Пульцина Кристина
Научный сотрудник
кандидат психол. наук
Публикации с аффилиацией МЭГ-центра
2025
8.
Pultsina, Kristina I.; Kozunova, Galina L.; Chernyshev, Boris V.; Prokofyev, Andrey O.; Tretyakova, Vera D.; Novikov, Artem Y.; Rytikova, Anna M.; Stroganova, Tatiana A. (2025). Neural adaptation to expected uncertainty in neurotypical adults and high-functioning adults with autism spectrum disorder. Cogn Affect Behav Neurosci. https://doi.org/10.3758/s13415-025-01375-0
Abstract | PDF (preprint) | BibTeX
@article{Pultsina2025,
title = {Neural adaptation to expected uncertainty in neurotypical adults and high-functioning adults with autism spectrum disorder},
author = {Kristina I. Pultsina and Galina L. Kozunova and Boris V. Chernyshev and Andrey O. Prokofyev and Vera D. Tretyakova and Artem Y. Novikov and Anna M. Rytikova and Tatiana A. Stroganova},
url = {https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2025.03.30.646160v2},
doi = {10.3758/s13415-025-01375-0},
issn = {1531-135X},
year = {2025},
date = {2025-12-10},
urldate = {2025-12-10},
journal = {Cogn Affect Behav Neurosci},
publisher = {Springer Science and Business Media LLC},
abstract = {The ability to adjust brain resources to manage expected uncertainty is hypothesized to be impaired in autism spectrum disorder (ASD), although the evidence remains limited. To investigate this, we studied 29 neurotypical (NT) and 29 high-functioning adults with ASD performing a probabilistic two-alternative value-based task while undergoing magnetoencephalography (MEG) and pupillometry. The task comprised five sequential blocks with stable reward probabilities (70%:30%), but varying stimulus pairs and reward values, enabling assessment of behavioral and neural adaptation to expected uncertainty. We analyzed a hit rate of advantageous choices, response times, and computational measures of prior belief strength and precision. To examine cortical activation during decision-making, we used MEG source reconstruction to quantify α-β oscillation suppression in decision-relevant cortical regions within the predecision time window. Linear mixed models assessed trial-by-trial effects. Behaviorally, ASD participants exhibited lower overall belief precision but intact probabilistic rule generalization, showing gradual performance improvement and strengthening of prior beliefs across blocks. However, unlike NT individuals, they did not show progressive downscaling of neural activation during decision-making or reduction in neural response to feedback signals as performance improved. Furthermore, on a trial-by-trial basis, increased belief precision in ASD was not associated with reduced cortical activation, a pattern observed in NT individuals. These findings suggest an atypically rigid and enhanced allocation of neural resources to advantageous decisions in individuals with ASD, although they, as NT individuals, rationally judge such decisions as optimal. This pattern may reflect an aversive response to the irreducible uncertainty inherent in probabilistic decision-making.},
keywords = {},
pubstate = {published},
tppubtype = {article}
}
The ability to adjust brain resources to manage expected uncertainty is hypothesized to be impaired in autism spectrum disorder (ASD), although the evidence remains limited. To investigate this, we studied 29 neurotypical (NT) and 29 high-functioning adults with ASD performing a probabilistic two-alternative value-based task while undergoing magnetoencephalography (MEG) and pupillometry. The task comprised five sequential blocks with stable reward probabilities (70%:30%), but varying stimulus pairs and reward values, enabling assessment of behavioral and neural adaptation to expected uncertainty. We analyzed a hit rate of advantageous choices, response times, and computational measures of prior belief strength and precision. To examine cortical activation during decision-making, we used MEG source reconstruction to quantify α-β oscillation suppression in decision-relevant cortical regions within the predecision time window. Linear mixed models assessed trial-by-trial effects. Behaviorally, ASD participants exhibited lower overall belief precision but intact probabilistic rule generalization, showing gradual performance improvement and strengthening of prior beliefs across blocks. However, unlike NT individuals, they did not show progressive downscaling of neural activation during decision-making or reduction in neural response to feedback signals as performance improved. Furthermore, on a trial-by-trial basis, increased belief precision in ASD was not associated with reduced cortical activation, a pattern observed in NT individuals. These findings suggest an atypically rigid and enhanced allocation of neural resources to advantageous decisions in individuals with ASD, although they, as NT individuals, rationally judge such decisions as optimal. This pattern may reflect an aversive response to the irreducible uncertainty inherent in probabilistic decision-making.
7.
