В роботі аналізувалися монополярні викликані потенціали (ВП) в лобових, тім'яних, скроневих і потиличних відведеннях у 16 ​​молодих здорових випробовуваних, при різних завданнях зорового пошуку НЕ фрагментованих і фрагментованих зорових стимулів. Основні зміни в усіх видах пошуку спостерігалися в зонах компонент ВП N2, P3 і пізнього позитивного комплексу (LPC). Ускладнення виду пошуку і фрагментація зорових стимулів призводять до затримки уваги і додають істотні труднощі при впізнанні зображень, що відбивається на збільшенні часу реакції, помилкових впізнання і супроводжується затримкою компоненти Р3 і зменшенням її амплітуди в усіх основних кортикальних відведеннях. Ускладнення пошуку і фрагментація зорових стимулів супроводжується зростанням компоненти N2 і появою комплексу LPC, виражених у фронтальних відведеннях. Дані результати дозволяють припустити, що в системі зорової уваги лобовим областям належить провідна роль в ідентифікації фрагментованих зображень.

Анотація наукової статті за медичними технологіями, автор наукової роботи - Шуваєв В. Т., Астащенко А. П.


Electrophysiological analysis of visual search of nonfragmented and fragmented images in humans

In this work monopolar ERP in frontal, parietal, temporal and occipital cortical leads of 16 young healthy volunteers with different visual search tasks of nonfragmented and fragmented visual stimuli were analyzed. Basic changes in all kinds of search were observed in ERP component zones: N2, P3 and late positive complex (LPC). A complicated kind of search and fragmentation of visual stimuli add essential difficulties in image identification and results in increasing of search time, wrongful identification accompanied by the delay of P3 component and diminishing of its amplitude in all basic cortical areas. The search complication was accompanied by increasing of N2 component and appearance of LPC component in frontal cortical leads. These results suggest that in visual system of attention the leading part in identification of fragmented images belongs to frontal cortical leads.


Область наук:
  • Медичні технології
  • Рік видавництва: 2009
    Журнал: Курський науково-практичний вісник «Людина та її здоров'я»
    Наукова стаття на тему 'Аналіз викликаних потенціалів в задачах уваги і впізнання нефрагментовані і фрагментованих зображень у людини'

    Текст наукової роботи на тему «Аналіз викликаних потенціалів в задачах уваги і впізнання нефрагментовані і фрагментованих зображень у людини»

    ?найбільший внесок у забезпечення рухової активності вносить поширення збудження по проксимальної (интракраниальной, але екстрамедулярне) частини слухового нерва, частини кохлеарних ядер, через оліварний комплекс і ростральну частина моста [4, 11]. Тут, як і чоловіків, ІПК другого завдання корелює негативно, але найбільший внесок у його структуру вносять показники дефекту виконання завдання ВВК і КО, що корелюють позитивно і не виявляють взаємозв'язків у чоловіків. Це ж підтверджується криволінійним зміною другої ознаки за першим (ВВК і КО по латентності II) першого, простого завдання. Що очевидно підтверджує несхожість механізмів реалізації слуходвігательной координації у чоловіків і жінок

    [5].

    Таким чином, проведені нами дослідження свідчать про наявність статевих відмінностей у часі поширення слуховий сенсорної інформації в структурах ЦНС. В ході аналізу сумарної багатосторонньої внутрісистемної скоррелировать-сти латентностей АСВП встановлені схожі закономірності у взаємовідносинах, що розглядаються характеристик у чоловіків і жінок. У той же час виявлено значення латерализации нанесення стимулу з переважанням лівого сенсорного входу у жінок і правого у чоловіків. При розгляді між-системних кореляційних взаємовідносин значень латентностей АСВП і показників суппортметріі встановлено провідне значення надходження сенсорної інформації через правий вхід. Виявлено відмінності механізмів реалізації слуходвігательной координації, які проявляються в наявності у чоловіків двох дублюючих контурів забезпечення рівня рухової активності, що реалізують свої впливи через временноскоростние характеристики координації. У групі жінок, на відміну від чоловіків, ефективність координації реалізується через показники дефекту виконання рухового завдання, що поряд з великою кількістю криволінійних міжсистемних взаємин і схильністю зовнішнім факторам і обумовлюється більш низький рівень координації. Виявлені явища кореляції є відображенням зі-

