CC BY
57
© I. В. Редька
УДК 612. 82: 617. 751. 9 - 053. 6 I. В. Редька
ФОНОВА ЕЛЕКТРИЧНА АКТИВНЮТЬ ГОЛОВНОГО МОЗКУ ПЩЛ^МВ З ВРОДЖЕНИМИ ЗОРОВИМИ ДИСФУНКЩЯМИ
Xаркiвський нацiональний унiверситет iMeHi В. Н. Каразiна
(м. Харюв)
Робота виконана згщно НДР «3aKOHOMipHOCTi фiзiолого-бiохiмiчноI та структурно-функцiональноI адаптацiI бюлопчних систем до несприятливих фак-TOpiB середовища в онтогенезi» (№ державно! рее-страцп 0103U005743).
Вступ. У тдгмтковому вiцi вiдбуваеться значна структурно-функцюнальна реорганiзацiя головного мозку. Спостерiгаеться зменшення об'ему сiроí речовини в ростральних вщдшах головного мозку внаслщок синаптичного обрiзання (synaptic pruning) [10; 13] та збтышення об'ему бто! речовини, що очевидно пов'язано з процесами мiелiнiзацií [13] та сприяе посиленню просторово-часово! та анатомiч-но! iнтеграцiI мiж вiдцiлами головного мозку [12]. У той же час вщбуваеться наростання товщини Ыро! речовини в скроневих i потиличних областях головного [10].
Посилення таламо-кортикальних зв'язюв [9] й удосконалення ГАМК-ерпчно! системи [11] пщви-щуе здатнiсть нейронiв до синхроызацп та поши-рення ще! синхроызовано! активной у нейронних мережах [14]. Зазначене призводить до збтышення частки регулярно! ритмiчно! складово! в електричнiй активност головного мозку [9].
Однак, поряд з прогресивними ознаками у структурой оргаызацп головного мозку на електроенце-фалограмi пiцлiткiв виявляються регресивн ознаки, а саме: поява повтьно-хвильово! генералiзовано! активностi, яка досить часто набувае вигляду спа-лахiв [6], ознак десинхроызаци у лобових областях кори головного мозку [3]. Таю змЫи електрично! активностi головного мозку пщлгшв обумовленi по-рушенням балансу корково-пщкорково! взаемодi! внаслiдок пщвищення активностi ппоталамо-ппофг зарного комплекса та лiмбiчно! системи.
Зазначена реорганiзацiя електрично! активност головного в пщттковому вЦ притаманна нормальному перебiгу онтогенетичного розвитку, однак, досi залишаються малодослщженими закономiр-ностi становлення електрично! активной головного мозку за умов дизнейронтогенезу. Одыею з таких умов е тривала або хроычна сенсорна деприва^я, що виникае внаслiдок порушення роботи органiв чуття.
Аналiз лтературних джерел вказуе на наявнiсть комплексних спещальних дослiджень електрично! активностi головного мозку пщлггюв з слуховою дисфунк^ею [4; 8], однак, вiдомi нам роботи не
мютять вiдомостей щодо специфiки ЕЕГ саме пщ-л^юв з зоровими дисфункцiями. 6 розрiзненi данi про показники ЕЕГ при зорових дисфунк^ях внаслг док узагальнення показниюв дiтей 6-14 [1], 3-18 [2] 7-15 роюв [7] роюв, що звiсно не дозволяе отримати цтюного уявлення про динамiку становлення електрично! активност головного мозку пщ впливом зо-рово! дисфункци. Крiм того, головна увага дослщни-кiв спрямована на характеристику альфа-активностг
Враховуючи зазначене вище, мета дослщжен-ня полягала у з'ясування особливостей електрично! активностi головного мозку пщлггюв з вродженими зоровими дисфункцiями.
