Когерентність частотних компонентів ЕЕГ під час виконання почергових рухів пальців у жінок із різною модальною частотою альфа-ритму

  • Olga Korzgyk Lesya Ukrainka Eastern European National University
  • Alevtyna Morenko Lesya Ukrainka Eastern European National University

Abstract

Рухи верхніх кінцівок людини, зокрема рухи пальців, складають основу мануальної моторики в трудовій діяльності. Індивідуальні функціональні можливості моторної системи тієї чи іншої людини набувають критичного значення для успішного оволодіння низкою професій у сучасному соціумі. Тому наукова спільнота приділяє все більшу увагу проблемі індивідуальних особливостей мозкових процесів, які забезпечують моторне програмування маніпуляторних рухів. Мета нашого дослідження полягає в з’ясуванні особливостей когерентності частотних компонентів ЕЕГ під час виконання почергових рухів пальців у жінок із високою і низькою модальною частотою α-ритму ЕЕГ, ураховуючи прогностичне значення відповідної інформації у сфері швидкісних можливостей нервових процесів. 113 праворуких здорових жінок у віці від 19 до 21, які взяли участь у тестуванні, були розділені на дві групи залежно від середнього значення їхньої індивідуальної модальної частоти альфа-ритму, визначеного в стані спокою, – груп із високою й низькою індивідуальною модальною альфа-частотою. Оцінювали час простої сенсомоторної реакції та реакції вибору як критерій швидкісних можливостей нервових процесів, коефіцієнти когерентності частотних компонентів ЕЕГ у стані спокою та під час виконання почергових рухів пальців правої (провідної) руки. Частотні субдіапазони ЕЕГ були індивідуально визначені для кожної випробуваної за алгоритмом W. Klimesh (2007). Отримані результати свідчили, що жінки з високою модальною частотою альфа-ритму мали менший час простих сенсомоторних реакцій і реакцій вибору. У жінок обох груп виявляли збільшення коефіцієнтів когерентності в усьому частотному спектрі ЕЕГ у корі під час виконання почергових рухів пальців. У цих умовах у жінок із низькою α-частотою встановили вищу когерентність частотних компонентів ЕЕГ у лобових, передніх скроневих і центральних ділянках та нижчу – у задніх скроневих і тім’яно-потиличних ділянках кори, порівняно з обстежуваними із високою індивідуальною α-частотою.

