Динамика теменно-затылочного альфа-ритма головного мозга при сравнении длительностей временных интервалов
- Авторы: Рогачёв А.О.1,2, Сысоева О.В.1,2
-
Учреждения:
- Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН
- Научно-технологический университет “Сириус”
- Выпуск: Том 73, № 4 (2023)
- Страницы: 479-489
- Раздел: ФИЗИОЛОГИЯ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ (КОГНИТИВНОЙ) ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА
- URL: https://cardiosomatics.orscience.ru/0044-4677/article/view/652023
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0044467723030127
- EDN: https://elibrary.ru/TTRFJC
- ID: 652023
Цитировать
Аннотация
Исследование направлено на изучение динамики теменно-затылочного альфа-ритма головного мозга в его связи с процессом сравнения длительностей стимулов. Было проведено ЭЭГ-исследование, в котором участникам (n = 48) предлагалось сравнивать пары зрительных стимулов различной длительности от 3.2 до 6.4 с. Проводился частотно-временной анализ ЭЭГ в диапазоне 8–12 Гц. Показана динамика теменно-затылочного альфа-ритма при выполнении задачи на сравнение длительностей: мощность альфа-ритма возрастает от момента включения стимула к середине его предъявления, но затем продолжает увеличиваться для коротких стимулов (3.2, 3.6, 4.0 с), остается такой же для средних (4.4, 4.8, 5.2 с) и снижается для длительных (5.6, 6.0, 6.4 с). При этом разница между мощностью альфа-ритма при предъявлении коротких и длительных стимулов перед выключением стимула напрямую связана с точностью оценки временных интервалов. Результаты обсуждаются с точки зрения модели “двойной клепсидры”: предполагается, что альфа-ритм выступает электрофизиологическим коррелятом функционирования “нейронных аккумуляторов”, связанных с субъективным течением времени.
Об авторах
А. О. Рогачёв
Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН; Научно-технологический университет “Сириус”
Автор, ответственный за переписку.
Email: aorogachev@gmail.com
Россия, Москва; Россия, Сочи
О. В. Сысоева
Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН; Научно-технологический университет “Сириус”
Автор, ответственный за переписку.
Email: olga.v.sysoeva@gmail.com
Россия, Москва; Россия, Сочи
Список литературы
- Безденежных Б.Н., Медынцев А.А., Александров Ю.И. Системная организация поведения, связанного с произвольной и непроизвольной оценкой интервалов времени разной длительности. Экспериментальная психология. 2009. 2 (3): 5–18.
- Бушов Ю.В., Светлик М.В., Крутенкова Е.П. Высокочастотная электрическая активность мозга и восприятие времени. 2009.
- Сысоева О.В., Вартанов А.В. Отражение длительности стимула в характеристиках вызванного потенциала (часть 1). Психологический журнал. 2004. 25 (1): 101–110.
- Фонсова Н.А., Шестова И.А., Шульговский В.В. Особенности воспроизведения интервалов времени и индивидуальная структура ЭЭГ у человека. Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 1997. 47 (1): 4–9.
- Шестова И.А., Фонсова Н.А., Шульговский В.В. Динамика доминирующей частоты альфа-ритма при восприятии и воспроизведении интервалов времени. Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 1996. 46 (2): 253.
- Bazanova O.M., Vernon D. Interpreting EEG alpha activity. Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 2014. 44: 94–110.
- Benedek M., Schickel R.J., Jauk E., Fink A., Neubauer A.C. Alpha power increases in right parietal cortex reflects focused internal attention. Neuropsychologia. 2014. 56: 393–400.
- Fabbri M., Cancellieri J., Natale V. The A Theory of Magnitude (ATOM) model in temporal perception and reproduction tasks. Acta Psychologica. 2012. 139 (1): 111–123.
- Foster J.J., Sutterer D.W., Serences J.T., Vogel E.K., Awh E. Alpha-Band Oscillations Enable Spatially and Temporally Resolved Tracking of Covert Spatial Attention. Psychological Science. 2017. 28 (7): 929–941.
