Показатели окуломоторной деятельности и церебральной гемодинамики у студентов с разным типом вегетативной реактивности в процессе выполнения когнитивных задач

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование. На современном этапе развития человечества в условиях высокой динамики накопления знаний, ускоренного общественного и технического развития возрастает необходимость изучения психофизиологических особенностей когнитивной деятельности в условиях лимита времени.

Цель исследования ― изучить показатели окуломоторной деятельности и церебральной гемодинамики у студентов с разным типом вегетативной реактивности в процессе выполнения когнитивных задач.

Материалы и методы. В исследовании приняли участие 110 студентов Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова (средний возраст 19,0±0,5 года). Для выявления специфических особенностей обеспечения когнитивной деятельности в разных временных условиях у обследуемых определяли тип реактивности вегетативной нервной системы: проводили регистрацию движений глаз в процессе решения когнитивных задач в разных временных условиях; для оценки церебральной гемодинамики одновременно регистрировали реоэнцефалограмму; оценивали эффективность когнитивной деятельности в разных временных условиях с учётом выявленных индивидуально-типологических особенностей.

Результаты. У представителей выделенных нами групп в процессе когнитивной работы в различных временных условиях зафиксирована разная эффективность выполнения когнитивных заданий. Наиболее эффективная и скоростная обработка зрительной информации в условиях временного лимита была зафиксирована у лиц с симпатотоническим типом вегетативной реактивности благодаря более устойчивым взаимосвязям параметров окуломоторной активности и церебральной гемодинамики. Наименее устойчивая структура взаимосвязей окуломоторной активности и церебральной гемодинамики характерна для представителей ваготонического типа реактивности, у которых зафиксированы самые низкие показатели успешности когнитивной деятельности.

Заключение. У молодых лиц с разным типом вегетативной реактивности при выполнении когнитивной задачи в условиях временных ограничений выявлены общие и специфические изменения церебральной гемодинамики и окуломоторной активности, зафиксирована разная эффективность когнитивной деятельности. Выявленные особенности свидетельствуют о зависимости проявления когнитивных способностей человека в условиях стресса от типологических свойств нервной системы и могут маркироваться специфическими изменениями окуломоторных реакций и параметров церебральной гемодинамики. Наиболее успешная когнитивная деятельность в условиях лимита времени обеспечивается более устойчивым статистическим взаимодействием параметров церебральной гемодинамики и окуломоторной активности, что отражается в стабильности факторной модели зрительной когнитивной деятельности независимо от временных ограничений.

Об авторах

Анна Ильинична Талеева

Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

Автор, ответственный за переписку.
Email: a.taleeva@narfu.ru
ORCID iD: 0000-0002-9346-6357
SPIN-код: 5850-6715

канд. биол. наук

Россия, Архангельск

Наталья Васильевна Звягина

Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

Email: n.zvyagina@narfu.ru
ORCID iD: 0000-0001-8384-0424
SPIN-код: 8090-7591

канд. биол. наук, доцент

Россия, Архангельск

Ольга Евгеньевна Карякина

Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

Email: o.travnikova@narfu.ru
ORCID iD: 0000-0003-0781-0164
SPIN-код: 3269-1935

канд. биол. наук, доцент

Россия, Архангельск

Николай Владимирович Попов

Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова

Email: pnvnick@mail.ru
ORCID iD: 0009-0009-6220-0490
SPIN-код: 1138-5057
Россия, Архангельск

Татьяна Витальевна Зотикова

ООО «Архимед Аудио»

Email: zotikova.t.v@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0003-4366-0703
SPIN-код: 1473-8312
Россия, Архангельск

