Coherence of EEG Frequency Components While Performing Alternative Finger Movements in Women with Different Modal Frequency of Alpha-rhythm

Abstract

A test group consisting of 113 right-hand healthy women from the ages of 19 to 21 was divided into two groups according to the average magnitude of their individual modal α- frequency – groups with high and low values of individual modal α- frequency. The ideal time of a simple sensorimotor reaction and choice-point behavior as well as speed capabilities of nervous processes during the tapping test, and measures of the coherence of EEG frequency components individually determined for each testee in quiescent intervals and while performing alternative movements by the right hand fingers were evaluated. Women with high modal α-frequency had better speed capabilities of nervous processes. Women with a high IαF had a less time of simple and complex reactions. The increase of coherence coefficients was seen throughout the EEG frequency spectrum in women performing alternate movements by fingers. Alternate movements of fingers performed by women with low α-frequency are provided by even higher frequency coherence of the EEG components in frontal, anterior temporal and central areas and by much lower frequency in the posterior temporal and parietal-occipital cortex areas compared to testees with high α-frequency. . Рухи верхніх кінцівок людини, зокрема рухи пальців, складають основу мануальної моторики в трудовій діяльності. Індивідуальні функціональні можливості моторної системи тієї чи іншої людини набувають критичного значення для успішного оволодіння низкою професій у сучасному соціумі. Тому наукова спільнота приділяє все більшу увагу проблемі індивідуальних особливостей мозкових процесів, які забезпечують моторне програмування маніпуляторних рухів. Мета нашого дослідження полягає в з’ясуванні особливостей когерентності частотних компонентів ЕЕГ під час виконання почергових рухів пальців у жінок із високою і низькою модальною частотою α-ритму ЕЕГ, ураховуючи прогностичне значення відповідної інформації у сфері швидкісних можливостей нервових процесів. 113 праворуких здорових жінок у віці від 19 до 21, які взяли участь у тестуванні, були розділені на дві групи залежно від середнього значення їхньої індивідуальної модальної частоти альфа-ритму, визначеного в стані спокою, – груп із високою й низькою індивідуальною модальною альфа-частотою. Оцінювали час простої сенсомоторної реакції та реакції вибору як критерій швидкісних можливостей нервових процесів, коефіцієнти когерентності частотних компонентів ЕЕГ у стані спокою та під час виконання почергових рухів пальців правої (провідної) руки. Частотні субдіапазони ЕЕГ були індивідуально визначені для кожної випро- буваної за алгоритмом W. Klimesh (2007). Отримані результати свідчили, що жінки з високою модальною частотою альфа-ритму мали менший час простих сенсомоторних реакцій і реакцій вибору. У жінок обох груп виявляли збільшення коефіцієнтів когерентності в усьому частотному спектрі ЕЕГ у корі під час виконання почергових рухів пальців. У цих умовах у жінок із низькою α-частотою встановили вищу когерентність частотних компонентів ЕЕГ у лобових, передніх скроневих і центральних ділянках та нижчу – у задніх скроневих і тім’яно-потиличних ділянках кори, порівняно з обстежуваними із високою індивідуальною α-частотою.