Особливості електроміографічної активності дистальних мʼязів кисті в жінок із різною модальною α-частотою

Olga Korzhyk; Olga Pavlovych; Sergiy Braniuk; Alevtyna Morenko

doi:10.29038/2617-4723-2018-377-115-121

Автор(и)

Olga Korzhyk Східноєвропейський національний університет імені Лесі Українки http://orcid.org/0000-0002-2526-8877
Olga Pavlovych Східноєвропейський національний університет імені Лесі Українки http://orcid.org/0000-0002-6697-812X
Sergiy Braniuk Східноєвропейський національний університет імені Лесі Українки
Alevtyna Morenko Східноєвропейський національний університет імені Лесі Українки http://orcid.org/0000-0002-8585-822X

DOI:

https://doi.org/10.29038/2617-4723-2018-377-115-121

Ключові слова:

флексор, екстензор, мануальні рухи, електроміограма, амплітуда

Анотація

Важливим компонентом узгодженої активності моторних систем головного мозку й діяльності виконавчого апарату є питання взаємозв’язку характеристик певних ритмів електроенцефалограми з особливостями керування дистальними м’язами. Уважається, що характер спонтанної ЕЕГ визначається генетично детермінованими особливостями структурно-функціональної організації мозку й може бути пов’язаний із рівнем психомоторних і когнітивних здібностей. Мета дослідження полягає у виявленні особливостей електричної активності поверхневих м’язів пальців кисті як показників їхнього функціонального стану в спокої та під час виконання мануальних рухів у відповідь на дію сенсорних сигналів у жінок із різними характеристиками α-ритму ЕЕГ. Обстежено 136 респонденток віком 19−21 рік, яких розділено на дві групи – із високими та низькими значеннями індивідуальної модальної альфа-частоти (ІαЧ) ЕЕГ, визначеної індивідуально в стані спокою. Електроміограми (ЕМГ) м’яза- згинача (m. flexor digitorum superficialis) і розгинача (m. extensor digitorum) пальців кисті жінок реєстрували в стані спокою та під час стискання і розтискання пальців кисті правої і лівої рук у відповідь на ритмічні слухові сигнали. Функціональний стан мʼязів в спокої оцінювали за середніми амплітудою і частотою фонових осциляцій ЕМГ, стан цих м’язів під час мануальних рухів – за логарифмічними коефіцієнтами змін середніх амплітуди та частоти ЕМГ. У жінок із високою ІαЧ у стані спокою встановлено більш значущі латеральні й реципрокні відмінності параметрів електроміограми флексорів та екстензорів пальців кисті руки, порівняно з обстежуваними з низькою індивідуальною α-частотою. Жінок із високою α-частотою під час мануальних рухів відзначала менша скорочувальна активність поверхневих м’язів пальців кисті, особливо згиначів правої руки. Для жінок із низькою α-частотою притаманні менш специфічні й диференційовані процеси активації поверхневих м’язів пальців. Перспективою подальших досліджень може бути встановлення особливостей електроміографічної активності дистальних мʼязів рук за умови ускладнення мануальної моторики.

