АННОТАЦИЯ
В рамках задачи исследования динамики сложности сердечного ритма в процессах временной де-дифференциации и последующей дифференциации был проведен анализ данных о динамике сложности сердечного ритма в процессе научения игре (см. Бохан, Созинов, 2018). Данные включали значения выборочной энтропии (SampEn) последовательностей временных интервалов между соседними ударами сердца (RR-интервалов) у участников исследования. Анализ данных включал сопоставление динамики сложности сердечного ритма с динамикой показателей, характеризующих процесс научения. Было установлено, что в начале научения, динамика которого хорошо аппроксимируется S-образной кривой, наблюдается этап снижения сложности сердечного ритма, что может означать временную де-дифференциацию актуализированного набора функциональных систем структуры индивидуального опыта. В рамках задачи изучения особенностей процесса категоризации при переживании стресса было проведено сравнение особенностей категоризации метафорических и неметафорических выражений, участниками исследования, находящимися в обычном состоянии и в условиях стресса. Было установлено, что в стрессовых условиях происходит снижение дифференцированности актуализируемого поведения, что выражается в ускорении его категоризации, по сравнению с обычными условиями. Были также получены данные о динамике показателей сердечного ритма (частота сердечных сокращений, вариабельность сердечного ритма) при интеллектуальной нагрузке и при категоризации выражений, описывающих опыт двигательного и социального взаимодействия со средой. В рамках задачи исследования динамики де-дифференциации по нейрогенетическим показателям в условиях острого акустического стресса группы животных были обучены двум последовательным инструментальным навыкам. Получены данные, свидетельствующие в пользу устойчивого характера нейрогенетических показателей де-дифференциации в структурах неокортекса при остром стрессе независимо от порядка образования их в истории формирования навыка. В рамках задачи исследования динамики де-дифференциации по нейрогенетическим показателям в условиях хронического стресса были проведены эксперименты с животными группы хронического стресса и обучения, а также контрольной к ней – без стресса. Выявлено значимое влияние фактора хронического стресса на динамику научения первому инструментальному навыку (как по поведенческим данным, так и нейрогенетическим). В части проекта, посвященной разработке методики формирования многозвеньевых навыков для изучения особенностей системной структуры опыта разной степени дифференцированности в 2018 проводился сбор установки для регистрации активности мозга и поведения в новой экспериментальной клетке. Проведен статистический анализ поведения и сделаны выводы об особенностях двигательной активности крыс во время обучения сложным многопедальным навыкам в ситуациях с разным положением педалей и кормушек относительно друг друга. Получены данные свидетельствующие в пользу того, что увеличение доли циклов с повторными нажатиями на разные педали после обучения и перехода к дефинитивному поведению у многих крыс было связано с генерализацией этого правила и возможностью его переноса на циклы, состоящие из трех более последовательных нажатий на разные педали. В части проекта, посвященной выявлению связи между параметрами поведения и дифференцированности ее нейронного обеспечения, была завершена серия экспериментов по регистрации хронически вживленными микроэлектродами активности нейронов ретросплениальной коры в циклическом пищедобывательном поведении. Активность зарегистрированных в этих экспериментах нейронов совместно с зарегистрированными ранее нейронами была сопоставлена с поведением животных. Были рассчитаны корреляции активности всех зарегистрированных нейронов с параметрами поведения. Также были определены показатели дифференцированности нейронной активности в поведенческих актах в начале и конце экспериментальной сессии, до и после формирования актов циклического поведения. Полученные результаты свидетельствуют, что показатель дифференцированности нейронной активности в популяции нейронов ретросплениальной коры является отражением дифференцированности структуры индивидуального опыта животного, которая проявляется в качественных и количественных характеристиках поведения животного. Для выявления особенностей де-дифференциации в зависимости от разной степени дифференцированности исходного опыта проведены исследования на дополнительной выборке животных. Проведен статистический анализ различий времени реализации разных актов исследуемого циклического пищедобывательного поведения под влиянием алкоголя и в контроле, как до, так и после доучивания, а также сравнение амплитуд и латенций пиков усредненных от отметок поведения потенциалов. Обнаружено, что под действием алкоголя наблюдается изменение компонента СПП, усредняемого от нажатия на педаль в лимбической области коры мозга, и изменение позитивного компонента СПП, усредняемого от опускания головы в кормушку в моторной области коры мозга, что может быть связано с угнетающим действием алкоголя на активность элементов нового опыта, уменьшение степени актуализированности которых рассматривается нами как механизм де-дифференциации (Александров и др., 2017). В 2018 году бы построены матрицы данных для проведения статистических сопоставлений характеристик организации и процессов системной дифференциации структуры индивидуального опыта в двух предметных областях (стратегической игре в «Крестики-нолики» и при решении задач методики «Ход шахматного коня») в группах пациентов с расстройствами шизофренического спектра и практически здоровых испытуемых. Для оценки характеристик процессов системной дифференциации в двух сравниваемых группах для каждой из двух предметных областей были построены классификационные дендрограммы, фиксирующие порядок процессов дифференциации. Проведена реконструкция