CC BY
184
О.И. Мурадова1, 2, Л.С. Намазова-Баранова1 , 2, 3, P.M. Торшхоева1, 2, Г.А. Каркашадзе1, О.А. Ширяева4
1 Научный центр здоровья детей РАМН, Москва
2 Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова
3 Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова, Москва
4 ГБОУ средняя общеобразовательная школа № 120, Москва
Количественные нормативы когнитивной деятельности у здоровых российских школьников в возрасте 8-17 лет, обследованных с помощью тестовой компьютерной системы «Психомат»
Контактная информация:
Мурадова Ольга Исламовна, аспирант отделения восстановительного лечения детей с аллергическими болезнями и заболеваниями органов дыхания ФГБУ «НЦЗД» РАМН
Адрес: 119991, Москва, Ломоносовский проспект, д. 2, стр. 2, тел.: (495) 967-14-20 Статья поступила: 22.01.2012 г., принята к печати: 01.03.2012 г.
Представлены результаты исследования когнитивных функций, их возрастной динамики и гендерных различий, выявляемых с помощью компьютерного психофизиологического комплекса КПФК-99 «Психомат» у здоровых школьников различных возрастных групп. В исследование включен 241 ребенок в возрасте от 8 до 17 лет (52% девочек и 49% мальчиков). Средний возраст наблюдаемых школьников составил 11,8 лет. Получены нормативы когнитивной деятельности здоровых школьников с шагом в 1 год, что позволяет оценивать ее в объективном количественном выражении. Доказана невозможность объединения детей в сборные возрастные группы (такие как младший, средний и старший школьный возраст) по нормативам когнитивных функций. Разработана модель оценки когнитивных функций по параметрам компьютерного психофизиологического комплекса. Доказано равномерное повышение результативности выполнения заданий по мере взросления детей, что свидетельствует о плавном совершенствовании когнитивных функций ребенка на всем протяжении школьного возраста. Отсутствие достоверного гендерного различия когнитивной деятельности у детей одного возраста (по использованным в работе методикам) свидетельствует о возможности совместного обучения мальчиков и девочек в школе.
Ключевые слова: когнитивные функции, компьютерный психофизиологический комплекс, здоровые школьники.
O.I. Muradova1, 2, L.S. Namazova-Baranova1, 2 3, R.M. Torshhoeva1, 2, G.A. Karkashadze1, O.A. Shiryaeva4
1 Scientific Center of Children's Health, RAMS, Moscow
2 I.M. Sechenov First Moscow State Medical University
3 N.I. Pirogov Russian National Research Medical University, Moscow
4 Secondary General School № 120
The results of studies of cognitive functions, their age dynamics and gender differences revealed by computer psychophysiological complex KPFK-99 «Psychomat»in healthy school children of various age groups. The study included 241 children aged 8 to 17 years (52% girls and 49% boys). The average age of the observed schoolchildren was 11.8 years. We received cognitive norms of healthy schoolchildren with one year interval, which allows to estimate cognitive activity objectively quantified. We proved the impossibility to join children into the age group teams (such as a junior, middle and senior school age), according to the standards of cognitive functions. A model of cognitive functions evaluation according to the parameters of the psycho-physiological computer complex (KPFK) has been worked out. We proved a steady increase in performance assignments with the forwardness of the children, indicating a smooth improvement of cognitive functions of the child throughout the school-age period. The absence of reliable gender differences in cognitive activity in children of the identical age (as used in the methods), suggests the possibility of co-education of boys and girls in school.
Key words: cognitive, psycho-physiological range of computer, healthy schoolchildren.
Quantitative standards of cognitive activity in healthy Russian school children aged 8-17 years who were examined using a test computer system «Psychomat»
В настоящее время нарушения когнитивных функций у детей и вызванные ими трудности в учебной деятельности представляют серьезную проблему для педиатров, неврологов, психологов и других специалистов, работающих с детьми. С одной стороны, это обусловлено широкой распространенностью подобных нарушений среди школьников (от 7 до 30%) [1], с другой — прогрессом в сфере исследований когнитивных функций мозга [2, 3]. Последние работы продемонстрировали актуальность диагностики когнитивных нарушений у детей с соматическими, в частности аллергическими, заболеваниями (так, доказаны нарушения когнитивных функций у детей, длительно страдающих круглогодичным аллергическим ринитом среднетяжелого и тяжелого течения в 95,3%) и ювенильным артритом (снижение когнитивных функций в зависимости от варианта течения и длительности ювенильного артрита) [4-7]. По этой причине к педиатрам общей практики и непсихоневрологических специализаций предъявляется все больше требований по ориентированности в вопросах когнитивного статуса у детей. Самое сложное в этом отношении — наладить в процессе диагностики взаимодействие с представителями смежных дисциплин [1]. В частности, представляет определенные трудности интерпретация результатов психологического обследования клиницистами, чему способствует их субъективный характер. Помимо клинических сложностей, субъективизм данных стандартного психологического обследования ограничивает наглядность демонстрации результатов родителям, а также существенно затрудняет проведение научных исследований. В этих условиях особую важность приобретают методы, способные неинвазивно и в доступной форме определить состояние когнитивных функций с получением объективных результатов в цифровом выражении [2, 8, 9].
Одним из них является метод диагностики состояния когнитивных функций с помощью компьютерного психофизиологического комплекса (КПФК) «Психомат». Этот метод диагностики заключается в автоматическом предъявлении ребенку тестовых заданий компьютерным комплексом в определенном исследователем режиме; фиксации программой ответов обследуемого, осуществляемых нажатием стилоса на сенсорные кнопки пульта; компьютеризированном подсчете и обработке результатов, а также в форме хранения результатов в базе данных. Все эти процессы обеспечивают максимально возможную стандартизацию и объективизацию процедуры обследования с максимальным ограничением влияния человеческого фактора в лице исследователя на результаты обследования [10-12].
