- 19
- Нейрофизиологические маркеры длительности сосредоточенного наблюдения
- Буйкин С.В., Воронцов Д.Б., Адеева Т.Н., Голицина С.С., Шишова Н.Г. Нейрофизиологические маркеры длительности сосредоточенного наблюдения // Вестник Костромского государственного университета. Серия: Педагогика. Психология. Социокинетика. 2026. Т. 32, № 1. С. 134-143. https://doi.org/10.34216/2073-1426-2026-32-1-134-143
- DOI: https://doi.org/10.34216/2073-1426-2026-32-1-134-143
- УДК: 159.93
- EDN: QISDOQ
- Дата приема статьи в публикацию: 24.12.2025
- Аннотация: Длительность сосредоточенного внимания является критическим когнитивным процессом, определяющим эффективность деятельности. Настоящее исследование направлено на выявление нейрофизиологических маркеров устойчивого внимания и их связи с видом когнитивной нагрузки. В исследовании приняли участие 155 здоровых добровольцев в возрасте от 18 до 65 лет (средний возраст 32.4 ± 12.8 лет; 78 женщин, 77 мужчин), которые выполняли две когнитивные задачи различной модальности: зрительный тест Ландольта (15 минут) и слуховую корректурную пробу (6 минут). Одновременно проводилась регистрация электроэнцефалограммы с использованием 6-канальной системы NeuroPlay-6C с электродами Fp1, Fp2, T3, T4, O1, O2, размещенными согласно международной системе 10-20. Анализ спектральных характеристик ЭЭГ выявил, что длительность сосредоточенного наблюдения напрямую связана с динамикой мощности тета-, альфа- и бета-ритмов в различных корковых отведениях. Установлено, что при выполнении зрительной задачи наблюдается повышение мощности тета-ритма в затылочных областях (O1, O2), сопровождающееся снижением бета-активности в височных отведениях (T3, T4), что коррелирует с увеличением времени реакции и снижением точности. При слуховой нагрузке выявлено повышение фронтального тета-ритма (Fp1, Fp2) и изменение альфа-активности в теменно-височных областях.
- Ключевые слова: электроэнцефалография, когнитивная нагрузка, длительное сосредоточенное наблюдение, сосредоточенное внимание, тест Ландольта, слуховая проба, нейромаркеры
- Список литературы: Базанова О.М. Современная интерпретация альфа-активности электроэнцефалограммы // Успехи физиологических наук. 2009. Т. 40, № 3. С. 32–53. EDN KPTQWH. Anguera J.A., Boccanfuso J., Rintoul J.L., Al-Hashimi O. et al. Video game training enhances cognitive control in older adults. Nature, 2013, no. 501 (7465), pp. 97–101. Antonenko P., Paas F., Grabner R., Van Gog T. Using electroencephalography to measure cognitive load. Educational Psychology Review, 2010, vol. 22 (4), pp. 425–438. Barry R.J., Clarke A.R., Johnstone S.J., Magee C.A. et al. EEG differences between eyes-closed and eyes-open resting conditions. Clinical Neurophysiology, 2007, vol. 118 (12), pp. 2765–2773. Boksem M.A., Meijman T.F., Lorist M.M. Effects of mental fatigue on attention: An ERP study. Cognitive Brain Research, 2005, vol. 25 (1), pp. 107–116. Borghini G., Astolfi L., Vecchiato G., Mattia D. et al. Measuring neurophysiological signals in aircraft pilots and car drivers for the assessment of mental workload, fatigue and drowsiness. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 2014, vol. 44, pp. 58–75. Buffalo E.A., Fries P., Landman R., Buschman T.J. et al. Laminar differences in gamma and alpha coherence in the ventral stream. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2011, vol. 108 (27), pp. 11262–11267. Chiang A.K., Rennie C.J., Robinson P.A., van Albada S.J. et al. Age trends and sex differences of alpha rhythms including split alpha peaks. Clinical Neurophysiology, 2011, vol. 122 (8), pp. 1505–1517. Gevins A., Smith M.E. Neurophysiological measures of cognitive workload during human-computer interaction. Theoretical Issues in Ergonomics Science, 2003, vol. 4 (1-2), pp. 113–131. Gola M., Magnuski M., Szumska I., Wróbel A. EEG beta band activity is related to attention and attentional deficits in the visual performance of elderly subjects. International Journal of Psychophysiology, 2013, vol. 89 (3), pp. 334–341. Grandy T.H., Werkle-Bergner M., Chicherio C., Lövdén M. et al. Individual alpha peak frequency is related to latent factors of general cognitive abilities. NeuroImage, 2013, vol. 79, pp. 10–18. Jap B.T., Lal S., Fischer P., Bekiaris E. Using EEG spectral components to