Относительно изменений пространственно-временной организации биоэлектрической активности мозга в условиях его функциональной активации с 80-х годов XX века ведется оживленная дискуссия (В.Н.Кирой, 1998). Первые результаты, полученные в лаборатории М.Н.Ливанова (1972), свидетельствовали о том, что в состоянии активного бодрствования (по сравнению с покоем), в частности, при решении человеком мыслительных задач имеет место глобальное увеличение пространственной синхронизации биопотенциалов (ПСБП) мозга. Однако в более поздних исследованиях стали появляться сведения о снижении значений КК ЭЭГ при переходе от состояния покоя к активному бодрствованию. Оказалось, что повышение уровня ПСБП имеет место преимущественно на низких ЭЭГ-частотах, тогда как на частотах альфа- и бета-ритма он снижается (Таблица 7). Изменения более выражены при повышении сложности реализуемой деятельности.
Таблица 7.
Изменение показателей ПСБП неокортекса обследуемых при решении тестовых задач (в процентах)
| Групп-пы | В области частот 1-30 Гц Кол-во 11овышен. Снижение обсл. | В области частот 8-30 Гц Кол-во Повышен. Снижение обсл. |
| 7 23.8+3.4 5.7+4.0 8 8.3±2.9 26.7+3.1 5 12.9+4.4 13.2+4.9 | 2 10.4+2.1 2.5+2.5 16 1.7±0.4 24.1±4.0 2 3.4+0.1 3.4+1.0 | |
| 20 3.4+0.1 3.4+1.0 | 20 2.7+0.5 19.9+3.5 |
А.Н.Шеповальников с соавторами (1979) и другие показали, что повышение КК ЭЭГ в предстимульный период связано с удлинением времени реагирования, а снижение - с его укорочением. При максимальной синхронности биопотенциалов неокортекса в предстимульный период в ЭЭГ более выражены дельта- и тета-частоты, что свидетельствует о снижении функционального состояния ЦНС.
Изменения ПСБП, как правило, носят глобальный характер. Лишь в отдельных случаях отмечаются изменения, пространственная структура которых оказывается специфичной в отношении выполняемой деятельности. Однако чрезвычайная динамичность формируемых паттернов, их зависимость от индивидуальных особенностей ЭЭГ, условий регистрации и целого ряда других причин значительно затрудняют какую-либо систематизацию этих сведений.
Экспериментально показано, что в условиях активного бодрствования колебания в диапазоне альфа-частот возникают несколько раньше в передних областях коры. Однако это имеет место только у лиц с альфа-ритмом. У лиц без альфа-ритма сохраняется характерное для покоя лидирование альфа-колебаний в сенсорных областях, однако, величина фазового сдвига возрастает. Более сложные отношения наблюдались между лобными и центральными областями. Величина фазового сдвига альфа-колебаний при повышении уровня внимания и в условиях деятельности возрастает в направлении лоб-затылок и положительно коррелирует с пропускной способностью зрительного анализатора.
Повышение когерентности колебаний биопотенциалов мозга в условиях умственной работы имеет место в области медленных частот и, как правило, в задних областях коры.
Однако в условиях визуального конструирования и при решении арифметических задач было продемонстрировано снижение когерентности колебаний, наиболее выраженное между областями, включенными в деятельность. Уровень когерентности снижался также при увеличении темпа работы, тогда как при привлечении внимания к стимулам он повышался.
Детальный анализ, проведенный нами (В.Н.Кирой, 1991), показал, что в состоянии активного бодрствования (по сравнению с покоем) имеет место преимущественное снижение когерентности альфа- и бета-частот ЭЭГ при повышении когерентности дельта- и тета-частот. Сопоставление изменений с субъективной сложностью заданий показало наличие-зависимости, близкой к линейной, которая нарушалась лишь при выполнении наиболее сложных заданий.