2015_Sbornik_materialov

среднего времени решения примера и диаметра зрачка при отсутствии значимых выбросов или генерализованных тенденций. Несмотря на то, что прямая зависимость между этими параметрами, скорее всего, отсутствует, их значения незначительно коррелируют. Выявить зависимость среднего диаметра зрачка от времени решения примера не удалось.

При сравнении диаметра зрачка при решении/поиске ответа видна значимая корреляция этих параметров. При этом испытуемых можно поделить на 2 группы: в более частом случае диаметр зрачка при поиске ответа достоверно больше (р<0.001), чем при решении, во втором значения колеблются относительно друг друга и не имеют значимых отличий. Видимо, таким образом зрачок отражает более высокую активацию при быстром поиске ответа по сравнению с менее активирующим процессом решения.

По итогам исследования можно сделать вывод, что диаметр зрачка как отдельно взятый параметр не может являться индикатором утомления и текущей когнитивной нагрузки, но может представлять собой маркер изменения типа задания вне зависимости от состояния испытуемого.

Исследование поддержано грантом РГНФ № 15-06-10874а.

ГЕРАСИМЕНКО Н.Ю., КАЛИНИН С.А., СЛАВУЦКАЯ А.В., МИХАЙЛОВА Е.С.

(ИВНД и НФ РАН)

ВЛИЯНИЕ КАТЕГОРИАЛЬНОЙ ПРИНАДЛЕЖНОСТИ МАСКИ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРЯМОЙ МАСКИРОВКИ СЛОЖНЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ

В повседневной жизни зрительная система человека перерабатывает информацию о множестве различных объектов. При этом процессы их опознания протекают одновременно, перекрывая друг друга. Целью работы было на модели прямой маскировки изучить нейрофизиологические механизмы опознания сложных (тестовых) изображений в ситуации, когда им предшествует

41

другой стимул (маска) и определить, как влияет категориальное совпадение маскирующего и тестового изображений на опознание последнего.

Вкачестве тестовых стимулов использовали черно-белые контурные рисунки объектов двух категорий — животных и бытовых предметов. В качестве маскирующих изображений использовали рисунки животных, предметов и лиц. Для каждой категории стимулов проводили по 4 серии опытов: опознание без маскировки, опознание в условиях прямой маскировки изображениями животных, предметов и лиц.

Поведенческие характеристики опознания (время реакции – ВР и точность опознания) исследовали в эксперименте с коротким предъявлением изображений (51 для маски и 17 мс для тестового стимула). Участвовали 37 человек. Показано, что точность опознания ниже, а ВР и его дисперсия больше при категориальном сходстве тестового стимула и маски по сравнению с ситуацией, когда они относятся к разным категориям. Эффект маски зависел от категории объектов: изображения животных обладают более мощным маскирующим эффектом, чем изображения бытовых предметов. Напротив, изображения лиц не обладали маскирующим действием.

Внейрофизиологическом эксперименте у 25 здоровых испытуемых регистрировали ВП. Время тестового стимула – 100 мс, маски – 51 мс. Анализировали амплитудно-временные характеристики компонента Р300. Выявлено, что при маскировке лицами амплитуда компонента Р300 максимальна, а его латентный период минимален по сравнению с маскировкой изображениями других категорий. Эти данные коррелируют с отсутствием маскирующего эффекта у лиц, что было показано в поведенческой серии. Предполагается, что наблюдаемые эффекты связаны с тем, что лица увеличивают пространственное внимание и способствуют более эффективной сенсорной переработке последующих стимулов. При маскировке изображениями предметов и животных амплитуда Р300 ниже, что коррелирует с увеличением ВР и снижением точности. Можно предположить, что наблюдаемое в этом случае снижение амплитуды Р300 связано как с повышени-

42

ем трудности задачи для испытуемого, так и с затруднением операции разделения значимого и игнорируемого стимулов.

Работа поддержана грантом РФФИ № 15-06-08447.

ГОЛИМБЕТ В.Е., АЛФИМОВА М.В., КОРОВАЙЦЕВА Г.И., ЛЕЖЕЙКО Т.В., БОЛГОВ М.И., ТИХОНОВ Д.В.

(ФГБНУ «Научный центр психического здоровья»);

ГАРАХ Ж.В., СТРЕЛЕЦ В.Б.