    напруженості сенсорних і моторних функцій. Відповідно до теорії функціональних систем цю спряженість можна розглядати як підтвердження положення про те, що центри мозку постійно включені в різні функціональні системи, організовуються для задоволення домінуючої потреби і досягнення корисного пристосувального результату.

    ЛІТЕРАТУРА

    1. Гнездіцкій В.В. Викликані потенціали мозку в

    клінічній практиці. - М .: МЕДпресс-

    інформ, 2003. - 246 с.

    2. Зав'ялов А.В. Кореляція функцій організму. -М .: Медицина, 1990. - 159 с.

    3. Зав'ялов А.В., Зайцева Г.М. Аудіокінестетіче-ські взаємини і час простої рухової реакції на слуховий і кінестетичний стимули // Фізіологія людини. - 19SG. - Т. 6, № 6. - С. 43-51.

    4. Зенков Л.Р., Ронкін М.А. Функціональна діагностика нервових хвороб: рук-во для лікарів. - М .: МЕДпресс-інформ, 2004. - 578 с.

    5. Куликов Г.А. Слух і рух. Фізіологічні основи слуходвігательной координації. -Л .: Наука, 1989. - 198 с.

    6. Куликов Г.А. Принцип домінанти і кортикальні механізми слуходвігательной координації // Ріс. физиол. журн. ім. І.М. Сеченова. -2GGG. - Т. 86, № 8. - С. 961-9б7.

    7. Плохинський Н.А. Біометрія. - М .: Изд-во МГУ, 1972. - 230 с.

    S. Ткаченко П.В. Рівні бимануальной координації і деякі діфференціальнопсіхофізіологіческіе аспекти рухової активності // Курський наук.-практич. Вісн. "Людина та її здоров'я". - 2GG6. - № 4. -С. 17-23.

    9. Ткаченко П.В. Кореляційні взаємовідносини міжпівкульна асиметрії амплітудновременних характеристик компонентів зорових викликаних потенціалів і показників рівня бимануальной координації рухів // Укр. нових медичних технологій. - 2GGS. - Т. XV, № 3. - С. 180-1S2.

    1G. Ткаченко П.В., Бобинцев І.І. Закономірності внутрісенсорних і сенсорно-ефекторних кореляційних взаємовідносин тимчасових характеристик зорових викликаних потенціалів з показниками бимануальной координації // Курський наук.-практич. Вісн. "Людина та її здоров'я". - 2GG9. - № 1. - С. 21-29.

    11. Martin W.H., Pratt H, Schwegler J.W. I EEG Clin. Neurophys. - 1995. - Vol. 9б, N 4. - P. 357-37G.

    Курський науково-практичний вісник "Людина та її здоров'я", 2009, № 4 УДК 612.822.612.821.2: 612.825: 612.826

    АНАЛІЗ викликаних потенціалів В ЗАДАЧАХ УВАГИ І впізнання НЕ фрагментованих І фрагментований ЗОБРАЖЕНЬ У ЛЮДИНИ

    © Шуваев В.Т., Астащенко А.П.

