ПАРАМЕТРЫ ФОНОВОЙ ЭЭГ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

2. Leonova AB, Naumova NN // Scientific Council of Medical 

Sciences Experimental and Applied Physiology Proceedings. – P.K.Anokhin 
Research Institute of Normal Physiology. - M., 2009. V.7. - P.26-38.

3. Pagani M, Ospedale L. Sacco D.// Clin Sci (Colch) 1999. - 1; 

96(1): 117-125. 
DOI:10.12737/12341

ПАРАМЕТРЫ ФОНОВОЙ ЭЭГ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ 

ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Т.Д.Джебраилова, И.И.Коробейникова, Е.Н.Дудник, Н.А.Каратыгин

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт нормальной физиологии им. П.К. 

Анохина», Москва

i_korobeinikova@mail.ru

Изучали характеристики фоновой ЭЭГ у испытуемых, c
различными 

результатами  выполнения тестов, требующих логического мышления. 
Испытуемые, достигавшие высоких результатов при выполнении когнитивных 
тестов отличались достоверно большей спектральной мощностью потенциалов 
альфа (в обеих теменных, центральных и фронтальных областях коры), 
бета1 (в левых затылочной, теменной, центральной и фронтальной 
областях), бета2 (в левых теменной и центральной областях) и тета (в 
левых затылочной и теменной областях коры) диапазонов ЭЭГ. У индивидов, 
показавших 
низкие 
результаты 
тестирования, 
наблюдалась 
высокая 

правосторонняя 
внутриполушарная 
когерентность 
потенциалов 
тета 

диапазона ЭЭГ.

Ключевые слова: интеллектуальная деятельность, результативность, 

параметры фоновой ЭЭГ.

Ранее нами было показано, что у индивидов, достигавших высоких 

результатов при выполнении интеллектуальных тестов, наблюдалась высокая 
лабильность когерентных связей потенциалов альфа и бета2 диапазонов 
ЭЭГ, которая проявлялась в  изменении абсолютных значений и структуры 
когерентных взаимосвязей от этапу к этапу деятельности. Напротив, у 
индивидов, которые не показывали высоких результатов, число и структура  
когерентных связей на этапах деятельности существенно не изменялись 
[1,2]. 

Целью 
представляемой 
работы 
было 
выявление 
особенностей 

характеристик фоновой ЭЭГ у испытуемых, достигающих разных результатов 
при выполнении тестов, требующих логического мышления.

Методика исследования.

В исследовании на основе добровольного информированного согласия 

принял участие 31 человек (мужчины в возрасте 18-21 года, правши). Для 
оценки 
эффективности 
когнитивной 
деятельности 
использовали 

модифицированный 
и 
компьютеризированный 
нами 
тест 
«Установление 

закономерностей» 
[2,3]. 
Рассчитывали 
коэффициент 
успешности 
(КУ) 

выполнения теста. Для выявления ЭЭГ коррелятов индивидуальных различий 
результативности 
когнитивной 
деятельности 
были 
выделены 
группы 

испытуемых с высокими (10 человек, КУ>M+m) и низкими (12 человек; КУ<Mm) результатами тестов.

У испытуемых регистрировали ЭЭГ в исходном состоянии при закрытых 

глазах. с помощью электроэнцефалографа «Нейрон-спектр» (Neurosoft, 
Россия) монополярно по схеме “10 – 20” в затылочных (О2, О1), теменных 
(Р4, Р3), центральных (С4, С3), лобных (F4, F3) и височных (Т4, Т3) 
отведениях. Объединенные референтные электроды располагались на мочках 
ушей. Полоса фильтрации составляла 0.5 – 35.0 Гц, постоянная времени –
0.3 с. Частота оцифровки сигнала 200 Гц. Спектрально-когерентный анализ 
безартефактных участков ЭЭГ проводили на основе быстрого преобразования 
Фурье (пакет программ «BRAINSYS»). Эпоха анализа составляла 4 с при 
длительности анализируемого фрагмента в 1 мин. Рассчитывали абсолютные 
значения спектральной мощности (мкВ2) и средние значения коэффициентов 
когерентности потенциалов в тета (4-8 Гц), альфа (8-13 Гц), бета1 (1320 Гц) и бета2 (20–32 Гц) диапазонах ЭЭГ.   

