Штыров Юрий Юрьевич
Институт когнитивных нейронаук
Профессиональные интересы
Должности
- Директор центра — Институт когнитивных нейронаук, Центр исследований интеллекта и когнитивного благополучия
- Ведущий научный сотрудник — Институт когнитивных нейронаук, Центр исследований интеллекта и когнитивного благополучия
- Ведущий научный сотрудник — Институт когнитивных нейронаук, Центр нейроэкономики и когнитивных исследований
Био
- · Начал работать в НИУ ВШЭ в 2013 году.
- · Научно-педагогический стаж: 25 лет.
Образование
- 2001 · PhD: Университет Хельсинки
- 1994 · Специалитет: Санкт-Петербургский государственный университет, специальность «Физиология», квалификация «Биолог-физиолог»
Опыт работы
- · Yury Shtyrov (Professor, Head of MEG/EEG at the Center of Functionally Integrative Neuroscience, Aarhus University; Visiting Professor/PI at the HSE CDM Centre) has many years of international experience in studying human neurocognitive functions, in particular neurobiological foundations of the human speech and language function. His particular contribution to the science of language has been in uncovering early and automatic stages of language processing and in detailing the time course of spoken language comprehension in the brain. This work has to a large extent contributed to a dramatic change in our understanding of how the brain analyses speech, which has occurred in recent years. It shows how memory traces for linguistic elements in the brain can be probed using objective imaging tools, how they develop with learning, interact on different levels, as well as the interaction between the cognitive systems of language and attention. Most importantly, this work shows that these different processes occur rapidly and in parallel, something that was first met with disbelief but is now becoming generally accepted thanks to this and similar work. We are very pleased to have Prof. Shtyrov as our close collaborator in a range of projects focussed on human mechanisms of comminication, perception and cognitive control using MEG, EEG, TMS, behavioural and other methodologies.
- · 2013–настоящее время Professor - Head of MEG Group MINDLab - Centre for Functionally Integrative Neuroscience (CFIN) Institute for Clinical Medicine Aarhus University, Denmark
- · 2011–2012: Professor - Director of the Cognitive Brain Research Unit at the IBS - Universityof Helsinki, Institute of Behavioural Sciences (IBS), Helsinki, Finland
- · 2007–2013: Senior Scientist (Programme Leader Track) and Head of Magneto- and Electroencephalography (since 2011) - Medical Research Council (MRC), Cognition and Brain Sciences Unit. Cambridge, United Kingdom
- · 2000–2007: Research Associate (Post-Doctoral Research Scientist)
- · 2000-2003: / Senior Investigator Scientist
- · 2003-2007: Since
- · 2006: also MEG Lab Manager - MRC Cognition and Brain Sciences Unit. Cambridge, United Kingdom
- · 1997–2000: Researcher - Cognitive Brain Research Unit, University of Helsinki, Helsinki,Finland
- · 1994–1997: Младший научный сотрудник - Отдел физиологии и патологии речи, СПб НИИ Уха, Горла, Носа и Речи. Санкт-Петербург, Россия
Награды и поощрения
- · Благодарственное письмо ректора НИУ ВШЭ (сентябрь 2021)
- · Надбавка за публикацию в журнале из Списка А (и приравненном к нему научном издании) (2025–2026)
- · Надбавка за публикацию в международном рецензируемом научном издании (2021–2022)
Гранты и проекты
- 2015 · AUFF Research Foundation, Denmark, 2014. PI on a 6-month visiting professorship grant, DKK 284 000, 2014-2015.
- 2017 · Lundbeck Foundation, Denmark, 2014. PI on 3-year project grant: Neural Speech Processing as Covert Index of Consciousness in Coma, Vegetative State, and Minimally Conscious Patients. DKK ~1.6 mln (~€ 210 000), 2014-2017.
- 2016 · Lundbeck Foundation, Denmark, 2013. PI on 3-year project grant: Rapid formation of lexical memory circuits in human neocortex. DKK 3 mln (~€ 400 000), 2014-2016.