Об'ект i методи дослiдження. У дослiдженнi прийняло участь 29 (17 хлопчиюв i 12 дiвчаток) пщ-л^юв з вродженими зоровими дисфункцiями та 42 (22 хлопчики та 20 дiвчаток) зрячих психоневроло-гiчно здорових дтей, середнiй вiк яких становив вщ-повiдно 14. 26 ± 0. 26 р. i 13. 86 ± 0. 21 р. (Р > 0. 05). Середня коригована гострота зору становила 0. 11 ± 0. 03 та 0. 15 ± 0. 04 для лiвого та правого ока вщ-повщно. Дослщження проводилися з дотриманням норм бюетики за попередньою згодою самих дiтей та письмовою згодою батьюв пiсля iнформування про цл тривалiсть та процедуру дослiдження.
Реестрацю та аналiз ЕЕГ здiйснювали за за-гальноприйнятою методикою за допомогою комп'ютерного електроенцефалографа «йХ-5000» (м. Харюв). Проведено спектральний аналiз ЕЕГ-сигналу високо! роздiльно! здатностi (0,001 Гц) за допомогою пакету прикладних програм «ЫеигоЯевеагоИег» (м. Харкiв). ЕЕГ-потенцiали вщ-водили монополярно у вщведеннях вiдповiдно до мiжнародно! системи «10-20» з усередненим рефе-рентним електродом й. Goldman (1950) з симетрич-них областей.
Процедура дослщження передбачала рее-страцiю фоново! ЕЕГ в стан спокiйного неспання з заплющеними очима. Аналiзу плавали 35-45 с безартефактн фрагменти запису одые! iз сесiй. У складi ЕЕГ визначали частоты дiапазони: дельта-(0,5-4 Гц), тета- (4-8 Гц), альфа- (8-12 Гц), бета1-(13-20 Гц) та бета2- (20-30 Гц) ритми.
У якост спектральних характеристик ЕЕГ ви-користовували пiкову частоту (ПЧ, Гц), абсолют-ну (АСП, мкВ2) та вiдносну (ВСП, %) спектральну потужнiсть.
Електрофiзiолгiчнi данi оброблялися загально-прийнятими методами варiацiйноТ статистики та представлен у виглядi х ± т . Для порiвнян-ня груп д^ей з рiзним станом зоровоТ функцп ви-користовувався непараметричний и-критерм Вiлкоксона-Манна-Уiтнi.
Результати дослiджень та Тх обговорення. Узагальнений аналiз дослiджуваних показникiв ви-явив залежнiсть ступеню змн показникiв ЕЕГ при зорових дисфунк^ях вiд гендерноТ приналежностi пiдлiткiв. Тому надалi аналiз показникiв здмснюва-тиметься окремо для пщгруп дiвчаток i хлопчикiв.
Абсолютна спектральна потужнсть (АСП), як вщомо, пов'язана з ампл^удними характеристиками ЕЕГ-сигналу та опосередковано вщображуе кть-кiсть одночасно збуджених нейрошв певноТ мозковоТ системи. Згщно наших даних у пiдлiткiв з вроджени-ми зоровими дисфункцiями у переважнм бiльшостi областей конвекситальноТ поверхш головного мозку спостерiгалися дещо (Р > 0. 05) бтьш низьк зна-чення АСП в тета-, альфа- i бета-1- дiапазонах та
дещо (Р > 0. 05) бтьш висок значен-ня АСП в бета-2 дiапазонi порiвняно з нормальнозорими. Проте за АСП в дельта^апазош у пщл^юв з зоровими дисфунк^ями спостерiгалися гендернi вщмнностк хлопчики харак-теризувалися дещо (Р > 0. 05) бтьш високими значеннями, тодi як дiвчат-ка - дещо (Р > 0. 05) бтьш низькими значеннями (рис. 1).
Найсуттевших змн при зорових дисфункщях у пщл^ковому вщ за-знае АСП в альфа-дiапазонi, особливо у хлопчиюв. Так, нами виявлено до-стовiрно (Р 2264 > 0. 05) бтьш низьк значення АСП в альфа^апазош у хлопчиюв з зоровими дисфункцiями у лобових полюсах, передшх лобових, ^м'яних i потиличних областях обох гемюфер, правiй нижньо-лобовiй i лiвiй задньо-скроневм областях. Цi данi узгоджуються з повщомленнями про зниження амплiтуди альфа-ак-тивностi у людей з вадами зору [1-2; 4; 7].
