Нейрофизиологии когнитивной деятельности
Лаборатория нейрофизиологии когнитивной деятельности

Краткое описание направления деятельности лаборатории:

Лаборатория создана в 1964 году Деборой Ароновной Фарбер, доктором биологических наук, профессором, академиком Российской академии образования – основателем научной школы и отдельного направления возрастной физиологии – нейрофизиологии развития познавательной деятельности ребенка.

Деятельность лаборатории в области фундаментальных научных исследований направлена на изучение закономерностей формирования мозговых механизмов когнитивных функций у детей разного возраста и подростков. Когнитивные функции включают в себя обширный спектр операций преобразования информации: ее получение по сенсорным каналам, избирательную обработку и анализ различной степени сложности, занесение в память и извлечение из памяти, а также процессы регуляции обработки информации – различные виды внимания, планирования деятельности, принятие решений.

Знания основных закономерностей формирования мозговых механизмов когнитивной деятельности ребенка в процессе его индивидуального развития востребованы для решения актуальных вопросов воспитания, обучения и охраны здоровья детей, начиная с раннего периода развития и до достижения зрелости. Их значимость определяется необходимостью соответствия программ обучения, а также требований, предъявляемых к ребенку для их освоения, уровню развития базовых когнитивных процессов и функциональным возможностям ребенка.

Прикладные исследования лаборатории посвящены выявлению нейрофизиологических факторов трудностей обучения и проблем регуляции поведения у детей разного возраста и подростков.

Методологической основой фундаментальных и прикладных исследований лаборатории является представление о мозговых механизмах познавательных процессов как многокомпонентных функциональных системах (распределенных нейронных сетях), формирующихся в процессе активной деятельности для реализации ее целей и задач. В соответствии с функциональной классификацией структур мозга, предложенной А.Р. Лурия, и на основе данных современных нейрофизиологических исследований когнитивных процессов в структуре функциональных мозговых систем выделяются информационные составляющие, обеспечивающие обработку значимой модально-специфической информации и регуляторные составляющие, обеспечивающие изменения общего уровня активности, избирательную регуляцию, организацию и контроль деятельности. Регуляторные системы мозга осуществляют настройку нейронных сетей коры на обработку значимой для субъекта информации и подготовку к реализации программы действий. В состав регуляторных систем входят глубинные модулирующие структуры мозга, ассоциативные зоны коры и связи между ними. Информационные составляющие – это нейронные сети, основная функция которых состоит в обработке и интеграции качественно-специфичной информации. Основными свойствами функциональных систем мозга является их пластичность, зависимость от возрастных и индивидуальных особенностей морфофункционального созревания отдельных корковых и подкорковых структур (динамическая локализация высших психических функций в онтогенезе), а также постепенность и разная скорость созревания нейронных сетей, реализующих различные аспекты когнитивной деятельности (гетерохрония развития).

Во всех научных и прикладных проектах лаборатории используется многоуровневый подход к исследованию когнитивных функций, т.е. сочетание анализа структуры и эффективности познавательных процессов на уровне деятельности и анализа параметров суммарной электрической активности мозга – электроэнцефалограммы (ЭЭГ), как в состоянии покоя, так и в процессе выполнения когнитивных заданий. Соотнесение показателей эффективности решения когнитивных задач в разных экспериментальных условиях с временными и топографическими особенностями электрической активности коры головного мозга дает возможность выделять функциональные мозговые системы, активность которых специфическим образом связана с реализацией регуляторных и информационных составляющих познавательной деятельности.

Направления исследований:

Основные направления научных исследований лаборатории включают:

– анализ возрастных преобразований и индивидуальных особенностей суммарной электрической активности мозга в состоянии спокойного бодрствования как оптимального фона для процессов обработки информации;
– анализ формирования мозговых механизмов зрительного восприятия;
– анализ формирования мозговых механизмов избирательной регуляции, программирования и контроля деятельности – управляющий функций (внимания, рабочей памяти и планирования последовательности произвольных действий.

Текущие исследования лаборатории в этом направлении, начиная с 2019 года сосредоточены на выполнении двух проектов: (1) исследованиях влияния использования цифровых технологий на формирование мозговых механизмов внимания и рабочей памяти у детей школьного возраста и подростков и (2) исследованиях мозговых механизмов формирования управляющих функций мозга (внимания, рабочей памяти и планирования) в дошкольном возрасте.