Основные преимущества данного метода:
1) способность регистрировать параметры когнитивных функций в цифровом выражении — в миллисекундах и процентах ошибок;
2) предлагать методы тестирования, реализуемые только с учетом компьютерных технологий: например, простые и сложные сенсомоторные реакции, бина-тест, теппинг-тест и т. п.;
3) интерес ребенка к самой процедуре исследования, обусловленный игровой компьютерной формой, в отличие от стандартного тестирования;
4) нивелирование фактора возможного влияния спе-циалиста-посредника на результаты исследования и их оценку;
5) скорость обработки данных и удобство хранения информации.
Применение компьютерных методов диагностики в нашем центре имеет более чем 15-летнюю историю. Первые работы неврологов под руководством профессора О. И. Масловой проведены в 1995 г. в отделении психоневрологии НИИ педиатрии РАМН (в настоящее время это один из институтов, входящих в состав ФГБУ «НЦЗД» РАМН). На сегодняшний день специалистами различных подразделений центра проведено более десятка научных исследований с применением компьютерных тестовых систем, результатом которых, помимо научных достижений, являлось методичное совершенствование компьютерных диагностических комплексов совместно с их разработчиками и производителями [2, 6, 7].
На настоящем этапе развития технологии производители компьютерного психофизиологического комплекса КПФК предложили к применению новую модель КПФК-99 «Психомат», которая отличается от прежнего комплекса удобством применения (сокращено число сенсорных пультов с трех до одного, повышена чувствительность сенсорных кнопок к нажатиям и др.), вводом новых параметров и тестов. Новая генерация компьютерных комплексов существенно облегчает ребенку выполнение заданий на уровне исполнения моторных процедур, следовательно, способствует еще большей объективизации результатов исследований. Однако, новые технические возможности комплекса автоматически предопределяют необходимость соответствующих им нормативов. Унифицированные нормативные данные для всех детских возрастных групп, доступных исследованию с помощью КПФК-99 «Психомат», отсутствуют. До определенного времени это не представляло особых проблем, так как каждый исследователь имел возможность набрать нормативную базу, ограниченную задачами исследования, и использовать ее в качестве группы контроля [6, 7]. Но в связи с тем, что в последнее время КПФК из инструмента сугубо научных изысканий превращаются в предмет применения в практическом здравоохранении и психологии, отсутствие единых нормативов когнитивных функций для детей всех доступных возрастных групп с помощью КПФК-99 «Психомат» стало особенно заметным.
В связи с этим нами было запланировано и проведено исследование, результаты которого представляем в настоящей публикации.
Цель исследования: установление количественных нормативов когнитивной деятельности, выявляемых КПФК-99 «Психомат», у детей различных возрастных групп, и определение динамики развития когнитивных функций и их гендерных различий у здоровых школьников.
Работа выполнена в НИИ профилактической педиатрии и восстановительного лечения (директор — член-корреспондент РАМН, профессор Л. С. Намазова-Баранова) ФГБУ «Научный центр здоровья детей» РАМН (директор — академик РАН и РАМН, профессор А. А. Баранов) на базе отделения восстановительного лечения детей с аллергическими болезнями и заболеваниями органов дыхания (руководитель отделения — докт. мед. наук Р. М. Торшхоева) и общеобразовательной школы № 120 ЮЗАО г. Москвы (директор О. А. Ширяева).
Критерии включения в исследование: возраст детей от 8 до 17 лет, удовлетворительное и выше удовлетворительного усвоение учебной программы средней школы, соматическое здоровье (I и II группа здоровья по Громбаху).
Критерии исключения: отсутствие мотивации к выполнению заданий во время исследования, затруднения в учебной деятельности и/или нарушения поведения по данным педагогических характеристик, нарушенное физическое самочувствие на момент исследования; наличие хронических заболеваний, отягощенного анамнеза по неврологическим заболеваниям.
ОБЪЕМЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
В исследование был включен 241 школьник в возрасте от 8 до 17 лет (52% девочек и 49% мальчиков). Средний возраст наблюдаемых школьников — 11,8 лет. Применялись следующие методы исследования:
1. Общеклинические: а) анализ данных ежегодной диспансеризации в медицинских картах школьников,
б) осмотр педиатра в день исследования.
2. Специализированные: исследование состояния когнитивных функций с помощью компьютерного психофизиологического комплекса КПФК-99 «Психомат», разработанного в ЗАО «ВНИИИМП-ВИТА» НИИ медицинского приборостроения РАМН.
ПРИМЕНЕНИЕ КПФК-99 В ИССЛЕДОВАНИИ
КПФК-99 «Психомат» предназначен для комплексного полифункционального контроля высших психических функций центральной нервной системы (ЦНС) человека в норме и патологии по показателям выполнения набора психофизиологических и психологических тестов. Комплекс включает более 40 методик исследования когнитивной и эмоционально-личностной сфер детей и взрослых. Исследователь имеет возможность предварительно сформировать необходимую для конкретного обследования батарею методов. В комплексе также реализована возможность устанавливать индивидуальные параметры для каждой методики (например, интервал между предъявлениями стимула, количество предъявлений стимула, уровни сложности и т. д.), что позволяет адаптировать параметры предъявляемого метода к возраст- и клинически-зависимым возможностям обследуемых.
Для настоящего исследования с учетом возрастных особенностей и задачей охвата максимально широкого спектра когнитивных функций была сформирована специальная батарея методов. На основании данных пилотного обследования группы из 20 здоровых школьников различного возраста для каждой из отобранных методик были установлены оптимальные параметры. Ниже представлены основные характеристики и параметры использованных методик.
