Аннотация. Предложен способ изучения свойств биоэлектрической активности мозга как целостной структуры взаимосвязанных параметров. Вводится понятие стиля биоэлектрической активности (БЭА) мозга. Рассматриваются связи стиля БЭА с различными уровнями интегральной индивидуальности в зависимости от биологического пола человека
STYLE OF BIOELECTRIC ACTIVITY OF A BRAIN AND ITS REFLECTION IN EEG.pdf Постановка проблемыРазработка проблемы индивидуального стиля (ИС) была и остается одним из главных направлений теоретических и эмпирических исследований, проводимых пермскими психологами в русле теории интегральной индивидуальности (ИИ). На сегодняшний день в этой области накоплен обширный материал, имеющий высокую научную и прикладную ценность и систематизированный в ряде публикаций представителей пермской психологической школы [1, 3, 5,7].Интерес к изучению электрической активности мозга обусловлен как теоретически, так и практически. С теоретической стороны такие исследования расширяют представления о нижних (биохимических, физиологических) уровнях интегральной индивидуальности и их взаимосвязях со свойствами вышележащих уровней. С практической стороны они имеют прямое отношение к созданию и применению методик экспресс-диагностики разноуровневых свойств индивидуальности, таких как свойства нервной системы, свойства темперамента, свойства личности.В основе данной работы лежит положение об индивидуальном характере работы мозга у разных людей. B.C. Мерлин в одной из своих работ подчеркивает, что «индивидуальное, неповторимое своеобразие электрической активности мозга у разных людей в одной и той же ситуации и при действии одних и тех же раздражителей можно характеризовать как индивидуальный стиль электрической активности мозга» [7. С. 170]. Исходя из этого определения можно думать, что в работе мозга присутствуют несколько компонент: случайная, индивидуальная и типичная. Случайная компонента определяется псевдохаотической работой мозга и обусловлена так называемой зоной неопределенности возбуждения нейронов. В то же время зона неопределенности обеспечивает индивидуальное поведение мозга у разных людей в одной и той же ситуации. Типичная компонента определяет, какие группы нейронов, в какой последовательности и каким образом задействуются в работе мозга в той или иной ситуации. В русле современной науки эти типичные компоненты можно определить через разнообразные обобщенные и усредненные биоэлектрические показатели мозга, например те, которые были использованы в этой работе.На протяжении многих лет ученые пытаются установить взаимосвязь между индивидуальностью и ЭЭГ человека путем определения этих типичных компонент и их сопоставлением со свойствами индивидуальности. Одним из первых это попытался сделать Gastauf (1954) [4], который дал характеристику личности, соответствующую трем типам ЭЭГ. В отечественной психологии большой вклад в раскрытие связи между ЭЭГ и свойствами нервной системы внесли Теплов, Небылицын, Голубева, Русалов и др. [2, 8, 9]. Э.А. Голубева одной из первых сопоставила 16 факторов Кеттелла с показателями ЭЭГ [9]. На современном этапе большая работа по сопоставлению личностных свойств с показателями ЭЭГ ведется А.Н. Лебедевым [6].В данное время возможно достаточно точное определение свойств нервной системы по характеристикам ЭЭГ [2, 8, 9], но информация о связях ЭЭГ с вышележащими свойствами индивидуальности не столь убедительна. Имеются данные о связи лишь некоторых личностных качеств с параметрами ЭЭГ. Данная работа - это очередной шаг в раскрытии связи между биоэлектрической активностью мозга и индивидуальностью человека. В работе предложен новый подход к рассмотрению ЭЭГ человека: анализ ее не через одиночные показатели, а через комплексные образования, такие как стиль.Задачами данного исследования является следующее:1..Выявить стилевые составляющие биоэлектри2.ческой активности мозга.3.Рассмотреть гендерные (половые) различия сти4.левых составляющих.5.Определить их взаимосвязь с разноуровневы6.ми свойствами индивидуальности.