УДК

612.82:[612.13+611.81]

DOI

10.37482/2687-1491-Z144

Сведения об авторах

П.А. Продиус*/**/*** ORCID: https://orcid.org/0000-0002-1106-120X
А.Е. Баженов* ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2397-9904
М.Д. Берстнева* ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8798-6954

*Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского (Нижний Новгород)
**Приволжский исследовательский медицинский университет (Нижний Новгород)
***Нижегородская государственная сельскохозяйственная академия (Нижний Новгород)

Ответственный за переписку: Продиус Петр Анатольевич,
адрес: 603950, Нижний Новгород, просп. Гагарина, д. 25, корп. 1;
e-mail: prodiusnn@yandex.ru

Аннотация

Цель исследования – изучение связи мозгового кровообращения при кратковременной умственной нагрузке с эффективностью контроля поведения. Результаты ранее опубликованных исследований не позволяют получить однозначную картину функциональной перестройки мозгового кровообращения в ответ на умственную деятельность. Одной из причин неоднозначности результатов могут быть индивидуальные различия. Это подтверждается наличием типологических особенностей мозгового кровообращения в покое и при умственной нагрузке. Авторы данной работы обратили внимание на еще одну потенциальную типологическую характеристику – билатеральную асимметрию мозгового кровообращения в бассейне внутренних сонных артерий. Известные данные позволяют предположить связь асимметрии мозгового кровообращения с продуктивностью умственной деятельности и эффективностью контроля поведения. Материалы и методы. Методом реоэнцефалографии у 20 студентов (возраст – 19–23 лет) изучались показатели мозгового кровообращения во время умственной нагрузки (проба Gо/Nо-Gо). Стимульный материал предъявлялся на мониторе с помощью программы PsychoPy. Оценивалось время реакции и количество ошибок. Реоэнцефалограмма регистрировалась с помощью прибора «Рео-Спектр». Пульсовое кровенаполнение в бассейне внутренних сонных артерий в покое и во время умственной нагрузки оценивалось по амплитудно-частотному показателю, асимметрия кровообращения в лобных отделах – по коэффициенту асимметрии. Результаты. При кратковременной умственной нагрузке у студентов наблюдалась тенденция к умеренному увеличению пульсового кровенаполнения в лобных отделах. Установлена отрицательная корреляция между амплитудно-частотным показателем в правой лобной области и количеством ошибок в пробе Gо/Nо-Gо. Исследование взаимосвязи асимметрии кровообращения в бассейне внутренних сонных артерий и точности выполнения пробы Gо/Nо-Gо выявило положительную корреляцию между преобладанием кровотока в левой лобной области и точностью выполнения пробы. Обсуждается перспективность использования асимметрии церебрального кровообращения в бассейне внутренних сонных артерий для прогнозирования эффективности умственной деятельности.

Ключевые слова

реоэнцефалография, кратковременная умственная нагрузка, Gо/Nо-Gо, мозговое кровообращение, бассейн внутренних сонных артерий, адаптация к умственной нагрузке, контроль поведения, функциональная асимметрия мозга