Список литературы

  1. Бабаева Ю.Д., Ротова Н.А., Сабадош П.А. Детерминанты выполнения теста интеллекта в условиях ограничения времени // Психологические исследования. 2012. Т. 5, № 25. EDN: PJSHOL doi: 10.54359/ps.v5i25.744
  2. Базаров Т.Ю., Туманян Д.Г. Влияние дефицита времени на решение творческих задач // Национальный психологический журнал. 2012. № 2. С. 116–123. EDN: QGQHYG
  3. Криволапчук И.А., Чернова М.Б. Функциональное состояние детей старшего дошкольного возраста и первоклассников при выполнении информационной нагрузки различной степени напряженности // Экология человека. 2020. № 3. С. 31–40. EDN: DJVFLA doi: 10.33396/1728-0869-2020-3-31-40
  4. Hidalgo-Muñoz A.R., Mouratille D., Matton N., et al. Cardiovascular correlates of emotional state, cognitive workload and time-on-task effect during a realistic flight simulation // Int J Psychophysiology. 2018. Vol. 128. P. 62–69. doi: 10.1016/j.ijpsycho.2018.04.002
  5. Mandricka K., Peysakhovich V., Rémy F., et al. Neural and psychophysiological correlates of human performance under stress and high mental workload // Biological Psychology. 2016. Vol. 121, Pt. A. P. 62–73. doi: 10.1016/j.biopsycho.2016.10.002
  6. Поскотинова Л.В., Каменченко Е.А. Показатели реоэнцефалограммы покоя у здоровых подростков 15–17 лет на Европейском Севере // Экология человека. 2011. № 9. С. 36–44. EDN: OBRIEZ
  7. Zohdi H., Scholkmann F., Wolf U. Individual differences in hemodynamic responses measured on the head due to a long-term stimulation involving colored light exposure and a cognitive task: A SPA-fNIRS study // Brain Sciences. 2021. Vol. 11, N 1. P. 54. doi: 10.3390/brainsci11010054
  8. Барабанщиков В.А. Окуломоторная активность человека как предмет и метод психологического исследования. Айтрекинг в психологической науке и практике. Москва: Когито-Центр, 2015.
  9. Меркулова А.Г., Калинина С.А. Распределение зрительного внимания при подготовке пилотов-курсантов к летной деятельности // Гигиена и санитария. 2017. № 8. С. 752–755. EDN: ZGCTDJ doi: 10.47470/0016-9900-2017-96-8-752-755
  10. Hertzum M., Holmegaard K.D. Perceived time as a measure of mental workload: Effects of time constraints and task success // Int J Human-Computer Interaction. 2013. Vol. 29, N 1. Р. 26–39. doi: 10.1080/10447318.2012.676538
  11. Депутат И.С., Нехорошкова А.Н., Грибанов А.В., и др. Анализ распределения уровня постоянного потенциала головного мозга в оценке функционального состояния организма // Экология человека. 2015. № 10. С. 27–36. EDN: UMDFGN doi: 10.17816/humeco16980
  12. Фокин В.Ф., Пономарева Н.В., Клопов В.И., и др. Сосудистая реактивность, вызванная когнитивной нагрузкой у больных дисциркуляторной энцефалопатией // Асимметрия. 2014. Т. 8, № 3. С. 4–22. EDN: YMZCZV doi: 10.18454/ASY.2016.10.3550
  13. Зарипов В.Н., Баринова М.О. Гемодинамические изменения церебрального кровотока под влиянием умственной нагрузки у студенток с разным типом темперамента // Вестник Ивановского государственного университета. Серия: Естественные, общественные науки. 2012. № 2. С. 14–22. EDN: PBJFXV
  14. Русанов В.Б. Влияние информационной среды на функциональные особенности мозгового кровообращения формирующегося организма // Медлайн.Ру. 2007. Т. 8. С. 445–454.
  15. Зарипов В.Н., Баринова М.О., Булыгин А.Н. Влияние умственной нагрузки на состояние сердечно-сосудистой системы организма студенток // Вестник Ивановского государственного университета. Серия: Естественные, общественные науки. 2013. № 2. С. 8–13. EDN: RMRHSN
  16. Микадзе Ю.В., Богданова М.Д., Лысенко Е.С., и др. Оценка латерализации церебральной гемодинамики при выполнении вербальных мнестических заданий методом функциональной транскраниальной допплерографии // Экспериментальная психология. 2015. Т. 8, № 3. С. 62–73. EDN: VCXXOV doi: 10.17759/exppsy.2015080306
