Parameters of the P300 auditory evoked potential and autonomic heart rate regulation in adolescents residing in different climatic and geographical conditions of Russia

封面

如何引用文章

全文:

详细

BACKGROUND: The physiological functions and body development take place as the body adapts to the environment. For schoolchildren aged 16-17, their primary focus is on studying, which involves processing and retaining a significant volume of diverse information. The P300 auditory evoked potential reflects the neurophysiological aspects of cognitive functions such as attention and memory. This assessment is particularly relevant when considering the autonomic heart rate regulation in young individuals residing in the northern and southern regions of Russia.

AIM: The objective of this study was to assess the auditory evoked potential components, namely P300 and N2, along with heart rate variability parameters in a group of healthy young Russian adolescents living in different climatic and geographical conditions.

MATERIAL AND METHODS: The study sample consisted of 156 individuals aged 16–17 years permanently residing in Arkhangelsk, Nadym and Simferopol. The assessment of the autonomic nervous system was carried out according to the parameters of heart rate variability on the agro-industrial complex “Varikard”. Registration of P300 and N2 components was carried out on the Neuron-Spectrum-4/VPM electroencephalograph (Neurosoft, Russia), using the oddball paradigm.

RESULTS: The predominance of sympathetic nervous system activity in the regulation of heart rate and the lengthening of the N2 latency was revealed in adolescents in Nadym. In residents of Arkhangelsk and Simferopol, there were no differences in the parameters of heart rate variability and components of the auditory evoked potential of P300. Interhemispheric asymmetry of N2 latency was observed in young people of Arkhangelsk, where the time was shorter in the central (C4, p=0.04) and right anterior temporal (F8, p=0.01) sections.

CONCLUSIONS: The imbalance in the autonomic nervous system towards the predominance of sympathetic influences in the heart rate regulation is reflected in slower recognition and differentiation of the sound signal.

作者简介

Elena Krivonogova

N.P. Laverov Federal Center for Integrated Arctic Research

编辑信件的主要联系方式.
Email: elena200280@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2323-5246
SPIN 代码: 9022-9696

Cand. Sci. (Biol.), senior researcher

俄罗斯联邦, Arkhangelsk

Olga Krivonogova

N.P. Laverov Federal Center for Integrated Arctic Research

Email: ja.olga1@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-7267-8836
SPIN 代码: 1086-3008

Cand. Sci. (Biol.), researcher

俄罗斯联邦, Arkhangelsk

Lilia Poskotinova

N.P. Laverov Federal Center for Integrated Arctic Research

Email: liliya200572@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7537-0837
SPIN 代码: 3148-6180