Список литературы

1. Яруллин Х.Х. Клиническая реоэнцафелография. М.: Медицина, 1983. 270 с.
2. Поскотинова Л.В., Каменченко Е.А. Показатели реоэнцефалограммы покоя у здоровых подростков 15–17 лет на Европейском Севере // Экология человека. 2011. № 9. С. 36–44.
3. Пешев Л.П., Тумаева Ю.А., Ляличкина Н.А. Биорезонансная коррекция расстройств вегетативного гомеостаза у женщин-операторов персональных компьютеров // Фундам. исследования. 2013. № 9-3. С. 440–443.
4. Wei W., Li Y., Xie Z., Deegan A.J., Wang R.K. Spatial and Temporal Heterogeneities of Capillary Hemodynamics and Its Functional Coupling During Neural Activation // IEEE Trans. Med. Imaging. 2018. Vol. 38, № 5. Р. 1295–1303. DOI: 10.1109/TMI.2018.2883244
5. Мельник С.Н., Мельник В.А., Сукач Е.С., Ткаченко П.В. Влияние физической и умственной нагрузки на состояние центральной и мозговой гемодинамики молодых людей в зависимости от типа кровообращения и церебральной микроциркуляции // Курск. науч.-практ. вестн. «Человек и его здоровье». 2016. № 1. С. 117–123.
6. Чуб И.С., Борейко А.П., Кунавин М.А., Черкасова А.С., Преминина О.С. Особенности мозговой гемодинамики у студентов в процессе выполнения когнитивной задачи // Междунар. журн. приклад. и фундам. исследований. 2021. № 2. С. 16–20.
7. Шарапов А.Н., Сельверова Н.Б., Догадкина С.Б., Кмить Г.В., Рублева Л.В., Безобразова В.Н., Ермакова И.В. Функциональное состояние сердечно-сосудистой и эндокринной систем у подростков 15-16 лет // Новые исследования. 2018. № 3-4(56). С. 39–60.
8. Мандриков В.Б., Севрюкова Г.А., Исупов И.Б., Лиходеева В.А. Церебральное кровообращение российских и иностранных студентов при различных формах умственной деятельности // Вестн. Волгогр. гос. мед. ун-та. 2019. Вып. 1(69). С. 87–90.
9. Markhasina I.P. Rheoencephalographic Study of the Hemodynamics During Mental Work // Bull. Exp. Biol. Med. 1970. Vol. 70, № 6. Р. 1355–1357. DOI: 10.1007/BF02066772
10. Исупов И.Б., Занкович А.А., Кочубеева Е.Н. Типологические особенности кровообращения головного мозга молодых людей // Вестн. Волгогр. гос. ун-та. Сер. 7: Философия. Социология и соц. технологии. 2008. № 1(7). С. 124–129.
11. Пономарева Т.А. Особенности адаптации системы периферического кровообращения к операторской деятельности у детей 8-10 лет с разными типами автономной нервной регуляции // Новые исследования. 2004. № 1–2(6–7). С. 316.
12. Безобразова В.Н. Краткосрочная адаптация мозгового кровообращения к умственной нагрузке у детей 7-8 лет // Новые исследования. 2011. № 2(27). С. 90–95.
13. Адамовская О.Н., Орлов К.В., Безобразова В.Н. Изменения церебрального кровотока у детей 8-9 лет при выполнении умственной нагрузки на разных электронных устройствах // Новые исследования. 2020. № 2(62). С. 5–14.
14. Jacquy J., Noel P., Segers A., Huvelle R., Piraux A., Noel G. Regional Cerebral Blood Flow in Children. A Rheoencephalographic Study of the Modifications Induced by Reading // Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. 1977. Vol. 42, № 6. Р. 691–696. DOI: 10.1016/0013-4694(77)90285-1
15. Зарипов В.Н., Баринова М.О. Гемодинамические изменения церебрального кровотока под влиянием умственной нагрузки у студенток с разным типом темперамента // Вестн. Иванов. гос. ун-та. Сер.: Естеств., обществ. науки. 2012. Вып. 2. С. 14–22.