- — · Pufendorf Institute, Lund, Sweden, 2013. HuMeNs - – Advanced Study Group on neuroscience of knowledge acquisition. Co-applicants: Profs. M. Lindgren, M. Horne, F. Ståhlberg, D Topgaard et al. (Lund U), ~100000 SEK.
- 2017 · Engineering and Physical Sciences Research Council & Medical Research Council, UK, 2012. Co-PI on 5-year partnership programme grant: Building capacity in UK clinical MEG research. Co-applicants: Profs K. Singh (U Cardiff), K. Nobre (U Oxford), Dr G. Barnes (UCL) et al. ~£1.3 mln. 2013-2017.
- 2013 · European Commission Tempus IV programme, 2010. Co-PI on a 3.5-year project grant: Postgraduate training network in biotechnology of 3.5-year project grant. Co-applicants: K. Kaila, (Helsinki U)., I. Pavlov (UCL), A. Shestakova (St. Petersburg U.), V. Klucharev (FC Donders) et al. ~€ 1 mln. 2010-2013.
- 2011 · Federal Agency for Science and Innovation, Russian Federation, 2010. PI on a 2-year project grant №02.740.11.5148: Introduction of novel methodologies into science, medicine and education in RF: using magnetoencephalography for mapping brain function. RUB 2 mln. 2010-2011.
- 2014 · Medical Research Council, UK, 2009. PI on 5-year research programme U.1055.04.014.00001.01: Early automaticity of neural language processing: lexical, morphosyntactic and methodological perspectives. ~£1.4 mln. 2009-2014.
- 2011 · GlaxoSmithKline, UK, 2009. Co-PI on a 2-year industrial collaborative research programme: Biomarkers of schizophrenia. PIs: Profs F. Pulvermuller & Y. Shtyrov. £ 150 000, 2009-2011.
- 2016 · Elekta Neuromag Ltd, Sweden-Finland, 2006. Co-PI on a 10-year industrial research collaboration programme: Clinical utility of magnetoencephalography. PIs: Profs F. Pulvermuller, Y. Shtyrov, R. Henson. £ 100 000. 2007-2016.
- 2009 · European Commission Tempus programme, 2005. Co-PI on a 3.5-year project grant. Co-applicants: Drs I. Pavlov (UCL), A. Shestakova (Helsinki U.), O. Pongs (Hamburg U.), V. Klucharev (FC Donders), I. Kanunikov (St. Petersburg U.). € 500 000. 2006-2009.
- 2003 · Finnish Graduate School of Psychology, 1999. Four-year PhD research fellowship, FIM 400 000. 1999-2003.
- 2000 · Cognitive Brain Research Unit, University of Helsinki, Finland, 1998. Two-year research grant, funded by the Finnish Work Environment Fund. Co-applicant: Dr. T. Kujala. FIM 300 000. 1998-2000
- 1999 · University of Helsinki, Finland, 1998. Six-month personal grant. FIM 9 000. 1998-1999
- — · Centre for International Mobility, Finland, 1998. Six-month personal research grant. FIM 36 000
- 1998 · Centre for International Mobility, Finland, 1997. One-year personal research grant. FIM 60 000. 1997-1998.
Конференции (5)
Показать все
- · 2025: CogSci2025 (Сан-Франциско). Доклад: Age-related changes in cognitive flexibility: fMRI meta‐analysis
- · 2018: 24th AMLaP conference, Architectures and Mechanisms of Language Processing (Берлин). Доклад: PERCEPTUAL PRIMING AND SYNTACTIC CHOICE IN ENGLISH LANGUAGE: MULTIMODAL STUDY.
- · 2018: 24th AMLaP conference, Architectures and Mechanisms of Language Processing (Берлин). Доклад: PERCEPTUAL PRIMING AND SYNTACTIC CHOICE IN RUSSIAN LANGUAGE: MULTIMODAL STUDY.