    Лабораторія фізіології вищої нервової діяльності Інституту фізіології ім. І.П. Павлова РАН, Санкт-Петербург

    E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

    В роботі аналізувалися монополярні викликані потенціали (ВП) в лобових, тім'яних, скроневих і потиличних відведеннях у 16 ​​молодих здорових випробовуваних, при різних завданнях зорового пошуки не фрагментованих і фрагментованих зорових стимулів. Основні зміни в усіх видах пошуку спостерігалися в зонах компонент ВП - N2, P3 і пізнього позитивного комплексу (LPC). Ускладнення виду пошуку та фрагментація зорових стимулів призводять до затримки уваги і додають істотні труднощі при впізнанні зображень, що відбивається на збільшенні часу реакції, помилкових впізнання і супроводжується затримкою компоненти Р3 і зменшенням її амплітуди в усіх основних кортикальних відведеннях. Ускладнення пошуку та фрагментація зорових стимулів супроводжується зростанням компоненти N2 і появою комплексу LPC, виражених у фронтальних відведеннях. Дані результати дозволяють припустити, що в системі зорової уваги лобовим областям належить провідна роль в ідентифікації фрагментованих зображень.

    Ключові слова: зоровий пошук, фрагментація, викликані потенціали, пізній позитивний комплекс, селекція, фронтальні відділи.

    ELECTROPHYSIOLOGICAL ANALYSIS OF VISUAL SEARCH OF NONFRAGMENTED AND

    FRAGMENTED IMAGES IN HUMANS Shuvaev V.T., Astaschenko A.P.

    I.P. Pavlov Institute of High Nerves Activity Physiology of the Russian Academy Sciences, St.-Petersburg

    In this work monopolar ERP in frontal, parietal, temporal and occipital cortical leads of 16 young healthy volunteers with different visual search tasks of nonfragmented and fragmented visual stimuli were analyzed. Basic changes in all kinds of search were observed in ERP component zones: N2, P3 and late positive complex (LPC). A complicated kind of search and fragmentation of visual stimuli add essential difficulties in image identification and results in increasing of search time, wrongful identification accompanied by the delay of P3 component and diminishing of its amplitude in all basic cortical areas. The search complication was accompanied by increasing of N2 component and appearance of LPC component in frontal cortical leads. These results suggest that in visual system of attention the leading part in identification of fragmented images belongs to frontal cortical leads.

    Keywords: visual search, fragmentation, event-related potentials, late positive complex, selection, frontal areas.

    У повсякденному житті людині доводиться обробляти і аналізувати величезну кількість зорової інформації. Стрімкий розвиток технічного обладнання та комп'ютеризації вимагає від сучасної людини постійного і напруженого контролю за своєю діяльністю, тобто свідомого наміру звертати і зосереджувати свою увагу на чому-небудь. Відповідно до сучасних уявлень про увагу, як і справу самостійному психічному процесі, що виконує функцію контролю і організації діяльності та поведінки, можна говорити про базисної ролі дан-

    ного процесу в формуванні будь-якої діяльності [2, 3, 16]. Удосконалення довільних форм діяльності безпосередньо пов'язано з розвитком спрямованого уваги.

    Однак об'єкти, які спостерігаються людиною, в більшості випадків є фрагментованими, так як часто перекриті іншими об'єктами, зливаються з фоном або мають різні спотворення. Здатність до цілісного сприйняття неповних зображень має велике практичне значення в інформаційних технологіях і є одним з найцікавіших феноменів візуально-

    го уваги, механізми якого далекі від повної ясності.

    Відомо, що існують дві основні зорові системи: потилично-тім'яна і потилично-скронева, що беруть безпосередню участь в процесах зорового сприйняття і уваги. Експерименти на мавпах з видаленням цих двох відділів та реєстрацією нейрональної активності дали підставу для положення про те, що париетальная система пов'язана переважно з просторовим зоровим аналізом, а скронева - з аналізом форми стимулів [21]. У ряді робіт показано, що в ідентифікації фрагментованих зображень, лобовим областям належить провідна роль [5, 7, 9, 15].

    Ще Д. Линдсли писав, що суть уваги полягає в зсуві функціонального стану в певних структурах ЦНС, що може бути виявлено в змінах електричних потенціалів мозку [19].

    Відомо, що залучення уваги до стимулу і надання йому значимості або релевантності супроводжується модуляцією пізніх компонентів ВП (ERP) [13, 23]. При дослідженні викликаної електричної активності мозку була виявлена ​​також вибірковість її змін у відповідь на пред'явлення релевантних і нерелевантних сигналів однієї модальності [1].

