Частотная вариативность колебаний альфа-диапазона на электроэнцефалограмме здоровых людей
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
Аннотация
Введение. Альфа-активность является доминирующим ритмом головного мозга, формируется к 14–16 годам с индивидуальной стабильной частотой для каждого человека в среднем около 10 Гц. Колебания альфа-диапазона, с одной стороны, отражают активность процессов торможения в головном мозге, с другой стороны, связаны с потенциальной способностью головного мозга к когнитивной деятельности. Цель исследования — изучение особенностей частотных характеристик альфа-ритма и его представительство в затылочных точках регистрации электроэнцефалограммы (ЭЭГ) в популяции практически здорового взрослого населения Cеверо-Запада России. Материалы и методы. Регистрировали ЭЭГ у практически здоровых взрослых жителей г. Санкт-Петербурга (n=106), из них 62 женщины, 44 мужчины. Средний возраст обследованных составил 44,5 года (SD=17,7). ЭЭГ регистрировали по стандартной международной схеме
«10-20». В работе использовался программно-аппаратный комплекс «Мицар-ЭЭГ-202» (Россия). Статистическая обработка проводилась в программе SPSS, версия 27. Результаты. Установлена редукция средней частоты альфа-ритма в затылочных отведениях обоих полушарий до 9 Гц, уменьшение его представительства в затылочных отведениях до 13–15%. Снижение частоты альфа-ритма более характерно для молодого возраста (менее 40 лет) — 8,83±0,21 Гц. Выводы. Выявлен ряд особенностей функциональной активности головного мозга в виде редукции частоты альфа-ритма и утраты его доминирования в затылочных отведениях, что расценивается изменением тормозной активности головного мозга и связанным с этим нарушением сенсорной обработки сигналов.
Библиографические ссылки
Berger H. Über das Elektroenzephalogramm des Menschen. V Eur Arch Psychiatry Clin Neurosci. 1933;98:231–254. DOI: 10.1007/bf01797193.
Lytaev S., Kipaytkov N., Navoenko T. Quantitative EEG Findings in Outpatients with Psychosomatic Manifestations after COVID-19. Bioinformatics and biomedical engineering. Conference proceedings. Springer Cham. 2023;13919:560–572.
Belskaya K., Lytaev S. Neural network dynamic centers of EEG alpha rhythm for objective assessment of the state of consciousness in psychopathological conditions. Bioinformatics and biomedical engineering (IWBBIO 2024). Cham. 2024;14848:277–228.
Poland E., Bhonsle A., Steinmann I., Wilke M. Reduced alpha amplitudes predict perceptual suppression. Sci Rep. 2021;11(1):13040. DOI: 10.1038/s41598-021-92404-8.
Meredith Weiss S., Marshall P.J. Anticipation across modalities in children and adults: Relating anticipatory alpha rhythm lateralization, reaction time, and executive function. Dev Sci. 2023;26(1):e13277. DOI: 10.1111/desc.13277.
Русалова М.Н. Альфа-ритм ЭЭГ человека при ожидании электрокожного стимула у лиц с различным темпераментом. Асимметрия. 2021;15(4):5–19. DOI: 10.25692/ASY.2021.15.4.001. EDN: UUDSFP.
Morrow A., Elias M., Samaha J. Evaluating the Evidence for the Functional Inhibition Account of Alpha-band Oscillations during Preparatory Attention. J Cogn Neurosci. 2023;35(8):1195–1211. DOI: 10.1162/jocn_a_02009.
Рогачев А.О., Сысоева О.В. Динамика теменно-затылочного альфа-ритма головного мозга при сравнении длительностей временных интервалов. Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2023;73(4):479–489. DOI: 10.31857/S0044467723030127. EDN: TTRFJC.
Melo H.M., Nascimento L.M., Hoeller A.A., Walz R., Takase E. Early alpha reactivity is associated with long-term mental fatigue behavioral impairments. Appl Psychophysiol Biofeedback. 2021;46(1):103–113. DOI: 10.1007/s10484-020-09475-y.