References

1. Stopping movements: when others slow us down [A. Cavallo, C. Catmur, S. Sowden, F. Iani, C. Becchio] / European J of Neurosci. – 2014. – 40(5). – P. 2842–2849.
2. Ioffe M. Brain mechanisms of formation of new movements in the training: the evolution of the classical ideas. / M. Ioffe // J of Higher Nervous Activity. – 2003. –53 (1). – P. 5–21 (in Russian).
3. Electroencephalographic studies of skilled psychomotor performance / B. D. Hatfield, A. J. Haufler, T. M. Hung, T. W. Spalding // J of Clinical Neurophysiology. – 2004. – 21(3). – P. 144.
4. Kurganskiy A.V. Directed cortico-cortical functional interactions in the early stages of serial learning in adults and children 7–8 years / A. V. Kurganskiy, P. P. Grigal // Human Physiology. – 2010. – 36(4). – P. 4–56 (in Russian).
5. Pavlovych O. S. Cortical Arousal Strategies in Left-handers during the Aural Perception and Manual Playback of Mono and Polyphonic Rhythmical Patterns / O. S. Pavlovych, O. A. Kotyk, A. G. Morenko / J of Life Sciences. – 2012. – 6 (12). – P. 1408–1413.
6. Rhodes B. Learning and production of movement sequences: behavioral, neurophysiological and modeling perspectives. / B. Rhodes, J. Bullock, W. B. Verwey, B. B. Averbeck // Human Movement Science. – 2004. – 2. – P. 699.
7. Sheth B. R. How the lack of visuomotor feedback affects even the early stages of goal-directed pointing movements / B. R. Sheth, S. Shimojo // Experimental Brain Research. – 2002. – 143(2). – P.181–190.
8. Wise S. P. Motor skill learning. / S. P. Wise, D. T. Willingham // Encyclopedia of Neuroscience. – 2009. – 5. – P. 1057–1066.
9. Bazanova O. M. Individual figures EEG alpha activity and non-verbal creativity / O. M. Bazanova, L. I. Aftanas // Russian physiological journal named Sechenov. – 2007. – 93 (1). – P. 14–26 (in Russian).
10.Morenko A. G. Features of the cortical activity of men having a high or low alpha-frequency background of the EEG while performing alternate finger movements / A. G. Morenko, A. V. Tsjos, I. Ya. Kotsan // Helth Problems of Civilization. – 2014. – 8(1). – P. 24–31.
11. Peak individual alpha frequency qualifies as a stable neurophysiological trait marker in healthy younger and older adults. / [ Th. H. Grandy, M. Werkle-Bergner, Ch. Chicherio, F. Schmiedek et al.] // Psychophisiology. – 2013. – 50. – P. 570–582.
12.Electroencephalographic spectral power in writer’s cramp patients: evidence for motor cortex malfunctioning during the cramp / [ R. Kristeva, V. Chakarov, F. Losch, S. Hummel et al // NeuroImage. – 2005. – 27(3). – P. 706–714.
13.Genetic influences on dynamic complexity of brain oscillations / A. Anokhin, V. Muller, U. Lindenberger, A. Heath et al // Neurosci Letters. – 2006. –397(1–2). – P. 93–98.
14.Begleiter H. Genetics of human brain oscillations / H. Begleiter, B. Porjesz // International J of Psychophysiology. – 2006. – 60 (2). – P. 162–171.
15.Klimesch W. EEG alpha oscillations: the inhibition–timing hypothesis / W. Klimesch, P. Sauseng, S. Hanslmayr // Brain Research Reviews. – 2007. – 53. – P. 63–88.
16.Angelakis E. Peak alpha frequency: an electroencephalographic measure of cognitive preparedness / E. Angelakis, J. F. Lubar, S. Stathopoulou // Clinical Neurophysiology. – 2004. – 115. – P. 887–897.
17.Kaplan A.Ya. Dynamics of segment characteristics of EEG alpha-activity of man at rest and in cognitive load / A. Ya. Kaplan, S. V. Borisov // J of Higher Nervous Activity. – 2003. – 53(1). – P. 22–32 (in Russian).
18. Page A. J. Inhibition of mechanosensitivity in visceral primary afferents by GABA(B) receptors involves calcium and potassium channels / A. J. Page, T. A. O’Donnell, L. A. Blackshaw // Neuroscience. – 2006. – 137(2). – P. 627–636.
19.Ng S. C. EEG peak alpha frequency as an indicator for physical fatigue / S. C. Ng, P. Raveendran // Medicon. – 2007. – 16. – P. 517–520.
20. Sperge D. J. Calcium and small-conductance calcium-activated potassium channels in gonadotropin-releasing hormone neurons before, during, and after puberty / D. J. Sperge // J of Endocrinology. – 2007. – 148(5). – P. 2383–2390.
21.Zhavoronkova L. Right-handed and Left-handed: Hemispheric asymmetry of brain potentials of man / L. Zhavoronkova. – Krasnodar : Press Ekoinvest, 2009. – 240 p. (in Russian).
22.Knipst I. N. Dynamics topogram potentials and functional state of the cerebral cortex / I. N. Knipst, N. S. Kurova, A. V. Korinevski. – Moscow : Press Science, 1982. – 166 p. (in Russian).
23.High-frequency brain activity: its possible role in attention, perception and language processing / [F. Pulvermuller, N. Birbaumer, W. Lutzenberger, B. Mohr // Progress in Neurobiology. – 1997. – 52(5). – P. 427–445.
Published
2015-12-24
How to Cite
KorzgykO., & MorenkoA. (2015). Когерентність частотних компонентів ЕЕГ під час виконання почергових рухів пальців у жінок із різною модальною частотою альфа-ритму. Notes in Current Biology, 313(12), 112-118. https://doi.org/10.29038/2617-4723-2015-313-112-118