Научная статья на тему 'Нейрофизиологические механизмы торможения произвольных движений у лиц юношеского и зрелого возраста с различным уровнем внимания, импульсивности и гиперактивности'

Нейрофизиологические механизмы торможения произвольных движений у лиц юношеского и зрелого возраста с различным уровнем внимания, импульсивности и гиперактивности Текст научной статьи по специальности «Медицинские технологии»

CC BY
168
24
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СИНДРОМ ДЕФИЦИТА ВНИМАНИЯ С ГИПЕРАКТИВНОСТЬЮ / ТРАНСКРАНИАЛЬНАЯ МАГНИТНАЯ СТИМУЛЯЦИЯ / ВЫЗВАННЫЕ МОТОРНЫЕ ОТВЕТЫ / ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАММА / РАЗРЕШАЮЩИЕ И ЗАПРЕЩАЮЩИЕ СИГНАЛЫ К ДВИЖЕНИЮ / ATTENTION DEFICIT HYPERACTIVITY DISORDER / TRANSCRANIAL MAGNETIC STIMULATION / MOTOR RESPONSES / ELECTROENCEPHALOGRAM / RESOLVING AND INHIBITION SIGNALS TO MOVEMENT

Аннотация научной статьи по медицинским технологиям, автор научной работы — Самарский Д. М., Бугаец Я. Е., Трембач А. Б.

В работе исследована динамика возбудимости моторной коры у лиц юношеского и зрелого возраста здоровых испытуемых и лиц с нарушением внимания, импульсивностью с гиперактивностью при реализации и отказе от движения в ответ на запрещающий сигнал с использованием методик транскраниальной магнитной стимуляции и электроэнцефалографии. Был проведен сравнительный анализ усредненных топографических карт в покое с закрытыми глазами и при психоэмоциональном напряжении испытуемого, ожидающего разрешающий или запрещающий сигнал реализации произвольного движения. Обнаружено, что максимальные значения вызванных моторных ответов у лиц с нарушением импульсивности с гиперактивностью были больше, чем у здоровых. При реализации движения на значимый стимул амплитуда вызванного потенциала повышалась, латентный период снижался у всех испытуемых по сравнению с состоянием покоя. При отказе от движения в ответ на запрещающий сигнал снижалась амплитуда у здоровых испытуемых и не изменялась у лиц с нарушением импульсивности с гиперактивностью. Динамика мощности спектра электроэнцефалограммы в гамма-диапазоне первичной моторной коры имела выраженную взаимосвязь с ее возбудимостью при отказе от движения у лиц с различным уровнем гиперактивности. Области с повышенной возбудимостью и максимальной мощностью спектра электроэнцефалограммы при выполнении произвольного движения у испытуемых обеих групп совпадали относительно моторного отведения левой гемисферы. У здоровых испытуемых при запрете движения существенно снижалась мощность спектра и возбудимость в корковых областях. У лиц с нарушением внимания с гиперактивностью мощность спектра электроэнцефалограммы и возбудимость сохранялись на высоком уровне, что демонстрирует дезорганизованную электрическую активность моторной коры и нарушение функциональных связей с тормозными центрами.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по медицинским технологиям , автор научной работы — Самарский Д. М., Бугаец Я. Е., Трембач А. Б.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

NEUROPHYSIOLOGICAL MECHANISMS OF RETARDATION OF ARBITRARY MOVEMENTS OF PERSONS OF YOUNG AND MATURE AGE WITH VARIOUS LEVELS OF ATTENTION, IMPULSIVITY AND HYPERAPTIVITY

