DIFFERENCES IN THE ACTIVITY OF THE BRAIN STRUCTURES WHEN SAVING EMOSTIONAL AND NON_EMOTIONAL WORDS ALOUD AND TO YOURSELF
Authors: Бушов Ю.В. , Ушаков В.Л. , Светлик М.В. , Карташов С.С. , Орлов В.А. 
Published: August 2024

С помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) исследовали особенности активации мозговых структур при произнесении эмоционального и неэмоционального слов вслух и про себя. В исследованиях участвовали добровольцы - 20 мужчин и 20 женщин в возрасте от 19 до 27 лет, учащиеся вузов. В ходе предварительного обследования с помощью анкеты Аннет выявляли ведущую руку. Исследование включало несколько серий экспериментов. В первой серии ("Произнесение неэмоционального слова вслух") испытуемый произносит слово "Раз" вслух в моменты перехода стрелки секундомера на экране монитора через деления 0, 5, 10 и т.д. секунд. Во второй серии ("Произнесение неэмоционального слова про себя") испытуемый произносит слово "Раз" про себя в те же моменты времени. В третьей серии ("Произнесение эмоционального слова вслух") испытуемый произносит слово "Боль" в указанные моменты времени (0, 5, 10 и т.д. секунд). В четвертой серии ("Произнесение эмоционального слова про себя") испытуемый произносит слово "Боль" про себя в указанные моменты времени. В качестве контроля испытуемому демонстрировали видеоролик с изображением движущейся стрелки секундомера ("Состояние покоя"). Согласно инструкции, испытуемый в этом случае должен был только следить за стрелкой секундомера. Результаты структурной и функциональной МРТ получены в НБИКС-технологий НИЦ "Курчатовский институт" на томографе SIEMENS Magnetom Verio 3 Tesla. Все фМРТданные были предварительно обработаны с помощью пакета SPM8. В рамках каждой из парадигм были выполнены попарные сравнения на основании статистики Стьюдента и получены индивидуальные и групповые карты с уровнем значимости p < 0,001. Все полученные статистические карты наносились на шаблонное Т-1 изображение и производилась анатомическая привязка "активных" вокселов к атласу CONN. Показано, что произнесение эмоционального и неэмоционального слов про себя сопровождается активацией лишь части мозговых структур, которые активируются при произнесении тех же слов вслух. К тому же эти структуры активируются значительно слабее. Установлено, что произнесение неэмоционального слова сопровождается у женщин активацией дополнительной моторной коры, справа и слева, верхней лобной извилины, слева, прецентральной извилины, справа и слева, верхней и средней височных извилин, слева, а также таламуса, слева и некоторых других зон коры. Оказалось, что произнесение про себя эмоционального слова сопровождается у мужчин активацией прецентральной извилины, справа и слева, нижней лобной извилины, слева, средней височной извилины, справа, а также гиппокампа и миндалины. Предполагается, что перечисленные структуры участвуют в обеспечении внутренней речи и мышления.

Functional magnetic resonance imaging (fMRI) was used to study the activation of brain structures during the pronunciation of emotional and non-emotional words aloud and to oneself. Volunteers - 20 men and 20 women aged 19 to 27 years old, university students participated in the research. During the preliminary examination, the dominant hand was identified using the Annette questionnaire. The study included several series of experiments. In the first series ("Saying an unemotional word aloud"), the subject pronounces the word “One” aloud at the moments when the stopwatch arrow on the monitor screen passes through divisions 0, 5, 10, etc. seconds. In the second series ("Pronouncing an unemotional word to oneself"), the subject pronounces the word "One" to himself at the same time. In the third series ("Saying the emotional word aloud"), the subject pronounces the word "Pain" at the specified time points (0, 5, 10, etc. seconds). In the fourth series ("Pronouncing an emotional word to himself"), the subject pronounces the word "Pain" to himself at the indicated time points. As a control, the subject was shown a video clip depicting a moving stopwatch hand ("Resting State"). According to the instructions, the subject in this case had only to follow the stopwatch hand. The results of structural and functional MRI were obtained at the NBICS-technologies of the National Research Center "Kurchatov Institute" on a SIEMENS Magnetom Verio 3 Tesla tomograph. All fMRI data were preprocessed using the SPM8 package. Within each of the paradigms, pairwise comparisons were performed based on Student's statistics and individual and group maps were obtained with a significance level of p < 0.001. All obtained statistical maps were plotted on a template T-1 image and anatomical binding of "active" voxels to the CONN atlas was made. It is shown that the pronunciation of emotional and non-emotional words to oneself is accompanied by the activation of only a part of the brain structures that are activated when the same words are pronounced aloud. In addition, these structures are activated much weaker. It has been established that the pronunciation of an unemotional word in women is accompanied by activation of the additional motor cortex, on the right and left, the superior frontal gyrus, on the left, the precentral gyrus, on the right and left, the superior and middle temporal gyri, on the left, as well as the thalamus, on the left and some other cortical zones. It turned out that pronouncing an emotional word to oneself is accompanied in men by activation of the precentral gyrus, on the right and left, the inferior frontal gyrus, on the left, the middle temporal gyrus, on the right, as well as the hippocampus and amygdala. It is assumed that the listed structures are involved in the provision of inner speech and thinking.