CC BY
159
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
УДК 612.8:153 ББК 28.991:88.32
Лапшина Любовь Михайловна
кандидат биологических наук, доцент г.Челябинск Lapshina Lyubov Mikhailovna Candidate of Biology,
Associate Professor Chelyabinsk
Некоторые особенности биоэлектрической активности мозга (альфа-ритм) детей младшего школьного возраста, имеющих диагноз F70 Some Peculiarities of Brain Biological-and-Electrical Activity (a-rhythm) of Children with Diagnosis F70
В статье представлены результаты проведенного электроэнцефалографи-ческого обследования младших школьников с умственным развитием, соответствующим возрастной норме, и с интеллектуальным недоразвитием на уровне умственной отсталости. Сравнительный анализ показал, что существуют отличия в таких характеристиках альфа-ритма ЭЭГ-волны, как амплитуда и регулярность
The article informs about the electrical encephalographical investigation of the sane and mentally retarded children (8-9 years old). There are some differenсеs in such characteristics of a-rhythm of electrical encephalographical-wave as frequency and regularity.
Ключевые слова: электроэнцефалография (ЭЭГ), ЭЭГ-волна, a-ритм, умственно отсталые дети.
Key words: electrical encephalographalogration (EEG), EEG-wave, a-rhythm, mentally retarded children.
Современное понимание термина «умственная отсталость» как стойкого
снижения познавательной деятельности человека на фоне органического поражения центральной нервной системы [3], позволяет рассматривать своеобразие биоэлектрической активности мозга в качестве основного показателя, определяющего снижение уровня интеллектуального развития и, тем самым, характеризующее данное состояние [3, 4, 6, 9]. Это положение актуализирует вопросы поиска высокоинформативных показателей своеобразия биоэлектрической активности (БЭА) мозга у детей с нарушением интеллекта.
Методы исследования. В исследовании приняли участие дети младшего школьного возраста с нормальным и нарушенным интеллектуальным развити-
ем в возрасте 8-9 лет. Функциональное состояние головного мозга детей было исследовано методом электроэнцефалографии (ЭЭГ) с расположением электродов по международной системе «10-20» (Jasper H, 1957 г.). ЭЭГ регистрировались от проекционных и ассоциативных областей коры головного мозга в ситуации спокойного бодрствования. Был использован электроэнцефалограф «Медикор» с компьютерной программой обработки результатов «Нейрон-Спектр» фирмы «НейроСофт».
Анализ a-ритма проводился по следующим показателям: частота, амплитуда, локализация, регулярность, модулированность и пространственное распределение.
Полученные данные были подвергнуты сравнительному анализу, обработаны методами математической статистики с использованием программного пакета Statistica версия 6,0, табличного редактора Microsoft Exsel, компьютерной программы «Биостат» для определения t-критерия Стъюдента и сопоставлены с результатами психофизиологических исследований, представленных в научной литературе.
Испытуемые были разбиты на две группы:
- ГО (группу обследования) составили дети 8-9 лет с диагнозом F70 (легкая умственная отсталость) в количестве 52 человек. Все они обучались в специальной (коррекционной) школе VIII вида № 119 г. Челябинска.
- ГК (группу контрольную) составили дети 8-9 лет - учащиеся общеобразовательной школы № 112 г.Челябинска в количестве 48 человек, имеющие по результатам психологического обследования уровень умственного развития в пределах возрастной нормы.
Результаты исследования и их обсуждение. 7 лет - это, по мнению ряда авторов [5, 8], важный возрастной этап формирования зрелости коры больших полушарий и подкорковых структур, поэтому отдельные особенности мозговой активности у детей 8-9 лет могут быть истолкованы как показатели отклоняющегося развития.
Основная тенденция возрастного оформления БЭА - это постепенное становление a-ритма как ведущего ритма в функционировании мозга [6], поэтому сравнительному анализу был подвергнут именно a-ритм в электроэнцефалограмме детей с нормальным интеллектуальным развитием и с умственной отсталостью.
В обсуждении вопроса о механизмах, определяющих характерный паттерн электроэнцефалограммы детей при интеллектуальном дефекте, можно выделить две точки зрения. В соответствии с первой из них [7], данный паттерн выражается в своеобразии активации и активности традиционного, классического компонента ЭЭГ. Он является, по образному выражению В.А.Толстовой, результатом снижения «тонуса коры» вследствие ограничения возможности приема, а, следовательно, и переработки интеллектуальной информации. Другая точка зрения [2, 4, 5, 6] указывает на обязательное появление в ЭЭГ умственно отсталых детей специфических, не характерных для ЭЭГ нормально развивающихся детей показателей и реакций; в частности в работах
B.В.Алферовой указывается на появление неспецифической реакции активации «arousal» [9].
Анализ результатов исследования показывает, что ЭЭГ младших школьников (8-10 лет) отличаются большой индивидуальной вариабельностью, высокоамплитудной активностью и нечеткой пространственной организацией. Эта закономерность, описанная ранее в работах ряда авторов (Л.С.Веденеева,
C.И.Сороко, Д.А.Фарбер и др.) в отношении детей с нормальным развитием [1,
8, 9], была отмечена и в рамках нашего исследования в отношении детей с нарушением интеллекта.
