Изучение взаимодействия структур мозга

Изучение взаимодействия структур мозга

Как можно подходить к изучению функциональных взаимодействий и как эти функциональные взаимодействия могут меняться в зависимости от того, какая деятельность в настоящий момент протекает на примере исследования глагольной морфологии русского языка.

Метод динамического причинно-следственного моделирования, называемая dynamiccausal modelling, которая позволяет смоделировать возможные протекания взаимодействия мозговых структур и поиск параметров того, как это взаимодействие может меняться, обеспечивать реально зарегистрированный сигнал в том или ином состоянии.

Разные активности (три мозговые структуры) описываются уравнением состояния нейрональной активности. В этой модели описываются связи, как психологические переменные меняют характеристики связей между этими структурами мозга. В данном случае под связями мы понимаем взаимовлияние этих структур.

Схема такого анализа данных заключается в том, что мы формируем несколько моделей возможных взаимодействий структур мозга, которые вовлекаются в обеспечение исследования психологической функции, в данном случае — порождения глаголов. И поскольку у нас уже зарегистрированы сами данные функциональной томографии, мы смотрим, какая из этих моделей наилучшим образом описывает зарегистрированные данные.

Возвращаясь к предмету исследования, речь идет о том, что процессы применения дефолтного правила, процессы восприятия и порождения слов, которые связаны с разбиением слова на морфемы, обеспечиваются так называемой левосторонней мозговой системой, в которую входят структуры лобные и височные.

Мы формулируем несколько моделей возможных по поведению этих структур, функциональное взаимодействие которых было показано в предыдущих исследованиях.

Первая модель соответствует одному из взглядов, что для продукции, генерации регулярных глаголов нужна только левосторонняя система, состоящая из структуры нижней лобной извилины левого полушария и структуры височной коры тоже из левого полушария. При этом для порождения нерегулярных глаголов важно вовлечение структур височных обоих полушарий при участии также области нижней лобной извилины левого полушария.

Вторая модель соответствует полярному взгляду, что на самом деле у нас работает одна система, но меняется только режим ее функционирования, то есть важны все структуры.

Третья и четвертая модели в этой ситуации демонстрируют разные промежуточные варианты, которые моделируют возможные взаимовлияния и их направления. Проведение анализа показало, что наилучшим образом зарегистрированный сигнал описывается как раз первой моделью, то есть данная модель доказывает, что для продукции регулярных глаголов необходима работа левосторонней системы.

Для продукции нерегулярных глаголов важна билатеральная система. Это укладывается в те представления, что на самом деле при порождении регулярных глаголов у нас работает система, ответственная за комбинаторику морфем.

Помимо этого, удалось показать, как динамически организованы связи. Видно, что при продукции регулярных глаголов у нас активность левой верхней височной извилины приводит к снижению активности в области Брока, тогда как при нерегулярных глаголах возникает обратная ситуация, у нас увеличивается взаимодействие, но также с включением двух других височных структур: левой и правой.