


Том 75, № 1 (2025)
ОБЗОРЫ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СТАТЬИ
Показатели времени реакции для оценки когнитивных функций
Аннотация
Когнитивные функции при нейродегенеративных заболеваниях начинают изменяться значительно раньше, чем формируется основное клинико-патоморфологическое ядро болезни. При этом пациенты многие годы не демонстрируют выраженных клинических проявлений в условиях активно функционирующих компенсаторных механизмов. Впоследствии сформированный на фоне декомпенсации ведущий симптомокомплекс становится практически не чувствительным к современной медикаментозной терапии. В этой связи поиск ранних проявлений когнитивных и неврологических изменений, которые могли бы служить достоверными маркерами развития нейродегенеративного процесса, является актуальной задачей диагностики данных заболеваний. В настоящее время, в практической работе, психиатры и неврологи для скрининговой диагностики когнитивных нарушений в подавляющем большинстве используют батареи когнитивных тестов, основанные на опросниках со шкальным результатом, чувствительность которых высока для стадий развернутого заболевания, но для стадий продрома когнитивных нарушений недостаточна. В связи с вышеизложенным создание инструмента объективного скрининга ранних стадий когнитивных нарушений, объединяющего эффективность и простоту использования, представляет собой важное и современное направление нейронауки. Предлагаемый обзор направлен на анализ и обобщение имеющихся данных об изменении времени реакции в дебюте неврологических заболеваний. Раскрывается необходимость в модернизации нейропсихологической диагностики с помощью возможной интеграции сенсомоторных тестов с компьютерными технологиями, что должно повысить надежность и доступность скрининговой оценки. Показано, что, помимо времени простой реакции (ВПР), такие показатели реакции, как вариабельность времени реакции (ВВР), время реакции выбора (ВРВ) и динамика времени реакции, являются объективными и независимыми маркерами эффективности обработки информации нервной системой.



Мозговые механизмы джазовой импровизации
Аннотация
Музыкальная импровизация, особенно в джазе, представляет собой уникальную форму творческого процесса, требующую активного взаимодействия между различными сетями головного мозга. В отличие от исполнения заранее выученных музыкальных партий, импровизация характеризуется сниженной функциональной связанностью между сетями исполнительного контроля (ECN) и сетью пассивного режима (DMN), что позволяет восходящим процессам направлять творческое поведение. Этот феномен, известный как гипофронтальность, способствует уменьшению когнитивного контроля и облегчает спонтанную генерацию идей. Целью данного обзора является анализ возможных нейронных механизмов, лежащих в основе музыкальной импровизации, с опорой на исследования, проведенные в различных музыкальных жанрах, и в первую очередь – в джазе. Результаты исследований показали, что при импровизации ослабевает когнитивный контроль, что позволяет музыкантам генерировать новые музыкальные идеи с минимальным вмешательством со стороны исполнительных функций. В то же время исполнение заранее выученной музыки требует более высокого уровня когнитивной оценки и контроля, что связано с более высокой функциональной связанностью ECN и DMN. Особый интерес вызвало открытие, что при воображаемой импровизации активируются те же нейронные сети, что и при реальном исполнении, что подчеркивает важность самореферентных процессов в творчестве. Полученные данные подтверждают гипотезу о том, что импровизация активирует уникальные нейронные механизмы, способствующие спонтанному творчеству и свободному потоку идей.



ФИЗИОЛОГИЯ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ (КОГНИТИВНОЙ) ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЧЕЛОВЕКА
Непостоянство границ семантического прайминга: роль информативности праймов
Аннотация
Исследование направлено на определение того, какая из теорий – торможения или извлечения эпизодов – является более релевантной для недавно усвоенных семантических пар. На этапе запоминания 34 участникам исследования предъявлялись псевдослова с семантической привязкой в виде изображений неизвестных плодов. На этапе проверки использовалась процедура семантического прайминга с задачей цветового решения, где в 50% случаев целями являлись изображения плодов, а праймами – их названия (псевдослова); в других 50%, наоборот, целями являлись названия, а праймами – изображения. Также варьировалась конгруэнтность праймов (соответствие и несоответствие изображения и его изученного названия). Параллельно осуществлялась запись глазодвигательной активности. Позитивный прайминг был обнаружен для праймов-изображений в конгруэнтных условиях и негативный – для праймов-слов независимо от их конгруэнтности. Результаты не позволили сделать выбор в пользу одной из теорий, однако, выявив расширение границ эффекта негативного прайминга, они продемонстрировали способность когнитивной системы гибко переключаться между более общими и более конкретными уровнями обработки в зависимости от характеристик стимулов.