    З метою уточнення функціональної організації мозку в процесах уваги і впізнання фрагментованих зображень, в даній роботі аналізувалися параметри компонентів викликаних потенціалів, що реєструються в основних відділах кори, при пред'явленні як фрагментованих, так і подібного не фрагментованих зорових стимулів.

    Матеріали та методи дослідження

    В експериментах брали участь 16 молодих здорових випробовуваних у віці 17-25 років. Вивчалися види зорового пошуку при різному характері мети і дістракторов в решітці з 3 * 3 елементів. В якості цільових були символи "S" і "Т", а в якості дістракторов - символи "R" і "8" подібні з метою "S", але відмінні від символу "Т". Ізу-

    чалісь 5 видів пошуку: 1 - символ "Б" у випадковому місці порожній решітки; 2 - символ "Т", відмінний від дістракторов; 3 - символ "Б" у випадковому місці решітки, подібний до дистракторами; 4 - фрагментований символ "Т", відмінний від фрагментованих дістракторов; 5 - фрагментований символ "Б" у випадковому місці решітки, подібний до фрагментованими дистракторами (рис. 1). Використовувалися контурні зображення зорових стимулів, форма і тип яких подібний до стимулам, раніше використовувалися для дослідження механізмів уваги і зорового сприйняття.

    В роботі розглядали фрагментовані зображення як цілісне зображення в умовах перешкоди - непрозорою перфорованої маски, в отворах якої видно тільки окремі фрагменти. Непрозора частина маски збігається за яскравістю і кольором з фоном, внаслідок чого маска не видно. Товщина контуру зображень 7-9 пікселів. У нашому дослідженні рівень фрагментації фігур був вивірений експериментально і в умовах дефіциту часу склав 40% відносно величини повного контуру. Імовірність появи цільового стимулу становила 0,5. Випробовувані при виявленні цілі повинні були якомога швидше натискати на клавішу комп'ютера. Кутова відстань решітки, при відстані від випробуваного

    70 см, становило близько 4 градусів.

    Аналізувалися монополярні викликані потенціали (ВП) в лобових, тім'яних, скроневих і потиличних відведеннях (Б3, Б4, Р3, Р4, Т5, Т6, 01, 02), щодо об'єднаних вушних електродів. Опір електродів не перевищувало 10 кОм. Частота пропускання підсилювача обмежувалася діапазоном 0,1 - 30 Гц. За досвід пред'являлося по 40 стимулів для кожної з 5 експериментальних сесій. Програма дозволяла робити автоматичне видалення окулографіческіх артефактів. Усереднення ВП у випробовуваних проводилося для кожної сесії, а потім робилося загальне усереднення по випробуваним.

    Експериментальна установка складалася з 21-канального електроенцефалограф "Мі-цар - 201" і восьмирозрядного АЦП з частотою дискретизації 250 Гц, підключених до

    портативного комп'ютера "Voyager Е4

    L (B) "(комп'ютер 1). Стимульний изображе-

    Мал. 1. 1, 2, 3 - приклади пропонованих стимулів в ситуаціях 1 - 3; А - зображення з цілісним контуром; Б - перфорована маска; В - фрагментовані зображення.

    ня пред'являлися на екрані монітора комп'ютера IBM PC (комп'ютер 2), з'єднаному з портативним комп'ютером 1. Комп'ютер 1 керувався програмою "Win EEG", розробленої в Інституті Мозку людини РАН. За допомогою комп'ютера 2 здійснювалася зорова стимуляція і реєстрація реакцій випробуваного. Епоха аналізу ЕЕГ -1200 мс. Дані після усереднення імпортувалися в пакет STATGRAPHICS Plus 5.1 для подальшої обробки. Порівняння достовірності показників проводилося за допомогою параметричного критерію: Т-критерію Стьюдента та непараметричного критерію Вількоксона. Оцінювалися такі параметри ВП: N2 - в зоні 200 - 290 мс, Р3 - в зоні 360 - 470 мс і пізній позитивний комплекс (late positive complex - LPC) в зоні 600 - 800 мс. В отриманих ВП не спостерігалося значимої асиметрії, тому в роботі наведено дані по об'єднаним відведенням: F3-F4, P3-P4, T5-T6, O1-O2.

    РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕННЯ І ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

    Випробовувані в наших дослідженнях успішно здійснювали пошук і знаходження необхідної мети. Середній час за видами пошуку склало: 1 - 357 ± 20 мс, 0% помилок;

    2 - 433 ± 23 мс, 1,5 ± 2,2% помилок; 3 -

    493 ± 32 мс, 4,5 ± 3,5% помилок; 4 - 512 ± 49 мс,

    6,2 ± 5,7% помилок; 5 -594 ± 76 мс, 9,5 ± 7% помилок.

    Пошук мети, відмінною за формою від дис-тракторів (вид пошуку 2) призводить до невеликого, але значимого уповільнення пошуку в порівнянні з одиночним символом (вид 1), (433 мс і 357 мс, t = 7.6, р = 0,0001) . При важкому вигляді пошуку мети, схожою за формою з дистракторами (вид 3) відбувається подальше збільшення часу виявлення мети в порівнянні з пошуком мети, відмінною за формою від дістракторов (вид 2), (493 мс і 433 мс, 1 = 3.1, р = 0,01). Аналіз часу реакції випробуваних при пошуку фрагментованих стимулів показав, що час реакції значимо різниться в порівнянні з таким же видом пошуки не фрагментованою мети (512 мс (вид 4) і 594 мс (вид 2), 1 = 3.4, р = 0,01) і (594 мс (вид 5) і 512 мс (вид 3), 1 = 4.7, р = 0.0005). На рис. 2 показана регрессионная залежність між видами зорового пошуку, часом реакції і% помилкових впізнання.

    Проведений дисперсійний аналіз (АКТУ), показав значимість фактора "Вид пошуку" для часу реакції випробуваних: (Б (4,55) = 13,05, р<0,005) і% помилкових впізнання (Б (4,55) = 9,3, р = 0,00001).

    Групові викликані потенціали (ВП) за всіма 5 модифікацій пошуку представлені у відведенні Б3 на рис. 3. Основні зміни в усіх 5 видах пошуку спостерігалися в зонах компонент ВП - N2 (200 - 290), Р3 (360

    - 470) і LPC (600 - 800) або пізнього позитивного комплексу (late positive complex). Значення амплітуд компонент (N2 і LPC)

    Мал. 2. Регресивні зв'язку між видами зорового пошуку і часом реакції (А), (г = 0.7, р<0,05), і% помилкових впізнання (Б), (r = 0.63, р<0,05).

    Мал. 3. Усереднені ВП у фронтальних відведеннях.

    Позначення: по осі абсцис - час, мс; по осі ординат - амплітуда, мкВ. Відзначено компоненти: N2, P3, LPC. Цифрами відзначені викликані потенціали (ВП) на цільової стимул в порожній решітці (1); стимул, відмінний від дис-тракторів (2); зоровий стимул, подібний до дистракторами (3); фрагментований зоровий стимул, відмінний від дістракторов (4); фрагментований зоровий стимул, подібний до дистракторами (5).

    представлені в таблиці 1, і окремо в таблиці 2 представлені параметри компоненти Р3.

