Spectral and Coherent Characteristics of Electroencephalogram in Persons with Different Speed of Information Processing by Higher Parts of Central Nervous System
DOI:
https://doi.org/10.29038/2617-4723-2016-337-12-109-115Keywords:
electroencephalography, central information processing speed, EEG capacity and coherenceAbstract
The features of electrical activity of the brain (EEG) and the speed of central information processing (CIP) were studied. Statistically significant differences
of capacity and coherence (Coh) of EEG were found in the groups of the examined persons with different CIP. The persons with high CIP were characterized with higher capacity and Coh in the concerned areas of the cerebral cortex if compared with the persons with its middle and low levels. Correlation analysis confirmed the accuracy of the links between the characteristics of CIP and EEG. The differences in intra- and inter-hemispheric spectral-coherent dynamics of EEG characteristics were found during processing and differentiating stimuli in the examined persons depending on the PIC. We consider that the changes in the level and structure of the spectral-coherent linkages of θ, α and β-range potentials of EEG can be neurophysiologic correlates of information processing speed by higher parts of the central nervous system.
References
1. Данько С. Г. Электроэнцефалографические характеристики когнитивно-специфического внимания готовности при вербальном обучении. Характеристики локальной синхронизации ЭЭГ/ С. Г. Данько, Н. П. Бехтерева, Л. М. Качалова // Физиология человека. – 2008. – Т. 34, № 2. – С. 5–12.
2. Иваницкий А. М. Синтез информации в ключевых отделах коры как основа субъективных переживаний / А. М. Иваницкий // Журн. высш. нервн. деят. – 1997. – Т. 47. – Вып. 2. – С. 209–216.
3. Лизогуб В. С. Мозговые механизмы функциональной организации сложных слухомоторных реакций / В. С. Лизогуб, Т. В. Кожемяко, Л. И. Юхименко, С. Н. Хоменко // Международный научный институт «Educatio» (International Scientific Institute «Educatio»). – Новосибирск : Биологические науки. – IX (16), 2015. – С. 132–136.
4. Лизогуб В. С. ЕЕГ-аналіз переробки слухової інформації у людей з різним рівнем функціональної рухливості нервових процесів / В. С. Лизогуб, Л. І. Юхименко, С. М. Хоменко // Вісник Черкаського університету. – Серія «Біологічні науки». – 2011. – Вип. 204. – С. 94–99.
5. Макаренко Н. В. Психофизиологические функции человека и операторский труд / Н. В. Макаренко. – Киев : Наук. думка, 1991. – 216 с.
6. Макаренко М. В. Швидкість центральної обробки інформації у людей з різними властивостями основних нервових процесів / М. В. Макаренко, В. С. Лизогуб // Фізіологічний журнал. – 2007. – Т. 53, № 4. – С. 87–92.
7. Макаренко М. В. [та ін.] Спосіб психофізіологічної оцінки функціонального стану слухового аналізатора. – Патент на винахід № 96496; Державна служба інтелектуальної власності України МПК А 61В5/16, UA № заявки а 2010 02225; заявл. 01.03.2010; опубл. 10.11.2011 // Бюл. № 21.
8. Макаренко М. В. Онтогенез психофізіологічних функцій людини / М. В. Макаренко, В. С. Лизогуб. – Черкаси : Вертикаль, вид. ПП Кандич С. Г., 2011. – 256 с.
9. Макаренко М. В. [та ін.] Спосіб визначення швидкості центральної обробки інформації вищими відділами нервової системи. – Патент на винахід № 106028; Державна служба інтелектуальної власності України МПК А 61В5/16, UA № заявки а 2013 12529; заявл. 25.10.2013; опубл. 10.07.2014 // Бюл. № 13.
10. Моренко А. Г. Особливості мозкових процесів під час виконання мануальних рухів у відповідь на сенсорні сигнали в осіб із високою і низькою альфа-частотою : монографія / А. Г. Моренко. – Луцьк : Східноєвроп. нац. ун-т ім. Лесі Українки, 2014. – 214 с.
11. Мачинская Р. И. Сравнительное электрофизиологическое исследование регуляторных компонентов рабочей памяти у взрослых и детей 7–8 лет. Анализ когерентности ритмов ЭЭГ / Р. И. Мачинская, А. В. Курганский // Физиология человека. – 2012. – Т. 38, № 1. – С. 5–19.