Chernyshev, Boris V.; Pozniak, Larisa A.; Pultsina, Kristina I.; Prokofyev, Andrey O.; Kruychkova, Anna G.; Ushakov, Vadim L. (2025). Theta power increases during intermodal configural learning: A possible mechanism for establishing network communication during stimulus encoding and feature binding. Cognitive Systems Research, 94(101415). https://doi.org/10.1016/j.cogsys.2025.101415
@article{Chernyshev2025,
title = {Theta power increases during intermodal configural learning: A possible mechanism for establishing network communication during stimulus encoding and feature binding},
author = {Boris V. Chernyshev and Larisa A. Pozniak and Kristina I. Pultsina and Andrey O. Prokofyev and Anna G. Kruychkova and Vadim L. Ushakov},
url = {https://megmoscow.ru/wp-content/uploads/pubs/10.1016_j.cogsys.2025.101415.pdf},
doi = {10.1016/j.cogsys.2025.101415},
issn = {1389-0417},
year = {2025},
date = {2025-12-00},
urldate = {2025-12-00},
journal = {Cognitive Systems Research},
volume = {94},
number = {101415},
publisher = {Elsevier BV},
abstract = {Configurations are gestalt-like conjunctions of stimuli or stimulus features leading to holistic perception. The current study in humans investigated configural threat learning with bimodal visual-auditory conjunctions. The associative learning task involved classical discriminative conditioning with elemental visual (V), elemental auditory (A) and complex bimodal audiovisual (AV) stimuli, some of which were reinforced and some not. We focused on early theta oscillations (4–7 Hz) evoked by stimuli, and we used data-driven approach to magnetoencephalographic data recorded during participants’ performance on the task. We observed a robust increase in theta-band power in response to reinforced configural audiovisual stimuli (AV+), compared either to non-reinforced audiovisual stimuli (AV−) or to reinforced elemental stimuli (A+ or V+). Notably, the effect in response to the configural stimulus exhibited non-additive properties, indicating emergent integrative processing that extends beyond a simple superposition of its elements. Source localization revealed a distributed network of higher-order associative brain regions specifically engaged during configural learning, including the parahippocampal complex and dorsolateral prefrontal cortex – areas traditionally associated with learning and memory. Significant theta power increases were also observed in the inferior parietal cortex and temporoparietal junction, as well as in the lateral and inferior temporal cortices. These regions, known for their roles in multimodal integration and higher-order cognition, are implicated in relational processing, attentional modulation, and object categorization. Together, these findings underscore the role of theta synchronization in binding complex sensory inputs into unified, higher-level representations during configural learning in humans. We interpret these results in terms of hippocampal-cortical communication and concept formation.},
keywords = {},
pubstate = {published},
tppubtype = {article}
}
Configurations are gestalt-like conjunctions of stimuli or stimulus features leading to holistic perception. The current study in humans investigated configural threat learning with bimodal visual-auditory conjunctions. The associative learning task involved classical discriminative conditioning with elemental visual (V), elemental auditory (A) and complex bimodal audiovisual (AV) stimuli, some of which were reinforced and some not. We focused on early theta oscillations (4–7 Hz) evoked by stimuli, and we used data-driven approach to magnetoencephalographic data recorded during participants’ performance on the task. We observed a robust increase in theta-band power in response to reinforced configural audiovisual stimuli (AV+), compared either to non-reinforced audiovisual stimuli (AV−) or to reinforced elemental stimuli (A+ or V+). Notably, the effect in response to the configural stimulus exhibited non-additive properties, indicating emergent integrative processing that extends beyond a simple superposition of its elements. Source localization revealed a distributed network of higher-order associative brain regions specifically engaged during configural learning, including the parahippocampal complex and dorsolateral prefrontal cortex – areas traditionally associated with learning and memory. Significant theta power increases were also observed in the inferior parietal cortex and temporoparietal junction, as well as in the lateral and inferior temporal cortices. These regions, known for their roles in multimodal integration and higher-order cognition, are implicated in relational processing, attentional modulation, and object categorization. Together, these findings underscore the role of theta synchronization in binding complex sensory inputs into unified, higher-level representations during configural learning in humans. We interpret these results in terms of hippocampal-cortical communication and concept formation.
6.
Денисова, Е. В.; Позняк, Л. А.; Пульцина, К. И.; Третьякова, В. Д.; Чернышев, Б. В. (2025). Анализ мозговой активности при конфигурационном научении с помощью магнитоэнцефалографии. Экспериментальная психология, 18(1), 138-154. https://doi.org/10.17759/exppsy.2025180109
@article{Denisova2025,
title = {Анализ мозговой активности при конфигурационном научении с помощью магнитоэнцефалографии},
author = {Е.В. Денисова and Л.А. Позняк and К.И. Пульцина and В.Д. Третьякова and Б.В. Чернышев},
url = {https://megmoscow.ru/wp-content/uploads/pubs/10.17759_exppsy.2025180109.pdf},
doi = {10.17759/exppsy.2025180109},
issn = {2311-7036},
year = {2025},
date = {2025-04-16},
urldate = {2025-04-16},
journal = {Экспериментальная психология},
volume = {18},
number = {1},
pages = {138-154},
publisher = {Moscow State University of Psychology and Education},
abstract = {Контекст и актуальность. Работа посвящена исследованию кодирования мозгом комплексных стимулов при конфигурационном ассоциативном научении у человека. Поведение, которое основано на восприятии комплексных сигналов, обеспечивает высокую адаптивность человеческой деятельности. При этом на настоящий момент знания об участии коры больших полушарий в связывании стимульных элементов в воспринимаемую целостную конфигурацию остаются неполными и противоречивыми. Методы и материалы. Мы использовали четыре элементных разной модальности (два зрительных и два слуховых) и два комплексных мультимодальных стимула, составленные из тех же элементных стимулов. Два стимула (один комплексный и один элементный) сочетали с отрицательным подкреплением (электрокожным раздражением). Задача испытуемого состояла в нажатии кнопки в случае возникновения у него ожидания электрокожного раздражения после предъявления каждого стимула: стимулы предъявлялись в псевдослучайном порядке. В исследовании приняли участие 29 добровольных участников. Результаты исследования показали, что подкрепление комплексного стимула сопровождается значимым увеличением мощности тета-осцилляций в ответ на этот стимул. Кроме того, выявлено, что кодирование конфигурационной ассоциации вовлекает тета-осцилляции в большей степени в сравнении с элементной ассоциацией. Эти эффекты выявлены в локализациях, указывающих на префронтальную кору, левые дорсолатеральные фронтальные области, правые височные области и теменно-затылочные области.
