Конфигурация медленного потенциала мозга, соответствующего реализации нового поведенческого акта

Александров И. О., Максимова Н. Е. (г. Москва)

Анализ характеристик медленных потенциалов (МП) мозга, сопровождающих реализацию поведенческого акта, показал, что различные типы потенциалов, связанных с событиями (ГЩтакие, как вызванные потенциалы, потенциалы, связанные с движениями пальцев, рук и т. п., глаз, волна ожидания, (0 и Е компоненты CNV), потенциал готовности, премоторный и моторный потенциалы, N100, РЗОО, N400 и др., представляют собой фрагменты единого потенциала, соответствующие различным стадиям реализации поведенческого акта и процессам смены последовательных актов (Максимова, Александров, 1987). Показано, что этот потенциал име­ет универсальную конфигурацию, поскольку она воспроизводится независимо от содержательныххарактеристик поведенческих актов и не проявляет видовой специфики. Цель данной работы - устано­вить, распространяется ли универсальность паттерна на континуум генеза поведенческих актов: оценивали правдоподобие гипотезы, что поведенческому акту при первой реализации соответствует потенциал универсальной конфигурации.

МЕТОДИКА. У четырех испытуемых, игравших в «крестики-нолики» на поле 15x15 регистрировали ЭЭГ в отведениях F3", F4", РЗ¹, Р4¹ по системе 10-10 и ЭОГ в процессе игры, а также отметки касаний игрового поля при написании знаков. Используя специ­альные алгоритмы, классифицировали акты игры и определяли случаи их первой реализации для каждого типа. Анализировали конфигурацию МП в актах, соответствующих «новому» акту и трем «старым» актам, предшествующим ему. Такую последовательность обозначали: «-3, -2, -1,0», где «0» - «новый» акт, а «-3», «-2» и «-1» - предшествующие ему «старые» акты. После первичного анализа и удаления артефактов ЭЭГ было выделено 39 таких после­довательностей из четырех актов. Для отрезков ЭЭГ, соответствую­щих каждому акту последовательности, оценивали амплитуды и временные характеристики составляющих паттерна потенциала универсальной конфигурации на интервалах перед ходом оппо­нента, между ходами оппонента и игрока, после хода игрока. При обработке данных использовали множественный регрессионный, факторный, дисперсионный анализ, непараметрические тесты.

РЕЗУЛЬТАТЫ. МП, соответствующие актам «-3, -2, -1,0», имели сходную конфигурацию, они содержали все основные составляющие потенциала универсальной конфигурации, харак­терного как для акта игры, так и для поведенческих актов в других ситуациях: переходу от предыдущего акта соответствует комплекс быстрых колебаний, завершающийся локальной позитивностью, после которой развивается медленное негативное отклонение на котором выделяются субкомпоненты, соответствующие движениям игрока в процессе выбора хода; при касании игроком поля при написании знака развивается высокоамплитудная позитивность, осложненная комплексом волн и медленным негативным сдвигом, продолжающимся до развития комплекса быстрых колебаний, который соответствует инициации следующего акта.

Сравнение конфигурации МП в актах «-3, -2, -1» и «0», по­казало, что для потенциала, соответствующего новому акту («0»), характерно (1) «уплощение» колебаний потенциала, выражаю-

щееся в снижении амплитуды позитивного фронта, завершающего медленное негативное отклонение, амплитуд субкомпонентов этой негативности, амплитуд быстрых негативных колебаний, пред­шествующих развитию медленной негативности и (2) снижение количества субкомпонентов медленной негативной волны. Таким образом, потенциал, соответствующий первой реализации нового поведенческого акта, содержит все составляющие потенциала универсальной конфигурации, хотя амплитуда и длительность не­которых из них характерны именно для нового акта.

История обучения и системная организация поведения

Александров Ю. И. (г. Москва)

Поддержано РФФИ (№ 05-04-49851) и Советом

по грантам Президента РФ ведущим научным

школам РФ (№ НШ- 7 989.2003. 6)

Формирование нового поведенческого акта есть 1) формирова­ние новой системы - системогенез, выступающий как специализа­ция новой группы нейронов относительно формируемой системы, и 2) связанная с системогенезом приспособительная реорганизация ранее сформированного опыта.