процессов системной дифференциации структуры опыта, сформированных в двух предметных областях, установлены связи и соотношения свойств различных составляющих структуры опыта с симптомами, характерными для расстройств шизофренического спектра. Установлено, что для пациентов с расстройствами шизофренического спектра описаны устойчивые аутореплицирующиеся структуры, отличающие участников этой группы от популяционной выборки. Показано, что структура опыта пациентов, формирующиеся при вхождении в новые предметные области, характеризуются дефицитом процессов системной дифференциации (снижением темпа порождения компонентов структуры и образования групп компонентов). В рамках задачи изучения динамики образа «чужого» в стрессогенном контексте был проведен анализ «сдвига» оценок и времени принятия решения в стрессогенном контексте по сравнению с нормой. Также проведен анализ ответов на дилеммы с разными действующими лицами для выявления вклада этнокультурных факторов принятия решения. Установлено, что моральные оценки меняются только в случае дилемм, включающих спасение одного ценой жизни пятерых: в условии «стресс» участники реже допускали смерть пятерых при спасении одного человека, т.е. оценки в этих дилеммах становились более утилитарными, т.е. характерными для более ранних этапов индивидуального развития. При анализе дилемм по типам достоверных различий в ответах на дилеммы или времени решения между русскими и татарами не обнаружено ни в условии «без стресса», ни в условии «стресс». В рамках задачи изучения особенностей дифференциации образа «чужого» при отсутствии видимого внешнего контроля, в условиях, обусловливающих снижение социальной желательности участников исследования, были проведены эксперименты, в ходе которых детям 4-11 лет были предъявлены дилеммы «свой»-«чужой» с помощью планшетного устройства. Было установлено более позднее формирование стратегии поддержки «чужого» при отсутствии по сравнению с наличием видимого внешнего контроля, может объясняться процессами обратимой де-дифференциации, сужению моральной оценки действий до принципа «свой всегда прав». В рамках задачи изучения разных форм социального взаимодействия с использованием сконструированных и апробированных блоков задач аналитического и холистического характера была проведена серия с социальным взаимодействием между двумя участниками. Пары формировались таким образом, чтобы можно было выделять комплементарные и некомплементарные по признаку аналитичности–холистичности пары. По итогам проделанной работы были сделаны выводы о специфике вовлечения аналитических и холистических субъектов в социальное взаимодействие, а также о принципе комплементарности состава пар как опосредующем звене успешности решения ряда задач. В части проекта, посвященной проблеме механизмов усложнения поведения проводились исследования по включению простой задачи – простой «сенсомоторный ответ» в выполнение более сложной задачи выбора – категоризацию. Сравнивали время «простых ответов» и связанных с ним ЭЭГ потенциалов во всех задачах. Было установлено, что при включении «простого ответа» в задачу категоризации его характеристики (время действия и связанный с ним электрический потенциал мозга) стали похожими на характеристики действий категоризации. В рамках задачи межкультурного сравнения динамики научения проведен сбор экспериментальных данных и сопоставление показателей формирования и реализации нового поведения между ситуациями достижения поощрения и избегания потери в российской и китайской выборках участников. Проведена оценка показателей научения участников с разными фокусами регуляции, выраженностью холистического стиля мышления и мотивацией достижения. Выявлено, что время совершения первой верной пробы в одном из заданий больше у китайских участников по сравнению с российскими в ситуации избегания, т.е. время больше у той группы участников, для которой предполагали наибольшую дифференциацию домена опыта избегания. В рамках задачи изучения «социальных» взаимодействий в колониях одноклеточных в 2018 году продолжались опыты по изучению механизмов синхронизации, действующих в микромире. Получены данные о роли ионов Са и К в явлениях контактной синхронизации и биологического резонанса. В рамках задачи изучения нейрогенетического обеспечения процессов де-дифференциации при социальных взаимодействиях у животных были завершены эксперименты по обучению индивидуальным навыкам и последующему выполнению совместного навыка. Были получены данные, позволяющие считать, что ситуация совместного выполнения навыка воспринимается как относительно стрессовая только в начале сессии. Увеличенное (по сравнению с контролем) число нейронов с изменением экспрессии генов было обнаружено в цингулярной, прелимбической и ретросплениальной коре. В отчетном году была построена математическая модель временной де-дифференциации актуальной структуры опыта. Проведены компьютерные численные эксперименты для исследования явления временной де-дифференциации при решении когнитивных задач и поиска в среде, при обучении. Также построена математическая модель биологической популяции и на ней изучены возможные кооперативные стратегии в нестабильной среде. В целом показана выгода де-дифференциации популяции для выживания в нестабильной среде, и дифференциации (специализации) в стабильной среде. В 2018 году полученные в рамках проекта данные были представлены в докладах на международных и всероссийских конференциях. Были опубликованы (или приняты к печати) 7 печатных работ в журналах, индексируемых в WoS/Scopus, 23 работы в изданиях, индексируемых в РИНЦ. Таким образом, все запланированные на отчетный год работы выполнены, а запланированные на этот год публикационные показатели были превышены.
ЦИТАТА
Александров, Ю.И. Системная дифференциация как основа биологического и социокультурного развития / Ю.И. Александров отчет по НИР № 17-28-00009 (Российский научный фонд)
