Ответы симпатической и парасимпатической нервных систем на когнитивную нагрузку как биомаркеры ментальных состоянийSympathetic and Parasympathetic Nervous System Responses to Cognitive Load as Biomarkers of Mental States

Настоящее исследование направлено на изучение адаптивных реакций вегетативной нервной системы у людей с различными ментальными состояниями. В рамках четырёх экспериментов исследовались реакции симпатической и парасимпатической нервных систем на возрастание когнитивной нагрузки и ложную обратную связь, а также анализировались биомаркеры слюны до и после выполнения задания. В работе использовались методы айтрекинга, электрокардиографии, фотоплетизмографии, кожно-гальванической реакции, анализа дыхания и биомаркеров слюны. Для кластеризации и анализа данных применялись методы машинного обучения без учителя.Основные результаты показали, что симпатическая и парасимпатическая нервные системы демонстрируют нелинейные реакции на когнитивный стресс различных типов. Были выявлены кардиомаркеры, связанные с уровнями тревожности, депрессии и панических атак. Также обнаружены различные типы ответов вегетативной нервной системы, включая паттерны реакций зрачков, глазодвигательных показателей, кардиопараметров, а также когнитивных параметров, таких как время реакции, самооценка и количество правильных ответов. Эти результаты дополняют существующие знания и предоставляют новые данные, важные для понимания работы вегетативной нервной системы.Кроме того, анализ биомаркеров слюны показал, что уровень магния у участников с тревожными состояниями был изначально повышен, но снижался под воздействием стресса, что подтверждает роль магния в физиологических реакциях на стресс и тревогу.Таким образом, данное исследование развивает понимание реакции вегетативной нервной системы на когнитивную нагрузку, открывает новые перспективы для ранней диагностики и мониторинга динамики ментальных состояний, а также способствует разработке алгоритмов и улучшению методов персонализированной диагностики.