Статья: Возрастная динамика электроэнцефалографических параметров здоровых людей с разным уровнем агрессивности

Возрастная динамика электроэнцефалографических параметров здоровых людей с разным уровнем агрессивности

Водолажская Маргарита Геннадьевна

Профессор, доктор биологических наук, профессор кафедры дефектологии Северо-Кавказского федерального университета, профессор кафедры физиологии Адыгейского государственного университета, член диссертационного совета по физиологии

Водолажский Герман Игоревич

Доктор биологических наук, доцент, профессор кафедры физической культуры для гуманитарных и естественнонаучных специальностей Северо-Кавказского федерального университета

Аннотация

С целью проверки стойкости и сохранности фоновой онтогенетической тенденции к амплитудному регрессу колебаний электроэнцефалограммы (ЭЭГ) изучены изменения 272 параметров ЭЭГ 678 человек с разной агрессивностью характера в течение отрезка жизни от 8 до 82 лет с шагом в один месяц после моделирования агрессивной эмоции. С помощью корреляционного и аппроксимационного анализа у более агрессивных субъектов объективизирован возрастной регресс выраженности нейродинамической функции бета, альфа, тета и дельта диапазона преимущественно в правых отведениях. У лиц с меньшей агрессивностью характера, составляющих численное меньшинство, регистрируется подъем амплитуды и увеличение мощности большинства колебаний ЭЭГ, не зависящие от показателя возраста. Таким образом, общая фоновая онтогенетическая тенденция к нелинейному падению амплитуды ритмов ЭЭГ с возрастом воспроизводится только у одной группы испытуемых - более агрессивных. электроэнцефалограмма агрессивность характер

Ключевые слова: агрессия, агрессивность, электроэнцефалограмма, амплитуда, возрастной регресс, онтогенез.

Vodolazhskaya Margarita Gennadyevna

Doctor of Biology, Professor, Professor of Defectology Department of the North Caucasus Federal University, Professor of Physiology Department of the Adyghe State University, the member of Dissertation Council of Physiology

Vodolazhsky German Igorevich

Doctor of Biology, Associate Professor, Professor of the Department of Physical Culture for Humanities and Natural-Science Specialties, North Caucasus Federal University

Age dynamics of electroencephalographic parameters of healthy persons with a different levels of aggression

Abstract. In order to test the stability and preservation of the background ontogenetic trend towards the amplitude regression of EEG oscillations, Ganges in 272 EEG parameters were studied in 678 man with different aggressive nature during the period of life from age 8 years to age 82 years with a step of one month after modeling of aggressive emotions. Correlation and approximation analysis showed more progressive age-related decreases in the amplitude and power of f, a, 0 and S oscillations in more aggressive subjects in response to the modeling aggression, particularly in the right leads. In persons with less aggression of character, which constitute a numerical minority, an increase in the amplitude and in the power of the majority of EEG oscillations that do not depend on the age index are recorded. Thus, the general background ontogenetic tendency to nonlinear decreases in the amplitude and power of EEG rhythms with age was seen in people of single more aggressive group.

Keywords: aggression, aggressiveness, electroencephalogram, amplitude, age-related regression, ontogeny.

К настоящему времени известно, что стойкость и относительно стабильное сохранение основных упорядоченных фоновых тенденций колебаний биопотенциалов (включая онтогенетические) при разнообразных видах нервно-психической деятельности отражает системные свойства мозга как пространственно-временного целостного образования [1]. Доминирующая онтогенетическая тенденция к амплитудному регрессу электроэнцефалограммы (ЭЭГ) здоровых людей, выявленная в режиме фоновой записи в едином вариационном ряду от детства до старости с шагом в один месяц [2], проявляет устойчивость в режиме когнитивных проб на аутохронометрию [3]. Требует проверки сохранность данной тенденции при эмоциональных нагрузках, в частности - на фоне моделирования агрессивной эмоции, как наиболее валеологически деструктивной. Ведь исследование механизмов агрессии и агрессивности в настоящее время социально значимо. Кроме того, подробный помесячный анализ динамики компонентов хронограмм церебральной активности человека по ЭЭГ в широком онтогенетическом ряду на фоне эмоциональных эндогенных воздействий до сих пор практически не проводился.