Заведующий лабораторией: Мачинская Регина Ильинична, д-р биол. наук, профессор, член-корр. РАО

Сотрудники лаборатории:

Курганский Андрей Васильевич – д-р биол. наук, ведущий научный сотрудник
Соколова Людмила Владимировна – д-р биол. наук, главный научный сотрудник
Корнеев Алексей Андреевич – канд. психол. наук, старший научный сотрудник
Захарова Марина Николаевна – старший научный сотрудник
Талалай Илья Витальевич – канд. психол. наук, младший научный сотрудник
Ломакин Дмитрий Игоревич – научный сотрудник
Каюмов Денис Данисович – научный сотрудник
Курганская Марина Евгеньевна – канд. биол. наук, аналитик

Контакты: regina_home@inbox.ru (Мачинская Регина Ильинична).

Наиболее значимые публикации лаборатории:

Учебники и учебные пособия:

Дубровинская Н.В., Фарбер Д.А., Безруких М.М. Психофизиология ребенка: Психофизиологические основы детской валеологии: Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений. – М.: изд. центр ВЛАДОС, 2000. – 144 с.(ссылка)

Книги и монографии:

Мозговые механизмы формирования познавательной деятельности в предшкольном и младшем школьном возрасте / под ред. Р.И. Мачинской, Д.А. Фарбер. – М.: НОУ ВПО «МПСУ»; Воронеж : МОДЭК, 2014. – 440 с. ISBN 978-5-9770-0762-7, 978-5-9936-0096-3 (ссылка)

Развитие мозга и формирование познавательной деятельности ребенка / под ред. Д.А. Фарбер, М.М. Безруких. – М.: МПСИ, 2009. – 441 с. ISBN: 978-5-9770-0361-2 (ссылка)

Структурно-функциональная организация развивающегося мозга / Д.А. Фарбер, Л.К. Семенова, В.В. Алферова и др. – Л.: Наука, 1990. – 198 с.

Дубровинская Н.В. Нейрофизиологические механизмы внимания. Онтогенетическое исследование / Н.В. Дубровинская. – Л.: Наука, 1985. – 144 с.

Бетелева Т.Г. Нейрофизиологические механизмы зрительного восприятия // М.: Наука, 1983. – 174 с.

Фарбер Д.А., Алферова В.В. Электроэнцефалограмма детей и подростков // М.: Просвещение, 1972 – 215 с.

Бетелева Т.Г., Дубровинская Д.А. Сенсорные механизмы развивающегося мозга // М.: Наука, 1977. – 175 с.

Фарбер Д.А. Функциональное созревание мозга в раннем онтогенезе // М.: Просвещение, 1969. – 279 с.

Обзорные теоретические статьи:

Курганский А.В. Функциональная организация мозга человека в состоянии покоя / А.В. Курганский // Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. – 2018. – № 5(68). – С. 567-580. (ссылка)

Мачинская Р.И. Управляющие системы мозга / Р.И. Мачинская // Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. – 2015. – № 1(65). – С. 33-60. (ссылка)

Мачинская Р.И. Зачем психологу «социальный мозг»? / Р.И. Мачинская // Культурно-историческая психология. – 2012. – № 4. – С.103-109. (ссылка)

Курганский А.В. Некоторые вопросы исследования корково-корковых функциональных связей с помощью векторной авторегрессионной модели многоканальной ЭЭГ / А.В. Курганский // Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. – 2010. – № 6(60). – С. 630-649. (ссылка)

Семенова О.А. Проблемы исследования функций программирования, регуляции и контроля психической деятельности человека. Обзор литературы / О.А. Семенова // Физиология человека. – 2005. – № 6(31). – С. 106-115. (ссылка)

Фарбер Д.А. Формирование системы зрительного восприятия в онтогенезе / Д.А. Фарбер, Т.Г. Бетелева // Физиология человека. – 2005. – № 1(31). – С. 26-36. (ссылка)

Мачинская Р.И. Нейрофизиологические механизмы произвольного внимания (Аналитический обзор) / Р.И. Мачинская // Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. – 2003. – № 2(53). – С. 133-150. (ссылка)

Фарбер Д.А. Развитие зрительного восприятия в онтогенезе. Психофизиологический анализ / Д.А. Фарбер // Мир психологии. – 2003. – №2(34). – С. 114-123. (ссылка)

Фарбер Д.А. Функциональная организация развивающегося мозга. Возрастные особенности и некоторые закономерности / Д.А. Фарбер, Н.В. Дубровинская // Физиология человека, 1991. – № 5(17). – С. 17-27.

