Електрична активність головного мозку приглухуватих дітей молодшого шкільного віку

Размещено на http://www.allbest.ru/

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ТАРАСА ШЕВЧЕНКА

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук

03.00.13 - фізіологія людини і тварин

ЕЛЕКТРИЧНА АКТИВНІСТЬ ГОЛОВНОГО МОЗКУ ПРИГЛУХУВАТИХ ДІТЕЙ МОЛОДШОГО ШКІЛЬНОГО ВІКУ

Виконала Тарасова Ольга Олександрівна

Київ - 2008

АНОТАЦІЯ

головний мозок приглухуватість фото стимуляція

Тарасова О.О. Електрична активність головного мозку приглухуватих дітей молодшого шкільного віку. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.13 - фізіологія людини і тварин. - Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2008.

Дисертаційна робота присвячена вивченню параметрів електричної активності головного мозку дітей сім-дев'ять років із сенсоневральною приглухуватістю ІІ та ІІІ ступеню. Результати ЕЕГ-обстеження дітей дають підстави для висновку про певну функціональну незрілість систем, відповідальних за генерацію ЕЕГ у приглухуватих дітей. Про це свідчили наступні факти: для приглухуватих дітей в стані функціонального спокою була характерна більша, ніж у нормі, нормована спектральна потужність дельта- та тета-ритмів; велика інтенсивність електрогенезу мозку в усіх частотних діапазонах; менша за вікову норму середня частота домінуючого ритму та більша кількість міжпівкулевих кореляційних зв'язків в дельта- та тета-діапазонах. У приглухуватих дітей у перебігу реакції активації в більшості випадків спостерігається неповне пригнічення альфа-ритму. При ритмічній фотостимуляції приглухуваті хлопці та дівчата демонстрували краще засвоєння ритму при частоті 4 і 6 с^-1 , тоді як діти з нормальним слухом - при 9 і 12 с^-1. Характеристики ЕЕГ-реакції в умовах гіпервентиляційної проби вказували на ознаки незрілості фронто-таламічної регулюючої системи, а також дисфункції нижніх відділів стовбура мозку приглухуватих дітей.

Ключові слова: приглухуватість, слухова аферентація, електрична активність головного мозку, електроенцефалографія.

1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Слуховий аналізатор забезпечує людині отримання суттєвого об'єму інформації щодо навколишнього світу. Негативний вплив зниження слуху особливо проявляється у дитячому віці, що становить серйозну соціальну проблему. В Україні близько 5% дітей страждають на порушення слуху, дві-три дитини з кожної тисячі мають незворотні форми сенсоневральної приглухуватості або навіть повної глухоти (2007). Цей показник, на жаль, має тенденцію до зростання.

В роботах Сеченова І.М. та Павлова І. П. було показано, що потік аферентації має велике значення для функціонування ЦНС, а відключення дистантних рецепторів призводить до зниження тонусу мозкової кори та розвитку сонного гальмування.

Аналіз електричної активності мозкових структур різних рівнів у тварин виявив, що припинення або зменшення слухової аферентації призводить до змін фонової та викликаної активності головного мозку (Новикова Л.А., 1965; Ушаков Г.К., 1980).

ЕЕГ-активність людини при пошкодженнях або вроджених вадах слухового аналізатора, згідно даних досліджень (Шпильберг П.И., 1946, 1952; Асписов Н.М., 1946,1948; Новикова Л.А.,1965, 1966, 1986, 1987), за основними характеристиками в цілому виявляє незначне відхилення від норми. Але в інших дослідженнях були виявлені суттєві патологічні зміни ЕЕГ у осіб з вадами слуху. Так, Бертранд Р. відмітив аномально велику представленість повільних хвиль в різних відділах головного мозку глухих дітей та підлітків, що, за його думкою, свідчило про недостатній структурно-функціональний розвиток деяких зон кори. Гоман Р.І. та Мачинський М.О.(1983) отримали дані, що свідчать про вибірковий вплив слухової депривації на коливання низькочастотного піддіапазону альфа-ритму ЕЕГ у 15-16-річних приглухуватих. Толстова В.А.(1997), провівши аналіз ЕЕГ дітей восьми-одинадцяти років із сенсоневральною приглухуватістю ІІ та ІІІ ступеню, дійшла висновку, що хронічне обмеження сенсорної інформації призводить до затримки у становленні церебральної системи активації, уповільнення дозрівання механізмів генерації альфа-ритму і зсуву його нижньої межі у діапазон тета 2.

