ssmuБюллетень сибирской медициныBulletin of Siberian Medicine1682-03631819-3684Siberian State Medical University, the Ministry of Healthcare of the Russian Federation10.20538/1682-0363-2010-2-145-152ssmu-1583Research ArticleПРИБЛИЖЕНИЕ К БИОУПРАВЛЕНИЮAPPROACH TO THE BIOFEEDBACKИзучение пространственно-временной структуры электроэнцефалографической активности для объективизации оценки индивидуальных особенностей цикла сон — бодрствованиеAnalysis of spatio-temporal structure of EEG-activity to form an objective assessment of the individual characteristics of the sleep-wake behaviorПутиловА. А.PutilovA. A.

Путилов Аркадий Александрович, д-р биол. наук, ведущий научный сотрудник лаборатории математического моделирования биомедицинских систем 

тел. (383) 335-97-56

putilov@ngs.ruДонскаяО. Г.DonskayaO. G.

научный сотрудник лаборатории математического моделирования биомедицинских систем

ВерёвкинЕ. Г.VeryovkinYe. G.

канд. биол. наук, руководитель лаборатории математического моделирования биомедицинских систем

ПутиловД. А.PutilovD. A.

аспирант лаборатории математического моделирования биомедицинских систем

НИИ молекулярной биологии и биофизики СО РАМНRussian Federation20102804201092145152Copyright © Путилов А.А., Донская О.Г., Верёвкин Е.Г., Путилов Д.А., 20102010Путилов А.А., Донская О.Г., Верёвкин Е.Г., Путилов Д.А.Putilov A.A., Donskaya O.G., Veryovkin Y.G., Putilov D.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://bulletin.ssmu.ru/jour/article/view/1583

Описана структура индивидуальной изменчивости электроэнцефалограммы (ЭЭГ) в процессе круглосуточного бодрствования 126 человек. Выявлены ее количественные связи с хронотипом (утренняя и вечерняя сонливость), сомнотипом (возможность уснуть в любое время) и трототипом (возможность бодрствовать в любое время суток). Обнаружено, что индивидуальные различия в чувствительности уровня бодрствования к лишению сна могут быть количественно предсказаны по структурным особенностям ЭЭГ как во время обычного дневного бодрствования, так и при депривации сна в ночные часы.

The structure of individual variation in waking EEG was elaborated in 130 sleep deprived subjects. Its quantitative relationship with chronotype (morning and evening lateness), somnotype (daytime and anytime sleepability) and trototype (daytime and anytime wakeability) was described. The findings indicate that individual vulnerability of wakeability to sleep loss can serve as a quantitative predictor using the structures of waking EEG at daytime and during sleep deprivation.