  17. Carroll D., Ginty A.T., Whittaker A.C., et al. The behavioural, cognitive, and neural corollaries of blunted cardiovascular and cortisol reactions to acute psychological stress // Neuroscience Biobehavioral Rev. 2017. Vol. 77. P. 74–86. doi: 10.1016/j.neubiorev.2017.02.025
  18. Muthukrishnan S.P. Does heart rate variability predict human cognitive performance at higher memory loads? // Indian J Physiol Pharmacol. 2017. Vol. 61, N 1. P. 14–22.
  19. Кольцова М.М. Медлительные дети. Санкт-Петербург: Речь, 2003.
  20. Phillips A.C., Ginty A.T., Hughes B.M. The other side of the coin: Blunted cardiovascular and cortisol reactivity are associated with negative health outcomes // Int J Psychophysiology. 2013. Vol. 90, N 1. P. 1–7. doi: 10.1016/j.ijpsycho.2013.02.002
  21. Овчинников К.В. Взаимосвязь вариабельности сердечного ритма и психофизиологических показателей у лиц с разным типом вегетативной нервной системы: Автореф. дис. … канд. биол. наук: 03.00.13. Место защиты: Рост. гос. ун-т. Ростов-на-Дону, 2006.
  22. Баевский Р.М. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных электрокардиографических систем (методические рекомендации) // Вестник аритмологии. 2002. № 24. С. 65–86. EDN: HSPLXF
  23. Benson L., Beach L.R. The effects of time constraints on the prechoice screening of decision options // Organizational Behavior and Human Decision Processes. 1996. Vol. 67, N 2. P. 222–228. doi: 10.1006/obhd.1996.0075
  24. Барабанщиков В.А., Жегалло А.В. Айтрекинг: методы регистрации движения глаз в психологических исследованиях и практике. Москва: Когито-Центр, 2014.
  25. Барабанщиков В.А., Милад М.М. Методы окулографии в исследовании познавательных процессов и деятельности. Москва: Институт психологии РАН, 1994.
  26. Duchowski A.T. Eye tracking methodology. Springer International Publishing, 2017. doi: 10.1007/978-3-319-57883-5
  27. Бабиянц А.Я., Хананашвили Я.А. Мозговое кровообращение: физиологические аспекты и современные методы исследования // Журнал фундаментальной медицины и биологии. 2018. № 3. С. 46–54. EDN: YLSVHV
  28. Фролов С.В., Строев В.М., Горбунов А.В., и др. Методы и приборы функциональной диагностики. Тамбов: Издательство Тамбовского государственного технического университета, 2008.
  29. Бурых Э.А. Соотношения между ЭЭГ и реографическими показателями мозгового кровотока у детей на северо-востоке России // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2015. № 9. С. 1066–1078. EDN: UFHJLR
  30. Красникова И.В. Влияние ментального стресса на сердечный ритм студентов с различными вегетотипами // Известия Тульского государственного университета. Естественные науки. 2017. № 4. С. 73–81. EDN: YLSJBN

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Достоверные изменения показателей гемодинамики головного мозга у студентов при выполнении когнитивной задачи в условиях ограниченного времени по сравнению с деятельностью без ограничения времени. Маркировка сосудов мозга синим цветом ― достоверное снижение показателей церебральной гемодинамики (р <0,05).

Скачать (266KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Факторная структура взаимосвязи окуломоторных, гемодинамических показателей у студентов с разным типом вегетативной реактивности: РИ ― реографический индекс; Q-x ― время распространения пульсовой волны; MCH ― максимальная скорость быстрого наполнения; ССН ― средняя скорость медленного наполнения; ДИА ― диастолический индекс; ПВО ― показатель венозного оттока; КФ ― количество фиксаций; ЧФ ― частота фиксаций; СДФ ― средняя длительность одной фиксации; ДФ ― дисперсия фиксаций; КС ― количество саккад; СДС ― средняя длительность одной саккады; АС ― амплитуда саккад; СС ― скорость саккад; ЗС ― задержка саккад; f ― фронто-мастоидальные отведения; o ― окципито-мастоидальные отведения.

Скачать (680KB)
Метаданные

© Эко-вектор, 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

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».