Новый способ исследования активности мозга

30 сентября 2018

Старший научный сотрудник кафедры психофизиологии факультета психологии МГУ Александр Вартанов разработал и запатентовал новый метод исследования работы мозга. Учёный предложил анализировать данные функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) специальным алгоритмом сразу по нескольким задачам, что позволяет представить «метаанализ» отдельных экспериментов в виде системы. Разработка может быть применена при изучении функционирования мозга.

Ныне существующие методы изучения активности мозга представляют возможность получать данные лишь во время выполнения испытуемым отдельных задач. Однако при решении одной задачи в мозге всегда происходит комплекс взаимосвязанных процессов. Как отмечает ученый в своем патенте, не существует задачи, для решения которой потребовалась бы только память без процессов восприятия, принятия решения и контроля, осознания и эмоциональной оценки.

При традиционном исследовании мозга испытуемый обычно поэтапно выполняет отдельные задачи, а интерпретация данных о функционировании мозга становится задачей метаанализа. Разработка сотрудника факультета психологии МГУ позволяет автоматизировать этот процесс и сразу получить единую модель. Эта модель описывает когнитивные процессы, задействованные при решении набора задач, и соответствующие им активность мозга.

«Чтобы понять, какие области мозга и как связаны с отдельными когнитивными процессами нам нужно “вытащить” их из “кучи” одновременно протекающих процессов в каждой отдельной задаче. А это возможно сделать, если анализировать сразу несколько задач, в которых эти когнитивные процессы задействованы в разной степени. Это и осуществляется с помощью алгоритма, который был предложен. Мы смотрим уже не только корреляции изменения активности мозга с выполнением каждой отдельной задачи, но и корреляции активности мозга в одной задаче относительно других задач», — поясняет Александр Вартанов, автор патента.

Учитывая имеющиеся проблемы в изучении мозга, сотрудник МГУ разработал новый алгоритм исследования, основанный на многофакторном анализе. Сначала проводится фМРТ регистрация активности мозга, когда испытуемый последовательно решает несколько задач. На втором этапе полученные изображения фМРТ сигнала чистят от шума и нормируют, затем формируется сводная матрица взаимосвязи полученных величин. Далее матрица проходит математическую обработку, в результате которой исследователь может выделить факторы, их вклад в решение испытуемым задач и мозговую локализацию выделенных составляющих.