Фарбер Д.А. Системная организация интегративной деятельности мозга ребенка в онтогенезе / Д.А. Фарбер // Физиология человека. – 1979. – № 3(5). – С. 516.

Ключевые экспериментальные исследования:

Мачинская Р.И. Регуляторные системы мозга у подростков с признаками девиантного поведения / Р.И. Мачинская, М.Н. Захарова, Д.И. Ломакин // Физиология человека. – 2020. – № 3(46). – С. 1-20. (ссылка)

Мачинская Р.И. Возрастные изменения функциональной организации корковых звеньев регуляторных систем мозга у подростков. Анализ нейронных сетей покоя в пространстве источников / Р.И. Мачинская, А.В. Курганский, Д.И. Ломакин // Физиология человека. – 2019. – № 5(45). – С. 5-19. (ссылка)

Absatova K. A., Machinskaya R. I., Frolova K. A. Effects of the Information Output Modality on the Effectiveness of Working Memory in Young School-Age Children, Adolescents, and Adults: Ontogenetic Analysis // Neuroscience and Behavioral Physiology. – 2019. – Vol. 49. – № 7. – P. 863-874. (ссылка)

Talalay I.V., Kurgansky A.V., Machinskaya R.I. Alpha‐band functional connectivity during cued versus implicit modality‐specific anticipatory attention: EEG‐source coherence analysis // Psychophysiology. – 2018. – Т. 55. – №. 12 (ссылка)

Lomakin D.A., Korneev A.A., Kurgansky A.V., Machinskaya R.I. Deficit of Executive Cognitive Functioning in Adolescents Showing Signs of Deviant Behavior // The European Proceedings of Social & Behavioural Sciences, 2018. Volume XLIX (November 2018). – P. 368-379. (ссылка)

Мачинская Р.И. Корково-корковое функциональное взаимодействие при удержании эмоционально-окрашенных изображений в рабочей памяти. Анализ когерентности тета-ритма в пространстве источников / Р.И. Мачинская, Р.И. Розовская, А.В. Курганский, Е.В. Печенкова // Физиология человека. – 2016. – № 3(42). – С. 56-73. (ссылка)

Absatova K.A., Kurgansky A.V., Machinskaya R.I. The Recall Modality Affects the Source-Space Effective Connectivity in the theta-band During the Retention of Visual Information // Psychology & Neuroscience. – 2016. – Vol. 9. – № 3. – P. 344-361. (ссылка)

Machinskaya R. I. et al. Neurophysiological factors associated with cognitive deficits in children with ADHD symptoms: EEG and neuropsychological analysis // Psychology & Neuroscience. – 2014. – Vol.7. – № 4. – P. 461-373. (ссылка)

Фарбер Д.А. Мозговые механизмы преднастройки к зрительному опознанию у детей 7-8 лет / Д.А. Фарбер, Р.И. Мачинская, А.В. Курганский, Н.Е. Петренко // Физиология человека. – 2014. – № 5(40). – С. 5-13. (ссылка)

Фарбер Д.А. Функциональная организация мозга в период подготовки к опознанию фрагментарных изображений / Д.А. Фарбер, Р.И. Мачинская, А.В. Курганский, Н.Е. Петренко // Журнал высшей нервной деятельности им И.П. Павлова. – 2014. – №2(64). – С.190-200. (ссылка)

Курганский А.В. Фронтальные билатерально-синхронные тета-волны на ЭЭГ детей 7-8 лет с трудностями обучения: качественный и количественный анализ / А.В. Курганский, Р.И. Мачинская // Физиология человека. – 2012. – №3(38). – С. 37-47. (ссылка)

