Российские ученые создали открытую базу данных для изучения концентрации внимания
Команда российских исследователей при участии ученых НИУ ВШЭ в Санкт-Петербурге разработала первую открытую мультимодальную базу данных с записями активности мозга, работы сердца и видеонаблюдения, которая поможет ученым понять, что происходит с мозгом человека во время глубокой концентрации. В будущем эта разработка позволит ускорить создание нейроинтерфейсов, технологий реабилитации и систем искусственного интеллекта. Статья опубликована в журнале Scientific Data.
Умение сосредоточиться важно как в повседневной жизни, так и во время практик медитации. Однако ученые до сих пор не знают, какие именно физиологические изменения наиболее точно отражают состояние глубокой концентрации.
Современные исследования показывают, что внимание можно развивать и тренировать. Оно постоянно меняется в зависимости от нашего состояния, уровня усталости и окружающей обстановки. Практики осознанности (майндфулнес) и медитация помогают дольше сохранять концентрацию, легче справляться со стрессом и лучше понимать, когда внимание начинает рассеиваться. Изучение того, как мозг управляет вниманием, поможет сделать обучение более эффективным, повысить продуктивность и создать технологии, которые смогут подстраиваться под состояние человека в режиме реального времени.
Для изучения концентрации чаще всего используют электроэнцефалографию (ЭЭГ), которая регистрирует электрическую активность мозга. Однако одного надежного показателя, по которому можно определить состояние концентрации, пока не существует. Исследователи считают, что полезную информацию могут дать и другие сигналы организма, например сердечный ритм, дыхание и даже видеозапись лица.
При этом ученым не хватает открытых баз данных, в которых все эти показатели были бы собраны вместе. Такие данные позволяют сравнивать, как во время концентрации меняется работа мозга, сердца и другие физиологические процессы, и искать более точные признаки сосредоточенности.
Команда ученых при участии Елены Артеменко из НИУ ВШЭ — Санкт-Петербург создала мультимодальную базу данных с синхронными записями ЭЭГ, ЭКГ и видео во время выполнения задач на концентрацию внимания и блуждание мыслей, которая поможет ученым понять, что происходит с мозгом человека во время глубокой концентрации.
В исследовании приняли участие 49 добровольцев. Половина участников много лет занималась йогой и медитацией, а другая половина никогда не занималась подобными практиками — они составили контрольную группу.
Каждый испытуемый проходил 5 этапов эксперимента общей продолжительностью около 45 минут. Сначала человек находился в состоянии покоя, затем он должен был выполнить задание на внутреннюю концентрацию (удерживать внимание на воображаемой точке в центре лба), потом задачу на внешнюю концентрацию (поиск объекта на сложных изображениях) и, наконец, позволить мыслям свободно блуждать. После эксперимента каждый участник оценивал субъективное качество своей концентрации.
На протяжении всего эксперимента исследователи регистрировали активность мозга с помощью ЭЭГ, отслеживали работу сердца на ЭКГ и делали видеозапись лица участника. Все эти данные записывались одновременно, поэтому ученые могут увидеть полную картину того, что происходит с человеком во время концентрации, отдыха или медитации.
Результаты эксперимента показали, что состояние сосредоточенности действительно отличается от состояния, когда мысли свободно переключаются с одной темы на другую. У людей, которые давно занимаются йогой и медитацией, эти различия выражены заметнее, поэтому их уровень концентрации легче определить по данным ЭЭГ. При этом наиболее важную информацию дают сигналы из лобных отделов мозга, которые отвечают за внимание. Однако ученые подчеркивают, что пока не существует единого показателя, который бы точно определял концентрацию у всех людей. Именно поэтому созданная база данных поможет искать такие закономерности в будущих исследованиях.
Елена Артеменко
«Мы надеемся, что созданная база данных найдет применение сразу в нескольких областях науки. Она поможет не только исследовать фундаментальные основы концентрации и внимания, но и разрабатывать новые технологии реабилитации пациентов после инсульта и травм мозга, а также создавать системы оценки внимания для образования и профессиональной деятельности», — рассказала Елена Артеменко, один из авторов исследования, заместитель заведующего Лабораторией социальной и когнитивной информатики.
По словам исследователей, такие проекты особенно важны потому, что современная наука все чаще развивается благодаря сотрудничеству разных лабораторий и открытому обмену данными. Чем больше ученых смогут работать с единой качественной базой, тем быстрее удастся найти новые ответы на вопросы о работе человеческого мозга.
Работа выполнена при поддержке Программы фундаментальных исследований ВШЭ.
Вам также может быть интересно:
V конференция «Погружение в машинное обучение»: главное ИИ-событие осени соберет ведущих ученых России
Институт искусственного интеллекта и цифровых наук факультета компьютерных наук НИУ ВШЭ приглашает исследователей, разработчиков и всех, кто создает будущее технологий, на пятую, юбилейную конференцию «Погружение в машинное обучение» (Fall into ML 2026). Мероприятие состоится 23–24 октября 2026 года в Центре культур НИУ ВШЭ (Москва, Покровский бульвар, д. 11, cтр. 6) и станет главной точкой притяжения для российского ИИ-сообщества.
