Мартынова Ольга Владимировна

Comparative Analysis of Brain Activity in Verbal and Spatial Thought in Healthy Subjects and Patients with Speech Disorders

2017 · ARTICLE · en

We report here an analysis of specific brain activity measured by fMRI during solution of spatial and verbal tasks in 15 healthy subjects and nine patients with dysarthria or mild sensorimotor aphasia. In healthy subjects, activation of Brodmann area (BA) 19 and Broca’s area was more characteristic of verbal thought, while greater bilateral activation of the temporal-parietal-occipital zone, along with the left insula and visual fields 17 and 18 on the left, was specific for spatial thought. In patients with speech disorders, the distribution of areas specific to one task or another underwent significant changes, with non-activation of areas of brain activation characteristic of healthy subjects. Despite the absence of clinical signs of cognitive impairments, the mean verbal task solution time was significantly longer and the proportion of correct responses was smaller in patients than in healthy subjects.

Исследование методом фМРТ эмоционального восприятия эротических изображений у мужчин 49–74 лет

2016 · ARTICLE · ru

Согласно психологическим исследованиям эротические изображения оцениваются в контексте положительных эмоций как наиболее интенсивные, связанные с наибольшим эмоциональным возбуждением, среди всего многообразия приятных и неприятных стимулов. При этом сложно отделить зоны мозга, непосредственно связанные с эмоциональными возбуждением, от активности структур, отвечающих за оценку эмоциональных стимулов в системе поощрения-вознаграждения. Целью настоящего исследования было установить различия в мозговой активности методом функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) у мужчин при оценке интенсивности приятных изображений, в том числе эротических, или неприятных и нейтральных изображений. При сравнении задач на оценку приятных изображений эротического характера с задачами, содержащими нейтральные или неприятные стимулы, наблюдалась достоверно более выраженная активация в задней поясной коре, в префронтальной коре, в бледном шаре справа. При сравнении задач с приятными и нейтральными стимулами наблюдалась повышенная активность правой передней центральной извилины. Таким образом, в процессе оценки интенсивности эмоциональных изображений эротического характера активируются области мозга, относящиеся не только к нейронному представительству эмоций, но и к системе когнитивного контроля эмоционального возбуждения и мотивационной сферы, что необходимо учитывать при использовании эротических изображений в качестве сильных положительных эмоциональных стимулов.

Psychological studies of thought: thoughts about a concept of thought

2016 · ARTICLE · en

The concept of thought has always been central to understanding the nature of human thinking in psychological studies. However, the main question of what is thought still remains unanswered. The origins of the issue lie in the definition of the original unit of analysis, i.e. in the definition of what lies at the heart of image, belief, imagination, speech, consciousness, and thinking. Based on available studies, results of which were reflected in recent publications, it was argued that thought should be such an original unit of analysis. This article explores the concept of thought based on cognitive constructs and the neurophysiological correlates of mental activity. The present study is addressed to discuss issues dealing with the nature of thought, its content and structure, and the relationships between indicators of substantial thought and the neurobiological correlates of the process of thinking. Structurally thought is based on needs, emotions and intensions, and as such, thought defines the substantive essence of an image and also represents consciousness. Coherence of thoughts and consciousness, their integrity reflect the connectivity of things from the external world in their entirety. Thus, the ability to generate thoughts and build relationships within the stream of consciousness characterizes the human mind. It is shown that thought as a cognitive substance emerges from desires and experiences, as well as from conscious perception. Taken together, the described psychological and neurophysiological assumptions open up new horizons for research into human mental activity, thinking abilities and consciousness.

Changes in Functional Connectivity of Default Mode Network with Auditory and Right Frontoparietal Networks in Post-Stroke Aphasia.

