ИБК РАН
  

Поиск

Яндекс метрика

Яндекс.Метрика

Оптимизация ресурса

Баннеры

 

Группа «Адаптация ЦНС» в составе лаборатории механизмов рецепции ИБК РАН.

 

 

 

Предмет, объект и методы исследования.

 

Главный предмет исследований - расшифровка механизмов генерации и функциональной роли биопотенциалов мозга (электроэнцефалограммы – ЭЭГ) человека. С помощью оригинальной модификации динамического анализа тонкой спектральной структуры ЭЭГ впервые продемонстрирована резонансная природа ЭЭГ реакций человека на ритмическую фотостимуляцию (Рис. 1). Установлено, что выявляемые ЭЭГ осцилляторы индивидуально специфичны и стабильны, а их активация может сопровождаться выраженными сдвигами функционального состояния. Эти и другие экспериментальные данные позволили сформулировать оригинальные концепции о закономерностях проявления резонансных и адаптационных реакций мозга на ритмические сенсорные воздействия [1], а также о роли нелинейных процессов в межсистемных взаимодействиях [2].

 

 

 

 

Рис. 1. При плавном увеличении частоты фотостимуляции от 1 до 20 Гц выявляются отдельные узкочастотные участки индивидуального спектра ЭЭГ (ЭЭГ осцилляторы), резонансно активирующиеся у данного субъекта при совпадении частоты стимуляции или ее гармоник с их собственной частотой.

Рис. 2. Два контура обратной связи от ЭЭГ осцилляторов пациента. В первом контуре (сплошные линии) на основе одного ЭЭГ осциллятора генерируются звуковые или музыкальные сигналы обратной связи, подаваемые пациенту через наушники. Во втором контуре (пунктирные линии) параметры ритмической стимуляции автоматически настраиваются на частоту другого доминирующего у пациента ЭЭГ осциллятора с целью его резонансной активации.

 

Результаты.

 

Разработана оригинальная технология нейробиоуправления с двойной обратной связью от ЭЭГ осцилляторов индивида (Рис. 2). К настоящему времени данная технология экспериментально протестирована при подавлении стресс-индуцированных расстройств [3, 4], устранении рисков надежности специалистов высокотехнологичных профессий [5] и при коррекции психогенных функциональных расстройств музыкальными воздействиями, управляемыми ЭЭГ осцилляторами пациента [6-9]. Кроме того, разработана и проходит апробацию методология эффективного применения вариантов данной технологии для активизации познавательной деятельности и процессов обучения у человека [10], регуляции сна [11] и лечения синдрома дефицита внимания с гиперактивностью [12].

 

Публикации.

 

  1. Федотчев А.И., Бондарь А.Т., Семёнов В.С. Нелекарственная коррекция функциональных расстройств у человека. Принцип двойной обратной связи от ЭЭГ осцилляторов пациента. – Saarbrucken: LAP Lamberts Academic Publishing, 2010. – 79 с.

  2. Бондарь А.Т., Федотчев А.И., Шубина Л.В. Нелинейные взаимодействия ритмов в центральной нервной системе. Статья в сборнике материалов 3-й Всероссийской конференции «Нелинейная динамика в когнитивных исследованиях». Нижний Новгород: изд. ИПФ РАН, 2013, с. 16-19.

  3. Fedotchev A.I. On efficiency of biomanagement with negative feedback from patient's EEG in correction of functional disorders, caused by stress // Human Physiology. 2010 Jan-Feb;36(1):100-5.

  4. Федотчев А.И., О Сан Чжун, Семикин Г.И. Сочетание технологии ЭЭГ биоуправления с музыкальной терапией для эффективной коррекции стресс-вызванных расстройств // Современные технологии в медицине. 2014. Т. 6. № 3. С. 60-63.

  5. Федотчев А.И., О Сан Чжун, Матрусов С.Г. Устранение профессиональных функциональных расстройств через использование прямых и обратных связей в системе «человек-машина» // Медицинская физика. 2015. № 3. С. 68-73.