(ИВНД и НФ РАН)

МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ КОРРЕЛЯТЫ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕРАБОТКИ

ЛЕКСИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

Механизмы вербальных мыслительных процессов активно изучаются с использованием психологических, нейрофизиологических и нейровизуализационных подходов. В то же время практически не используются подходы, направленные на раскрытие биологических механизмов этих процессов на основе получения знаний о молекулярно-генетических факторах, связанных с параметрами вербального мышления. Поиск генов, связанных с вербальными процессами, представляется актуальным, так как генетические факторы вносят существенный вклад в их реализацию. Изучение генетических основ переработки лексической информации важно не только для психически здоровых людей, но и для больных шизофреническими расстройствами, поскольку аномалии этих процессов лежат в основе типичных для шизофрении нарушений мышления. Нейротрофические факторы играют важную роль в функционировании нейронных систем различной специализации. Наиболее изученным в молекулярно-генетичес- ком аспекте является мозговой нейротрофический фактор, или BDNF, экспрессия, секреция и действие которого непосредственно управляются нейронной активностью, вызванной психической деятельностью. В большинстве работ для поиска ассоциа-

43

ции гена с заболеванием исследуют полиморфизм Val66Met, ведущий к замене валин (Val) на метионин (Met) в кодоне 66 белкапредшественника BDNF.

Мы провели исследование гена у больных шизофренией с использованием нейрофизиологического (регистрация компонентов P100, N170, P200, P300, N400 ВП на вербальные стимулы) и нейропсихологического (тест на вербальную беглость и тест, оценивающий поиск слов) подходов. Полиморфизм Val66Met оказывал влияние на эффективность выполнения всех тестов. Число правильных ответов при поиске слов было выше в группе носителей генотипа ValVal, чем у носителей аллеля Met. При исследовании вербальной беглости обнаружено взаимное влияние пола и генотипа на эффективность выполнения теста. Различия в числе правильных ответов у носителей различных генетических вариантов были отмечены только в группе мужчин. Носители генотипа ValVal выполняли тест лучше, чем носители аллеля Met. Нейрофизиологическое исследование показало, что при предъявлении вербальных стимулов латентность волны Р100 была короче у носителей аллеля Met, что указывает на то, что ранняя стадия переработки информации у этих больных является недостаточной и в дальнейшем ведет к нарушению всех видов переработки информации.

Работа выполнена при поддержке грантом № 15-06-10047 Российского гуманитарного научного фонда.

44

ГОЛИМБЕТ В.Е., КОРОВАЙЦЕВА Г.И., АЛФИМОВА М.В., ЛЕЖЕЙКО Т.В., ГАБАЕВА М.В., КАСПАРОВ С.В.

(ФГБНУ «Научный центр психического здоровья»)

ИЗУЧЕНИЕ СВЯЗИ МЕЖДУ БАЗИСНЫМИ ФАКТОРАМИ ИНДИВИДУАЛЬНОСТИ И ГЕНАМИ,

КОДИРУЮЩИМИ ИНТЕРЛЕЙКИН -1β (IL-1β) И АНТАГОНИСТ РЕЦЕПТОРА IL-1β У ПСИХИЧЕСКИ ЗДОРОВЫХ ЛЮДЕЙ

ИЗ РУССКОЙ ПОПУЛЯЦИИ

Проблеме взаимоотношений между иммунной системой, личностными особенностями и физическим здоровьем человека уделяется значительное внимание. Получены экспериментальные данные, подтверждающие связь между эмоциональным состоянием и ответом клетки на различные иммунные стимулы. Например, у людей с высокой выраженностью невротизма и враждебности отмечены повышенные уровни маркеров воспаления, что делает их более уязвимыми к развитию различных заболеваний, а у лиц с позитивным настроем наблюдается снижение этих компонентов. Имеются лишь единичные работы, в которых сделана попытка связать черты личности и вариации в генах, кодирующих воспалительные факторы, в частности, С-реактивный белок, гаммаинтерферон и эритроцитарная кислая фосфатаза, (Suchankova et al.2009, Macmurray et al. 2013, Napolioni et al. 2014).

В настоящей работе мы попытались найти ассоциацию между генами IL-1β и антагониста его рецептора (IL-1RN), который регулирует активность IL-1B. Результаты предыдущих исследований, проведенных на лабораторных животных и людях, указывают на то, что уровень IL-1β связан с выраженностью негативных эмоций.

Группа испытуемых состояла из 632 человек, 394 женщины и 238 мужчин, средний возраст 33,5±13,3 лет. Для оценки личностных черт использовали русскоязычную версию Личностного опросника Айзенка, позволяющего оценить личностные характеристики по двум шкалам: Экстраверсия и Невротизм в диапазоне

45

от 0 до 24 баллов. В гене IL-1β изучали полиморфные локусы T- 511C (rs16944) и C3954T (rs1143634). Локус T-511C расположен в области промотора, а C3954T – в экзоне 5 гена. Полиморфизм обусловлен заменой тимина на цитозин. Оба полиморфизма являются функциональными, т.е. при замене нуклеотидов имеет место изменение экспрессии соответствующего белка. В гене IL1RN выбран полиморфизм, представленный идентичными повторяющимися последовательностями нуклеотидов (VNTR).

