Роль высокочастотных ритмов электрической активности мозга в обеспечении психических процессов

В статье обсуждается механизм возникновения гамма-осцилляций мозга, которые, как показывают исследования последних лет, вовлечены в реализацию самых различных психических процессов: усиление внимания и изменение функционального состояния, перцепцию и рабочую память, узнавание и опознание стимула, сознание, выполнение семантических операций и т. д. Обсуждаются две гипотезы происхождения гамма'ритма - пейсмекерная и ансамблевая. Для анализа этой проблемы разработан специальный исследовательский метод, основанный на узкополосной частотной фильтрации так называемого вызванного гамма'ритма, локализации его дипольных источников на структурных МРТ срезах мозга. Полученные данные совместимы с пейсмекерной гипотезой.

1. Греченко Т.Н. Психофизиология. М.: Гардарики, 1999.
2.   Данилова Н.Н. Гамма­осцилляции в когнитивной деятельности человека // ХХХ Всероссийское совещание по проблемам высшей нервной деятельности, посвященное 150-летию со дня рождения И.П. Павлова. СПб, 2000. С. 63-66.
3.   Данилова Н.Н. Микроструктурный анализ гамма-ритма как метод изучения когнитивных процессов // Проблемы нейрокибернетики (материалы 14-й Международной конференции по нейрокибернетике). Ростов­н/Д, 2005. Т. 1. С. 184-186.
4.   Данилова Н.Н., Астафьев С.В. Внимание человека как специфическая связь ритмов ЭЭГ с волновыми модуляторами сердечного ритма // Журн. высш. нервн. деят. 2000. Т. 50, № 5. С. 791-804.
5.   Данилова Н.Н., Быкова Н.Б. Осцилляторная активность мозга и информационные процессы // Психология: современные направления междисциплинарных исследований. Доклады конференции / Под ред. А.Л. Журавлева, Н.В. Тарабриной. М.: Изд­во ИП РАН, 2003. С. 271-283.
6.   Данилова Н.Н., Быкова Н.Б. Роль частотно-специфических кодов в процессах внимания // Доклады второй Международной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения А.Р. Лурия / Под ред. Т.В. Ахутиной, Ж.М. Глозман. М.: Смысл, 2003. С. 290-295.
7.   Данилова Н.Н., Быкова Н.Б., Анисимов Н.В., Пирогов Ю.А., Соколов Е.Н. Гамма-ритм электрической активности мозга человека в сенсорном кодировании // Биомедицинская радиоэлектроника. 2002. № 3. С. 34-42.
8.   Данилова Н.Н., Быкова Н.Б., Пирогов Ю.А., Соколов Е.Н. Исследование частотной специфичности осцилляторов гамма-ритма методами дипольного анализа и анатомической магнитно-резонансной томографии // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. 2005. № 4-5. С. 89-97.
9.   Данилова Н.Н., Ханкевич А.А. Гамма-ритм в условиях различения временных интервалов // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 14. Психология. 2001. № 1. С. 51.
10.   Соколов Е.Н. Восприятие и условный рефлекс: новый взгляд. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2003.
11.   Basar E. Brain function and oscillations. II: Integrative brain function. Neurophysiology and cognitive processes. Springer, 1999.
12.   Basar E., Basar'Eroglu C., Karakas S., Schurman M. Brain oscillation in perception and memory // International Journal of Psychophysiology. 2000. Vol. 35. P. 95.
13.   Basar E., Basar'Eroglu C., Karakas S., Schurman M. Gamma, alpha, delta, and theta oscillations govern cognitive processes // International Journal of Psychophysiology. 2001. Vol. 39. P. 241-248.
14.   Duncan J. Selective attention in distributed brain system // M. Posner (ed.). Cognitive Neuroscience of attention. The Uilford Press. N. Y.;London, 2004. P. 105-113.