    Компонент ВП N2 реєструвався у фронтальних, парієтальних і темпоральних відведеннях у всіх 5 видах пошуку. Компонент N2 був відсутній в потиличних відведеннях, при виконанні пошуку одного стимулу у випадковому місці порожній решітки і реєструвався при ускладненні завдання - запитом не знайдено фрагментованих стимулів. У разі пошуку фрагментованих зображень компонент N2 не спостерігається в потиличних відведеннях. Зареєстровано збільшення хвилі N2, виражене у фронтальних отде-

    лах при важкому пошуку (2 = 2.3, р (2) = 0,01). При ускладненні пошуку зміни ВП спостерігалися, головним чином, в зоні компоненти Р3. Параметри хвилі Р3 наведені в таблиці 2. Аналіз амплітуди компонента Р3 у фронтальних відведеннях показав, що амплітуди Р3 значимо розрізнялися в ситуаціях 1 і 2 (2 = 1.9, р (2) = 0,04), в ситуаціях 2 і 3 (2 = 2.2, р (2) = 0,002). Таким чином, при ускладненні завдання пошуку зменшується амплітуда хвилі Р3. Аналіз амплітуди, проведений для завдання, що вимагає пошуку фрагментированного стимулу, показав достовірне зменшення амплітуди піку Р3 в порівнянні з аналогічним завданням, требу-

    ючої пошуки не фрагментированного стимулу. Порівняння за критерієм Вількоксона виявило відмінність амплітуд в завданні 2 і 4 (2 = 2.2, р (2) = 0,02) і для ситуацій 3 і 5 (2 = 3.2, р (2) = 0,001). Таким чином, фрагментація зорових стимулів викликає суттєві труднощі при їх упізнання, що відбивається на подальшому зменшенні амплітуди піку Р3, в порівнянні з не фрагментованими символами. Розрізнялися і пікові латентності хвилі Р3 в ситуаціях 1 і 2 (2 = 2.02, р (2) = 0,04); 2 і 3 (2 = 2.2, р (2) = 0,002), а також 2 і 4 (2 = 1.9, р (2) = 0,04).

    Аналогічна картина спостерігалася в парієтальних відведеннях. Достовірні відмінності виявлялися при аналізі амплітуди хвилі Р3 в ситуаціях: 1, 2 (2 = 2.3, р (2) = 0,01); 2, 3 (2 = 2.3, р (2) = 0,01); 2 і 4 (2 = 2.3, р (2) = 0,01) і в ситуаціях 3 і 5 (2 = 3.1, р (2) = 0,001), в пікових латентний Р3 ВП в ситуаціях 1, 2

    (2 = 1.9, р (2) = 0,04); 2 і 4 (2 = 2.2, р (2) = 0,02). У темпоральних відведеннях достовірними виявилися відмінності в тих же видах пошуку: 1 і 2 (2 = 2.3, р (2) = 0,01); 2, 3 (2 = 2.3, р (2) = 0,01);

    2, 4 (2 = 2.3, р (2) = 0,01) і 3 і 5 (2 = 2.01, р (2) = 0,04), в пікових латентний Р3 в ситуаціях 1, 2 (2 = 2.02, р (2) = 0,04) і в ситуаціях

    2 і 4 (2 = 2.02, р (2) = 0,04). Дані аналізу амплітуд компонента Р3 в потиличних відведеннях показали достовірні відмінності в аналогічних видах пошуку: 1, 2 (2 = 2.3, р (2) = 0,01); 2, 3 (2 = 2.3, р (2) = 0,01); 2, 4 (1 = 6.9, р = 0,0004); 3, 5 (1 = 2.2, р = 0,03). Пікові латентності хвилі Р3 розрізнялися в наступних видах пошуку: 1, 2 (2 = 2.2, р (2) = 0,02); 2,

    3 (2 = 2.02, р (2) = 0,04); 2, 4 (2 = 2.2, р (2) = 0,02). На рис. 4 показані регресивні зв'язку між амплітудою хвилі Р3 і її латентностью у всіх основних кортикальних відведеннях.

