Особенности когнитивного контроля у элитных спортсменов: исследование потенциалов, связанных с событиями

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Целью данного исследования являлось использование алгоритма слепого разделения источников потенциалов, связанных с событиями, в GO/NOGO тесте для выделения скрытых компонент когнитивного контроля у человека и выявления его особенностей у элитных спортсменов. С этой целью 19-канальная ЭЭГ регистрировалась у двух групп участников: студентов и спортсменов высокой квалификации. Наибольшие различия между группами наблюдались в двух скрытых компонентах и были связаны с большей нейронной активностью у спортсменов. Первая компонента генерировалась в премоторной коре и была ответственна за подготовку к моторному ответу. Вторая компонента генерировалась в передней поясной извилине и была связана с процессом мониторинга действий. Обсуждается использование методов нейромодуляции для усиления когнитивного контроля у спортсменов.

Об авторах

М. Д. Дидур

ФГБУН Институт мозга человека им. Н. П. Бехтеревой РАН

Email: kropotov@ihb.spb.ru
Санкт-Петербург, Россия

И. Н. Митин

ФГБУ Федеральный научно-клинический центр спортивной медицины и реабилитации Федерального медико-биологического агентства

Email: kropotov@ihb.spb.ru
Москва, Россия

М. В. Пронина

ФГБУН Институт мозга человека им. Н. П. Бехтеревой РАН

Email: kropotov@ihb.spb.ru
Санкт-Петербург, Россия

К. С. Назаров

ФГБУ Федеральный научно-клинический центр спортивной медицины и реабилитации Федерального медико-биологического агентства

Email: kropotov@ihb.spb.ru
Москва, Россия

Ю. Д. Кропотов

ФГБУН Институт мозга человека им. Н. П. Бехтеревой РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: yurikropotov@yahoo.com
Санкт-Петербург, Россия