- · 2017: 5th Polish Eye Tracking Conference (Люблин). Доклад: The role of attention in sentence production: beyond visual modality
- · 2016: 8th Annual Meeting of the Society for the Neurobiology of Language (Лондон). Доклад: The effects of cross-linguistic phonologic and semantic overlap in masked priming paradigm: behavioral and ERP evidence
Идентификаторы исследователя
- ORCID:
0000-0001-7203-4902 - ResearcherID:
I-3421-2013 - Google Scholar: https://scholar.google.ru/citations?user=VqgPbV0AAAAJ&hl=en
- Scopus AuthorID:
6701617874
Публикации (155)
Linguistic distance dynamically modulates the effects of bilingualism on executive performance in aging
2024 · ARTICLE · en
To better explain various neurocognitive consequences of bilingualism, recent investigations have adopted continuous measures of bilingual experience, as opposed to binary bi/monolingual distinctions. However, few studies have considered whether bilingualism's effects on cognition are modulated by the linguistic distance (LD) between L1 and L2, and none of the existing studies has examined cognitive consequences of LD in aging populations. Here, we investigated the modulatory role of LD on the relationship between bilingualism, executive performance, and cognitive reserve (CR) in a sample of senior bilinguals. Our results show a dynamic trajectory of LD effects, with more distant language pairs exerting maximum effects at initial stages of bilingual experience – and closer language pairs at advanced stages. Bilingualism-related CR effects emerged only in the individuals with closer language pairs, suggesting that the language control stage of bilingual experience may play a key role in CR accrual, as compared to the L2 learning stage.
Regionally specific cortical lateralization of abstract and concrete verb processing: Magnetic mismatch negativity study
2024 · ARTICLE · en
The neural underpinnings of processing concrete and abstract semantics remain poorly understood. Previous fMRI studies have shown that multimodal and amodal neural networks respond differentially to different semantic types; importantly, abstract semantics activates more left-lateralized networks, as opposed to more bilateral activity for concrete words. Due to the lack of temporal resolution, these fMRI results do not allow to easily separate language- and task-specific brain responses and to disentangle early processing stages from later post-comprehension phenomena. To tackle this, we used magnetoencephalography (MEG), a time-resolved neuroimaging technique, in combination with a task-free oddball mismatch negativity (MMN) paradigm, an established approach to tracking early automatic activation of word-specific memory traces in the brain. We recorded the magnetic MMN responses in 30 healthy adults to auditorily presented abstract and concrete action verbs to assess lateralization of word-specific lexico-semantic processing in a set of neocortical areas. We found that MMN responses to these stimuli showed different lateralization patterns of activity in the upper limb motor area (BA4) and parts of Broca’s area (BA45/BA47) within ~100–350 ms after the word disambiguation point. Importantly, the greater leftward response lateralization for abstract semantics was due to the lesser involvement of the right-hemispheric homologues, not increased left-hemispheric activity. These findings suggest differential region-specific involvement of bilateral sensorimotor systems already in the early automatic stages of processing abstract and concrete action semantics
Eye movement correlates of working memory capacity: evidence from the reading span task
2024 · ARTICLE · en
Движения глаз при чтении обусловлены особенностями восходящих и нисходящих когнитивных процессов. Кроме того, они связаны с индивидуальными различиями, в том числе, в объеме рабочей памяти (РП). Тем не менее, вопрос о том, в какой степени объем РП определяет движения глаз в условиях возрастающей нагрузки при чтении, остается во многом открытым. Целью данного исследования стало изучение влияния объема РП на пиковую скорость саккад во время чтения с задачей понимания текста и в условиях двойной задачи на понимание и удержание информации в рабочей памяти (методика «Объем чтения»). В обработку были включены как окуломоторные показатели по каждой задаче отдельно, так и соотношение показателей в задаче на понимание и двойной задаче. Участники с более высоким объемом РП демонстрировали более высокую пиковую скорость саккад, чем участники с низким объемом РП - как при чтении, так и при выполнении двойной задачи. При этом различия были наиболее значимы при условии максимальной нагрузки на РП: так, при задаче чтения и одновременного удержания шести элементов в рабочей памяти наблюдалась максимальная пиковая скорость саккад. Полученные результаты отражают различия в возбуждении ЦНС у людей с большим объемом РП, вызванным выполнением заданий, связанных с дополнительной нагрузкой на РП. Данное исследование подчеркивает важность индивидуальных различий в объеме РП при чтении, а также предполагает потенциальную связь между возбуждением ЦНС и когнитивными процессами, обеспечивающими понимание прочитанного.
