознание сложных и фрагментированных изображений сопровождается появлением позднего позитивного комплекса
(ППК), что может быть связано с теми случаями, когда механизм внимания и восприятия
19
сталкивается с дополнительной нагрузкой, возникающей при анализе; сложностью прин ятия окончательного решения об объекте.
Полученные данные позволили заключить, что внимание и опознание простых фрагментированных
стимулов
характеризуется
наибольшей
вовлеченностью
затылочно -
теменной и затылочно-височной зрительных систем. При зрительном поиске сложных
фрагментированных стимулов возрастает вовлеченность лобной коры. Опознание сложных
фрагментированных изображений сопровождается увеличением фронтальной "составля ющей" в системе зрительного внимания. Таким образом, можно предположить существование различий в осуществлении механизма внимания и опознания в завис имости от уровня
сложности зрительной задачи.
ВЫВОДЫ
1. Оценка показателей эффективности поиска (время сенсомоторной реакции и кол ичество ошибок) позволили установить, что неполнота контура зрительного изображения
(фрагментация) создает дополнительные трудности в задачах внимания и опознания независимо от степени сложности изображения или сложности поисковой ситуации; и предп оложительно, приводит к осуществлению процесса последовательного зрительного поиска.
2. Усложнение вида зрительного стимула (по форме или поисковой ситуации) сопровождается достоверным уменьшением амплитуды компонента вызванных потенци алов
Р300 в лобных, теменных, височных и затылочных отведениях, что, возможно, о тражает
недостаточность регулирующего влияния фронто-ретикулярной системы внимания, и как
следствие, не обеспечивается достаточный уровень активации коры.
3. Внимание и опознание сложных и фрагментированных изображений сопровожд ается появлением позднего позитивного комплекса (ППК), что может быть связано с теми
случаями, когда механизм внимания и восприятия сталкивается с дополнительной нагрузкой, возникающей при анализе; сложностью принятия окончательного решения об объе кте.
4. Усложнение задания, последующая фрагментация изображений отраж аются в росте
амплитуды волны N300 во фронтальных отведениях и количестве областей коры, в которых появляется данный компонент ВП. Можно предположить, что фронтальный компонент N300 играет центральную роль в идентификации сложных фрагментированных зр ительных стимулов и является нейрофизиологическим маркером селекции объекта.
5. Усложнение задания, фрагментация изображения сопровождаются снижением ко рреляционных связей кортикальной системы зрительного внимания и увеличением амплитуды комплекса разностных волн (SN-SP), что предположительно, свидетельствует о росте
нестабильности системы, обеспечивающей выполнение перцептивного зад ания.
20
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Баранов-Крылов И.Н., Астащенко А.П. Характеристики зрительного поиска и вызванных потенциалов в экстрастриарных отделах коры у человека // Рос. физиол. журн. им.
И.М. Сеченова. – 2007. – Т. 93 (9). – С.1001 – 1012.
2. Сулин В.Ю., Астащенко А.П. Особенности зрительного восприятия дифференцировочных
геометрических фигур человеком-оператором // XX съезд Физиологического обще-
ства им. И.П. Павлова: Тезисы доклада.– М, 2007. - С.435.
3. Астащенко А.П. Электрофизиологический анализ зрительного поиска простых и фрагментированных изображений у человека // Физиология и психофизиология мотиваций:
межрегиональный сборник научных работ, посвященный 90-летию Воронежского государственного университета и биолого-почвенного факультета: Тезисы доклада.– Воронеж. Вып. 9. –2008. - С.8 – 17.
4. Астащенко А.П., Шуваев В.Т. Электрофизиологический анализ зрительного поиска
простых и фрагментированных изображений у человека // Нейронаука для медицины и
психологии: 4-й Международный междисциплинарный конгресс. Судак, Крым, Украина,
10 – 20 июня 2008 г.: Тезисы докл.– М, 2008. - С.55.
5. Астащенко А.П. Динамика вызванных потенциалов при совершении зрительного поиска
простых и фрагментированных изображений у человека // Актуальные вопросы клинической и экспериментальной медицины. Сборник тезисов к научно - практической конференции молодых ученых. – Спб: «СпбМАПО». - 2008. - С.110.
6. Baranov-Krylov I. N., Astashchenko A.P. Characteristics of visual seeking and evoked potentials in the extrastriate areas of the cortex in humans // Neurosci. and Behav. Physiol. - 2008. Vol.38(7). - P. 661-668.
7. Шуваев В.Т., Астащенко А.П. Анализ вызванных потенциалов в задачах внимания и
опознания не фрагментированных и фрагментированных изображений у человека // Курский научно-практический вестник «Человек и его здоровье». – 2009. - №4. - С.39 – 49.
8. Астащенко А.П. Анализ вызванных потенциалов в задачах внимания и зрительного
поиска простых и сложных фрагментированных изображений у человека // Психология –
наука будущего. Сборник тезисов к 3 международной конференции молодых ученых. Москва «ИП РАН». - 2009. - С.36 – 37.
9. Астащенко А.П., Шуваев В.Т. Изменения вызванных потенциалов в задачах внимания и
селекции фрагментированных простых и сложных зрительных стимулов у человека //
Вестник ТГПУ. – 2009. - Вып. 11(89). - С.217-223.