5.2.1 Научный проект «Нейрокогнитивные механизмы коммуникации и речи»

Научное направление 5. Нейрокогнитивные механизмы социального поведения → Исследовательская программа 5.2 Нейрокогнитивные механизмы коммуникации и речи

Связь научного проекта с тематикой человеческого потенциала

Принятие решений и распространение информации в первую очередь происходит в коммуникативной среде. В этой связи важно разработать всестороннюю теоретическую модель механизмов освоения и функционирования языка и коммуникативной функции в целом как мультимодального интерфейса между различными нейрокогнитивными системами, для чего необходимы исследования нейрональных сетей, участвующих в запоминании новых словоформ, их значений и способов их использования в сложных сенсомоторных и социальных контекстах, изучение роли механизмов внимания и восприятия в языковых процессах, понимание механизмов би- и мультилингвизма, языковой креативности, индивидуальной вариативности и возрастной динамики коммуникативных функций.

Научный проект «Нейрокогнитивные механизмы коммуникации и речи» нацелен на изучение нейрокогнитивных механизмов социальной коммуникации в свете современных «больших вызовов», включая разработку всесторонней теоретической модели механизмов освоения языка, что будет способствовать более глубокому пониманию механизмов формирования человеческого потенциала.

Цель проекта:

Изучение коммуникативной функции как мультимодального интерфейса между различными нейрокогнитивными системами

Задачи проекта:

1. Разработка методик для тестирования влияния мультилингвизма на когнитивную функцию в различных возрастных категориях и с учетом индивидуального уровня владения вторым языком и особенностями его использования индивидом, проведение исследований когнитивных процессов, которые лежат в основе креативного мышления и которые развиваются в результате мультиязычной практики
2. Анализ индивидуальной вариативности латерализации речевой функции в мозге по данным функциональной и структурной магнитно-резонансной томографии (МРТ), анализ данных транскраниальной магнитной стимуляции мозга в сопоставлении с индексами латерализации языка по данным функциональной МРТ, проведение дифференциации вклада рукости и семейного левшества в индивидуальную вариативность репрезентации речевой функции в мозге, анализ анатомической асимметрии головного мозга в связи с функциональной латерализацией языка
3. Разработка подходов к измерению процессов языкового научения в контексте влияния сенсомоторного опыта, исследования по уточнению взаимосвязи между вниманием, процессами сенсорного восприятия и языковым поведением, выявлению взаимодействий между отдельными концептуальными доменами на основе анализа их общей взаимосвязи с процессами внимания и сенсорного восприятия в рамках общей теории воплощенного познания, взаимосвязи сенсомоторного опыта и обработки слов
4. Изучение общих механизмов и индивидуальной вариативности динамики речевой функции

Ключевые результаты

2020 г.

Подготовлен спектр поведенческих и нейрокогнитивных исследований речевой функции в различных популяциях, а также исследования индивидуальной вариативности репрезентации речевой функции в мозге. Разработаны новые методы и подходы к исследованию когнитивных процессов, которые лежат в основе креативного мышления и которые развиваются в результате мультиязычной практики

2021 г.

Собраны данные исследований, посвященных теме пространственного картирования, механизмов обработки абстрактных и конкретных концептов, а также особенностей проведения исследований, использующих парадигму семантического прайминга, составлена программа и реализована первая экспериментальная серия (3 эксперимента), в результате не подтверждена связь между концептами числа и времени, однако частично подтверждена связь между концептами числа и пространственным компонентом (моторным ответом), а также полностью подтверждена связь между концептами числа и буквенной длиной выбираемого слова

Проведена первичная обработка структурных данных белого вещества,  и реконструированы основные ассоциативные пучки белого вещества больших полушарий (три сегмента аркуатного пучка, лобный косой пучок, лобно-затылочный пучок, нижний продольный пучок, крючковидный пучок), мозолистое тело, извлечены основные метрики указанных трактов с применением инновационного гибридного метода на данных структурной МРТ 50 здоровых русскоговорящих участников, произведен статистический анализ взаимосвязи между асимметрией функциональной активации мозга, связанной с речевой деятельностью, со структурной асимметрией ассоциативных трактов белого вещества и метриками мозолистого тела, сделан вывод о том, что не дугообразный, а нижний лобно-затылочный пучок связан с латерализацией языка в мозге.

2022 г.

Уточнена роль общих систем внимания, восприятия и моторного контроля в обработке абстрактных понятий времени. Полученные данные показывают, что взаимодействие между сенсомоторной системой и активацией концептов времени начинается уже на ранних этапах обработки слова.

Отклонения траектории движения курсора при обработке лево- и право- ориентированных слов, связанных с семантикой времени (например, понедельник vs. воскресенье). Окно статистически значимых различий между условиями выделено серым цветом

Образовательные программы

Образовательный модуль «Экспериментальная лингвистика» в рамках бакалаврской программы «Фундаментальная и компьютерная лингвистика»

Интегрированный трек «Мозг и Когнитивные науки iBrain»

Публикации

1. Malyshevskaya, A., Gallo, F., Scheepers, C., Shtyrov, Y., & Myachykov, A. (2022). Mapping of individual time units in horizontal space. Language and Cognition, 1-21
2. Bolgina T., Vidya Somashekarappa, Cappa S. F., Cherkasova Z., Feurra M., Malyutina S., Sapuntsova A., Shtyrov Y., Dragoy O. Repetitive transcranial magnetic stimulation modulates action naming over the left but not right inferior frontal gyrus // Brain Structure and Function. 2022. Vol. 227. No. 8. P. 2797-2808

Конференции

Девятая летняя нейролингвистическая школа в онлайн-формате «Экспериментальные исследования этнических языков России» (Москва, Россия, 27-28 июня 2022 г.)

Восьмая летняя нейролингвистическая школа в онлайн-формате «Наука о чтении: от мозга к поведению и обратно» (Москва, Россия, 28-30 июня 2021 г.)