«ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЕ КАРТИРОВАНИЕ МОЗГА ЧЕЛОВЕКА ПРИ ПОМОЩИ МЕТОДА МАГНИТОЭНЦЕФАЛОГРАФИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ УСУ «МЭГ-ЦЕНТР», ОСНАЩЕННОГО ЕДИНСТВЕННОЙ В РФ МАГНИТОЭНЦЕФАЛОГРАФИЧЕСКОЙ СИСТЕМОЙ VECTORVIEW (ELEKTA NEUROMAG)» по Государственному контракту от «26» августа 2011 г. (окончание контракта 4 августа 2012 г) Руководитель: профессор, д.б.н. Строганова Т.А. Исполнители: Бурдукова Ю.А. Буторина А.В. Горяинова Г.Ю. Давлетшина М.С. Козунов В.В. Коптелова А.М. Матвеев А.А. Морозов А.А. Николаева А.Ю. Новикова С.И. Осадчий А.Е. Посикера И.Н. Прокофьев А.О. Цетлин М.М.. Шестакова А.Н.

Исполнитель НИР Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования города Москвы «Московский городской психолого-педагогический университет», г.Москва Цель выполнения НИР 1. Получение новых знаний и результатов в области биомедицины (функционального картирования мозга человека). 2. Обеспечение научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ, проводимых организациями Российской Федерации, с предоставлением им возможности использования методов научных исследований, разработанных или освоенных для уникальной установки «МЭГ-центр», оснащенного единственной в РФ магнитоэнцефалографической системой Vectorview (Elekta Neuromag). 3. Внедрение уникального неинвазивного метода нейровизуализации мозга человека магнитоэнцефалографии в практику биомедицинских исследований на примере изучения языка и речи. 4. Предоставление научно-исследовательским организациям и клиническим учреждениям нового для РФ высокоточного пространственно-временного способа картирования нейрональных процессов головного мозга инновационным методом магнитоэнцефалографии. 5. Получение значимых научных результатов в области нейрокогнитивных исследований ранних процессов обработки лингвистической информации. 6. Повышение эффективности исследования 306- канальной магнитоэнцефалографической установки Vectorview (Elekta Neuromag), находящейся в эксплуатации единственного в стране МЭГ-центра. 7.Создание условий для ликвидации отставания в междисциплинарных подходах к изучению деятельности мозга человека в целом и механизмов работы нейрональных сетей, обеспечивающих высшие психические функции, сознание, речь в частности; создание благоприятной среды для проведения исследований когнитивных функций на мировом уровне и скорейшего применения фундаментальных знаний в клинической практике.

Степень выполнения заданных программных индикаторов Обозначения Название индикатораЗаданоВыполнено И1.8.1Число организаций- пользователей 2011г. – г г. – г.- 7 И1.8.2Число публикаций в ведущих научных журналах, 22 П 1. Число молодых специалистов привлеченных к выполнению работ по контракту 37

Цель экспериментального исследования: Локализация зон коры мозга человека, включенных в процессы обработки речевой информации Латерализация нейросистем, обеспечивающих разноуровневые процессы обработки речевой информации в мозге взрослого человека

Контрольный эксперимент Локализация источников вызванных магнитных полей на неречевой слуховой бинауральный стимул у взрослых (А) и детей (В). Нижние графики отражают среднегрупповую временную динамику активации коры, вызванной бинауральными стимулами, в ROI левого (синия линия) и правого (красная линия) полушарий.

Соотношение активации левого и правого полушарий мозга по данным МЭГ (параметр RMS) во временной динамике ответа мозга при предъявлении высоко- и низко-вероятных слухо-речевых стимулов Красная линия – левое полушарие, синяя линия правое полушарие. Вертикальная жирная черная линия - момент подачи стимула, вертикальная тонкая черная линия - момент рассогласования, возникающий через 261 мс после начала подачи стимула. 1 Стандартные стимулы: псевдо-слова (80% предъявлений); 2 Девиантные стимулы: существительные (10% предъявлений); 3 Девиантные стимулы: глаголы (10% предъявлений).

Пример расчета индекса латерализации у испытуемого с выраженным левополушарным доминированием процессов обработки слухо-речевой информации Представлены изображения МРТ срезов мозга испытуемого с наложенными координатами дипольных источников магнитного ответа мозга в ответ на предъявление вербальных стимулов. Приведена схема расчета индивидуального индекса латерализации источников, участвующих в обработке стимулов.

Гистограмма частоты встречаемости среди праворуких испытуемых экспериментальной группы различных паттернов латерализации источников электромагнитного ответа мозга, вызванного предъявлением вербальных стимулов Значения индекса латерализации выше 50 соответствуют выраженному доминированию левого полушария при обработке слухо-речевой информации, значения, значения меньше -50 – выраженному доминированию правого полушария.

Соотношение дифференциальной активации левого и правого полушарий мозга при восприятии на слух новых слов в сравнении со знакомыми На отдельных графиках представлены значения RMS по группе сенсоров, расположенных над левым (А) и правым (Б) полушарием. Красная линия - знакомые (целевые) слова, синяя линия – новые слова (дистракторы). Вертикальные зеленые линии отмечают статистически значимые (двусторонний непараметрический критерий знаков; p< 0.01) различия в уровне активации мозга, вызванной предъявлением новых и знакомых слов.