Читинская государственная медицинская академия, г. Чита
Кафедра медицинской физики и информатики
Эта работа опубликована в сборнике статей по материалам 70-й Юбилейной итоговой научной студенческой конференции им. Н.И. Пирогова (г. Томск, 16-18 мая 2011 г.), под ред. В. В. Новицкого, Л. М. Огородовой. − Томск: Сибирский государственный медицинский университет, 2011. − 430 с.
Цель исследования - оценка изменений в показателях биоэлектрической активности головного мозга, вызванных воздействием компьютерных игр. Задача исследования - определение наиболее информативных количественных показателей.
Активность коры головного мозга проявляется в ритмической синхронизации большой группы нейронов, которые регистрируются на поверхности скальпа в виде электрических ритмов:
Дельта – 0.5Гц – 4Гц (глубокий сон); Тета – 3Гц – 7Гц (сонливость, гипноз, сон со сновидениями); Альфа – 7Гц – 13Гц (расслабление, спокойствие, абстрактное мышление); Альфа 1 – 7Гц – 9Гц (сенсорная активация); Альфа 3 – 11Гц – 13Гц (когнитивная активация); Бета – 13Гц – 30Гц (повышенная тревожность, сосредоточенность, беспокойство, страх) Для исследования использовался аппарат OpenEEG созданный в рамках международного проекта http://openeeg.soursceforge.net. Для записи была использована программа BrainBay, созданная в рамках того же проекта. Запись электроэнцефалограммы проводилась в отведении Cz и двух референтных точках А1 и А2 (согласно унифицированной схеме 10-20) для оценки интегральной биоэлектрической активности. После установки электродов проводилась оценка сетевой помехи и в случае необходимости проводилась корректировка положения электродов. После чего начиналась реализация схемы эксперимента и запись электроэнцефалограммы в файл.
Исследование проведено на 21 соматически здоровых добровольцах в возрасте от 18 до 21 года. Для исследования были выбраны 2 компьютерные игры разного предполагаемого воздействия на ВНД: Counter Strike Condition Zero (далее – динамическая игра), Warcraft III (далее – стратегическая игра). Испытуемый играл два периода по тридцать минут, с отдыхом в пять минут после каждого. Для количественной оценки ВНД все указанные периоды разделены на триады, с целью сравнения первой и третьей триад.
По окончании экспериментальной части, был проведён спектральный анализ с расчётом мощности следующих ритмов: тета (T), альфа(A), бета(B), альфа 1 (A1) и альфа 3 (A3), а также отношение B/T, A/T, B/A, А3/А1. Далее оценивалась достоверность различий этих показателей при всех испытанных режимах исследования.
Ввиду значительного межличностного разброса абсолютные показатели (Т, А, B, A3, A1) исключены из дальнейшего сравнения. Показатели соотношения лишены этого недостатка. В результате анализа, выделены наиболее изменчивые показатели:
- В/А (отношение бета к альфа активности), предположительно оценивающий преобладание возбуждения над спокойным восприятием информации [, ].
- Отдельная группа исследовани ассоциирует смещение средней мощности альфа ритма при энцефалографическом исследовании (ЭЭГ) в область высоких частот с когнитивными (познавательными) способностями. Это смещение количественно можно оценить отношением А3/А1 (мощность верхней части альфа ритма/мощность нижней части альфа ритма).
Незначительные колебания тета-активности в течение всего эксперимента определяются высоким уровнем активации центральной нервной системы во всех испытуемых режимах. Поскольку отдых (до и во время исследования) проводился с закрытыми глазами, в этот период происходило значительное возрастание сенсорного альфа-ритма характерное для отключения зрительной сенсорной системы. Поэтому сравнение активности проводилось в сходных режимах (фон до исследования, начало и конец первого перерыва, начало и конец второго перерыва).
При динамической игре отмечено снижение показателя возбуждения (В/А) к концу первого периода отдыха и резкое его возрастание во втором периоде (Рис. 1). При стратегической игре возбуждение равномерно спадает в обоих интервалах отдыха до исходных цифр.
При динамической игре отмечено снижение когнитивного показателя (А3/А1) к концу первого периода исследования и возрастание до исходных величин в финале игры (Рис. 1). При стратегической игре отмечается равномерное восстановление показателя в конце каждого периода отдыха.
Рис.1. Показатели активности у испытуемых.
В результате проведённого исследования отмечено резкое нарастание возбуждения к концу первого часа динамической игры, полностью не компенсируемое перерывами, и более равномерное колебание показателей при стратегической игре. При первом типе игр (динамические) рекомендуются более значительные перерывы (более 15 минут) после 1 часа игры для восстановления исходного уровня ритмической активности.
Список литературы:
1. Лаут Г.В. Нарушения внимания у детей: тренинг и развивающие игры : пер. с нем. / Г.В. Лаут, П.Ф. Шлоттке. – 5-е изд. – М. : Академия, 2008. – 368 с.
2. Солсо Р.Л. Когнитивная психология // Пер. с англ. М. : Тривола.- 1996.
3. Buzsaki G. Rhythms of the Brain / G. Buzsaki. – New York : Oxford University Press, 2006. – 464 p.
4. Time and the Brain / edt. by R. Miller. – Amsterdam : CRC press, 2000. – 432 p.
|