В НИУ ВШЭ пройдет международная конференция об обучении служением и искусственном интеллекте
21–23 октября 2026 года в НИУ ВШЭ пройдет Международная научно-практическая конференция «Обучение служением и искусственный интеллект: человекоцентричная социальная миссия университета». Конференция объединит представителей российских и зарубежных университетов, органов власти, некоммерческих организаций и бизнеса. Регистрация уже открыта.
НИУ ВШЭ расширяет сотрудничество с Малайзией в сфере технологического форсайта
Ученые НИУ ВШЭ примут участие в исследовании перспектив инженерного образования в Малайзии, а Малайзийская промышленно-правительственная группа высоких технологий (MIGHT) использует для валидации результатов их форсайт-исследований систему анализа больших данных iFORA. Таковы результаты визита представителей Вышки в Куала-Лумпур.
В НИУ ВШЭ разработают систему предиктивной аналитики для двигателей ледоколов
Автоматизация промышленности является одним из ключевых направлений применения технологий искусственного интеллекта. Среди решений, разрабатываемых для российской индустрии в рамках стратегического технологического проекта НИУ ВШЭ «Мультиагентная платформа ИИ-решений для отраслевых задач», — система предиктивной аналитики для крупных электродвигателей. Что такое предиктивная аналитика, как она влияет на работу электродвигателя и какие специалисты объединили усилия для создания этого продукта, «Вышке.Главное» рассказал координатор разработки, декан факультета «Школа информатики, физики и технологий» НИУ ВШЭ — Санкт-Петербург Антон Зарубин.
Дополнительные баллы к ЕГЭ за золотой значок: стартовал новый сезон сдачи нормативов ТехноГТО
Стартовала новая сессия сдачи очных нормативов технологической грамотности ТехноГТО на золотые значки. С сентября по декабрь 2026 года в разных регионах России участники смогут продемонстрировать свои знания на очных площадках проекта и заработать награды, которые позволяют получить до 10 дополнительных баллов к ЕГЭ при поступлении в вузы. ТехноГТО является частью Национальной технологической олимпиады (НТО) и реализуется Кружковым движением НТИ совместно с Президентской платформой «Россия — страна возможностей» при поддержке Движения Первых и НИУ ВШЭ.
От теории к практике: как машинное обучение меняет биоинформатику
С 20 по 22 августа на факультете компьютерных наук НИУ ВШЭ прошла седьмая ежегодная Летняя школа по машинному обучению в биоинформатике. Мероприятие объединило ведущих экспертов и молодых исследователей. Его главным итогом стала живая дискуссия о том, как фундаментальные алгоритмы ИИ превращаются в работающие инструменты для биологии и медицины.
Лаборатория будущих сетей: в НИИТ ВШЭ создали стенд для исследований 5G/6G
Стенд 5G/6G в НИИТ ВШЭ становится исследовательской площадкой, образовательной лабораторией и основой для разработки новых программных компонентов сетей будущего. Он позволяет не просто наблюдать за работой мобильной сети, а менять условия ее работы и измерять результат: скорость передачи данных, задержки, ошибки, использование радиоресурсов и другие параметры. На его основе исследователи планируют развивать технологии MIMO, O-RAN, xApp и IAB, а также экспериментировать с искусственным интеллектом.
Ученые НИУ ВШЭ научили нейросеть превращать 3D-модели в готовые технологические карты
Исследователи Института искусственного интеллекта и цифровых наук ФКН НИУ ВШЭ разработали систему CAD2TechSpec, которая автоматически превращает 3D-модели деталей в готовые технологические карты — пошаговые инструкции для станков. Разработка направлена на сокращение времени подготовки технической документации в машиностроении, авиастроении и других высокотехнологичных отраслях. Результаты исследованияо публикованы в журнале PeerJ Computer Science.
Роботы нуждаются в людях: на «Технопроме-2026» обсудили кадры для промышленной робототехники
На XIII Международном форуме технологического развития «Технопром-2026» в рамках секции «Кадры для национальных проектов технологического лидерства» состоялась панельная дискуссия «Кадры для промышленной робототехники: почему роботы нуждаются в людях». Представители университетов, исследовательских организаций и технологических компаний обсудили кадровые вызовы российской робототехники, изменение требований к инженерным компетенциям и подходы к подготовке специалистов для отрасли.
В НИУ ВШЭ запущен реестр ИИ-сервисов и моделей
Институт искусственного интеллекта и цифровых наук ФКН разработал сервис для регистрации и учета достижений в области искусственного интеллекта (ИИ). Платформа уже доступна для сотрудников и студентов университета.