АНАЛИЗ ЭЭГ-КОМПОНЕНТОВ ЦЕЛЕНАПРАВЛЕННОГО ПОВЕДЕНИЯ СТУДЕНТОВ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ КОМПЬЮТЕРНОГО ТЕСТА «РЕАКЦИЯ НА ДВИЖУЩИЙСЯ ОБЪЕКТ»

4. D’Amelio F., Eng L.F., Gibbs M.A. // Glia. 1990. V. 3. P. 335-341.
5. Norenberg M.D., Martinez-Hernandez A. // Brain Res. 1979. V. 161, 
No. 2. P. 303-310.
DOI:10.12737/12466

АНАЛИЗ ЭЭГ-КОМПОНЕНТОВ ЦЕЛЕНАПРАВЛЕННОГО ПОВЕДЕНИЯ СТУДЕНТОВ  

ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ КОМПЬЮТЕРНОГО ТЕСТА «РЕАКЦИЯ НА ДВИЖУЩИЙСЯ 

ОБЪЕКТ»

Сулин А.В., Вашанов Г.А., Сулин В.Ю. , Гуляева С.И.

ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный университет»

sulin_aleksei@mail.ru

На основании анализа результативности поведения и ЭЭГ студентовоператоров при выполнении компьютерного теста «реакция на движущийся 
объект»  обнаружены потенциалы (негативная E-волна, P100, N200, P300 и 
P700), связанные с оценкой целенаправленного поведенческого акта. 
Амплитудно-временные параметры связанных с событиями потенциалов в ЭЭГ 
обследованных студентов коррелировали с результативность сенсомоторной 
реакции операторов.
Ключевые слова: оператор, реакция на движущийся объект, компьютерный 
тест, 
электроэнцефалограмма, 
связанные 
с 
событиями 
потенциалы, 

целенаправленное поведение, функциональная система, результат.

Принято считать, что тест «реакция на движущийся объект» (РДО)

характеризуется 
сложностью 
принятия 
решения, 
напряженностью 

зрительного внимания и выраженностью эмоционального компонента [2]. В 
соответствии с положениями теории функциональных систем (ФС), при 
оценке параметров сенсомоторного теста РДО мы считали, что исследуемые 
сенсомоторные 
реакции 
человека 
являются 
поведенческими 
актами, 

осуществляемыми на основе предварительной инструкции, и направлены на 
достижение полезных приспособительных результатов [1, 2, 3]. Ранее нами 
были выделены кардиоритмические особенности и установлены значимые 
корреляции 
между 
длительностью 
одиночных 
RR-интервалов 
и 

результативностью операторов [4]. Мы исходили из представлений о том, 
что  каждый сенсомоторный акт в тесте РДО определяется взаимодействием 
двух комплексов возбуждений: возбуждений, реализующих подготовленную 
сенсомоторную 
реакцию, 
и 
возбуждений, 
тормозящих 
ее 
начало 
до 

определенного времени. Исходя из этого, цель исследования состояла в 
оценке 
ЭЭГ-компонентов 
целенаправленного 
поведения 
студентов 
на 

компьютерной модели теста РДО.
Методика исследования. У 10 студентов-добровольцев зарегистрированы 
поведенческие, 
электроэнцефалографические 
(ЭЭГ, 
16 
монополярных 

отведений по международной системе 10-20), электрокардиографические 
(ЭКГ, II
стандартное отведение), электроокулографические (ЭОГ, 2 

электрода у латеральных углов глаз) и электромиографические (ЭМГ, 
активный электрод на указательном пальце ведущей руки) показатели в 
процессе 
выполнения 
компьютерного 
варианта 
теста 
РДО 

(психофизиологический комплекс «Рендо», свидетельство о регистрации № 
2013610421, 2013). В каждой из 4 серий теста было по 12 предъявлений 

стимульных объектов в виде крестов: большого (30х30 мм) неподвижного и 
маленького 
(10х10 
мм), 
вращающегося 
по 
воображаемой 
окружности 