The dynamics of excitability of the motor cortex of juvenile and mature adults who were both healthy research subjects and persons with attention deficit and impulsivity with hyperactivity disorder in the course of realization and refusal of movement in response to the inhibitory signal using the methods of transcranial magnetic stimulation and electroencephalography has been studied. The comparative analysis of averaged topographic maps at rest with closed eyes and with psychoemotional strain of the research subject who was waiting for a resolving or an inhibition signal for the execution of an arbitrary movement has been conducted. It was found that the maximal values of the induced motor responses among persons with impulsivity disorder with hyperactivity were greater than among the healthy ones. When the motion was executed in response to a significant stimulus, the amplitude of the induced potential increased, the latent period decreased among all research subjects in comparison with the resting state. In case of refusal of movement in response to the inhibition signal, the amplitude of healthy research subjects decreased and did not change among persons with impulsivity disorder with hyperactivity. The dynamics of the power of the spectrum of the electroencephalogram in the gamma range of the primary motor cortex had the expressed relationship with its excitability in the event of a failure of movement among persons with different levels of hyperactivity. The areas with the increased excitability and maximum power of the spectrum of the electroencephalogram at the execution of the arbitrary movement among the research subjects of both groups coincided with respect to the motor retraction of the left hemisphere. The power of the spectrum and excitability in the cortical areas were significantly reduced among the healthy research subjects with the inhibit of movement. Among the persons with attention disorder with hyperactivity, the power of the spectrum of the electroencephalogram and excitability remained at a high level, which demonstrates the disorganized electrical activity of the motor cortex and the disruption of functional bonds with the inhibition centers.

Текст научной работы на тему «Нейрофизиологические механизмы торможения произвольных движений у лиц юношеского и зрелого возраста с различным уровнем внимания, импульсивности и гиперактивности»

УДК 796.01:612

нейрофизиологические механизмы торможения произвольных движений у лиц юношеского и зрелого возраста с различным уровнем внимания, импульсивности и гиперактивности

Д.М. Самарский, младший научный сотрудник научно-исследовательского института проблем физической культуры и спорта,

Я.Е. Бугаец, кандидат биологических наук, доцент кафедры физиологии,

А.Б. Трембач, доктор биологических наук, профессор кафедры адаптивной физической культуры, Кубанский государственный университет физической культуры, спорта и туризма, г. Краснодар. Контактная информация для переписки: 350015, Россия, г. Краснодар, ул. Буденного, 161, e-mail: [email protected], [email protected], [email protected].

В работе исследована динамика возбудимости моторной коры у лиц юношеского и зрелого возраста здоровых испытуемых и лиц с нарушением внимания, импульсивностью с гиперактивностью при реализации и отказе от движения в ответ на запрещающий сигнал с использованием методик транскраниальной магнитной стимуляции и электроэнцефалографии. Был проведен сравнительный анализ усредненных топографических карт в покое с закрытыми глазами и при психоэмоциональном напряжении испытуемого, ожидающего разрешающий или запрещающий сигнал реализации произвольного движения.

Обнаружено, что максимальные значения вызванных моторных ответов у лиц с нарушением импульсивности с гиперактивностью были больше, чем у здоровых. При реализации движения на значимый стимул амплитуда вызванного потенциала повышалась, латентный период снижался у всех испытуемых по сравнению с состоянием покоя. При отказе от движения в ответ на запрещающий сигнал снижалась амплитуда у здоровых испытуемых и не изменялась у лиц с нарушением импульсивности с гиперактивностью.

Динамика мощности спектра электроэнцефалограммы в гамма-диапазоне первичной моторной коры имела выраженную взаимосвязь с ее возбудимостью при отказе от движения у лиц с различным уровнем гиперактивности. Области с повышенной возбудимостью и максимальной мощно-

стью спектра электроэнцефалограммы при выполнении произвольного движения у испытуемых обеих групп совпадали относительно моторного отведения левой гемисферы. У здоровых испытуемых при запрете движения существенно снижалась мощность спектра и возбудимость в корковых областях. У лиц с нарушением внимания с гиперактивностью мощность спектра электроэнцефалограммы и возбудимость сохранялись на высоком уровне, что демонстрирует дезорганизованную электрическую активность моторной коры и нарушение функциональных связей с тормозными центрами.

