Stability of analytic-Holistic Cognitive Style under Simulated Normobaric Hypoxia

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The experimental study is dedicated to testing the hypothesis of the stability of cognitive style indicators, namely “analytic” and “holistic”, under conditions of moderate exogenous normobaric hypoxia, which serves as a model of biological stress. The study involved 32 individuals (22 women and 10 men) aged 18 to 30 years without chronic diseases. Participants completed the Analytic-Holistic (AH) questionnaire under normoxic and hypoxic conditions. The hypoxic phase was considered correctly completed if the questionnaire was filled out while blood saturation was in the range of 80–90% (on average 83–84%) during the administration of a gas mixture with a reduced oxygen concentration (FiO2 = 0.11). Levels of trait (TA) and state anxiety (SA) were evaluated, along with cardiodynamic parameters before and after simulating a 10-minute period of breathing either normoxic or hypoxic gas mixtures (ReOxy device, AI Media S.A., Luxembourg). The interval between the normoxic and hypoxic phases averaged 30 days. Formation of the analyst and holist groups was performed retrospectively by dividing the sample according to the median distribution of the overall AH questionnaire scores obtained during the normoxic phase. Overall AH scores did not change when tested under hypoxic conditions relative to normoxic conditions. However, among the holists, there was a significant decrease in scores on the “focus of attention” subscale and a more pronounced increase in scores on the “causal attribution” subscale compared to analysts, reflecting some reduction in conscious attentional focus and an expansion of the subjective interpretation of individual events. A decrease in SA was noted in all groups of subjects in the post-hypoxic period without substantial dynamics in cardiommodynamic parameters. The analytic-holistic cognitive style is a fundamental characteristic of an individual and remains stable under conditions of moderate hypoxic stress. The changes observed in certain subscales among the holists are determined by the negative effect of hypoxia on the executive functions of the brain, and for clarification require further application of functional neuroimaging methods. The positive post-hypoxic dynamics of SA levels in both analysts and holists may be associated with the development of hormesis – a mechanism of adaptation caused by a post-stressor increase in parasympathetic nervous system tone, improved psychoemotional state, and mood.

About the authors

A. A Venerin

I.M. Sechenov First Moscow State Medical University, Ministry of Health of the Russian Federation (Sechenov University)

Email: venerin.andrey@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-8960-5772
postgraduate student of the Department of Normal Physiology Moscow, Russian Federation

D. V Nikonov

Sechenov University

Email: nikonov.nks@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0009-5764-0360
student Moscow, Russian Federation

O. S Glazachev

Sechenov University

Email: glazachev_o_s@staff.sechenov.ru
ORCID iD: 0000-0001-9960-6608
Doctor of Medical Sciences, Prof. of the Department of Normal Physiology Moscow, Russian Federation