А Database of 126 Images of Everyday Objects Standardized for Visual Attractiveness (BOSS Extension)
2024 · ARTICLE · en
В качестве экспериментальных стимулов в широком спектре разнообразных исследований в области психологии и когнитивной нейронауки часто используются графические изображения повседневных предметов. Для обеспечения надежности и воспроизводимости результатов таких экспериментов, как правило, наборы таких графических стимулов проходят тщательную всестороннюю стандартизацию, в результате которой создаются обширные базы данных, содержащие как сами визуальные стимулы, так и детальную информацию о различных характеристиках изображаемых объектов. Однако существующие базы данных, как правило, не учитывают эстетические качества, присущие созданным человеком объектам. Между тем, все больше исследований свидетельствует о существовании связей между эстетическим восприятием и широким спектром когнитивных функций и способностей, включающим в себя, например, моторные навыки, принятие решений, потребительское поведение и т.д.. Таким образом, отсутствие стандартизованных наборов визуальных стимулов с контролируемыми эстетическими характеристиками существенно ограничивает возможности экспериментальных исследований в этой области. Чтобы устранить этот пробел, в настоящей работе мы представляем новый набор из 126 изображений повседневных предметов, которые прошли оценку выборкой здоровых взрослых испытуемых (N=53) с точки зрения их визуальной привлекательности, а также других ключевых параметров стандартизации (например, знакомости, визуальной сложности и согласованности наименований). Каждый объект представлен в трех вариантах: опрятном, нейтральном и неопрятном. Как показывают наши данные, эти три уровня опрятности соответствует трем уровням визуальной эстетической привлекательности: очень привлекательный (опрятный), умеренно привлекательный (нейтральный) и минимально эстетически привлекательный (неопрятный). Этот набор стимулов призван стать ценным инструментом для исследователей, изучающих влияние эстетики на взаимодействие человека с объектами.
Transcranial direct-current stimulation of core language areas facilitates novel word acquisition
2024 · ARTICLE · en
Transcranial direct current stimulation (tDCS) is a non-invasive neuromodulation technique that can alter the state of the stimulated brain area and thereby affect neurocognitive processes and resulting behavioural performance. Previous studies using tDCS to address the language function have shown disparate results, particularly with respect to language learning and word acquisition. To fill this gap, this study aimed at systematically addressing the effects of tDCS of core left-hemispheric language cortices on the brain mechanisms underpinning two main neurocognitive strategies of word learning: implicit inference-based Fast Mapping (FM) and direct instruction-based Explicit Encoding (EE). Prior to a word-learning session, 160 healthy participants were given 15 min of either anodal or cathodal tDCS of Wernicke's or Broca's areas, or a control sham (placebo) stimulation, in a between-group design. Each participant then learned sixteen novel words (eight through FM and eight through EE) in a contextual word-picture association session. Moreover, these words were learnt either perceptually via auditory exposure combined with a graphical image of the novel object, or in an articulatory mode, where the participants additionally had to overtly articulate the novel items. These learning conditions were fully counterbalanced across participants, stimuli and tDCS groups. Learning outcomes were tested at both lexical and semantic levels using two tasks: recognition and word-picture matching. EE and FM conditions produced similar outcomes, indicating comparable efficiency of the respective learning strategies. At the same time, articulatory learning produced generally better results than non-articulatory exposure, yielding higher recognition accuracies and shorter latencies in both tasks. Crucially, real tDCS led to global outcome improvements, demonstrated by faster (compared to sham) reactions, as well as some accuracy changes. There was also evidence of more specific tDCS effects: better word-recognition accuracy for EE vs. FM following cathodal stimulation as well as more expressed improvements in recognition accuracy and reaction times for anodal Broca's and cathodal Wernicke's stimulation, particularly for unarticulated FM items. These learning mode-specific effects support the notion of partially distinct brain mechanisms underpinning these two learning strategies. Overall, numerically largest improvements were observed for anodal Broca's tDCS, whereas the least expressed benefits of tDCS for learning were measured after anodal Wernicke stimulation. Finally, we did not find any inhibitory effects of either tDCS polarity in any of the comparisons. We conclude that tDCS of core language areas exerts a general facilitatory effect on new word acquisition with some limited specificity to learning protocols - the result that may be of potential applied value for future research aimed at ameliorating learning deficits and language disorders.
