ЭЭГ методы при изучении речи и механизмов чтения

Е. И. Гальперина, Н. В. Шемякина., Ж. В. Нагорнова., О. В. Кручинина, А. Н. Корнев

Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН, Санкт-Петербург, Россия; 

Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет, Санкт-Петербург, Россия

Чтение — многоуровневый процесс, при этом каждый из отдельных уровней (слова, фразы, тексты) опирается на различающийся мозговой субстрат. Наиболее широко применяется метод регистрации связанных с событием электрических потенциалов (ССП или event related potentials — ERP), который позволяет по-разному оценить лексические и синтаксические процессы, а также сенситивен к возрастным изменениям (McLaughlin [et al.], 2010).

Целью нашего исследования было оценить особенности ССП у нормально читающих детей двух возрастных групп (9—10 лет, n = 17) и 6—7 классов (12—14 лет, n = 13) при чтении ими осмысленных / нелепых фраз. 

Фразы предъявлялись в 2 этапа — начало фразы, задающее контекст, и конец фразы, придающий смысл или делающий фразу нелепой. В обеих группах детей ожидаемо не было выявлено достоверных отличий ССП при восприятии начала нелепых и осмысленных фраз. 

При восприятии окончания фразы — слова, придающего фразе смысл или лишающего фразу смысла, в группе старших учеников были получены отличия поздних компонентов ССП на временном интервале 620-680 мс в лобных и передневисочных отведениях левого и правого полушарий F7, F3, Fz, F4, F8. 

Большая амплитуда ССП наблюдалась при восприятии слова, придающего фразе смысл. Различия в данном временном интервале могут быть соотнесены с компонентом Р600, который, как принято считать, связан с процессами торможения при подавлении ожидаемого релевантного окончания для обработки менее вероятного окончания предложения. 

Полученные нами результаты соотносятся с данным наблюдением (De Long [etal.], 2014) — в группе детей, учащихся в 3—4 и 6—7 классах наблюдаются большие значения амплитуды позднего позитивного компонента в лобных областях коры при обработке осмысленной фразы по сравнению с бессмысленной. При этом были выявлены пространственно-временные особенности ССП в группах младших и старших школьников: в группе более младших школьников различия проявляются во временном интервале 660—724 мс после предъявления стимула и охватывают не только лобные, а преимущественно — центральные, теменные и височные области (отведения Fz, C3, Cz, C4, T5, P3, Pz, P4, O1, O2), а в группе более старших школьников — различия наблюдаются в более раннем временном интервале 620—680 мс и охватывают лобные отведения левого и правого полушарий (F7, F3, Fz, F4, F8). В группе младших школьников также наблюдались отличия во временном интервале 1296—1338 мс после предъявления последнего слова фразы в лобных и центральных областях коры преимущественно правого полушария (Fp1, Fp2, Fz, F4, F8, Cz, C4). 

На данном интервале амплитуды потенциалов были выше при восприятии окончания бессмысленной фразы, по сравнению с фразой, имеющей смысл, что, вероятно, отражает последующую обработку семантической информации.

Работа поддержана грантом РФФИ № 15-06-08349.