Выводы. Мы предполагаем, что этот феномен не только является следствием вовлечения гиппокампа в кодирование комплексного стимула, но и свидетельствует об активном взаимодействии между гиппокампом и ассоциативными областями новой коры в процессе научения.
},
keywords = {},
pubstate = {published},
tppubtype = {article}
}
Контекст и актуальность. Работа посвящена исследованию кодирования мозгом комплексных стимулов при конфигурационном ассоциативном научении у человека. Поведение, которое основано на восприятии комплексных сигналов, обеспечивает высокую адаптивность человеческой деятельности. При этом на настоящий момент знания об участии коры больших полушарий в связывании стимульных элементов в воспринимаемую целостную конфигурацию остаются неполными и противоречивыми. Методы и материалы. Мы использовали четыре элементных разной модальности (два зрительных и два слуховых) и два комплексных мультимодальных стимула, составленные из тех же элементных стимулов. Два стимула (один комплексный и один элементный) сочетали с отрицательным подкреплением (электрокожным раздражением). Задача испытуемого состояла в нажатии кнопки в случае возникновения у него ожидания электрокожного раздражения после предъявления каждого стимула: стимулы предъявлялись в псевдослучайном порядке. В исследовании приняли участие 29 добровольных участников. Результаты исследования показали, что подкрепление комплексного стимула сопровождается значимым увеличением мощности тета-осцилляций в ответ на этот стимул. Кроме того, выявлено, что кодирование конфигурационной ассоциации вовлекает тета-осцилляции в большей степени в сравнении с элементной ассоциацией. Эти эффекты выявлены в локализациях, указывающих на префронтальную кору, левые дорсолатеральные фронтальные области, правые височные области и теменно-затылочные области.
Выводы. Мы предполагаем, что этот феномен не только является следствием вовлечения гиппокампа в кодирование комплексного стимула, но и свидетельствует об активном взаимодействии между гиппокампом и ассоциативными областями новой коры в процессе научения.
Выводы. Мы предполагаем, что этот феномен не только является следствием вовлечения гиппокампа в кодирование комплексного стимула, но и свидетельствует об активном взаимодействии между гиппокампом и ассоциативными областями новой коры в процессе научения.
5.
Tretyakova, V. D.; Pultsina, K. I. (2025). Brain Aging: Key Theories and Neurophysiological Insights. , 13(4), 5--28. https://doi.org/10.17759/cpse.2024130401
@article{Tretyakova2025b,
title = {Brain Aging: Key Theories and Neurophysiological Insights},
author = {V.D. Tretyakova and K.I. Pultsina},
url = {https://megmoscow.ru/wp-content/uploads/pubs/10.17759_cpse.2024130401.pdf},
doi = {10.17759/cpse.2024130401},
issn = {2304-0394},
year = {2025},
date = {2025-01-16},
urldate = {2025-01-16},
volume = {13},
number = {4},
pages = {5--28},
publisher = {Moscow State University of Psychology and Education},
abstract = {In recent years, the problem of brain aging is becoming more and more relevant due to the increasing proportion of elderly people in the population. One of the key issues in this area is the study of the effect of aging on cognitive functions and brain activity, since these functions play an important role in everyday life and determine a person’s ability to lead a full, independent life and adapt to a changing environment. The aim of this article was to review foreign literature concerning the main theories of cognitive aging such as the frontal cortex aging theory, compensatory theories, reserve theory, sensory deprivation theory, information processing speed reduction theory and inhibitory influence deficit theory. Particular attention is paid to the neurophysiological aspects of aging. The literature search was carried out by keywords using the Google Scholar and PubMed databases. The reviewed results of neurocognitive studies allow us to identify structural and functional changes in the brain during aging, which can help clinical specialists differentiate “normal” aging from possible signs of brain diseases and develop a more individual approach if necessary to correct cognitive impairment.},
keywords = {},
pubstate = {published},
tppubtype = {article}
}
In recent years, the problem of brain aging is becoming more and more relevant due to the increasing proportion of elderly people in the population. One of the key issues in this area is the study of the effect of aging on cognitive functions and brain activity, since these functions play an important role in everyday life and determine a person’s ability to lead a full, independent life and adapt to a changing environment. The aim of this article was to review foreign literature concerning the main theories of cognitive aging such as the frontal cortex aging theory, compensatory theories, reserve theory, sensory deprivation theory, information processing speed reduction theory and inhibitory influence deficit theory. Particular attention is paid to the neurophysiological aspects of aging. The literature search was carried out by keywords using the Google Scholar and PubMed databases. The reviewed results of neurocognitive studies allow us to identify structural and functional changes in the brain during aging, which can help clinical specialists differentiate “normal” aging from possible signs of brain diseases and develop a more individual approach if necessary to correct cognitive impairment.