Необхідно зазначити, що більшість відомих досліджень відповідної спрямованості стосувались ефектів зорової депривації, слухова ж розглядалась для порівняння у з'ясуванні факторів, від яких залежить становлення альфа-ритмогенної системи мозку в онтогенезі. Кількість робіт, що спеціально присвячені вивченню особливостей функціонального стану головного мозку в умовах обмеження слухової аферентації, поки що лишається обмеженою.

Молодший шкільний вік є одним з найбільш сенситивних періодів онтогенезу людини, вирішальним для розвитку багатьох психофізіологічних функцій (Выготский Л.С., 1960; Дубровинская Н.В., Фарбер Д.А., 1991; Лизогуб В.С., 2001). Саме в цьому віці заходи, спрямовані на корекцію та розвиток слухової функції, а також оптимізацію загального психофізіологічного розвитку, у багатьох випадках ще виявляються ефективними (Шмалєй С.В., 2006). Для наукового обґрунтування цих заходів потрібні знання про ті зміни в організмі дитини, і, особливо, у нервовій системі, що виникли внаслідок сенсорних обмежень.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота є продовженням комплексних досліджень науково-дослідної теми лабораторії психофізіології кафедри фізіології людини і тварин Інституту природознавства Херсонського державного університету "Дослідження фізіологічних показників функціональних систем людей з особливими потребами" (номер державної реєстрації 0105U007479).

Мета дослідження: з'ясувати особливості електричної активності головного мозку приглухуватих дітей молодшого шкільного віку.

Завдання дослідження:

1. Провести порівняльний аналіз параметрів електричної активності головного мозку молодших школярів у стані функціонального спокою при наявності та відсутності обмеження слухової аферентації.

2. Визначити особливості реагування мозкових структур приглухуватих дітей та дітей з нормальним слухом на активацію світлом.

3. З'ясувати характер реакцій структур мозку дітей з приглухуватістю та з нормальним слухом на фотостимуляцію низької та середньої частоти.

4. Дослідити ЕЕГ-відповідь приглухуватих дітей та дітей, що мають нормальний слух, на гіпервентиляцію.

Об'єкт дослідження - функціональний стан головного мозку дітей молодшого шкільного віку в умовах обмеження слухової аферентації.

Предмет дослідження - електрична активність головного мозку дітей семи-дев'яти років із сенсоневральною приглухуватістю ІІ та ІІІ ступеню.

Методи дослідження. В роботі застосовували метод електроенцефалографії з використанням стандартного комп'ютеризованого ЕЕГ-комплексу ( НВП "DX-системи", Україна) (свідоцтво про державну реєстрацію № 1245 /2002 від 12 жовтня 2002 року).

Наукова новизна одержаних результатів. Уперше виявлені особливості кількісних та якісних параметрів електричної активності головного мозку приглухуватих дітей семи-дев'яти років при комплексному вивченні основних частотних складових ЕЕГ у стані спокою та при адекватних функціональних навантаженнях за допомогою сучасної системи комп'ютерної електроенцефалографії. Встановлені характеристики функціональної незрілості систем, відповідальних за генерацію ЕЕГ у приглухуватих дітей: більша, ніж у нормі, нормована спектральна потужність дельта- та тета-ритмів; велика інтенсивність електрогенезу мозку в усіх частотних діапазонах; більша кількість міжпівкулевих кореляційних зв'язків в дельта- та тета-діапазонах; менша за вікову норму середня частота домінуючого ритму ЕЕГ; неповне пригнічення альфа-ритму у відповідь на активацію світлом; переважне засвоєння при ритмічній фотостимуляції ритмів з частотою 4, 6 с^-1. Наявні в роботі результати свідчать про незрілість фронто-таламічної регулюючої системи, а також дисфункцію нижніх відділів стовбура мозку приглухуватих дітей. Отримані нові дані істотно доповнюють уявлення про вплив сенсорних обмежень на інтегровану діяльність головного мозку людини. Одержані результати дослідження уточнюють знання про фактори, що впливають на структурно-функціональну організацію головного мозку в процесі його розвитку.