Системная организация поведения отражает историю его фор­мирования: осуществление поведения обеспечивается реализацией не только новых систем, сформированных при обучении актам, составляющим это поведение, но и одновременной реализацией более старых систем, сформированных на предыдущих этапах индивидуального развития. Иначе говоря, реализация поведения есть реализация истории формирования поведения, т. е. множества систем, каждая из которых фиксирует этап становления данного поведения. Следовательно, принципиальным для понимания мозгового обеспечения поведения является учет истории формиро­вания поведения,т. е. истории последовательныхсистемогенезов и связанной с ними «актуализации» генома. Логично предположить, что особенности нейронного обеспечения поведения связаны с тем, какова история данного поведения. Это предположение про­верялось в нескольких сериях экспериментов.

Животных учили актам, составляющимстандартноеинструмен-тальное пищедобывательное поведение (ИПП): нажатие на педаль для получения пищи из автоматически подаваемой кормушки. Для разных групп животных последовательность усвоения одного и того же набора актов различалась. Обнаружено, что характери­стики активности нейронов, специализированных относительно систем этих актов, изменяются вместе с изменением упомянутой последовательности.

Если животные обучаются ИПП в клетке, снабженной двумя педалями, то при обучении нажатию на вторую педаль выявляется феномен «переноса» навыка. Обучение нажатию на вторую педаль занимает достоверно меньше времени по сравнению со временем, затраченным на обучение нажатию на первую педаль. Показано, что нейроны, специализированные относительно акта нажатия на первую педаль, активируются на первых этапах обучения нажатию на вторую педаль, исключаясь из обеспечения формируемого по-

Материалы IV съезда Российского психологического общества. Том I.

ведения после его стабилизации. В связи с этим предполагается, что эффект «переноса» связан с использованием нейронов, специфиче­ски связанных с ранее выученными актами, в процессах научения новому поведению, сходному с уже выученным. Возможно также, что процедура научения первой педали модифицирует («подготав­ливает») нейроны «резерва», из которых рекрутируются нейроны, специализирующиеся относительно вновь формируемой системы акта нажатия на вторую педаль.

Установлено, что число нейронов, специализированных от­носительно вновь сформированного ИПП, связано с числом стадий обучения этому поведению. Выявлена достоверная положительная связь между числом стадий и числом специализированных нейронов.

Молекулярные перестройки нейронов при их специализации начинаются с активации «ранних» генов. Показано, что паттерн этой активации при обучении животного нажатию на вторую педаль за­висит от числа стадий обучения нажатию на первую. Обнаруженный феномен может быть связан с тем, что состав реактивированных элементов индивидуального опыта, подвергающихся приспособи­тельной реорганизации при научении, различен в зависимости от числа стадий.

Вывод. Экспериментально подтверждается высказанное предположение: системная организация внешне одинакового по­ведения различается, если история формирования этого поведения различна.

части дисплея). В-третьих, обследование проводилось в полностью затемненном помещении.

Мы пытались выявить взаимосвязь между компьютерной модификацией и оригинальной методикой. Исследование прово­дилось в экспериментальной камере ИП РАН. Выборка - 50 человек в возрасте 17-19 лет.

Статистическая обработка данных, проводилась методом корреляционного анализа по Пирсону. Сравнивались показатели средних значений (т. е. показатели поленезависимости) по всем испытуемым в обеих методиках. В результате был получен коэффи­циент корреляции г=0,417, при достоверном уровне статистической значимости р=0,004.

Полученная корреляционная связь оригинальной и компью­терной методики позволяет заключить о конструктной валидности последней. Как известно, конструктная валидность теста показывает, насколько его результаты могут рассматриваться в качестве меры теоретического конструкта. Как отмечает А. Анастази, корреляция между существующей методикой и новой (в том числе и модифи­цированной) рассматривается как признак того, что они измеряют один тот же конструкт. В отличие от критериальной валидности, в данном случае не нужна высокая корреляция, иначе она будет означать лишь дублирование имеющегося теста (Анастази, 1982).

Очевидно, что компьютерная модификация теста «Стержень-рамка», так же как и оригинальная методика «Включенные фигу­ры», измеряет степень независимости испытуемого от полевого контекста.