Morphosyntactic prediction in automatic neural processing of spoken language: EEG evidence
2024 · ARTICLE · en
Automatic parsing of syntactic information by the human brain is a well-established phenomenon, but its mechanisms remain poorly understood. Its best-known neurophysiological reflection is the so-called early left-anterior negativity (ELAN) component of event-related potentials (ERPs), with two alternative hypotheses for its origin: (1) error detection, or (2) morphosyntactic prediction/priming. To test these alternatives, we conducted two experiments using a non-attend passive design with visual distraction and recorded ERPs to spoken pronoun-verb phrases with/without agreement violations and to the same critical verbs presented in isolation without preceding pronouns. The results revealed an ELAN at ∼130-220 ms for pronoun-verb gender agreement violations, confirming a high degree of automaticity in early morphosyntactic parsing. Critically, the strongest ELAN was elicited by verbs outside phrasal context, which suggests that the typical ELAN pattern is underpinned by a reduction of ERP amplitudes for felicitous combinations, reflecting syntactic priming/predictability between related words/morphemes (potentially mediated by associative links formed during previous linguistic experience) rather than specialised error-detection processes.
Neural correlates of cross-alphabetic interference and integration in the biliterate brain
2023 · ARTICLE · en
We investigated the neurophysiological mechanisms underlying bi-alphabetic reading using event-related potentials (ERPs). Brain activity was recorded using EEG in a group of Russian–English biliterates during a reading-aloud task with familiar and novel words. Capitalizing on a partial overlap between the Roman and Cyrillic alphabets, the stimuli were presented in L1 Cyrillic, L2 Roman, or in an ambiguous script, in a counterbalanced fashion. The results revealed functional dissociation between the stimuli in terms of processing their graphemic ambiguity. The interference caused by L1-L2 script inconsistencies in novel wordforms was detected at a late processing stage, reflected in N400 response enhancement for unfamiliar script-ambiguous items. Conversely, familiar ambiguous and L2 words showed no N400 increase but demonstrated an early enhancement of the P200 component in comparison to those presented in L1. These results indicate the use of a whole-word reading strategy for familiar words even in ambiguous script, likely triggered by an automatic activation of well-established lexico-semantic representations. The absence of similar top-down mechanisms for novel ambiguous-script words likely results in increased grapheme-to-phoneme decoding effort, with important implications for L2 reading and vocabulary acquisition.
Fast mapping vs. explicit encoding of novel vocabulary: similar efficiency, different mechanisms?
2023 · ARTICLE · en
Существуют две стратегии речевого научения, характерные как для детей, так и для взрослых: имплицитное научение (fast mapping (FM)), обеспечивающее усвоение слов из контекста, и эксплицитное научение (explicit encoding (EE)), реализуемое посредством прямой инструкции научения. Результаты предыдущих нейрофизиологических исследований демонстрируют наличие дифференциальных нейронных механизмов, лежащих в основе двух стратегий научения у взрослых; аналогичные результаты с некоторыми ограничениями показаны и при проведении поведенческих экспериментов. Однако природа этих различий остается недостаточно изученной. Цель данного исследования состояла в изучении предполагаемых различий между EE- и FM-стратегиями при усвоении новых слов с акцентом на изучении качества их узнавания. Участники двух экспериментов (общий размер выборки = 82) выучили 18 новых слов в парадигме семантического научения при предъявлении слова (по десять раз каждое) и его визуального референта в EE- и FM-условиях. Результаты усвоения оценивались сразу после обучения с помощью задачи узнавания. В обоих экспериментах не было обнаружено различий в правильности и времени реакции узнавания слов между FM- и EE-условиями, что свидетельствует об одинаковой эффективности обеих стратегий на поведенческом уровне. Однако была обнаружена отрицательная корреляция между временем реакции и правильностью при узнавании слов, выученных с помощью EE, без аналогичных эффектов для FM, что указывает на качественные различия в особенностях сохранения репрезентаций в памяти для слов, усвоенных посредством данных двух стратегий. Можно предположить, что участники исследования более уверенно использовали информацию, усвоенную с помощью эксплицитного научения, но не имплицитного.