Достовiрно (Р 2264 > 0. 05) бтьш низьк значення АСП в бета-1 дiапа-зонi у пщл^юв з зоровими дисфунк-цiями виявлено у ^м'яних областях, причому у хлопчик/'в - ттьки у лiвiй ге-мiсферi, а у дiвчаток - бтатерально.
У хлопчиюв з зоровими дис-функцiями виявлено достовiрно (Р 2264 > 0. 05) бтьш висок значення АСП в бета-2 дiапазонi у правому лобовому полюск Вiдзначимо, що у вщведеннях Рр1, Р7, Т3 вщмнност з нормальнозорими пiдлiтками набли-жувалися до р1вня статистичноТ' зна-чимост (0. 05 < Р 2264 > 0. 077).
Отже, можемо вщзначити у пiдлiткiв з вроджени-ми зоровими дисфункцiями (особливо у хлопчиюв) тенденцiю до зниження ктькост одночасно акти-вованих нейронiв у таламо-кортикальшй i лiмбiко-ретикулярнiй системах головного мозку на фон генералiзованих коркових нейронних мереж у рос-тральних вiддiлах головного мозку.
Наступний етап дослщження полягав у аналiзi т-ковоУ частоти (ПЧ) в дiапазонах ЕЕГ у пiдлiткiв з рiз-ним станом зоровоТ функцп, оскiльки вона дозволяе судини про функцюнальний стан певноТ нейронноТ мережк
Встановлено, що у переважнiй бтьшост областей конвекситальноТ поверхнi головного мозку у пщл^юв з зоровими дисфунк^ями спостер^али-ся дещо (Р > 0. 05) нижчi значення ПЧ в тета- i аль-фа-дiапазонах (табл.). Так, виявлено достовiрно (Р 2264 > 0. 05) бтьш низьк значення ПЧ в тета^а-пазонi у хлопчиюв з зоровими дисфунк^ями у вщве-деннях Р3, Р7, Т6, а у д/'вчаток - в Р3. Однак у дiвча-ток з зоровими дисфункщями виявлено достовiрно
Таблиця
Пшова частота в дiапазонах ЕЕГ пiдлiткiв з рiзним станом зоровоГ функцГГ
В1дведення П1дл1тки з вадами зору Нормальнозор1 тдл1тки
хлопчики (п = 17) д1вчатка (п = 12) хлопчики (п = 22) д1вчатка (п = 20)
дельта-д1апазон
Р4 1,09 ± 0,08 1,31 ± 0,10* 0,91 ± 0,05 0,95 ± 0,09
Р4 1,30 ± 0,10 0,84 ± 0,09* 1,28 ± 0,12 1,07 ± 0,09
02 1,15 ± 0,10 0,93 ± 0,08* 1,18 ± 0,13 1,19 ± 0,10
тета-д1апазон
Р7 5,48 ± 0,34** 5,40 ± 0,27 6,45 ± 0,25 5,47 ± 0,31
Р3 5,43 ± 0,33* 5,44 ± 0,30 6,32 ± 0,26 6,07 ± 0,31
Т3 5,78 ± 0,35 6,27 ± 0,34* 5,57 ± 0,29 5,22 ± 0,24
Р3 5,84 ± 0,31 5,45 ± 0,37* 6,36 ± 0,29 6,51 ± 0,30
Т6 5,27 ± 0,34* 5,76 ± 0,34 6,14 ± 0,28 5,97 ± 0,33
альфа-д1апазон
Рр1 9,59 ± 0,24* 9,97 ± 0,27 10,25 ± 0,17 10,46 ± 0,22
Рр2 9,83 ± 0,21* 9,89 ± 0,25 10,33 ± 0,16 10,26 ± 0,22
Р4 9,58 ± 0,25** 9,81 ± 0,29 10,37 ± 0,16 10,46 ± 0,24
Т6 9,81 ± 0,24 9,73 ± 0,29* 10,45 ± 0,18 10,68 ± 0,22
01 9,73 ± 0,21 9,84 ± 0,24* 9,34 ± 0,67 10,55 ± 0,22
бета-1-д1апазон
Р8 15,13 ± 0,70* 13,32 ± 0,59 13,14 ± 0,77 13,54 ± 0,45
бета2-д1апазон
Т6 21,70 ± 0,40 22,05 ± 0,62* 21,45 ± 0,22 20,78 ± 0,15
01 20,85 ± 0,16* 21,41 ± 0,27 21,71 ± 0,42 21,03 ± 0,20
Примiтка: наведено лише вщведення, в яких знайдено достс^ры вiдмiнностi мiж пiдлiтками з рiзним станом зоровот функци при * - Р 2264 > 0. 05, ** - Р 2264 > 0. 01.
