Юридический и почтовый адрес организации-издателя: САФУ, редакция «Журнала медико-биологических исследований», наб. Северной Двины, 17, г. Архангельск, Россия, 163002
Местонахождение: редакция «Журнала медико-биологических исследований», наб. Северной Двины, 17, ауд. 1336, г. Архангельск

Тел: (818-2) 21-61-21 
Сайт: http://medbio.narfu.ru/
e-mail: vestnik_med@narfu.ru
            vestnik@narfu.ru

о журнале

Неинвазивные методы исследования вербальной функции. С. 58–67.

Версия для печати

Рубрика:

УДК

612.85.016.6-057.875+612.822.3(045)

Сведения об авторах

Черкасова Анна Сергеевна, ассистент кафедры физиологии и морфологии человека института естественных наук и технологий Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова. Автор 11 научных публикаций

Аннотация

Исследование нейрофизиологических механизмов вербальной функции человека является важным в решении ряда теоретических и практических задач, связанных с эффективностью обучения. Современный подход к анализу языковой деятельности требует детального изучения взаимодействия и участия определенных структур мозга в создании единой функциональной системы, реализующей эту функцию. Большое внимание ученых привлекает исследование функциональной организации головного мозга человека при декодировании отдельных частей речи, грамматических конструкций и целых текстов не только на родном языке, но и на иностранных. Интерес к изучению процессов интерференции и кооперации языков в головном мозге вызван интенсивными процессами межкультурной коммуникации и социально-экономической интеграции между различными странами. Процессы языковой обработки имеют широкий спектр электрофизиологических коррелятов, отражающих различные стороны функционирования базисных нейрофизиологических механизмов. Современные методы (магнитно-резонансная томография, электроэнцефалография, вызванные потенциалы) позволяют получать информацию о работе головного мозга во время вербальных заданий без внедрения в организм человека. На настоящий момент обнаружено, что мозговые структуры имеют различные паттерны активации при обработке текстов, единичных слов разных категорий и псевдослов. Установлено влияние первого языка на активацию коры мозга при чтении слов второго языка. Выявлены временные показатели узнавания и называния слов: на самом раннем этапе происходит кодирование семантической информации, затем синтаксической и только потом фонетической. Показано, что существует перекрытие нейрональных систем, обеспечивающих функционирование разных языков даже с абсолютно различной орфографией.

Ключевые слова

магнитно-резонансная томография, электроэнцефалография, вызванные потенциалы, вербальная деятельность мозга.
Скачать статью (pdf, 2.6MB )