Коекина О.И. Альфа-стробирование сигналов в первичных сенсорных зонах коры мозга. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2022;7:33–39. DOI:10.17513/mjpfi.13410. EDN: RLLUIV.
Ali E.N., Lueck C.J., Martin K.L., Borbelj A., Maddess T. Photic drive response in people with epilepsy: Exploring the interaction with background alpha rhythm. Vision Res. 2025;228:108548. DOI: 10.1016/j.visres.2025.108548.
Zhang Y., Li Z., Xu H., Song Z., Xie P., Wei P., Zhao G. Neural mass modeling in the cortical motor area and the mechanism of alpha rhythm changes. Sensors (Basel). 2024;25(1):56. DOI: 10.3390/s25010056.
Александров А.М., Савокина О.В., Сизинцев М.И. О корреляции альфа-ритма и успешности обучения. Итоговая конференция военно-научного общества курсантов, студентов и слушателей Военно-медицинской академии имени С.М. Кирова. Материалы итоговой конференции. Санкт-Петербург, 19 апреля 2023 года. СПб.: Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова; 2023: 32–35. EDN: HTRHLY.
Michael E., Covarrubias L.S., Leong V., Kourtzi Z. Learning at your brain's rhythm: individualized entrainment boosts learning for perceptual decisions. Cereb Cortex. 2023;33(9):5382–5394. DOI:10.1093/cercor/bhac426.
Schulz M., Wöstmann M. Time to get deep. Elife. 2024;13:e100755. DOI: 10.7554/eLife.100755.
Schneider D., Herbst S.K., Klatt L.I., Wöstmann M. Target enhancement or distractor suppression? Functionally distinct alpha oscillations form the basis of attention. Eur J Neurosci. 2022;55(11-12):3256–3265. DOI: 10.1111/ejn.15309.
Wise S., Huang-Pollock C., Pérez-Edgar K. Frontal alpha asymmetry in anxious school-aged children during completion of a threat identification task. Biol Psychol. 2023;179:108550. DOI: 10.1016/j.biopsycho.2023.108550.
Perone S., Vaughan A.M. Frontal alpha asymmetry dynamics: A window into active self-regulatory processes. Biol Psychol. 2024;193:108872. DOI: 10.1016/j.biopsycho.2024.108872.
Zhou Y.J., Iemi L., Schoffelen J.M., de Lange F.P., Haegens S. Alpha oscillations shape sensory representation and perceptual sensitivity. J Neurosci. 2021;41(46):9581–9592. DOI: 10.1523/JNEUROSCI.1114-21.2021.
Mazza A., Dal Monte O., Schintu S., Colombo S., Michielli N., Sarasso P., Törlind P., Cantamessa M., Montagna F., Ricci R. Beyond alpha-band: The neural correlate of creative thinking. Neuropsychologia. 2023;179:108446. DOI: 10.1016/j.neuropsychologia.2022.108446.
Zebarjadi N., Levy J. Neural shifts in alpha rhythm’s dual functioning during empathy maturation. Brain Behav. 2023;13(9):e3110. DOI: 10.1002/brb3.3110.
Klein A., Aeschlimann S.A., Zubler F., Scutelnic A., Riederer F., Ertl M., Schankin C.J. Alterations of the alpha rhythm in visual snow syndrome: a case-control study. J Headache Pain. 2024;25(1):53. DOI: 10.1186/s10194-024-01754-x.
Sahu P.K., Jain K. Schizophrenia diagnosis using the GRU-layer’s alpha-EEG rhythm’s dependability. Psychiatry Res Neuroimaging. 2024;344:111886. DOI: 10.1016/j.pscychresns.2024.111886.
Abgeena A., Garg S. A novel convolution bi-directional gated recurrent unit neural network for emotion recognition in multichannel electroencephalogram signals. Technol Health Care. 2023;31(4):1215–1234. DOI: 10.3233/THC-220458.