2024
4.
Pultsina, Kristina I.; Stroganova, Tatiana A.; Kozunova, Galina L.; Prokofyev, Andrey O.; Miasnikova, Aleksandra S.; Rytikova, Anna M.; Chernyshev, Boris V. (2024). Atypical pupil-linked arousal induced by low-risk probabilistic choices, and intolerance of uncertainty in adults with ASD. Cognitive, Affective, & Behavioral Neuroscience, 25(2), 531-549. https://doi.org/10.3758/s13415-024-01227-3
@article{Pultsina2024,
title = {Atypical pupil-linked arousal induced by low-risk probabilistic choices, and intolerance of uncertainty in adults with ASD},
author = {Kristina I. Pultsina and Tatiana A. Stroganova and Galina L. Kozunova and Andrey O. Prokofyev and Aleksandra S. Miasnikova and Anna M. Rytikova and Boris V. Chernyshev},
url = {https://megmoscow.ru/wp-content/uploads/pubs/10.3758_s13415-024-01227-3.pdf},
doi = {10.3758/s13415-024-01227-3},
year = {2024},
date = {2024-11-19},
urldate = {2024-11-19},
journal = { Cognitive, Affective, & Behavioral Neuroscience },
volume = {25},
number = {2},
pages = {531-549},
publisher = {Springer Science and Business Media LLC},
abstract = {Adults with autism spectrum disorder (ASD) experience stress when operating in a probabilistic environment, even if it is familiar, but the underlying mechanisms remain unclear. Their decision-making may be affected by the uncertainty aversion implicated in ASD and associated with increased autonomic arousal. Previous studies have shown that in neurotypical (NT) people, decisions with predictably better outcomes are less stressful and elicit smaller pupil-linked arousal than those involving exploration. Here, in a sample of 46 high-functioning ASD and NT participants, using mixed-effects model analysis, we explored pupil-linked arousal and behavioral performance in a probabilistic reward learning task with a stable advantage of one choice option over the other. We found that subjects with ASD learned and preferred advantageous probabilistic choices at the same rate and to the same extent as NT participants, both in terms of choice ratio and response time. Although both groups exhibited similar predictive behaviors, learning to favor advantageous choices led to increased pupillary arousal for these choices in the ASD group, while it caused a decrease in pupillary arousal in the NT group. Moreover, greater pupil-linked arousal during decisions with higher expected value correlated with greater degree of self-reported intolerance of uncertainty in everyday life. Our results suggest that in a nonvolatile probabilistic environment, objectively good predictive abilities in people with ASD are coupled with elevated physiological stress and subjective uncertainty regarding the decisions with the best possible but still uncertain outcome that contributes to their intolerance of uncertainty.},
keywords = {},
pubstate = {published},
tppubtype = {article}
}
Adults with autism spectrum disorder (ASD) experience stress when operating in a probabilistic environment, even if it is familiar, but the underlying mechanisms remain unclear. Their decision-making may be affected by the uncertainty aversion implicated in ASD and associated with increased autonomic arousal. Previous studies have shown that in neurotypical (NT) people, decisions with predictably better outcomes are less stressful and elicit smaller pupil-linked arousal than those involving exploration. Here, in a sample of 46 high-functioning ASD and NT participants, using mixed-effects model analysis, we explored pupil-linked arousal and behavioral performance in a probabilistic reward learning task with a stable advantage of one choice option over the other. We found that subjects with ASD learned and preferred advantageous probabilistic choices at the same rate and to the same extent as NT participants, both in terms of choice ratio and response time. Although both groups exhibited similar predictive behaviors, learning to favor advantageous choices led to increased pupillary arousal for these choices in the ASD group, while it caused a decrease in pupillary arousal in the NT group. Moreover, greater pupil-linked arousal during decisions with higher expected value correlated with greater degree of self-reported intolerance of uncertainty in everyday life. Our results suggest that in a nonvolatile probabilistic environment, objectively good predictive abilities in people with ASD are coupled with elevated physiological stress and subjective uncertainty regarding the decisions with the best possible but still uncertain outcome that contributes to their intolerance of uncertainty.
3.
Козунова, Г. Л.; Чернышев, Б. В.; Пульцина, К. И.; Строганова, Т. А. (2024). Роль ассоциативной памяти в обучении с вероятностным денежным подкреплением у подростков 12–15 лет. Вопросы психологии, 70, 93-101.
@article{nokey,
title = {Роль ассоциативной памяти в обучении с вероятностным денежным подкреплением у подростков 12–15 лет},
author = {Г.Л. Козунова and Б.В. Чернышев and К.И. Пульцина and Т.А. Строганова},
url = {https://megmoscow.ru/wp-content/uploads/pubs/voppsy_2024_70_4_93-101.pdf},
issn = {0042-8841},
year = {2024},
date = {2024-08-01},
urldate = {2024-08-01},
journal = {Вопросы психологии},
volume = {70},
issue = {4},
pages = {93-101},
keywords = {},
pubstate = {published},
tppubtype = {article}
}
2023
2.