Практичне значення одержаних результатів. Дані, отримані при комплексному вивченні електричної активності головного мозку приглухуватих дітей у стані функціонального спокою та при функціональних навантаженнях, можуть бути науковою основою для розробки медико-біологічних та психолого-педагогічних корекційно-розвиваючих та реабілітаційних програм, спрямованих на покращення психічного та соматичного стану дітей із вадами слуху. Виявлений ступінь функціональної незрілості ЦНС цих дітей необхідно враховувати при організації навчально-виховного процесу даного контингенту.

Результати дослідження використовуються в лекційних та практичних курсах "Фізіологія людини", "Вікова фізіологія та шкільна гігієна", "Психофізіологія", "Екологія людини", що викладаються в Інституті природознавства Херсонського державного університету, та при підготовці фахівців Центру зайнятості населення Херсонської облдержадміністрації, у процесі оптимізації навчального процесу в спеціальних навчальних закладах м. Херсона.

Особистий внесок здобувача. Формулювання мети та обґрунтування напрямку досліджень проведені у співпраці з науковим керівником. Автором проведені самостійно всі експериментальні дослідження, статистична обробка результатів, їх аналіз і узагальнення. Інтерпретація отриманих результатів, основні положення, що виносяться на захист, та висновки дисертації належать автору.

Апробація результатів дослідження. Матеріали дисертації представлені на Міжнародних наукових конференціях: "Molecular and phisiological aspects of regulatory processes of the organism UNESCO/PAS" (Краків, Польща, 2006р.), IV та V науково-методичних конференціях "Культура здоров'я як предмет освіти" (Херсон, 2004, 2006 рр.); Всеукраїнських наукових конференціях: науково-практичній конференції "Проблеми вікової фізіології" (Луцьк, 2005р.), XVII з'їзді Українського фізіологічного товариства пам'яті акад. О.О.Богомольця (Чернівці, 2006р.); науковій конференції "Сучасні питання фізіології та медицини" (Дніпропетровськ, 2007р.), на звітних конференціях та семінарах професорсько-викладацького складу, засіданнях кафедри фізіології людини і тварин Інституту природознавства Херсонського державного університету (Херсон, 2003-2006рр.).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано десять робіт, в тому числі п'ять статей ( чотири з них у наукових фахових виданнях, затверджених ВАК України за біологічним напрямком), та п'ять матеріалів і тез наукових конференцій.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація викладена на 121 сторінці машинописного тексту і складається із вступу, чотирьох розділів: огляду літератури, методик дослідження, двох розділів, присвячених власним дослідженням та їх обговоренню, і висновків. Список літератури включає 232 найменування, з них 39 - видання іноземними мовами. Робота містить 40 таблиць та ілюстрована 22 діаграмами та рисунками.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Контингент та методи досліджень. Відповідно до мети роботи були сформовані дві групи. До групи приглухуватих дітей увійшли 84 дитини, серед них 41 хлопчик та 43 дівчинки, віком від семи до дев'яти років, що мають вроджену або рано набуту (до трьох років) двосторонню сенсоневральну приглухуватість ІІ та ІІІ ступеню. Діти, які перенесли черепно-мозкову травму, а також з асиметричним слухом не досліджувались. Контрольну групу склали 90 учнів загальноосвітніх шкіл м. Херсона (45 хлопчиків та 45 дівчаток того ж віку), які мають, згідно даних стандартного обстеження, нормальний слух. Усі досліджувані діти були праворукими відповідно самооцінці та результатам мануальних тестів (вміння писати правою та лівою руками, переплетіння пальців кисті, схрещування рук на грудях, аплодування, динамометрія)

Дослідження електричної активності головного мозку здійснювалось з використанням стандартного комп'ютеризованого ЕЕГ-комплексу (НВП "DX-системи", Україна). Кожен із зареєстрованих відрізків піддавався швидкому перетворенню Фур'є. Частотна вісь від 0 до 30 Гц розбивалась на відрізки різноманітної довжини з кроком 0,2 Гц на частотні діапазони: дельта (0,2 - 3,8 Гц), тета (4,0 - 7,8 Гц), альфа (8,0 - 12,8 Гц) і бета (13,0 - 30 Гц). У функціональних пробах аналізувались 40-секундні відрізки. Епоха аналізу складала 5,12 с, епоха усереднення - 0,64с. Електроди для відведення ЕЕГ розміщували згідно міжнародної системи "10-20" у восьми симетричних локусах лівої та правої півкуль: лобних (F3, F4), скроневих (T3, T4), тім'яних (P3, P4) та потиличних (O1, O2). Реєстраційна схема була монополярною. Перед обробкою ЕЕГ здійснювався її візуальний аналіз, а реалізації, що містили артефакти, виключалися з подальшого аналізу.