1. Простая сенсомоторная реакция. Испытуемому дается инструкция: как можно быстрее отреагировать на подачу светового сигнала нажатием на кнопку.
2. Сложная сенсомоторная реакция. Испытуемому дается инструкция: как можно быстрее отреагировать на подачу светового сигнала нажатием на правильную кнопку и вернутся на первоначальную позицию.
3. Статическая координация. Испытуемый должен опустить металлический наконечник в подсвеченное тестовое отверстие примерно до половины его длины, не касаясь дна, и запустить таймер, однократно коснувшись стенки отверстия. Далее до сигнала окончания обследования держать щуп в отверстии, стараясь не касаться его стенок и дна отверстия.
4. Динамическая координация. Испытуемый должен опустить металлический наконечник в тестовый паз
примерно до половины его длины, не касаясь дна, запустить таймер, прикоснувшись к началу паза. Далее испытуемый должен как можно более быстро провести щупом вдоль паза, не касаясь его стенок и дна паза, и дотронуться до конца паза.
5. Корректурная проба. Задание заключается в отыскании среди ряда колец с различными метками того, которое совпадает с предъявленным стимулом.
6. Мнемотест. Испытуемому предъявляются световые образы — таблицы с пустыми полями, некоторые из которых раскрашены. Задача — воспроизвести в точности световой образ (СО). Световой образ — это квадратная матрица из определенного количества ячеек (3x3), часть из которых закрашена в зеленый цвет.
7. Бинатест (в режиме управляемого выбора). Над двумя кнопками на пульте в случайном порядке поочередно загораются лампочки. Задача ребенка внимательно следить за последовательностью сигналов и нажимать каждый раз на ту кнопку, над которой сигнал загорался в предыдущий раз.
8. Ритмотест. Обеспечивает возможность оценки показателей воспроизведения ритмических раздражителей. Задание состоит из двух этапов: на первом испытуемому предъявляются световые или звуковые сигналы, следующие с заданной частотой. Испытуемый должен реагировать на каждый стимул. На втором этапе испытуемому не предъявляется ритмический раздражитель, а звуковой или световой сигнал возникает в ответ на реакцию испытуемого так, что у него возникает иллюзия, что он продолжает следить за предъявляемыми ритмическими стимулами. Первый этап называется «Ритм», а второй — «Теппинг».
Заданные параметры исследования представлены в табл. 1.
С целью нивелирования возрастных особенностей отношения к процессу диагностики психологическими методиками, способных влиять на объективность результатов, соблюдались следующие условия обследования детей в возрасте с 8 до 11 лет:
• игровая форма предъявления материала;
• обязательная предварительная демонстрация каждого задания;
• прекращение тестирования при появлении первых признаков утомления;
• сокращенная по сравнению с детьми более старшего возраста программа обследования;
• корректировка инструкций и формы предъявления некоторых заданий в случае индивидуальных особенностей восприятия информации ребенком. Исследование проводилось в начале учебного года:
известно, что в конце каждой четверти и в весенний период замедляются темп и подвижность психических процессов [13]. Обследование на КПФК-99 «Психомат» проводилось в первой половине дня, в спокойной обстановке, при хорошем самочувствии и позитивном настрое пациентов, в отсутствии оценочной установки. Все обследуемые получали стандартную инструкцию.
СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
Для описания количественных показателей использовались среднее значение ± доверительный интервал при нормальном распределении признака.
Для расчетов среднего значения массива чисел х| (I = 1, 2, 3 использовалась следующая формула:
ПЕДИАТРИЧЕСКАЯ ФАРМАКОЛОГИЯ /2012/ ТОМ 9/ № 2
92
№ Наименование параметра Размерность Значение
Простая сенсомоторная реакция
1 Модальность стимула - свет
2 Кол-во тренировочных реакций шт 1
3 Кол-во основных реакций шт 5
4 Нижний предел времени мс 450
5 Верхний предел времени мс 1350
б Самооценка успешности - нет
Сложная сенсомоторная реакция
1 Модальность стимула - свет
2 Кол-во тренировочных реакций шт 1
3 Кол-во основных реакций шт 7
4 Тип последовательности - случайный
5 Вариант теста - 1
б Нижний предел времени мс 450
7 Верхний предел времени мс 1350
З Самооценка успешности - нет
Статическая координация
1 Вариант отверстия - 3 (4,8 мм)
2 Обратная связь - есть
3 Время начальное с 1
4 Время основное с 5
5 Самооценка успешности - нет
Динамическая координация
1 Обратная связь есть 1
2 Самооценка успешности нет 2
Корректурная проба
1 Кол-во тренировочных реакций шт 2
2 Кол-во основных реакций шт 8
3 Тип последовательности - случайный
4 Вариант теста - 1
5 Обратная связь - есть
б Самооценка успешности - нет
№ Наименование параметра Размерность Значение
Мнемотест
1 Время экспозиции мс 2000
2 Время преэкспозиции мс 0
3 Время постэкспозиции мс 0
4 Набор светового образа (СО) доля закрашенных ячеек 2/16
5 Последовательность СО - случайная
б Режим воспроизведения СО - прямой позитив
7 Угол поворота град 0
З Размер СО - 3*3
9 Количество СО в тесте шт 5
10 Количество повторений теста шт 1
11 Возможность исправления ответа - нет
12 Самооценка успешности - нет
Бинатест
1 Модальность стимула - свет
2 Кол-во тренировочных реакций шт 5
3 Кол-во основных реакций шт 10
4 Тест - 1
5 Вариант теста - 1
б Сдвиг (глубина депозиции) - 1
7 Самооценка успешности - нет
Ритмотест
1 Модальность стимула - свет
2 Длина этапа «Ритм» шт 20
3 Начальное число ответов этапа «Ритм» шт 1
4 Период ритма мс 500
5 Длина этапа «Теппинг» шт 20
б Начальное число ответов этапа «Теппинг» шт 1
7 Самооценка успешности - нет
N
<Х> = X х|/^
I = 1
Данная формула дает достоверные значения, если количество чисел в массиве N стремится к <». В случае малого числа N для расчета использовалась формула Стьюдента. По этой формуле среднее истинное значение массива чисел находится как
хсред = <х> ± ^,
где £ — доверительный интервал.