Статистическую обработку результатов осуществляли с использованием 

пакета программ «Statistica v. 6.0». Достоверность различий показателей 
в межгрупповых сравнениях оценивали по критерию Манна-Уитни.

Результаты исследования.

Сопоставление спектральных показателей фоновой ЭЭГ у испытуемых 

выделенных групп позволило установить, что индивиды с высокими 
результатами тестов отличались достоверно большей мощностью альфа-ритма 
ЭЭГ правой (p=0.021) и левой (p=0.014) теменных, правой (p=0.025) и 
левой (p=0.018) центральных, правой (p=0.030) и левой (p=0.012) лобных 
областей коры. Одновременно у этих испытуемых наблюдалась большая 
мощность бета1 ритма фоновой ЭЭГ левых затылочной (p=0.035), теменной 
(p=0.003), центральной (p=0.012), лобной (p=0.030) и бета2 ритма левых 
теменной (p=0.034) и центральной (p=0.05) областей, а также тета ритма 
ЭЭГ левых затылочной (p=0.021) и теменной (p=0.034) областей коры. У 
испытуемых, 
достигавших 
высоких 
результатов 
при 
тестировании, 

наблюдалась 
меньшая, 
чем 
у 
индивидов 
с 
низкими 
результатами 

правосторонняя 
внутриполушарная 
когерентность 
потенциалов 
тета 

диапазона ЭЭГ (P4-O2, p=0.031; F4-C4, p= 0.024; T4-F4, p= 0.05).

С 
учетом 
полученных 
ранее 
результатов 
анализа 
динамики 

пространственной организации альфа ритма ЭЭГ [2] настоящее исследование 
показало, что одним из факторов, определяющих динамический характер 
изменения когерентности является высокая мощность альфа-ритма фоновой 
ЭЭГ. Физиологическими предпосылками достижения высокого результата в 
тестах, требующих логического мышления, были высокие значения мощности 
потенциалов бета и тета диапазонов фоновой ЭЭГ левых областей коры, 
отражающие, вероятно, особую роль левого полушария в процессах 
логического мышления. 

Литература.

1. Джебраилова Т.Д., Коробейникова И.И. //Журнал высш. нервн. 

деят. 2013. Т.63. № 6. С. 667-676.

2.Джебраилова Т.Д., Коробейникова И.И., Дудник Е.Н., Каратыгин 

Н.А.
// Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2015. Т. 159. № 2. 
С. 140-143.

3.Основы психологии /Под ред. Л.Д.Столяренко. Р.н/Д., 2000. С. 27
29.

BASELINE EEG PARAMETERS AND THE EFFECTIVENESS OF INTELLECTUAL 

ACTIVITY

T. D. Dzhebrailova, I. I. Korobeinikova, E. N. Dudnik, N. A. Karatygin

P.K Anokhin Institute of Normal Physiology, Moscow

i_korobeinikova@mail.ru

We studied baseline EEG characteristics in volunteers with 

different results of tests requiring logical thinking. The examinees 
with higher
cognitive
test performance have a significantly higher 

powers of the alpha (in both the parietal, central and frontal cortical 
areas), beta1 (in the left occipital, parietal, central and frontal 
areas), beta2 (in the left parietal and central areas) and theta (in 
the left occipital and parietal cortical areas) EEG rhythms. Higher 
right-sided intrahemisphere coherence of EEG theta range potentials was 
seen in volunteers with poor results of the tests.

Key Words: intellectual activity, effectiveness, baseline EEG 

parameters.

Our previous study showed that individuals who reached high 

results of the cognitive tests were characterized by high lability of 
the coherent relations in the alpha and beta2 EEG range, which 
manifested itself in changes in the absolute values and coherent 
relations structure from stage to stage of activity. In contrast, in 
individuals who showed the low results of the tests the number and 
structure of coherent relations in the stages of the activity did not 
change considerably [1, 2].

Here we studied baseline EEG characteristics in volunteers with 

different results of tests requiring logical thinking.

