Физиология
Связанные с альфа-ритмом изменения BOLD-сигнала при нейробиоуправлении
Л.И.Козлова1,3, Е.Д.Петровский2, Е.Г.Веревкин1, М.Е.Мельников1,3, А.А.Савелов2, М.Б.Штарк1,3 - 149-154
1ФГБНУ ФИЦ ФТМ, Новосибирск, РФ; 2ФГБНУ Международный томографический центр СО РАН, Новосибирск, РФ; 3ФГАОУ Новосибирский государственный университет, Новосибирск, РФ
Изучалось взаимодействие ЭЭГ и BOLD (Blood Oxygen Level Dependent) активности головного мозга испытуемых в курсе ЭЭГ-биоуправления (20 сессий). Здоровые мужчины в возрасте 20-35 лет прошли курс тренинга со звуковым подкреплением по альфа-ритму (20 человек) или бета-ритму (9 человек). Перед началом, в середине (после 10 сеансов) и по завершении курса выполнены фМРТ-ЭЭГ-исследования в покое и при попытке повысить мощность целевого ритма ЭЭГ. Был проведен регрессионный анализ по трём сессиям суммарно; основные, связанные с мощностью альфа-ритма изменения BOLD-сигнала касались группы “хорошо” справившихся с альфа-тренингом (повышение мощности хотя бы на одном этапе). Максимальные, связанные с мощностью альфа-ритма изменения BOLD-ответа в виде деактивации наблюдались для отведения T8 правого полушария и отведения F7 левого полушария и затрагивали среднюю лобную, треугольную часть нижней лобной и верхнюю височную извилину, теменную долю и островок. Обнаруженные области соответствуют сети исполнительного контроля (ECN) и передней сети выделения релевантного стимула (ASN).
Ключевые слова: альфа-ритм, ЭЭГ-фМРТ, биоуправление, нейробиоуправление
Адрес для корреспонденции: lyudmilakozlova@yandex.ru Козлова Л.И.
EEG alpha-rhythm related changes of BOLD fMRI signal in neurofeedback training
L. I. Kozlova1,3, E. D. Petrovsky2, E. G. Verevkin1, M. E. Mel'nikov1,3, A. A. Savelov2, M. B. Shtark1,3
1Federal Research Center of Fundamental and Translational Medicine, Novosibirsk, Russia; 2International Tomography Center, Siberian Division of Russian Academy of Sciences, Novosibirsk, Russia; 3Novosibirsk State University, Novosibirsk, Russia.
Interaction of EEG and BOLD brain activity was studied in subjects during EEG-biofeedback training course (20 sessions). 29 healthy males aged 20-35 underwent a training course of sound-reinforced upregulation of alpha (20 participants) or beta (9 participants) activity. Pre-training, intermediate (after 10 sessions) and post-training fMRI-EEG recordings were conducted in resting state and during the participants’ attempts to upregulate the power of target EEG activity.  Regression analysis was carried out on three sessions in total; the main changes of BOLD signal connected with alpha rhythm power were related to the subjects who performed alpha training "good enough" (were able to increase alpha power at least at one stage). Maximal changes of BOLD response connected with alpha rhythm power were observed in a form of deactivation at T8 lead in the right hemisphere, and at F7 –in the left one, and involved middle frontal gyrus, triangular part of inferior frontal gyrus, superior temporal gyrus, parietal lobule, and insula. The identified areas correspond to the executive control network (ECN) and anterior salience network (ASN).
Key Words: Key Words: alpha rhythm, EEG FMRI, biofeedback, neurofeedback