ЦЕРЕБРАЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ НАРКОЗАВИСИМЫХ, АССОЦИИРОВАННАЯ С ОЦЕНКОЙ СОБСТВЕННЫХ ЛИЧНОСТНЫХ КАЧЕСТВ

The aim of this research was to study voluntary frontal muscle tension 
regulation as sensorimotor integration disturbance indicator in 
children with ADHD.
Methods. 108 boys with ADHD in the age of 6-9 years old participated 
in research. First they were tested to define psycho-emotional tension 
level (Temml test) and parents were questioned with SNAP-IV to reveal 
ADHD subtype and severity. Then frontal muscle tension in rest was 
registered during 4 minutes. After this participants went through the 
task to decrease frontal muscle tension voluntary. The task consisted 
of 4 trials for 4 minutes each.
Results In the result of this study data analysis it was found that 86% 
of participants demonstrated decreased level of frontal muscle tension 
(8,8±0,3 V). Simultaneously the level of psycho-emotional tension 
corresponded to normal. The successful voluntary frontal muscle tension 
decrease showed children with light ADHD severity independently of 
initial tension level (р0,01). Participants with medium and high 
syndrome severity could not decrease their frontal muscle tension. 
Statistically significant difference in connection between successful 
task solving with ADHD subtype was not found.
To conclude we can
assume that children with ADHD have sensorimotor 

integration disturbance which indicated by ability to regulate frontal 
muscle tension voluntary. The level of sensorimotor integration 
disturbance depends on ADHD severity, but not from ADHD subtype.
References:
1.
Bazanova O.M., Jafarova O.A., Mernaya E.M., Mazhorina K.V., Stark 

M.B. Optimal functioning psychophysiological bases and neurofeedback 
training// International J. of Psychophysiology, 2008. 69.(3):164
2.
Egeland J., Ueland T., Johansen S. Central Processing Energetic 

Factors Mediate Impaired Motor Control in ADHD Combined Subtype But Not 
in ADHD Inattentive Subtype// Learn Disabil. Jun 17. [Epub ahead of 
print], 2011.
3.
Potashkin B.D., Beckles N. Relative efficacy of ritalin and 

biofeedback treatments in the management of hyperactivity// Biofeedback 
and Self Reguation.- 1990.-Vol. 4. P. 305-320.
4.
Tomasi D. and Volkow N. Abnormal Functional Connectivity in 

Children 
with 
Attention-Deficit/Hyperactivity 
Disorder// 
Biol 

Psychiatry, 2012. 71(5): 443–450.
DOI:10.12737/12457

ЦЕРЕБРАЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ НАРКОЗАВИСИМЫХ,

АССОЦИИРОВАННАЯ С ОЦЕНКОЙ СОБСТВЕННЫХ ЛИЧНОСТНЫХ КАЧЕСТВ

Савелов А.А.1, Мельников М.Е.2, Штарк М.Б.2, Петровский Е.Д.1, 

Покровский М.А.2, Резакова М.В.1, Ганенко Ю.А.1

1ФГБУН Институт «Международный томографический центр»  СО РАН

2ФГБНУ «Научно-исследовательский институт молекулярной биологии и 

биофизики»

as@tomo.nsc.ru

Реферат:12 здоровых и 18 химически зависимых мужчин приняли участие в 
фМРТ-исследовании, 
посвящённом 
Я-концепции.Межгрупповые 
различия 

обнаружены в поясной извилине, предклинье, медиальной лобной коре и 
мозжечке.
Ключевые слова: химическая аддикция, функциональная магнитнорезонансная 
томография (фМРТ), идентичность, Я-концепция.

Сегодня накоплен существенный массив данных о мозговой сети, 

лежащей в основе феномена идентичности, в особенности, Я-концепции –
представлений испытуемого о собственных качествах. Среди элементов этой 
системы чаще всего называют срединные корковые структуры: медиальную 
префронтальную кору, заднюю часть поясной извилины [3; 4], реже –
область 
предклинья. 
Продемонстрированы 
изменения 
этой 
сети 
при 

психопатологических состояниях (см. [5] о её аномалиях при депрессиях). 
В психологических работах [1] отмечена связь аддиктивного поведения и 
состояния идентичности испытуемых. Однако о нейровизуализационных 
исследованиях Я-концепции химически зависимых лиц нам не известно. 
Целью работы является изучение церебральных ответов, связанных с Яконцепцией, у аддиктов. Её результаты позволят дополнить и исправить 
полученные нами ранее [2].