Однако, при всей общности указанной тенденции, необходимо обратить внимание на то, что данное исследование позволило выделить показатели, характеризующие ЭЭГ только детей с интеллектуальным недоразвитием на уровне статистически достоверных показателей (корреляты); а также охарактеризовать совокупность некоторых показателей не как коррелят, а как тенденцию к характеристике проявления умственной отсталости на ЭЭГ.
Внедрение в нейро- и психофизиологию компьютерных технологий значительно расширило аналитический потенциал компонентов ЭЭГ и позволило в рамках нашего исследования выделить возможные ЭЭГ-корреляты умственной отсталости у детей младшего школьного возраста в виде трех вариантов по отношению к высказанным выше точкам зрения, а также возможности их конкретизации на уровне только а-ритма:
I вариант - тенденция первого типа: у детей с умственной отсталостью наблюдается своеобразие основных показателей а-ритма в ЭЭГ;
II вариант - коррелят: у детей с умственной отсталостью наблюдаются специфические проявления а-активности на ЭЭГ;
III вариант - тенденция второго типа: у умственно отсталых детей наблюдается сочетание своеобразия отдельных основных показателей а-ритма со специфическими его проявлениями.
Были обследованы и проанализированы как основные количественные характеристики а-ритма: частота, амплитуда, так и качественные его составляющие: локализация, регулярность, модулированность и пространственное распределение. Основные результаты представлены в таблице.
Анализ частоты а-ритма детей указанного возраста был детально исследован в работах Р. И. Мачинской с соавт. [5]. Разбив детей младшего школьного возраста на две возрастные категории (несколько иные, чем у нас): 7-8 и 9-10 лет, они выявили, что показатели ведущей частоты основного ритма к 9-10 годам достоверно сдвигаются в сторону более высоких значений: 9-10 Гц вместо 8-9 Гц в возрасте 7-8 лет. Наше исследование (проводимое, преимущественно, на детях девятого года жизни) не выявило достоверных отличий в показателях частоты а-ритма детей с нормальным умственным развитием и с нарушением интеллекта, однако, следует отметить, что абсолютные показатели 45 детей (86,54%) ГО «не перешагнули» рубеж в 9 Гц, в то время как в ГК такой ребенок был только один.
Таблица
Основные показатели а-ритма электроэнцефалограммы детей младшего школьного возраста с нормальным развитием и с умственной отсталостью
Характеристики а-ритма Количество детей Вариант проявления на ЭЭГ
КГ (п = 48) ЭГ (п = 52)
1. Частота, Гц 9,11 8,76 I вариант, тенденция первого типа
2. Амплитуда, (основной коридор значений), мкВ 50-98 23-112* II вариант, коррелят
3. Преимущественная локализация затылочные области затылочные области с распространением на фронтальные области III вариант, тенденция второго типа
4. Регулярность а-ритма преимущественно регулярный 66,67% преимущественно дезорганизованный 38,46%* II вариант, коррелят
5. Модулирован-ность в основном модулирован в основном модулирован -
6. Пространственная организация нечеткая нечеткая -
* - р<0,05
Анализ результатов исследования амплитуды а-ритма показал значительный разброс индивидуальных значений. Это может быть связано с продолжающимся процессом созревания кортикальных структур в данном возрасте и изначально большей вариабельностью цифровых выражений исследуемого показателя. Достаточно большой разброс абсолютных значений наблюдается в обеих группах: и в ГК и в ГО. Однако следует отметить, что в ГК детей все показатели уложились в «коридор» значений возрастной и функциональной нормы, в то время, как в ГО 13 детей (25,00%) по данным показателям попали в «пограничную с нормой зону», превысив шкалу значений в 100 мкВ [2].
а-ритм, будучи ведущим ритмом состояния спокойного бодрствования, преимущественно регистрируется в затылочных зонах коры, однако, в период его оформления как ведущего ритма БЭА, его распространение на другие зоны возможно [2, 5, 8]. Соглашаясь с исследователями, мы, тем не менее, отмечаем
значительное количество детей с такими характеристиками локализации а-ритма в ГО - 34, 62%, против 14,58% в ГК.
Исследование регулярности а-ритма показывает, что младший школьный возраст не является возрастом окончательного ее оформления. По данным ряда авторов [2, 5, 8, 9], в данном возрасте тенденция замены дезорганизованного ритма на регулярный усиливается. В обеих группах мы отмечаем наличие доли детей в совокупных выборках как с дезорганизованным, так и с регулярным а-ритмом. Однако количественный состав - преимущество детей с регулярным а-ритмом в ГК в 1,7 раза по сравнению с ГО - в рамках нашего исследования переводит данный показатель в разряд статистически достоверных, т. е. коррелятов а-ритма при нарушении интеллекта на уровне умственной отсталости.
Анализ результатов исследования модулированности и пространственной организации а-ритма не выявил статистически достоверных отличий в показателях ГО и ГК.
