Лаборатория прикладной физиологии высшей нервной деятельности человека

Основные направления научной деятельности.

Зав. лаб. до 2020 года – лауреат Государственной премии РФ, проф., доктор биологических наук Лебедева Наталия Николаевна,

Лаборатория была создана в 1970 г. С 1970 до 2006 г. бессменным руководителем лаборатории был профессор Фролов Михаил Васильевич. С 2006 года лабораторией руководит Н.Н. Лебедева.

Основные направления исследований, проводимых в лаборатории, посвящены изучению нейрофизиологии функциональных состояний операторской деятельности (эмоциональное напряжение, утомление и т.п.), измененных состояний сознания, функционирования зеркальной системы мозга в социальных ситуациях в норме и патологии, влияния потребления медиа контена различной модальности и эмоциональной окраски на функциональное состояние человека, комплексному анализу состояний клинических больных (нарушения эмоциональной сферы, локальные поражения головного мозга, эпилепсия и т.д.).

В частности, исследуется влияние изменений указанных состояний на качество и разномодальные погрешности профессиональной деятельности (поведения). По результатам такого рода исследований формируются критерии диагностики и разрабатываются методы текущего контроля функциональных состояний. Полученная при этом диагностическая информация служит целям ограничения отрицательных и использования положительных влияний функционального состояния (ФС) на характеристики поведения.

С 2013 года сотрудники лаборатории работают на базе Научно практического центра им. Соловьева ДЗМ, проводятся комплексные исследования пациентов с аффективными расстройствами (депрессия, повышенная тревожность, ипохондрия) и эпилепсией, исследования особенностей активации зеркальной системы нейронов, изучение структурных изменений головного мозга при фокальной эпилепсии и депрессии, а также функциональной активности мозга при данных заболеваниях с помощью фМРТ.

В Лаборатории была разработана оригинальная концепция функционального состояния, определены его фундаментальные переменные (исходный комплекс функциональных свойств и качеств, потребность, входное воздействие) и основные функции (отражательная и регуляторная). При этом ФС служит обусловливающим фактором любой, в том числе, высшей нервной деятельности. Тем самым традиционное отношение «стимул-реакция» переводится в отношение «стимул-реакция-состояние». На основе этой концепции в лаборатории были разработаны методы контроля функциональной системы, основанные на учете изменений ФС ее компонентов и связей между ними, которые успешно прошли апробацию в авиации, космонавтике, на транспорте и в клинике, в модельных экспериментах и т.п. Кроме того, в лаборатории проводились исследования нейрофизиологических механизмов биологических эффектов низкоинтенсивных электромагнитных полей (ЭМП), в том числе, ЭМП мобильных телефонов.

Наиболее важные результаты научных исследований:

1. Показано, что известная формула Прайса и Баррелла, названная ими «общим законом человеческих эмоций», является частным случаем аналогичной, но более сложной зависимости, полученной нами, где устранены недостатки (например, возможность возникновения эмоции при полной информированности), присущие данному «закону». Вместе с тем, в указанной зависимости, имеющей нелинейный характер, могут быть выделены линеаризуемые участки, позволяющие использовать на них выражение, эквивалентное «формуле эмоций» П.В.Симонова. Однако в указанном выражении имеются коэффициенты, зависящие от величины самих переменных, что отличает его от «формулы» эмоций, внося в последнюю определенные коррективы.

2. Исследование гипноза, рассматриваемого в качестве возможной модели измененного состояния сознания, анализ фаз погружения в гипноз и вывода из него – показали наличие соответственно отрицательных и положительных скачкообразных сдвигов средней частоты СМ-колебаний электрических мозговых потенциалов относительно ее среднего значения.

3. Прослушивание субъектом классической музыки с интенсивностью на уровне тихого разговора, при которой, как было показано ранее, качество операторской (распознавательной) деятельности оптимизируется, приводит к существенным изменениям в диапазоне сверхмедленных колебаний, выделенных из ЭЭГ-отведений безартефактно при помощи преобразований Гильберта.

4. Показана противоположная динамика значимых ЭЭГ-параметров передних зон неокортекса при правильном и ошибочном опознании стимула в условиях различного зашумления последнего. Увеличение зашумления (до 20-25%) приводит к росту функциональной асимметрии полушарий мозга по уровню глобальной корреляционной размерности D2 (нелинейная характеристика ЭЭГ), особенно перед ошибочными действиями типа «ложная тревога».

5. В Лаборатории разработаны методы, позволяющие выделить КГР из ЭЭГ-отведений в близком к реальному масштабе времени. Это позволяет, во-первых, использовать КГР отдельно в качестве показателя диагностики и, во-вторых, нивелировать указанные влияния при анализе потенциалов головного мозга в состояниях спокойного бодрствования и эмоционального напряжения.

6. Разработаны методы диагностики состояний операторов и больных депрессией по их речи.

7. В результате проведенных исследований показана высокая информативность речевого сигнала в диагностике психогенных пароксизмальных расстройств при выявлении феноменологических особенностей последних (панические атаки, демонстративные припадки).

Лабораторию до 2020 года возглавляла лауреат Государственной премии по науке и технике РФ и 1 лауреат Премии Совета Министров СССР по науке и технике Лебедева Наталия Николаевна. За время существования Лаборатории сотрудниками было опубликовано 15 научных монографий, более 600 научных статей, получены 14 патентов.

Книги

1. Бецкий О.В., Кислов В.В., Лебедева Н.Н. Миллиметровые волны и живые системы – М.: Сайнспрес, 2004, 273 с. (монография).
2. Betskii O.V.,Lebedeva N.N. Low-Intensity Millimeter Waves in Medicine. – In: “Clinical Application of Bioelectromagnetic Medicine”, USA, N-Y, Marcel Dekker, Inc., 2003.
3. Сидорова О.А. Нейропсихология эмоций – М.: Наука, 2001, 146 с. (монография)