регуляция цикла сон — бодрствованиелишение сназакономерности индивидуальной изменчивостихронотипсомнотиптрототипэлектроэнцефалография бодрствованияальфа-активностьтета-активностьregulation of the sleep-wake cyclesleep deprivationregularities of individual variabilitychronotypesomnotypetrototypewaking EEGalpha activitytheta activityИсследования выполнены при поддержке Российского гуманитарного научного фонда, грант № 06-06- 00375а, и Российского фонда фундаментальных исследований, гранты № 07-06-00263а и 10-06-00114.ReferencesПутилов А.А. Опросник для оценки индивидуальных особенностей цикла сон — бодрствование // Бюл. АМН СССР. 1990. № 1. С. 22—25.Путилов А.А. Опросник для оценки индивидуальных особенностей цикла сон — бодрствование // Бюл. АМН СССР. 1990. № 1. С. 22—25.Aeschbach D., Matthews J.R., Postolache T.T. et al. Two circadian rhythms in the human electroencephalogram during wakefulness // Am. J. Physiol. 1999. № 277. Р. 1771—1779.Aeschbach D., Matthews J.R., Postolache T.T. et al. Two circadian rhythms in the human electroencephalogram during wakefulness // Am. J. Physiol. 1999. № 277. Р. 1771—1779.Borbély A.A., Achermann P. Sleep homeostasis and models of sleep regulation // Principles and Practice of Sleep Medicine / M.H. Kryger, T. Roth, W.C. Dement (Eds.). Philadelphia: Elsevier/Saunders. 2005. Р. 405—417.Borbély A.A., Achermann P. Sleep homeostasis and models of sleep regulation // Principles and Practice of Sleep Medicine / M.H. Kryger, T. Roth, W.C. Dement (Eds.). Philadelphia: Elsevier/Saunders. 2005. Р. 405—417.Borbély A.A., Baumann F., Brandeis D. et al. Electroencephalogr // Clin. Neurophysiol. 1981. № 51. Р. 483—493.Borbély A.A., Baumann F., Brandeis D. et al. Electroencephalogr // Clin. Neurophysiol. 1981. № 51. Р. 483—493.Cajochen C., Dijk D.J. Electroencephalographic activity during wakefulness, rapid eye movement, and non-rapid- eye movement sleep in humans: comparison of their circadian and homeostatic modulation // Sleep and Biol. Rhythms. 2003. № 2. Р. 85—95.Cajochen C., Dijk D.J. Electroencephalographic activity during wakefulness, rapid eye movement, and non-rapid- eye movement sleep in humans: comparison of their circadian and homeostatic modulation // Sleep and Biol. Rhythms. 2003. № 2. Р. 85—95.Cajochen C., Foy R., Dijk D.J. Frontal predominance of a relative increase in sleep delta and theta EEG activity after sleep loss in humans // Sleep Res. Online. 1999. № 2 (3). Р. 65—69.Cajochen C., Foy R., Dijk D.J. Frontal predominance of a relative increase in sleep delta and theta EEG activity after sleep loss in humans // Sleep Res. Online. 1999. № 2 (3). Р. 65—69.Finelli L.A., Baumann H., Borbely A.A., Achermann P. Dual electroencephalogram markers of human sleep homeostasis: correlation between theta activity in waking and slow-wave activity in sleep // Neuroscience. 2000. № 101. Р. 523—529.Finelli L.A., Baumann H., Borbely A.A., Achermann P. Dual electroencephalogram markers of human sleep homeostasis: correlation between theta activity in waking and slow-wave activity in sleep // Neuroscience. 2000. № 101. Р. 523—529.Gillberg M., Kecklund G., Akerstedt T. Relation between performance and subjective ratings of sleepiness during a night awake // Sleep. 1994. № 17. Р. 236—241.Gillberg M., Kecklund G., Akerstedt T. Relation between performance and subjective ratings of sleepiness during a night awake // Sleep. 1994. № 17. Р. 236—241.Horne J.A. Human sleep, sleep loss and behavior. Implications for the prefrontal cortex and psychiatric disorder // Br. J. Psychiatry. 1993. № 1632. Р. 413—419.Horne J.A. Human sleep, sleep loss and behavior. Implications for the prefrontal cortex and psychiatric disorder // Br. J. Psychiatry. 1993. № 1632. Р. 413—419.Lavie P., Zvuluni A. The 24-hour sleep propensity function: experimental bases for somnotypology // Psychophysiol. 1992. № 29. Р. 566—575.Lavie P., Zvuluni A. The 24-hour sleep propensity function: experimental bases for somnotypology // Psychophysiol. 1992. № 29. Р. 566—575.Münch M., Knoblauch V., Blatter K. et al. The frontal predominance in human EEG delta activity after sleep loss decreases with age // Eur. J. Neurosci. 2004. № 20. Р. 1402—1410.Münch M., Knoblauch V., Blatter K. et al. The frontal predominance in human EEG delta activity after sleep loss decreases with age // Eur. J. Neurosci. 2004. № 20. Р. 1402—1410.Putilov A. A. Association of morning and evening lateness with self-scored health: Late to bed and early to rise makes a man healthy in his own eyes // Biol. Rhythm Res. 2008. № 39(4). Р. 321—333.Putilov A. A. Association of morning and evening lateness with self-scored health: Late to bed and early to rise makes a man healthy in his own eyes // Biol. Rhythm Res. 2008. № 39(4). Р. 321—333.Putilov A.A., Verevkin E.G., Ivanova E., Donskaya O.G., Putilov D.A. Gender differences in morning and evening lateness // Biol. Rhythm Res. 2008. № 39 (4). Р. 335—348.Putilov A.A., Verevkin E.G., Ivanova E., Donskaya O.G., Putilov D.A. Gender differences in morning and evening lateness // Biol. Rhythm Res. 2008. № 39 (4). Р. 335—348.Putilov A.A. Introduction of the tetra-circumplex criterion for comparison of the actual and theoretical structures of the sleep-wake adaptability // Biol. Rhythm Res. 2007. № 38. Р. 65—84. 15.Putilov D.A., Verevkin E.G., Donskaya O.G., Putilov A.A. Segmental structure of alpha waves in sleep-deprived subjects // Somnologie. 2007. № 11 (3). Р. 202—210.Putilov A.A. Introduction of the tetra-circumplex criterion for comparison of the actual and theoretical structures of the sleep-wake adaptability // Biol. Rhythm Res. 2007. № 38. Р. 65—84. 15.Putilov D.A., Verevkin E.G., Donskaya O.G., Putilov A.A. Segmental structure of alpha waves in sleep-deprived subjects // Somnologie. 2007. № 11 (3). Р. 202—210.Van Dongen H.P.A., Dinges D.F. Modeling the effects of sleep debt: On the relevance of inter-individual differences // SRS Bulletin. 2001. № 7 (3). Р. 69—72.Van Dongen H.P.A., Dinges D.F. Modeling the effects of sleep debt: On the relevance of inter-individual differences // SRS Bulletin. 2001. № 7 (3). Р. 69—72.Van Dongen H.P.A., Vitellaro K.M., Dinges D.F. Individual differences in adult human sleep and wakefulness: Leitmotif for a research agenda // Sleep. 2005. 28(4). Р. 479—496.Van Dongen H.P.A., Vitellaro K.M., Dinges D.F. Individual differences in adult human sleep and wakefulness: Leitmotif for a research agenda // Sleep. 2005. 28(4). Р. 479—496.Verevkin E., Putilov D., Donskaya O., Putilov A. A new SWPAQ’s scale predicts the effects of sleep deprivation on segmental structure of alpha waves // Biol. Rhythm Res. 2008. № 39 (1). Р. 21—37.Verevkin E., Putilov D., Donskaya O., Putilov A. A new SWPAQ’s scale predicts the effects of sleep deprivation on segmental structure of alpha waves // Biol. Rhythm Res. 2008. № 39 (1). Р. 21—37.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.