Ключевые слова: синдром дефицита внимания с гиперактивностью, транскраниальная магнитная стимуляция, вызванные моторные ответы, электроэнцефалограмма, разрешающие и запрещающие сигналы к движению.

Для цитирования: Самарский Д.М., Бугаец Я.Е., Трембач А.Б. Нейрофизиологические механизмы торможения произвольных движений у лиц юношеского и зрелого возраста с различным уровнем внимания, импульсивности и гиперактивности // Физическая культура, спорт - наука и практика. - 2018. - № 3. - С. 82-87.

For citation: Samarsky D., Bugaets Y., Trembach А. Neurophysiological mechanisms of retardation of arbitrary movements of persons of young and mature age with various levels of attention, impulsivity and hyperaptivity. Fizicheskaja kul'tura, sport - nauka i praktika [Physical Education, Sport - Science and Practice.], 2018, no 2, pp. 82-87 (in Russian).

Введение. В предыдущих наших исследованиях показано, что у лиц юношеского и зрелого возраста с синдромом дефицита внимания с гиперактивностью (СДВГ) доминирующим клиническим признаком является гиперактивность [2, с. 68], что экспериментально подтверждалось различиями в проявлении корковой электрической активности при произвольном движении по сравнению со здоровыми испытуемыми [1, с. 43]. Изменения низкочастотных ритмов ЭЭГ демонстрировали нарушение сенсомоторной взаимосвязи при подготовке двигательного акта, диффузные изменения активности моторных областей при его реализации, нарушение координационных механизмов и точности движений, что послужило косвенным доказательством нарушения оптимальных отношений процессов возбуждения и торможения, сопровождающихся гиперактивностью, проявляющейся в определенных условиях. В настоящее время уделяется внимание анализу динамики возбудимости моторной коры при реализации (GO) и отказе от движения в ответ на запрещающий сигнал (NOGO) с использованием методики магнитной стимуляции у здоровых и детей с синдромом дефицита внимания с гиперактивностью (СДВГ). Сравнительный анализ возбудимости первичной моторной коры показал, что при запрещении движения амплитуда моторных ответов у здоровых детей существенно снижалась, а у детей с СДВГ оставалась высокой, что свидетельствует о снижении коркового торможения [3, с. 2215]. Результаты исследований динамики торможения у лиц зрелого возраста противоречивы. Одни авторы подтверждают снижение тормозных процессов [5, с. 1701; 6, с. 303], другие их не обнаруживают [4, с. 137]. Целью данной работы явилось выявление динамики возбудимости моторной коры и корковой электрической активности при торможении произвольных движений у лиц юношеского и зрелого возраста с различным уровнем внимания, импульсивности и гиперактивности.

Методика. В исследовании приняли участие 21 здоровый испытуемый (1-я группа) и 19 лиц с СДВГ (2-я группа) юношеского и зрелого возраста. Для выявления роли торможения в организации произвольных движений у лиц с различным уровнем импульсивности и гиперактивности были исследованы возбудимость первичной моторной коры и картирование мощности спектра ЭЭГ в состоянии покоя и при реализации движения в парадигме GO/NOGO.

У испытуемых двух групп в состоянии покоя с закрытыми глазами, при GO и NOGO ответах посредством парных зрительных стимулов, определялась возбудимость первичной моторной коры магнитным стимулятором «НейроМС» через 150 мс после разрешающего или запрещающего сигнала. Продолжительность магнитного стимула составляла 350 мкс. Вызванные мышечные ответы (ВМО) M. Adductor poteicis brevis регистрировались посредством электромиографа «Ней-ромиан». Регистрация электроэнцефалограммы (ЭЭГ) проводилась через 20—30 минут после исследования

транскраниальной магнитной стимуляции с учетом локализации моторной зоны (С3), в условиях активного покоя с закрытыми глазами и при GO/NOGO ответах с открытыми глазами. Для индикации движения на одном канале регистрировалась электромиограмма M. Adductor Policis brevis в частотном диапазоне 4-150 Гц.