- Glicksohn J., Ohana A.B., Dotan T.B., Goldstein A., Donchin O. Time Production and EEG Alpha Revisited. NeuroQuantology. 2009. 7 (1): Art. 1.
- Gramfort A., Luessi M., Larson E., Engemann D., Strohmeier D., Brodbeck C., Goj R., Jas M., Brooks T., Parkkonen L., Hämäläinen M. MEG and EEG data analysis with MNE-Python. Frontiers in Neuroscience. 2013. 7: 267.
- Klimesch W., Sauseng P., Hanslmayr S. EEG alpha oscillations: The inhibition–timing hypothesis. Brain Research Reviews. 2007. 53 (1): 63–88.
- Kounios J., Beeman M. The cognitive neuroscience of insight. Annual review of psychology. 2014. 65 (1): 71–93.
- Kononowicz T.W., van Rijn H. Single trial beta oscillations index time estimation. Neuropsychologia. 2015. 75: 381–389.
- Kononowicz T.W., Sander T., van Rijn H. Neuroelectromagnetic signatures of the reproduction of supra-second durations. Neuropsychologia. 2015. 75: 201–213.
- Lomas T., Ivtzan I., Fu C.H.Y. A systematic review of the neurophysiology of mindfulness on EEG oscillations. Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 2015. 57: 401–410.
- Merchant H., Lafuente V.D. Introduction to the neurobiology of interval timing. Neurobiology of interval timing. 2014. 1–13.
- Mioni G., Shelp A., Stanfield-Wiswell C.T., Gladhill K.A., Bader F., Wiener M. Modulation of Individual Alpha Frequency with tACS shifts Time Perception. Cerebral Cortex Communications. 2020. 1 (1): tgaa064.
- Schlichting N., de Jong R., van Rijn H. Performance-informed EEG analysis reveals mixed evidence for EEG signatures unique to the processing of time. Psychological Research. 2020. 84 (2): 352–369.
- Soghoyan G., Ledovsky A., Nekrashevich M., Martynova O., Polikanova I., Portnova G., Rebreikina A., Sysoeva O., Sharaev M. A Toolbox and Crowdsourcing Platform for Automatic Labeling of Independent Components in Electroencephalography. Frontiers in Neuroinformatics. 2021. 15.
- Sysoeva O.V., Tonevitsky A.G., Wackermann J. Genetic Determinants of Time Perception Mediated by the Serotonergic System. PLoS One. 2010. 5 (9): e12650.
- Sysoeva O., Takegata R., Näätänen R. Pre-attentive representation of sound duration in the human brain. Psychophysiology. 2006. 43 (3): 272–276.
- Sysoeva O., Wittmann M., Wackermann J. Neural Representation of Temporal Duration: Coherent Findings Obtained with the “Lossy Integration” Model. Frontiers in Integrative Neuroscience. 2011. 5.
- Togoli I., Fornaciai M., Visibelli E., Piazza M., Bueti D. The neural signature of magnitude integration between time and numerosity. bioRxiv. 2022.
- Treisman M. Temporal rhythms and cerebral rhythms. Annals of the New York Academy of Sciences. 1984. 423: 542–565.
- Van Rijn H., Kononowicz T.W., Meck W.H., Ng K.K., Penney T.B. Contingent negative variation and its relation to time estimation: A theoretical evaluation. Frontiers in Integrative Neuroscience. 2011. 5: 91.
- Wackermann J., Ehm W. The dual klepsydra model of internal time representation and time reproduction. Journal of theoretical biology. 2006. 239: 482–493.
- Wackermann J. Inner and outer horizons of time experience. The Spanish journal of psychology. 2007. 10 (1): 20–32.
- Walsh V. A theory of magnitude: common cortical metrics of time, space and quantity. Trends in cognitive sciences. 2003. 7 (11): 483–488.
- Wiener M., Kanai R. Frequency tuning for temporal perception and prediction. Current Opinion in Behavioral Sciences. 2016. 8: 1–6.
Дополнительные файлы
