Лаборатория нейрофизиологии и нейрокомпьютерных интерфейсов происходит от Группы изучения мозга человека которую А.Я.Каплан создал на кафедре в 1986 году.
Долгое время основной тематикой лаборатории было: «Диагностика и коррекция функциональных состояний мозга человека». В рамках этой тематики сформировались авторские подходы, а так же приоритетные методы и подходы для исследования мозга человека непосредственно на фоне его умственной деятельности. В этих исследованиях ведущим методом изучения деятельности мозга стала компьютерная электроэнцефалография (ЭЭГ), хотя в зависимости от конкретной задачи исследования, применяется еще регистрация мышечной активности, кардиограммы и фотоплетизмограммы, кожно-гальванических токов. В последнее десятилетие к этим методам добавились еще особенно в последние годы, к этому добавились еще методы регистрации методы инфракрасной регистрации движений глаз, транкраниальной магнитной стимуляции и функциональной нервно-мышечной стимуляции.

Основным направлением исследований лаборатории в настоящее время является изучение мозговых механизмов психических компонентов активности мозга, таких как направленное внимание и воображение, и их отображения паттернах ЭЭГ. Такая композиция методов и подходов к изучению мозга позволяет не только более глубоко исследовать механизмы мозга, но и обратить результаты этих исследований в практическое русло.

В частности, на основе изучения ЭЭГ признаков направленного внимания человека к конкретным иконкам на экране компьютера удалось выделить специфические компоненты вызванных потенциалов в ЭЭГ, которые с большой вероятности выдавали интерес человека к конкретной иконке или к символу, букве. На этом принципе была разработана коммуникационная технология интерфейсов мозг-компьютер, которая позволяет человеку активировать иконки экрана и набирать тексты одним только мысленным фокусированием внимания. В завершенном виде эта технология называется «НейроЧат», и в количестве 500 экземпляров уже работает в больницах для помощи в коммуникации постинсультным пациентам с тяжелыми нарушениями речи и движений.

Исследование механизмов воображения тоже пригодилось для практической реализации в реабилитационной медицине. Было известно, что многократное представление какого-то координированного движения у спортсменов приводит затем к более успешному освоению этого навыка в реальности, а у пациентов с параличами – к более эффективному восстановлению двигательной функции. Но человек не в силах оценить, насколько качественно он представляет движение, если это нужно делать многократно. Оказалось, что мысленному представлению движения собственной руки изменением амплитуды ЭЭГ в определенных частотных полосах и в конкретных каналах. Таким образом, на линии с компьютером стало возможным каждое его мысленное усилие с воображением движения отображать на экране в виде знаков, говорящих пациенту о качестве его усилий. Это путь к созданию тренажеров для восстановления движений.

Наконец, особый интерес в лаборатории вызывает исследовании самой природы процессов воображения, ведь именно в этом проявляется творческий потенциал человека. Для тестирования с регистрацией ЭЭГ используется воображение человеком отдельных слов, зеркальных образов руки, а также глубокие уровни медитативных состояний.

Главными качествами студентов, которые позволяют им успешно вести свои исследования от бакалаврской до кандидатской диссертаций в нашей лаборатории, являются способность к освоению новых методов исследования и теоретических оснований деятельности мозга сверх учебной программы, склонность к глубокому анализу получаемых данных и обладание научной интуицией.