ПРОЦЕСИ ЛОКАЛЬНОЇ ТА ДИСТАНТНОЇ СИНХРОНІЗАЦІЇ ЕЛЕКТРИЧНОЇ АКТИВНОСТІ ГОЛОВНОГО МОЗКУ ЛЮДИНИ ПРИ СПРИЙНЯТТІ КОЛЬОРІВ
doi.org/10.17721/1728.2748.2025.100.26-34
Ключові слова:
електроенцефалографія (ЕЕГ), метод щільності спектральної потужності (PSD), нейрофізіологія кольору, колірне сприйняттяАнотація
Вступ. Мозок людини, з його складною структурою та функціональними особливостями, завжди був об'єктом інтенсивного дослідження вченими. Один із ключових аспектів діяльності головного мозку – це можливість сприймати, обробляти та інтерпретувати різноманітні зовнішні стимули. Серед цих стимулів особливе місце займають кольори, які не лише впливають на наш настрій і стан, але й мають значення у визначеному сприйнятті нашого почуття оточуючого світу та впливають на когнітивні процеси. Метою даного дослідження було вивчення впливу чотирьох фокусних кольорів на процеси біоелектричної активності відділів головного мозку та аналіз за допомогою методу щільності спектральної потужності. Поставленими задачами були дослідження відмінності сприйняття чотирьох різних кольорів і доведення ефективності методу оцінки спектральної потужності при сприйнятті та обробці кольорових стимулів.
Методи. У даному дослідженні на добровільних засадах взяли участь 21 обстежуваний без вад здоров'я (nжін = 11) віком від 18 до 27 років. Обстежувані переглядали відео, під час демонстрації якого відбувалась реєстрація ЕЕГ. На відео обстежувані переглядали чотири фокусні кольори в певному порядку (червоний #FF0000, жовтий #FFFF00, зелений #008000 та синій #0000FF), між якими відбувався засвіт звичайного сірого (#808080). Для аналізу θ, α та β діапазони були розділені на піддіапазони таким чином θ1 (3,5 7,4) Гц, α1 (7,5 9,4) Гц, α2 (9,5 10,7) Гц, α3 (10,8 13,5) Гц, β1 (13,6 19,9) Гц, β2 (20, 30) Гц.
Результати. Результати аналізу виявили значущу відмінність у потужності α3-піддіапазону при сприйнятті червоного кольору, що може бути характерним для негативної емоційної реакції на цей колір, спричиненої підви-щенням рівня тривоги. У той же час суттєва відмінність спостерігалась у β1-діапазоні на синій та зелений кольори, що може бути свідченням можливого підвищення концентрації уваги при подразненні даними візуальними стимулами.
Висновки. Дослідження показало, що сприйняття кольорів впливає на біоелектричну активність мозку, зокрема червоний колір асоціюється з підвищеною тривожністю (α3-діапазон), а синій і зелений – зі зростанням концентрації уваги (β1-діапазон). Отримані результати підтверджують ефективність спектрального аналізу для дослідження нейрофізіологічних механізмів сприйняття кольорів і можуть бути використані в нейропсихології та когнітивних науках.
Посилання
Bosten, J. M., & Lawrance-Owen, A. J. (2014). No difference in variability of unique hue selections and binary hue selections. Journal of the Optical Society of America A, 31(4), A357. https://doi.org/10.1364/josaa.31.00a357
Chai, M. T., Amin, H. U., Izhar, L. I., Saad, M. N., Abdul Rahman, M., Malik, A. S., & Tang, T. B. (2019). Exploring EEG effective connectivity network in estimating influence of color on emotion and memory. Frontiers in Neuroinformatics, 13. https://doi.org/10.3389/fninf.2019.00066
Danilova, M. V., & Mollon, J. D. (2014). Is discrimination enhanced at the boundaries of perceptual categories? A negative case. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 281(1785), 20140367. https://doi.org/10.1098/rspb.2014.0367
Elliot, A. J., Maier, M. A., Moller, A. C., Friedman, R., & Meinhardt, J. (2007). Color and psychological functioning: The effect of red on performance attainment. Journal of Experimental Psychology: General, 136(1), 154–168. https://doi.org/10.1037/0096-3445.136.1.154
Forder, L., Bosten, J., He, X., & Franklin, A. (2017). A neural signature of the unique hues. Scientific Reports, 7(1). https://doi.org/10.1038/srep42364
Fusco, G., Fusaro, M., & Aglioti, S. M. (2020). Midfrontal-occipital Ɵ-tACS modulates cognitive conflicts related to bodily stimuli. Social Cognitive and Affective Neuroscience. https://doi.org/10.1093/scan/nsaa125
Giesel, M., Hansen, T., & Gegenfurtner, K. R. (2009). The discrimination of chromatic textures. Journal of Vision, 9(9), 11. https://doi.org/10.1167/9.9.11
Illman, M., Laaksonen, K., Jousmäki, V., Forss, N., & Piitulainen, H. (2022). Reproducibility of Rolandic beta rhythm modulation in MEG and EEG. Journal of Neurophysiology, 127(2), 559–570. https://doi.org/10.1152/ jn.00267.2021
Rosenthal, I. A., Singh, S. R., Hermann, K. L., Pantazis, D., & Conway, B. R. (2021). Color space geometry uncovered with magnetoencephalography. Current Biology, 31(5), 1127–1128. https://doi.org/10.1016/j.cub.2021.02.023
Su, H., Zuo, C., Zhang, H., Jiao, F., Zhang, B., Tang, W., Geng, D., Guan, Y., & Shi, S. (2018). Regional cerebral metabolism alterations affect resting-state functional connectivity in major depressive disorder. Quantitative Imaging in Medicine and Surgery, 8(9), 910–924. https://doi.org/10.21037/qims.2018.10.05
Witzel, C., & Gegenfurtner, K. R. (2018). Are red, yellow, green, and blue perceptual categories? Vision Research, 151, 152–163. https://doi.org/10.1016/ j.visres.2018.04.002
Wool, L. E., Komban, S. J., Kremkow, J., Jansen, M., Li, X., Alonso, J. M., & Zaidi, Q. (2015). Salience of unique hues and implications for color theory. Journal of Vision, 15(2), 10. https://doi.org/10.1167/15.2.10
