ИСТИНА

В рамках данного проекта выполнены исследования влияния специализированной тренировки памяти и исполнительного контроля на мозговые механизмы когнитивных процессов у взрослого человека. На основе сравнительного анализа традиционно используемых в нейропсихологии и когнитивной науке тестов этих когнитивных функций были, прежде всего, отобраны и прогаммно реализованы тестовые задания, минимально необходимые для диагностики памяти и требующие сравнительно небольшого времени при проведении обследования на испытуемых разного возраста, в том числе, пожилых людях. Разработанное программное обеспечение позволило осуществлять выбор программы когнитивной тренировки, настройку параметров тренировки (включая параметры адаптивности) и выполнение заданий в автоматическом режиме. При работе над проектом была расширена методическая база неинвазивной оценки структурных изменений мозга. В частности, был разработан метод «Визуализация локальных структурных изменений головного мозга» (ноу-хау № 59/2009 от 21.12.2009 РНЦ «Курчатовский Институт»). Метод основан на градуальном повоксельном сравнении томографических изображений, сделанных до и после воздействия факторов, влияющих на процессы нейрогенеза. Он позволяет оценить наличие/отсутствие эффекта воздействия, а также определить его интенсивность и с высокой точностью, превышающей возможности функциональных методов, локализовать отделы мозга, в которых произошли изменения. Кроме того, был разработан «Метод разделения смешанных сигналов» (ноу-хау № 60/2009 от 21.12.2009 РНЦ «Курчатовский Институт»), который может быть использован для более надежного выявления сигналов ЯМР (ядерной магнитно-резонансной) томографии и спектроскопии головного мозга людей, участвующих в программах когнитивной тренировки. Во второй год работы было проведено пилотажное исследование по упрощенной схеме с целью уточнения режима основного эксперимента и получения предварительных данных об эффективности тренировочного воздействия. Получены данные об эффективности среднесрочных (до 20 дней) интенсивных тренировочных воздействий, осуществляемых по адаптивной схеме. С целью отработки оптимальных режимов томографических исследований нами также были начаты контрольные эксперименты с тренировкой и ЯМР регистрацией изменений мозга модельных животных (крыс – см. Величковский, Анохин, 2011). С помощью созданного методического инструментария в последний год работы было проведено полное обследование основной выборки испытуемых (22 человека пожилого возраста и 5 молодых взрослых): проведено компьютеризированное и нейропсихологическое тестирование памяти и когнитивного контроля; сделаны магнитно-резонансные томограммы и спектрограммы. Дополнительно проведен ЭЭГ анализ функциональных изменений в работе мозга в результате тренировки. Показано, что у всех молодых и более, чем половины, пожилых испытуемых выбранные для тренировки задачи активизируют функции рабочей памяти и когнитивного контроля. Эти воздействия имеют пролонгированный характер – достигнутые показатели памяти и когнитивного контроля сохраняются в течении, как минимум, месяца. Полученные результаты показывают, что наблюдается не только эффективная тренировка памяти (образной и вербальной рабочей памяти, а также функции подавления в структуре процессов когнитивного контроля), но и эффективный перенос навыка на другие задания, требующих сочетания данных функций. В плане решения центральной задачи проекта были выявлены структурные и функциональные изменения мозга, коррелирующие с успешностью тренировки и показателями выполнения заданий на память и когнитивный контроль. Морфологические изменения были сосредоточены в субвентрикулярной области мозга и передней поясной извилине. Под влиянием интенсивной тренировки изменения нейрогенеза в субвентрикулярных областях были обнаружены и в экспериментах на модельных животных. Функциональные изменения ЭЭГ были преимущественно локализованы в префронтальных и височных отделах коры. С целью уточнения роли поясной извилины в рассматриваемых процессах нами было проведено детальное изучение корреляции морфологических параметров подструктур цингулярной коры испытуемых с особенностями выполнения тестов на память и когнитивный контроль. Результаты этого анализа позволили сформулировать новую гипотезу о реципрокной роли передних и задних отделов поясной извилины в процессах обучения, памяти и когнитивного контроля (Козловский и др., 2012, в печати). Проведенные исследования получили отражение в 21 публикациях участников выполнения работ, двух зарегистрированных ноу-хау, выступлениях на национальных и международных научных конференциях, конгрессах и съездах.