Dr. Sci. (Biol.), Cand. Sci. (Med.), associate professor, chief researcher

俄罗斯联邦, Arkhangelsk

参考

  1. Bezrukikh MM, Machinskaya RI, Farber DA. Structural and functional organization of a developing brain and formation of cognitive functions in child ontogeny. Human Physiology. 2009;35(6):658–671. doi: 10.1134/S0362119709060024
  2. Rozhkov VP, Trifonov MI, Soroko SI. CNS development in children and adolescents of the Russian Federation northern region and its reflection in the dynamics of integral EEG parameters. Žurnal vysšej nervnoj deâtelʹnosti im. I.P. Pavlova. 2021;71(4):529–546. (In Russ). doi: 10.31857/S0044467721040067.
  3. Semikin VV, Popova TL, Kochkin RA, Mezhina OY. The Experimental Study of the Possibility to Optimize Psychophysiological State of a Person in Arctic Conditions. The Bulletin of Irkutsk State University. Series Psychology. 2022;42:76–93. doi: 10.26516/2304-1226.2022.42.76
  4. Simonova NN, Tunkina MA, Korneeva YA, Trofimova AA. Adaptability as a predictor to the change of functional states in participants of a marine scientific expedition to the Arctic. Natsional’nyy psikhologicheskiy zhurnal (National psychological journal). 2022;(4):65–79. (In Russ). doi: 10.11621/npj.2022.0407
  5. Steiner L, Federspiel A, Slavova N, et al. Functional topography of the thalamo-cortical system during development and its relation to cognition. NeuroImage. 2020;223:117361. doi: 10.1016/j.neuroimage.2020.117361
  6. Gnezditskiy VV, Korepina OS, Chatskaya AV, Klochkova OI. Memory, cognition and the endogenous evoked potentials of the brain: the estimation of the disturbance of cognitive functions and capacity of working memory without the psychological testing. Uspehi fiziologičeskih nauk. 2017;48(1):3–23. (In Russ).
  7. Solonin YuG. Studies on Latitude Physiology (Review). Žurnal mediko-biologičeskih issledovanij. 2019;7(2):228–239. (In Russ). doi: 10.17238/issn2542-1298.2019.7.2.228
  8. Zvyagina NV, Morozova LV. Vozrastnye osobennosti umstvennoj rabotosposobnosti i vnimaniya u detej i podrostkov goroda Arhangel’ska. Novyye issledovaniya. 2011;1(26): 66–76. (In Russ).
  9. Kaufmann T, Vögele C, Sütterlin S, et al. Effects of resting heart rate variability on performance in the P300 brain-computer interface. International Journal of Psychophysiology. 2012;83(3):336–341. doi: 10.1016/j.ijpsycho.2011.11.018
  10. Forte G, Favieri F, Casagrande M. Heart Rate Variability and Cognitive Function: A Systematic Review. Frontiers in Neuroscience. 2019;13:710. doi: 10.3389/fnins.2019.00710
  11. Léonard A, Clément S, Kuo C-D, Manto M. Changes in Heart Rate Variability During Heartfulness Meditation: A Power Spectral Analysis Including the Residual Spectrum. Frontiers in Cardiovascular Medicine. 2019;6:62. doi: 10.3389/fcvm.2019.00062
  12. Shaffer F, Ginsberg JP. An Overview of Heart Rate Variability Metrics and Norms. Frontiers in Public Health. 2017;5:258. doi: 10.3389/fpubh.2017.00258
  13. Agadzhanyan NA, Konovalova GM, Ozheva RSh. Etnos, zdorov’e i problemy adaptatsii. Novyye tekhnologii. 2010;(3):93–97. (In Russ).
  14. Grjibovski AM, Gorbatova MA, Narkevich AN, Vinogradov KA. Required sample size for comparing proportions in two independent samples. Marine medicine. 2020;6(2):106–113. doi: 10.22328/2413-5747-2020-6-2-106-113
  15. Baevsky RM, Kirillov OI, Klyatskin SZ. Matematicheskij analiz izmenenij serdechnogo ritma pri stresse. Moscow: Nauka; 1984. 222 p. (In Russ).
  16. Boyko IM, Mosyagin IG. Psihofiziologicheskaya bezopasnost’ poletov na Evropejskom Severe Rossii. Arkhangelsk: Izdatel’stvo SGMU; 2011. 202 p. (In Russ).
  17. Chesnokova VN, Mosyagin IG. Sezonnaya dinamika parametrov kardiorespiratornoi sistemy u yunoshei, prozhivayushchikh na Evropeiskom Severe Rossii. Ekologiya cheloveka (Human Ecology). 2009;(8):7–11. (In Russ).
  18. Zabolotnik SI. Rajonirovanie territorii strany po surovosti klimaticheskih uslovij. Upravlenie megapolisom. 2008;(6):104–111. (In Russ).
  19. Solonin IG, Markov AL, Bojko ER, et al. Comparison of the results of satellite studies in participants of the MARS-500 experiment in Syktyvkar and Almaty. Human Physiology. 2015;41(3):311–317. doi: 10.7868/S0131164615030169
  20. Khasnulin VI, Khasnulina AV. Stress in the North. Mechanisms of resistance to psychoemotional stress Northe. Saarbrücken: LAP LAMBERT; 2013. 137 p.
  21. Quadt L, Critchley H, Nagai Y. Cognition, emotion, and the central autonomic network. Autonomic Neuroscience. 2022;238:102948. doi: 10.1016/j.autneu.2022.102948
  22. Guo CC, Sturm VE, Zhou J, et al. Dominant hemisphere lateralization of cortical parasympathetic control as revealed by frontotemporal dementia. Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA. 2016;113(17):E2430–E2439. doi: 10.1073/pnas.1509184113

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig. 1. N2 latency of auditory evoked potential P300 in young people in Arkhangelsk: *p <0.05; **p <0.01 — comparison of the right-left hemispheres of the brain.

下载 (70KB)
索引源数据

版权所有 © Eco-Vector, 2023

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0国际许可协议的许可。
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».