Авторитетные данные о сопряжении осцилляторных систем мозга с компонентами негативных эмоций [4-6] получены без применения масштабного онтогенетического подхода, локально во времени и/или с довольно узким частотным диапазоном в объективе, так как перед авторами стояли иные задачи.

В связи с вышеизложенным, целью настоящей работы было проанализировать в возрастном аспекте - от 8 до 82 лет жизни с шагом в один месяц - электроэнцефалографические характеристики здорового человека в ответ на моделирование у него агрессивной эмоции с целью проверки стойкости и сохранности фоновой онтогенетической тенденции к амплитудному регрессу колебаний ЭЭГ.

Методика. У 678 неврологически здоровых испытуемых обоего пола (419 лиц мужского пола и 259 - женского) от 8 до 82-летнего возраста регистрировалась ЭЭГ на 21канальном цифровом электроэнцефалографе (Нейрон-Спектр-4В/П компании "Нейрософт", г. Иваново). Электроды располагались по международной схеме "10-20" с поправкой на 21 отведение. Референтные электроды - на мочках ушей. Калибровочный сигнал составлял 50 мкВ, скорость записи (развертка ЭЭГ) - 30 мм/с. Чувствительность (масштаб ЭЭГ) - 7 мкВ/мм. Монтаж ЭЭГ - монополярный 21. Параметры спектрального анализа: шаг палитры - 1; масштаб графиков спектра - 0,5 мкВ/пикс; учет асимметрии - начиная с 15%. При корреляционном анализе размер задержки - 400 мс. Расчет параметров ЭЭГ, включая: принцип усреднения данных, оценку в каждом из 21 отведения средней и максимальной амплитуды колебаний ЭЭГ в диапазоне различных ритмов - дельта, тета, альфа и бета в результате предварительной узкополосной фильтрации нативной ЭЭГ, алгоритм спектрального анализа мощности и амплитуд ЭЭГ, измерение индексов мощности спектров, - осуществлялся при помощи статистического пакета анализа данных, заложенного в программе цифрового электроэнцефалографа "Нейрон-Спектр" компании Нейрософт. Учитывались: амплитудные, мощностные, частотные и периодометрические параметры ЭЭГ, оценивались индивидуальные нейрокарты [7, 8]. Трехмерная локализация источников электрической активности головного мозга осуществлялась с помощью программы BrainLoc, версия 6 [7].

В процессе обследования каждого испытуемого получены 272 нейродинамических показателя: амплитуда без учета отдельных ритмов - по отведениям (21 отведение, максимальная, средняя величины амплитуды), мкВ; амплитуда дельта-, тета-, альфа- и двух бета- (низко- и высокочастотного) ритмов по каждому отведению (максимальная, средняя), мкВ; мощность спектра по отведениям (максимальная, средняя, полная), мкВ ²/с ²; мощность спектра дельта-, тета-, альфа- и двух бета-ритмов (максимальная, средняя, полная), мкВ ²/с ²; частота спектра по отведениям (доминирующая, средняя), Гц; частота спектра дельта-, тета-, альфа- и двух бета- (низко- и высокочастотного) ритмов (доминирующая, средняя), Гц; амплитуда спектров по отведениям (максимальная, средняя, полная), мкВ/с; амплитуда спектров дельта-, тета-, альфа- и двух бета-ритмов (максимальная, средняя, полная), мкВ/с; индексы мощности спектра каждого ритма ЭЭГ; асимметрия, % (по результатам нейрокартирования); распределение амплитуды по 5 диапазонам в 21 отведении для оценки периода ритмов ЭЭГ, %.

