Когнитивная нейробиология процессов научения и восприятия языка: 2020 г. этап 4

Лаборатория Поведенческой Нейродинамики проводит исследования в области Когнитивной нейробиологии процессов научения и восприятия языка. Проект направлен на реализацию масштабной исследовательской программы по изучению нейрокогнитивных основ языка и научения.

Наши цели – расширение существующих на данный момент в этой области представлений и прояснение природы нейропластических изменений, практически мгновенно возникающих в ответ на предъявление новых речевых стимулов в процессе их освоения детьми и взрослыми.

Онтогенетические аспекты усвоения новых слов будут изучаться на детях, чей возраст не выходит за пределы критического для овладения языком периода.

Помимо установления механизмов вербального научения, одной из основных целей является уточнение мозговых основ хранения и обработки вербальной информации как таковой – посредством оценки работы задействованных в этом процессе структур, временной динамики их активации и взаимодействия между различными участками мозга, а также функциональных и анатомических связей между ними, – с выходом на установление потенциальных причинно-следственных связей.

В 2020 году лаборатория продолжила исследования в области нейрональных механизмов научения языка и уточнения мозговых основ хранения и обработки вербальной информации. Несмотря на сложности в реализации исследований в период пандемии COVID-19, когда лаборатория была полностью закрыта для доступа в период с марта по июль 2020 года, были реализованы следующие направления исследований:
1. В серии исследований, направленных на изучение нейрональных механизмов эксплицитной и имплицитной стратегий научения, показана успешность усвоения новых слов с использованием обеих стратегий при более выраженной точности узнавания после эксплицитного научения. При этом обнаружена взаимосвязь величин вызванного потенциала (ВП) и точности ответов испытуемых с использованием обеих стратегий, свидетельствующая в пользу различия их мозговых механизмов: имплицитное научение соответствует более ранним этапам когнитивной переработки стимула, а эксплицитное - поздним. В отношении роли артикуляторной программы на усвоение новых понятий в интервале около 350-450 мс результаты анализа реакций головного мозга не показали значимых эффектов по типу обучения, что также может свидетельствовать об успешной интеграции слов, усвоенных в каждом из них.
2. ЭЭГ-исследование лексико-семантического характера усвоения новых понятий позволило выявить связанное с обучением изменение динамики ВП, проявляющееся в виде увеличения амплитуды, что вероятно, отражает формирование и активацию полных лексико-семантических контуров памяти для слов.
3. Серия исследований механизмов изменения эффективности вербального научения, вызванного влиянием транскраниальной электрической стимуляции мозга, была расширена на основании комбинирования использовании методов ТЭС и ЭЭГ высокой плотности. Анализ полученных ЭЭГ-данных позволил обнаружить различные паттерны нейрональной активации вследствие применения анодного и плацебо протоколов стимуляции, свидетельствующее о возможности непосредственного влияния ТЭС на активность нейронов в языковых областях мозга.

Научным коллективом проекта в 2020 году получено дополнительное софинансирование:
1) престижный международный грант по проекту Erasmus+ «Integrated Track in Brain and Cognitive Sciences» («Интегрированный трек в области мозга и когнитивных наук») (договор от 14.01.2020 № 2019-2017 / 001-001 (справочный номер проекта 610458-EPP-1-2019-1-FR-EPPKA2-CBHE-JP)), ID гранта 53770608,
2) Грант РФФИ Научное наставничество (Совместно с Образовательным Фондом «Талант и успех»), № 19-313-51016\20 Динамические характеристики функционирования ментальных репрезентаций: нейрональные корреляты создания, модификации и распада концептов и их инвазивная нейромодуляция ID гранта 71177982

Важный результат исследования состоял в обнаружении взаимосвязи величины ВП и точности ответов испытуемых с использованием имплицитной и эксплицитной стратегий научения: точность научения с использованием имплицитной стратегии коррелировала с изменением амплитуды ВП на первом, негативном, пике, а точность научения с использованием эксплицитной стратегии – с изменением амплитуды ВП на втором, позитивном, пике. Полученные данные свидетельствуют в пользу различения мозговых механизмов имплицитного и эксплицитного научения, подтверждая идею о том, что имплицитное научение соответствует более ранним этапам когнитивной переработки стимула.
Обнаруженные временные параметры говорят о том, что эксплицитное научение, по всей видимости, связано с процессами внимания и системой когнитивного контроля, находящими свое отражение в вызванном потенциале Р300, тогда как более ранняя активация при использовании имплицитной стратегии научения предполагает автоматическую обработку слухового сигнала, которая не подвержена прямому влиянию внимания и отражается в ранней активации лексических следов памяти.

Ю.Ю. Штыров - 11%
А.А. Александров – 2%
В.А. Аверьянова – 2%
Е.А. Андрющенко – 5%
Е.Н. Блинова – 5%
Е.Д. Благовещенский – 11%
М.Ю. Васильева – 2%
Д.С. Гнедых – 4%
Т.Е. Исаева – 5%
А.С. Кирсанов – 5%
В.М. Князева – 2%
С.Н. Костромина – 3%
Д.М. Курмакаева – 4%
К.Г. Мирошник – 3%
Н.А. Мкртычян – 4%
Н.А. Новиковская – 4%
Е.И. Перикова – 11%
М.Г. Филиппова – 4%
А.В. Шаболтас – 2%
О.В. Щербакова – 11%

разрешается

разрешается