Для выявления взаимосвязи возбудимости первичной моторной коры и пространственно-временных параметров ЭЭГ в GO/NOGO ответах проводился сравнительный анализ усредненных топографических карт в покое с закрытыми глазами и при психоэмоциональном напряжении испытуемого, ожидающего разрешающий или запрещающий сигнал реализации произвольного движения. Достоверность различий определялась непараметрическим методом Манна-Уитни и посредством дисперсионного анализа (Statistica 6).

Результаты исследования и их осуждение. Область проекции отведения С3, в которой определялись максимальные значения вызванных моторных ответов M. Adductor Policis brevis при магнитной стимуляции лиц с синдромом дефицита внимания с гиперактивностью была существенно больше, чем у здоровых испытуемых. Однако средние значения латентного периода (22,4±3,3 и 21,5±4,1 мс, Р>0,05) и амплитуды (2,18±0,23 и 2,23±0,15 мВ, Р>0,05) вызванных моторных ответов в состоянии покоя существенно не различались между 1 и 2 группами соответственно (рисунок 1).

Ответ GO на значимый стимул сопровождался повышением в 2 раза амплитуды ВМО у испытуемых 1 и 2 группы по сравнению с состоянием покоя (4,6±0,8: 4,2±0,7 мВ и 2,18±0,23 и 2,23±0,15 мВ, Р<0,05) и снижением латентного периода (18,3±3,2; 19,2±4,1 мс и 22,4±3,3 и 21,5±4,1 мс, Р<0,05). Достоверных различий исследуемых показателей между группами не выявлено. При NOGO ответе на незначимый стимул амплитуда ВМО у здоровых испытуемых снижалась в 2 раза по сравнению с состоянием покоя (1,05±0,1 и 2,18±0,23 мВ, Р<0,05). У лиц с СДВГ латентный период и амплитуда вызванных моторных ответов не изменялись. Стабильные характеристики ВМО в состоянии покоя при их повторном определении после GO и NOGO ответов являются объективным критерием изменений в исследуемых экспериментальных ситуациях.

Для получения достоверных результатов усредненные топографические карты пространственного распределения мощности спектра ЭЭГ сравнивали между собой в исследуемых частотных диапазонах. Кроме мощности топографических карт анализировались функциональные когерентные связи с левым моторным отведением, отражающим реализацию движения.

У здоровых испытуемых при выполнении движения по сравнению с состоянием покоя мощность спектра ЭЭГ в диапазоне 4-7 Гц практически не менялась (рисунок 2). Однако положительные когерентные связи обнаруживались между левым моторным отведением и центральными передними, правыми префронтальной, височной, премоторной зонами. В диапазоне 8-10 Гц в большинстве отведений наблюдалось снижение мощ-

Рисунок 1. Динамика вызванных моторных ответов M. Adductor Policis brevis в покое, во время реализации Go и NoGo ответов у здоровых волонтеров (А) и лиц с СДВГ (В)

4-7 Гп 8-1« Гп 11-13 Гп 14-24 Гп 25-35 Гп 36-47 Гп

/о О в/ it J>\ 1 а а & \ а й о о i> J о а о / Vо о о / Sz i /о О « о о\ / q\o о о о \ Ъ. О = ° \ 0 и О а О \оС « о о/ \о 0 о/ ; А О а / it a q/fa е \ 1 » 'AV^Si ° / \ а о в /а 0 4 о / с О (J ^ \ в fc^» • I 1 ♦ i 1 \9 * * j \l О <? / /г i /о О 4J t /фи О V п \ [*??■• | 1 t й й t 4 j V» о в • •/ ^ / ■ /••А - / • Шт *. а \ • * • • \ • ш * \w • о 1

