к влиянию модулированных импульсов света на альфа

К ВЛИЯНИЮ МОДУЛИРОВАННЫХ ИМПУЛЬСОВ СВЕТА
НА АЛЬФА АКТИВНОСТЬ ГОЛОВНОГО МОЗГА
О.-Ш. Дабаев, В.С. Кунегин – студенты гр. 232-2
Научный руководитель – Романовский М.Н., доцент каф. КУДР
Рассмотрены результаты электроэнцефалографического анализа влияния
модулированных импульсов света аппарата психоэмоциональной коррекции на
альфа активность головного мозга человека.
Ключевые слова: визуальная стимуляция, ЭЭГ анализ, альфа активность,
психоэмоциональная коррекция.
В естественном диапазоне частот ритмы головного мозга способны синхронизироваться
с ритмичными воздействиями на организм импульсами слабого электрического тока
(транскраниальная электростимуляция), световыми вспышками (визуальная стимуляция,
ВС), звуковыми или тактильными стимулами. Ритмическая стимуляция организма успешно
применяется в целях релаксации, психоэмоциональной коррекции, активизации обучения и
др. Большое распространение (особенно за рубежом) получили аппараты ВС в виде очков с
отдельными светодиодными излучателями для глаз и электронным блоком управления
излучателями [1]. Излучатели формируют импульсы света различного спектрального состава,
модулированные по амплитуде с одной или двумя перестраиваемыми частотами
синхронизации. В большинстве таких аппаратов ВС сочетается с звуковой, реже – с
тактильной стимуляцией.
При модуляции света импульсами малой длительности (0,1 ÷ 0,2 мс) ритмическая
стимуляция происходит неосознанно, что создает комфортные условия для совмещения ВС,
например, с когнитивной деятельностью. Цель настоящей работы – электроэнцефалографический анализ влияния импульсов света, модулированных по амплитуде на
неосознанном уровне восприятия, на альфа активность головного мозга.
В работе участвовали студенты – 2 женщины и 7 мужчин в возрасте от 20 до 21 года. Для
ВС использовали аппарат психоэмоциональной коррекции [2] с параметрами (рис. 1):
длительность импульса света (ТИ) – 4 с; цвет излучения – зеленый, длина волны – 525 нм;
мощность в максимуме импульса света – 7,5 мкВт; время переключения излучателей а - б
(ТЗ) – 1 с; длительность импульса модуляции (ТМ) – 0,2 мс; частота следования импульсов
модуляции (1/ТП) – (7,8 ÷ 10,6) Гц; глубина модуляции – 100 %. Форма импульсов света
соответствовала рис. 1.
Рис. 1. Сигналы управления правым (а) и левым (б) излучателями
ЭЭГ регистрировали монополярно в 8 отведениях, установленных согласно системе 10 –
20 %: лобных (F3, F4), центральных (C3, C4), теменных (P3, P4) и затылочных (O1, O2). В ка­
честве референтных использовали ипсилатеральные ушные электроды. Регистрацию ЭЭГ
производили с помощью электроэнцефалографа Энцефалан-131-03, частота дискретизации
сигнала – 250 Гц.
ЭЭГ записывали по схеме: 1) 60 с – фоновая (глаза открыты, ГО); 2) 30 с – глаза закрыты
(ГЗ); 3) 30 с – ГО; 4) 240 с – ГО и ВС; 5) 60 с – ГО. Последующую обработку проводили по­
сле цифровой фильтрации ЭЭГ в альфа диапазоне (8 – 13Гц). Эпоха анализа составляла 10 с.
С перекрытием эпох на 9 с (т.е. с шагом 1 с) вычисляли мощность альфа активности от вре­
мени как отношение дисперсий сигнала текущей эпохи к первой эпохе фона.
Статистическую обработку результатов проводили с использованием программы Statistica 7. Уровень значимости (р) гипотезы об однородности генеральных совокупностей по­
парно связанных выборок оценивали с использованием Т-критерия Вилкоксона.
Индивидуальные зависимости относительной мощности альфа активности (P) от
времени (t) для испытуемых полиморфны, но во всех случаях при воздействии ВС
обнаруживают характерные вспышки альфа активности, совпадающие по времени для
различных отведений (рис. 2).
Рис. 2. Пример зависимости относительной мощности альфа активности от времени в
отведениях Р3 (а), Р4 (б), О1 (в) и О2 (г)
Вспышки мощности альфа активности под (Р1) и непосредственно после (Р2) воздействия
ВС приводят к возрастанию медианных значений Р1 и Р2 по отношению к фону (Рф). В
теменных и затылочных отведениях эффект более выражен, чем в центральных и
среднефронтальных (рис. 3).Уровень значимости (р) гипотезы об однородности попарно
связанных выборок Р1 и Рф не превышает 0,011; для выборок Р2 и Рф в большинстве
отведений p ≤ 0,025, в отведении F4 р = 0,192.
При воздействии ВС относительные мощности альфа активности по соответствующим
отведениям над левым и правым полушариями головного мозга очень близки.
Непосредственно после воздействия ВС доминирует альфа активность в левом полушарии. В
теменных и затылочных отведениях доминирование альфа активности в левом полушарии
статистически значимо (p ≤ 0,038).
Согласно [3], увеличение альфа активности в левом полушарии головного мозга
характерно для релаксации. Положительные эмоциональные состояния коррелируют с
усилением альфа активности в левом полушарии, а отрицательные – в правом полушарии
головного мозга [4].
Рис. 3. Диаграммы размаха медианной мощности альфа активности по отведениям
во время (Р1) и после (Р2) воздействия ВС по отношению к фону (Рф).
Под диаграммами – р для попарно связанных выборок Р1,2 - Рф, над диаграммами –
для выборок Р2 в левом и правом полушарии
Можно заключить, что поочередное воздействие на периферические поля зрения левого
и правого глаза человека световых импульсов аппарата психоэмоциональной коррекции,
модулированных с частотой альфа диапазона, приводит к релаксации, снижению
психоэмоционального напряжения организма человека.
Литература
1. Безносюк Е.В. Современные технические аппаратные и компьютерные средства,
используемые в психотерапии / Е.В. Безносюк, А.И. Кучинов. В кн.: Методы современной
психотерапии. – М.: Издательство Класс, 2001. – С. 437–462.
2. Бугров Е.В. Аппарат визуальной светотерапии / Е.В. Бугров, А.А. Бомбизов, М.Н.
Романовский// Доклады ТУСУР, 2012, № 1 (25), ч.2. – С. 270–272.
3. Фокин В.Ф. Динамическая функциональная асимметрия как отражение
функциональных состояний [Электронный реcурс]. – Режим доступа: http://cerebralasymmetry.narod.ru/ Asymmetry_1_2007.pdf, свободный (дата обращения: 08.09.2014).
4. Деглин В.Л. Лекции о функциональной асимметрии мозга человека [Электронный
реcурс]. – Режим доступа: http://www.klex.ru/baw, свободный (дата обращения: 08.09.2014).