12. Наатанен Р. Внимание и функции мозга / Р. Наатанен. – М., 1997. – 559 с.
13. Небылицин В. Д. Избранные психологические труды / В. Д Небылицин. – М. : Педагогика, 1990. – 408 с.
14. Свидерская Н. Е. Особенности пространственной организации ЭЭГ и психофизиологических характеристик человека при дивергентном и конвергентном типах мышления / Н. Е. Свидерская // Физиология человека. – 2011. – Т. 37, №1. – С. 36–44.
15. Симонов П. В. Лекции о работе головного мозга / П. В. Симонов. – М. : ИП РАН, 1998. – 95 с.
16. Судаков К. В. Геометрические образы когерентных взаимоотношений альфа-ритма в системной регуляции деятельности человека / К. В. Судаков, Д. Т. Джебраилова, И. И. Коробейникова // Рос. физиол. журн. им. И. М. Сеченова. – 2011. – Т. 97, № 6. – С. 580–589.
17. Філімонова Н. Варіабельність швидкості центральної обробки інформації у дітей молодшого дошкільного віку / Н. Філімонова, Т. Куценко, М. Макарчук, О. Попова // Вісник Київського національного університету імені ТарасаШевченка, ВПЦ «Київський університет». – 2007. – С. 89–93.
18. Чуприкова Н. И. Психология умственного развития. Принцип дифференциации / Н. И. Чуприкова. – М. : Столетие, 1997. – 480 с.
19. Bastiaansen N. C. M. Theta responsen are involved in lexical-semantic retrieval during language processing / N. C. M. Bastiaansen [et al] // J. Cong. Neurosci. – 2005. – V. 17. – P. 530–541.
20. Buschman T. Top-down versus bottomupcontrol of attention in the prefrontal and posterior parietal cortices / T. Buschman, Е. Miller // Science. – 2007. – 315. – Р. 1860–1862.
21. Edelman G. M. The remembered present. A biological theory of consciousness / G. M. Edelman. – New York : Basics Books, 1989. – 346 p.
22. Klimesch W. EEG alpha and theta oscillations reflect cognitive and memory performance: a rewiew and analysis / W. Klimesch // Brain Res. Brain Res. Rev. – 1999. – V. 29 (2–3). – P. 169–195.
23. Knyazev G. G. Motivation, emotion and their inhibitory control mirrored in brain oscillations / G. G. Knyazev // Neurosci. iobehav. Rev. – 2007. – 31 (3). – P. 377–395.
24. Lubar J. F. Neocortical dynamics: implications for understanding the role of neurofeedback and related techniques for the enhancement of attention / J. F. Lubar // Applied Psychophysiology and Biofeedback. – 1997. – V2. – P. 111–126.
2. Иваницкий А. М. Синтез информации в ключевых отделах коры как основа субъективных переживаний / А. М. Иваницкий // Журн. высш. нервн. деят. – 1997. – Т. 47. – Вып. 2. – С. 209–216.
3. Лизогуб В. С. Мозговые механизмы функциональной организации сложных слухомоторных реакций / В. С. Лизогуб, Т. В. Кожемяко, Л. И. Юхименко, С. Н. Хоменко // Международный научный институт «Educatio» (International Scientific Institute «Educatio»). – Новосибирск : Биологические науки. – IX (16), 2015. – С. 132–136.
4. Лизогуб В. С. ЕЕГ-аналіз переробки слухової інформації у людей з різним рівнем функціональної рухливості нервових процесів / В. С. Лизогуб, Л. І. Юхименко, С. М. Хоменко // Вісник Черкаського університету. – Серія «Біологічні науки». – 2011. – Вип. 204. – С. 94–99.
5. Макаренко Н. В. Психофизиологические функции человека и операторский труд / Н. В. Макаренко. – Киев : Наук. думка, 1991. – 216 с.
6. Макаренко М. В. Швидкість центральної обробки інформації у людей з різними властивостями основних нервових процесів / М. В. Макаренко, В. С. Лизогуб // Фізіологічний журнал. – 2007. – Т. 53, № 4. – С. 87–92.
7. Макаренко М. В. [та ін.] Спосіб психофізіологічної оцінки функціонального стану слухового аналізатора. – Патент на винахід № 96496; Державна служба інтелектуальної власності України МПК А 61В5/16, UA № заявки а 2010 02225; заявл. 01.03.2010; опубл. 10.11.2011 // Бюл. № 21.