(Р 2264 > 0. 05) бтьш висок значения ПЧ в тета-д1а-пазон в л1в1й передиьо-скроиевiй област1.
В альфа-д1апазон1 достов1рно (Р 2264 > 0. 05) бтьш низьк значення ПЧ у хпопчиюв з зоровими дисфункц1ями виявлен в обох лобових полюсах I правм т1м'ян1й област1, а у ^вчаток - в правм за-дньо-скронев1й I л1в1й потиличн1й областях.
Вщносно ПЧ в дельта-, бета-1 I бета-2 д1апазонах виявлено тендеры в1дм1нност1.
Так, у хпопчиюв з зоровими дисфункц1ями виявлено у бтьшост областей конвекситальноТ кори дещо (Р > 0. 05) бтьш висок значення ПЧ в дельта- I бета-1 д1апазонах на фон1 б1льш низьких значень ПЧ в бета-2 д1апазон1. Однак, у л1в1й потиличн1й област1 хлопчик1в з зоровими дисфункц1ями виявлено до-стов1рно (Р 2264 > 0. 05) бтьш низьк значення ПЧ в бета-2 д1апазон1.
У ^вчаток з зоровими дисфункц1ями у бтьшост областей конвекситальнот кори ПЧ в дельта-, бета-1, бета-2 мала дещо (Р > 0. 05) бтьш висок зна-ченя. Зокрема, виявлено достов1рно (Р 2264 > 0. 05) бтьш висок значення ПЧ в дельта-д1апазон1 в прав1й передньо-лобов1й области а б1льш низьк1 -в правих т1м'яно-потиличних областях. Достов1рно (Р 2264 > 0. 05) бтьш висока ПЧ в бета-2 д1апазон1 виявлена у правм задньо-скроневм область
Отже, анал1з ПЧ, так само як I АСП, дозволяе вщзначити у п1дл1тк1в з вродженими зоровими дис-функц1ями тенденц1ю до зниження р1вня функцюну-вання таламо-кортикальнот та л1мб1ко-ретикулярнот систем головного мозку.
Виявлене у правм задньо-скронев1й област1 д1-вчаток з зоровими дисфункц1ями достов1рно б1льш низьк1 значення ПЧ в альфа-д1апазон1 на фон1 б1льш високих значень ПЧ в бета-2 д1апазон1 може свщчити про б1льш високий р1вень функц1онування коркових нейронних мереж в проекци слухового анал1затора.
Вщомо, що визначити переважний внесок певнот нейроннот системи в формування сумарнот елек-тричнот активност1 в конкретно област1 головного мозку можна на пщстав1 вщносно/ спектрально/ потужност (ВСП), що й стало предметом наступ-ного етапу анал1зу.