Рисунок 2. Усредненные топографические карты мощности спектра ЭЭГ и когерентность с левым моторным отведением (С3) у здоровых испытуемых при вычитании из GO ответа топографических карт в состоянии покоя с закрытыми глазами

4-7 Гп 8-1« Гп 11-13 Гп 14-24 Гп 25-35 Гп 36-47 Гп

Рисунок 3. Усредненные топографические карты мощности спектра ЭЭГ и когерентность с левым моторным отведением (С3) у здоровых испытуемых при вычитании из NOGO ответа топографических карт в состоянии покоя с закрытыми глазами

ности спектра ЭЭГ и когерентности, преимущественно, с левыми передними отделами. В диапазоне 11-13 Гц возрастала связь с правыми фронтальной, премо-торной и затылочной областями, в диапазоне 14-24 Гц - с левой фронтальной, правыми моторной, нижнетеменной и центральными зонами на фоне значительного усиления мощности спектра ЭЭГ в левых и центральных соматосенсорных, теменных и затылочной областях. В диапазоне 25-35 Гц фокус мощности спектра смещался в зоны правой гемисферы, максимально проявляясь во фронтальном отведении, при этом когерентные связи не обнаруживались. В диапазоне 36-47

Гц на фоне значительного усиления мощности спектра в большинстве отведений усиливалась когерентность с центральной префронтальной и снижалась с левой затылочной, правыми височной и нижнетеменной областями.

При ЫОСО ответе на запрещающий сигнал у здоровых испытуемых, по сравнению с состоянием покоя, в диапазоне 4-7 Гц наблюдалось усиление мощности спектра в левой височной зоне и положительные когерентные связи левой моторной зоны с большинством центральных, правыми фронтальной и премоторной областями, снижение - с левой нижнетеменной (рису-

нок 3). В диапазоне 8-10 Гц в левой префронтальной области возникало снижение мощности спектра, отрицательная когерентность обнаруживалась с центральной фронтальной, правой нижнетеменной областями, положительная - с правой префронтальной. Однако в 1113 Гц наблюдались положительные когерентные связи, преимущественно с отведениями задних областей, на фоне их снижения с правыми нижнетеменной и задне-височной зонами. Диапазоны 14-35 Гц характеризовались значительным усилением мощности спектра ЭЭГ в левых отведениях FT7, TP7 и T5. В 14-24 Гц положительная когерентность возникала только с областью вертекса. В диапазонах 25-47 Гц отведение С3 находилось в центре отрицательных когерентных связей с правой фронтальной и премоторной, нижнетеменной зонами левой гемисферы.

У лиц с нарушением внимания, импульсивностью и гиперактивностью при реализации движения, по сравнению с состоянием покоя, обнаруживались изменения мощности спектра ЭЭГ и когерентных связей между моторной зоной левой гемисферы и отведениями коры больших полушарий, которые существенно отличались от аналогичных карт здоровых испытуемых в этих экспериментальных условиях (рисунок 4). В диапазоне 4-7 Гц возникало усиление мощности спектра в левых фронтальной, моторной, соматосенсорной, передне-, задневисочных и центральных отведениях. Положительная когерентность возникала с левой фронтальной и центральной префронтальной зонами. В диапазоне 8-10 Гц в большинстве отведений мощность спектра ЭЭГ снижалась, однако обнаруживались положительные когерентные связи с левой задневисочной, центральной соматосенсорной и правыми височными областями. В 11-13 Гц уменьшение мощности сохраня-

лось в зонах левого полушария, а когерентность усиливалась с правыми префронтальной, премоторной, моторной зонами и областью вертекса. Остальные диапазоны характеризовались очень высокими показателями мощности спектра ЭЭГ во всех отведениях. При этом в 14-24 Гц положительная когерентность отмечалась с левым задневисочным отведением, на фоне снижения связей с левыми префронтальной, фронтальной и премоторной областями. Снижение когерентности с левыми передними отведениями сохранялось и в диапазонах 25-47 Гц, при этом усиливались связи с задними зонами правой гемисферы в 25-35 Гц и затылочными областями в 36-47 Гц.