Величина этого интервала рассчитывается по формуле:
г = *Р, N а ^ ^ ,
где а — стандартное отклонение массива чисел, а ^, N — коэффициент Стьюдента.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Спецификой нормативных показателей когнитивной деятельности у здоровых детей является их возрастная изменчивость по мере развития ребенка [14]. Именно
Методика Параметры методики 8 лет (п = 25) 9 лет (п = 24) 10 лет (п = 22) 11 лет (п = 26)
Простая сенсомоторная реакция Среднее моторное время 298,7 ± 32,57і 238,7 ± 38,31 224,2 ± 50,8 212 ± 25
295/301* 225/243 203/267 210/213
Среднее латентное время 287,65 ± 17,5і 288,06 ± 22,3 287,8 ± 52,92 279 ± 211
282/289 287/292 273/296 251/288
Сложная сенсомоторная реакция Среднее моторное время 331,76 ± 31,91 300 ± 41,12 265 ± 47,511 266 ± 39
328/335 290/314 246/279 276/345*
Среднее латентное время 347,65 ± 33,142 337,46 ± 48,33 311 ± 72,87 308 ± 323
341/350 329/342 301/328 277/345*
Статическая координация Частота касаний 0,68 ± 0,173 0,64 ± 0,35 0,62 ± 0,95 0,50 ± 0,203
0,7/0,67 0,63/0,64 0,61/0,64 0,37/0,76*
Среднее время касаний 72,45 ± 43,33 66,66 ± 23,5 66,4 ± 30,46 63 ± 29
71/73,2 65,1/67,4 66,1/67,7 61,2/70
Интегральное значение (общая продолжительность касаний относительно времени выполнения задания в %) 4,36 ± 3,75 5,00 ± 2,94 4,49 ± 3,2 5,05 ± 2,81
4,06/4,7 5,1/4,95 4,38/4,51 4,12/6,97
Динамическая координация Время выполнения 36078 ± 78511 28728 ± 4849 27511 ± 2656 28501 ± 5372
36051/37014 28680/28793 27402/27632 28318/29169
Частота касаний 1,68 ± 0,35 2,12 ± 0,361 1,53 ± 0,5 1,76 ± 0,37
1,67/1,70 2,1/2,3 1,48/1,55 1,66/1,79
Среднее время касаний 188,25 ± 34,4а- 184,53 ± 22,4 184,2 ± 43,7 183 ± 48
188/187 183/188 176/198 197/178
Интегральное значение 30,174 ± 6,14 30,14 ± 4,67 29,58 ± 13,16 30,18 ± 7,49
30/30,2 30,05/30,2 29,12/30,1 27,49/35,12
Ритмотест Средний интервал реакций этапа «Ритм» 494 ± 29,26 564 ± 117,9 550 ± 123,12 548 ± 34
503/489 589/500 576/514 560/521
Тренд этапа «Ритм» 9,155 ± 4,452 3,96 ± 3,60 3,8 ± 6,52 2,2 ± 1,92
9,12/9,2 4/3,8 3,72/3,97 2,2/2,1
Средний интервал реакций «Теппинг» 453 ± 27,68 479,9 ± 28,9 498,8 ± 62,78 539 ± 35
447/460 469/487 474/512 552/517
Тренд этапа «Теппинг» 0,575 ± 3,53 -3,14 ± 2,17 -0,42 ± 5,71 -0,95 ± 1,23
0,573/0,578 -3,10/-3,21 -0,4/-0,47 -0,97/-0,93
Корректурная проба Количество ошибок 0,3 ± 0,253 0,33 ± 0,25 0,2 ± 0,553, 2 0,17 ± 0,242, 3
0,3/0,3 0,33/0,34 0,2/0,2 0,17/0,16
Средний темп ответов 6374 ± 558,83 5977 ± 612,9 4409 ± 782,73,1 3486 ± 2881,3
6403/6331 6058/5942 4498/4351 3526/3412
Успешность ответов 95,55 ± 3,78 95 ± 3,80 97 ± 8,37 97 ± 3
95,6/95,53 94,9/95,1 97,1/96,9 97/97
Бинатест Общий уровень ошибок - - - 13 ± 8
13,4/13,2
Мнемотест Среднее число правильных ответов на один световой образ (СО) (%) 90,5 ± 81 88,5 ± 8,5 89 ± 51,3 94,6 ± 2,0
90,5/90,5 88,4/88,7 89/89,2 93,8/94,9
Среднее время воспроизведения СО 7856,35 ± 1340,9 6217,73 ± 915,9 5911 ± 982,55 4652 ± 988
7813/7887 6198/6245 5840/5973 4128/4265
93
Примечание. 1 — достоверные различия р < 0,05 между указанными возрастными группами; 2 — достоверные различия р < 0,01 между указанными возрастными группами; 3 — достоверные различия р < 0,001 между указанными возрастными группами.
* — здесь и далее со знаком «/» — значения показателя у девочек/мальчиков.
