171

 

ВЫЗВАННЫЕ ПОТЕНЦИАЛЫ В ПСИХОЛОГИИ И ПСИХОФИЗИОЛОГИИ

 

Л. Р. ЗЕНКОВ

Москва

 

Применение ЭВМ для выделения вызванных потенциалов (ВП) головного мозга из электроэнцефалограммы открыло принципиально новые возможности в психологии и психофизиологии. С появлением этого метода возникла реальная методологическая основа для исследования связи психической активности с определенными механизмами мозга не на основе привлечения результатов, полученных на животных, анализа субъективных отчетов испытуемых и спекулятивных построений, а с помощью прямой регистрации ответов мозга и их анализа в контексте экспериментальной процедуры. Именно это явилось причиной информационного взрыва в области применения ВП в психологических, нейропсихологических и клинических исследованиях. Появляющиеся ежегодно новые сотни публикаций по этим вопросам чрезвычайно затрудняют ориентацию в проблеме не только для начинающего, но и для уже длительно работающего в этой области исследователя. В связи с этим очевидна необходимость работ, которые на основе глубокого анализа основных направлений исследований ВП давали бы обобщенную картину положения дел в этой области, позволяли бы понять методические и методологические истоки противоречий или неясностей, определяли наиболее перспективные направления исследований.

Рецензируемая книга1 состоит из трех разделов. В первом разделе подробно рассматриваются методические вопросы регистрации и анализа ВП, их нейрофизиологическая природа. Наряду с вызванными потенциалами автор рассматривает некоторые другие виды электрической активности (потенциалы на пропущенные стимулы, волна ожидания, моторный потенциал).

 

172

 

Подробно рассмотрены вопросы математической теории выделения сигнала ВП из шума спонтанной ЭЭГ и практические аспекты регистрации. Представляется весьма полезным критическое рассмотрение вопроса о способах описания и обозначения ВП, имеющего существенное значение, поскольку многие неясности и спорные аспекты в исследованиях ВП в существенной степени связаны с тем, что разными авторами под одними и теми же порядковыми индексами компонентов подразумеваются разные временные интервалы ВП, связанные с разными нейрофизиологическими механизмами. Следует согласиться с автором, когда она предлагает отказаться от «импринтинга» классификации Циганека и принять общий принцип нотации компонентов ВП начальной буквой О (отрицательное колебание) и П (положительное колебание) с указанием латентности соответствующего компонента.

Важное методическое значение имеет глава, посвященная методам обработки и анализа ВП, в которой рассматриваются принципы идентификации компонентов, методы оценки амплитуд и латентных периодов. Автор справедливо критикует способ оценки амплитуды ВП «в целом», при котором игнорируется физиологическое своеобразие отдельных компонентов ВП, и получаемые таким образом результаты практически не представляют характеристики какого-либо идентифицируемого мозгового механизма.

Достаточно подробно излагаются способы создания алгоритмов автоматического распознавания компонентов ВП и их измерения. Автор, не прибегая к упрощениям, излагает весьма сложные математические вопросы в форме, понятной для психолога и психофизиолога, что делает этот раздел особенно ценным, поскольку позволяет сориентироваться в проблеме специалисту, не знакомому со специальными вопросами создания машинных алгоритмов, но интересующемуся использованием ЭВМ. Помимо амплитудных и временных оценок ВП рассматриваются методы интегральной характеристики ВП, использующие алгоритмы оценки площади, ограниченной кривой, показатели сходства ВП по коэффициентам корреляции, частотные параметры ВП. Особое внимание уделяется анализу ВП с помощью современных методов многомерного представления данных. Ценность этих приемов определяется тем, что классификация ВП на этой основе осуществляется исходя из собственных свойств кривой и не связана с априорными предположениями. Это позволяет ожидать, что анализ ВП может стать источником независимого нового знания о нейрофизиологических свойствах перцепторной системы испытуемого.

Важное значение для использования ВП как параметра, определяющего участие различных систем мозга в психической активности, представляет вопрос связи отдельных компонентов ВП и всего ВП в целом с нейрофизиологической структурой мозга. На основе сопоставительного анализа данных многочисленных работ автор весьма аргументированно развеивает упрощенные и необоснованно оптимистические представления о связи ранних компонентов со специфическими проекционными зонами и модально-специфическими восходящими системами, а поздних — с неспецифическими системами мозга. Убедительно показано, что ранние компоненты регистрируются широко за пределами традиционных специфических сенсорных проекций и по ряду свойств соответствуют характеристикам неспецифических афферентных систем. С другой стороны, также аргументированно показана тесная связь компонентов в интервале 100—200 мс с переработкой специфической сенсорной информации и специфическими проекционными зонами. Автор справедливо отмечает сложность организации проекционных систем и соответственно генеза ВП, форма которого помимо активности в зоне отведения может определяться активностью, проводящейся физически из отдаленных источников.