Stanojevic N., Fatic S., Jelicic L., Nenadovic V., Stokic M., Bilibajkic R., Subotic M., Boskovic Matic T., Konstantinovic L., Cirovic D. Resting-state EEG alpha rhythm spectral power in children with specific language impairment: a cross-sectional study. J Appl Biomed. 2023;21(3):113–120. DOI: 10.32725/jab.2023.013.
Babiloni C., Arakaki X., Baez S., Barry R.J., Benussi A. Alpha rhythm and Alzheimer’s disease: Has Hans Berger’s dream come true? Clin Neurophysiol. 2025;172:33–50. DOI: 10.1016/j.clinph.2025.02.256.
Del Percio C., Lizio R., Lopez S., Noce G., Carpi M. Resting-State EEG alpha rhythms are related to CSF tau biomarkers in prodromal Alzheimer’s disease. Int J Mol Sci. 2025;26(1):356. DOI: 10.3390/ijms26010356.
Osaka M. Peak alpha frequency of EEG during a mental task: task difficulty and hemispheric differences. Psychophysiology. 1984;21(1):101–105. DOI: 10.1111/j.1469-8986.1984.tb02325.x.
Базанова O.M. Современная интерпретация альфа-активности ЭЭГ. Международный неврологический журнал. 2011;8(46):96–104. EDN: OXDTEB.
Kaiser D.A. Basic principles of quantitative EEG. J Adult Develop. 2005;12(2/3):99–104. DOI: 10.1007/s10804-005-7025-9.
Онищенко А.В., Мосягин И.Г. Волновая активность головного мозга у военных моряков в различных условиях профессиональной деятельности. Экология человека. 2008;08:49–53.
Angelakis E., Lubar J.F., Stathopoulou S., Kounios J. Peak alpha frequency: an electroencephalographic measure of cognitive preparedness. Clin Neurophysiol. 2004;115(4):887–897. DOI: 10.1016/j.clinph.2003.11.034.
Jin Y., O’Halloran J.P., Plon L., Sandman C.A., Potkin S.G. Alpha EEG predicts visual reaction time. Int J Neurosci. 2006;116(9):1035–1044. DOI: 10.1080/00207450600553232.
Начарова М.А., Махин С.А., Павленко В.Б. Особенности взаимосвязи между индивидуальной пиковой частотой альфа-ритма ЭЭГ и характеристиками общего интеллекта. Ученые записки Крымского федерального университета имени В.И. Вернадского. Биология. Химия. 2019;5(71)(2):32–144. EDN: ZXMXUD.
Зайчик А.Ш., Чурилов Л.П. Основы общей патологии. СПб.: ЭЛБИ; 2000. EDN: VPGVKL.
Чухловин А.А., Александров М.В., Лытаев С.А. и др. Условно-патологический альфа-паттерн как вариант ЭЭГ бодрствования при фармакорезистентной эпилепсии. Педиатр. 2017;8(4):48–56. DOI: 10.17816/PED8448-56.
Кипятков Н.Ю., Лытаев С.А., Дутов В. Б. Особенности расшифровки детской ЭЭГ — теория и реальность. Медицина: теория и практика. 2019;4 (Сборник трудов третьего национального конгресса с международным участием «Здоровые дети — будущее страны»): 249–250.
Зенков Л.Р., Клиническая электроэнцефалография (с элементами эпилептологии) : руководство для врачей. 4-е изд. М.: МЕДпресс-информ; 2011. EDN: QMAHKT.
Заболотных В.А., Команцев В.Н., Поворинский А.Г. Основы классической клинической электроэнцефалографии. СПб.: Ясный Свет; 2004. EDN: OUMINT.
Klimesch W. α-band oscillations, attention, and controlled access to stored information. Trends Cogn Sci. 2012;16(12):606–617. DOI: 10.1016/j.tics.2012.10.007.
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
