Материалы и методы исследования

2.1 Испытуемые, характер предъявляемых задач и ход эксперимента

В исследованиях приняли участие 9 испытуемых женского пола и 10 испытуемых мужского пола, из которых трое были леворукими, остальные праворукими. В большинстве случаев лица, участвовавшие в исследованиях, были студентами московских высших учебных заведений либо молодыми специалистами.

Во время исследований испытуемым предъявлялись на экране монитора 8 видов различных заданий, которые относились к двум типам мыслительной деятельности — пространственно-образному и вербально-логическому, по 4 вида каждого типа. В каждом исследовании предъявлялось 240 заданий, по 30 заданий каждого вида. Каждый испытуемый принимал участие в двух исследованиях, длительностью около 1.5 часов, которые проводились в разные дни. Такая схема проведения исследований была необходима для того, чтобы испытуемый не утомлялся в ходе чрезмерно длительного эксперимента. Условия проведения исследований в разные дни были одинаковыми. В исследованиях предъявлялись пространственно-образные задания следующих видов (см. рис. 1): 1) «Вращение фигур» (SP); 2) «Сложная фигура» (CF); 3) «Дорожная развязка» (RJ); 4) «Сечение куба» (CU). Вербально-логические задания были следующих видов (см. рис. 2): 1) «Петя и Вася» (PV); 2) «Рита и Таня» (RT); 3) «Анаграмма» (AN); 4) «Сложное слово» (CW).

Задания всех видов предъявляли в случайной последовательности с интервалами между предъявлениями, случайно распределенными в пределах от 1 до 3 с. В промежутке между предъявлениями заданий в центре экрана появлялся небольшой серый крестик на черном фоне. Испытуемые располагались в кресле в темной, электрически экранированной камере. Экран монитора находился на расстоянии 1,5 м от их глаз, уровень яркости изображения был минимальным. Решив задание, испытуемый нажимал кнопку мыши в соответствии с ответом или нажимал левую кнопку и давал ответ вслух. Время решения заданий было ограничено 30 с: если в течение этого времени ответа не было, то задание убиралось с экрана и предъявлялось следующее. Проводился систематический контроль правильности решения заданий в ходе эксперимента. Перед началом опыта проводили тренировочную серию в свободном режиме без записи электроэнцефалограммы; тренировку продолжали, пока испытуемый не начинал решать задачи достаточно уверенно.

Как говорилось выше, в основной серии экспериментов испытуемые принимали участие в исследованиях дважды, в разные дни. Время, через которое проходило второе исследование, строго не контролировалось, и было разным для разных испытуемых. Часть испытуемых участвовали в двух исследованиях, дни которых следовали друг за другом. Некоторые испытуемые приняли участие в двух исследованиях, промежуток времени между которыми составлял не меньше месяца, а иногда достигал и полугода.

• 1. Регистрация данных. Во всех исследованиях вели запись ЭЭГ от 31 электрода, расположенного по расширенной системе 10−20 (Fp1, Fp2, F3, F4, C3, C4, P3, P4, O1, O2, F7, F8, T3, T4, T5, T6, Fz, Cz, Pz, Oz, FPz, FT7, FC3, FCz, FC4, FT8, TP7, CP3, CPz, CP4, TP8) с референтными электродами на мочках ушей и электродом заземления в вертексе. Использовали электродную шапочку с залуженными железными электродами фирмы Electro-Саp (США) и усилитель Neurotravel-24D фирмы ATES Medica (Италия/Россия). Помимо биопотенциалов мозга записывали два канала электроокулограммы от двух пар электродов, расположенных перпендикулярно друг к другу (выше/ниже левого глаза и латерально от углов глаз), и один технический канал, в который помещались идентификационный номер и тип задания, информация о времени предъявления и снятия стимула, правильности решения и о том, уложился ли испытуемый в отведенное время. Данные оцифровывали в реальном времени и непрерывно записывали на жесткий диск персонального компьютера. Частота опроса во всех исследованиях была 250 Гц.
• 2. Отбор данных и отстройка от артефактов. Из непрерывной записи ЭЭГ с помощью специальной полуавтоматической программы вырезали отрезки, соответствовавшие решению задач в уме. Из ЭЭГ вырезались отрезки от момента 0,5 с после предъявления задания до нажатия кнопки мыши. Все вырезанные участки записи, в том числе и участки с движениями глаз и моргательными движениями, отфильтровывались в диапазоне частот 1 — 40 Гц. Затем все полученные отрезки ЭЭГ визуально проверяли на наличие в них артефактов, отличных от глазодвигательного, например мускульного или связанного с разрядом поляризованного электрода. Загрязненные артефактами отрезки отбраковывались. От глазодвигательного артефакта (ГДА) отстраивались с помощью процедуры, идея которой почерпнута из (Gratton et al., 1983).

1 2.

3 4.

Рисунок 1 Примеры заданий на пространственно-образный тип мышления В задаче № 1 необходимо подобрать к верхней фигуре одну из фигур в нижней части экрана так, чтобы они вместе образовали квадрат, и сообщить ответ. В задаче № 2 необходимо в уме собрать одну из фигур, представленных в нижней части экрана, из элементов, представленных в верхней части экрана, и сообщить правильный ответ. В задаче № 3 на экране предъявляется схема московской дорожной развязки. На ней указаны 4 точки: О, А, В, С. Необходимо найти единственно возможный вариант движения из точки О в одну из точек А, В, С согласно указанным на рисунке стрелкам разрешенного направления движения и сообщить правильный ответ. В задаче № 4 на экране предъявляется куб с тремя точками на его ребрах. Необходимо в уме построить сечение плоскостью, проходящей через указанные три точки, и, сопоставив полученную фигуру с одной из предъявленных в нижней части экрана, сообщить правильный ответ.

Во всех случаях ответ сообщается нажатием кнопки мыши. Правильные ответы для данных примеров: 1 — левая фигура, 2 — фигура № 2, 3 — точка С, 4 — правая фигура.

1 2.

3 4.

Рисунок 2 Примеры заданий на вербально-логический тип мышления В заданиях № 1 и № 2 необходимо определить, правильно ли второе утверждение, если справедливо первое. Ответ в обоих заданиях сообщается нажатием кнопки мыши. В задании № 3 необходимо решить анаграмму, т. е. подобрать слово (существительное), задействовав все предъявленные буквы. В задании № 4 необходимо заменить буквами звездочки в скобках, так чтобы эти буквы стали окончанием первого слова и началом второго. В заданиях № 3 и № 4 испытуемый сообщает ответ вслух. Правильные ответы для данных примеров: 1 — да, 2 — нет, 3 — вопрос, 4 — ме (шок)олад.