  6. Федотчев А.И. Возможности коррекции психофизиологического состояния человека с помощью музыкальных воздействий, управляемых биопотенциалами мозга пациента // Психическое здоровье. 2013. Т. 11. № 3. С. 51-55.

  7. Федотчев А.И., Радченко Г.С. Музыкальная терапия и музыка мозга: состояние, проблемы и перспективы исследований // Успехи физиол.наук. 2013. Т. 44. № 4. С. 34-48.

  8. Федотчев А.И., Бондарь А.Т., Бахчина А.В., Парин С.Б., Полевая С.А., Радченко Г.С.. Эффекты музыкально-акустических воздействий, управляемых ЭЭГ осцилляторами субъекта // Российский физиологический журнал им. И.М.Сеченова. 2015. Т. 101. № 8. С. 970-977.

  9. Федотчев А.И., Бондарь А.Т., Бахчина А.В., Парин С.Б., Полевая С.А., Радченко Г.С.. Музыкально-акустические воздействия, управляемые биопотенциалами мозга, в коррекции неблагоприятных функциональных состояний // Успехи физиологических наук. 2016. Т. 47. № 1. С. 67-79.

  10. Земляная А.А., Федотчева Т.А., Федотчев А.И. Современные подходы к активизации познавательной деятельности человека // Успехи физиол.наук. 2010. Т. 41. № 4. С. 45-62.

  11. Fedotchev A.I. Modern non-drug methods of human sleep regulation // Human Physiology. 2011. V. 37. N 1. P. 113-120.

  12. О Сан Чжун, Семикин Г.И., Федотчев А.И. Использование прямых и обратных связей в системе человек-машина при устранении рисков функциональной надежности специалиста // Живая психология. 2015, Т. 2(4),. С. 292-300. (опубликована 30.12.2015).

  13. Федотчев А.И., Земляная А.А., Полевая С.А., Савчук Л.В. Синдром дефицита внимания с гиперактивностью и современные возможности его лечения методом нейробиоуправления. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С.Корсакова,. 2016,. Т. 116(5), С. 98-101. Doi: 10.17116/jnevro20161165198-101.

  14. Федотчев А.И., Бондарь А.Т., Семёнов В.С. Эффективность фотостимуляции, автоматически формируемой на основе ЭЭГ субъекта, снижается при отставлении обратной связи. Физиология человека, 2016, Т. 42(4), С. 38-42. DOI: 10.1134/S0362119716030087.

  15. Федотчев А.И., Бондарь А.Т., Бахчина А.В., Григорьева В.Н., Катаев А.А., Парин С.Б., Полевая С.А., Радченко Г.С. Трансформация ЭЭГ осцилляторов пациента в музыкоподобные сигналы при коррекции стресс-индуцированных функциональных состояний. Современные технологии в медицине, 2016, Т. 8(1), С. 93-98. Doi: 10.17691/stm2016.8.2.01.

  16. Федотчев А.И., Бондарь А.Т., Бахчина А.В., Парин С.Б., Полевая С.А., Радченко Г.С.. Музыкально-акустические воздействия, управляемые биопотенциалами мозга, в коррекции неблагоприятных функциональных состояний. Успехи физиологических наук. 2016, Т. 47(1), С. 67-79

 

Состав коллектива.

 

- Федотчев Александр Иванович, д.б.н., в.н.с., рук. группы; Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 

- Бондарь Александр Тимофеевич, к.б.н., с.н.с.; Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 

- Журавлев Геннадий Иванович, к.б.н., с.н.с.; Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 

- Шавырев Евгений Алексеевич, ст. инж.;

 

- Радченко Григорий Сергеевич, аспирант Нижегородского госуниверситета; Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 

- О Сан Чжун, аспирант МГТУ им. Н.Э.Баумана; Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 

Перспективные исследовательские темы:

 

  • Системообразующие ритмические процессы организма (ритмы ЭЭГ, ритм дыхания и ритм сердцебиений) в регуляции функционального состояния человека методом биоуправления с обратной связью.

  • Роль параметров сенсорной стимуляции, управляемой ЭЭГ осцилляторами субъекта, в эффективности воздействий.

  • Биопотенциалы мозга, сердца и дыхательной системы в мониторинге и коррекции состояний человека.