16. Оленко Е.С., Юпатов В.Д., Фомина Е.В., Кодочигова А.И., Коновалова А.А. Зависимость пассивности и активности поведения от состояния мозгового кровотока у здоровых мужчин // Психосомат. и интеграт. исследования. 2019. Т. 5, № 3. С. 305.
17. Adler L.A., Faraone S.V., Spencer T.J., Berglund P., Alperin S., Kessler R.C. The Structure of Adult ADHD // Int. J. Methods Psychiatr. Res. 2017. Vol. 26, № 1. Р. 15–55. Art. no. e1555. DOI: 10.1002/mpr.1555
18. Bron T.I., Bijlenga D., Breuk M., Michielsen M., Beekman A.T.F., Kooij J.J.S. Risk Factors for Adverse Driving Outcomes in Dutch Adults with ADHD and Controls // Accid. Anal. Prev. 2018. Vol. 111. P. 338–344. DOI: 10.1016/j.aap.2017.12.011
19. Грибанов А.В., Мелькова Л.А., Старцева Л.Ф. Мозговая гемодинамика у гиперактивных детей с дефицитом внимания // Экология человека. 2013. № 10. С. 49–54.
20. Monden Y., Dan H., Nagashima M., Dan I., Kyutoku Y., Okamoto M., Yamagata T., Momoi M.Y., Watanabe E. Clinically-Oriented Monitoring of Acute Effects of Methylphenidate on Cerebral Hemodynamics in ADHD Children Using fNIRS // Clin. Neurophysiol. 2012. Vol. 123, № 6. P. 1147–1157. DOI: 10.1016/j.clinph.2011.10.006
21. Kaga Y., Ueda R., Tanaka M., Kita Y., Suzuki K., Okumura Y., Egashira Y., Shirakawa Y., Mitsuhashi S., Kitamura Y., Nakagawa E., Yamashita Y., Inagaki M. Executive Dysfunction in Medication-Naïve Children with ADHD: A MultiModal fNIRS and EEG Study // Brain Dev. 2020. Vol. 42, № 8. P. 555–563. DOI: 10.1016/j.braindev.2020.05.007
22. Gomez P., Ratcliff R., Perea M. A Model of the Go/No-Go Task // J. Exp. Psychol. Gen. 2007. Vol. 136, № 3. Р. 389–413. DOI: 10.1037/0096-3445.136.3.389
23. Peirce J., MacAskill M. Building Experiments in PsychoPy. London: Sage, 2018. 312 p.
24. Комплекс реографический «Рео-Спектр». Методические указания. Иваново: Нейрософт, 2008. 142 с.
25. Продиус П.А. Нейрофизиологические маркеры контроля поведения в парадигмах go/nogo и novel // Труды Пятой Всероссийской конференции «Нелинейная динамика в когнитивных исследованиях – 2017», Нижний Новгород, 25–29 сентября 2017 г. Н. Новгород: ИПФ РАН, 2017. С. 176–178.
26. Butler S.R., Glass A. Asymmetries in the Electroencephalogram Associated with Cerebral Dominance // Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol. 1974. Vol. 36, № 5. P. 481–492. DOI: 10.1016/0013-4694(74)90205-3
27. Панков М.Н., Афанасенкова Н.В., Кожевникова И.С., Подоплекин А.Н. Состояние нейроэнергометаболизма у детей с синдромом дефицита внимания с гиперактивностью и эмоциональными расстройствами // Междунар. журн. приклад. и фундам. исследований. 2016. № 9-1. С. 66–69.
28. Панков М.Н., Кожевникова И.С., Сидорова Е.Ю., Грибанов А.В., Старцева Л.Ф. Психофизиологические характеристики детей с агрессивным поведением // Экология человека. 2018. № 2. С. 37–44. DOI: 10.33396/17280869-2018-2-37-44
29. Hale T.S., Smalley S.L., Dang J., Hanada G., Macion J., McCracken J.T., McGough J.J., Loo S.K. ADHD Familial Loading and Abnormal EEG Alpha Asymmetry in Children with ADHD // J. Psychiatr. Res. 2010. Vol. 44, № 9. Р. 605–615. DOI: 10.1016/j.jpsychires.2009.11.012
30. Луценко Е.Л. Особенности межполушарной асимметрии индекса альфа-ритма у студентов // Вестн. психофизиологии. 2013. № 2. С. 34–40.
31. Лебедева Н.Н., Каримова Е.Д. Нейрофизиологические проявления состояния монотонии у операторов с различной межполушарной асимметрией альфа-активности // Журн. высш. нерв. деятельности им. И.П. Павлова. 2014. Т. 64, № 4. С. 428–438. DOI: 10.7868/S0044467714040108