Во втором разделе специально анализируются механизмы генерации ВП отдельных модальностей, причем показаны существенные различия между ВП, наблюдающимися при применении простых стимулов, типа короткого засвечивания, электрокожных раздражений, звуковых щелчков, и ВП, возникающими в ответ на стимулы, близкие к естественным, таким, как структурированные изображения, тоны и звуки речи, тактильные раздражения. Это заставляет с особой осторожностью подходить к попыткам интерпретации данных, получаемых с помощью одного из типов стимуляции, с позиции теоретических выводов, полученных на основе исследований с использованием стимулов другого типа.

Третий раздел посвящен собственно применению ВП в психологии и психофизиологии, причем данные, изложенные в первых двух разделах, существенно облегчают понимание многих весьма сложных аспектов проблемы. Анализ многочисленных публикаций показывает, что уже в настоящее время имеется возможность практического использования ВП для объективной оценки функции зрения, слуха, соматической чувствительности. Импонирует осторожный подход к оценкам публикаций, посвященных объективному тестированию интеллекта с помощью ВП. Следует согласиться с мнением о том, что попытки оценок индивидуального «биологического» интеллекта по отдельным показателям ВП не только преждевременны, но и мало обоснованы с методологической точки зрения. Очевидно, более плодотворным является поиск коррелятов умственной активности не в статической обстановке, а при выполнении определенных психологических тестов. Существенный интерес в этой связи представляет анализ исследований функциональной асимметрии полушарий мозга с помощью ВП, проявляющейся как в избирательном участии полушарий в анализе вербальных и

 

173

 

невербальных аспектов стимула, так и в разных когнитивных принципах.

Особый интерес для использования ВП в психологии представляет анализ работ, связанных с исследованием операций, вниманием, вероятностным прогнозированием, принятием решения, т. е. с определенными аспектами целостной деятельности. Представлен достаточно подробный анализ многочисленных работ, посвященных позднему положительному колебанию, часто обозначаемому как компонент П 300. Автором убедительно показано, что во многих случаях речь идет, очевидно, о разных нейрофизиологических процессах, имеющих различающиеся латентные периоды, топику распределения по мозгу и возникающих в разных психологических ситуациях. Автор справедливо отмечает зыбкость и спекулятивность попыток на настоящем этапе идентифицировать эти поздние колебания потенциала с какими-либо конкретными нейрофизиологическими структурами. В частности, неоправданной является идентификация этих компонентов с процессами принятия решения и выбора программы действия, поскольку в соответствующей экспериментальной ситуации моторная реакция человека часто предшествует появлению этих потенциалов. Более вероятной представляется связь этих потенциалов с механизмами кратковременной памяти и оценками результатов действия.

Исследованию, представляющему обзор мировой литературы по новой проблеме, всегда можно предъявить упреки в том, что какие-то аспекты оказались неполностью освещенными. Некоторые замечания такого рода можно сделать и по данной работе. Так, представляется, что в разделе, посвященном генерации различных компонентов ВП, в недостаточной мере привлечены данные исследований ВП у больных с верифицированными локальными поражениями мозга и у больных с хронически имплантированными внутримозговыми электродами. Очевидно, что в конечном итоге именно такие исследования позволят решить вопрос о связи компонентов ВП с различными мозговыми механизмами. Несколько устаревшим является представление о том, что идентифицируемые компоненты в зрительном ВП начинаются с латентного периода в 40 мс. В настоящее время в исследованиях с использованием цифровых усредняющих устройств, усилителей с высокой верхней частотой пропускания и с применением достаточно большого числа осреднений закономерно регистрируются колебания с латентным периодом 20 и менее мс. Эти компоненты связаны с наиболее ранними этапами передачи и переработки зрительной информации и могут оказаться особенно полезными в тестировании зрительных функций. Хочется сделать небольшое замечание относительно методических рекомендаций автора. При сопоставлении результативности разных методов анализа автор, отмечая недостатки и достоинства каждого из них, рекомендует использовать их комбинации и соответственно отдает предпочтение большим универсальным ЭВМ перед специализированными устройствами. Легко согласиться, что «лучше быть богатым и здоровым, чем бедным и больным». Тем не менее в реальной жизни такая установка не вполне оправдана. Использование больших ЭВМ резко удорожает начальные и эксплуатационные расходы, влечет резкое увеличение штатов высококвалифицированных специалистов по программному обеспечению, что делает подобные исследования доступными немногим избранным научным центрам. В то же время использование надежных, компактных и простых в эксплуатации осреднителей обеспечивает широкое внедрение метода ВП в практику, а при правильной постановке задач дает достаточно информативные результаты. Следует напомнить также известное положение о том, что использование сложных многоступенчатых способов анализа первичных результатов ведет в определенной мере к «отчуждению» от предмета исследования и получаемые выводы оказываются трудно приложимыми к непосредственной практике.

В целом работа Э.М. Рутман является хорошим путеводителем в уже трудно обозримом море исследований, посвященных применению ВП в психологии. Аналитический подход придает работе характер самостоятельного монографического исследования, в котором прослеживается и собственная концепция автора. Книга является ценным практическим руководством для каждого исследователя, использующего нейрофизиологические методы в психологии.