Встановлено, що у тдгмтюв з зоровими дисфунк-ц1ями у переважн1й бтьшост областей конвекситальнот поверхн1 головного мозку спостер1гаються б1льш висок1 значення ВСП в дельта-, тета- й бета-2 д1апазонах та бтьш низьк значення ВСП в альфа- й бета-1 д1апазонах (рис. 2). Вщзначимо, що досто-в1рн1 в1дм1нност1 виявлялися ттьки серед хлопчик1в з зоровими дисфункц1ями.
У хпопчиюв з зоровими дисфункц1ями виявлено достов1рно (Р 2264 > 0. 05) бтьш висок значення
Рис. 2. Структура спектру ЕЕГ-сигналу пiдлiткiв з рiзним станом зоровоУ функцм. Примiтка: А - хлопчики, Б - дiвчатка; дiапазони ЕЕГ: ■ - дельта, - тета-, ■ - альфа-, - бета-1-, ■ - бета-2-; достовiрнi вщмшност при * - Р 2264 > 0. 05, ** - Р 2264 > 0. 01 та *** - Р 2264 > 0. 001.
ВСП в делыта^апазоы зареестрован майже у вЫх вщведеннях (за винятком Рр2, Т3, С3, С4), в тета-д^ апазон - у вiдведеннях Т5, Р4, в бета-2 дiапазонi - в вщведеннях Рр1, Рр2, Р3, Р4, Р7, Т4, Т5, Т6, Р4.
Натомiсть у лобових полюсах, лобових, скроне-вих i тiм'яних областях хлопчиюв з зоровими дис-функ^ями спостерiгалися достовiрно(Р 2264 > 0.05) бтыш низькi значення ВСП в алыфа^апазоы.
Також у хпопчиюв з зоровими дисфунюцями ви-явлено достовiрно бiлыш високi значення СП в бета-2 дiапазонi у лобових (Рр2, Р7, Р3, Р4), скроневих (Т4, Т5, Т6) i ™'яних (Р4) областях конвекситалыно! поверхнi головного мозку.
Отже, сумарна електрична активнюты головного мозку пiдлiткiв з зоровими дисфунк^ями характе-ризуетыся генералiзованим достовiрним збтышен-ням частки дельта- i бета-коливаны на фонi знижен-ня частки алыфа^апазону по всiй конвекситалынм поверхнi головного мозку.
Така динамка свщчиты в першу чергу про зни-ження активностi таламо-кортикалыних синхроызу-ючих систем i порушення балансу мiж активуючими та дезактивуючими системами головного мозку.
lмовiрно, що першочергова ролы у змiнi спектралыно! структури ЕЕГ пiдлiткiв з вродженими зоровими дисфункцiями належиты зменшенню акти-вуючих висхiдних впливiв на кору головного мозку вщ модалыно-специфiчних релейних ядер таламуса (ЛКТ) та неспецифiчних впливiв мезенцефалыно! ретикулярно! формаци внаслiдок зменшення нервово!
iмпулысацi! вiд ганглiозних клiтин сiткiвки. Це, в свою чергу, призводиты до зниження тонусу кори головного мозку, зокрема його фронталыних областей. Недостатня актива^я фронталыно! кори призводиты до зняття галымуючих впливiв фронто-таламiчно! системи на заднм гiпоталамус, внаслiдок чого вш активуетыся та галымуе i без того знижену активнюты мезенцефалыно! ретикулярно! формаци. Оскiлыки в^ домо, що мезенцефалына та булыбарна ретикулярна форма^я маюты антагонiстичнi взаемовiдносини, то зниження активной мезенцефалыно! ретикулярно! формацi! в умовах зорових дисфункцм призводиты до посилення дезактивуючих впливiв булыбарно! ретикулярно! формаци на кору головного мозку через неспецифiчнi (централыы) ядра таламуса.
Першочерговюты саме цыого мехаызму у форму-ваннi дисфункцi! таламо-кортикалыно! системи при хронiчному обмеженi зорово! аферентацi! доводиты-ся й нашими попередыми дослiдженнями дiтей 8-12 роюв з зоровими дисфункцiями, в структурi спектру яких вiдзначалося зниження спектралыно! щiлыностi алыфа-дiапазону та пiдвищення спектралыно! щты-ностi делыта-дiапазону порiвняно з нормалынозори-ми. При цыому змши у тета- та бета-2- дiапазонах були локалыними [5].