The Specific Influence of Continuous Theta-Burst Stimulation of the Primary Motor Cortex on Novel Vocabulary Acquisition in Different Learning Environments
2023 · ARTICLE · en
The primary motor cortex takes part in various stages of language learning accompanied by human motor activity. However, previous studies of causal relationships between the activation of the primary motor cortex (M1) and the efficiency of language tasks reveal contradictory results, likely due to different learning environments and specific movement patterns required by different experimental designs. The goal of this research was to comprehensively investigate the effect of rhythmic theta-burst magnetic stimulation (rTMS) of the primary motor cortex on the acquisition of new words while modulating the learning environment and the motor response during the learning process. Following rTMS of the primary motor cortex or control conditions (sham and active control rTMS), the subjects (n = 96) completed a novel word learning task, which involved associating visually presented objects with spoken word forms using a virtual reality (VR) or conventional computer monitor environment. In each environment, the subjects were exposed to eight novel words embedded into questions about visual stimulus properties to prompt novel associations. Responses to these questions could be performed either by distal or by proximal hand movements. The outcome of the word acquisition was measured using a free recall task immediately after the training and on the next day. The results showed significant differences in the success of recalling new words immediately after the learning session and on the next day only in those subjects who received rTMS of the primary motor cortex; furthermore, this effect was specific to proximal movements in both learning environments. The results suggest that the motor cortex is directly involved in acquiring novel vocabulary during active interaction with the learning material.
Ритмическая транскраниальная магнитная стимуляция первичной моторной коры избирательно влияет на усвоение новых слов в разных средах обучения
2023 · ARTICLE · ru
Моторная кора головного мозга (ГМ) человека задействуется на различных этапах речевого научения в том случае, если оно происходит одновременно с совершением двигательной активности. Однако в исследованиях, направленных на поиск причинно-следственных связей между активацией первичной моторной коры (М1) и эффективностью выполнения речевых задач, обнаруживаются противоречивые результаты, что, возможно, обусловлено различиями в средах обучения и характере двигательной активности, задействованной в экспериментальной процедуре. Целью данной работы стало исследование влияния активности моторной коры на эффективность запоминания новых слов при варьировании условий обучения и способа совершения моторного ответа. Активность моторной коры модулировалась при помощи ритмической транскраниальной магнитной стимуляции (рТМС) ГМ. После рТМС зоны М1 либо применения контрольных условий (плацебо-ТМС, активный контроль) участники исследования (n = 96) выполняли задания на усвоение новых слов посредством установления ассоциаций между визуально представленными изображениями предметов и аудиально предложенными словоформами в двух обучающих средах: при помощи компьютерного монитора либо в интерфейсе виртуальной реальности. В каждом условии испытуемым предъявлялись восемь новых слов с семантической привязкой и вопросом о визуальных характеристиках стимулов. Ответы на обучающие задания участники давали посредством выполнения дистальных высокоамплитудных движений рукой или проксимальных низкоамплитудных движений пальцами кисти. В качестве показателя эффективности усвоения новых слов использовалась правильность воспроизведения изученных слов сразу после обучения и на следующий день. В обеих средах обучения были обнаружены значимые различия в успешности воспроизведения новых слов сразу после стимуляции и на следующий день для испытуемых, получивших рТМС зоны М1 первичной моторной коры, в тех случаях, когда они давали ответы посредством совершения низкоамплитудных движений пальцами. Полученные результаты позволяют сделать вывод об участии моторной коры в речевом научении при интерактивном взаимодействии субъекта с обучающим материалом.
Курсы (0)
Нет курсов.