При NOGO ответе на запрещающий сигнал у лиц с нарушением внимания, импульсивностью и гиперактивностью, по сравнению с состоянием покоя, в диапазоне 4-7 Гц усиление мощности спектра ЭЭГ выявлялось в передних областях коры больших полушарий, уменьшение когерентных связей - между левой моторной зоной и областями вертекс, и левой соматосенсорной (рисунок 5). Диапазон 8-10 Гц характеризовался снижением мощности спектра в правых передних областях и усилением когерентности с левыми фронтальными височными зонами, и снижением с передним височным отведением. В диапазоне 11-13 Гц фокус пониженной мощности спектра ЭЭГ смещался, преимущественно, в левую гемисферу, отрицательные когерентные связи возникали с отведениями передних областей. Напротив, в остальных диапазонах наблюдалось усиление мощности спектра в большинстве областей коры больших полушарий на фоне снижения когерентности в диапазоне 14-24 Гц между левой моторной зоной и правой и левой фронтальными, левыми премоторной и префронтальной областями. В диапазоне

4-7 Г..

8-10 Г..

11-13 Г.

14-24 Г.

25-35 Г.

36-47 Г.

Рисунок 4. Усредненные топографические карты мощности спектра ЭЭГ и когерентность с левым моторным отведением (С3) у испытуемых с СДВГ при вычитании из GO ответа топографических карт в состоянии покоя с закрытыми глазами

4-7 Гп 8-10 Гп 11-13 Гп 14-24 Гп 25-35 Гп 36-47 Гп

/£ * ф * о\ {т • * о % \ 1 О О * | 1 ü о Ъ ü й j \ й □ у □ / \ § а о / /о о Q\ /н О о о\ f О О J0- \ • ■£> о О I \ о о а oft / \ О Ef D Q D / \ О О1 & У * уО о е Л Q О Л о\ 4 qro о в 1 о О1,4« о G / V о ^ \о та о / V \ °У ■ /((К (ж! Г) Ifta $ # 3 / \ • о Ф о о / /о О Q^v f\ - * * / А* • • 4 \ \ О :, вЧ-» 1 . • • • / /о * • о\ л \ о * в • о 1 \ а * • * о j

Рисунок 5. Усредненные топографические карты мощности спектра ЭЭГ и когерентность с левым моторным отведением (С3) у испытуемых с СДВГ при вычитании из NOGO ответа топографических карт в состоянии покоя с закрытыми глазами

25-35 Гц возникали положительные когерентные связи с моторной, соматосенсорной и височной зонами правой гемисферы, в диапазоне 36-47 Гц отрицательные связи отмечались с отведениями правым фронтальным и задними центральными.

Регистрация электрической активности, которая осуществлялась через определенный период в описанной экспериментальной ситуации, позволила сравнить динамику мощности ЭЭГ с возбудимостью, описанной выше. Анализ усредненных топографических карт мощности спектра ЭЭГ выявил достоверные изменения электрической активности в большинстве областей коры больших полушарий в высокочастотном гамма-диапазоне 36-47 Гц. Области с повышенной возбудимостью и максимальной мощностью спектра электроэнцефалограммы при СО ответах у испытуемых обеих групп совпадали относительно отведения С3. У здоровых испытуемых мощность спектра ЭЭГ и уровень возбудимости в первичной моторной коре находился в прямой зависимости, максимально проявляясь в моторной и премоторной областях левого полушария. При ЫОСО ответах существенно снижалась мощность спектра и возбудимость в тех корковых областях, которые соответствовали уровню покоя. У лиц с синдромом дефицита внимания с гиперактивностью мощность спектра ЭЭГ не имела четкой локализации, снижалась незначительно, и амплитуда моторного ответа оставалась высокой как при СО ситуации.