ПЕДИАТРИЧЕСКАЯ ФАРМАКОЛОГИЯ /2012/ ТОМ 9/ № 2
94
Методика Параметры методики 12 лет (n = 27) 13 лет (n = 24) 14 лет (n = 25) 15 лет (n = 25) 16 лет (n = 23) 17 лет (n = 25)
Простая сенсомо- торная реакция Среднее моторное время 1Зб і 211 1ЗЗ і 3Q 172 і 23 15Q і 291 151 і 33 14Q і 2Q
1З3/1З9 179/1З7 1бб/17б 141/15б 142/153 13З/145
Среднее латентное время 259 і 191 26Q і 24 2б2 і 19 25Q і 22 25Q і 27 24Q і 141
2ЭЗ/279* 227/2б9 224/2б5 219/255 219/257 214/251
Сложная сенсомо- торная реакция Среднее моторное время 2б4 і 34 253 і 4З 254 і 31 232 і 24 2Q4 і 391 20З і б1
2б9/292 241/27З 23б/2б4 219/254 2Q4/2Q4 2Q6/21Q
Среднее латентное время 29б і 232 297 і 2З 29б і 2б 271 і 21 2б9 і 3Q 2б3 і 2З3
274/3Q2 291/3Q1 2З9/29З 2б1/2З2 257/277 251/27Q
Стати- ческая коорди- нация Частота касаний Q,54 і Q,23 Q,6 і 0,3 Q,6 і Q,3 Q,4 і Q,3 Q,2 і Q,153 Q,2 і Q,15
0,4З/0,55 Q,6/Q,6 Q,6/Q,6 Q,4/Q,42 Q,2/Q,21 Q,2/Q,2
Среднее время касаний б3 і 293 б5 і 34 б5 і 27 б3 і 23 51 і 1б 52 і 19
59/бЗ,7 5З,З/б7,4 57,9/бб,1 57/б4,З 50,7/52,2 51,5/52,7
Интегральное значение (общая продолжительность касаний относительно времени выполнения задания в %) 4,51 і 2,Q3 5,З1 і 4,1б 5,24 і 2,9 4,74 і 3,77 1,54 і 1,З 0,Зб і 0,9З
4,03/5,9б 3,91/5,9 3,З/5,З4 3,б2/5,1 1,Q7/2,3 0,73/0,9З
Динами- ческая коорди- нация Время выполнения 2З09бі 519б 25б5З і б1б91 24974 і б253 22З35 і 5459 19924 і 3бб9 19414 і 4б55
2399б/27140 23240/2б721 1З53б/22З1б 17596/22Q32 17254/2Q924 1697Q/2Q423
Частота касаний 1,Зб і Q,35 1,9б і Q,52 2,Q9 і Q,43 2,Q і 0,47 1,99 і Q,64 1,75 і Q,271
1,7З/1,94 1,91/1,9З 2,Q7/2,13 2,Q/2,1 1,99/1,9З 1,75/1,75
Среднее время касаний 14З і 21 141 і 24 142 і 1б 137 і 191 139 і 2З 139 і 15
1б2/14б 157/139 149/137 141/134 14Q/132 13З/129
Интегральное значение 27,27 і 5,З 27,15 і б,б4 2б,50 і 4,9 24,73 і 5,2 24,б3 і З,7б 23,95 і 3,1
2б,57/33,3 2б,15/31,1 25,66/3Q,2 23,7б/25,3 23,б/24,9 23,0б/24,4
Ритмотест Средний интервал реакций этапа «Ритм» 522 і 23 511 і 25 517 і 21 521 і 34 539 і 5Q 50З і 33
549/512 545/50б 543/5Q3 535/5Q3 529/492 517/4ЗЗ
Тренд этапа «Ритм» 2,б і 2,З 1,Q і 3,Q 1,2 і 1,З 3,4 і 4,7 4,З і 5,Q 0,З і 3,4
2,5/2,б 1,Q/1,Q 1,2/1,2 3,4/3,3 4,7/4,9 0,З/0,З
Средний интервал реакций «Теппинг» 5Q2 і 31 47З і 3Q 497 і 3Q 52б і 34 521 і 57 52Q і З4
512/4З5 4бЗ/495 523/47Q 51Q/532 534/49З 531/5Q1
Тренд этапа «Теппинг» -2,52 і 1,9 -1,72 і 1,З4 -1,З і 1,3 -2,0 і 1,45 Q і 2,1 -Q,9 і 2,1
-2,7/-2,Q3 -1,9З/-1,5З -1,9/-1,7 -2,21/-1,95 Q/-Q,4 -1,1/-Q,75
Коррек- турная проба Количество ошибок 0,1З і 0,17 Q,2 і Q,2 Q і 03 Q і Q Q і Q Q і Q
0,17З/0,1З Q,2/Q,2 Q Q Q Q
Средний темп ответов 33З3 і 24Q 329З і 222 30Збі 3б5 2731 і 2723 261Q і 2413 2592 і 59Q
3495/3245 3392/31Q9 3442/2З94 3154/2б01 26З0/2312 2б9б/24З0
Успешность ответов 97 і 5,9 97 і 3 99 і 2 99 і 2 9З і 4 9З і 3
97/97,2 97,1/97 99/99 99,З/100 9З,1/9З,4 9З,5/9З,б
Мнемотест Среднее число правильных ответов на один СО (%) 97,4 і 2 99 і 21 9З,б і 2 1QQ і 2 1QQ і 2 1QQ і 2
97,7/9З,5 9З/9З 9З,5/99 1QQ/1QQ 1QQ/1QQ 1QQ/1QQ
Среднее время воспроизведения СО 3779 і 45З3,1 3427 і 3бЗ 32QQ і 3421 3239 і 3З2 2ЗЗ4і 471 2Зб1 і 5Q9
3597/37З0 3302/35б0 319б/3295 3132/3Q5Q 2752/29З7 2741/2З74
Бинатест Общий уровень ошибок 11,б і 7 11 і б 1Q і б 1Q і 5 З і 5 7 і 4
11,7/11,4 11/11,3 9,З/Ю,3 1Q/1Q,1 З/З б,З/7,1
Примечание. 1 — достоверные различия р < 0,05 между указанными возрастными группами; 2 — достоверные различия р < 0,01 между указанными возрастными группами; 3 — достоверные различия р < 0,001 между указанными возрастными группами.
