Исследование активности головного мозга

Старший научный сотрудник отдела продвижения новых кардиологических информационных технологий НИИ кардиологии СГМУ, д-р физ.-мат. наук Анастасия Руннова стала победителем конкурса на право получения гранта Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых. Поддержка адресована кандидатам наук и докторам наук, а также ведущим научным школам РФ для проведения научных исследований.

В этот раз на получение 400 грантов Президента РФ претендовали 1509 молодых кандидатов наук, еще 60 грантов оспаривали 152 доктора наук. В списке победителей Конкурса 2020 года оказались и саратовцы — 9 представителей 4 вузов: СГУ (5 человек), СГТУ (2), СГМУ (1) и СГАУ (1).

Представитель Саратовского медицинского университета им. В. И. Разумовского Анастасия Руннова представила на конкурс проект „Разработка мозг-машинного интерфейса повышения внимания человека: исследование активности головного мозга при длительной активности человека при длительной когнитивной нагрузке“ и удостоилась права на получение гранта по направлению „Информационно — телекоммуникационные технологии“.

Разработка мозг-машинных интерфейсов для мониторинга и повышения когнитивных способностей человека является актуальной прикладной задачей для развития современных информационных технологий, нейронауки и нелинейной динамики. Подобные системы известны как пассивные нейроинтерфейсы (англ. Passive brain-computer interface (BCI)), которые предполагают мониторинг когнитивной активности человека в процессе решения различных задач и неинвазивное воздействие с целью тренировки когнитивных способностей личности.

Одним из важных и востребованных направлений развития пассивных нейроинтерфейсов является проблема создания технологий контроля и повышения внимания. Речь идет о разработке технологий объективного контроля качества профессиональной активности, связанной с угрозой жизни и безопасности людей. Кроме того, в зоне внимания ученых — исследования, касающиеся профилактики расстройства внимания у детей, в том числе преобладания „клипового“ стиля мышления и слабой способности к длительной концентрации внимания на одном процессе при решении образовательных задач. Также внимание будет уделяться профилактике и лечению возрастных изменений когнитивной активности человека.

Для создания соответствующих устройств в рамках проекта будут определены устойчивые паттерны активности головного мозга (биомаркеры), возникающие при длительном сохранении высокой концентрации внимания на определённом когнитивном процессе, для групп испытуемых с учётом их психофизиологических характеристик.

В рамках поддержанного грантом Президента РФ исследования будет проводиться разработка пассивного нейроинтерфейса, не ограничивающегося только мониторингом состояния оператора, но и способного на управление его вниманием. Таким образом, в рамках проекта будет решаться научная проблема разработки технологий оценки, тренировки и контроля когнитивной функции внимания человека в рамках создания пассивного мозг-машинного интерфейса. Решение данной проблемы включает необходимость разработки новых подходов к анализу многоканальных сигналов активности головного мозга с целью выявления нейрофизиологических биомаркеров рассматриваемой когнитивной функции с учётом психофизиологических характеристик человека, а также реализации эффективной биологической обратной связи для осуществления управления вниманием оператора.