Методика исследования. В качестве испытуемых выступили 12 условно 

здоровых мужчин и 18 химически зависимых, эквивалентных по возрасту (7 
– от алкоголя, 4 – от героина и 7 – от психостимуляторов). Участникам 
через систему зеркал демонстрировались слова. Экспериментальная задача 
состояла в том, чтобы нажатием кнопки ответить, точно ли предъявленные 
прилагательные характеризуют личность респондентов. Контрольная –
в 

определении 
грамматического 
рода 
существительных. 
Исследование 

проведено на 1,5 Тл МР-томографе Philips Achieva Nova в МТЦ СО РАН. 
Анатомические изображения получены методом T1 TFE (256х256, 64 среза, 
воксел 1х1х2 мм); для фМРТ использовалась EPI-последовательность 
(64х64, 32-35 срезов, воксел 4х4х4 мм, TR=3500 мс, ТЕ=50 мс).

Изображения приведены к координатному пространству MNI, Montreal

Neurological
Institute. 
Исследованы 
активации 
групп 
здоровых 
и 

химически зависимых испытуемых, а также проведено сравнение групп (t–
критерий). Принимались различия при p<0,05 с поправкой FDR.Подсчитано 
количество активированных вокселов в областях из атласа AAL – Automated
Anatomical Labeling. Путем деления количества активированных вокселов 
на их общее количество в объеме структуры подсчитаны относительные доли 
активации областей.

Результаты исследования. В контрольной группе наибольшая активация 

отмечалась в G. cinguli posterior (Л–91%, П–88%) и G. cinguli anterior
(Л–76%, П–84%), S. calcarinus (Л–73%, П–80%) и Cuneus в целом (Л–72%, 
П–74%), а также G. lingualis
(Л–78%, П–64%), Thalamus
(Л–74%), N. 

caudatus (П–69%), Pallidum (Л–68%), G. frontalis medialis superior (Л–
61%). У аддиктов вовлечённость всех упомянутых структур была меньше и 
достигала максимума в G. cinguli posterior (Л–57%, П–20%), G. angularis
(Л–29%), G. Frontalis medialis superior (Л–19%), G. frontalis superior
(Л–15%), 
Precuneus
(Л–12%) 
и 
Pars
orbitalis
inferior
(Л–11%). 

Наибольшие различия между здоровыми и зависимыми испытуемыми обнаружены 
в N. Caudatus (Л–59%, П–68%), Thalamus (Л–64%, П–42%), Pallidum (Л–46%, 
П–59%), Putamen (П–53%), G. cinguli anterior (Л–48%), Hippocampus (Л–
46%), G. temporales
transverse
(Л–42%). Эти результаты подтверждают 

наши представления о локализации системы, связанной с Я-концепцией, у 
химически зависимых лиц, но опровергают идею о компенсаторном характере 
включения G. angularis
и Precuneus
(см. [2]). Напротив, у аддиктов 

обнаружена слабость активации всех элементов сети, реализующей данную 
функцию. Недостаток активации структур лимбической и стриопаллидарной 
систем может говорить о том, что Я-концепция зависимых лишается 
эмоционального и мотивационного компонента.