Список литературы

  1. Величковский Б.М. Когнитивная наука. Основы психологии познания. 2006. М.: Академия. Т. 1–2.
  2. Иваницкий А.М. Мозговые механизмы оценки сигналов. М., Медицина. 1976. 298 с.
  3. Сергиенко Е.А. Контроль поведения: индивидуальные ресурсы субъектной регуляции [Электронный ресурс]. Психологические исследования: электрон. науч. журн. 2009. № 5 (7). http://psystudy.ru
  4. Albaladejo-Garcia C., Garcia-Aguilar F., Moreno F.J. The Role of Inhibitory Control in Sport Performance: Systematic Review and Meta-Analysis in Stop-Signal Paradigm. Neuroscience, Biobehavioral Reviews. 2023. 147 p.
  5. Badre D. Cognitive Control. Annu Rev Psychol. 2025. 76 (1): 167–195.
  6. Bokura H., Yamaguchi S., Kobayashi S. Electrophysiological correlates for response inhibition in a Go/NoGo task. Clin Neurophysiol. 2001. 112 (12): 2224–2232.
  7. Braver T.S. The variable nature of cognitive control: a dual mechanisms framework. Trends Cogn Sci. 2012. 16 (2): 106–113.
  8. Brunia C.H., van Boxtel G.J. Wait and see. Int J Psychophysiol. 2001. 43 (1): 59–75.
  9. Brunner J.F., Olsen A., Aasen I.E., Løhaugen G.C., Håberg A.K., Kropotov J. Neuropsychological parameters indexing executive processes are associated with independent components of ERPs. Neuropsychologia. 2015. 66: 144–156.
  10. Budde H., Wegner M., Soya H., Voelcker-Rehage C., McMorris T. Neuroscience of Exercise: Neuroplasticity and Its Behavioral Consequences. Neural Plast. 2016; 2016: 3643879.
  11. Cipolotti L., Mole J., Ruffle J.K., Nelson A., Gray R., Nachev P. Cognitive control, the anterior cingulate cortex: Necessity, coherence. Cortex. 2025 182: 87–99.
  12. Dayan E., Cohen L.G. Neuroplasticity subserving motor skill learning. Neuron. 2011. 72: 443–454.
  13. Di Russo F., Taddei F., Apnile T., Spinelli D. Neural correlates of fast stimulus discrimination and response selection in top-level fencers. Neurosci Lett. 2006. 408 (2): 113–118.
  14. Folstein J.R., Van Petten C. Influence of cognitive control and mismatch on the N2 component of the ERP: a review. Psychophysiology. 2008. 45 (1): 152–170.
  15. Fontani G., Maffei D., Cameli S., Polidori F. Reactivity and event-related potentials during attentional tests in athletes. Eur J Appl Physiol Occup Physiol. 1999. 80 (4): 308–317.
  16. Fukuo M., Kamagata K., Kuramochi M., Andica C., Tomita H., Waki H. et al. Regional brain gray matter volume in world-class artistic gymnasts. J Physiol Sci. 2020. 70 (1): 43.
  17. Holroyd C.B., Verguts T. The Best Laid Plans: Computational Principles of Anterior Cingulate Cortex. Trends Cogn Sci. 2021. 25 (4): 316–329.
  18. Iwadate M., Mori A., Ashizuka T., Takayose M., Ozawa T. Long-term physical exercise and somatosensory event-related potentials. Exp Brain Res. 2005. 160 (4): 528–532.
  19. Jin H., Xu G., Zhang J.X., Gao H., Ye Z., Wang P. et al. Event-related potential effects of superior action anticipation in professional badminton players. Neurosci Lett. 2011. 492 (3): 139–144.
  20. Jung T.P., Makeig S., Westerfield M., Townsend J., Courchesne E., Sejnowski T.J. Removal of eye activity artifacts from visual event-related potentials in normal and clinical subjects. Clin Neurophysiol. 2000. 111 (10): 1745–1758.
  21. Kappenman E.S., Farrens J.L, Zhang W., Stewart A.X., Luck S.J. ERP CORE: An open resource for human event-related potential research. Neuroimage. 2021. 225: 117465.
  22. Kropotov J.D. Functional neuromarkers for psychiatry: applications for diagnosis and treatment. Amsterdam, London, New York, Jxford, Paris? Singapore, Sydney, Tokyo, Academic Press, Elsevier, 2016. 461 p.
  23. Kropotov J.D., Ponomarev V.A., Hollup S., Mueller A. Dissociating action inhibition, conflict monitoring and sensory mismatch into independent components of event related potentials in GO/NOGO task. Neuroimage. 2011. 57 (2): 565–575.
  24. Kropotov J.D., Ponomarev V.A., Pronina M., Jäncke L. Functional indexes of reactive cognitive control: ERPs in cued go/no-go tasks. Psychophysiology. 2017. 54 (12): 1899–1915.
  25. Kropotov J.D., Ponomarev V.A. Decomposing N2 NOGO wave of event-related potentials into independent components. Neuroreport. 2009. 20 (18): 1592–1596.
  26. Kropotov J.D., Ponomarev V.A. Differentiation of neuronal operations in latent components of event-related potentials in delayed match-to-sample tasks. Psychophysiology. 2015. 52 (6): 826–838.
  27. Maris E., Oostenveld R. Nonparametric statistical testing of EEG- and MEG-data. J Neurosci Methods. 2007. 164 (1): 177–190.
  28. Metsomaa J., Sarvas J., Ilmoniemi R.J. Blind Source Separation of Event-Related EEG/MEG. IEEE Trans Biomed Eng. 2017. 64 (9): 2054–2064.
  29. Nakamoto H., Mori S. Effects of stimulus-response compatibility in mediating expert performance in baseball players. Brain Res. 2008. 1189: 179–188.
  30. Nakata H., Yoshie M., Miura A., Kudo K. Characteristics of the athletes’ brain: evidence from neurophysiology and neuroimaging. Brain Res Rev. 2010. 62: 197–211.
  31. Nuwer M.R. Recording electrode site nomenclature. J Clin Neurophysiol. 1987. 4 (2): 121–133.
  32. Pascual-Marqui R.D. Standardized low-resolution brain electromagnetic tomography (sLORETA): technical details. Methods Find Exp Clin Pharmacol. 2002. 24 Suppl D: 5–12.
  33. Pascual-Marqui R.D., Michel C.M., Lehmann D. Low resolution electromagnetic tomography: a new method for localizing electrical activity in the brain. International Journal of psychophysiology, 1994. 18 (1): 49–65.
  34. Polich J., Kok A. Cognitive and biological determinants of P300: an integrative review. Biol Psychol. 1995. 41 (2): 103–146.
  35. Ponomarev V.A., Kropotov J.D. Second Order Blind Identification of Event Related Potentials Sources. Brain Topogr. 2023. 36 (6): 797–815.
  36. Ren S., Shi P., Feng X., Zhang K., Wang W. Executive Function Strengths in Athletes: a Systematic Review and Meta-Analysis. Brain Behav. 2025. 15 (1): e70212.
  37. Tang H., Zhao Z., Lin L., Chen S., Han H., Jin X. Tennis experience impacts time estimation within different timing processes: An ERP study. Neuropsychologia. 2025. 207: 109059.
  38. Tereshchenko E.P., Ponomarev V.A., Kropotov J.D., Muller A. Comparative efficiencies of different methods for removing blink artifacts in analyzing quantitative electroencephalogram and event-related potentials. Fiziol Cheloveka. 2009. 35 (2): 124–131.
  39. Walter W.G. The analysis, synthesis and identification of evoked responses and contigent negative variation (CNV). Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 1967. 23 (5): 489.
  40. Yang J. The influence of motor expertise on the brain activity of motor task performance: A meta analysis of functional magnetic resonance imaging studies. Cognitive, Affective, Behavioral Neuroscience. 2015. 15 (2): 381–394.
  41. Yarrow K., Brown P., Krakauer J.W. Inside the brain of an elite athlete: the neural processes that support high achievement in sports. Nat Rev Neurosci. 2009. 10: 585–596.
  42. Yeredor A. Blind separation of Gaussian sources with general covariance structures: Bounds and optimal estimation. IEEE Transactions on Signal Processing. 2010. 58 (10): 5057–5068.
  43. Zhang M., Peng Y. Anterior insula and dorsal anterior cingulate cortex as a hub of self-regulation: combining activation likelihood estimation meta-analysis and meta-analytic connectivity modeling analysis. Brain Struct Funct. 2023. 228 (5): 1329–1345.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».