Psychophysiological models of executive functions during typing on a computer

Abstract

Печать является многоуровневым процессом, в котором задействованы когнитивные, исполнительные и моторные функции. В связи с ее иерархической организацией, появляется возможность изучения психофизиологических особенностей высших психических функций в естественной среде путем анализа автоматизированной моторной деятельности, такой как печать. Целью данной работы является выявление психофизиологических коррелятов исполнительных функций через печать на компьютере. В данном исследовании представлено два ЭЭГ эксперимента, направленных на копирование и формулирование предложений. Уровень развития исполнительных функций измерялся с помощью методик UNIT и BRIEF-2 Выборка составляла 49 человек (M(SD)=18.64(0.74)), предварительно подтвердивших автоматизированность навыка печати. По результатам исследования, в гамма ритме при копировании предложений было построены две регрессионные модели, которые могут отражать процессы припоминания и извлечения информации из рабочей памяти. Также было обнаружено, что чем выше уровень развития исполнительных функций (торможения, переключения и рабочей памяти), тем выше мощность бета ритмов в префронтальных и фронтальных областях. При этом, если в задачу по формулированию предложений добавлялась дополнительная нагрузка в виде припоминания, то наблюдалась прямо пропорциональная зависимость между уровнем развития исполнительных функций и активацией бета ритма. Резюмируя, можно говорить о значительном вкладе исполнительных функций в процессы печати, и возможностях их потенциального развития, путем автоматизации данного навыка.

Typing is a multi-level hierarchical process involving cognitive, executive and motor functions. It is possible to investigate the psychophysiological indicators of mental processes in the natural environment by analyzing automated motor activity, such as typing. The aim of this work is to identify psychophysiological correlates of executive functions during computer typing. This study presents two EEG experiments aimed at copying and formulating sentences. UNIT and BRIEF-2 were used to measure the development of executive functions. The sample consisted of 49 people (M(SD)=18.64(0.74)), who previously confirmed the automation of the typing skill. According to the results, two GLMR models were built in the gamma rhythm during copying sentences, which could have reflected the remembering and extracting information from working memory. It was also found that the higher the level of executive functions (Inhibition, Switching and Working Memory), the higher the power of beta rhythms in the prefrontal and frontal areas. At the same time, if an additional remembering task was added to the formulating sentences, a directly proportional relationship between the level of executive functions and the activation of beta rhythm was observed. Summarizing, the significant contribution of executive functions to the typing processes could occurred in their potential development by automating this skill.