Организация исследования и методикаВ исследовании приняли участие 85 человек, из них 45 юношей и 40 девушек в возрасте 18-19 лет, студенты 2-го курса физического факультета Пермского государственного педагогического университета. Испытуемые во время записи ЭЭГ находились в положении сидя, в расслабленном состоянии и с закрытыми глазами. Запись электрической активности мозга производилась на 16-канальном приборе22Общая психология и психология личности«Сопап» монополярно с наложением электродов по международной системе «10-20». Записи ЭЭГ подвергались компьютерной обработке. В данном исследовании использовалось одно лобное (f3) и одно затылочное (ol) отведение, а также их кросс-спектр (сг). Из каждой записи выделялись 5 основных ритмов: дельта (dl, 0-4 Гц), тега (th, 4-8 Гц), альфа (alf, 8-12 Гц), бета 1 (Ы, 12-18 Гц) и бета 2 (Ь2,18-30). Для каждого ритма рассчитывались следующие показатели: средняя мощность (Р), доминирующая частота (Finn), эффективная полоса спектра (dF), когерентность (G), средняя частота автокорреляционной функции (Fmean), коэффициент периодичности (Кр), период затухания автокорреляционной функции (Т). В общей сложности фиксировалось 80 показателей. Диагностика разноуровневых свойств индивидуальности производилась при помощи следующих методик: свойства личности -16-факторный личностный опростник Кеттелла, психодинамические свойства -ОФДСИ Русалова. В качестве метода статистической обработки данных использовались факторный анализ методом главных компонент с варимакс-вращением факторов, кластерный анализ и Т-критерий.Результаты исследования и их обсуждениеДля решения первой и второй задач использовалась процедура факторного анализа интеркорреляций показателей биоэлектрической активности мозга. Данная процедура проводилась как на всей выборке, так и отдельно для групп юношей и девушек. Проведенный факторный анализ выделил по 5 факторов. Сопоставление этих факторов с факторами, полученными в ранних исследованиях, показало следующее:1..Факторы для общей выборки не являются устойчи2.выми образованиями, т.е. распределение показателей по3.факторам для различных выборок неодинаково.4.В то же время факторы для юношей и девушек5.по отдельности оказались достаточно устойчивыми,6.а три фактора из пяти практически полностью со7.впадали. Для дальнейшего рассмотрения и анализа8.были взяты именно эти факторы (табл. 1).Как видно из таблицы, фактор 1 у юношей объединил показатели тега-ритма и коэффициент периодичности бета-ритмов, у девушек данный фактор объединяет показатели мощности тета-, альфа- и бета-ритмов. В данном факторе общими являются показатели мощности тета-ритма.Фактор 2 у юношей включил показатели альфа-ритма и мощность бета-ритма, у девушек в данный фактор вошли показатели тета-ритма.Фактор 3 у юношей и девушек практически полностью совпадает, за исключением нескольких показателей, но, учитывая меньший вес этих показа-телей, данный фактор можно считать общим для обоих полов.Анализ всех факторов позволяет отметить, что основу факторов составляют показатели низкочастотных ритмов, дельта и тета.Выбранные факторы являются достаточно устойчивыми, поэтому симптомокомплексы, которые они образуют, можно считать стилеобразующими. То есть мы можем говорить о том, что у человека, у которого выражена та или иная группа показателей, проявляется определенный стиль биоэлектрической активности мозга. Обобщая определение стиля биоэлектрической активности B.C. Мерлина и полученную факторную модель, можно дать следующее определение стиля БЭА мозга. СБЭАМ - это типичное проявление биоэлектрической активности мозга у разных людей в одной и той же ситуации и при действии одних и тех же раздражителей, которое выражается в совместном доминировании или подавлении определенных биоэлектрических параметров мозга.Для решения последней задачи была выбрана процедура кластерного анализа по основным показателям, вошедшим в факторы. Были выделены две группы - с высоким уровнем выбранных показателей (группа 1) и низким (группа 2). В дальнейшем у этих групп сравнивались разноуровневые психологические свойства с использованием Т-критерия Стюдента. Полученные группы сравнивались по личностным и психодинамическим показателям, результаты сравнения представлены в табл. 2 и 3.Девушек, обладающих первым стилем, можно охарактеризовать как общительных, физически активных, смелых и прямолинейных; для второго стиля характерны чувственность, хорошее воображение; для третьего - сдержанность и практичность.Для обладателей первого стиля у юношей характерны жизнерадостность, беспечность, настроенность на перемены; для представителей второго -робость, низкая общительность, низкая скорость умственных процессов; для третьего - сдержанность.Как видно из таблиц, все 3 стиля (фактора) связаны с различными психологически показателями, как у девушек, так и у юношей. При этом стоит обратить внимание на то, что разные стили имеют различное психологическое наполнение. Одни стили достоверно связаны с множеством показателей, другие почти не имеют никаких связей. Принимая это во внимание, а также то, что при кластерном анализе испытуемые попадали не в одну группу, а в несколько, можно предположить, что стили БЭА мозга имеют более сложную структуру. Например, возможна такая структура, когда стиль определяется не одним фактором, а их комбинацией, соответственно психологический портрет стиля будет суммой портретов, описывающих каждый фактор по отдельности.23№26Сибирский психологический журнал2007г.Таблица 1Факторное отображение показателей биоэлектрической активности мозгаЮноши Девушки Показатели БЭА мозга Фактор 1 Фактор 2 Фактор 3 Показатели БЭЛ мозга Фактор 1 Фактор 2 Фактор 3 P-D-th 0,92 0,00 -0,10 P-f3-th 0,80 -0,32 0,07 P-ol-th 0,88 0,11 -0,14 P-ol-th 0,80 -0,38 0,03 P-cr-th 0,85 0,16 -0,14 P-cr-th 0,84 -0,33 0,07 Fmn-O-th 0,62 0,07 -0,09 Р-П-alf 0,89 0,13 0,07 dF-ol-bl -0,60 0,35 0,18 P-ol-alf 0,83 0,20 -0,05 Fmn-ol-b2 -0,68 0,23 -0,44 P-cr-alf 0,89 0,21 0,02 Kp-O-th 0,72 -0,32 0,04 P-D-bl 0,90 0,21 -0,06 Kp-O-bl 0,61 -0,15 -0,22 P-ol-bl 0,89 0,27 -0,09 Kp-f3-b2 0,74 -0,19 0,09 P-cr-bl 0,89 0,27 -0,08 Kp-ol-bl 0,76 -0,26 -0,16 Kp-f3-b2 -0,60 -0,37 -0,16 Kp-ol-b2 0,65 -0,34 0,15 dF-B-th 0,11 0,83 0,18 dF-O-alf -0,15 0,67 0,04 dF-ol-th 0,31 0,77 0,05 dF-ol-alf -0,01 0,72 0,09 dF-cr-th 0,21 0,83 0,17 dF-cr-alf -0,06 0,84 0,16 Fmean-f3-th 0,21 -0,69 0,21 P-B-bl -0,14 0,71 -0,10 Kp-f3-th -0,17 -0,70 -0,13 P-ol-bl -0,15 0,74 -0,04 T-O-th 0,20 -0,79 -0,02 P-cr-bl -0,15 0,75 -0,05 Kp-ol-th -0,40 -0,74 -0,07 G-bl -0,26 0,63 -0,13 T-ol-th 0,09 -0,84 0,01 Kp-ol-alf 0,18 -0,64 -0,17 Kp-ol-b2 -0,47 -0,62 -0,23 Fmn-D-dl 0,18 -0,21 0,75 P-B-dl 0,20 0,16 0,64 Fmn-ol-dl -0,31 0,02 0,78 P-ol-dl 0,16 0,19 0,64 dF-fi-dl 0,19 0,01 0,73 P-cr-dl 0,16 0,20 0,64 dF-ol-dl -0,30 0,19 0,72 Fmn-O-dl -0,09 -0,07 -0,77 dF-cr-dl -0,22 0,18 0,82 Fmn-ol-dl 0,09 -0,07 -0,74 Kp-O-dl -0,25 0,11 -0,78 dF-B-dl 0,01 -0,01 -0,83 Kp-ol-dl ДОД, % 0,32 15% -0,18 12% -0,77 9% dF-ol-dl 0,14 0,02 -0,85 dF-cr-dl 0,22 0,10 -0,87 G-dl 0,33 0,40 0,64 Kp-B-dl 0,07 0,06 0,90 T-B-dl -0,14 0,10 -0,69 Kp-ol-dl -0,09 0,14 0,83 ДОД, % 17% 13% 11% 24Общая психология и психология личностиДостоверность различий показателен психологических свойств по Т-крвтерию Стюдента (девушки)Таблица 2Показатели Группа 1 Группа 2 t Р Стиль! Е (конформность (-) - доминантность (+) 0,71 0,46 4,02
Вяткин Б.А. Лекции по психологии интегральной индивидуальности человека. Пермь: Изд-во Перм. гос. пед. ун-та, 2000.
Голубева Э.А. Способности. Личность. Индивидуальность. Дубна: Феникс+, 2005.
Дорфман Л.Я. Метаиндивидуалышй мир: методологические и теоретические проблемы. М.: Смысл, 1993. С. 50-57, 79-97.
Жирмунская Е.А. Системы описания и классификации электроэнцефалограмм человека. М.: Наука, 1984.
Интегральная индивидуальность человека и ее развитие / Под ред. Б.А. Вяткина. М.: Институт психологии РАН, 1999.
Лебедев А.Н. Когнитивная психофизиология на рубеже столетий // Психологический журнал. 2002. Т. 23. С. 85-92.
Мерлин B.C. Очерк интегрального исследования индивидуальности. М.: Педагогика, 1986.
Небылицын В.Д. Проблемы психологии индивидуальности / Под ред. А.В. Брушлинского. Москва; Воронеж: МОДЭК. 2000.
Русалов М.В. Биологические основы индивидуально-психологических различий. М.: Наука, 1979.