Введение
Эмоции - это многосторонние выражения реакции, которые сопровождают нас в повседневной жизни и различаются в зависимости от индивидуальности. Человеческие эмоции, как правило, можно распознать по вызванным ими электрофизиологическим эффектам в мозге. С недавних пор, в области нейронаук ведущее положение занимает оценка сложной природы создания эмоций. Анализ отдельных частей, таких как субъективные ощущения, физиологические реакции и экспрессивное поведение, подготавливает почву для лучшего понимания эмоций. В настоящем исследовании оценивается влияние воспринимаемых и индуцированных эмоций, с акцентом на негативную валентность и высокоэмоциональную возбуждаемость. Кроме того, исследование также визуализировало активацию различных областей мозга и их связь при обработке изображений показывающих состояния эмоционального возбуждения.
Материалы и методы
Для исследования были отобраны 20 здоровых взрослых участников, не имевших предварительной информации об эксперименте, с учетом их индивидуальных интересов. Средний возраст составил 22 ± 0,85 года, также все они были правшами, чтобы избежать латерализации долей. Нормативный визуальный эмоциональный стимул был отобран из Международной системы эмоциональных изображений, после получения соответствующего согласия, из базы данных IAPS. Восприятие эмоций было количественно определено с использованием субъективных оценок по шкале самооценки Маникина (SAM шкала) и мозговая активность была зафиксирована с помощью ЭЭГ от каждого субъекта. Записанные сигналы ЭЭГ в различных условиях были предварительно обработаны с использованием технологии шумоподавления небольших волн, а автономный анализ был выполнен с использованием декомпозиционного пакета для получения относительных энергетических компонентов от различных диапазонов ЭЭГ. Для оценки общей значимости измеряемых параметров (относительных альфа-, бета- и тета- энергетических компонентов), поскольку они не были нормально распределены, был проведен тест Фридмана. Знаково-ранговый тест Уилкоксона был использован для измерения значительной разницы между родственными группами и критерий значимости был задан на уровне p = 0,05. Для понимания связей между электродами была проведена корреляция рангового порядка Спирмена.
При изучении мозговой активности и функциональной связи, представляющей альфа- полосы на ЭЭГ, было выявлено, что прочность узла в Fp1 была высокой для изображения повышенного возбуждения с положительной валентностью, по сравнению с изображением повышенного возбуждения при отрицательной валентности. Прочность узлов в местах расположения фронтальных электродов была одинаковой как для положительных, так и для отрицательных валентных изображений. Левые лобные области показали высокую функциональную связь с височными и теменными электродами, отмеченную только для изображения повышенной возбудимости с отрицательной валентности. Кроме того, сильная связь отмечалась при записи с затылочных и теменных электродов, только при наблюдении изображения при повышенной возбудимости с отрицательной валентностью.
В случае энергии тета-компонента, прочность узла была высокой у электродов правого полушария и представляла изображение повышенного возбуждения при отрицательной валентности. Сильная функциональная связь и прочность узлов были отмечены от височных и теменных электродов для изображения только с повышенным возбуждением при отрицательной валентности. Электроды затылочной доли были одинаково задействованы для обеих валентных категорий. Благодаря отображению изображения повышенного возбуждения с положительной валентностью, левый фронтальный электрод (f3) был подключен к электродам расположенным в височной и теменной области. В тета-диапазоне фронтопланарные электроды не были функционально связаны с отрицательной валентностью, тогда как между ними была установлена сильная взаимная связь на изображении при повышенном возбуждении с положительной валентностью.
Были тщательно изучены диаграммы активации мозга, фокусирующиеся на области бета-ЭЭГ. Во время повышенного возбуждения при отрицательной валентности сильная функциональная внутренняя связь была отмечена энергией бета-компонента в теменной, височной и лобной части местонахождения электродов. В случае положительного высокого возбуждения, прочность узла в левой лобной части была высокой, но функционально она не была связана с правой, даже если прочность узла в правой лобной области электрода (f4) была самой низкой, также было отмечено, что она тесно связана с электродами височной и теменной области. Электроды затылочной доли были в равной степени задействованы для обеих валентностей, кроме того, фронтопланарные электроды не были функционально связаны для поддержания энергии бета-компонента при обеих валентностях.
Заключение
В этом исследовании был сделан вывод о том, что визуализация активности нейронов, включая внутри- и межфункциональную связь между различными местами расположения электродов, наряду с латерализацией долей, позволяет лучше понять различные эмоциональные состояния. На основании полученных результатов, была отмечена сильная функциональная связь между электродами на правой лобной (F4), височной и теменной областях, фиксируя энергию альфа, бета и тета компонентов при просмотре изображения повышенного возбуждения с отрицательной валентностью,по сравнению с изображением повышенного возбуждения с положительной валентностью. Аналогичным образом, при наблюдении, за электродами в затылочной доле (O1 и O2) было установлено, что они одинаково вовлечены и тесно коррелируют как для отрицательных, так и для положительных категорий валентности. В частности, при исследовании тета-диапазона между двумя валентными категориями наблюдались значительные различия, фронтопланарные электроды (Fp1 и Fp2) не были функционально связаны в пользу отрицательной валентности, тогда как между ними наблюдалась сильная взаимная связь на изображении повышенного возбуждения с положительной валентностью.