Заключение. Анализ полученных данных позволяет заключить, что динамика мощности спектра электроэнцефалограммы в гамма-диапазоне первичной моторной коры имеет выраженную взаимосвязь с ее возбудимостью при ЫОСО ответах у лиц с различным уровнем гиперактивности. У здоровых лиц снижение мощности спектра электроэнцефалограммы в диапазоне 36-47 Гц и возбудимости первичной моторной коры, по-видимому, обусловлено снижением эффе-рентации от клеток Беца по пирамидному пути, образующему синаптические контакты непосредственно на альфа-мотонейронах спинного мозга. У лиц юношеского и зрелого возраста с выраженной гиперактивностью и импульсивностью снижены процессы торможения в коре больших полушарий, преимущественно в передней прецентральной извилине. Вероятно, повышенная возбудимость нервных клеток коры больших полуша-

рий затрагивает также области, находящиеся вблизи от моторных центров. Нарушенная организация электрической активности моторной коры и дезорганизованные функциональные связи с тормозными центрами могут являться одной из причин сохранения повышенного уровня возбудимости при NOGO ответах.

Таким образом, возбудимость и импульсивность в этой категории проявляется при длительной работе, требующей внимания. Поэтому в обычной естественной обстановке эти клинические проявления не выявляются, а манифестируют в сложных бытовых ситуациях и профессиональной деятельности, которая характеризуется монотонным режимом с повышенным вниманием.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Самарский Д.М. Динамика ЭЭГ при планировании и реализации произвольных движений у юношей и мужчин зрелого возраста с различным уровнем невнимательности, импульсивности и гиперактивности / Д.М. Самарский // Физическая культура, спорт - наука и практика. - 2014. - № 3. - С. 42-47.

2. Самарский Д.М. Комплексный анализ невнимательности, импульсивности и гиперактивности у лиц с СДВГ юношеского и зрелого возраста / Д.М. Самарский, Я.Е. Бугаец, И.В. Сосновская, А.Б. Трембач // Журнал Фундаментальные исследования. - № 9. - Часть 1. - 2012. - С. 65-68.

3. Bruckmann S. Cortical inhibition in attention def icit hyperactivity disorder: new insights from the electroencephalographic response to transcranial mag netic stimulation / S. Bruckmann, D. Hauk, V. Roessner , F. Resch, C.M. Freitag, T. Kammer, U. Ziemann, A. Rothenberger, M. Weisbrod, S. Bender // Brain. - 2012. -N 135(Pt 7). - Р. 2215-2230.

4. Hoeppner J. Intracortical motor inhibition and facilitation in adults with attention deficit/hyperactivity disorder / Jacqueline Hoeppner, Martin Neumeyer, Roland Wandschneider, Sabine C. Herpertz, Wolfgang Gierow, Frank Haessler, Johannes Buchmann // J. Neural Transm. - 2008. - № 115. - Р.1701-1707.

5. Richter M. Cortical excitability in adult patients with attention-deficit/hyperactivity disorder (ADHD) / Melany M. Richter, Ann-Christine Ehlis, Christian P. Jacob, Andreas J. Fallgatter // Neuroscience. - 2007. - Р. 137-141.

6. Schneider M. Impaired cortical inhibition in adult ADHD patients: a study with transcranial magnetic stimulation / M. Schneider, W. Retz, C. Freitag, J. Irsch, P. Graf, P. Retz-Junginger, M. Roеsler // J Neural Transm . - 2007. - Р. 303-309.

neurophysiological mechanisms of retardation of arbitrary movements of persons of young and mature age with various levels of attention, impulsivity and hyperaptivity

D. Samarsky, Junior Researcher of the Research Institute of Physical Education and Sports Problems, Y. Bugaets, Candidate of Biological Sciences, Associate Professor of the Physiology Department, А. Trembach, Doctor of Biological Sciences, Professor, Professor of the Adaptive Physical Education Department, Head of the Scientific and Practical Center «Neurobioupravlenie», Kuban State University of Physical Education, Sports and Tourism, Krasnodar. Contact information for correspondence: 350015, Russia, Krasnodar, Budennogo str., 161, e-mail: [email protected], [email protected], [email protected].