Чернышев, Б. В.; Пульцина, К. И.; Третьякова, В. Д.; Мясникова, А. С.; Прокофьев, А. О.; Козунова, Г. Л.; Строганова, Т. А. (2023). Нейрофизиологические механизмы стратегий использования и исследования при выскофункциональном аутизме: магнитоэнцефалографическое исследование. Гены и Клетки, 18(4), 606-609. https://doi.org/10.17816/gc623327
@article{Chernyshev2023b,
title = {Нейрофизиологические механизмы стратегий использования и исследования при выскофункциональном аутизме: магнитоэнцефалографическое исследование},
author = {Чернышев, Б. В. and Пульцина, К. И. and Третьякова, В. Д. and Мясникова, А. С. and Прокофьев, А. О. and Козунова, Г. Л. and Строганова, Т.А.},
url = {https://megmoscow.ru/wp-content/uploads/pubs/10.17816_gc623327.pdf},
doi = {10.17816/gc623327},
issn = {2500-2562},
year = {2023},
date = {2023-12-15},
urldate = {2023-12-15},
journal = {Гены и Клетки},
volume = {18},
number = {4},
pages = {606-609},
abstract = {Нетерпимость к неопределённости и высокую чувствительностью к угрозе неудачи рассматривают как один из факторов, поддерживающих хроническое беспокойство у пациентов с высокофункциональным аутизмом. Мы исследовали, каким образом эти личностные черты у пациентов с аутизмом сказываются на мозговых процессах, обеспечивающих стратегии выбора в вероятностной среде.
21 участник эксперимента от 19 до 46 лет с высокофункциональным аутизмом и высоким уровнем нетерпимости к неопределённости в возрасте и 21 нейротипичный доброволец того же возраста выполняли задачу вероятностного выбора из двух альтернатив, одна из которых приносила денежный выигрыш в 70% случаев, а другая — только в 30% случаев. После каждого выбора испытуемые получали обратную связь, и методом проб и ошибок они обучались предпочтению более выгодного стимула. С этого момента мы рассматривали частые выборы выгодного стимула как следование внутренней ценностной модели, то есть как стратегию использования, а редкие выборы невыгодного стимула — как следование стратегии исследования (которая невыгодна в постоянной среде, но позволяет адаптировать поведение к её неожиданным изменениям). Мы предположили, что характерные различия между группами в активности мозга, отражающей стратегии использования и исследования, проявятся в периоде принятия решения, а также после внутренней оценки поступившей обратной связи о результатах выгодного и невыгодного выбора [1]. Мы анализировали бета-осцилляции (16–30 Гц) в записи магнитоэнцефалограммы. Подавление мощности бета-осцилляций ниже фонового уровня в период времени между предъявлением стимулов и ответом испытуемого рассматривали как показатель активации областей мозга, участвующих в принятии решения о стратегии выбора, а повышение мощности бета-осцилляций после сигнала обратной связи о проигрыше при невыгодном выборе — как отражение работы механизма, закрепляющего внутреннюю ценностную модель применительно к текущей задаче [1]. Мощность корковых источников бета-осцилляций в 448 областях коры больших полушарий оценивали с помощью метода sLoreta на уровне отдельных реализаций. Статистический анализ осуществляли с помощью смешанных линейных моделей (LMM), поправку на множественные сравнения выполняли с помощью метода FDR на число анализируемых областей коры больших полушарий. Анализ был направлен на интервал принятия решения (–900…–300 мс перед моторным действием выбора) и интервал после обратной связи (500–900 мс после начала предъявления обратной связи) [1].
Согласно результатам опросников, участники эксперимента с высокофункциональным аутизмом имели достоверно более низкую терпимость к неопределённости и более высокую нетерпимость к неопределённости по сравнению с нейротипичными испытуемыми.
Исследование принесло два основных результата. Во-первых, при принятии решения уровень активации областей мозга зависел от типа выбора у контрольных испытуемых и испытуемых с аутизмом прямо противоположным образом. Принятие решения о выгодном выборе в сравнении с невыгодным сопровождалось меньшей активацией нижневисочных, теменных и медиальных лобных областей коры у контрольных испытуемых и большей активаций этих зон у испытуемых с расстройствами аутистического спектра. Эти данные указывают на то, что нейротипичные испытуемые при принятии выгодного для них решения тратят меньше ресурсов мозга и испытывают меньше эмоций, чем в случае исследовательского выбора, который, исходя из их прошлого опыта, с высокой вероятностью принесёт неудачу. Напротив, люди с аутизмом расходуют аномально много ресурсов внимания и эмоций при планировании относительно безопасных для них действий, исход которых сулит вероятную (но не гарантированную) выгоду, тогда как угроза высоковероятной неудачи активирует их мозг в меньшей степени.
Во-вторых, внутренняя оценка поступившей обратной связи была связана с различиями между людьми с аутизмом и контрольными испытуемыми в функциональной активности орбитофронтальных и латеральных префронтальных областей коры при исследовательском (невыгодном) выборе. Как и в нашем предыдущим исследовании, у нейротипичных испытуемых наблюдалась сильная бета-синхронизация после отрицательной обратной связи после невыгодного выбора [1]. В отличие от контрольных испытуемых, у испытуемых с расстройствами аутистического спектра отсутствовала синхронизация фронтальных бета-осцилляций после проигрыша в результате невыгодного выбора. Этот факт может означать слабое закрепление внутренней ценностной модели, которое в норме возникает после совпадения прогнозируемого на её основе негативного исхода действия с его реальным результатом [1].
