ФАЗОВЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МЕЖДУ РИТМАМИ ЭЭГ В ПРОЦЕССАХ ВОСПРИЯТИЯ ВРЕМЕНИ

level (-0,75), testosterone and verbal aggression (-0,72). The 
significance of hormonal influence in both experimental groups was 
confirmed by the results of factor analysis. Thus, in the group 1 of 
athletes a strong correlation was detected between the 1-st factor 
(37,14 % of total variance) and total cortisol level and TCC (-0,85 и 
0,77, respectively) as well as between the 2-nd factor (24,88 % of 
total variance) and testosterone and TCC (0,91 and 0,78, respectively). 
In the group 2 of athletes a strong positive correlation was revealed 
between the 2-nd factor (26,03 % of total variance) and testosterone, 
cortisol levels and TCC (0,96, -0,87 and 0,97, respectively).

CONCLUSIONS. Thus, the testosterone and cortisol significantly 

influence on aggressiveness indexes in athletes in training period. 
Absolute concentrations of these hormones appear to be as informative 
as their ratio (the Testosterone/Cortisol coefficient).

REFERENCES
1. 
Gryasnikh 
A.V. 
Coefficient 
Testosterone/Cortisol 
as 
an 

endocrine marker of processes of restoration of visceral systems after 
a muscular tension / A.V. Gryasnikh // Bulletin of the South Ural state 
university: education, public health, physical training series.¬¬¬–
2011.– № 20 (237).– P. 107-111. 

2. Stress releasing system, aggression, and sportsmen team 

functions / Ya.V. Bulgakova [et al.] // Medical science and education.–
2014.– V. II.– P. 204-205.

3. Cortisol moderates the relationship between testosterone and 

aggression in delinquent male adolescents / A. Popma [et al.] // J. of 
Biol. Psychiatry.– 2007.– V. 61, № 3.– P. 405-411.

4. Rosell D.R. The neurobiology of aggression and violence / D.R 

Rosell. L.J. Siever // CNS Spectr.– 2015.– V. 20, №3.– P. 254-279.

DOI:10.12737/12309

ФАЗОВЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МЕЖДУ РИТМАМИ ЭЭГ В ПРОЦЕССАХ 

ВОСПРИЯТИЯ ВРЕМЕНИ 

Ю.В. Бушов, М.В.  Светлик

Томский государственный университет, Э.В. Галажинский

bushov1945@mail.ru

Исследовались 
фазовые 
взаимодействия 
между 
высокои 

низкочастотными ритмами ЭЭГ при восприятии коротких интервалов времени. 
Установлено, что чаще всего тесные фазовые связи наблюдаются между 
гамма-ритмом и низкочастотными ритмами ЭЭГ (0.5-30 Гц), а также между 
разными частотами гамма-ритма.  

Ключевые слова: восприятие времени, фазовые взаимодействия, ритмы 

ЭЭГ.

Изучение механизмов функционального объединения нейронов при 

осуществлении когнитивной деятельности является актуальной задачей 
системной психофизиологии. Пионерные исследования Н.М. Ливанова и его 
учеников продемонстрировали важную роль  пространственной частотной 
синхронизации 
электрической 
активности 
мозга 
в 
механизмах 

внутримозговой интеграции. Наряду с этим в последние годы все большую 
популярность среди исследователей приобретает точка зрения, которая 
отводит особую роль в функциональном объединении нейронов нелинейным и 
фазовым взаимодействиям между электрическими потенциалами мозга [3]. 
Вместе с тем, роль этих взаимодействий в когнитивных процессах, в 
системной деятельности мозга изучена недостаточно. Целью настоящего 
исследования явилось изучение роли фазовых взаимодействий между ритмами 
ЭЭГ
в процессах восприятия времени. 
Методика исследований.
В исследованиях участвовали добровольцы, практически здоровые 

юноши (27 человек) и девушки (29 человек) в возрасте от 18 до 22 лет, 
учащиеся томских вузов. Все обследуемые дали информированное согласие 
на 
участие 
в 
настоящем 
исследовании. 
В 
ходе 
предварительного 