диаметром 180 мм. Серии отличались цветом (синий или красный), 
направлением (по или против часовой стрелки) и скоростью (0.5 или 1.0 
оборотов в секунду) движения объектов. Анализировали угловое расстояние 
(в градусах) до центра неподвижного креста в момент остановки вращения 
малого крестика. ЭЭГ, ЭОГ, ЭМГ и ЭКГ регистрировали с использованием 
аппаратно-программного комплекса «Нейрон-спектр 4П» и программного 
обеспечения «Нейрон-спектр.NET» фирмы "Нейрософт" с частотой опроса АЦП 
500 Гц, частотными фильтрами 0.5 Гц и 200 Гц. Анализ ЭЭГ с помощью 
программ «Нейрон-спектр.NET» (версия 1.4.12.0, 2014, ООО "Нейрософт") и 
EEGLAB (версия 12.0.2.6 b) включал выделение односекундных эпох до и 
после моторного акта, анализ независимых компонентов ЭЭГ, выделение и 
анализ связанных с событиями потенциалов (ССП).
Результаты исследования. Установлено, что независимо от серии и 
результативности поведения амплитуда ЭЭГ до моторного акта не превышала 
10 мкВ.  После сенсомоторной реакции  в основном во фронтальных (FP1, 
FP2, F3, F4, F7, F8) и центральных отведениях (C3 и P3) выделены 
следующие ССП: негативная E-волна (длительностью 200-250 мс, амплитуда 
10-15 мкВ), P100 (амплитуда до 15 мкВ), N200 (амплитуда до 15 мкВ), 
P300 (амплитуда до 30 мкВ), Р700 (амплитуда до 20 мкВ). Амплитудновременные параметры выделенных ССП зависели от результативности 
поведенческого акта.

Список литературы:

1. Анохин П.К. Биология и нейрофизиология условного рефлекса / 

П.К. Анохин. - М.: Медицина, 1968. – 548 с.

2. Боксер О.Я. Системный анализ двигательных реакций человека в 

разных режимах работы целенаправленного поведенческого акта / О.Я. 
Боксер, К.В. Судаков // Успехи физиол. наук. – 1981. – Т. 12, №1. – С. 
1-31.

3. Муртазина Е.П. Вариабельность кардиоритма и ее связь с 

результативностью 
 
последующей 
зрительно-моторной 
деятельности 
/ 

Муртазина Е.П. //  Физиология человека. – 2015, Т. 41, № 2. – С. 1–9.

4. Сулин А.В. Вариабельность сердечного ритма студентов в процессе 

выполнения сложного сенсомоторного теста «реакция на движущийся объект» 
/ А.В. Сулин [и др.] // Прикладные информационные аспекты медицины. –
2015. – Т. 18, № 1. – С. 167-173.  

ANALYSIS OF EEG COMPONENTS OF SUBJECT’S PURPOSEFUL BEHAVIOR 
DURING THE PERFORMANCE OF THE COMPUTER TEST "REACTION TO A 

MOVING OBJECT"

Sulin A.V., Vashanov G.A., Sulin V.U., Gulyaeva S.I. 

Voronezh State University, Voronezh, Russia

Sulin_aleksei@mail.ru

Event-related potentials (negative E-wave, P100, N200, P300 and 

P700) related to the assessment of purposeful behavior act
were 

registered based on the analysis of the effectiveness subject's 

purposeful behavior and their EEG during the performance of the 
computer test "reaction to a moving object". The amplitude-time 
parameters of selected ERPs depended on the effectiveness of the motor 
act.

Key words: operator, reaction on the moving object, computer test, 

electroencephalogram, event-related potentials, purposeful behavior, 
functional system, result.

It is considered that the test is a "reaction to the moving 

object" is characterized by the complexity of decision-making, tension 
of visual attention and the expressiveness of the emotional component 
[2].  In assessing the parameters of sensory-motor test "reaction on 
the moving object", we proceeded from the theory of functional systems: 
we interpreted subject's visual-motor reactions as aimed at achieving 
useful adaptive results and based on the preliminary instruction [1, 2, 
3]. Earlier, we were allocated cardiac rhythmic features and founded 
significant correlations between duration of single RR-intervals and 
operator's efficiency [4]. We started from the idea that in a 
functional system of purposeful behavior every act during of 
performance sensorimotor test determined by the interaction between the 
two 
sets 
of 
excitations: 
excitation 
which 
realizes 
prepared 

sensorimotor response and excitation which hindering its beginning up 
to a certain point in time. Accordingly, the purpose of our study was 
to evaluate the EEG component of a functional system of purposeful 
behavior on a computer model of operator activity during the test 
''reaction to a moving object".

The methodology of the study.
Electrooculographic (EOG, 2 

electrodes in the lateral corners of the eyes), electromyographic (EMG 
active electrode on the index finger) and electrocardiographic (ECG, 2 
standard lead),  electroencephalographic (EEG on the international 
system 10-20, 16 monopolar electrodes) indicators were registered from 
10 participants (5 male an 5 female) in the process of execution 
computer test "reaction on the moving object". (psychophysiological 
complex "Rando", registration certificate number is 2013610421, 2013). 