    Таблиця 1

    Амплітуда хвиль N2, LPC ВП в об'єднаних лобових, тім'яних, скроневих і потиличних відведеннях при різних видах зорового пошуку

    Отве- дення компонентами ВП Види пошуку

    1 2 3 4 5

    F3-F4 N2 2.5 ± 2.7 2.5 ± 1.0 3.2 ± 1.7 5.5 ± 2.6 5.1 ± 2.5

    LPC 1.0 ± 2.3 1.3 ± 2.1 2.9 ± 6.0 2.8 ± 9.8 5.4 ± 6.5

    P3-P4 N2 0.2 ± 3.3 1.0 ± 0.7 1.3 ± 2.5 1.7 ± 2.2 1.2 ± 1.8

    LPC - - - - 2.9 ± 3.6

    T5-T6 N2 3.1 ± 2.1 3.5 ± 0.4 3.1 ± 1.8 2.1 ± 1.6 2.5 ± 1.0

    LPC - - - - 3.3 ± 2.

    O1-O2 N2 - 1.6 ± 0.6 1.2 ± 1.1 - -

    LPC - - - - 1.5 ± 1.5

    Мал. 4. Регресивні зв'язку між видами пошуку і амплітудою Р3 (А), (r = -0,86, р<0,05) і латентністю Р3 (Б), (r = 0,81, р<0,05).

    Проведений дисперсійний аналіз (ANOVA), показав значимість фактора "Вид пошуку" для амплітуди компонента Р3 ВП: (F (4,188) = 14,5 p<0,05).

    При виконанні завдань на зоровий пошук реєструвався пізній позитивний пік ВП в області 600 - 800 мс (LPC), найбільш виражений у фронтальних відділах при виконанні завдань, що вимагають уваги до фрагментованим стимулам. LPC реєструвався у всіх відведеннях, при виконанні завдання 5, що вимагає пошуку фрагментированного цільового стимулу, подібного за своєю формою з фрагментованими дис-тракторами. Щоб оцінити зміни ВП, що реєструються при впізнанні фрагментованих зорових стимулів ми застосували добре відомий метод оцінки різницевих хвиль. Аналіз різницевих хвиль щодо референтного 1-го виду пошуку при ускладненні завдань і подальшої фрагментації показав, що ці хвилі найбільш виражені у фронтальних відведеннях (рис. 5). В різницевих хвилях ВП можна виділити 2 значущі компоненти: негативність пошуку в області 350 мс (SN або search negativity); позитивність пошуку в області 600 мс (SP або search positivity).

    Запитом не знайдено фрагментованих стимулів супроводжувався меншими за амплітудою компонентами SN і SP, в порівнянні з аналогічним пошуком фрагментованих зображень (що представляє більш важкий вид пошуку).

    При здійсненні пошуку фрагментованих зображень суттєво змінюються значення коефіцієнтів кореляції. Зменшення кореляційних зв'язків в кортикальної системі зорової уваги при збільшенні труднощі зорового завдання показано в таблиці 3.

    Для оцінки особливостей довільного селективного уваги часто використовується аналіз часу реакції в конфліктних ситуаціях, що вимагають придушення непотрібної, що заважає інформації.

    У дослідженнях процесів уваги, при вирішенні завдань зорового пошуку Р. Мікейла Шиффрін і У. Шнайдера були встановлені основні характеристики паралельного і послідовного пошуку [25]. Результати нашого дослідження повністю согла-

    лізуть з висновками авторів. Так, виконання завдань з 1 по 5 супроводжується зростанням часу реакції випробуваних. Передбачається, що увага може залишатися сфокусованим довше в випадках складних завдань на розрізнення в порівнянні з простими, а фрагментація стимулів створює додаткові труднощі при впізнанні, що призводить до здійснення процесу послідовного зорового пошуку.

    Результативність рішення зорової завдання мала гарне відповідність з параметрами хвилі Р3. Ускладнення (утруднення) пошуку супроводжувалося зменшенням амплітуди компоненти Р3 у всіх основних кортикальних відведеннях і збільшенням латентності Р3, при впізнанні НЕ фрагментованих стимулів. Ймовірно, що це пов'язано зі збільшенням перцептивної навантаження, труднощами впізнання цільового стимулу і, як наслідок, труднощами прийняття рішення про відповідної реакції [6, 12, 20, 22]. У наших дослідженнях також спостерігалося збільшення хвилі N2 і поява пізніх позитивних хвиль з латентністю від 600 мс і більше (хвиля LPC), виражених у фронтальних відділах при виконанні найбільш складних завдань, пов'язаних з пошуком фрагментованих зорових стимулів. За даними літературних джерел дослідники відзначають зв'язку компонента N200 з деякими аспектами розпізнання, також ментальним зусиллям і ЬРС з правильністю і точністю впізнання, категоризацією [4, 5, 10, 22].