Таким образом, результаты анализа электроэнцефалографических данных детей младшего школьного возраста с нарушением интеллекта свидетельствуют о наличии высокоинформативных показателей интеллектуального недоразвития в виде следующих характеристик а-ритма БЭА мозга: выход амплитуды в «пограничную с нормой» зону, а также преимущественная его дезорганизованность. Следует отметить как тенденцию к показателю снижения интеллектуальной деятельности такие данные как несколько сниженная частота а-ритма и его распространенность на передние области коры. Результаты нашего исследования согласуются с работами специалистов Института возрастной физиологии [5], которые определяют совокупность указанных параметров а-ритма термином «функциональная незрелость коры».
Библиографический список
1. Веденеева, Л.С. Особенности статистической структуры взаимодействия основных компонентов ЭЭГ у детей школьного возраста [Текст] / Л.С. Веденеева, С.И. Сороко, А.Н. Шеповальников // Физиология человека. - 1998. - Т. 24. - № 1. - С.5-15.
2. Зенков, Л.Р. Функциональная диагностика нервных болезней [Текст] / Л.Р. Зенков, М.А. Ронкин. - М.: Медицина, 1991. - С.444-523.
3. Исаев, Д.Н. Умственная отсталость у детей и подростков [Текст] / Д.Н. Исаев. -СПб.: Речь, 2003. - 391 с.
4. Костина, Т.Ф. Комплексная оценка состояния ЦНС подростков с нарушениями умственного развития [Текст] / Т.Ф. Костина // Дети с проблемами в развитии (комплексная диагностика и коррекция) / под ред. Л.П. Григорьевой. - М.: ИКЦ «Академкнига», 2002. -
С.350-368.
5. Лукашевич, И.П. Диагностика функционального состояния мозга детей младшего школьного возраста с трудностями обучения [Текст] / И.П. Лукашевич, Р.И. Мачинская, М.Н. Фишман // Физиология человека. - 1994. - Т. 20. - № 5. - С.34.
6. Смирнов, В.М. Нейрофизиология и высшая нервная деятельность детей и подростков [Текст] / В.М. Смирнов. - М.: ИЦ «Академия», 2000. - 400 с.
7. Толстова, В.А. Использование электроэнцефалографии для оценки функционального состояния мозга детей и подростков при сенсорных нарушениях и их коррекция [Текст] / В.А. Толстова // Дети с проблемами в развитии (комплексная диагностика и коррекция) / под ред. Л.П. Григорьевой. - М.: ИКЦ «Академкнига», 2002. - С.158-207.
8. Фарбер, Д.А. Особенности функционирования мозга детей дошкольного и младшего школьного возраста [Текст] / Д.А. Фарбер // Биологический возраста и возрастная периодизация. - М.: аН СССР, НИИ общей педагогики. - 1978. - С.7.
9. Фарбер, Д.А.Электроэнцефалограмма детей и подростков / Д.А. Фарбер, В.В. Алферова. - М.: Педагогика, 1972. - С. 78.
ВШ^гарИу
1. Isaev, D.N. Mental Backwardness of Children and Adolescents [Text] / D.N. Isaev. -StPb: Retch, 2003. - 391 p.
2. Kostina, T.F. Integrated Valuation of CNS Condition of Mentaly Retarded Teens [Text] / T.F. Kostina // Children with Problematical Development (the Integrated Diagnosis and Correction) / Edit. of L.P. Gregorieva. - M.: IKC “Academkniga”, 2002. - P.350-368.
3. Lukashevich, I.P. Diagnostic of Functional State Brain of Young Schoolchildren with Study Difficulties [Text] / I.P. Lukashevich, R.I. Machinskaya, M.N. Fishman // Human Physiology. - 1994. - Т. 20. - N 5. - P.34.
4. Pharber, D.A. Special Features of Function Brain of Children Under School and Young School Age [Text] / D.A. Pharber // Biological Age and Age Periodization. - M.: AS USSR; SII General Pedagogics. - 1978. - P.7.
5. Pharber, D.A. Electrical Encephalography of Children and Adolescents / D.A. Pharber, V.V. Alpherova. - M.: Pedagogics, 1972. - P.78.
6. Smirnov, V.M. Neurophysiology and Higher Nervous Activity of Children and Adolescents / V.M. Smirnov. - M.: IkC “Academia”, 2000. - 400 p.
7. Tolstova, V.A. Employment of Electrical Encephalography for Valuing Functional State Brain of Children and Adolescents with Sense Disturbances and Their Correction [Text] / V.A. Tol-stova // Children with Problematical Development (the Integrated Diagnosis and Correction) / Red. L.P. Gregorieva. - M.: IKC “Academkniga”, 2002. - P.158-207.
8. Vedeneeva, L.S. Special Features of Statistic Structure of Interaction Basic Components of Young Schoolchildren’s EEG by [Text] / L.S. Vedeneeva, S.I. Soroko, A.N. Shepovalnikov // Human Physiology. - 1998. - Т. 24. - N 1. - P.5-15.
9. Zenkov, L.R. Functional Diagnostic of Nervous Diseases [Text] / L.R. Zenkov, M.A. Ronkin. - M.: Medicine, 1991. - P.444-523.
