Как исследовать эмоциональное состояние человека при помощи метода фБИКС?
Чтобы ответить на эти и другие вопросы, учёные Научного центра мирового уровня «Центра междисциплинарных исследований человеческого потенциала» (НЦМУ ЦМИЧП) НИУ ВШЭ провели исследование, посвящённое изучению эмоциональных состояний человека при помощи метода фБРИКС. В рамках проекта «Нейрокогнитивные механизмы принятия решений» удалось определить области мозга, которые активизируются при негативных, позитивных и нейтральных эмоциях, испытываемых человеком.
Для того, чтобы узнать больше о методе фБИКС для исследования различных эмоциональных состояний, мы поговорили с одним из авторов исследования, Владимиром Косоноговым. «Одна из важнейших задач проведенного нами исследования – проверить, насколько этот метод подходит для измерений эмоциональных состояний. Мы опробовали методику введения испытуемых в различные эмоциональные состояния, что позволило получить данные, на основании которых мы можем говорить о возможности применения функциональной спектроскопии в ближней инфракрасной области для исследования мозгового обеспечения различных эмоциональных состояний», - поясняет автор.
Владимир Косоногов
Функциональная спектроскопия в ближней инфракрасной области – сравнительно новый метод динамического мозгового картирования. Его можно использовать для отслеживания эмоций. Метод позволяет наблюдать изменения кровообращения и использование кислорода в определенных областях головного мозга. Данная техника схожа с методом функциональной магнитной резонансной томографии. К её преимуществам стоит отнести невысокую стоимость и возможность переноса между лабораториями, а также возможность использования в поле (в торговых помещениях, образовательных и лечебных учреждениях, на производственных предприятиях. С помощью данных, полученных с помощью спектроскопии в ближней инфракрасной области, в дальнейшем будут возможны попытки предсказания различных эмоциональных состояний на основе сигнала насыщения крови кислородом.
В исследовании эмоциональных состояний приняли участие 40 человек (40% из них – мужского пола, 60% – женского пола). Средний возраст испытуемых составил примерно 24 года. Им демонстрировались 20 приятных, 20 нейтральных и 20 неприятных изображений. Каждое изображение предъявлялось в течение 6 секунд, а отдых между демонстрацией изображений составлял от 12 до 18 секунд. После просмотра в ходе записи данных фБИКС испытуемые заполняли опросник: «Насколько приятным является данное изображение?» «Насколько сильным было эмоциональное возбуждение при просмотре этого изображения?»
Так, исследователи смогли обнаружить различия в активности полушарий головного мозга при различных эмоциональных состояниях: неприятные состояния вызывали возбуждение преимущественно в правом полушарии, тогда как приятные состояния – в левом. Полученные данные указывают на возможность применения метода функциональной спектроскопии в ближней инфракрасной области для исследования эмоциональных состояний, а знания о межполушарных различиях мозгового обеспечения эмоциональных состояний согласуются с предыдущими работами, в которых была выявлена роль левой префронтальной коры в обеспечении приятных эмоциональных состояний и роль правой префронтальной коры в обеспечении неприятных эмоциональных состояний с помощью магнитно-резонансной томографии. В будущем результаты исследования могут быть использованы и в целях психотерапии, образования, рекламы или предсказания реакции человека в тех или иных ситуациях.
Карты оксигенации на 9-й секунде после начала приятного, нейприятного состояний и их различий в каждом отведении, усреднённые по испытуемым
«В нашей работе во главу угла было поставлено понимание недостатков и возможностей применения фБИКС для выявления мозгового обеспечения различных эмоциональных состояний», - поясняет Владимир Косоногов. «Наш метод не может показывать мозговые проявления с точностью до одной миллисекунды, однако именно он, в отличие от всех остальных, показывает более точное расположение мозговой активности», - добавляет автор. Важно отметить, что результаты фБИКС можно сравнивать с сигналами, зависящими от уровня кислорода в крови, полученными с помощью фМРТ, поскольку обе методики основаны на механизмах нейроваскулярных связей. Более того, концентрации гемоглобина, насыщенного и ненасыщенного кислородом, являются более прямыми показателями обмена веществ в мозге в ответ на нервное возбуждение, чем сигналы, зависящие от уровня кислорода в крови, а фБИКС демонстрирует лучшее пространственное и временное разрешение, чем ЭЭГ и фМРТ.
Так, применение методологии фБИКС для изучения эмоциональных состояний человека остается актуальным, однако еще предстоит выяснить, влияют ли на данные фБИКС на стимулы, такие как изменения частоты сердечных сокращений, кровяного давления дыхания, движения тела и движения, связанные с мышечными сокращениями.
Анастасия Андрианова
Мероприятие организовано в рамках гранта, предоставленного Министерством науки и высшего образования Российской Федерации (№ соглашения о предоставлении гранта: 075-15-2022-325).
Статья относится к серии материалов о проектах ФРПИ-НЦМУ 2022.