The dynamics of excitability of the motor cortex of juvenile and mature adults who were both healthy research subjects and persons with attention deficit and impulsivity with hyperactivity disorder in the course of realization and refusal of movement in response to the inhibitory signal using the methods of transcranial magnetic stimulation and electroencephalography has been studied.

The comparative analysis of averaged topographic maps at rest with closed eyes and with psychoemotional strain of the research subject who was waiting for a resolving or an inhibition signal for the execution of an arbitrary movement has been conducted. It was found that the maximal values of the induced motor responses among persons with impulsivity disorder with hyperactivity were greater than among the healthy ones. When the motion was executed in response to a significant stimulus, the amplitude of the induced potential increased, the latent period decreased among all research subjects in comparison with the resting state. In case of refusal of movement in response to the inhibition signal, the amplitude of healthy research subjects decreased and did not change among persons with impulsivity disorder with hyperactivity. The dynamics of the power of the spectrum of the electroencephalogram in the gamma range of the primary motor cortex had the expressed relationship with its excitability in the event of a failure of movement among persons with different levels of hyperactivity.

The areas with the increased excitability and maximum power of the spectrum of the electroencephalogram at the execution of the arbitrary movement among the research subjects of both groups coincided with respect to the motor retraction of the left hemisphere.

The power of the spectrum and excitability in the cortical areas were significantly reduced among the healthy research subjects with the inhibit of movement. Among the persons with attention disorder with hyperactivity, the power of the spectrum of the electroencephalogram and excitability remained at a high level, which demonstrates the disorganized electrical activity of the motor cortex and the disruption of functional bonds with the inhibition centers.

Keywords: attention deficit hyperactivity disorder, transcranial magnetic stimulation, motor responses, electroencephalogram, resolving and inhibition signals to movement.

References:

1. Samarskij D.M. Dynamics of EEG in the planning and implementation of arbitrary movements in young men and men of Mature age with different levels of inattention, impulsiveness and hyperactivity. Fizicheskaya kul'tura, sport - nauka ipraktika [Physical Education, Sport -Science and Practice], 2014, no 3, pp. 42-47(in Russian).

2. SamarskijD.M., Bugaec YA.E., Sosnovskaya I.V., Trembach A.B. Comprehensive analysis of inattention, impulsivity, and hyperactivity in individuals with ADHD youth and adulthood. Zhurnal Fundamental'nye issledovaniya [Journal of Basic Research], 2012, no 9. Pp. 65-68 (in Russian).

3. Bruckmann S., Hauk D., Roessner V., Resch F., Freitag C.M., Kammer T., Ziemann U., Rothenberger A., Weisbrod M., Bender S. Cortical inhibition in attention deficit hyperactivity disorder: new insights from the electroencephalographs response to transcranial magnetic stimulation. Brain, 2012, no. 135(7), pp. 2215-2230.

4. Hoeppner J., Neumeyer M., Wandschneider R., Herpertz S.C., Gierow W., Haessler F., Buchmann J. Intracortical motor inhibition and facilitation in adults with attention deficit/hyperactivity disorder. J Neural Transm., 2008, no 115, pp. 1701-1707.

5. Richter M., Ehlis A.-C., Jacob C.P., Fallgatter A. J. Cortical excitability in adult patients with attention-deficit/ hyperactivity disorder (ADHD). Neuroscience, 2007, pp. 137-141.

6. Schneider M., Retz W., Freitag C., Irsch J., Graf P., Retz-Junginger P., Roesler M. Impaired cortical inhibition in adult ADHD patients: a study with transcranial magnetic stimulation. J Neural Transm., 2007, P. 303-309.

Поступила / Received 15.05.2018 Принята в печать / Accepted 13.09.2018

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.