Значения изученных психологических характеристик не выходили за пределы нормы и составили для Экстраверсии от 1 до 21 балла, среднее значение 11,9±3,7; для Невротизма – от 1 до 23 баллов, среднее 11,7±4,9. Частота генотипов для всех изученных полиморфизмов генов не отличалась от значений в международной базе данных генотипов для европеоидов. Анализ ассоциации показал, что генетические варианты IL-1β и IL-1RN не оказывают влияния на выраженность Экстраверсии и Невротизма в исследуемой группе психически здоровых людей.

Работа выполнена при поддержке грантом РФФИ №15-04- 02063.

ДОБРУШИНА О.Р., ВЛАСОВА Р.М., ПЕЧЕНКОВА Е.В., РУМШИСКАЯ А.Д., ЛИТВИНОВА Л.Д., МЕРШИНА Е.А., СИНИЦЫН В.Е.

(ФГАУ «Лечебно-реабилитационный центр» Минздрава России)

ВЛИЯНИЕ БОС-ТРЕНИНГА ПО ИНФРАНИЗКИМ ЧАСТОТАМ ЭЭГ

НА ДЕФОЛТНУЮ СЕТЬ ГОЛОВНОГО МОЗГА

В последние годы была открыта дефолтная сеть мозга, для которой характерны колебания активности узлов на частотах менее 0,1 Гц. Нарушения в ее работе могут иметь клиническое значение. Исследование посвящено возможному методу модуляции дефолтной системы мозга – БОС на инфранизких частотах ЭЭГ.

46

Методы. В исследовании участвовали 26 здоровых добровольцев (8 мужчин) в возрасте от 18 до 44 лет, рандомизированные в основную (n=15) и контрольную (n=11) группу. О результате рандомизации знал только экспериментатор, проводивший Бос-тренинг.

БОС-тренинг по ЭЭГ выполняли с помощью системы Cygnet (BeeMedic, Германия). Испытуемые основной группы на протяжении 30 мин наблюдали за ракетой, скорость которой определялась амплитудой ЭЭГ в частоте 0,5 мГц с отведения Т4-Р4. В контрольной группе использовалась запись ЭЭГ другого человека.

Непосредственно до и после тренинга проводили заполнение опросника состояния Thayer и регистрировали фМРТ покоя на томографе GE Discovery MR750 3.0T. Препроцессинг данных проводили в пакете SPM 8, дальнейшую обработку – в пакете CONN14p. Анализ первого уровня включал выделение дефолтной сети мозга методом ―seed-based analysis‖: выявлялись вокселы, активность которых коррелировала с активностью целевых вокселов (seed) в медиальной префронтальной коре (0; 48; -3) и задней цингулярной коре (0; -48; 39). На втором уровне проводили попарное сравнение тех изменений, которые наблюдались между сканированиями, в основной и контрольной группах (порог значимости – p <0,005 на уровне вокселов без поправки на множественные сравнения; учитывали кластеры объемом более 50 вокселов).

Результаты и обсуждение. После БОС-тренинга у испытуемых основной, но не контрольной группы отмечалось повышение оценки по шкале В2 (спокойствие) опросника состояния с

14,5±2,6 до 16,1±1,7 баллов (p=0,02).

От первой ко второй сессии у основной группы по сравнению с контрольной увеличилась связь с дефолтной системой у областей внутри передних поясных извилин, полюсов височных долей, нижних теменных долек с обеих сторон, предклинья справа, дополнительной моторной коры слева и уменьшилась – внутри орбитофронтальной коры слева и полюсов обеих лобных долей. Таким образом, отмечалось усиление функциональной свя-

47

занности в задней и центральной части дефолтной сети и уменьшение – в передней части.

Заключение. Была продемонстрирована возможность модуляции функциональной активности дефолтной сети головного мозга путем тренинга с БОС по инфранизким частотам ЭЭГ.

ДОЛЕЦКИЙ А.Н. , АХУНДОВА Р.Е., БУСЫГИН А.Е., ДОКУЧАЕВ Д.А.