обследования с помощью тестов Г. Айзенка исследовали вербальный и 
невербальный интеллект, а также уровни экстраверсии и нейротизма. С 
помощью набора стандартных тестов исследовали особенности
латеральной 

организации мозга с определением ведущей руки и речевого полушария. В 
ходе исследований испытуемым предлагали воспроизводить и отмеривать 
короткие интервалы времени  длительностью 200 и 800 мс при наличии и в 
отсутствии обратной связи о результатах деятельности. До и в процессе 
восприятия времени регистрировали ЭЭГ в лобных, центральных, теменных, 
височных и затылочных отведениях по системе «10-20 %». При изучении 
фазовых взаимодействий между ритмами ЭЭГ использовали вейвлетный 
биспектральный анализ и подсчитывали функцию бикогерентности [1]. При 
анализе 
корреляционных 
связей 
между 
исследуемыми 
показателями 

рассчитывали ранговый коэффициент корреляции Спирмена. Для оценки 
влияния 
исследуемых 
факторов 
(«пол», 
«этап 
деятельности», 
«вид  

деятельности») на фазовые взаимодействия использовали многофакторный 
дисперсионный анализ. 

Результаты исследований.
Бикогерентный анализ позволил обнаружить и в фоне и при восприятии 

времени тесные внутрии межполушарные фазовые связи между ритмами 

ЭЭГ. Оказалось,  что чаще всего (примерно в 60-70% случаев) фазовые 
связи наблюдаются между гамма-ритмом и  низкочастотными составляющими 
ЭЭГ (0.5-30 Гц), а также между разными частотами гамма-ритма. Значения 
функции бикогерентности на указанных частотах достигают 0.8 и
более. 

Дисперсионный анализ показал, что на внутри– и межполушарные  фазовые 
связи  статистически значимое влияние оказывают факторы «пол», «вид» и 
«этап деятельности».   Наряду с этим проведенные исследования позволили 
обнаружить наличие статистически значимых корреляций уровня внутри- и 
межполушарных 
 
фазовых 
связей 
с 
показателями 
вербального 
и 

невербального интеллекта, экстраверсии и нейротизма, особенностями 
латеральной организации мозга и точностью восприятия времени. Величина 
найденных коэффициентов корреляции Спирмена по абсолютной величине 

Таким образом, проведенные исследования показали, что между 

высокои низкочастотными ритмами ЭЭГ существуют тесные внутрии 

межполушарные фазовые связи. Характер этих связей зависит от вида, 
этапа выполняемой деятельности и индивидуальных особенностей человека.  
Особую роль в формировании  указанных фазовых связей, по-видимому, 
играет гамма-ритм, так как чаще всего эти связи наблюдаются между 

гамма-ритмом и другими
ритмами ЭЭГ, а также между разными частотами 

гамма-ритма. Возможно, это связано с тем, что  гамма-ритм обеспечивает 
повышение 
эффективности 
синаптических 
входов 
[2] 
и 
тем 
самым 

способствует формированию изучаемых фазовых связей и функциональному 
объединению нейронов. 

Литература
1. Короновский А.А., Храмов А.Е. Непрерывный вейвлетный анализ и 

его приложения. М.,  2003.

2. Соколов Е.Н. // Журн. высш. нервн. деят. 1996. Т. 46, № 2. С. 

229-240.

3. Freeman W. J. // J. physiol. (France). 2000. Vol. 94, № 5/6. P. 

303-322.

PHASE INTERACTIONS BETWEEN EEG RHYTHMS DURING PERCEPTION 

OF TIME

Y.V. Bushov, M.V. Svetlik

Tomsk State University, E.V. Galazhinsky

bushov1945@mail.ru

Phase interactions between EEG rhythms of high and low frequency 

during perception of short time intervals were studied. It was 
established that close phase interactions are most commonly observed 
between gamma activity and EEG rhythms of low frequency (0.5-30 Hz), 
and also between different frequencies of gamma activity.  