2016 · ARTICLE · en

To evaluate the influence of poststroke aphasia on the functional association of widespread large-scale neuronal networks, we analyzed functional connectivity (FC) between resting-state brain networks (RSNs) in aphasic patients (N = 15) and in healthy volunteers (N = 17) of the same age using resting-state functional connectivity magnetic resonance imaging. As a result, six RSNs were isolated and cross-correlation matrices were computed for their time courses. Aphasic patients showed decreased correlations between posterior part of the default mode (pDMN) and both auditory (AUD) and right frontoparietal (RFP) networks. Additionally, we calculated regions of interest-based FC (ROI-FC), gray and white matter volumes in the ROIs overlapping with pDMN, AUD, and RFP. ROI-FC analysis showed decreased FC between the right pars triangularis and both right middle frontal and right superior frontal gyri. The decreased pDMN-RFP connectivity in patients is likely to reflect changes in FC of these nodes. The lesion in the regions overlapping with pDMN and AUD networks leads to the significantly decreased pDMN-AUD connectivity. Our results suggest that abnormal FC in stroke patients may reflect the impairment of activity not only in the regions directly affected by stroke lesion in the left hemisphere but also in the homotopic regions of the intact right hemisphere. The increase of gray and white matter volume in the right supramarginal gyrus, the functional hub of pDMN, AUD, and RFP networks, correlated with less speech impairment. This increase might reflect a right hemisphere neuroplasticity process to compensate the impaired function of the homotopic region of left frontoparietal network (LFP), pDMN, and AUD in the left hemisphere. The presented results contribute to the hypothesized compensative role of the transfer of attention and executive functions from the damaged areas in the left hemisphere to the right homotopic areas, accompanied by more preserved language skills at the chronic stroke stage.

Параметры ЭЭГ состояний покоя коррелируют с данными УЗДГ МАГ и когнитивными нарушениями у пациентов с хронической ишемией мозга и инсультом различной латерализации

2016 · ARTICLE · ru

В статье представлены результаты комплексного исследования фоновой ЭЭГ, кровотока магистральных артерий головного мозга (МАГ) и когнитивных нарушений у пациентов с тяжелой дисциркуляторной энцефалопатией (N = 35), пациентов, перенесших правосторонний (N = 32) и левосторонний инсульт (N = 34), по сравнению с группой здоровых испытуемых (N = 42). В ЭЭГ покоя были выделены кластеры состояний покоя, специфичные по частоте, топографии и времени присутствия для различных групп испытуемых. Так, кластеры, регистрируемые у здоровых испытуемых, частично или полностью отсутствовали у пациентов с ишемией. Время присутствия этих кластеров коррелировало прямо со скоростью кровотока в МАГ и обратно с уровнем стеноза в внутренней сонной артерии (ВСА). Также, были выявлены кластеры, специфичные для той или иной группы пациентов и коррелирующие с уровнем стеноза в ВСА. “Ишемические” кластеры ЭЭГ покоя оказались крайне схожими для пациентов с дисциркуляторная энцефалопатия 3 степени (ДЭП3) и пациентов, перенесших острое нарушение мозгового кровообращения в бассейне правой средней мозговой артерии (ПОНМК), но значительно отличались от кластеров, характерных для пациентов с нарушение мозгового кровообращения в бассейне левой средней мозговой артерии (ЛОНМК). Время присутствия “ишемических” кластеров у пациентов с ДЭП3 и ПОНМК коррелировало с более высокими результатами когнитивных тестов. Полученные данные демонстрируют, что анализ состояний ЭЭГ покоя может служить дополнительным инструментом диагностики развития нарушений работы мозга вследствие ОНМК и ДЭП.