* — здесь и далее со знаком «/» — значения показателя у девочек/мальчиков.
поэтому в клинической практике уместно сравнение конкретного результата с нормативом для аналогичного возраста. В связи с этим мы посчитали целесообразным определить нормы для каждой возрастной группы с годовым интервалом.
В табл. 2 и 3 представлены полученные нормативы когнитивной деятельности.
Следует особо отметить, что данные нормы применимы только к установленным параметрам методик, перечисленным в табл. 1. Полученные нормативы позволяют определять отклонения в состоянии когнитивной деятельности при обследовании детей КПФК-99 «Психомат» в педиатрической практике. Однако, сравнение с нормой и констатация отклонений при выполнении тех или иных методик недостаточно полно отражают качественную суть когнитивных нарушений у конкретного ребенка. Особенностью отобранных методик является то, что в выполнении почти каждой из них вовлечена не одна когнитивная функция, а несколько. Поэтому факт затруднения при выполнении методики не дает автоматического ответа, какая из когнитивных функций нарушена. Это не позволяет формировать функционально-топическую часть диагноза.
Нами разработана модель по определению нарушения работы конкретных блоков когнитивных функций. На основе нейропсихологической методики диагностики по А. Р. Лурия [15] были определены крупные функциональные блоки и отдельные параметры из различных методик КПФК-99 «Психомат», которые их оценивают (то есть специфичны им). Такое выделение позволяет проводить и топическую диагностику, так как каждый из блоков локализован в определенной зоне коры голов-
ного мозга. Анализ данных параметров по их соотнесению к функциональным блокам позволяет говорить о состоянии когнитивных функций. Схема соотнесения параметров методик КПФК к блокам когнитивных функций представлена на рис. 1.
Определенные трудности вызывает оценка функции зрительно-пространственной памяти по представленной в КПФК-99 «Психомат» методике Мнемотест. С одной стороны, Мнемотест является единственным специфичным для функции памяти методом, с другой — процесс выполнения задания обеспечивается не только функцией зрительно-пространственной памяти, но и функцией зрительно-пространственного восприятия. Именно поэтому результативность выполнения методики не может однозначно отражать состояние зрительно-пространственной памяти. В связи с этим мы разработали и предлагаем к использованию индекс зрительно-пространственной памяти, где в числителе представлена успешность выполнения корректурной пробы, а в знаменателе — среднее число правильных ответов при Мнемотесте. Индекс нивелирует вклад зрительно-пространственного восприятия в результативность выполнения Мнемотеста, так как учитывает еще и успешность выполнения корректурной пробы, зависящей исключительно от состояния зрительнопространственного восприятия. Индекс необходимо учитывать лишь в случае отклонения от нормы показателя успешности выполнения Мнемотеста. О нарушении функции зрительно-пространственной памяти можно говорить в случае значений, выше нормативных. Рассчитанные нормы индекса зрительно-пространственной памяти приводятся в отдельной от других норме (см. табл. 2, 3), так как рассчитываются не автоматически КПФК-99 «Психомат»,
Рис. 1. Схема соотнесения параметров методик компьютерного психо-физиологического комплекса к блокам когнитивных функций
Психомоторная деятельность
1. Простая сенсомоторная реакция:
• Среднее моторное время
2. Сложная сенсомоторная реакция:
• Среднее моторное время
3. Статическая координация:
• Частота касаний
• Среднее время касаний
• Интегральное значение*
4. Динамическая координация:
• Время выполнения
• Частота касаний
• Среднее время касаний
• Интегральное значение*
5. Ритмотест:
• Средний интервал реакции «Ритм»
• Тренд этапа «Ритм»
• Средний интервал реакции «Теппинг»
• Тренд этапа «Теппинг»
Произвольное внимание
1. Простая сенсомоторная реакция:
• Среднее латентное время
2. Сложная сенсомоторная реакция:
• Среднее латентное время
3. Корректирующая проба
• Количество ошибок
• Средний темп ответов
4. Мнемотест:
• Среднее число правильных ответов на один СО (%)
• Среднее время воспроизведения СО
5. Бинатест:
• Общий уровень ошибок
Зрительно-пространственное восприятие
1. Корректурная проба:
• Успешность ответов
• Средний темп ответов
2. Мнемотест:
• Среднее число правильных ответов на один СО (%)
• Среднее время воспроизведения СО
Примечание. СО — световой образ.
ПЕДИАТРИЧЕСКАЯ ФАРМАКОЛОГИЯ /2012/ ТОМ 9/ № 2
Методика Параметры методики 8 лет (n = 25) 9 лет (n = 24) 10 лет (n = 22) 11 лет (n = 26)
Мнемотест Успешность ответов при корректурной пробе/Среднее число правильных ответов на один световой образ 1,05 1,Q7 1,З9 1,Q3
1,Q5/1,Q5 1,Q7/1,Q71 1,З9/1,9 1,04/1,022
Таблица 5. Нормы индекса зрительно-пространственной памяти, рассчитанные непосредственно исследователем
Методика Параметры методики 12 лет (n = 27) 13 лет (n = 24) 14 лет (n = 25) 15 лет (n = 25) 16 лет (n = 23) 17 лет (n = 25)
Мнемотест Успешность ответов при корректурной пробе/Среднее число правильных ответов на один световой образ 0,995 Q,979 1,QQ4 Q,99 0,9З 0,9З
0,99/0,9З 0,99/0,99 1,Q1/1 0,99З/1 0,9З/0,9З 0,9З/0,9З
а непосредственно исследователем. Значения данного индекса приведены в табл. 4 и 5.
