профиль

Основные направления работы лаборатории сегодня связаны с изучением различных аспектов феномена нейрональной пластичности.
Первое направление посвящено исследованию центральной нейродинамики при выполнении когнитивных операций различной степени сложности в контуре адаптивной обратной связи. В работах 2019 года, в частности, проводилось изучение методов профилактики и коррекции психоэмоционального стресса у лиц опасных профессий, тестирование изменений устойчивости к нему методами биоуправления с предъявлением стресс-индуцированных и неопределенных задач, на основе моделирования виртуальной среды, инициирующей развитие эмоционального стресса, управляемой физиологическими параметрами. Для этих задач были выбраны разработанные в лаборатории экспериментальные модели стресса: игровое биоуправление по ЧСС с соревновательным сюжетом, где выигрыш зависел от умения игрока регулировать свои физиологические показатели, в частности, длительность кардиоинтервалов, являющийся интегральным показателем уровня стресса; комплекс лабиринтных задач, моделирующих ситуацию неопределенности и реализованных с использованием технологии погружающей виртуальной реальности, где управление аватаром также организовано с использованием алгоритма биоуправления.
В 2019 году эти методы и модели были апробированы в психофизиологической подготовке лиц опасных профессий (пожарные - курсанты Учебного центра федеральной противопожарной службы по Новосибирской области, военнослужащие подразделений ВДВ МО России), разрабатывались протоколы диагностики и тренинга оптимального функционирования, а также индивидуальная схема построения курса профилактики стресс-индуцированных нарушений (в задачах стресс-менеджмента) с использованием технологии биоуправления и синтеза стрессовых ситуаций методами виртуальной реальности и игровых соревновательных сюжетов. Были исследованы особенности динамики спектральных характеристик ЭЭГ в процессе игрового биоуправления.
Второе направление наших работ посвящено нейровизуализации центральных механизмов саморегуляции. Он-лайн картирование мозга в процессе игрового биоуправления проводилось с использованием технологии fMRI. Было показано, что погружение в виртуальную соревновательную игру, контролируемую физиологическими параметрами, вызывает широкое вовлечение корковых зон, характеризуется большим объемом активации в средне-височной, затылочной и лобной областях, а также в кунеусе и прекунеусе. Основные события на разных этапах тренинга происходят на территории трех основных областей Бродмана: 7, 37 и 40. Функционально активация этих областей свидетельствует о реализации сложных аналитических и синтетических функций. Предположительно, эффективные и неэффективные стратегии саморегуляции можно «пространственно» разделить, главным образом, путем определения вклада когнитивных и аффективных компонентов волевого изменения психофизиологического состояния во время тренинга биоуправления. Выявление, анализ и группировка структур, лежащих в основе эффективных механизмов саморегуляции, могут предоставить новые возможности для всестороннего описания феномена саморегуляции и понимания его механизмов.
Третье и, пожалуй, основное направление наших работ связано с т.н. «тримодальной» фМРТ-ЭЭГ системой, встроенной в контур обратной связи, открыло территорию макроцеребральных нейросетей и феномен функциональной коннективности, что позволило количественно оценить силу, направление и устойчивость образующихся в нейросетях внутримозговых связей. Нейропластичность обрела числовую меру. Это позволило принципиально по-новому интерпретировать механизмы обучения навыкам самовосстановления и констатировать появление технологии интерактивной стимуляции мозга – нового поколения нейротерапии.
Исследования соотношений метаболизма мозга и его биоэлектрической активности, выраженных в сигналах фМРТ и ЭЭГ, соответственно, – одна из сложнейших тем нейрофизиологии, медицины и биофизики и при этом один из «горячих» современных трендов этих направлений