Реєстрацію ЕЕГ здійснювали у наступних експериментальних умовах: 1) стан функціонального спокою при закритих очах (фонова ЕЕГ); 2) проба з відкриванням очей - тестування реакції активації; 3) тестування ефектів ритмічної фотостимуляції з частотою 4, 6, 9 та 12 с^-1; 4) гіпервентиляційна проба (1,5-2 хвилини).

Для оцінки ЕЕГ-даних був використаний пакет сучасних комп'ютерних програм : 1) аналіз зонального розподілу нормованої спектральної потужності (СП) основних частотних діапазонів електричної активності головного мозку, що дає можливість визначити співвідношення різних ритмічних складових у складній ЕЕГ, міру їх вираженості, а також динаміку змін при різних умовах (Русинов В.С., Гриндель О.М., Болдырева Г.Н., Вакар Е.М., 1987); 2) побудова і аналіз послідовних та усереднених протягом проби топографічних картограм інтенсивності електрогенезу, що дозволяє вивчити просторовий розподіл інтенсивності електричної активності (Дорохов В.Б., Нюер М.Р., 1992); 3) кореляційний аналіз міжпівкулевих (симетричних та асиметричних) та внутрішньопівкулевих зв'язків. Визначали частки значимих та високих кореляцій у сумі всіх можливих (%). Числові значення коефіцієнтів кореляції (r) нормувалися в межах від 0,0 до 1,0 і відповідно виражали: до 0,30 - низький, 0,31-0,50 - помірний, 0,51-0,70 - значимий, 0,71-1,0 -високий ступені кореляції. В наших дослідженнях враховувались значимі та високі рівні коефіцієнтів кореляції.

Для обробки результатів використовували методи варіаційної статистики. Визначали середнє значення показників (М), величину середньої помилки (±m). Достовірність відмінностей між досліджуваними групами визначали за допомогою двохвибіркового критерію Вілкоксона; при порівнянні параметрів фонової ЕЕГ дітей з показниками при функціональних пробах користувались критерієм Вілкоксона для парних спостережень (одновибірковим); для оцінки якісних розходжень застосовували точний метод Фішера для таблиць (2х2) з використанням критерію ч². Різницю між двома середніми величинами вважали достовірною при значеннях р?0,05. Математичні операції проводилися у програмних пакетах Microsoft Exel 2003 та "Statistica 6.0". Цифрові результати подано у вигляді таблиць, графіків, рисунків.

Результати досліджень та їх обговорення. Результати дослідження зонального розподілу нормованої СП коливань основних частотних діапазонів ЕЕГ у дітей молодшого шкільного віку свідчать, що в стані функціонального спокою в обох досліджуваних групах СП альфа- і бета-осциляцій в цілому характеризувалися спадаючим, а коливання дельта- і тета-ритмів - зростаючим потилично-лобним градієнтом. У приглухуватих дітей у фоновій ЕЕГ коливання низькочастотних діапазонів (тета- і дельта-ритми) були більш вираженими, ніж у дітей з нормальним слухом, причому такі особливості мали більший прояв у хлопчиків.

Діти з нормальним слухом характеризувалися більшою, порівняно із приглухуватими, представленістю в спектрі ЕЕГ коливань альфа- та бета-діапазонів.

Більша, ніж у нормі, представленість повільнохвильової ритміки (дельта, тета) на ЕЕГ приглухуватих дітей пов'язана, на нашу думку, в основному з тим, що зниження інтенсивності слухової аферентації призводить до помітного послаблення впливу неспецифічної активуючої стовбурної системи (перш за все, ретикулярної формації) на кору головного мозку. Результатом цього є загальне зниження тонусу кори і недостатні кортикофугальні гальмівні впливи на підкіркові структури. Відомо (Новикова Л.А., 1966; Пальчун В.Т., 1977), що генералізоване зниження рівня сенсорної аферентації сприяє розвитку у коркових нейронах гальмівних фазових станів; в даному випадку послаблюється регулюючий вплив кори на підкіркові структури.

