АКТИВАЦИЯ СТРУКТУР МОЗГА АКТИВАЦИЯ СТРУКТУР МОЗГА ПО ДАННЫМ фМРТ ПРИ ПРОСМОТРЕ ПО ДАННЫМ фМРТ ПРИ ПРОСМОТРЕ

ВИДЕОСЮЖЕТОВ И ПРЕДСТАВЛЕНИИ ВИДЕОСЮЖЕТОВ И ПРЕДСТАВЛЕНИИ ПОКАЗАННЫХ ДЕЙСТВИЙПОКАЗАННЫХ ДЕЙСТВИЙ

  В.Л. Ушаков, В.М. Верхлютов, П.А. Соколов, М.В. Ублинский, В.Л. Ушаков, В.М. Верхлютов, П.А. Соколов, М.В. Ублинский,

Т.А. Ахадов, А.Ю. Аграфонов, А.В. ПетряйкинТ.А. Ахадов, А.Ю. Аграфонов, А.В. Петряйкин

  

Национальный исследовательский ядерный Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»университет «МИФИ»

Институт высшей нервной деятельности и Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН,Москванейрофизиологии РАН,Москва

НИИ педиатрии научного центра здоровья РАМН, НИИ педиатрии научного центра здоровья РАМН, МоскваМосква

Активация структур мозга при припоминании деятельности и зрительных образовАктивация структур мозга при припоминании деятельности и зрительных образов

Detecting awareness in the vegetative state. Owen AM, Coleman MR, Boly M, Davis MH, Owen AM, Coleman MR, Boly M, Davis MH, Laureys S, Pickard JD.Laureys S, Pickard JD.Science. 2006 Sep 8;313(5792):1402Science. 2006 Sep 8;313(5792):1402

Основные структуры мозга, обеспечивающие сознание. При Основные структуры мозга, обеспечивающие сознание. При вегетативном состоянии резко снижается метаболизм этих структур вегетативном состоянии резко снижается метаболизм этих структур

по данным ПЭТпо данным ПЭТ

Brain function in the vegetative state. Laureys S et al. Acta Neurol Belg. 2002 Dec;102(4):177-Brain function in the vegetative state. Laureys S et al. Acta Neurol Belg. 2002 Dec;102(4):177-85. Review.85. Review.

Структуры мозга, где обнаружены «зеркальные нейроныСтруктуры мозга, где обнаружены «зеркальные нейроны»»

Зеркальные нейроны отвечают за подражание.Зеркальные нейроны отвечают за подражание.

• зона Брока(44)зона Брока(44)• нижняя теменная доля (нижняя теменная доля (4040))• нижняя лобная извилина (45,46,47)нижняя лобная извилина (45,46,47)• верхняя височная извилина (38)верхняя височная извилина (38)• премоторная кора (6премоторная кора (6,8,8))• островок (13)островок (13)• миндалина миндалина

Регистрация фМРТ.Регистрация фМРТ.

Томограф фирмы Томограф фирмы Philips Achieva Philips Achieva с полем сверхпроводящего с полем сверхпроводящего магнита магнита 3.0 Тл и мощностью 3.0 Тл и мощностью радиочастотной катушки 80 радиочастотной катушки 80 мТл/м. мТл/м. Поле обзора (Поле обзора (FOVFOV) составляло 50 ) составляло 50 см.см.

Видеосюжеты демонстрировали Видеосюжеты демонстрировали через специальный дисплей для через специальный дисплей для зрительной стимуляции. зрительной стимуляции.

Протокол стимуляции.Протокол стимуляции.ВидеосюжетыВидеосюжеты: : прыжок с парашютом, лекция.прыжок с парашютом, лекция.

1.1. (30 сек точка фиксации взора+30 сек прыжок с парашютом )*3(30 сек точка фиксации взора+30 сек прыжок с парашютом )*3

2.2. (30 сек точка фиксации взора+30 сек лекция) *3(30 сек точка фиксации взора+30 сек лекция) *3

3.3. (30 сек лекция+30 сек прыжок)*3(30 сек лекция+30 сек прыжок)*3

4.4. (30 сек прыжок+30 сек чёрный экран, представить прыжок) *3(30 сек прыжок+30 сек чёрный экран, представить прыжок) *3

5.5. (30 сек лекция+30 сек чёрный экран, представить лекцию) *3(30 сек лекция+30 сек чёрный экран, представить лекцию) *3

6.6. (30 сек точка фиксации взора+30 сек чёрный экран представить (30 сек точка фиксации взора+30 сек чёрный экран представить прыжок) *3прыжок) *3

7.7. (30 сек точка фиксации+30 сек чёрный экран представить лекция) *3(30 сек точка фиксации+30 сек чёрный экран представить лекция) *3

Анализ данных с использованием Анализ данных с использованием SPM-8SPM-8

Активация корковых структур при демонстрации клиповАктивация корковых структур при демонстрации клипов «прыжок» и «лекция»«прыжок» и «лекция»

Прыжок K Б K Лекция K Б K Лекция/Прыжок K Б K

Cuneus 9 19 18 Cuneus 14 18 15Middle Occipital

Gyrus 11 19 12

Middle Occipital Gyrus 8 37 9 Middle Occipital Gyrus 7 19 12 Cuneus 9 18 6

Inferior Temporal Gyrus 5 18 6 Inferior Occipital Gyrus 5 17 6Middle Temporal

Gyrus 5 25 6

Lingual Gyrus 5 25 6 Lingual Gyrus 4 25 6 Lingual Gyrus 4 37 6

Fusiform Gyrus 4 17 4Middle Temporal

Gyrus 4 37 4 Fusiform Gyrus 2 17 5

Middle Temporal Gyrus 4 7 3 Fusiform Gyrus 3 22 2Inferior Temporal

Gyrus 1 7 2

Precuneus 4 13 2Inferior Temporal

Gyrus 3 39 2Superior Parietal

Lobule 1 30 1

Inferior Occipital Gyrus 3 10 1Superior Temporal

Gyrus 2 21 1     39 1

Superior Temporal Gyrus 2 22 1                

Inferior Frontal Gyrus 1 39 1          Зеркальные н.      