У зависимых от опиоидов активация >10% отмечена только в G. cinguli

posterior (Л–32%). При аддикции к стимуляторам – в мозжечке: III поле 
(Л–11%, П–12,1%) и I–II участки Vermis (11,3%). У алкогольных аддиктов, 
напротив, отмечается деактивация Cerebellum – IV–V (Л–46,7%, П–40,7%), 
–
включая Vermis: (III–64,5%, VII–54,6%, VII–53,9%, VI–44,2%, IV–V–

39,7%). При сравнении лиц, зависимых от алкоголя и от других 
психоактивных веществ, у последних также отмечается большая активация в 
области мозжечка. Это может говорить об особой роли мозжечка в 
изменении Я-концепции при алкогольной аддикции.
Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (№1435-00020)

Литература:

1.LaBrie J., Pedersen E.R. et al.The Role of Self-Consciousness in the 
Experience of Alcohol-Related Consequences among College Students. 
Addictive Behaviors. 2008. V.33.№6.P.812–820.
2.Mel’nikov M.E., ShtarkM.B. et al. Dynamic Mapping of the Brain in 
Substance-DependentIndividuals: Functional Magnetic Resonance Imaging. 
Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2014. V.158.№2.P.260–
263.
3.Northoff G., Heinzel A. et al. Self-referential processing in our 
brain –
a meta-analysis of imaging studies on the self. Neuroimage. 

2006. V.31.№1.P.440–457.
4.Schneider F., Bermpohl F. et al. The resting brain and our self: 
self-relatedness modulates resting state neural activity in cortical 
midline structures. Neuroscience. 2008. V.157.№ 1.P.120–131.
5.Yoshimura S., Okamoto Y. et al. Rostral anterior cingulate cortex 
activity mediates the relationship between the depressive symptoms and 
the medial prefrontal cortex activity. Journal of Affective Disorders. 
2010. V.122.№1–2.P.76–85.

CEREBRAL ACTIVITY ASSOCIATED WITH SELF-EVALUATION OF 

PERSONALITY TRAITS IN SUBSTANCE DEPENDENT PATIENTS

Savelov A.A.1, Melnikov M.E.2, Shtark M.B.2,

Petrovsky E.D.1, Pokrovsky M.A.2,Rezakova M.V.1, Ganenko Yu.A.1

1FSBSI "International Tomography Center" SB RAS

2FSBSI "Research Institute for Molecular Biology and Biophysics"

as@tomo.nsc.ru

Abstract: 12 healthy and 18 substance dependent males participated in 
the fMRI study of self-reflection. Inter-group differences were found 

in the cingulate gyrus, precuneus, medial frontal
cortex, and 

cerebellum.
Keywords: substance addiction, functional magnetic resonance imaging 
(fMRI), identity, self-reflection.

Today there is a significant amount of data on the brain networks 

underlying the phenomenon of identity, in particular, self-reflection the subjects’ ideas about their own qualities. The most referred 
elements of this system are the cortical midline structures: medial 
prefrontal cortex, posterior cingulate [3; 4], less often – precuneus. 
The changes of this network in psycho-pathological conditions were also 
demonstrated (see [5] of its abnormalities in depression). In 
psychological studies [1] the connection of addictive behavior and the 
state of the subjects’ identity was shown. However, we found no 
neuroimaging studies of the self-reflection of substance dependent 
individuals. Our aim is to study the addicts’ cerebral responses 
related to self-reflection. The results will supplement and correct our 
earlier findings [2].

Methods. 12 conditionally healthy men and 18 chemically dependent 

men of equivalent age were included in the study (7 –
alcohol 

dependence, 4 –
heroin dependence, 7 –
dependence from stimulant 

drugs). Participants were shown various words using a system of 
mirrors. The experimental task was to respond by pressing
a button 

whether the demonstrated adjectives characterized the identity of the 
respondents. The control task was to determine grammatical gender of 
the nouns. The study was performed on 1.5 T MR scanner Philips Achieva 
Nova in ITC SB RAS. Anatomical images were obtained by T1 TFE (256x256, 
64 slices, voxel 1х1х2 mm); for fMRI EPI-sequence was used (64x64, 3235 slices, voxel 4x4x4 mm, TR = 3500 ms, TE = 50 ms).

The images were modified according to the Montreal Neurological 

Institute coordinate space. Activations of healthy and substance 
dependent groups were studied, and groups’ comparing with each other 
(t-test) was realized. The p<0.05 differences were accepted with FDR 
correction. The number of activated voxels in the areas of AAL –
Automated Anatomical Labeling atlas – was calculated. By dividing the 
number of activated voxels to their total amount in the structure 
volume the relative proportions of areas activation were calculated.