Мачинская Р.И. Сравнительное электрофизиологическое исследование регуляторных компонентов рабочей памяти у взрослых и детей 7-8 лет. Анализ когерентности ритмов ЭЭГ / Р.И. Мачинская, А.В. Курганский // Физиология человека. – 2012. – №1(38). – P. 5-19. (ссылка)

Фарбер Д.А. Формирование механизмов опознания неполных изображений в предшкольном и младшем школьном возрасте / Д.А. Фарбер, Н.Е. Петренко // Физиология человека. – 2012. – №5(38). – С. 5-15. (ссылка)

Фарбер Д.А. Формирование мозговой организации рабочей памяти в младшем школьном возрасте / Д.А. Фарбер, Т.Г. Бетелева // Физиология человека. – 2011. – №1(37). – С. 5-17. (ссылка)

Мачинская Р.И. Функциональная организация мозга при восприятии зрительных объектов на глобальном и локальном уровнях. анализ связанных с событием потенциалов / Р.И. Мачинская, Е.В. Крупская, А.В. Курганский // Физиология человека. – 2010. – №5(36). – С. 29-48. (ссылка)

Крупская Е.В. Возрастные изменения параметров распознавания иерархических стимулов в условиях направленного внимания у детей от 5 до 10 лет / Е.В. Крупская, Р.И. Мачинская // Журнал высшей нервной деятельности им И.П. Павлова. – 2010. – № 6(60). – С. 679-690. (ссылка)

Кошельков Д.А. Функционально взаимодействие корковых зон в процессе выработки стратегии когнитивной деятельности. Анализ когерентности тета-ритма ЭЭГ / Д.А. Кошельков, Р.И. Мачинская // Физиология человека. – 2010. – № 6(36). – С. 55-60. (ссылка)

Мачинская Р.И. Индивидуальные особенности восприятия зрительных иерархических стимулов на глобальном и локальном уровнях в условиях свободного опознания и направленного внимания / Р.И. Мачинская [и др.] // Журнал высшей нервной деятельности им И.П. Павлова. – 2009. – № 5(59). – С. 527-537. (ссылка)

Бетелева Т.Г. Возрастные особенности обработки зрительной информации в системе рабочей памяти / Т.Г. Бетелева, С.В. Синицын, Д.А. Фарбер // Физиология человека. – 2009. – № 6(35). – С. 25-36. (ссылка)

Курганский А.В. Зрительно-моторная синхронизация: анализ фаз инициации и устойчивой синхронизации / А.В. Курганский // Физиология человека. – 2008. – № 3(34). – С. 30-40. (ссылка)

Мачинская Р.И. Функциональное созревание мозга и формирование нейрофизиологических механизмов избирательного произвольного внимания у детей младшего школьного возраста // Физиология человека, 2006. – № 1(32). – С. 26-36. (ссылка)

Мачинская Р.И. Особенности формирования высших психических функций у младших школьников с различной степенью зрелости регуляторных систем мозга / Р.И. Мачинская, О.А. Семенова // Журнал эволюционной биохимии и физиологии, 2004. – № 5(40). – С. 427-435.

Фарбер Д.А. Региональная и полушарная специализации операций зрительного опознания. Возрастной аспект / Д.А. Фарбер, Т.Г. Бетелева // Физиология человека. – 1999. – № 4(25). – С. 15.

Мачинская Р.И. Динамика электрической активности мозга у детей 5-8-летнего возраста в норме и при трудностях обучения / Р.И. Мачинская, И.П. Лукашевич, М.Н. Фишман // Физиология человека. – 1997. – № 5(23). – С. 5-11.

Мачинская Р.И. Функциональная организация полушарий мозга при направленном внимании у детей 7-8 лет / Р.И. Мачинская, Н.В. Дубровинская // Журнал высшей нервной деятельности. – 1996. – № 3(46). – С. 437-446.

Мачинская Р.И. Функциональная организация правого и левого полушарий мозга человека при направленном внимании / Р.И. Мачинская, Н.О. Мачинский, Е.И. Дерюгина // Физиология человека. – 1992. – № 6(18). – С.77-85.

© Институт возрастной физиологии РАО, 2003-2020, www.ivfrao.ru
Написать администратору сайта.