Key words: perception of time, phase interactions, EEG rhythms.
A topical task in systemic psychophysiology is the study of 

mechanisms of the functional unification of neurons during cognitive 
activity. Pioneering studies of N.M. Livanov and his successors 
demonstrated 
the 
important 
role 
played 
by 
spatial 
frequency 

synchronization of electrical activity of the brain in mechanisms of 
intracerebral integration. At the same time in recent years a point of 
view has become more and more popular among researchers according to 
which a special role in functional unification of neurons is assigned 
to nonlinear and phase interactions between electrical potentials of 
brain [3]. Along with this, the role of these interactions in cognitive 
processes and in systemic activity of the brain has been studied 
insufficiently. The aim of this study was to investigate the role of 
phase interactions between EEG rhythms during perception of time.
Methods.
Volunteers, 
students 
at 
different 
Tomsk 
universities, 

generally healthy young males (27 people) and females (29 people) aged 
18-22, took part in this study. All the particiapnts gave informed 
consent to participate in this research. During the preliminary 
examination with H. Eysenck tests verbal and nonverbal intelligence and 
levels of extroversion and neuroticism were investigated. Peculiarities 
of lateral brain organization with the definition of dominant hand and 
speech hemisphere were investigated using a set of standard tests. 
During the studies it was suggested that the testees reproduce and 
measure short time intervals, 200 and 800 ms long, with and without 

feedback about the results of activity. EGG was registered in metopic, 
central, parietal, temporal and occipital leads according to the 
principle “10-20 %” before and during perception of time. Bispectral 
wavelet analysis was used and bicoherence function [1] was calculated 
while studying phase interactions between EEG rhythms. The rank 
Spearman correlation coefficient was calculated while analyzing 
correlations between the investigated figures. In order to evaluate the 
influence of the investigated factors (“gender”, “stage of activity” 
and “kind of activity”) on phase interactions multivariate dispersion 
analysis was employed. 
Results. Bicoherent analysis enabled us to discover close inner and 
interhemispheric phase interactions between EEG rhythms both in the 
background and while perceiving time. It appeared that phase 
interactions are most commonly (in approximately 60-70% of cases) 
observed between gamma wave and low-frequency EEG components (0.5-30 
Hz), and also between different frequencies of gamma activity. The 
values of the bicoherent function at these frequencies reach 0.8 and 
more. Dispersion analysis showed that the factors (“gender”, “stage of 
activity” and “kind of activity” have a statistically significant 
effect on inner and interhemispheric phase interactions. At the same 
time the conducted studies enabled us to discover the presence of 
statistically significant correlations of the level of inner and 
interhemispheric phase interactions with the figures of verbal and 
nonverbal intelligence, extroversion and neuroticism, peculiarities of 
lateral brain organization and accuracy of time perception. The figure 
of the found Spearman correlation coefficients in absolute value varied 

Thus, the conducted studies showed that there are close inner and 

interhemispheric phase interactions between EEG rhythms of high and low 
frequency. The nature of these interactions depends on the kind and 
stage of activity and personality traits.  A special role in the 
formation of the mentioned phase interactions is apparently played by 
the gamma wave, as these interactions are most commonly observed 
between gamma wave and other EEG rhythms, and also between different 
frequencies of gamma activity. This is probably connected with the fact 
that the gamma wave provides the increase in synaptic inputs efficiency 
[2] and hence promotes formation of the studied phase interactions and 
functional unification of neurons. 
References.

1. Koronovskiy A.A., Khramov A.E. Nepreryvnyy veyvletnyy analiz i 

yego prilozheniya. M.,  2003. 

2. Sokolov E.N. // Zhurn. vyssh. nervn. deyat. 1996. Vol. 46, No. 

2. P. 229-240.

3. Freeman W. J. // J. physiol. (France). 2000. Vol. 94, No. 5/6. 

P. 303-322.

DOI:10.12737/12310