ИСТИНА

Основной целью проекта на весь период работ является исследование мозговых механизмов формирования и использования понятий. Важным направлением исследований в рамках указанной проблемы было раскрытие роли и взаимосвязи сенсорной и моторной форм мозгового кодирования при восприятии (понимании) языковых знаков. Основное внимание в проекте предполагалось направлять на следующие вопросы: 1) Принимают ли участие «моторные» (управляющие) структуры мозга взрослого человека с нормально сформированной речью в понимании звучащих слов? 2) Если да, то в какой степени и на каком этапе восприятия смысла слова это проявляется? 3) Участвуют ли, и в каком качестве "моторные" структуры мозга при формировании новых понятий или в переосмыслении ранее сформированных? 4) Есть ли различие в активности этих структур в зависимости от того, требуется ли человеку понять смысл абстрактного понятия, или конкретного, предметно отнесенного понятия, которое может быть когнитивно представлено через образ восприятия или памяти? 5) Участвуют ли «сенсорные» структуры в подготовке речевого высказывания? В целом, по ответам на эти вопросы можно определить, играет ли моторная форма мозгового кодирования (реализуемая активностью "моторных" структур) ведущую роль в понимании смысла слова взрослым человеком? Каковы мозговые механизмы организации семантического кодирования?

1) В результате экспериментов с переобучением на материале абстрактных понятий (экономических терминов) и применения новых методов анализа электрической активности мозга (обследованного с помощью МРТ) показана роль таких мозговых структур, как левая височная кора и мозжечок в процессе кодирования значения слова Селективные изменения в отношении степени семантического различия фонетически идентичных слов проявляются в компонентах ВП P300. Изменение значения слова связаны с изменением активности левой височной коры, стриатума и мозжечка. 2) В результате экспериментов на вербальный анализ и понимание значения слов-омонимов (на примере слова «Ключ»), показано, что амплитуда компонента вызванного потенциала P200 связана со сложностью семантического анализа. Редукция этой амплитуды при усложнении семантической задачи обусловлена дополнительной активностью хвостатого ядра и гиппокампа, при некотором уменьшении активности корковых структур, задаваемых предшествующим контекстом. 3) В результате психофизического и электрофизиологического исследований механизмов восприятия гласных звуков (среди которых были различные варианты произношения одной и той же фонемы) русского языка человеком была подтверждена гипотеза об артикуляционной природе единиц восприятия речи. Оси построенного с помощью методов многомерного шкалирования (по экспериментальным оценкам попарного различия гласных звуков) субъективного пространства восприятия удалось интерпретировать как артикуляционные параметры широкорастворности, узкорастворности и огубленности. Обнаружена линейная связь между субъективными различительными параметрами (ось 1 и 2 пространства) и объективно измеряемыми (в см) артикуляционными параметрами (широкорастворность и огубленность соответственно). Амплитуда ВП на различные варианты произношения одной и той же фонемы при одной и той же задаче испытуемому прямо отражает количественные различия стимулов по данному субъективному качеству и артикуляционному параметру. Анализ динамики локализации активности мозговых структур позволил обнаружить совместное участие в процессе восприятия отдельных речевых звуков таких структур как левая височная зона коры (область Вернике) и бледный шар. 4) В экспериментальном сопоставлении на основе фМРТ методики процессов восприятия человеком осмысленной и бессмысленной речи (сопоставление простых, хорошо знакомых испытуемому детских стишков с их инвертированной записью, сохраняющей интонации и ритм исходного речевого высказывания) также показано, что активность головки хвостатого ядра необходима для понимания смысла речи, в то время как «речевая» кора мозга участвует во всех случаях восприятия звучащей речи (и осмысленной и не осмысленной), а также и при мысленном произнесении. При этом процесс поиска смысла в бессмысленном высказывании связан с активностью не только «речевых» зон коры, но и лобной коры, гиппокампа, а также и зрительной коры (по-видимому, попытка зрительного представления). Сопоставление восприятия ритмизованного высказывания (стихи) с не ритмизованным высказывание (проза) с тем же содержанием позволило выявить роль не только вышеперечисленных областей коры и гиппокампа, но и мозжечка, которые активизируются в случае нарушения знакомой ритмической структуры высказывания. 5) Экспериментальное исследование механизмов речевой готовности (произнесения при регистрации потенциалов, предшествующих моменту произношения) и восприятия отдельных звуков речи, позволили сопоставить группы нормально говорящих и группы заикающихся испытуемых. В результате удалось обнаружить различия в восприятии речевых звуков этими группами испытуемых, которое проявляется в изменении амплитуды компонентов N100 и P200 ВП и связаны с различием в функционировании и взаимодействии правой теменной, теменно-затылочной и базально лобной коры. Обнаруживаются различия в потенциале речевой готовности нормально говорящих и заикающихся испытуемых, которые связаны с активностью глубинных (срединных) структур (Варолиев мост и ствол мозга), правых подкорковых ядер (головка хвостатого ядра, бледный шар), правой фронтальной коры, левой средней височной коры. В результате показано, что заикание не является изолированным (чисто периферическим) речевым нарушением, но идет в синдроме специфических мнестических, нейродинамических и двигательных дефектов, отражающих дисфункцию заднелобных и срединных структур мозга (I и III функциональные блоки, по А.Р. Лурия). 6) Эксперименты по регистрации потенциалов, предшествующих моменту произношения слова-цветообозначения, также позволили выявить билатерально симметричную активность «сенсорной» височной слуховой коры (за 500 – 228 мс до начала произнесения названия цвета), несмотря на отсутствие какой-либо звуковой стимуляции. предшествующих моменту произношения слова, позволили выделить пять последовательных фаз подготовки и произнесения названия цвета. Полученный потенциал речевой готовности характеризуется (в отведении C3) медленной составляющей (негативная волна с максимумом амплитуды за 200 мс до момента действия), которая после быстрого позитивного компонента переходит в негативную волну речевого действия. На этот медленный потенциал накладывается волны частоты альфа-ритма, которые также синхронизированы с моментом произнесения слова. Локализация данного потенциала показала, что: 1) за 500 – 228 мс до начала вокализации билатерально симметрично активируется височная слуховая кора, что характеризует этап перевода значения слова в артикуляционный код; 2) за 228 – 148 мс до начала вокализации активируется правая префронтальная кора; 3) за 148 – 68 мс до начала вокализации вновь билатерально симметрично активируется височная слуховая кора одновременно с левой префронтальной корой; 4) за 68 – 0 мс до начала вокализации активны левая и правая префронтальная кора, правая базально-лобная кора и правые подкорковые ядра, производящие тонкую преднастройку артикуляционного аппарата; 5) фаза выполнения артикуляционного действия от 0 до 200 мс после начала вокализации обнаруживается активность префронтальной и верхне-лобной коры, управляющий эффекторной реализацией. 7) Экспериментальное исследование механизмов сознательной репрезентации (восприятие и представление цвета) позволило подтвердить роль сенсорных областей коры (на примере зрительной системы) в семантическом кодировании слов. Сопоставление процессов восприятия цвета и его воображения (мысленного представления) при понимании слов-цветообозначений, позволило показать, что зрительная кора имеет не только специфический сенсорный вход, но может активироваться в такой же степени при мысленном представлении цвета, без его реального предъявления. Это означает, что «сенсорные» структуры мозга настроены на прием информации в «моторном» коде, который порождается «моторными» же структурами мозга (в частности, как в данном случае, фронтальной корой). Эти результаты позволяют обосновать гипотезу о едином субстрате различных уровней сознательной репрезентации.