Список литературы

  1. Беритов И.С. Структура и функции коры большого мозга. М., 1969. 532 с. 
  2. Бетелева Т.Г., Синицын С.В. Связанные с событием потенциалы на разных этапах реализации зрительной рабочей памяти // Физиология человека. 2008. Т. 34, № 3. С. 1–11. 
  3. Гнездицкий В.В. Обратная задача ЭЭГ и клиническая электроэнцефалография (картирование и локализация источников электрической активности мозга). М., 2004. 624 с. 
  4. Данилова Н.Н. Неинвазивное отображение активности локальных нейронных сетей у человека по данным многоканальной регистрации ЭЭГ // Психология. Журн. Высш. шк. экономики. 2009. Т. 6, № 1. С. 114–131. 
  5. Данько С.Г. Об отражении различных аспектов активации мозга в электроэнцефалографии: что показывает количественная электроэнцефалография состояний покоя с открытыми и закрытыми глазами // Физиология человека. 2006. Т. 32, № 4. С. 5–17. 
  6. Жирмунская Е.А., Лосев В.С. Системы описания и классификация электроэнцефалограмм человека. М., 1984. 79 с. 
  7. Захаров С.М., Скоморохов А.А. Практическое применение компьютерной электроэнцефалографии. Таганрог, 2000. 69 с. 
  8. Зенков Л.Р. Клиническая электроэнцефалография (с элементами эпилептологии). М., 2004. 386 с. 
  9. Кирой В.Н., Ермаков П.Н. Электроэнцефалограмма и функциональные состояния человека. Ростов н/Д., 1998. 264 с. 
  10. Разумникова О.М. Индивидуальные особенности полушарной активности, определяющие успешность решения эвристической задачи // Асимметрия. 2009. Т. 3, № 1. С. 37–50. 
  11. Фарбер Д.А., Алферова В.В. Электроэнцефалограмма детей и подростков. М., 1972. 216 с. 
  12. Reiterer S., Hemmelmann C., Rappelsberger P., Berger M.L. Characteristic Functional Networks in High- Versus Low-Proficiency Second-Language Speakers Detected Also During Native Language Processing: An Explorative EEG Coherence Study in 6 Frequency Bands // Cogn. Brain Res. 2005. Vol. 25, № 2. P. 566–578. 
  13. Zietsch B.P., Hansen J.L, Hansell N.K., Geffen G.M., Martin N.G., Wright M.J. Common and Specific Genetic Influences on EEG Power Bands Delta, Theta, Alpha, and Beta // Biol. Psychol. 2007. Vol. 75. P. 154–164. 
  14. Klimesch W. EEG Alpha and Theta Oscillations Reflect Cognitive and Memory Performance: A Review and Analysis // Brain Res. Rev. 1999. Vol. 29, № 2–3. P. 169–195. 
  15. Rösler F. From Single-Channel Recordings to Brain-Mapping Devices: The Impact of Electroencephalography on Experimental Psychology // Hist. Psychol. 2005. Vol. 8, № 1. P. 95–117. 
  16. Николаев А.Р., Иваницкий Г.А., Иваницкий А.М. Исследование корковых взаимодействий в коротких интервалах времени при поиске вербальных ассоциаций // Журн. высш. нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2000. T. 50, № 1. С. 44–60. 
  17. Weiss S., Rappelsberger P. Left Frontal EEG Coherence Reflects Modality Independent Language Processes // Brain Topography. 1998. Vol. 11, № 1. P. 33–42. 
  18. Classen J., Gerloff C., Honda M., Hallett M. Integrative Visuomotor Behavior Is Associated with Interregionally Coherent Oscillations in the Human Brain // J. Neurophysiol. 1998. Vol. 79(3). P. 1567–1573. 
  19. Libben M. The Role of Context in Bilingual Language Processing: PhD Thesis. Montreal, 2009. 255 p. 
  20. Pallier C., Devauchelle A.-D., Dehaene S. Cortical Representation of the Constituent Structure of Sentences // Proc. Natl. Acad. Sci. 2011. Vol. 108, № 6. Р. 2522–2527. 
  21. Pulvermüller F., Lutzenberger W., Preissl H. Nouns and Verbs in the Intact Brain: Evidence from Event-Related Potentials and High-Frequency Cortical Responses // Cereb. Cortex. 1999. Vol. 9, № 5. P. 497–506. 