Посилання

1. Bazanova, O. M.; Aftanas, L. Y. Individual'nye pokazateli al'fa-aktivnosti jelektrojencefalogrammy i neverbal'naja kreativnost' [Individual indices of alpha-activity of the electroencephalogram and non-verbal creativity] Rossyjskyj fyzyologycheskyj zhurnal ym. Y. M. Sechenova, 2007, 93 (1), S. 14–26 (in Russian).
2. Ioffe, M. E. Mozgovye mehanizmy formirovanija novyh dvizhenij pri obuchenii: jevoljucija klassicheskih predstavlenij [Brain mechanisms for the formation of new movements in teaching: the evolution of classical ideas], Zhurnal vysshej nervnoj dejatel'nosti, 2003, 53 (1), S. 5–21 (in Russian).
3. Hikosaka O.; Nakamura K.; Sakai K.;Nakahara H. Central mechanisms of motor skill learning. Current Opinion in Neurobiol. 2002, 12 (2), рр 217–222. https://doi.org/10.1016/s0959-4388(02)00307-0
4. Umrjuhin, E. A.; Korobejnikova, I. I.; Karatygin, N. A. Uspeshnost' vypolnenija testovyh zadanij studentami s razlichnymi spektral'nymi harakteristikami α-ritma fonovoj jelektrojencefalogrammy [Success in performing of test assignments by students with different spectral characteristics of the α-rhythm of the background electroencephalogram]. Fiziologija cheloveka, 2009, 35 (5), S. 33–39 (in Russian).
5. Bazanova O. M. Age related alpha activity change differs for males and females and for low and high alpha frequency EEG patterns. Revista Española de Neuropsicología 2008, 10 (1), рр 82–83.
6. Begleiter H.; Porjesz B. Genetics of human brain oscillations. International Journal of Psychophysiology 2006, 60 (2), рр 162–171. https://doi.org/10.1016/j.ijpsycho.2005.12.013
7. Hummel F.; Saur R.; Lasogga S.; Plewnia C; Erb M.; Wildgruber D.; Grodd W.; Gerlof, C. To act or not to act: neural correlates of executive control of learned motor behavior. NeuroImage 2004, 23, рр 1391–1401. https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2004.07.070
8. Morenko A. G.; Tsjos A V.; Kotsan I. Ya. Features of the cortical activity of men having a high or low alpha-frequency background of the EEG while performing alternate finger movements. Helth Problems of Civilization 2014, 8(1), рр 24–31. https://doi.org/10.5114/hpc.2014.57062
9. Morenko, A. G;, Pavlovich, O. S.; Kocan І. Ja. Kortikal'nі aktivacіjnі procesi u cholovіkіv іz visokoju ta niz'koju vihіdnoju іndivіdual'noju chastotoju al'fa-ritmu pіd chas sensomotornoї dіjal'nostі rіznoї skladnostі [Cortex activation processes in men with a high and low initial individual frequency of alpha rhythm at sensory-motor activity of various complexity]. Fіzіologіchnij zhurnal, 2013, 59 (5), S. 41–49 (in Ukrainian).
10. Person, R. S. Spinal'nye mehanizmy upravlenija myshechnym sokrashheniem [Spinal mechanisms of muscle contraction control]. Nauka, Moskva, 1985 (in Russian).
11. Bulgakova, N. V.; Tal'nov, A. M.; Mel'nichuk, O. P.; Kostjukov, O. І. Sistematichnі pomilki pozicіonuvannja ta elektromіografіchna aktivnіst' m’jazіv u odnosuglobovih ruhah ljudini [Systematic errors of positioning and electromyographic activity of the muscles in one-articular motion of a person]. Fіzіologіchnij zhurnal, 2008, 54 (1), S. 17–26 (in Ukrainian).
12. Anokhin A.; Muller V.; Lindenberger U.; Heath A. C.; Myers E. Genetic influences on dynamic complexity of brain oscillations. Neurosci Letters 2006, 397 (1–2), рр. 93–98. doi: 10.1016 / j.neulet.2005.12.025
13. Kulikov, G. A. Princip dominanty i kortikal'nye mehanizmy sluhodvigatel'noj koordinacii [Principle of dominant and cortical mechanisms of auditory motor coordination]. Rossijskij fiziologicheskij zhurnal im. I. M. Sechenova, 2000, 86 (8), S. 961–967 (in Russian).
14. Klimesch W.; Sauseng P.; Hanslmayr S. EEG alpha oscillations: the inhibition–timing hypothesis. Brain Research Reviews, 2007, 53, рр 63–88. https://doi.org/10.1016/j.brainresrev.2006.06.003
15. Zhavoronkova, L. A. Pravshi-levshi. Mezhpolusharnaja asimmetrija biopotencialov mozga cheloveka [Right-handed left-handed. Interhemispheric asymmetry of human brain biopotentials]. Jekoinvest, Krasnodar, 2009, 240 s (in Russian).
16. Laputin, A. M. Biomehanika sportu [Biomechanics of Sport]. Olimpijs'ka literatura, Kyi'v, 2001, 319 s (in Ukrainian).
17. Kaplan, A. Ja.; Borisov, S. V. Dinamika segmentnih harakteristik al'fa-aktivnosti JeJeG cheloveka v pokoe i pri kognitivnyh nagruzkah [Dynamics of segmental characteristics of human EEG alpha activity at rest and at cognitive load]. Zhurnal vysshej nervnoj dejatel'nosti, 2003, 53 (1), S. 22–32 (in Russian).
18. Angelakis E.; Lubar J. F.; Stathopoulou S.; Kounios J . Peak alpha frequency: an electroencephalographic measure of cognitive preparedness. Clinical Neurophysiology 2004, 115, рр 887–897. https://doi.org/10.1016/j.clinph.2003.11.034
19. Vereshhaka, I. V.; Gorkovenko, A. V. Superpozycija motornyh komand u perebigu stvorennja "dvosuglobovyh" statychnyh zusyl' m’jazamy ruky ljudyny [Superposition of motor commands in the process of creating "the two-articular" static efforts of the muscles of the human hand]. Fiziologichnyj zhurnal, 2012, 58 (1), 43 –50 (in Ukrainian).
20. Razumnikova, O. M.; Tarasova, I. V.; Vol'f, N. V. Osobennosti aktivacii kory u lic s vysokoj i nizkoj verbal'noj kreativnost'ju: analiz al'fa 1, 2- ritmov [Features of the activation of the cortex in individuals with high and low verbal creativity: analysis of alpha 1, 2 rhythms]. Zhurnal vysshej nervnoj dejatel'nosti cheloveka, 2009, 59(5), S. 581–586 (in Russian).
21. Mejgal, A. Ju.; Ivukov, A. Ju.; Gerasimova, L. I. Vlijanie obshhego ohlazhdenija na jelektromiograficheskie harakteristiki myshechnogo utomlenija, vyzvannogo dinamometricheskoj nagruzkoj [Effect of general cooling on the electromyographic characteristics of muscle tiredness induced by torque dynamometer]. Fiziologija cheloveka, 2000, 6 (2), 80 s (in Russian).
22. Gerasimova, L. I.; Varlamova, T. V.; Antonen, E. G. Vozrastnye osobennosti turn-amplitudnyh harakteristik jelektromiogrammy pri dozirovannom izometricheskom sokrashhenii [Age features of turne-amplitude characteristics of an electromyogram at a metered isometric contraction], Fiziologija cheloveka, 2004, 30 (3), S. 119–125 (in Russian).
23. Gurfinkel', V. S.; & Levik, Ju. S. Koncepcija shemy tela i motornyj kontrol'. Intellektual'nye procesy i ih modelirovanie. Organizacija dvizhenij [Concept body and motor control. Intellectual processes and their modeling. Organization of movements]. Nauka, Moskva, 1991, S. 59–105 (in Russian).
24. Klimash, A. V.; Ciceroshin, M. N.; & Shepoval'nikov, A. N. Narushenija prostranstvennoj organizacii biojelektricheskoj aktivnosti mozga u bol'nyh s tjazheloj cherepno-mozgovoj travmoj pri razlichnoj vyrazhennosti ugnetenija soznanija [Violations of the spatial organization of bioelectrical activity of the brain in patients with severe craniocerebral trauma with varying severity of oppression of consciousness]. Fiziologija cheloveka, 2010, 36 (5), S. 49–65 (in Russian).