8. Макаренко М. В. Онтогенез психофізіологічних функцій людини / М. В. Макаренко, В. С. Лизогуб. – Черкаси : Вертикаль, вид. ПП Кандич С. Г., 2011. – 256 с.
9. Макаренко М. В. [та ін.] Спосіб визначення швидкості центральної обробки інформації вищими відділами нервової системи. – Патент на винахід № 106028; Державна служба інтелектуальної власності України МПК А 61В5/16, UA № заявки а 2013 12529; заявл. 25.10.2013; опубл. 10.07.2014 // Бюл. № 13.
10. Моренко А. Г. Особливості мозкових процесів під час виконання мануальних рухів у відповідь на сенсорні сигнали в осіб із високою і низькою альфа-частотою : монографія / А. Г. Моренко. – Луцьк : Східноєвроп. нац. ун-т ім. Лесі Українки, 2014. – 214 с.
11. Мачинская Р. И. Сравнительное электрофизиологическое исследование регуляторных компонентов рабочей памяти у взрослых и детей 7–8 лет. Анализ когерентности ритмов ЭЭГ / Р. И. Мачинская, А. В. Курганский // Физиология человека. – 2012. – Т. 38, № 1. – С. 5–19.
12. Наатанен Р. Внимание и функции мозга / Р. Наатанен. – М., 1997. – 559 с.
13. Небылицин В. Д. Избранные психологические труды / В. Д Небылицин. – М. : Педагогика, 1990. – 408 с.
14. Свидерская Н. Е. Особенности пространственной организации ЭЭГ и психофизиологических характеристик человека при дивергентном и конвергентном типах мышления / Н. Е. Свидерская // Физиология человека. – 2011. – Т. 37, №1. – С. 36–44.
15. Симонов П. В. Лекции о работе головного мозга / П. В. Симонов. – М. : ИП РАН, 1998. – 95 с.
16. Судаков К. В. Геометрические образы когерентных взаимоотношений альфа-ритма в системной регуляции деятельности человека / К. В. Судаков, Д. Т. Джебраилова, И. И. Коробейникова // Рос. физиол. журн. им. И. М. Сеченова. – 2011. – Т. 97, № 6. – С. 580–589.
17. Філімонова Н. Варіабельність швидкості центральної обробки інформації у дітей молодшого дошкільного віку / Н. Філімонова, Т. Куценко, М. Макарчук, О. Попова // Вісник Київського національного університету імені ТарасаШевченка, ВПЦ «Київський університет». – 2007. – С. 89–93.
18. Чуприкова Н. И. Психология умственного развития. Принцип дифференциации / Н. И. Чуприкова. – М. : Столетие, 1997. – 480 с.
19. Bastiaansen N. C. M. Theta responsen are involved in lexical-semantic retrieval during language processing / N. C. M. Bastiaansen [et al] // J. Cong. Neurosci. – 2005. – V. 17. – P. 530–541.
20. Buschman T. Top-down versus bottomupcontrol of attention in the prefrontal and posterior parietal cortices / T. Buschman, Е. Miller // Science. – 2007. – 315. – Р. 1860–1862.
21. Edelman G. M. The remembered present. A biological theory of consciousness / G. M. Edelman. – New York : Basics Books, 1989. – 346 p.
22. Klimesch W. EEG alpha and theta oscillations reflect cognitive and memory performance: a rewiew and analysis / W. Klimesch // Brain Res. Brain Res. Rev. – 1999. – V. 29 (2–3). – P. 169–195.
23. Knyazev G. G. Motivation, emotion and their inhibitory control mirrored in brain oscillations / G. G. Knyazev // Neurosci. iobehav. Rev. – 2007. – 31 (3). – P. 377–395.
24. Lubar J. F. Neocortical dynamics: implications for understanding the role of neurofeedback and related techniques for the enhancement of attention / J. F. Lubar // Applied Psychophysiology and Biofeedback. – 1997. – V2. – P. 111–126.
Downloads
Published
2016-12-17
Issue
Section
Human and Animal Physiology
How to Cite
Spectral and Coherent Characteristics of Electroencephalogram in Persons with Different Speed of Information Processing by Higher Parts of Central Nervous System. (2016). Notes in Current Biology, 12(337), 109-115. https://doi.org/10.29038/2617-4723-2016-337-12-109-115