15.   Eckhorn R., Bauer R., Jorden W., Brosch M., Kruse W., Munk M.H.J., Reitboeck H.J. Coherent oscillations: a mechanizm of feature linking in the visual cortex? Multiple electrode and correlation analysises in the cat // Biological Cybernetics. 1988. Vol. 60. P. 121-130.
16.   Eckhorn R., Reitboeck H.J., Arndt M., Dickt P. Feature linking via synchronization among distriuted assemblies: Simulations of results from cat visual cortex // Neural Computetion. 1990. Vol. 2. P. 293.
17.   Kazantsev V.B., Nekorkin V.I., Makarenko V.I., Llinas R. Self­referential phase reset based on inferior olive oscillator dynamics // PNAS. 2004. Vol. 101, № 52. P. 18183-18188.
18.   Kojo I., Liinasuo M., Rovamo J. Spatial and temporal properties of illusory figures // Vision Res. 1993. Vol. 33. P. 897-901.
19.   Logothetis N.K, Pauls J., Augath M., Trinath T., Oeltermann A. Neurophysiological investigation of the basis the fMRI signal // Nature. 2001. Jul. Vol. 12. 412 (6843). P. 150-157.
20.   Lutzenberger W., Pulvermuller F., Birbaumer N. Words and pseudowords elicit distinct patterns of 30­Hz activity in humans // Neurosci. Lett. 1994. Vol. 176. P. 115.
21.   Mima T., Simpkins N., Oluwatimilehin T., Hallett M.Force Level Modulates Human Cortical Oscillatory Activities // Neurosci. Lett. 1999. Vol. 275, № 2. P. 77-80.
22.   Pedroarena Ch., Llinas R. Dendritic calcium conductances generate high-frequency oscillation in thalamocortical neurons // PNAS. 1997. Vol. 94. P. 724-728.
23.   Posner M. L. Progress in attention research // M. Posner (ed.). Cognitive Neuroscience of attention. The Uilford Press. N. Y.;London, 2004. P. 3-9.
24.   Posner M.L., Raichle M.E. (eds.). Overview: The neuroimaging of human brain function // Proceedings of the National Academy of Sciences USA, 1998. Vol. 95. P. 763-764.
25.   Popivanov D., Mineva A., Krekule I. EEG Patterns in Theta-Frequency-Range and Gamma-Frequency-Range and Their Probable Relation to Human Voluntary Movement Organization // Neurosci. Lett. 1999. Vol. 267. №. 1. P. 5-8.
26.   Pulvermuller F., Preissl H., LutzenbergerW., Birbaumer N. Spectral responses in the gamma­band: physiological signs of higher cognitive processes? // NeuroReport. 1995. Vol. 6. P. 2057.
27.   Singer W. Response synchronization of cortical neurons: an epiphenomenon or a solution to the binding problem? // Ibro News. 1991. Vol. 19, № 1. P. 6.
28.   Singer W., Gray C.M. Visual feature integration and the temporal correlation hypothesis //Annu. Rev. Neurosci. 1995. Vol. 18. P. 555-586.
29.   Tallon-Baudry C., Bertrand O., Bouchet P., Pernier J. Gamma­range activity evoked by coherent visual stimuli in humans // Eur. J. Neurosci. 1995. Vol. 7. P. 1285-1291.
30.   Tallon-Baudry C., Kreiter A., Bertrand O. Sustained and Transient Oscillatory Responses in the Gamma-Band and Beta-Band in a Visual Short-Term-Memory Task in Humans // Visual Neuroscience. 1999. Vol. 16, № 3. P. 449-459.
31.   Tiitinen H., Sibkkonen J., Reinkainen K., Alho K., Lavikainen J., Naatanen R. Selective attention enhances the auditory 40-Hz transient response in humans // Nature. 1993. Vol. 364. P. 59-60.
32.   Von der Malsburg C., Schneider W. Binding in models of perception and brain function // Current Opinion in Neurobiology. 1995. Vol. 5. P. 520-526.