Разумникова О.М. доктор биологических наук, Профессор кафедры психологии и педагогики, ФГБОУ ВО «Новосибирский государственный технический университет», Новосибирск, Россия ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7831-9404 e-mail: razoum@mail.ru
Кривоногова К.Д. аспирант кафедры психологии и педагогики, Новосибирский государственный технический университет (ФГБОУ ВО НГТУ), Новосибирск, Россия ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4773-0396 e-mail: kseniansk123@gmail.com
Понятия «когнитивные» или «компенсаторные резервы мозга» предложены для объяснения широкого индивидуального разнообразия в изменениях когнитивных функций при старении и используются для изучения адаптивной реорганизации нейронных систем мозга при нарушении его функций вследствие разнообразных патологических процессов, в том числе – депривации зрительной или слуховой информации. Развитие томографических методов оценки объема и функциональной активности отдельных структур мозга позволило получить новые сведения о механизмах нейропластичности, обусловленной сенсорной депривацией. В литературном обзоре приведены данные, свидетельствующие о кросс-модальном развитии структур мозга для обеспечения процессов восприятия и обработки стимулов внешней среды на основе компенсаторного замещении отсутствующей сенсорной функции и возможного повышения эффективности деятельности сохранных анализаторных систем. Описанные закономерности формирования и стимуляции компенсаторных резервов важны для понимания фундаментальных основ деятельности мозга, а с практической точки зрения — для совершенствования программ обучения или разработки способов коррекции негативных эффектов старения мозга или его повреждения.
A novel paradigm to study spatial memory skills in blind individuals
through the auditory modality / W. Setti [et al.] // Scientific Reports. 2018.
Vol. 8. Article ID 13393. 10 p. DOI:10.1038/s41598-018-31588-y
Anatomical and functional MRI changes after one year of auditory
rehabilitation with hearing aids / M.R. Pereira-Jorge [et al.] // Neural
Plasticity. 2018. Vol. 2018. Article ID 9303674. 13 p.
DOI:10.1155/2018/9303674
Atilgan H., Collignon O., Hasson U. Structural neuroplasticity of
the superior temporal plane in early and late blindness // Brain and Language.
2017. Vol. 170. P. 71–81. DOI:10.1016/j.bandl.2017.03.008
Baddeley A. Working memory [Электронный ресурс] // Current Biology.
2010. Vol. 20. № 4. P. 136–140. URL:
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982209021332 (дата
обращения: 20.05.2020).
Behavioral semantics of learning and crossmodal processing in auditory
cortex: the semantic processor concept / H. Scheich [et al.] // Hearing
Research. 2011. Vol. 271. № 1–2. P. 3–15. DOI:10.1016/j.heares.2010.10.006
Bubic A., Striem-Amit E., Amedi A. Large-scale brain plasticity
following blindness and the use of sensory substitution devices // Multisensory
Object Perception in the Primate Brain / Eds. M.J. Naumer, J. Kaiser. New York:
Springer, 2010. P. 351–380. DOI:10.1007/978-1-4419-5615-6_18
Calvert G.A., Campbell R., Brammer M.J. Evidence from functional
magnetic resonance imaging of crossmodal binding in the human heteromodal
cortex // Current Biology. 2000. Vol. 10. № 11. P. 649–657.
DOI:10.1016/S0960-9822(00)00513-3
Cardon G.,Sharma A. Somatosensory cross-modal reorganization
in adults with age-related, early-stage hearing loss // Frontiers in Human
Neuroscience. 2018. Vol. 12. Article ID 172. 11 p.
DOI:10.3389/fnhum.2018.00172
Crossmodal plasticity in sensory loss / J. Frasnelli [et al.] // Progress
in Brain Research. 2011. Vol. 191. P. 233–249.
DOI:10.1016/B978-0-444-53752-2.00002-3
Dewey R.S, Hartley D.E. Cortical cross-modal plasticity following
deafness measured using functional near-infrared spectroscopy // Hearing
Research. 2015. Vol. 325. P. 55–63. DOI:10.1016/j.heares.2015.03.007
Emotional and behaviour difficulties in teenagers with permanent childhood
hearing loss / J. Stevenson [et al.] // International Journal of Pediatric
Otorhinolaryngology. 2017. Vol. 101. P. 186–195.
DOI:10.1016/j.ijporl.2017.07.031
Fuchs E., Flügge G. Adult neuroplasticity: More than 40 years of
research // Neural Plasticity. 2014. Vol. 2014. Article ID 541870. 10 p.
DOI:10.1155/2014/541870
Heimler B., Weisz N., Collignon O. Revisiting the adaptive and
maladaptive effects of crossmodal plasticity // Neuroscience. 2014. Vol. 283.
P. 44–63. DOI:10.1016/j.neuroscience.2014.08.003
Henscke J., Ohl F., Budinger E. Crossmodal connections of primary
sensory cortices largely vanish during normal aging // Aging Neuroscience.
2018. Vol. 10. Article ID 52. 14 p. DOI:10.3389/fnagi.2018.00052
Hirsch G.V., Bauer C.M., Merabet L.B. Using structural and
functional brain imaging to uncover how the brain adapts to blindness // Annals
of neuroscience and psychology. 2015. Vol. 2:5. 20 p.
DOI:10.7243/2055-3447-2-7
Impact of blindness onset on the functional organization and the
connectivity of the occipital cortex / O. Collignon [et al.] // Brain. 2013.
Vol. 136. № 9. P. 2769–2783. DOI:10.1093/brain/awt176
Karns C.M., Dow M.W., Neville H.J. Altered cross-modal processing in
the primary auditory cortex of congenitally deaf adults: A visual-somatosensory
fMRI study with a double-flash illusion // Journal of Neuroscience. 2012. Vol.