Одним із важливих параметрів ЕЕГ, що відображає стан кори в цілому, а у дітей - і ступінь зрілості електричної активності кори, є характер альфа-ритму (Eeg-Olofsson O., 1970, 1980; Фарбер Д.А., Алферова В.В., 1972; Горбачевская Н.Л., Кожушко Л.Ф., 1990; Королева Н.В., Небера С.А., Гутник И.Н., 2002). Наші результати візуального аналізу ЕЕГ за характером альфа-ритму свідчать, що в групі дітей із порушеним слухом превалювали випадки із дезорганізованим альфа-ритмом та була високою вірогідність виявлення поліритмічного або ритму зі зниженою частотою. Тоді як у дітей з нормальним слухом домінував регулярний модульований ритм із частотою 8-10 Гц.

Згідно даних літератури (Благосклонова Н.К., 1994; Евтушенко С.К., 2005) поліритмія основного ритму та зниження його частоти є характерними для дітей п'яти-шести років, і тому високий відсоток зареєстрованих випадків із домінуванням цього варіанту альфа-ритму у приглухуватих хлопців та дівчат свідчить про морфо-функціональну незрілість кори головного мозку приглухуватих дітей.

Дані дослідження міжпівкулевої асиметрії СП окремих ритмів у досліджуваних двох груп (К_ас) свідчать про відносно незначні відмінності між приглухуватими та нормальночуючими дітьми у вказаному аспекті. У більшості досліджуваних, як групи приглухуватих, так і контрольної групи, міжпівкулева асиметрія була помірною та К_ас не перевищував 10%. Явне домінування правої півкулі (середнє значення К_ас = 23,4±2,8%) серед приглухуватих хлопців було зареєстровано у чотирьох (9,7% випадків), а серед приглухуватих дівчат - у трьох (7%; К_ас= 21,3±3,1%). Виражена правопівкульна асиметрія була виявлена у чотирьох (8,9%) хлопців (К_ас=19,3±2,4%) та у трьох (6,7%) дівчат (К_ас=16,2±2,7%) з нормальним слухом.

Домінування лівої півкулі (К_ас=15,6±2,6%) було наявним у трьох (7,3%) приглухуватих хлопчиків та двох (4,6%) приглухуватих дівчат (К_ас=14,8±2,9%). Лівопівкульна асиметрія за ЕЕГ-показниками в контрольній групі виявлена у чотирьох хлопців (8,9%; К_ас=21,7±3,2%) та чотирьох дівчат (8,9%; К_ас=25,4±3,3%).

Статистично достовірні відмінності за величиною К_ас для окремих ЕЕГ-ритмів були виявлені у хлопців. У приглухуватих хлопців частіше спостерігалась слабко виражена правопівкульна асиметрія. Для хвиль дельта-діапазону вона зустрічалась у 19 приглухуватих обстежуваних (46,3%), а в контрольній групі лише у восьми хлопців (17,8%) (р?0,05). Для тета-діапазону відповідні значення складали 18 (43,9%) приглухуватих та 10 (22,2%) в контролі (р?0,05). Слабко виражена лівопівкульна асиметрія альфа-активності в темпоральних відведеннях була відмічена у 27 (60,0%) хлопців з нормальним слухом, в той час як у приглухуватих хлопців вона була зареєстрована лише у дев'яти випадках (22%) (р?0,05). При порівняльному аналізі величин К_ас у дівчат двох груп статистично значимі (р?0,05) відмінності виявили тільки для тета-діапазону: це виявлялося у більшій частоті вираженості домінування тета-активності лівої півкулі (К_ас=26,3±2,4%) у 10 (22,2%) дівчат з нормальним слухом.

Наведені вище відмінності можуть бути частково пов'язані із відносною нестачею аферентації, що надходить до скроневої зони лівої півкулі мозку у приглухуватих дітей.

Топографічне картування інтенсивності ЕЕГ-активності свідчило про більшу інтенсивність електрогенезу мозку в дельта-, тета-, альфа- та бета-діапазонах у приглухуватих хлопців та дівчат, порівняно із нормально чуючими дітьми (р ?0,05).

Можна припустити, що скорочення аферентного потоку супроводжується загальним зниженням рівня екзогенної функціональної активності мозку та більшою залежністю організації нейронної активності мозку від ендогенних церебральних механізмів. Вважають, що в цих умовах окремі нейрони легше об'єднуються у великі "синхронізовані" групи і опиняються у більшій залежності від діяльності пов'язаних з ними інших великих популяцій нейронів. У даному випадку мозкові системи частіше переходять у резонансні режими, у зв'язку з чим обмежується можливість залучення нейронів до "нової" активності (їх реагування на пред'явлення зовнішніх стимулів). Така синхронізована активність відображається на ЕЕГ у вигляді більшої представленості високоамплітудних, але порівняно повільних коливань, що відповідає меншій інформаційній складовій церебральних процесів. Вказана ситуація в цілому характерна для більш молодшого віку (Зенков Л.Р., 2004). Вище наведені дані підтверджують висновок про певну функціональну незрілість електричної активності кори головного мозку у приглухуватих дітей семи-дев'яти років.