    В даний час домінують два підходи до вивчення механізмів сприйняття фрагментованих фігур. Один з них -виділення як простих, так і специфічних ознак вищого порядку, тобто цілої ієрархії ознак. Другий підхід - це визначення загальних статистичних властивостей зображення для виділення гештальту.

    Залежно від завдання і складності зображення спостерігач приймає рішення про зображення або по окремих специфічних для даного зображення ознаками вищого порядку, або за цілісної статистичної структурі.

    У ряді робіт висловлюється припущення про те, що зорова система спостерігача як би добудовує перерваний контур і бачить частково замаскований об'єкт як

    Таблиця 2

    Амплітуда і латентність хвилі Р3 ВП в об'єднаних лобових, тім'яних, скроневих і потиличних відведеннях при різних видах зорового пошуку

    Відведення Вид пошуку Амплітуда Р3 (МКХ) Латентність Р3 (мС)

    F3-F4 1 15,3 ± 4,6 366 ± 15

    2 9,2 ± 2,3 381 ± 32

    3 6,4 ± 2,3 397 ± 32

    4 4,2 ± 2,6 433 ± 62

    5 1,9 ± 2,1 400 ± 78

    P3-P4 1 15,7 ± 3,6 368 ± 12

    2 11,4 ± 2,1 383 ± 28

    3 8,1 ± 1,5 387 ± 60

    4 7,1 ± 2,4 398 ± 39

    5 5,4 ± 1,5 344 ± 56

    T5-T6 1 9,8 ± 2,8 378 ± 25

    2 7,6 ± 2,6 411 ± 30

    3 5,3 ± 0,8 400 ± 73

    4 5,2 ± 1,4 471 ± 52

    5 3,6 ± 1,4 439 ± 59

    O1-O2 1 13,3 ± 4,6 367 ± 9

    2 11,3 ± 3,7 376 ± 21

    3 6,6 ± 2,6 398 ± 80

    4 7,3 ± 2,8 398 ± 31

    5 6,2 ± 2,4 329 ± 51

    цілий [8]. Процес пізнання об'єкта при нестачі інформації описується як замикання сприйняття (perceptual closure) і, як неодмінну умову, вимагає активації механізмів пам'яті [7, 14, 24, 26]. Однак нейрофізіологічні механізми цього процесу до кінця не ясні.

    Можна не сумніватися, що крім хвостових структур, що відносяться безпосередньо до дорзальной і вентральної зорової систем, істотна роль в зоровому сприйнятті належить лобовій корі і

    її зворотним (top - down) впливам на потиличні і заднеассоціатівние області. На основі даних клінічних досліджень передбачається, що в лобових частках головного мозку локалізується керівна система уваги, а пристрій узгодження - на рівні базальних гангліїв [5, 11, 18]. Аналіз отриманих даних цієї роботи дозволив припустити, що ускладнення перцептивного завдання і фрагментація супроводжуються: збільшенням фронтальної "складової" в системі зорового внима-


    Ключові слова: ЗОРОВИЙ ПОШУК /фрагментація /ВНАСЛІДОК ПОТЕНЦІАЛИ /ПОЗДНИЙ ПОЗИТИВНИЙ КОМПЛЕКС /СЕЛЕКЦІЯ /фронтальному відділі /VISUAL SEARCH /FRAGMENTATION /EVENT-RELATED POTENTIALS /LATE POSITIVE COMPLEX /SELECTION /FRONTAL AREAS

    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити