Относится к сборнику статей теори МВАП https://t.me/thinking_cycles
Если поднести щуп осциллографа к чипу компьютерного процессора, он начнет регистрировать суммарное значение электрических наводок от процессов в чипе. Мы увидим как гармонические, так и совершенно обособленные компоненты. По ним можно делать предположения о том, какие электрические потоки протекают в чипе и то, в каком режиме работает процессор. Но это будут очень ненадежные, искаженные данные, по которым невозможно угадать схемотехнические алгоритмы. В этом – хороша аналогия с методом ЭЭГ исследований мозга.
Основными отведениями для ЭЭГ исследования активности мозга являются фронтальные (лобные), центральные, теменные, затылочные и височные отведения. Они позволяют получить информацию о различных областях мозга и их активности.
Теменные отведения чаще демонстрируют альфа- и бета-активность, тогда как в лобных отведениях преобладает бета- и гамма-активность.
При решении математических задач или выполнении других когнитивных функций, требующих логического мышления, во фронтальных долях могут наблюдаться специфические паттерны ЭЭГ.
Теменные отведения отличаются определенной частотой (веретенообразностью) альфа-ритма, который характеризуется частотой примерно 8-13 Гц. (в зависимости от индивидуальных особенностей). Во фронтальных отведениях, связанных с когнитивными функциями, такими как планирование, принятие решений и кратковременная память, могут наблюдаться более сложные паттерны активности без постоянной частоты следования, бета-ритм (частотой 14-30 Гц). Кроме того, в процессе активной мыслительной деятельности в лобных областях могут регистрироваться и другие типы ритмов, такие как гамма-ритм (свыше 30 Гц). Гамма-ритм отличается высокой изменчивостью и отсутствием стабильной частоты следования, так как он отражает быстрые процессы обработки информации.
На основе представленной модели совокупность электрогенераторных структур целостного мозга правомерно представить как многоуровневую иерархическую систему (нейросеть) связанных нелинейных эндогенных осцилляторов –нейронов–сцикламиразнойпериодичностивопределенном (закодированном) порядке, эволюционносогласованнымсэкзогеннымифакторами.
Примечательно, что бета-ритм как бы не вписывается в строгий образ идеальной ЭЭГ. Действительно, по заключению известных специалистов, бета-ритм не является постоянным в нормальной ЭЭГ
Базанова О. М.
...в современной литературе термин «альфа-ритм»применяетсяклюбымкомпонентамЭЭГсоследующимихарактеристиками:
1) частота доминирующего ритма ЭЭГ в теменно-затылочной области;
2) веретенообразность колебаний и
3) снижение амплитуды при реакции зрительной и когнитивной активации
...индивидуальная частота максимального спектрального пика альфа-ритма в задних отделах головного мозга в состоянии покоя с закрытыми глазами —показательинвариантный, высоковоспроизводимыйвтест-ретест-исследованияхисоставляет 10,0 ± 0,5 Гцубольшинстваиндивидов 25–40 лет
Для теменной области характерны циклы активности, связанные с удержанием стимула (циклы А.Иваницкого: fornit.ru/7446), которые образуются замыканием выхода активного образа на его вход через гиппокамп и поэтому они имеют фиксированный период циркуляции сигнала, различающийся из-за индивидуальных особенностей и возраста.
При накоплении числа ревербераций гиппокампа их синусоидальные составляющие накладываются на общий график сигнала и возникают “биения” амплитуды в виде модуляции в общей суперпозиции, что похоже на веретена и поэтому ЭЭГ альфа-ритма называют веретенообразным.
Соответствующие находки и результаты ЭЭГ о лобных и теменных областях были отфильтрованы, сравнены и обобщены, чтобы прояснить их роль в классификации сознания и результатах.
Характеристики электроэнцефалограммы, относящиеся к лобным и теменным областям, неизменно демонстрировали высокую значимость для сознания: усиление низкочастотных ритмов, подавление высокочастотных ритмов, уменьшение динамической сложности и разрушение сетей, сопровождающееся снижением сознания. Из-за ограничений ЭЭГ, существующие исследования еще не прояснили, какая из лобных и теменных долей имеет приоритет при повреждении сознания или восстановлении. Реконструкция источника с помощью ЭЭГ высокой плотности, машинное обучение с использованием больших выборок и TMS-ЭЭГ-картирование будут важными подходами для уточнения мест осознания ЭЭГ.