Анализ возрастной динамики нормативов когнитивной деятельности показал, что с увеличением возраста результативность выполнения методик улучшается: среднее время выполнения тестов уменьшается, а количество правильных ответов в выполненных заданиях увеличивается. При этом достоверные различия получены между возрастными точками в нескольких интервалах друг от друга (например, между 9 и 12 годами), но не между рядом расположенными (например, между 9 и 10 годами). На основании этого можно предположить, что совершенствование когнитивной деятельности по мере взросления ребенка протекает плавно, без существенных скачков на протяжении 1-2 лет. Кроме того, характер возрастного распределения результатов когнитивной деятельности подтверждает правильность нашей гипотезы о привязке нормативов к возрастным
Рис. 2А. Динамика моторных реакций у детей разных возрастных групп (среднее время выполнения тестов)
р
О 40 -
30 -I-----,----,-----,----,-----,----,-----,-----,----,-----,
8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Возраст (лет)
Простая сенсомоторная реакция (среднее моторное время 298,7 м.с. - 100%)
Сложная сенсомоторная реакция (среднее моторное время 331,8 м.с. - 100%)
-А- Статическая координация
(среднее время касания 72,45 м.с. - 100%)
-И- Динамическая координация
(среднее время касания 188,3 м.с. - 100%)
-К- Динамическая координация
(время выполнения 36078 м.с. - 100%)
Усредненный тренд
интервалам в 1 год. В противном случае, если соотносить возрастные нормы к группам с интервалом в 3-4 года (младший школьный возраст, старший школьный возраст и т. д.), дети в краевых для групп возрастах с фактически нормальной когнитивной деятельностью могут попасть в категорию детей с нарушенной деятельностью.
С целью детализации возрастной динамики по конкретным когнитивным функциям был проведен дополнительный анализ методики оценки результатов по функциональным блокам. Для наглядности и сопоставимости динамических кривых параметров, представленных в различных единицах измерения, мы перевели результаты каждого из параметров в различных возрастных точках в проценты относительно максимального результата, принятого за 100% (рис. 2-4).
Графический анализ возрастной динамики когнитивных функций продемонстрировал относитель-
Рис. 2Б. Динамика моторных реакций у детей разных возрастных групп (количество касаний в тестах)
120 Психомоторная деятельность
0
8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Возраст (лет)
Динамическая координация (интегральное значение 30,2 - 100%) Статическая координация (частота касания 0,68 гц - 100%)
-Д- Статическая координация
(интегральное значение 5,8 - 100%) Динамическая координация (частота касания 2,1гц - 100%) Усредненный тренд
Рис. 3А. Динамика произвольного внимания у детей разных возрастных групп (среднее время выполнения тестов)
110 П
100 90 80 -70 -60 -50 -40 -30
Произвольное внимание
8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Возраст (лет)
Простая сенсомоторная реакция (среднее латентное время 288 м.с. - 100%)
-Э|е- Сложная сенсомоторная реакция
(среднее латентное время 347,65 м.с. - 100%)
-Д- Корректурная проба
(средний темп ответов 6374 м.с. - 100% )
-Щ- Мнемотест (среднее время
воспроизведения СО 7856 м.с. - 100%)
Усредненный тренд
Рис. 3Б. Динамика произвольного внимания у разных возрастных групп (число правильных ответов в тестах)
Произвольное внимание
Возраст (лет)
Мнемотест
Бинатест (уровень правильных ответов) Усредненный тренд
Рис. 4А. Динамика зрительно-пространственного восприятия у разных возрастных групп (среднее время выполнения тестов)
Зрительно-пространственное восприятие
Возраст (лет)
Мнемотест (среднее время воспроизведения СО 7856 м.с. - 100%)
Корректурная проба
(средний темп ответов 6374 м.с. - 100%) ИТОГ
Рис. 4Б. Динамика зрительно-пространственного восприятия у разных возрастных групп (число правильных ответов в тестах)
Зрительно-пространственное восприятие
Возраст (лет)
Корректурная проба (успешность ответов)
Мнемотест
Усредненный тренд
97
ную равномерность, плавность улучшения параметров всех когнитивных функций по мере взросления детей. Скачкообразные изменения фиксировались лишь по двум позициям.
В первом случае зафиксирован разительный скачок по выполнению проб на статическую координацию между возрастными группами 13-14 и 15-17 лет (см. рис. 2Б). Однако, на наш взгляд, это свидетельствует не о резком улучшении статической координации на границе указанных возрастных групп, а о недостаточно адекватном возрастным трендам выполнении проб детьми 13-14 лет. Это объясняется тем, что статические пробы являются
чрезвычайно чувствительными к фактору эмоционального напряжения, с чем часто сталкиваются неврологи на своих приемах, наблюдая так называемый тремор напряжения. Проявления волнения, эмоционального напряжения при выполнении моторных тестов наиболее выражено у подростков именно в возрасте 13-14 лет, что, вероятно, и предопределило недостаточную результативность выполнения ими статической пробы в настоящем исследовании.