Results. In the control group the greatest activation was observed 

in G. cinguli posterior (L-91%, R-88%) and G. cinguli anterior (L-76%, 
R-84%), S. calcarinus (L-73% , R-80%) and overall Cuneus (L-72%, R74%), G. lingualis (L-78%, R-64%), Thalamus (L-74%), N. caudatus (R69%), Pallidum (L-68%), and G. frontalis medialis superior (L-61%). In 
addicts the involvement of all these structures was smaller reaching a 
maximum in G. cinguli posterior (L-57%, R-20%), G. angularis (L-29%), 
G. frontalis medialis superior (L-19%), G. frontalis superior (L-15%), 
Precuneus (L-12%), and Pars
orbitalis inferior (L-11%). The greatest 

differences between healthy and addictive subjects was found in N. 
Caudatus (L-59%, R-68%), Thalamus (L-64%, R-42%), Pallidum (L-46%, R59%), Putamen (R-53%), G. cinguli anterior (L-48%), Hippocampus (R46%), G. temporales transverse (L-42%). The aforementioned results 
support 
our 
suggestions 
about 
localization 
of 
self-reflection 

associated cerebral system, but deny an idea that G. angularis and 

Precuneus play compensatory role (see [2]). On contrary, the activation
of all conponents of this network in substance dependent subjects was 
smaller, then in healthy ones. The lack of activation in limbic and 
striatopallidal systems may indicate that self-concept of the dependent 
subjects was deprived of emotional and motivational component.

In opioid-dependent subjects activation > 10% was noticed only in 

G. cinguli posterior (L-32%), in stimulant addicts - in the cerebellum: 
III area (L-11%, R-12.1%) and Vermis I-II sub-areas (11,3%). In 
alcoholic addicts, on the contrary, there was Cerebellum deactivation –
IV-V (L-46.7%, R-40.7%), –
including Vermis: (III-64,5%, VII-54,6%, 

VII-53,9 %, VI-44,2%, IV-V-39,7%). When comparing subjects dependent on 
alcohol and on other psychoactive substances, the latter also 
demonstrated significant cerebellum activation. It may reflect a 
special role of the cerebellum in self-reflection disorders in alcohol 
addiction.
This work  was financially supported by the Russian Science Foundation 
(project # 14-35-00020) 

References:

1.LaBrie J., Pedersen E.R. et al.The Role of Self-Consciousness in the 
Experience of Alcohol-Related Consequences among College Students. 
Addictive Behaviors. 2008. V.33.№6.P.812–820.
2.Mel’nikov M.E., ShtarkM.B. et al. Dynamic Mapping of the Brain in 
Substance-DependentIndividuals: Functional Magnetic Resonance Imaging. 
Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 2014. V.158.№2.P.260–
263.
3.Northoff G., Heinzel A. et al. Self-referential processing in our 
brain –
a meta-analysis of imaging studies on the self. Neuroimage. 

2006. V.31.№1.P.440–457.
4.Schneider F., Bermpohl F. et al. The resting brain and our self: 
self-relatedness modulates resting state neural activity in cortical 
midline structures. Neuroscience. 2008. V.157.№ 1.P.120–131.
5.Yoshimura S., Okamoto Y. et al. Rostral anterior cingulate cortex 
activity mediates the relationship between the depressive symptoms and 
the medial prefrontal cortex activity. Journal of Affective Disorders. 
2010. V.122.№1–2.P.76–85.
DOI:10.12737/12458

НЕКОТОРЫЕ ПАРАМЕТРЫ ГЕМОДИНАМИКИ ЧЕЛОВЕКА ПРИ 

ПОСТУРАЛЬНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ КОЛЕБАТЕЛЬНОГО ХАРАКТЕРА

Т.В. Сергеев, Н.Б. Суворов, П.И. Толкачёв, И.В. Милюхина, А.В. 

Белов, А.А. Анисимов

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Институт 

экспериментальной медицины» (ФГБНУ «ИЭМ»), директор академик РАН 

Г.А. Софронов

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет 

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина) (СПбГЭТУ «ЛЭТИ»), ректор профессор 

В.М. Кутузов

stim9@yandex.ru