Лаборатория Нейробиологии Программирования Действий

Образована одновременно с ИМЧ РАН в июне 1990 года

В лаборатории нейробиологии программирования действий последние годы были направлены на исследования функциональных нейромаркеров когнитивного контроля у человека. С этой целью были разработаны психологические и методы извлечения латентных (скрытых) компонент из потенциалов, связанных с событиями (ПСС), в тестах на когнитивный контроль. За последние 20 лет были опубликованы более 100 научных статей по этой теме, и 7 монографий на русском, английском, немецком и польском языках.

В 80-90 годах в лаборатории были разработаны реалистические нейронные сети, имитирующие процессы синаптической депрессии и потенциации на коллективное поведение нейронных сетей. Получено авторское свидетельство на изобретение. Был также разработан канонический кортикальный модуль, имитирующий переработку зрительной информации в стриарной коре мозга человека (Kropotov, 2008). Модуль реализован в виде компьютерной программы.

Основные направления исследований лаборатории:разработка методологии слепого разделения источников спонтанной ЭЭГ и когнитивных вызванных потенциалов, изучение нейронных механизмов когнитивного контроля, поиск нейромаркеров психических болезней, разработка методов диагностики психических заболеваний на основе нейромаркеров, коррекция дисфункций мозга с помощью нейротерапии.

Научные достижения

Обнаружена компонента вызванных потенциалов мозга, кодирующая связь между стимулом и реакцией

Человек легко усваивает инструкции, например, как сварить кофе в новой кофеварке. Психологические исследования показывают, что при этом в мозгу формируется нейронная модель теста, включающая в качестве элементов связи между стимулом (С) и реакцией (Р). Где находятся нейроны, кодирующие эти связи, и как во времени разворачивается их активация, до настоящего времени не было известно. Мы разработали специальный психологический тест, позволяющий менять силу С-Р связи.
Подробнее
Биоэлектрический потенциал мозга, снимаемый с электрода на поверхности головы, представляет собой сумму потенциалов, создаваемых источниками, расположенными в различных, пространственно отдаленных областях мозга. Основная задача электрофизиологии мозга – в нахождении этих источников. Образно говоря, находясь на вечеринке, где все говорят одновременно, нужно выделить голос одного человека. Для решения этой задачи в лаборатории разработаны несколько моделей. Показано, что получаемые компоненты обладают отличной воспроизводимостью, по-разному изменяются при варьировании инструкций и коррелируют с различными нейропсихологическими параметрами.
Подробнее
Способность мозга находить решения в новых, неожиданных ситуациях носит название когнитивного контроля. Мировые достижения последних лет указывают на участие в когнитивном контроле лобных отделов коры и подкорковых образований, при этом выделяются операции подавления текущей деятельности и мониторирования рассогласований между реальностью и ожиданием. В нашей лаборатории разработанная нами методология позволила впервые выделить в когнитивных вызванных потенциалах компоненты, связанные с этими двумя гипотетическими операциями.
Подробнее
Для коррекции мозговых дисфункций в мировой практике применяются методы нейротерапии, в том числе биологическая обратная связь по ЭЭГ и микрополяризация мозга с помощью малых постоянных токов. Биологическая обратная связь направлена на коррекцию механизмов саморегуляции коры головного мозга. При этом на основе сравнения с нормативными данными определяются параметры биологической обратной связи – положение электродов и характеристики спектров мощности. Микрополяризация мозга анодным током активирует нейроны коры мозга, улучшает местный кровоток и активизирует процессы созревания и реабилитации нервной системы. Для определения положения электродов на поверхности головы при микрополяризации используются нейромаркеры, разработанные в лаборатории.
Подробнее
При некоторых психических заболеваниях страдает система когнитивного контроля. Сравнение независимых компонент между группами пациентов и здоровыми испытуемыми позволило впервые выявить специфические паттерны изменений параметров работы головного мозга у пациентов с шизофренией, депрессией, синдромом нарушения внимания, обсессивно-компульсивным расстройством, шизотипическим расстройством личности.
Подробнее