Insula 1 6 1          Сознание      

Parahippocampal Gyrus 1     Б- Поле по Бродману        Память      

Precentral Gyrus 1     К-Число кластеров              

Superior Parietal Lobule 1                    

Активация корковых структур при демонстрации и Активация корковых структур при демонстрации и представлении представлении

Прыжок/Представить K Б K Лекция/Представить K Б K

Medial Frontal Gyrus 12 6 17 Cuneus 12 18 16

Inferior Temporal Gyrus 6 18 14 Superior Frontal Gyrus 7 6 8

Inferior Frontal Gyrus 5 37 7 Precentral Gyrus 6 17 6

Inferior Occipital Gyrus 5 19 5 Lingual Gyrus 5 19 5

Fusiform Gyrus 4 25 5 Fusiform Gyrus 4 25 5

Cuneus 3 22 3 Medial Frontal Gyrus 4 39 4

Insula 2 47 3 Middle Occipital Gyrus 4 4 4

Lingual Gyrus 2 13 2 Inferior Frontal Gyrus 3 10 2

Caudate 1 39 2 Inferior Occipital Gyrus 3 9 2

Inferior Parietal Lobule 1 40 2 Parahippocampal Gyrus 3 2 1

  44 2 Angular Gyrus 2 20 1

    46 2 Cingulate Gyrus 2 31 1

Б- Поле по Бродману   10 1 Middle Temporal Gyrus 2 32 1

К-Число кластеров   20 1 Postcentral Gyrus 2 34 1

Hip-гиппокамп   31 1 Inferior Temporal Gyrus 1 36 1

        Uvula 1 44 1

            45 1

         Зеркальные нейроны   46 1

         Сознание   47 1

         Память   Hip 1

Активация корковых структур при представлении Активация корковых структур при представлении

Представить лекцию K Б K Представить прыжок K Б K

Medial Frontal Gyrus 7 18 16 Inferior Frontal Gyrus 9 18 12

Cuneus 6 10 7 Middle Frontal Gyrus 7 6 9

Lingual Gyrus 5 25 4 Superior Frontal Gyrus 7 10 5

Inferior Frontal Gyrus 4 6 3 Middle Occipital Gyrus 6 25 5

Inferior Occipital Gyrus 4 11 2 Inferior Occipital Gyrus 5 47 5

Superior Frontal Gyrus 4 13 2 Middle Temporal Gyrus 5 38 4

Superior Temporal Gyrus 4 17 2 Lingual Gyrus 4 39 4

Fusiform Gyrus 3 8 2 Superior Temporal Gyrus 4 7 4

Insula 3 19 1 Precuneus 3 19 3

Middle Occipital Gyrus 3 20 1 Cuneus 2 40 3

Middle Frontal Gyrus 2 22 1 Inferior Parietal Lobule 2 36 2

Caudate 1 32 1 Parahippocampal Gyrus 2 46 2

Cerebellar Tonsil 1 38 1 Precentral Gyrus 2 9 2

Claustrum 1 40 1 Angular Gyrus 1 11 1

Inferior Parietal Lobule 1 41 1 Fusiform Gyrus 1 17 1

Precuneus 1 42 1 Superior Occipital Gyrus 1 21 1

Uvula 1 44 1 Superior Parietal Lobule 1 22 1

  47 1 Supramarginal Gyrus 1 45 1

Б- Поле по Бродману   7 1        

К-Число кластеров   9 1  Зеркальные нейроны      

CT-хвостатое ядро   CT 1  Сознание      

T-талямус   T 1  Память      

Активация корковых структур и виды предъявлений Активация корковых структур и виды предъявлений

ВыводыВыводы

•Степень активации зрительной коры и структур мозга Степень активации зрительной коры и структур мозга содержащих «зеркальные нейроны» зависит от значимости содержащих «зеркальные нейроны» зависит от значимости видеосюжета.видеосюжета.

•Обнаружено явление интерференции, которое снижает Обнаружено явление интерференции, которое снижает степень активации вызванной одним видеосюжетом, степень активации вызванной одним видеосюжетом, вытесняя её активацией, вызванной другим видеосюжетом. вытесняя её активацией, вызванной другим видеосюжетом.

•При предъявлении и припоминании видеосюжетов При предъявлении и припоминании видеосюжетов активируются структуры содержащие «зеркальные нейроны» активируются структуры содержащие «зеркальные нейроны» и структуры участвующие в поддержании сознания и памяти.и структуры участвующие в поддержании сознания и памяти.

•Активное припоминание видеосюжетов увеличивает Активное припоминание видеосюжетов увеличивает активацию структур содержащих «зеркальные нейроны» и активацию структур содержащих «зеркальные нейроны» и структур участвующих в поддержании сознания и памяти.структур участвующих в поддержании сознания и памяти.