Опознание и дифференцировка символов и существительных абстрактного и конкретного содержания
М.Н. Атрашкевич, И.И. Шошина
Сибирский федеральный университет,
Институт фундаментальной биологии и биотехнологии, г. Красноярск
Согласно современным представлениям специализация полушарий головного мозга осуществляется не по жестко закрепленным за каждым из них психическим функциям, а преимущественно по типу или способу обработки информации. Известно, что вербально-логический, т. е. абстрактный, категориальный способ переработки информации обусловливается ведущей ролью левого полушария, в то время как образно-действенный, т.е. конкретный, способ обусловливается ведущей ролью правого полушария [1]. На сегодняшний день уже установлено, что правое полушарие, используя характерный для него конкретный способ обработки информации, участвует в анализе невербальных элементов речи, обеспечивает целостное восприятие звукового облика слова или словосочетания, преобладает в установлении общих, глобальных связей между аспектами информации. Известно, что правое полушарие способно различать некоторые грамматические категории, понимать метафоры. Считают, что оно обладает грамматическими способностями на уровне ребенка 5 лет [2; 3; 4]. С левым полушарием связывается не только сам факт осуществления речевой деятельности, но и произвольный опосредованный уровень организации психических процессов, который связан с речью [5].
Таким образом, нет главного и второстепенного, «большого» и «малого» полушарий. Полноценная психика предполагает согласованную и уравновешенную работу обоих полушарий. Это говорит о важности изучения особенностей межполушарного взаимодействия в обеспечении восприятия различных аспектов информации. В связи с этим целью настоящего исследования было исследовать особенности восприятия правым и левым полушариями слов конкретного и абстрактного содержания и последовательности символов.
Объекты и методы исследования. В исследованиях приняли участие 12 здоровых испытуемых студентов (мужчин правшей) в возрасте 20±2 лет с нормальным или скорректированным до нормального зрением. Испытуемые не были информированы о целях проводимого исследования. Исследования проводились в затемненной звукоизолированной комнате. Испытуемый располагался в кресле на расстоянии 0,7 метра от монитора (17"), на экране которого справа или слева от точки фиксации появлялись стимулы. Время экспозиции стимулов составляло 120 мс.
Всего предъявлялось 864 зрительных стимула, включавших в себя 432 последовательности символов («@», «#», «$», «%», «^», «&» и др.); 216 существительных конкретного и 216 существительных абстрактного содержания (слова, состоящие из 3, 4, 5 букв). Чтобы исключить эффект запоминания стимулы были скомпонованы в два тестовых задания, отличавшихся порядком их предъявления. Эксперимент был сбалансирован по рукам и тестам. При выполнении 1 теста испытуемому необходимо было нажимать «b», если стимул – слово, и «n», если последовательность символов, при выполнении 2 теста необходимо нажимать «n», если стимул слово и «b», если последовательность символов.
Регистрация ЭЭГ осуществлялась с помощью 19-канального цифрового электроэнцефалографа Brain Amp (Германия) в диапазоне 1,5-30 Гц от хлорсеребряных электродов, расположенных на поверхности головы испытуемого в соответствии с международной системой 10-20 с размещением объединенных референтных электродов на мочках ушей. Для контроля за движениями глаз и последующего исключения, связанных с ними артефактов, регистрировали электроокулограмму (ЭОГ). ЭЭГ оцифровывалась с частотой 250 Гц, постоянная времени составляла 0,3 с.
Обработка и анализ полученных данных производились с помощью программы Konstanzformat (Германия).
Группы проб, усредненные по совокупности предъявлений для каждого из выбранных ЭЭГ отведений и по группе испытуемых, включались в статистическую обработку с использованием методов дисперсионного анализа для повторных измерений (Repeated Measures ANOVA). Все статистические операции выполнялись с помощью пакета статистических программ SPSS 14. При определении достоверности влияния основных факторов и их взаимодействий учитывалась поправка Гринхауза – Гайзера. Топография значимых различий выявлялась посредством множественных сравнений с использованием критерия Фишера. Уровень значимости, при котором отвергалась нулевая гипотеза (отсутствие достоверных различий между средними) – больше 0,05.
Результаты исследований. При восприятии стимулов левым полушарием (стимул предъявлялся в правом поле зрения, реакция осуществлялась правой рукой) во временном диапазоне 165-330 мс после предъявления стимула, имеют место различия в средних амплитудах ССП в окципитальных, темпоральных и париетальных областях обеих гемисфер. Данный диапазон включает волны Р200 и Р300, которые связывают с восприятием, опознанием и дифференцировкой стимулов.
Амплитуда волн была выше для последовательности символов, чем для конкретных (р=0,0003, F=26,94) и абстрактных слов (р=0,005, F=12,07). Достоверных различий между средними амплитудами ССП для конкретных и абстрактных слов не обнаружено (р>0,05). Достоверность различий рассчитывалась с использованием процедуры Repeated Measures, при этом использовался следующий дизайн: первый фактор – стимул с двумя уровнями (последовательность символов, конкретные или абстрактные слова), второй фактор – каналы с семью уровнями (P3, P4, O1, O2, T5, T6, Pz).
Диапазон 165-330 мс после подачи стимула.
Верхняя линия – последовательность символов, нижние линии – конкретные и абстрактные существительные.
Первый курсор – начало диапазона, второй курсор – окончание диапазона.
Рис. Средние амплитуды ССП при зрительном восприятии стимулов
При восприятии стимулов правым полушарием наблюдалась та же картина и на тех же каналах. Амплитуда волн Р200 и Р300 была выше для последовательности символов, чем для конкретных (р=0,005, F=12,07) и абстрактных слов (р=0,0004, F=24,69). Достоверных различий между средними амплитудами ССП для конкретных и абстрактных слов не обнаружено (р>0,05).
Интересным является тот факт, что в условиях межполушарного переноса из правого в левое полушарие во временном диапазоне 165-330 мс амплитуда волн Р200 и Р300 была также выше для последовательности символов, чем для конкретных (рисунок; р=0,0002, F=29,45) и абстрактных слов (р=0,0005, F=23,38). Достоверных различий между средними амплитудами ССП для конкретных и абстрактных слов не обнаружено (р>0,05). Достоверность различий рассчитывалась с использованием следующего дизайна: первый фактор – стимул с двумя уровнями (последовательность символов, конкретные или абстрактные слова), второй фактор – каналы с шестью уровнями (P3, P4, O1, O2, T5, T6).
При противоположном типе межполушарного переноса (из правого полушария в левое) в том же временном диапазоне средние амплитуды ССП в тех же зонах коры (оксипитальная, темпоральная, париетальная) для последовательности символов были также достоверно выше конкретных (р=0,001, F=19,43) и абстрактных слов (р=0,0001, F=30,67). Достоверных различий между средними амплитудами ССП для конкретных и абстрактных слов не обнаружено (р>0,05). Достоверность различий рассчитывалась с помощью процедуры Repeated Measures, с использованием аналогичного вышеописанному дизайном.
Заключение. В проведенном исследовании было обнаружено сходство в стратегиях обработки зрительных стимулов, используемых правым и левым полушарием головного мозга. Независимо от условий предъявления стимулов (отдельно каждому полушарию или в условиях межполушарного переноса) различия в восприятии стимулов разной категории имели место в диапазоне 165-330 мс. Во всех случаях в процесс вовлекались окципитальные, париетальные и темпоральные области обоих полушарий, где амплитуда волн Р200 и Р300 была выше для последовательности символов.