В целом, наше исследование показало, что людей с расстройствами аутистического спектра и крайней нетерпимостью к неопределённости характеризует аномально высокий уровень вовлечения мозговых систем принятия решений в относительно безопасных условиях, гарантирующих высокую вероятность благоприятного исхода планируемого действия. Эта находка проливает свет на причины парадоксального повышения уровня тревоги и вегетативной реактивности у таких людей в ситуациях ожидания награды, которые, в отличие от угрозы наказания, по своей природе не являются аверсивными [2].
1. Chernyshev B.V., Pultsina K.I., Tretyakova V.D., et al. Losses resulting from deliberate exploration trigger beta oscillations in frontal cortex // Frontiers in Neuroscience. 2023. Vol. 17. P. 1152926. doi: 10.3389/fnins.2023.1152926
2. Tanovic E., Gee D.G., Joormann J. Intolerance of uncertainty: Neural and psychophysiological correlates of the perception of uncertainty as threatening // Clinical psychology review. 2018. Vol. 60. P. 87–99. doi: 10.1016/j.cpr.2018.01.001},
keywords = {},
pubstate = {published},
tppubtype = {article}
}
Нетерпимость к неопределённости и высокую чувствительностью к угрозе неудачи рассматривают как один из факторов, поддерживающих хроническое беспокойство у пациентов с высокофункциональным аутизмом. Мы исследовали, каким образом эти личностные черты у пациентов с аутизмом сказываются на мозговых процессах, обеспечивающих стратегии выбора в вероятностной среде.
21 участник эксперимента от 19 до 46 лет с высокофункциональным аутизмом и высоким уровнем нетерпимости к неопределённости в возрасте и 21 нейротипичный доброволец того же возраста выполняли задачу вероятностного выбора из двух альтернатив, одна из которых приносила денежный выигрыш в 70% случаев, а другая — только в 30% случаев. После каждого выбора испытуемые получали обратную связь, и методом проб и ошибок они обучались предпочтению более выгодного стимула. С этого момента мы рассматривали частые выборы выгодного стимула как следование внутренней ценностной модели, то есть как стратегию использования, а редкие выборы невыгодного стимула — как следование стратегии исследования (которая невыгодна в постоянной среде, но позволяет адаптировать поведение к её неожиданным изменениям). Мы предположили, что характерные различия между группами в активности мозга, отражающей стратегии использования и исследования, проявятся в периоде принятия решения, а также после внутренней оценки поступившей обратной связи о результатах выгодного и невыгодного выбора [1]. Мы анализировали бета-осцилляции (16–30 Гц) в записи магнитоэнцефалограммы. Подавление мощности бета-осцилляций ниже фонового уровня в период времени между предъявлением стимулов и ответом испытуемого рассматривали как показатель активации областей мозга, участвующих в принятии решения о стратегии выбора, а повышение мощности бета-осцилляций после сигнала обратной связи о проигрыше при невыгодном выборе — как отражение работы механизма, закрепляющего внутреннюю ценностную модель применительно к текущей задаче [1]. Мощность корковых источников бета-осцилляций в 448 областях коры больших полушарий оценивали с помощью метода sLoreta на уровне отдельных реализаций. Статистический анализ осуществляли с помощью смешанных линейных моделей (LMM), поправку на множественные сравнения выполняли с помощью метода FDR на число анализируемых областей коры больших полушарий. Анализ был направлен на интервал принятия решения (–900…–300 мс перед моторным действием выбора) и интервал после обратной связи (500–900 мс после начала предъявления обратной связи) [1].
Согласно результатам опросников, участники эксперимента с высокофункциональным аутизмом имели достоверно более низкую терпимость к неопределённости и более высокую нетерпимость к неопределённости по сравнению с нейротипичными испытуемыми.
Исследование принесло два основных результата. Во-первых, при принятии решения уровень активации областей мозга зависел от типа выбора у контрольных испытуемых и испытуемых с аутизмом прямо противоположным образом. Принятие решения о выгодном выборе в сравнении с невыгодным сопровождалось меньшей активацией нижневисочных, теменных и медиальных лобных областей коры у контрольных испытуемых и большей активаций этих зон у испытуемых с расстройствами аутистического спектра. Эти данные указывают на то, что нейротипичные испытуемые при принятии выгодного для них решения тратят меньше ресурсов мозга и испытывают меньше эмоций, чем в случае исследовательского выбора, который, исходя из их прошлого опыта, с высокой вероятностью принесёт неудачу. Напротив, люди с аутизмом расходуют аномально много ресурсов внимания и эмоций при планировании относительно безопасных для них действий, исход которых сулит вероятную (но не гарантированную) выгоду, тогда как угроза высоковероятной неудачи активирует их мозг в меньшей степени.