AGE RELATED CHANGES IN FUNCTIONAL CONNECTIVITY OF THE RESTING STATE NETWORKS

2015 · ARTICLE · en

Age-related brain changes are the main cause of cognitive decline. Active cognitive task perform- ance as well as resting-state activity might be a sensitive index for studying differences in aging. We investigated age-related changes in the spontaneous neuronal activity with functional mag- netic resonance imaging (fMRI) in a resting-state condition. To evaluate differences in aging, we analyzed functional connectivity between resting-state networks in two groups of older and younger healthy volunteers. Seven resting-state networks were isolated, and cross-correlation matrices were computed for the time courses. Older subjects showed decreased activity of the auditory, visual, sensory-motor networks, frontoparietal and salience networks accompanied by increased coupling of the salience network with the sensorimotor and default mode network compared to younger subjects. The age-related differences in functional connectivity may be due to aging impairment of the prefrontal cortex leading to a loss of activation in the salience, senso- rimotor and visual networks in older subjects compared to the younger subjects. However, the default mode network was more prominent in the left hemisphere and showed more coupling with the salience network in older subjects than in younger subjects, indicating possible compen- satory engagement of cognitive control regions in resting-state cognition. The results show that independent of task design and performance the functional connectivity method reflects neural changes in the aging brain.

Auditory ERP Differences in the Perception of Anticipated Speech Sequences in 5 - 6 Years Old Children and Adults

2014 · ARTICLE · en

The perception of complex auditory information such as complete speech sequences develops during human ontogeny. In order to explore age differences in the auditory perception of predictable speech sequences we compared event-related potentials (ERPs) recorded in 5- to 6-yearold children (N = 15) and adults (N = 15) in response to anticipated speech sequences as successive and reverse digital series with randomly omitted digits. The ERPs obtained from the omitted digits significantly differed in the amplitude and latency of the N200 and P300 components between adults and children, the N400 and LPC components were more pronounced in children in the right frontal area for the digits presentation. These findings indicate that the perception of a successive speech structure is less automated in children and requires a detailed analysis of the successive structure and error detection. These differences in auditory ERPs reflect developmental changes in the auditory perception of speech sequences and can serve as indicators of the maturity of cognitive functions in children.

Негативность рассогласования и ее гемодинамический эквивалент (по данным фМРТ) в исследованиях восприятия речи в норме и при речевых расстройствах

2014 · ARTICLE · ru

Обзор посвящен применению электрофизиологического индекса слухового различения, известного под названием "негативность рассогласования" (HP), и его гемодинамического эквивалента, полученного методом функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ), для исследований восприятия речи в норме и при патологии. Наибольшее внимание уделяется исследованиям, посвященным использованию HP как нейрофизиологического показателя степени нарушения первичного этапа восприятия речи, а именно фонематического слуха, у пациентов с сенсорной афазией. Обосновывается также, что данный показатель может быть использован для изучения степени компенсации речевых нарушений, и рассматриваются перспективы одновременной регистрации ЭЭГ и фМРТ в изучении речевой патологии.

Возрастные различия слуховых вызванных потенциалов при восприятии последовательных и пространственных компонентов звуковой информации

2014 · ARTICLE · ru

Восприятие пространственных и последовательных компонентов звуковой информации развивается в процессе взросления ребенка. Мы сравнили вызванные потенциалы (ВП) у 5—6-летних детей (n=15) и взрослых испытуемых (n=15) в ответ на предъявление цифровых рядов с пропущенными цифрами, дпя того, чтобы изучить возрастные особенности в восприятии последовательной звуковой информации. Для изучения развития восприятия пространственных компонентов звуковой информации исследованы ВП в ответ на звук падающих капель, предъявляемый в правое и левое ухо. ВП, регистрируемые на пропуски цифр в числовых рядах, значительно отличались по амплитуде и латентности компонентов N200 и P300 между взрослыми и детьми. Данные различия, возможно, связаны с тем, что восприятие последовательно предъявляемой структурированной звуковой информации менее автоматизировано у детей по сравнению с взрослыми. ВП в ответ на предъявление звука падающей капли в правое и левое ухо у взрослых испытуемых были идентичны. У детей при предъявлении звука падающей капли в левое ухо наблюдалась задержка в латентности и увеличение амплитуды компонентов Р300 и N400 в правой височной области, предъявление звука в правое ухо отражалось на увеличении амплитуды компонента N100. Таким образом, полученные различия в ВП у взрослых и детей отражают возрастные изменения в восприятии последовательной и пространственной звуковой информации.

Functional connectivity in chronic stroke compared with normal aging changes

2014 · ARTICLE · en