References

  1. Холодная М.А. Когнитивные стили: о природе индивидуального ума. СПб.: Питер, 2004. 384 с.
  2. Знаков В.В. Аналитичность и холистичность во взглядах А.В. Брушлинского и О.К. Тихомирова // Вопр. психол. 2013. № 4. С. 135.
  3. Nisbett R.E., Peng K., Choi I., Norenzayan A. Culture and systems of thought: Holistic versus analytic cognition // Psychol. Rev. 2001. V. 108. № 2. P. 291.
  4. Choi I., Koo M., Choi J. Individual differences in analytic versus holistic thinking // Pers. Soc. Psychol. Bull. 2007. V. 33. № 5. P. 691.
  5. Апанович В.В., Знаков В.В., Александров Ю.Н. Апробация шкалы аналитичности–холистичности на российской выборке // Психологический журнал. 2017. Т. 38. № 5. С. 80.
  6. Beekman T.L., Seo H.S. Analytic versus holistic: Cognitive styles can influence consumer response and behavior toward foods // J. Sens. Stud. 2022. V. 37. № 2. P. 12723.
  7. Yang T.C., Chen S.Y. Investigating students’ online learning behavior with a learning analytic approach: Field dependence/independence vs. holism/serialism // Interact. Learn. Environ. 2020. V. 31. № 2. P. 1041.
  8. Ханин Ю.Л. Краткое руководство к применению шкалы реактивной и личностной тревожности Ч.Д. Спилбергера. Л.: ЛНИИФК, 1976. 130 с.
  9. Джебраилова Т.Д., Коробейникова И.И., Каратыгин Н.А. Динамика спектральных характеристик ЭЭГ у лиц с разной личностной тревожностью при когнитивной деятельности // Физиология человека. 2021. Т. 47. № 1. С. 20.
  10. Wang R.S., Oldham W.M., Loscalzo J. Network-based association of hypoxia-responsive genes with cardiovascular diseases // New J. Phys. 2014. V. 16. № 10. P. 105014.
  11. Jha N.K., Jha S.K., Sharma R. et al. Hypoxia-induced signaling activation in neurodegenerative diseases: Targets for new therapeutic strategies // J. Alzheimers Dis. 2018. V. 62. № 1. P. 15.
  12. Pialoux V., Mounier R. Hypoxia-induced oxidative stress in health disorders // Oxid. Med. Cell. Longev. 2012. V. 2012. P. 940121.
  13. Burtscher J., Niedermeier M., Hüfner K. et al. The interplay of hypoxic and mental stress: Implications for anxiety and depressive disorders // Neurosci. Biobehav. Rev. 2022. V. 138. P. 104718.
  14. Burtscher J., Mallet R.T., Burtscher M., Millet G.P. Hypoxia and brain aging: Neurodegeneration or neuroprotection? // Ageing Res. Rev. 2021. V. 68. P. 101343.
  15. Rybnikova E., Nalivaeva N. Glucocorticoid-dependent mechanisms of brain tolerance to hypoxia // Int. J. Mol. Sci. 2021. V. 22. № 15. P. 7982.
  16. Михалищина А.С., Загайный Э.Д., Васина Я.В., Глазачев О.С. Влияние однократной интервальной гипоксической стимуляции на когнитивные функции здоровых добровольцев // Вестник психофизиологии. 2023. № 4. С. 86.
  17. Bustamante S.A., Delgado Teran M., Clemente Suarez V.J. Psychophysiological response of different aircrew in normobaric hypoxia training // Ergonomics. 2019. V. 62. № 2. P. 277.
  18. Мезенцева Л.В., Дудник Е.Н., Никенина Е.В. Влияние гипоксии на устойчивость показателей микроциркуляции височных областей головы человека // Физиология человека. 2022. Т. 48. № 1. С. 115.
  19. Guicciardi M., Pazzona R., Manca A. et al. Executive functions and mood states in athletes performing exercise under hypoxia // Front. Psychol. 2022. V. 13. P. 906336.
  20. Lefferts W., Babcock M.C., Tiss M.J. et al. Effect of hypoxia on cerebrovascular and cognitive function during moderate intensity exercise // Physiol. Behav. 2016. V. 165. P. 108.
  21. Венерин А.А., Глазачев О.С. Системная дедифференциация индивидуального опыта у аналитичных и холистичных субъектов в условиях гипоксии // Вестник психофизиологии. 2023. № 4. С. 21.
  22. Александров Ю.Н. Научение и память: традиционный и системный подходы // Ж. высш. нервн. деят. И.П. Павлова. 2005. Т. 55. № 6. С. 842.
  23. Швырков В.Б. Введение в объективную психологию: нейрональные основы психики. М.: Институт психологии РАН, 1995. С. 162.
  24. Швырков В.Б. Изучение активности нейронов как метод психофизиологического исследования поведения / Нейроны в поведении: системные аспекты. М.: Наука, 1986. С. 3.
  25. Александров Ю.И. Системная комплементарность культуроспецифичных типов познания / Петербургский семинар по когнитивным исследованиям: доклады и стенограммы // Под ред. Черниговской Т.В., Петровой Т.Е. СПб.: Изд-во Санкт-Петербургского университета, 2022. Т. 1: 2012–2015 гг. С. 175.
  26. Баевский Р.М., Берсенев Е.Ю., Орлов О.И. Проблема оценки адаптационных возможностей человека в авиакосмической физиологии // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 2012. Т. 98. № 1. С. 95.
  27. Post T.E., Heijn L.G., Jordan J. Sensitivity of cognitive function tests to acute hypoxia in healthy subjects: A systematic literature review // Front. Physiol. 2023. V. 14. P. 1244279.
  28. Burtscher J., Hüfner K., Kopp M. High altitude adaptation, common high-altitude disorders and the effects of high altitude on mental health: A narrative review // Sports Psychiatry. 2024. V. 3. № 4. P. 197.
  29. Behrendt T., Bielitzki R., Behrens M. et al. Effects of intermittent hypoxia-hyperoxia on performance- and health-related outcomes in humans: A systematic review // Sports Med. Open. 2022. V. 8. № 1. P. 70.
  30. Сухино-Хоменко Е.А., Апанович В.В., Горкин А.Г. и др. Устойчивость показателей аналитической и холистической ментальности при остром введении этанола // Психологический журнал. 2023. Т. 44. № 6. С. 37.
  31. Безденежных Б.Н., Александров Ю.И. Влияние острого введения алкоголя на личностные свойства и системную организацию поведения в реальной и виртуальной средах / Нейродегенеративные заболевания: от генома до целостного организма // Под ред. Угрюмова М.В. М.: «Научный мир», 2014. Т. 2. С. 680.
  32. Александров Ю.И., Сварник О.Е., Знаменская И.И. Регрессия как этап развития. М.: «Институт психологии РАН», 2017. С. 191.
  33. Арутюнова К.Р., Бахчина А.В., Крылов А.К., Александров Ю.И. Воздействие алкоголя на сердечный ритм и оценку действий при решении моральных дилемм // Экспериментальная психология. 2017. Т. 10. № 1. С. 5.
  34. Turner C.E., Barker-Collo S.L., Connell C.W., Gant N. Acute hypoxic gas breathing severely impairs cognition and task learning in humans // Physiol. Behav. 2015. V. 142. P. 104.
  35. Lee D., Yamazaki Y., Kuwamizu R. et al. Enhanced cardiac vagal activity and mood after low-dose hypoxic gas inhalation in healthy young adults // J. Physiol. Sci. 2025. V. 75. № 1. P. 100002.
  36. Yue T., Li H.X., Chen S.X. et al. Mapping the neural mechanism that distinguishes between holistic thinking and analytic thinking // NeuroImage. 2024. V. 294. P. 120627.
  37. Bakhchina A.V., Apanovich V.V., Arutyunova K.R., Alexandrov Y.I. Analytic and holistic thinkers: Differences in the dynamics of heart rate complexity when solving a cognitive task in field-dependent and field-independent Conditions // Front. Psychol. 2021. V. 12. P. 762225.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).