Во-вторых, внутренняя оценка поступившей обратной связи была связана с различиями между людьми с аутизмом и контрольными испытуемыми в функциональной активности орбитофронтальных и латеральных префронтальных областей коры при исследовательском (невыгодном) выборе. Как и в нашем предыдущим исследовании, у нейротипичных испытуемых наблюдалась сильная бета-синхронизация после отрицательной обратной связи после невыгодного выбора [1]. В отличие от контрольных испытуемых, у испытуемых с расстройствами аутистического спектра отсутствовала синхронизация фронтальных бета-осцилляций после проигрыша в результате невыгодного выбора. Этот факт может означать слабое закрепление внутренней ценностной модели, которое в норме возникает после совпадения прогнозируемого на её основе негативного исхода действия с его реальным результатом [1].
В целом, наше исследование показало, что людей с расстройствами аутистического спектра и крайней нетерпимостью к неопределённости характеризует аномально высокий уровень вовлечения мозговых систем принятия решений в относительно безопасных условиях, гарантирующих высокую вероятность благоприятного исхода планируемого действия. Эта находка проливает свет на причины парадоксального повышения уровня тревоги и вегетативной реактивности у таких людей в ситуациях ожидания награды, которые, в отличие от угрозы наказания, по своей природе не являются аверсивными [2].
1. Chernyshev B.V., Pultsina K.I., Tretyakova V.D., et al. Losses resulting from deliberate exploration trigger beta oscillations in frontal cortex // Frontiers in Neuroscience. 2023. Vol. 17. P. 1152926. doi: 10.3389/fnins.2023.1152926
2. Tanovic E., Gee D.G., Joormann J. Intolerance of uncertainty: Neural and psychophysiological correlates of the perception of uncertainty as threatening // Clinical psychology review. 2018. Vol. 60. P. 87–99. doi: 10.1016/j.cpr.2018.01.001
21 участник эксперимента от 19 до 46 лет с высокофункциональным аутизмом и высоким уровнем нетерпимости к неопределённости в возрасте и 21 нейротипичный доброволец того же возраста выполняли задачу вероятностного выбора из двух альтернатив, одна из которых приносила денежный выигрыш в 70% случаев, а другая — только в 30% случаев. После каждого выбора испытуемые получали обратную связь, и методом проб и ошибок они обучались предпочтению более выгодного стимула. С этого момента мы рассматривали частые выборы выгодного стимула как следование внутренней ценностной модели, то есть как стратегию использования, а редкие выборы невыгодного стимула — как следование стратегии исследования (которая невыгодна в постоянной среде, но позволяет адаптировать поведение к её неожиданным изменениям). Мы предположили, что характерные различия между группами в активности мозга, отражающей стратегии использования и исследования, проявятся в периоде принятия решения, а также после внутренней оценки поступившей обратной связи о результатах выгодного и невыгодного выбора [1]. Мы анализировали бета-осцилляции (16–30 Гц) в записи магнитоэнцефалограммы. Подавление мощности бета-осцилляций ниже фонового уровня в период времени между предъявлением стимулов и ответом испытуемого рассматривали как показатель активации областей мозга, участвующих в принятии решения о стратегии выбора, а повышение мощности бета-осцилляций после сигнала обратной связи о проигрыше при невыгодном выборе — как отражение работы механизма, закрепляющего внутреннюю ценностную модель применительно к текущей задаче [1]. Мощность корковых источников бета-осцилляций в 448 областях коры больших полушарий оценивали с помощью метода sLoreta на уровне отдельных реализаций. Статистический анализ осуществляли с помощью смешанных линейных моделей (LMM), поправку на множественные сравнения выполняли с помощью метода FDR на число анализируемых областей коры больших полушарий. Анализ был направлен на интервал принятия решения (–900…–300 мс перед моторным действием выбора) и интервал после обратной связи (500–900 мс после начала предъявления обратной связи) [1].
Согласно результатам опросников, участники эксперимента с высокофункциональным аутизмом имели достоверно более низкую терпимость к неопределённости и более высокую нетерпимость к неопределённости по сравнению с нейротипичными испытуемыми.
Исследование принесло два основных результата. Во-первых, при принятии решения уровень активации областей мозга зависел от типа выбора у контрольных испытуемых и испытуемых с аутизмом прямо противоположным образом. Принятие решения о выгодном выборе в сравнении с невыгодным сопровождалось меньшей активацией нижневисочных, теменных и медиальных лобных областей коры у контрольных испытуемых и большей активаций этих зон у испытуемых с расстройствами аутистического спектра. Эти данные указывают на то, что нейротипичные испытуемые при принятии выгодного для них решения тратят меньше ресурсов мозга и испытывают меньше эмоций, чем в случае исследовательского выбора, который, исходя из их прошлого опыта, с высокой вероятностью принесёт неудачу. Напротив, люди с аутизмом расходуют аномально много ресурсов внимания и эмоций при планировании относительно безопасных для них действий, исход которых сулит вероятную (но не гарантированную) выгоду, тогда как угроза высоковероятной неудачи активирует их мозг в меньшей степени.