У дітей з нормальним слухом інтенсивність ЕЕГ-електрогенезу в цілому є меншою, ніж у приглухуватих дітей, оскільки із віком відбувається суттєве послаблення активності неспецифічних синхронізуючих структур мозку і підсилення висхідних впливів активуючої системи середнього мозку (Фарбер Д.А., 1972; Бетелева Т.Г., 1977).

За середньою частотою домінуючого ритму між двома досліджуваними групами виявлена різниця, що проявляється у більших значеннях частоти в групі дітей з нормальним слухом. За даними літератури (Благосклонова Н.К., 1994; Мачинская Р.И., Лукашевич И.П., Фишман М.Н., 1997), у дітей віком сім-дев'ять років продовжується становлення найбільш вираженого альфа-ритму ЕЕГ, і його модальна частота у вказаному віковому інтервалі становить 7,5 - 10,5 Гц. Згідно наших досліджень частота домінуючого ритму у дітей з нормальним слухом становила в середньому 8,4±0,2 Гц у хлопців та 8,3±0,2 Гц у дівчат. У приглухуватих дітей модальна частота домінуючого ритму виявилась значимо більш низькою (р ?0,05) і складала 7,5±0,2 Гц у хлопців та 7,6±0,2 Гц у дівчат. Це узгоджується з іншими даними щодо затримки у становленні альфа-ритмогенної ЕЕГ-системи і зсуву нижньої межі альфа-ритму у тета2 піддіапазон у дітей із сенсоневральною приглухуватістю (Толстова В.А., 1996).

Відповідно до концепції (Зенков Л.Р., 2004), за якою повільна активність на ЕЕГ дітей обумовлена недостатньою щільністю синапсів на тілі та дендритному дереві кіркових нейронів, а також низькою швидкістю аксонального проведення, можна пояснити механізм відмінностей у частоті ритмів. Так, більш повільна циркуляція імпульсів по нейронним "сіткам" мозку, що виникає внаслідок зниження слухової аферентації, повинна давати більш низьку частоту розрядів нейронів, а менша кількість активних синапсів у мозку, із статистичної точки зору, повинна відповідати меншій дисперсії активності окремих міжнейрональних контактів та відповідно меншому ступеню десинхронізованості ЕЕГ. Зазначене вище повинно призвести до більш повільної активності.

За результатами кореляційного аналізу виявили, що у стані функціонального спокою приглухуваті діти мають більшу (р ?0,05) кількість міжпівкулевих кореляційних зв'язків в дельта- та тета-діапазонах, тоді як діти контрольної групи - в альфа-діапазон.

Для дітей до семи-восьми років включно характерні максимальні значення взаємозв'язаності на домінуючій частоті основного ритму за всіма областями кори. Така однотипність просторової організації ЕЕГ у цьому віці притаманна як лівій, так і правій півкулі (Фарбер Д.А., Дубровинская Н.В., 1986). Оскільки аналіз зонального розподілу нормованої СП основних частотних діапазонів показав більшу представленість на ЕЕГ приглухуватих дітей тета- та дельта-ритмів, ніж альфа-ритму, то виявляється цілком логічним більший ступінь взаємозв'язаності різних коркових зон мозку дітей, що мають проблеми зі слухом, саме в цих діапазонах ЕЕГ.

Альфа-ритму надають велике значення як показнику, що відображає організацію мозку в стані відносного спокою, який забезпечує готовність до виявлення, обробки та оцінки інформації, і як ритму, що відіграє функціональну роль у мозковому забезпеченні когнітивних процесів (Ливанов М.Н., 1989). Саме високий ступінь кореляцій в альфа-діапазоні визначає статистичний взаємозв'язок біоелектричної активності різних областей кори, відображуючи їх системне об'єднання. Отже, виявлена недостатня кількість кореляцій в альфа-діапазоні у приглухуватих певно свідчить про затримку у становленні альфа-ритмогенної системи і недостатній рівень взаємодії між різними зонами кори головного мозку.