Однак, у пщттковому вiцi функцiоналына не-достатнюты таламокортикалыно! системи стае ще бтыш вираженою та супроводжуетыся залученням й шших регуляторних систем мозку.
Зокрема у хлопчиюв з зоровими дисфунк^ями виявлено бтьш високi значення ВСП тета^апазону переважно у задньо-скроневих, ™'яних i потилич-них областях, що поряд з генералiзованим поши-ренням бета-2-активностi по всiй конвекситальнм поверхнi головного мозку може свщчити про актива-цiю лiмбiко-ретикулярного комплексу та реципрок-не пригнiчення таламiчних структур.
Необхiдно вiдзначити, що у дiвчаток з зоровими дисфункцiями змши сумарно! електрично! актив-ностi мають подiбний з хлопчиками характер змш, але переважна бiльшiсть ЕЕГ-показникiв не в^^з-няеться вiд аналогiчних у нормальнозорих дiвчаток. Оскiльки переважна бшьшють вiдмiнностей з нор-мальнозорими у дiвчаток з зоровими дисфункцiями виявлена за значеннями пково! частоти, то це може свщчити про перехщ на шший рiвены функцюну-вання нейронних мереж, що дозволяе утримувати вiдносний баланс мiж активуючими та дезактиву-ючи ми системами мозку. Топографiчно достовiрнi вiдмiнностi рееструвалися у дiвчаток з зоровими
дисфункцiями рееструвалися у каудалыних областях кори головного мозку, що вказуе на функцюналыы змши на рiвнi стовбурових структур.
Висновки. Запроваджено комплексний пщ-хщ до аналiзу ЕЕГ на пiдставi спектрального анал^ зу високо! роздтьно! здатностi, з урахуванням усiх вщведень та частотних дiапазонiв дозволив отри-мати об'ективнi данi про особливост електрично! активностi головного мозку пщттюв з зоровими дисфункцiями.
Зоровi дисфункци супроводжуються формуван-ням функцюнально! недостатност таламо-корти-кально! системи при посиленн активностi стовбуро-во-ретикулярних структур i лiмбiко-ретикулярного комплексу.
Найсуттевiших змiн електрична активнють головного мозку пщ впливом хронiчного обмеження зоро-во! аферентацi! зазнае у осiб чоловiчо! статi.
Перспективи подальших дослiджень вбача-ються у вивченнi специфiки вищо! iнтегративно! д^ ялыностi головного мозку при зорових дисфунк^ях.
Лiтература
1. Бабаханова Д. М. Клинико-функциональная оценка состояния органа зрения в процессе лечения гиперметропиче-ской амблиопии / Д. М. Бабаханова // Российский медицинский журнал. Приложение. Клиническая офтальмология.
- 2011. - № 2. - С. 75-78.
2. Должич Г. И. Разработка способа лечения врожденного оптического нистагма и оценка его эффективности / Г. И. Дол-жич, С. В. Яковенко, И. С. Малютина // Российский медиинский журнал. Приложение Клиническая офтальмология.
- 2007. - № 1. - С. 20-22.
3. Евтушенко С. И Клиническая электроэнцефалография у детей / С. И. Евтушенко, А. Омельяненко. - Донецк : «Донеч-чина», 2005 - 860 с.
4. Новикова Л. А. Влияние нарушений зрения и слуха на функциональное состояние мозга : Электроэнцефалографическое исследование / Л. А. Новикова. - М.: Просвещение, 1966. - 319 с.
5. Редька I. В. Електроенцефалографiчнi особливост 8-12^чних дтей з зоровими дисфунк^ями / I. В. Редька // Вюник проблем бюлогп та медицини. - 2013. - Т. 3 (103) , Вип. 3. - С. 91-98.