32. № 28. P. 9626–9638. DOI:10.1523/JNEUROSCI.6488-11.2012
King A.J. Crossmodal plasticity and hearing capabilities following
blindness // Cell and Tissue Research. 2015. Vol. 361. № 1. P. 295–300.
DOI:10.1007/s00441-015-2175-y
Language and sensory neural plasticity in the superior temporal cortex of
the deaf / M. Que [et al.] // Neural Plasticity. 2018. Vol. 2018. Article ID
9456891. 17 p. DOI:10.1155/2018/9456891
Lazzouni L., Lepore F. Compensatory plasticity: time matters //
Frontiers in Human Neuroscience. 2014. Vol. 8. Article ID 340. 11 p.
DOI:10.3389/fnhum.2014.00340
Mapping visual cortex in monkeys and humans using surface-based atlases /
D.C. Van Essen [et al.] // Vision Research. 2001. Vol. 41. № 10–11. P.
1359–1378. DOI:10.1016/S0042-6989(01)00045-1
Merabet L.B., Pascual-Leone A. Neural reorganization following
sensory Loss: The opportunity of change // Nature Reviews Neuroscience. 2010.
Vol. 11. № 1. P. 44–52. DOI:10.1038/nrn2758
Multimodal MR-imaging reveals large-scale structural and functional
connectivity changes in profound early blindness / C.M. Bauer [et al.] // PLoS
One. 2017. Vol. 12. № 3. 26 p. DOI:10.1371/journal.pone.0173064
Neuroimaging with near-infrared spectroscopy demonstrates speech-evoked
activity in the auditory cortex of deaf children following cochlear
implantation / A.B.G. Sevy [et al.] // Hearing research. 2010. Vol. 270. № 1–2.
P. 39–47. DOI:10.1016/j.heares.2010.09.010
Neuronal populations in the occipital cortex of the blind synchronize to
the temporal dynamics of speech / M.J. Van Ackeren [et al.] // ELife. 2018.
Vol. 7. 20 p. DOI:10.7554/eLife.31640
Neuroplasticity associated with tactile language communication in a
deaf-blind subject / S. Obretenova [et al.] // Frontiers in Human Neuroscience.
2009. Vol. 3. Article ID 60. 14 p. DOI:10.3389/neuro.09.060.2009
Plastic reorganization of neural systems for perception of others in the
congenitally blind / S.L. Fairhall [et al.] // NeuroImage. 2017. Vol. 158. P.
126–135. DOI:10.1016/j.neuroimage.2017.06.057
Predicting reading ability in teenagers who are deaf or hard of hearing: A
longitudinal analysis of language and reading / S. Worsfold [et al.] //
Research in Developmental Disabilities. 2018. Vol. 77. P. 49–59.
DOI:10.1016/j.ridd.2018.04.007
Reduction of Interhemispheric functional brain connectivity in early
blindness: A resting-state fMRI Study / F. Hou [et al.] // BioMed Research
International. 2017. Vol. 2017. Article ID 6756927. 8 p.
DOI:10.1155/2017/6756927
Shape perception and navigation in blind adults / M. Gori [et al.] //
Frontiers in Psychology. 2017. Vol. 8. Article ID 10. 12 p.
DOI:10.3389/fpsyg.2017.00010
State-dependent modulation of functional connectivity in early blind
individuals / M. Pelland [et al.] // NeuroImage. 2017. Vol. 147. P. 532–541.
DOI:10.1016/j.neuroimage.2016.12.053
Stern Y. Cognitive reserve [Электронный ресурс] // Neuropsychologia.
2009. Vol. 47. № 10. P. 2015–2028. URL:
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0028393209001237 (дата
обращения: 20.05.2020).
Stern Y. Cognitive reserve: Implications for assessment and
intervention // Folia phoniatrica et logopaedica. 2013. Vol. 65. № 2. P. 49–54.
DOI:10.1159/000353443
Stiles N.R.B., Shimojo S. Sensory substitution: A new perceptual
experience // The Oxford Handbook of Perceptual Organization / Ed. J. Wagemans.
USA: Oxford University Press, 2015. P. 655–672.
DOI:10.1093/oxfordhb/9780199686858.013.050
Szwed M., Bola L., Zimmermann M. Whether the hearing brain hears it
or the deaf brain sees it, it’s just the same // Proceedings of the National
Academy of Sciences. 2017. P. 114. № 31. P. 8135–8137.
DOI:10.1073/pnas.1710492114
Tactile-sight: A sensory substitution device based on distance-related
vibrotactile flow / L. Cancar [et al.] // International Journal of Advanced
Robotic Systems. 2013. Vol. 10. № 6. 11 p. DOI:10.5772/56235
Vasile C. Cognitive reserve and cortical plasticity // Procedia –
Social and Behavioral Sciences. 2013. Vol. 78. P. 601–604.
DOI:10.1016/j.sbspro.2013.04.359
Visual activity predicts auditory recovery from deafness after adult
cochlear implantation / K. Strelnikov [et al.] // Brain. 2013. Vol. 136. № 12.
P. 3682–3695. DOI:10.1093/brain/awt274
Voss P. Brain (re)organization following visual loss // WIREs Cogn
Sci. 2019. Vol. 10. № 1. 12 p. DOI:10.1002/wcs.1468
Zhou X., Merzenich M.M. Developmentally degraded cortical temporal
processing restored by training // Nature Neuroscience. 2009. Vol. 12. № 1. P.
26–28. DOI:10.1038/nn.2239