GENDER FEATURES OF THE ACTIVATION OF BRAIN STRUCTURES WHEN PRONOUNCING EMOTIONAL AND NON-EMOTIONAL WORDS
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 гендерные особенности активации мозговых структур при произнесении эмоционального и неэмоционального слов. 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") испытуемый произносит слово "Раз" в моменты перехода стрелки секундомера на экране монитора через деления 0, 5, 10 и т. д. секунд. Затем ему демонстрируют видеоролик с изображением движущейся стрелки секундомера ("Состояние покоя"). Во второй серии ("Произнесение эмоционального слова") испытуемый произносит слово "Боль" в указанные моменты времени (0, 5, 10 и т. д. секунд). После этого ему демонстрируют видеоролик с изображением движущейся стрелки секундомера ("Состояние покоя"). 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. Обнаружены существенные различия активности "речевых" структур у мужчин и женщин ("правшей") при произнесении эмоционального и неэмоционального слов. Эти различия проявились, главным образом, в разном уровне активации одних и тех же "речевых" структур у мужчин и женщин. Причем, чаще всего, указанные структуры сильнее активируются у мужчин. Установлено, что в левом полушарии у мужчин и женщин ("правшей") при произнесении слов сильнее активируются: лобный полюс, прецентральная, постцентральная, верхняя, средняя и нижняя лобные извилины, средняя височная извилина, базальные ганглии, которые участвуют в речевых процессах. В правом полушарии у мужчин и женщин сильнее активируются: парасингулярная, надкраевая и угловая извилины, височный полюс, инсулярная кора и гиппокамп, которые участвуют в зрительно-пространственном внимании и мнемических процессах. Показано, что произнесение эмоционального и неэмоционального слов сопровождается деактивацией некоторых мозговых структур. Предполагается, что это является результатом тормозного влияния доминантного очага возбуждения, образованного активирующимися "речевыми" структурами.

With the help of functional magnetic resonance imaging (fMRI), the gender features of the activation of brain structures when pronouncing emotional and non-emotional words were investigated. The studies involved volunteers - 20 men and 20 women aged 19 to 27 years, students of universities. During the preliminary examination, Annette's questionnaire was used to identify the leading hand. The study included several series of experiments. In the first episode ("Pronouncing an Unemotional Word"), the subject utters the word "Once" at the moments when the stopwatch hand on the monitor screen passes through divisions of 0, 5, 10, etc. seconds. He is then shown a video of a moving stopwatch hand ("Resting State"). In the second episode ("Pronouncing an Emotional Word"), the subject utters the word "Pain" at specified points in time (0, 5, 10, etc. seconds). After that, he is shown a video with the image of a moving stopwatch hand ("State of Rest"). The results of structural and functional MRI were obtained in the NBICS technologies of the Kurchatov Institute on the SIEMENS Magnetom Verio 3 Tesla tomograph. All fMRI data was preprocessed using the SPM8 package. Within each of the paradigms, pairwise comparisons were made based on Student's statistics and individual and group maps with a significance level p <0.001 were obtained. All obtained statistical maps were plotted on a template T-1 image and anatomical reference of "active" voxels to the CONN atlas was made. Significant differences in the activity of "speech" structures in men and women ("righthanded") when pronouncing emotional and unemotional words were found. These differences were manifested mainly in different levels of activation of the same "speech" structures in men and women. Moreover, most often, these structures are more strongly activated in men. It has been established that in the left hemisphere in men and women ("right-handed") when pronouncing words, the frontal pole, the precentral, postcentral, upper, middle and lower frontal gyrus, the middle temporal gyrus, the basal ganglia, which are involved in speech processes, are activated more strongly. In the right hemisphere in men and women, the paracingulate, supramarginal gyrus and angular gyrus, the temporal pole, the insular cortex and the hippocampus are more strongly activated, which are involved in visual-spatial attention and mnemic processes. It is shown that the pronunciation of emotional and unemotional words is accompanied by the deactivation of some brain structures. It is assumed that this is the result of the inhibitory influence of the dominant focus of excitation formed by the activated "speech" structures.