Режимы измерения ЭЭГ: в состоянии покоя с закрытыми глазами (фоновая запись) и при функциональной пробе "Агрессивная эмоция". Для моделирования агрессивной эмоции методом мысленного воспроизведения [9, 10], испытуемым было предложено представить себе ситуацию и/или человека, вызывающую (щего) враждебность, недовольство, раздражение, злость, ненависть, уныние и/или обиду, желание отомстить, и последующего анализа самоотчета испытуемых. Индивидуальный уровень агрессивности характера предварительно измеряли с помощью методики А. Басса, А. Дарки. Агрессивность оценивали по 8 формам: физическая, вербальная, косвенная агрессия, негативизм, раздражительность, подозрительность, обида, чувство вины. Рассчитывали интегральные показатели - индекс враждебности и индекс агрессивности.

Для выявления связей между агрессивностью и изменениями на ЭЭГ при моделировании агрессивной эмоции (и в режиме фоновой записи) проводили корреляционный и аппроксимационный анализ, прежде всего в едином онтогенетическом вариационном ряду от 8 до 82 лет с шагом в один месяц, а также отдельно по возрастным периодам: детский возраст (31 человек), подростки (30 человек), юношеский возраст (262 человека), молодой возраст (212 человек), средний возраст (123 человека), пожилые (20 человек). Кроме того, рассчитывались линейные корреляции и аппроксимационные зависимости величин каждого нейродинамического и психофизиологического показателя от возраста человека, выраженного не в летах, а в месяцах.

Для обработки материала использовали статистический пакет анализа данных Microsoft Excel-2016. Исследования проводились в соответствии с требованиями Конвенции Совета Европы "О правах человека и биомедицине" (1997) и дополнительным протоколом к Конвенции в части биомедицинских исследований (2005), на основе информированного согласия обследуемых взрослых людей либо письменного согласия родителей несовершеннолетних испытуемых. Степень риска при проведении исследований минимальная.

Заключения об отсутствии неврологических знаков давались на основании наличия у автора статьи Сертификата НИИ Нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко, Москва, № ЕВ 222567 от 10 ноября 2004 г. 63/орг., специализация "Клиническая нейрофизиология".

Результаты исследования. Во время моделирования агрессивной эмоции (вначале без учета возраста) установлено преимущественное уплощение амплитуды и ослабление мощности колебаний ЭЭГ по сравнению с фоновой записью у изначально более агрессивных субъектов (1-й тип реагирования). И наоборот, у лиц с меньшей агрессивностью характера в ответ на моделирование агрессии зарегистрирован подъем амплитуды и увеличение мощности колебаний ЭЭГ в большинстве исследованных частотных диапазонах (2-й тип реагирования). Исходя из предположения возрастных преобразований фоновой агрессивности характера (что тоже требовало проверки), проанализированы подробные онтогенетические особенности таких нейрофизиологических коррелятов агрессии и агрессивности человека.

Помесячный мониторинг нейродинамических параметров у лиц от 8 до 82 лет показал, что изменение эмоционального статуса с помощью моделирования агрессии тоже вызывало два типа сдвигов в компонентах хронограмм церебральной активности, различающихся между собой еще и рядом возрастных особенностей.

У одних испытуемых ("1-й тип") уплощение амплитуды волн ЭЭГ, ослабление мощности на фоне уменьшения частотных параметров существенно усиливались с возрастом и преобладали в правом полушарии (табл. 1). Тенденция имела нелинейный гетерохронный характер. Кроме того, возрастной амплитудный регресс усиливался в ряду "Бета ^ альфа ^ те- та ^ дельта".

Таким образом, именно у лиц 1-го типа выявлялась, воспроизводилась и утрировалась закономерность, обнаруженная нами в режиме фоновой записи: "Чем медленнее ритм ЭЭГ (и чем глубже локализация его генератора), тем теснее обратная связь его амплитуды с возрастом человека", судя по росту величин коэффициента детерминированности (R²) по направлению от конвекситальной поверхности головы к глубине мозга.

Данная закономерность проявлялась с высокой степенью достоверности (Р<0,001), а зависимость квалифицировалась как "функциональная" и подтверждалась установлением локализации источников повышенной электрической активности по программе BrainLoc.

Сдвиги величины полной амплитуды спектров ЭЭГ по отведениям (А полн, мкВ/с, без учета отдельных ритмов, суммарно) в группе молодых взрослых под влиянием агрессивной эмоции (АЭ) по сравнению с фоновой записью (ФЗ).