6. Фарбер Д. А. Структурно-функциональная организация развивающегося мозга / Д. А. Фарбер, Л. К. Семенова, В. В. Алферова [и др.]. - Л.: Наука, 1990. - 198 с.
7. Хацуков Б. Х. Зависимость электрической активности затылочных и лобных долей коры головного мозга, функции зрительного анализатора от кровоснабжения и обеспечения кислородом / Б. Х. Хацуков, А. З. Колчинская // Фiзiологiчний журнал. - 2000. - Т. 46, № 6. - С. 45-53.
8. Шкуропат А. В. 1нтенсивност електрогенезу фоново! ЕЕГ приглухуватих тдл™в / А. В. Шкуропат // Вюник Львiвського ушверситету. - 2009. - № 51. - С. 223-230.
9. Alkonyi B. Thalamocortical connectivity in healthy children: asymmetries and robust developmental changes between age 8 to 17 / В6ИП Alkonyi, Csaba Juh^sz, Otto Muzik [et al.] // AJNR Am. J. Neuroradiol. - 2011. - Vol. 32(5). - P. 962-969.
10. Giedd J. N. Brain development during childhood and adolescence: a longitudinal MRI study / Giedd J. N., Blumenthal J., Jeffries N. O. [et al.] // Nat. Neurosci. - 1999. - Vol. 2. - P. 861-863.
11. Lewis L. B. Mechanisms of cross-modal plasticity in early-blind subjects / L. B. Lewis, M. Saenz, I. Fine // J. Neurophysiol. -2010. - Vol. 104 (6). - P. 2995-3008.
12. Smit D. J. A. Scale-Free Modulation of Resting-State Neuronal Oscillations Reflects Prolonged Brain Maturation in Humans / Dirk J. A. Smit, Eco J. C. de Geus [et al.] // Journal of Neuroscience. - 2011. - Vol. 31(37). - P. 13128 -13136
13. Sturman D. A. The Neurobiology of Adolescence: Changes in brain architecture, functional dynamics, and behavioral tendencies / David A. Sturman, Bita Moghaddam // Neurosci. Biobehav. Rev. - 2011. - Vol. 35(8). - P. 1704-1712.
14. Uhlhaas P. J. Neural synchrony and the development of cortical networks / P. J. Uhlhaas, F. Roux, E. Rodriguez [et al.] // Trends Cogn. Sci. - 2010. - Vol. 14. - P. 72-80.
УДК 612. 82: 617. 751. 9 - 053. 6
ФОНОВА ЕЛЕКТРИЧНА АКТИВНЮТЬ ГОЛОВНОГО МОЗКУ ПЩЛ^ЮВ З ВРОДЖЕНИМИ ЗОРОВИ-МИ ДИСФУНКЦЯМИ
Редька к В.
Резюме. До^джували фонову ЕЕГ у 29 тдттюв з вродженими зоровими дисфунк^ями та 42 нормальнозорих тдттюв (12,5-16 роюв). Встановлено, що при зорових дисфунк^ях спостер^аеться зниження абсолютно! та вщносно! спектрально! потужност альфа-активност по всм конвекситальнм поверхн головного мозку, а пково! частоти - в каудальних областях. Змшюеться структура спектру ЕЕГ з пщвищенням частки
дельта- i бета-2 активност у Bcix вiдведеннях i тета-активност - у каудальних областях. Зазначене свщчить про дисфункцю тaлaмо-кортикaльноI CMCTeMM на фон посилення стовбурово-рeтикулярних i лiмбiко-рeти-кулярних впливiв.
Kлючовi слова: електроенцефалограма, спектральний aнaлiз, пiдлiтки з зоровими дисфунк^ями.
УДК 612. 82: 617. 751. 9 - 053. 6
ФОНОВАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ГОЛОВНОГО МОЗГА ПОДРОСТКОВ С ВРОЖДЕННЫМИ ЗРИТЕЛЬНЫМИ ДИСФУНКЦИЯМИ
Редька И. В.