Нейронные корреляты решения арифметических задач у взрослых
Аннотация
Была проведена функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ) во время устного вычисления задач на арифметические операции с тремя уровнями сложности. Во время решения задач с использованием вычитания, умножения и деления на легком уровне была обнаружена активность мозга в левой нижней теменной дольке и левой угловой извилине, которая может отражать извлечение информации из долговременной памяти; также в левой нижней лобной извилине – для задач с использованием деления, что является признаком применения процедурной стратегии. С повышением уровня сложности задачи активность мозга в левой нижней теменной дольке и левой угловой извилине становилась билатеральной и более интенсивной, дополнительно стали вовлечены такие структуры, как верхняя лобная извилина, дополнительная двигательная зона, нижняя средняя и височная извилины, а также мозжечок, что свидетельствует о необходимости увеличения нейронных ресурсов для решения более сложных задач. При решении задач на трехзначное деление выявлена билатеральная активность в островковой коре, которую связывают со всеми видами аффективных и когнитивных процессов. Выявленные области активаций мозга подчеркивают различные системы, задействованные в решении арифметических задач разной степени сложности. Несмотря на сходства в паттернах активации мозга, поведенческие результаты показали статистически значимые различия между арифметическими операциями. Данное исследование способствовало нейрокартированию математических процессов у здоровых взрослых в стереотаксических координатах.



Влияние математической тревожности на выполнение арифметических операций на неосознаваемом уровне
Аннотация
Проявление математической тревожности (МТ) связывают с беспокойством и страхом перед выполнением математических задач. Целью исследования было изучить электрофизиологические корреляты осознаваемых и неосознаваемых процессов при выполнении простых арифметических операций в зависимости от уровня математической тревожности участников эксперимента. Участникам эксперимента предъявлялись примеры на сложение и следующие за ними правильные и неправильные ответы. Участники эксперимента с низким уровнем МТ как в блоке с замаскированным, так и в блоке с незамаскированным предъявлением примеров демонстрируют достоверное увеличение амплитуды вызванных потенциалов при предъявлении правильного ответа по сравнению с неправильным на интервале 300–400 мс (волна N400/P300). В группе участников эксперимента с высоким уровнем МТ такое различие наблюдается только при осознаваемом восприятии (незамаскированное предъявление примеров). Участники эксперимента c высоким уровнем МТ показывают достоверную разницу между правильными и неправильными ответами на интервале 450–650 мс при неосознаваемом восприятии примеров, что позволяет говорить о наличии арифметического эффекта волны LPC (late positive component). Таким образом, полученные результаты могут свидетельствовать о преимущественном использовании процедурных стратегий при решении простых примеров участниками эксперимента с высоким уровнем МТ. С другой стороны, участники эксперимента с низким уровнем МТ демонстрируют корреляты автоматического извлечения ответа напрямую из долговременной памяти даже при неосознаваемом восприятии стимулов.



Особенности параметров ЭЭГ-активности при имплицитном научении правилам искусственной грамматики
Аннотация
Исследовали изменение показателей биоэлектрической активности мозга при имплицитном (неосознаваемом) научении. В ходе исследования показано, что имплицитное научение сопровождается увеличением амплитуды в α1-, α2- и θ-частотных диапазонах преимущественно в лобно-височных областях коры. В более высокочастотном β-диапазоне амплитуда также возрастает, причем наиболее значительно – в теменно-затылочных и частично фронтальных областях коры. Наблюдаемые изменения позволяют предположить, что имплицитное научение строится на основе взаимодействия двух относительно независимых нейронных сетей мозга. Лобно-височные отделы коры и осцилляторные системы α1- и θ-частотных диапазонов обеспечивают процессы обработки информации и выявление релевантных последовательностей, тогда как теменно-затылочные отделы и осцилляторные системы β2- и α3- ритмов, вероятно, обеспечивают процессы ожидания и подготовки ответной реакции на релевантные последовательности и игнорирование нерелевантных. Процесс имплицитного научения наиболее специфично связан изменения в диапазоне θ-ритма.