Во втором случае отмечается значительное сокращение времени выполнения проб зрительно-пространственного восприятия в возрастном интервале с 8 до 12 лет
ПЕДИАТРИЧЕСКАЯ ФАРМАКОЛОГИЯ /2012/ ТОМ 9/ № 2
(см. рис. 4А), что может объясняться известным фактом интенсивного созревания третичных ассоциативных полей коры головного мозга, ответственных за сложные виды восприятия и регуляцию произвольной деятельности [14, 15]. Переход к плавному улучшению временных параметров зрительно-пространственного восприятия на границе 11-12 лет свидетельствует о преждевременности преподавания в массовых школах предметов, требующих развития данной когнитивной функции (геометрии, черчения), до указанного возрастного периода (12 лет).
Анализ зависимости результатов выполнения заданий в зависимости от пола показал отсутствие каких-либо достоверных различий в результативности между мальчиками и девочками. Этот факт можно рассматривать как один из научных доводов, обосновывающих нецелесообразность раздельного обучения мальчиков и девочек в массовых школах, так как в качестве одного из аргументов сторонники раздельного обучения приводят межполо-вые различия в когнитивной деятельности детей.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Полученные в исследовании нормативы когнитивной деятельности представляют большую научнопрактическую ценность, так как обладают максимально детализированной возрастной привязанностью с шагом в 1 год и предоставляют возможность оценивать когнитивную деятельность в объективном количественном выражении. Кроме того, наличие таких нормативов избавляет клиницистов и исследователей набирать для сравнения собственные группы когнитивно здоровых детей при применении КПФК-99 «Психомат» с целью диагностики состояния когнитивной сферы. С целью
уточнения состояния отдельных когнитивных функций на основе полученных нормативов рекомендован анализ параметров представленных методик способом их соотнесения к топическим блокам когнитивных функций. Результаты исследования могут использоваться для обоснования нейрофизиологических основ школьного обучения. Достойный уровень методического и техничного исполнения работы подтверждается данными возрастной динамики нормативов, которые демонстрируют равномерное повышение результативности выполнения заданий по мере взросления детей.
ВЫВОДЫ
1. Получены нормативы когнитивной деятельности здоровых школьников с шагом в 1 год, что позволяет оценивать когнитивную деятельность в объективном количественном выражении.
2. Показано равномерное повышение результативности выполнения заданий по мере взросления детей, что свидетельствует о плавном совершенствовании когнитивных функций ребенка на всем протяжении школьного возраста.
3. Согласно полученным данным, объединение детей в единые возрастные группы (такие как младший, средний и старший школьный возраст) для нормативной оценки когнитивной деятельности нецелесообразно.
4. Установлено отсутствие гендерных различий в когнитивной деятельности детей (по использованным в работе методикам), что опровергает один из аргументов за раздельное обучение девочек и мальчиков в массовых школах.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Намазова-Баранова Л. С., Каркашадзе Г. А., Маслова О. И. Актуальные проблемы диагностики и лечения легких когнитивных нарушений у детей. Педиатрическая фармакология. 2011; 5 (8): 6-12.
2. Маслова О. И., Горюнова А. В., Студеникин В. М. Современные методы изучения психофизиологических функций. Пособие для врачей. Москва. 2006.
3. Намазова-Баранова Л. С., Гогберашвили Т. Ю., Каркашадзе Г. А. и др. Нейропсихологические методы в педиатрии: возможности и перспективы применения. Педиатрическая фармакология. 2011; 6 (8): 83-87.
4. Намазова Л. С., Кузенкова Л. М., Томилова А. Ю. и др. Когнитивные функции и качество жизни у детей с аллергическим ринитом: Пособие для врачей. Москва. 2007. С. 55.
5. Торшхоева Р М., Ботвиньева В. В., Тагизаде Т. Г. и др. Часто болеющие дети мегаполисов: лечение и профилактика острых респираторных инфекций. Педиатрическая фармакология. 2006; 1: 13-17.
6. Намазова Л. С., Томилова А. Ю., Кузенкова Л. М. и др. Коррекция нарушений когнитивной сферы у детей с аллергическим ринитом. Вопросы современной педиатрии. 2007; 2 (6): 123-126.
7. Подклетнова Т. В. Особенности неврологических, когнитивных и психоэмоциональных нарушений у больных с ювенильным артритом. Автореф. дис.... канд. мед. наук. Москва. 2011. С. 27.
8. Викторов В. А., Матвеев Е. В. Приборы и комплексы для психофизиологических исследований. Исследования, разработка, применение. М.: ЗАО «ВНИИМП-ВИТА». 2002. С. 228.
9. Маслова О. И., Суденикин В. М., Балканская С. В. Применение препарата Пантогам сироп для улучшения когнитивных функций у детей. Москва: Пик-фарма. 2006. С. 24.
10. Баранов А. А., Кучма, В. R, Сухарева Л. М. и др. Нормативы физического развития, показателей психомоторных и когнитивных функций, умственной работоспособности, школьной адаптации и вегетативной лабильности, деятельности сердечнососудистой системы подростков 15-16 лет. Пособие для врачей. Москва. 2004.
11. Головкина И. Д., Дзюба С. В., Днепрова Л. И. и др. Физиологические показатели когнитивных (познавательных) функций детей школьного возраста (память, внимание, восприятие, аналитико-синтетические процессы, психомоторная деятельность) тестовыми компьютерными системами «Ритмотест», «Мнемотест», «Бинатест». Методические рекомендации. Москва. Правительство Москвы. Комитет здравоохранения. 1997.
12. Баранов А. А. Физиология роста и развития детей и подростков. М.: НЦЗД РАМН. 2000: 584.
13. Кулвер В., Никандоров В. В. Психология: учебник. Москва. 2009. С. 1008.
14. Симерницкая Э. Г. Мозг человека и психические процессы в онтогенезе. Москва: МГУ. 1985. С. 181.
15. Лурия А. R Основы нейропсихологии. Москва: Академия. 2008. С. 88-128.