MATERIALS AND METHODS

The study included 31 volunteers (18–21 year-old right-handed 

men); all volunteers signed informed consent for participation in the 
experiments. To evaluate effectiveness of
cognitive
performance, we 

used modified and computerized test “Establishment of the regularities” 
[2, 3]. The coefficient of the success (SC) of the fulfillment of the 
test targets was calculated. To reveal EEG-correlates of individual 
differences in test performance, the examinees were divided in two 
groups: with high (10 volunteers; SC>M+m) and poor (12 volunteers; 
SC<M-m) performance in the test.

The EEG was recorded when a subject was in the state of quiet 

wakefulness (baseline) with the eyes closed. Monopolar EEG was recorded 
using a “Neuron-spectrum” electroencephalograph (Neurosoft, Russia) in 
the occipital (O2, O1), parietal (P4, P3), central (C4, C3), frontal 
(F4, F3), and temporal (T4, T3) leads (by the “10–20” scheme). Combined 
reference electrodes were positioned on the earlobes. Filtration range 
was 0.5–35.0 Hz, time constant 0.3 sec, signal digitization frequency 
200 Hz. Spectral coherence analysis of artifact-free EEG fragments was 
performed using fast Fourier transformation (run in «BRAINSYS»). Time 
epoch was 4 sec, the duration
of analyzed fragment was 1 min. The 

absolute spectral powers (μV2) and mean coefficients of coherence were 

calculated in the theta (4–7 Hz), alpha (7–13 Hz), beta1(13–20 Hz) and 
beta2 (20–32 Hz) EEG frequency ranges.

The data were processed using «Statistica v. 6» software. 

Intergroup differences were analyzed using the Mann–Whitney test.

RESULTS

Comparison of the spectral parameters of the baseline EEG in the 

two groups showed that subjects with a high results of the cognitive
tests were characterized by
a significantly higher power of the EEG 

alpha rhythm in the right (p=0.021) and left (p=0.014) parietal, right 
(p=0.025) and left (p = 0.018) central, right (p = 0.030) and left (p = 
0.012) frontal cortical areas. In addition, these subjects exhibited a 
higher power of the EEG beta1 rhythm in the left occipital (p=0.035), 
parietal (p=0.003), central (p=0.012), frontal (p=0.023) areas and the 
beta2 rhythm in the left parietal (p=0.034) and central (p= 0.05) 
areas, as well as of the EEG theta rhythm in the left occipital 
(p=0.021) and parietal (p=0.034) cortical areas.

Subjects with a high results of the cognitive tests showed lower 

right-sided intrahemisphere coherence of EEG theta range potentials 
(significantly between leads P4-O2, p = 0.031; F4- C4, p = 0.024; T4F4, p= 0.05) than subjects with a poor performance in the tests.

Considering previous results from analysis of the dynamics of the 

EEG alpha rhythm spatial organization [2], the present studies showed 
that higher power of the baseline EEG alpha rhythm is one of the 
factors that determine the dynamic character of EEG coherence.

The high initial values of spectral power of the beta1, beta2 and 

theta ranges in the left cortical areas were the physiological 
prerequisites of the high results of tests requiring logical thinking. 
It is conceivable that a higher power of the EEG beta and theta rhythms 
in the left cortical areas reflects the specific role of the left 
hemisphere in the verbal-logical thinking processes. 

REFERENCES

1.
T. D. Dzhebrailova and I. I. Korobeinikova, Neuroscience and 

Behavioral Physiology, 45, No. 2. 139-145 (2015).

2.
T. D. Dzhebrailova, I. I. Korobeinikova, E. N. Dudnik, N. A. 

Karatygin. Bulletin of Experimental Biology and Medicine.159. No 2, 
184-187 (2015).

3.
Fundamentals of psychology. Practical work /Stolyarenko L.D. 

Phoenix. Rostov-on-Don. P. 27-29 (2000).

DOI:10.12737/12342

ВЗАИМООТНОШЕНИЯ МИКРОЭЛЕМЕНТОВ И ЭНЗИМОВ

АНТИОКСИДАНТНОГО ДЕЙСТВИЯ

Г.П. Евсеева, О.А. Лебедько, Е.Б. Наговицына, Н.М. Ивахнишина

Хабаровский
филиал Дальневосточного научного центра 

физиологии и патологии дыхания –
НИИ охраны материнства и детства 

(директор – д.м.н. О.А. Лебедько)

evceewa@yandex.ru