Вартанов Александр Валентинович

С помощью метода метрического многомерного шкалирования построена четырехмерная сферическая модель эмоций, которая описывает одновременно и проявление эмоций в звучащей речи человека (на основании образцов произнесения слова «да» с разными интонациями), и вокализацию обезьян вида макака-резус в восприятии человека-слушателя.На основании статистических критериев размерность пространства восприятия эмоциональных образцов человеческой речи и образцов вокализации обезьян оценена как равная 4, точки-стимулы в этом пространстве расположены практически на равном расстоянии от центра гиперсферы. На основании содержания человеческих эмоций проведена интерпретация осей пространства модели. А ориентация осей пространства восприятия образцов вокализации обезьян осуществлена с помощью формальной процедуры на основе прямых экспериментальных данных— перекрестных оценок различия между некоторыми образцами речи человека и всеми образцами вокализаций обезьян. В результате все исследованные образцы криков обезьян были количественно представлены в единой системе выделенных для эмоций человека признаков и получили антропоморфную интерпретацию. Результаты не противоречат данным наблюдения за поведением животных и экспертному анализу репертуара их вокализаций. В итоге показано сходство проявления эмоций в речи человека и репертуара вокализации обезьян, что в свою очередь свидетельствует о родстве эмоций человека и обезьян.

Актуальность. Проблема выявления мозговых механизмов внутренней речи (проговариваемых мысленно слов или даже отдельных звуков — фонем) на основе электрической активности мозга актуальна и значима для ряда практических приложений, в частности для усовершенствования построений интерфейсов мозг-компьютер.

Цель. Электроэнцефалографическое исследование направлено на выявление мозговых механизмов внутренней речи с учетом модальности ее инициализации.

Методика. В исследовании на 25 испытуемых регистрировалась 19-канальная ЭЭГ в процессе выполнения трех задач на восприятие и внутреннее проговаривание семи фонем русского языка: А, Б, Ф, Г, М, Р, У, которые предъявлялись визуально (в виде букв) и аудиально. Анализ полученных ЭЭГ данных проводился с помощью нового авторского способа локализации мозговой активности «виртуально вживленный электрод» (разработчик А.В. Вартанов), который позволяет по данным скальповой ЭЭГ реконструировать электрическую активность, источник которой располагается в определенном месте внутри головы (исследовалась активность в 33 различных точках мозга).

Результаты. Получены усредненные вызванные потенциалы для всех исследуемых областей мозга и выявлены функциональные связи этих структур в виде графов связности для соответствующих условий.

Выводы. Обнаружено, что процессы проговаривания, выраженные в ВП, определенным образом различаются в зависимости от модальности инициации (т.е. исходной формы воспроизводимого образа). Выявлена синхронизированная активность ряда мозговых зон, обеспечивающих внутреннюю речь. Особую роль играет активность гиппокампа и бледного шара (Gl. Palidus). Форма ВП при восприятии во многом схожа с его формой при проговаривании. Активация при зрительном входе почти всегда значительно выше, чем при аудиальном.

Мозговые механизмы субъективной организации ритмических паттернов исследовались при восприятии ритмических звуковых щелчков, объединяемых в одном случае по два в другом — по три. С помощью факторного анализа показано характерное изменение формы ВП при восприятии одинаковых стимулов, занимающих разное место в том или ином паттерне. Анализ динамики активности мозговых структур, рассчитанной на основе дипольной модели, выявил существование нескольких типов мозговой функциональной архитектоники при выполнении задачи объединения щелчков. В частности, обнаружено специфическое участие мозжечка не столько в восприятии ритма, сколько в интегрирующей деятельности когнитивных процессов, что имеет место при иерархической стратегии.

В статье обсуждаются мозговые механизмы аудиовизуальной интеграции и понимания знака как прямого автоматического процесса (ранняя интегра- ция) и как процесса, требующего вторичной подстройки системы (поздняя интеграция) в ситуации семантического конфликта. Описывается формиро- вание искусственных понятий с помощью специально разработанной системы бимодальных стимулов-знаков. Показано существование аудиовизуального семантического конфликта и выделены четыре стратегии его разрешения. Для каждой стратегии построены математические модели, описываемые линейными уравнениями, различающимися весами вкладов аудиальной и визуальной модальностей.

В статье описывается процедура и результаты верификации разработанного авторами теста на понимание учебного материала по биологии человека. Апробация на выборке 168 школьников и валидизация с помощью 55 экспертов показали, что метод может применяться в образовательной практике для контроля и своевременной коррекции усвоения материала. Выявлена качественная специфика мнений экспертов по вопросам теста.