Исследования показали, что глобальное рабочее пространство сенсорных областей, а именно префронтальной и задней теменной коры, в высокой степени коррелирует с сознательной активностью мозга.
Задняя кора содержит заднюю горячую зону для производства многих сознательных переживаний, таких как зрение, слух и осязание.
Теория глобального рабочего пространства предполагает, что сознание возникает в результате обработки информации, которая распространяет входную информацию по всему мозгу через две нейронные сети с центрами в лобной и теменной долях.
Исследования показали, что функциональная связь между лобной и теменной областями мозга в высокой степени коррелировала с состоянием сознания пациентов.
В этой работе ЭЭГ оказывается инструментом верифицирования предположений о вовлечении областей мозга в субъективное переживание в сравнении пациентов с расстройствами сознания и нормы. С очевидностью показана взаимосвязь теменных и лобных зон при осознании стимула, но интерпретация остается очень предположительной.
Отнесение зон примитивов восприятия к структурам субъективного переживания ошибочна, т.к. во время переживаний образы сначала оказывается в их предельно символьном выражении и раскрываются только при ментальном усилии в затребованной детализации. для того чтобы раскрыть эти символы в детализированные образы, требуется активное участие префронтальной коры, которая координирует внимание, рабочую память и другие когнитивные ресурсы. Именно этот процесс позволяет нам осознанно воспринимать и интерпретировать наши переживания. Несмотря на то, что примитивные зоны восприятия важны для первоначального получения информации, именно фронтальная область играет более значимую роль в формировании полноценного субъективного переживания, позволяя участникам осмыслять, структурировать и интерпретировать свои ощущения.
Новикова С.И.
В характеристиках ритмов ЭЭГ, зарегистрированной при различных когнитивных нагрузках, отражаются процессы функциональ6 ной модуляции активности нейронных сетей коры, которые служат нейрофизиологической основой внимания, памяти и других когнитивных процессов.
Известно, что депрессия альфа-ритма указывает на активацию коры. Таким образом, общая десинхронизация ритма ЭЭГ сопровождает активную обработку сенсорной информации в соответствующих зонах коры.
Одна из функций активной синхронизации в спонтанной ЭЭГ состоит в фильтрации поступающей к мозгу сенсорной информации. Этот механизм регулирует восприятие, усиливая обработку стиму6 лов в одном информационном потоке и ослабляя ее в другом.
Хорошо известно, что у взрослых «лобный тета средней линии» (frontal midline theta) коррелирует с умственным усилием при выполнении когнитивных заданий.
Было обнаружено, что спектральная амплитуда тета6активности коррелировала не с успешностью обучения (прохождение виртуального лабиринта), а со сложностью задания.
Внимание, первоначально распределенное, фокусируется на конкретном стимуле, когда произведена оценка этого стимула по отношению к внутреннему контексту и стимул представляет важность для индивида. Можно предположить, что тета6ответ в ЭЭГ отражает высоко сфокусированное внимание, направленное на конкретную мишень и вызываемое внутренней значимостью определенной стимуляции или ее репрезентации в памяти.
“Депрессия альфа-ритма”, сопровождаемая обработкой актуального стимула, отражает понижение внимания к другим стимулам на время осмысления и, видимо, участвует в алгоритме системы “ориентировочного рефлекса”. На это время ЭЭГ отражает процессы обработки стимула с поиском решения уже в асинхронном (негармоничном) ритме участвующих процессов циклов осмысления.
Исследовали изменение биоэлектрической активности мозга при имплицитном научении. В ходе исследования были показаны увеличение амплитуды в αиθ-частотныхдиапазонахвлобно-височныхобластяхкоры, увеличениеамплитудывβ-частотномдиапазоневтеменно-затылочныхифронтальныхобластяхкоры. Имплицитноенаучениебазируетсянавзаимодействиидвухнейронныхсетеймозга: лобно-височныеотделыкорыиосцилляторныесистемыα1иθ-частотныхдиапазоновотвечаютзаобработкуинформацииивыявлениепоследовательностей, теменно-затылочные отделы и осцилляторные системы β1иα3-ритмов—заожиданиеиподготовкукответнойреакции.
Апериодичноть бета-ритмов фронтального отведения показывает, что именно процессы отдельных шагов итераций осознания вносят вклад к ЭЭГ картину, которая отражает не постоянный период активности, характерный для ревербераций теменной зоны, а период обусловлен временем обработки каждого шага получения информации в ходе осмысления стимула.