Функциональная организация рабочей памяти в задачах с отсроченным воспроизведением вербальных и зрительно-пространственных последовательностей у детей 10–12 лет. Анализ ССП на императивный сигнал
Аннотация
С помощью анализа связанных с событием потенциалов (ССП), возникающих в ответ на императивный слуховой сигнал, исследовалась функциональная организация рабочей памяти (РП) при отсроченном двигательном воспроизведении зрительно-пространственных (ломаные линии) и буквенных последовательностей у детей 10–12 лет (n = 28, 14 девочек). Варьировались время удержания эталонных последовательностей (500 мс или 3000 мс) и способ их предъявления – статический или динамический. Обнаружены специфичные для вербальных и невербальных последовательностей изменения величины позитивных компонентов P200 и P300 ССП при варьировании режима их предъявления и времени удержания в РП. Результаты настоящего исследования, так же как данные предыдущего исследования с участием взрослых испытуемых (Курганский и др., 2022), свидетельствуют в пользу преобразования нейрональной основы репрезентаций последовательно организованной информации в процессе ее хранения в РП в виде активации переднеассоциативных и заднеассоциативных корковых зон по мере увеличения времени задержки императивного сигнала. Возрастная специфика функциональной организации РП при удержании последовательностей у детей 10–12 лет состоит в преимущественном вовлечении корковых зон левого полушария при удержании как зрительно-пространственной, так и вербальной информации.



Изменения слухового восприятия после курса занятий по методике комплексного музыкально-певческого воспитания по Д. Е. Огороднову: исследование потенциалов, связанных с событиями
Аннотация
Исследовались пластические изменения слухового восприятия в ходе занятий по методике комплексного музыкально-певческого воспитания (КМПВ) Д.Е. Огороднова. Группа из 65 детей, помимо школьной музыкальной программы, дополнительно занималась по методике КМПВ пять раз в неделю, а контрольная группа из 29 человек проходила уроки музыки по обычной школьной программе. Испытуемые 7–10 лет выполняли дважды с интервалом в 4 недели тест на слуховое внимание в ODDBALL-парадигме. Для анализа полученных потенциалов, связанных с событием (ПСС), был использован метод слепого разделения источников, основанный на приблизительной совместной диагонализации матриц ковариации, рассчитанных для групповых ПСС. Разложение групповых ПСС на скрытые компоненты позволило выделить компонент, который выявляет специфический эффект тренировки. Как показали наши исследования, у детей из контрольной группы обнаруживается адаптация к слуховой стимуляции, проводимой дважды в течение месяца. Эта адаптация проявлялась в значительном снижении амплитуды височной компоненты ПСС при повторном обследовании. В группе детей, которые занимались по методике КМПВ, такой адаптации обнаружено не было.



ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ПОВЕДЕНИЯ ЖИВОТНЫХ: ВОСПРИЯТИЕ ВНЕШНИХ СТИМУЛОВ, ДВИГАТЕЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ, ОБУЧЕНИЕ И ПАМЯТЬ
Связь уровней BDNF в медиальных зонах префронтальной коры крыс при научении с мотивацией формируемого поведения: достижение/избегание
Аннотация
В статье приведены результаты сравнения выраженности изменений молекулярных маркеров системогенеза при актуализации систем доменов опыта достижения и избегания, отличающихся уровнем вовлечения стресс-реализующих механизмов. С помощью анализа содержания нейротрофического фактора мозга (BDNF) в медиальных зонах префронтальной коры были получены различия, обусловленные мотивацией формируемого поведения: достижения или избегания. Работа проведена на взрослых крысах Long Evans. BDNF выявляли непрямым иммунопероксидазным методом на криогенных срезах мозга. После предварительного поведенческого фенотипирования были сформированы две группы обучения поведению нажатия на педаль: 1) для запуска кормушки и получения пищи; 2) для отключения тока и избегания боли. Количественный анализ иммунореактивности в прелимбической и инфралимбической зонах префронтальной коры выявил значимо меньшее число BDNF-иммунопозитивных клеток у животных группы обучения поведению избегания по сравнению с группой обучения поведению достижения. Также обнаружена связь уровня BDNF с индивидуальными различиями, такими как тревожность и исследовательская активность. Делается вывод о вовлечении медиальных зон префронтальной коры в обеспечение поведения достижения, а также поведения избегания, но в значимо меньшей степени. Обсуждается вероятная роль стресс-индуцированного нейровоспаления в полученных различиях.



Исследование возможного участия механизма депривационной потенциации в консолидации памяти во время сна
Аннотация
Работа посвящена проверке гипотезы об участии механизма депривационной потенциации, развивающейся при длительном синаптическом покое, в консолидации памяти во время покоя/сна животного после однодневного обучения в водном лабиринте, с использованием фармакологического, генетического и электрофизиологического факторов, препятствующих ее развитию. Через 7 дней проверяли способность животного к сохранению приобретенного навыка (тест на консолидацию). Эксперименты не подтвердили предположение об участии депривационной потенциации в консолидации памяти, и вместе с тем продемонстрировали способность к пространственному обучению и длительному сохранению навыка у мышей с нокаутом гена паннексина 1.