Резюме. Исследовали фоновую ЭЭГ у 29 подростков с врожденными зритeльными дисфункциями и 42 нормальновидящих подростков (12,5-16 лет). Установлено, что при зритольных дисфункциях наблюдается снижение aбсолютной и относитeльной спектральной мощности aльфa-aктивности по всей конвекси-тaльной поверхности головного мозга, а пиковой частоты - в каудальных областях. Меняется структура спектра ЭЭГ с повышением вклада дельта- и бета-2 активности во всех отведениях и тета-активности -в каудальных областях. Указанное свидетельствует о дисфункции таламо-кортикальной системы на фоне усиления стволово-ретикулярных и лимбико-ретикулярных влияний.
Ключевые слова: электроэнцефалограмма, спектральный анализ, подростки с зрительными дисфункциями.
UDC 612. 82 : 617. 751. 9 - 053. 6
Electrical Brain Activity of Adolescents with Visual Dysfunction in Rasring State
Redka I. V.
Abstract. The aim of this article was to determine features of the functional state of the brain of adolescents with congenital visual dysfunction.
Data and methods. 29 adolescents with congenital visual dysfunction and 42 sighted adolescents at 12.5-16 years were studied by EEG method in a resting state with eyes closed.
EEG fragments without artifacts (35-45 second) were analyzed by spectral analysis with the value of the step 0,001 Hz. Five frequency bands were detected in the EEG: delta (0. 5-4 Hz), theta (4-8 Hz), alpha (8-12 Hz), beta-1 (13-20 Hz) and beta-2 (20-30 Hz) bands.
Absolute spectral power (ASP), relative spectral power (RSP) and peak frequency (PF) of five EEG band were studied.
Results. A lower (P > 0. 05) values of ASP in theta, alpha and beta-1 bands and higher values (P > 0. 05) of ASP in the beta-2 band was observed in most areas of the brain convexital surface in adolescents with congenital visual dysfunction in contrast with healthy adolescents. A higher (P > 0.05) values of ASP in delta band was founded in boys with visual dysfunction, but a lower (P > 0. 05) values of ASP in delta band was founded in girls. Significant differences (Р 2264 > 0.05) were observed for alpha-, beta-1 and beta-2 bands.
Established that slightly (P > 0.05) lower values of PF in the theta and alpha bands were observed in most areas of the brain convexital surface in adolescents with visual dysfunction. Gender differences were founded for the PF in the delta, beta-1 and beta-2 bands. Significant differences (Р 2264 > 0.05) in PF were more prevalent in girls with visual dysfunction.
EEG structure in adolescents with visual dysfunction was changed: the level of delta-and beta-2 activity was increased in all sites, and the contribution of theta activity was increases only in the caudal areas. The power of the alpha-band was generalized reduced.
The most significant changes in the electrical activity of the brain under the influence of chronic restriction of the visual afferentation exposed to males.
The vast majority of differences between girls with vision dysfunction and sighted girls were detected by the values of the peak frequency. These may indicate a transition to another level of functioning of neural networks allows keeping the relative balance between activating and deactivating brain systems. Topographically significant differences were recorded in girls with visual dysfunction recorded in caudal regions of the cerebral cortex, indicating functional changes at the level of stem structures.
Conclusion. Visual dysfunction accompanied with the formation of a functional failure thalamo-cortical system. The activity of stem- reticular structures and limbico- reticular complex was increased in boys with visual dysfunctions. The neuronal networks of brain system of girls with visual dysfunctions were transited to another functional level compared with sighted girls. the girls with vision dysfunction were characterized by functional changes at the level of stem structures.
The most significant changes in the electrical activity of the brain under the influence of chronic restriction of the visual afferentation exposed to males.
Key words: electroencephalogram, spectral analysis, adolescents with visual dysfunction.
Рецензент - проф. Мщенко I. В.
Стаття надшшла 7. 02. 2014 р.