assess algorithms for detecting fatigue. Expert Systems with Applications, 2009, vol. 36 (2), pp. 2352–2359. Jensen O., Tesche C.D. Frontal theta activity in humans increases with memory load in a working memory task. European Journal of Neuroscience, 2002, vol. 15 (8), pp. 1395–1399. Kamzanova A.T., Matthews G., Kustubayeva A.M., Jakupov S.M. EEG indices to time-on-task effects and to a workload manipulation (cueing). World Academy of Science, Engineering and Technology, 2014, vol. 8 (2), pp. 1919–1922. Klimesch W. EEG-alpha rhythms and memory processes. International Journal of Psychophysiology, 1997, vol. 26 (1-3), pp. 319–340. Klimesch W. EEG alpha and theta oscillations reflect cognitive and memory performance: A review and analysis. Brain Research Reviews, 1999, vol. 29(2-3), pp. 169–195. Lin C.T., Chuang C.H., Huang C.S. et al. Wireless and wearable EEG system for evaluating driver vigilance. IEEE Transactions on Biomedical Circuits and Systems, 2014, vol. 8 (2), pp. 165–176. MacLean M.H., Arnell K.M., Busseri M.A. Dispositional affect predicts temporal attention costs in the attentional blink paradigm. Cognition & Emotion, 2012, vol. 26 (8), pp. 1549–1564. McIntosh A.R., Grady C.L., Ungerleider L.G., Haxby J.V. et al. Network analysis of cortical visual pathways mapped with PET. Journal of Neuroscience, 1994, vol. 14 (2), pp. 655–666. Pal N.R., Chuang C.Y., Ko L.W., Chao C.F. et al. EEG-based subject-and session-independent drowsiness detection: An unsupervised approach. EURASIP Journal on Advances in Signal Processing, 2008, no. 1, p. 11. Palva J.M., Monto S., Kulashekhar S., Palva S. Neuronal synchrony reveals working memory networks and predicts individual memory capacity. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2010, vol. 107 (16), pp. 7580–7585. Pope A.T., Bogart E.H., Bartolome D.S. Biocybernetic system evaluates indices of operator engagement in automated task. Biological Psychology, 1995, vol. 40 (1-2), pp. 187–195. Portnova G.V., Atanov M.S., Skiteva L.I. Dynamics of EEG during development and aging. Human Physiology, 2022, vol. 48 (6), pp. 630–641. Puma S., Matton N., Paubel P.V., Raufaste É., & El-Yagoubi R. Using theta and alpha band power to assess cognitive workload in multitasking environments. International Journal of Psychophysiology, 2018, vol. 123, pp. 111–120. Rangaswamy M., Porjesz B., Chorlian D.B., Wang K. et al. Beta power in the EEG of alcoholics. Biological Psychiatry, 2002, vol. 52 (8), pp. 831–842. Raufi B., Longo L. An evaluation of the EEG alpha-to-theta and theta-to-alpha band ratios as indexes of mental workload. Frontiers in Neuroinformatics, 2022, no. 16, 861967. Reynolds G.D., Courage M.L., Richards J.E. Infant attention and visual preferences: Converging evidence from behavior, event-related potentials, and cortical source localization. Developmental Psychology, 2010, vol. 46 (4), pp. 886–904. Richards J.E. Attention affects the recognition of briefly presented visual stimuli in infants: An ERP study. Developmental Science, 2003, vol. 6 (3), pp. 312–328. Salthouse T.A. Consequences of age-related cognitive declines. Annual Review of Psychology, 2012, vol. 63, pp. 201–226. Smallwood J., Schooler J.W. The science of mind wandering: Empirically navigating the stream of consciousness. Annual Review of Psychology, 2015, vol. 66, pp. 487–518. Spitzer B., Haegens S. Beyond the status quo: A role for beta oscillations in endogenous content (re) activation. eNeuro, 2017, vol. 4 (4), ENEURO.0170-17.2017. Tsang P.S., Vidulich M.A. Mental workload and situation awareness. Handbook of human factors and ergonomics, ed. by G. Salvendy. John Wiley & Sons, 2006, pp. 243–268. Vysata O., Kukal J., Prochazka A., Pazdera L. et al. Age-related changes in EEG coherence. Neurologia i Neurochirurgia Polska, 2014, vol. 48 (1), pp. 35–38. Woodman G.F., Luck S.J. Electrophysiological measurement of rapid shifts of attention during visual search. Nature, 1999, vol. 400 (6747), pp. 867–869. Wróbel A. Beta activity: A carrier for visual attention. Acta Neurobiologiae Experimentalis, 2000, vol. 60 (2), pp. 247–260. Xie B., Salvendy G. Prediction of mental workload in single and multiple tasks environments. International Journal of Cognitive Ergonomics, 2000, vol. 4 (3), pp. 213–242.