Во-вторых, внутренняя оценка поступившей обратной связи была связана с различиями между людьми с аутизмом и контрольными испытуемыми в функциональной активности орбитофронтальных и латеральных префронтальных областей коры при исследовательском (невыгодном) выборе. Как и в нашем предыдущим исследовании, у нейротипичных испытуемых наблюдалась сильная бета-синхронизация после отрицательной обратной связи после невыгодного выбора [1]. В отличие от контрольных испытуемых, у испытуемых с расстройствами аутистического спектра отсутствовала синхронизация фронтальных бета-осцилляций после проигрыша в результате невыгодного выбора. Этот факт может означать слабое закрепление внутренней ценностной модели, которое в норме возникает после совпадения прогнозируемого на её основе негативного исхода действия с его реальным результатом [1].
В целом, наше исследование показало, что людей с расстройствами аутистического спектра и крайней нетерпимостью к неопределённости характеризует аномально высокий уровень вовлечения мозговых систем принятия решений в относительно безопасных условиях, гарантирующих высокую вероятность благоприятного исхода планируемого действия. Эта находка проливает свет на причины парадоксального повышения уровня тревоги и вегетативной реактивности у таких людей в ситуациях ожидания награды, которые, в отличие от угрозы наказания, по своей природе не являются аверсивными [2].
1. Chernyshev B.V., Pultsina K.I., Tretyakova V.D., et al. Losses resulting from deliberate exploration trigger beta oscillations in frontal cortex // Frontiers in Neuroscience. 2023. Vol. 17. P. 1152926. doi: 10.3389/fnins.2023.1152926
2. Tanovic E., Gee D.G., Joormann J. Intolerance of uncertainty: Neural and psychophysiological correlates of the perception of uncertainty as threatening // Clinical psychology review. 2018. Vol. 60. P. 87–99. doi: 10.1016/j.cpr.2018.01.001
1.
Chernyshev, Boris V.; Pultsina, Kristina I.; Tretyakova, Vera D.; Miasnikova, Aleksandra S.; Prokofyev, Andrey O.; Kozunova, Galina L.; Stroganova, Tatiana A. (2023). Losses resulting from deliberate exploration trigger beta oscillations in frontal cortex. Frontiers in Neuroscience, 17, 1152926. https://doi.org/10.3389/fnins.2023.1152926
@article{Chernyshev2023c,
title = {Losses resulting from deliberate exploration trigger beta oscillations in frontal cortex},
author = {Boris V. Chernyshev and Kristina I. Pultsina and Vera D. Tretyakova and Aleksandra S. Miasnikova and Andrey O. Prokofyev and Galina L. Kozunova and Tatiana A. Stroganova},
url = {https://megmoscow.ru/wp-content/uploads/pubs/10.3389_fnins.2023.1152926.pdf},
doi = {10.3389/fnins.2023.1152926},
issn = {1662-453X},
year = {2023},
date = {2023-05-11},
urldate = {2023-05-11},
journal = {Frontiers in Neuroscience},
volume = {17},
pages = {1152926},
publisher = {Frontiers Media SA},
abstract = {We examined the neural signature of directed exploration by contrasting MEG beta (16–30 Hz) power changes between disadvantageous and advantageous choices in the two-choice probabilistic reward task. We analyzed the choices made after the participants have learned the probabilistic contingency between choices and their outcomes, i.e., acquired the inner model of choice values. Therefore, rare disadvantageous choices might serve explorative, environment-probing purposes. The study brought two main findings. Firstly, decision making leading to disadvantageous choices took more time and evidenced greater large-scale suppression of beta oscillations than its advantageous alternative. Additional neural resources recruited during disadvantageous decisions strongly suggest their deliberately explorative nature. Secondly, an outcome of disadvantageous and advantageous choices had qualitatively different impact on feedback-related beta oscillations. After the disadvantageous choices, only losses—but not gains—were followed by late beta synchronization in frontal cortex. Our results are consistent with the role of frontal beta oscillations in the stabilization of neural representations for selected behavioral rule when explorative strategy conflicts with value-based behavior. Punishment for explorative choice being congruent with its low value in the reward history is more likely to strengthen, through punishment-related beta oscillations, the representation of exploitative choices consistent with the inner utility model.},
keywords = {},
pubstate = {published},
tppubtype = {article}
}
We examined the neural signature of directed exploration by contrasting MEG beta (16–30 Hz) power changes between disadvantageous and advantageous choices in the two-choice probabilistic reward task. We analyzed the choices made after the participants have learned the probabilistic contingency between choices and their outcomes, i.e., acquired the inner model of choice values. Therefore, rare disadvantageous choices might serve explorative, environment-probing purposes. The study brought two main findings. Firstly, decision making leading to disadvantageous choices took more time and evidenced greater large-scale suppression of beta oscillations than its advantageous alternative. Additional neural resources recruited during disadvantageous decisions strongly suggest their deliberately explorative nature. Secondly, an outcome of disadvantageous and advantageous choices had qualitatively different impact on feedback-related beta oscillations. After the disadvantageous choices, only losses—but not gains—were followed by late beta synchronization in frontal cortex. Our results are consistent with the role of frontal beta oscillations in the stabilization of neural representations for selected behavioral rule when explorative strategy conflicts with value-based behavior. Punishment for explorative choice being congruent with its low value in the reward history is more likely to strengthen, through punishment-related beta oscillations, the representation of exploitative choices consistent with the inner utility model.