In each of the four test series were 12 presentations of the

stimulus objects in the form of crosses: large (30x30 mm) and small 
(10x10 mm), rotating around an imaginary circle with a diameter of 180 
mm. Series differed by color (blue or red), direction (clockwise or 
counterclockwise) and speed (0.5 or 1.0 cycles per second) motion of 
objects. The angular distance  (in degrees) to the  center  of  the  
fixed cross in stopping the rotation of small cross was analyzed. EOG, 
EMG and ECG were recorded with multi-function computer complex "Neuronspectr 4P", software was worked out by "Neurosoft" (ADC sampling rate 
of 500 Hz, with a frequency filter 0.05 Hz and 200 Hz). Analysis of 
EEG, which was performed with using the program "Neuron-spektr.NET" (v. 
1.4.12.0, in 2014, OOO "Neurosoft") and EEGLAB (v. 12.0.2.6b), included 
a selection of one-second periods before and after the motor act, 
independent component analysis of EEG, selection and analysis of eventrelated potentials (ERP).

Results of the study. It was found that, regardless of the series 

and success of motor act, amplitude of the EEG of the motor act does 
not exceed 10 mV. After sensorimotor reactions mainly in the frontal 

(FP1, FP2, F3, F4, F7, F8) and central leads (C3 and P3) were 
identified the following ERP: negative E-wave (200-250 ms duration, 
amplitude of 10-15 mV), P100 (amplitude of 15 mV), N200 (amplitude of 
15 mV), P300 (amplitude of 30 mV), P700 (amplitude up to 20 V). The 
amplitude-time 
parameters 
of 
selected 
ERPs 
depended 
on 
the 

effectiveness of the motor act.

References:
1. Anokhin P.K. Biology and neurophysiology of the conditioned 

reflex / P.K. Anokhin. - M.: Medicine, 1968. – 548 p.

2. Boxer O. Ja.  System analysis of the human motor responses in 

different modes of operation targeted behavioral act
/ O.Ja. Boxer, 

K.V. Sudakov // Advances of Physiological Sciences. – 1981. – V. 12, 
№1. – P. 1-31.

3. Murtazina E.P. Heart rate variability and its relation to the 

effectiveness of subsequent visual-motor activities/ E.P. Murtazina // 
Human physiology. – 2015, V. 41, № 2. – P. 1–9.

4. Sulin A.V. Heart rate variability of students
during the 

performance of the computer test "reaction to a moving object "/ A.V. 
Sulin, G.A. Vashanov, V.U. Sulin.// Applied
information
aspects
of

medicine - 2015. – V. 18, № 1. – P. 167-173.  
DOI:10.12737/12467

ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ МОДЕЛЬ МЕХАНИЗМА ФОРМИРОВАНИЯ ЭМОЦИЙ КАК ЗВЕНО 

МОДЕЛИ РЕГУЛЯЦИИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ

Р.Е.Тайманов, К.В.Сапожникова

ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева», Санкт-Петербург

Научный руководитель работы Р.Е.Тайманов

taymanov@vniim.ru

Резюме: Для исследования механизмов работы мозга и других органов 
человека 
актуальна 
разработка 
многопараметрических 
измерительных 

моделей. Эффективность их использования показана на примере модели 
механизма формирования эмоций, вызываемых акустическими воздействиями. 
Акцентирована междисциплинарность таких исследований. 

Ключевые слова: модель измерений, возникновение эмоций, нелинейное 

преобразование

Для понимания механизмов работы мозга и выполняемых им функций 

необходим теоретический каркас, позволяющий осмыслить массив имеющихся 
экспериментальных 
данных. 
Поддерживая 
эту 
мысль 
К.В.Анохина, 

высказанную им в 2012 г на 2-ой
конференции «Современные проблемы 

системной регуляции физиологических функций», следует отметить, что роль 
такого 
каркаса 
выполняет 
модель 
измерений 
(обычно 

многопараметрическая), описывающая моделируемые механизмы с помощью 
уравнения, алгоритма или структуры. Целью настоящей работы является 
доказательство эффективности и междисциплинарного характера такого 
подхода 
на 
примере 
разработки
измерительной 
модели 
механизма 

формирования эмоций, вызываемых акустическими воздействиями. Эту модель 
можно рассматривать как модель измерений эмоций. Эмоции, мотивируя