(Волгоградский государственный медицинский университет)

НЕЙРОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ БИОУПРАВЛЕНИЯ ПО ПОКАЗАТЕЛЯМ МОЗГОВОЙ ГЕМОДИНАМИКИ

Проводился анализ изменений биоэлектрической активности головного мозга и сверхмедленной активности в нервной, дыхательной и сердечно-сосудистой системах в процессе адаптивного биоуправления с биологической обратной связью по параметрам церебральной гемодинамики. Осуществлялась регистрация сверхмедленной активности нервной и сердечнососудистой систем и локализация биоэлектрической активности нервной системы. Для этого был использован анализ электроэнцефалограмм, записанных до и после сеансов БОС, с помощью методов ЭЭГ-томографии низкого разрешения – LORETA и поиска источников биоэлектрической активности BrainLoc.

При разделении всех лиц по продолжительности изменений интегрального показателя мозгового кровотока методом K- средних на 3 группы были выделены «высокообучаемые», «среднеобучаемые» и «низкообучаемые» лица.

Полученные в результате амплитудно-частотного анализа ЭЭГ данные свидетельствовали о достоверных различиях амплитуды предтренинговой биоэлектрической активности мозга в дельта- и альфа-диапазонах в группах с различной успешностью

48

обучения управлению тонусом мозговых сосудов в процессе БОС-тренингов.

Особенности индивидуальной динамики показателей ЭЭГ в процессе БОС-тренингов свидетельствовали о снижении исходно повышенной мощности в дельта- и тета-диапазонах у «высокообучаемых» лиц, что отражает снижение в процессе успешного БОС-тренинга уровня эмоциональной активности. Увеличение в спектре ЭЭГ обследуемых данной группы активности альфа- и бета-диапазонов и снижение пространственной синхронизации биопотенциалов характерны для формирования более адекватных условий протекания информационных процессов.

Выявлено вовлечение различных мозговых структур в реализацию поведенческих стратегий в группах обучившихся различным видам самоуправления, что говорит о различии механизмов достижения конечного результата. Полученные результаты свидетельствуют о вовлечении кардиореспираторной синхронизации в изменение биоэлектрической активности при релаксации с помощью адаптивного биоуправления. Осуществлена проверка резонансной гипотезы релаксации, согласно которой при совпадении частот изменения дыхания, биоэлектрической активности мозга, сердечного ритма и сосудистого тонуса происходит усиление активности в вовлекаемых в резонансный ответ структурах.

ДОДОНОВА Ю.А., ПЕТРОВ Д.М., ЖУКОВ Л.Е.

(НИУ ВШЭ, ИППИ РАН)

ПРИМЕНЕНИЕ СТРУКТУРНЫХ СЕТЕВЫХ МОДЕЛЕЙ

КДАННЫМ НЕЙРОИМАДЖИНГА: МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ И СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ

При решении различных содержательных задач на основании данных нейроимаджинга (как dMRI, так и fMRI) в последние годы в качестве одного из наиболее перспективных направлений рассматривается подход, моделирующий строение и функционирование мозга как целостной сети (коннектома). Ведущие миро-

49

вые междисциплинарные журналы, такие как Science и Nature, публикуют статьи по коннектомике, лидирующие в области нейронаук журналы посвящают теме коннектом спецвыпуски и тематические подборки, число цитирований отдельных программных статей в этой области превысило 2500 менее чем за пять лет.

Врамках рассматриваемого подхода структурные сети мозга анализируются по аналогии с социальными сетями, семантическими сетями в лингвистике, сетевыми структурами в экономике и биологии. На основании данных нейровизуализации строится граф, в котором в качестве вершин рассматриваются регионы интереса, а в качестве ребер – связи между ними. Однако в отличие от анализа, например, социальных и семантических сетей, где вершины и ребра возникают естественным образом, при анализе коннектом задача дискретизации сама по себе не является тривиальной.

Так, различия в алгоритмах дискретизации влияют на отнесение фрагментов коры мозга к тем или иным зонам (впоследствии — вершинам структурного графа) даже при использовании зонирования, основанного на стандартных атомических атласах. Это может существенно менять локальные сетевые характеристики коннектом, поскольку от зонирования зависят параметры их распределения.

Самостоятельной проблемой является и выделение ребер, соединяющих вершины получаемого структурного графа. Алгоритмы трактографии, то есть выявления структурных связей на основании данных диффузионной МРТ, тоже стремительно развиваются в настоящий момент. При этом выбор тех или иных процедур также может оказывать существенное влияние на последующий анализ получаемых сетей.

Вдокладе будет сделан особый акцент на перечисленных методологических проблемах, в первую очередь для сетевых моделей, получаемых на основе dMRI. Будет предложен обзор современных подходов к их решению, представлены исследования, сравнивающие различные алгоритмы получения коннектом. Внимание будет уделено обсуждению корректности интерпрета-

50