Материалы медицинских конференций

Главная / Материалы медицинских конференций / 2003 / Материалы Международных чтений, посвященных 100-летию со дня рождения члена-коррес-пондента АН СССР, академика АН АрмССР Э.А.Асратяна.

Электрографические корреляты «внутренних состояний», вызываемых условными раздражителями при инструментальном обучении у собак

В настоящее время приобрела популярность точка зрения о функциональном значении гамма-диапазона частот ЭЭГ (30-80 Гц) в сложнейших когнитивных процессах, определяющих формирование субъективных образов (gestalts) окружающего мира. Оценка таких «внутренних состояний» позволит несколько приблизиться к пониманию нейрофизиологических механизмов произвольного поведения.

Исследовали электрографические корреляты (в полосе частот 1-220 Гц) «внутренних состояний», вызываемых условными раздражителями, при инструментальном обучении у собак. У животных вырабатывали двигательный навык удара передней лапой по педали кормушки при действии положительных условных раздражителей, а также – воздерживание от нажатий на педаль при предъявлении дифференцировочных раздражителей. В ответ на действие условных сигналов в 10 областях неокортекса возникали краткосрочные (менее 1 с) ЭЭГ-реакции, непосредственно предшествующие движению конечности. Рассматривали три вида внутренних состояний, определяющих как адекватные реакции на положительные и дифференцировочные сигналы, так и неадекватные реакции при действии дифференцировочных раздражителей (т.н. растормаживание).

Спектры мощности этих реакций на положительный сигнал превышали мощность в предстимульный период в 1.5-3 раза для различных частот в полосе 1-220 Гц. Частотная структура спектров соответствующих ЭЭГ-реакций определялась отдельными подгруппами частот, относящимися как к традиционному (1-30 Гц) и гамма (30-80 Гц), так и к более высокочастотному (80-220 Гц) диапазонам. Интегральные величины ЭЭГ-реакций (усредненные по всем областям неокортекса и по всей полосе 1-220 Гц спектры мощности) на положительный сигнал составляли у разных животных – 16.58, 8.82, 9.21 усл.ед. В таких интегральных величинах весовые представительства каждого из трех выделенных частотных диапазонов оказались следующими: 16.58 = 1.15+1.54+13.89; 8.82 = 0.20+1.80+6.82; 9.21 = 0.56+2.23+6.41. У животных в спектрах ЭЭГ-реакций на положительный сигнал превалировали высокочастотные компоненты.

В ответ на дифференцировочный сигнал ЭЭГ-реакции были значительно слабее и их мощность отличалась от предстимульного периода в 1.0 – 1.5 раза. При адекватном дифференцировании интегральные величины ЭЭГ-реакций составляли соответственно: 5.37, 1.08, 6.03 усл.ед.; т.е. они уменьшались в 3.0, 8.0 и 1.6 раза по сравнению с величиной реакций на положительный сигнал. При этом весовые соотношения складывались таким образом, что наибольшие потери мощности при дифференцировании относились к высокочастотному (сответственно в 3.4, 10.2 и 1.5 раза), наименьшие (в 1.6, 1.3 и 1.5 раза) – к традиционному диапазонам; гамма-полоса занимала промежуточное положение (уменьшение интегральных спектров в 2.7, 4.9 и 1.3 раза). При неадекватном дифференцировании, когда на дифференцировочный сигнал животное реагировало двигательной реакцией (т.н. растормаживание), интегральные величины ЭЭГ-реакций располагались между положительными ответами и адекватным дифференцированием, составляя 8.69 – 5.86 усл.ед. В отличие от адекватного дифференцирования для этого состояния характерно (при сравнении со спектрами на положительный сигнал) полное отсутствие изменений мощности в традиционной полосе частот, тогда как изменение мощности в гамма- и высокочастотной полосах относительно близки (снижение в 1.7 – 2.0 раза).

Таким образом, использование таких показателей как интегральные величины ЭЭГ-реакций, а также оценки весовых соотношений трех частотных диапазонов (традиционный, гамма- и высокочастотный) оказались достаточно эффективными для предварительной идентификации рассматриваемых внутренних состояний по их электрографическим коррелятам. Предполагаем, что эти состояния, вызываемые условными раздражителями при успешном инструментальном обучении, содержат не только информацию об особенностях предъявляемых сигналов и соответствующей стратегии будущих действий при адекватных ответах, но и «осознание» неадекватности действий при ошибках.