  22. Zaidel E., Hill A., Weems S. EEG Correlates of Hemispheric Word Recognition // Brain Research in Language. Literacy Studies. 2008. Vol. 1. P. 225–245. 
  23. Weems S., Zaidel E., Berman S., Mandelkern M.A. Asymmetry in Alpha Power Predicts Accuracy in Hemispheric Lexical Decision // Clin. Neurophysiol. 2004. Vol. 115, № 7. P. 1575–1582. 
  24. Соколов А.Н., Щебланова Е.И. Изменения в суммарной энергии ритмов ЭЭГ при некоторых видах умственной деятельности // Новые исслед. в психологии. 1974. № 3(11). С. 37–40. 
  25. Шишкин С.Л. Исследование синхронности моментов резких изменений альфа-активности ЭЭГ человека: автореф. дис. … канд. биол. наук. М., 1997. 31 с.; URL: http://brain.bio.msu.ru/shishkin/thesis/index_hb.htm (дата обращения: 15.10.13). 
  26. Хохлова Л.А. Функциональные особенности частотных диапазонов мозга у студентов с разным уровнем языковых способностей // Психология образования в поликультурном пространстве. 2011. Т. 1, № 13. С. 86–93. 
  27. Kim K.H., Kim J.H. Analysis of Induced Gamma-Band Activity in EEG During Visual Perception of Korean, English, Chinese Words // Neurosci. Lett. 2006. Vol. 403, № 3. P. 216–221. 
  28. Kropotov J. Quantitative EEG and Event-Related Potentials and Neurotherapy. USA, 2009. 600 p. 
  29. Спрингер С., Дейч Г. Левый мозг, правый мозг. М., 1983. 256 с. 
  30. Warrington E.K., McCarthy R.A. Categories of Knowledge. Further Fractionations and an Attempted Integration // Brain. 1987. Vol. 110, № 5. P. 1273–1296. 
  31. Kim K.H.S., Relkin N.R., Lee K.-M., Hirsch J. Distinct Cortical Areas Associated with Native and Second Languages // Nature. 1997. Vol. 388. P. 171–174. 
  32. Bierwisch M. Language and Brain – Facts, Problems, Mysteries // Eur. Rev. 2008. Vol. 16, № 4. P. 467–481. 
  33. Hebb D. The Organization of Behavior. N. Y., 1949. 335 p. 
  34. Pulvermüller F. Words in the Brains Language // Behav. Brain Sci. 1999. Vol. 22. P. 253–336. 
  35. Weiss S., Mueller H.M. The Contribution of EEG Coherence to the Investigation of Language // Brain Lang. 2003. Vol. 85, № 2. P. 325–343. 
  36. Khader P., Rösler F. EEG Power and Coherence Analysis of Visually Presented Nouns and Verbs Reveals Left Frontal Processing Differences // Neurosci. Lett. 2004. Vol. 354(2). P. 111–114. 
  37. Jeannerod M. Language, Perception and Action. How Words Are Grounded in the Brain // Eur. Rev. 2008. Vol. 16, № 4. P. 389–398. 
  38. Tremblay P., Dick A., Small S. New Insights into Neurobiology of Language from Functional Brain Imaging // Brain Mapp. 2011. P. 141–143. 
  39. Савостьянов А.Н., Пальчунов Д.Е. Когнитивные исследования и нейролингвистика: современное состояние и перспективы дальнейших исследований // Вестн. Том. гос. ун-та. 2013. № 368. С. 133–140. 
  40. Abutalebi J. Neural Aspects of Second Language Representation and Language Control // Acta Psychol. 2008. Vol. 128. P. 466–478. 
  41. Brauer J., Anwander A., Friederici A.D. Neuroanatomical Prerequisites for Language Functions in the Maturing Brain // Cereb. Cortex. 2011. Vol. 21, № 2. P. 459–466. 
  42. Cohen L., Lehéricy S., Chochon F., Lemer C., Rivaud S., Dehaene S. Language-Specific Tuning of Visual Cortex? Functional Properties of the Visual Word Form Area // Brain. 2002. Vol. 125, № 5. P. 1054–1069. 
  43. Vigneau M., Beaucousin V., Herve P.Y., Duffau H., Crivello F., Houde O., Mazoyer B., Tzourio-Mazoyer N. Meta-Analyzing Left Hemisphere Language Areas: Phonology, Semantics, and Sentence Processing // NeuroImage. 2006. Vol. 30(4). P. 1414–1432. 
  44. Suchan J., Karnath H.-O. Spatial Orienting by Left Hemisphere Language Areas: A Relict from the Past? // Brain. 2011. Vol. 134 (10). P. 3059–3070. 
  45. Indefrey P., Levelt W.J.M. The Spatial and Temporal Signatures of Word Production Components // Cognition. 2004. Vol. 92. P. 101–144. 
  46. Nosarti C., Mechelli A., Green D.W., Price C.J. The Impact of Second Language Learning on Semantic and Nonsemantic First Language Reading // Cereb. Cortex. 2010. Vol. 20. P. 315–327. 
  47. Reading, Writing, Mathematics and the Developing Brain: Listening to Many Voices / ed. by Z. Breznitz, O. Rubinsten, V.J. Molfese, D.L. Molfese. Netherlands, 2012. 324 p. 
  48. Stein M., Federspiel A., Koenig T., Wirth M., Lehmann C., Wiest R., Strik W., Brandeis D., Dierks T. Reduced Frontal Activation with Increasing 2nd Language Proficiency // Neuropsychologia. 2009. Vol. 47, № 13. P. 2712–2720. 
  49. Секерина И.А. Метод вызванных потенциалов мозга в американской психолингвистике и его использование при решении проблемы порядка слов в русском языке // Компьютерная лингвистика и интеллектуальные технологии: тр. междунар. конф. М., 2002; URL: http://www.dialog-21.ru/digest/archive/2002/ (дата обращения: 25.11.13). 
  50. Ditman T., Holcomb P.J., Kuperberg G.R. Time Travel Through Language: Temporal Shifts Rapidly Decrease Information Accessibility During Reading // Psychon. Bull. Rev. 2008. Vol. 15, № 4. P. 750–756. 
  51. Min B.-K., Busch N.A., Debener S., Kranczioch C., Hanslmayr S., Engel, A., Herrmann C.S. The Best of Both Worlds: Phase-Reset of Human EEG Alpha Activity and Additive Power Contribute to ERP Generation // Int. J. Psychophysiol. 2007. Vol. 65, № 1. P. 58−68. 
  52. Hahne A., Friederici A.D. Processing a Second Language: Late Learners’ Comprehension Mechanisms as Revealed by Event-Related Brain Potentials // Biling.: Lang. Cogn. 2001. Vol. 4, № 2. P. 123–141. 
  53. Rodriguez-Fornells A., van der Lugt A., Rotte M., Britti B., Heinze H.J., Münte T.F. Second Language Interferes with Word Production in Fluent Bilinguals: Brain Potential and Functional Imaging Evidence // J. Cogn. Neurosci. 2005. Vol. 17, № 3. P. 422–433. 
  54. King J.W., Kutas M. Who Did What and When? Using Word- and Clause-Level ERPs to Monitor Working Memory Usage in Reading // J. Сogn. Neurosci. 1995. Vol. 7, № 3. P. 376–395. 
  55. Hagoort P., Baggio G., Willems R.M. Semantic Unification // The Cognitive Neurosciences. 2009. 4th ed. P. 819–836. 
  56. Moreno E.M., Kutas M. Processing Semantic Anomalies in Two Languages: An Electrophysiological Exploration in Both Languages of Spanish–English Bilinguals // Cogn. Brain Res. 2005. Vol. 22, № 2. P. 205–220. 
  57. Kliegl R., Dambacher M., Dimigen O., Jacobs A.M., Sommer W. Eye Movements and Brain Electric Potentials During Reading // Psychol. Res. 2012. Vol. 76, № 2. P. 145–158. 
  58. Rodriguez-Fornells A., Rotte M., Heinze H.J., Nösselt T., Münte T.F. Brain Potential and Functional MRI Evidence for How to Handle Two Languages with One Brain // Nature. 2002. Vol. 415. P. 1026–1029. 
  59. Crinion J., Turner R., Grogan A., Hanakawa T., Noppeney U., Devlin J.T., Aso T., Urayama S., Fukuyama H., Stockton K., Usui K., Green D.W., Price C.J. Language Control in the Bilingual Brain // Science. 2006. Vol. 312, № 5779. P. 1537–1540. 
  60. Perani D., Abutalebi J. The Neural Basis of First and Second Language Processing // Curr. Opin. in Neurobiol. 2005. Vol. 15, № 2. P. 202–206.