Електрична активність головного мозку приглухуватих дітей при функціональних навантаженнях. Проба з відкриванням очей у групі приглухуватих дітей показала, що тільки у десяти (24,4%) хлопців і у дванадцяти (27,9%) дівчат пригнічення альфа-ритму в цих умовах було достатньо повним, тоді як в групі дітей з нормальним слухом повна депресія альфа-активності була зареєстрована у 21 (46,7%) хлопця і у 22 (48,9%) дівчат (р ?0,05).

Згідно існуючих уявлень, становлення системи активації та її регуляторних механізмів, що забезпечують адаптивну системну організацію діяльності, є одним з основних факторів, що сприяють розвиткові функцій ЦНС в онтогенезі (Мачинская Р.И., 2006). Зріла форма ЕЕГ-реакції активації у вигляді вираженої "блокади" альфа-ритму, що корелює із мобілізаційною готовністю організму до сприйняття та аналізу нового стимулу, звичайно достатньо добре виявляється саме у віці семи-дев'яти років (Соколова Л.В., Малишев Д.А., 2006). Динаміка реакції активації в процесі онтогенезу обумовлена як підвищенням ефективності гальмівних впливів кори на нижчерозташовані структури мозку, так і взаємодією різних ядер стовбуру та таламусу (посиленням гальмівних впливів, що надходять від структур ретикулярної формації стовбуру до синхронізуючих структур проміжного мозку). Становлення зрілого типу реакції активації корелює із "дозріванням" характеристик ЕЕГ спокою (становленням альфа-ритму та формуванням його просторово-часової організації (Дубровинская Н.В., 1998; Безруких М.М., Суглобова Г.А., 1999). В цілому, виявлену нами менш значну депресію альфа-ритму або навіть її повну відсутність в умовах світлової активації (відкривання очей) у дітей з порушеним слухом можна розцінювати як прояв зниженої реактивності та функціональної недостатності активуючої системи стовбуру головного мозку та недостатності гальмівних кортикофугальних впливів, що пов'язано із зменшенням рівня слухової аферентації.

Тести із засвоєнням ритму світлових миготінь у хлопців та дівчат досліджуваних груп виявили, що приглухуваті діти краще засвоюють повільні ритми (4, 6 с^-1), тобто ті, що знаходяться в межах тета-діапазону ЕЕГ, тоді як діти з нормальним слухом - ритми середньої тест-частоти - 9, 12 с^-1, що відповідають частотам альфа-діапазону.

За даними багатьох досліджень можна стверджувати, що формування реакції засвоєння ритму світлових миготінь в процесі онтогенезу пов'язано не тільки зі структурним та функціональним дозріванням специфічної сенсорної (зорової) системи, але й становленням "дорослого" патерну висхідних неспецифічних впливів. Суттєвим фактором також є загальний рівень структурно-функціонального дозрівання кори великих півкуль. Розширення діапазону частот стимуляції, які засвоюються, виявляє чіткий паралелізм із формуванням основного ритму електричної активності кори великих півкуль (Фарбер Д.А., Алферова В.В., 1972).

Приглухуваті діти, на відміну від своїх чуючих однолітків, не проявили чіткого слідування ритму 9 та 12 с^-1. У дітей з нормальним слухом зафіксовано збільшення відносної СП альфа-ритму, особливо в потиличних відділах півкуль головного мозку, значна інтенсивність електрогенезу в межах альфа-діапазону, а також збільшення частоти домінуючого ритму в умовах фотостимуляції з частотою 9 та 12 с^-1. Все це можна розцінювати як здатність до засвоєння ритмів середньої частоти, що є нормою для даного віку (Благосклонова Н.К., 1994). У значної частини дітей в нормі становлення механізмів коркового ритмогенезу (що відображається в характері альфа-ритму та реакції вказаного компоненту ЕЕГ на ритмічну фотостимуляцію) відбувається у віці шести-семи років. Найбільш виражений якісний зсув у дозріванні коркової ритміки, а саме домінування регулярного і топічно організованого альфа-ритму та наявність реакції засвоєння в діапазоні 8-12 с^-1, спостерігається у віці семи-восьми років (Мачинская Р.И., 2006). Тому нездатність до засвоєння стимуляційних ритмів середніх частот приглухуватими дітьми слід розцінювати як функціональну незрілість головного мозку у суттєвої частини дітей такого контингенту, що обумовлено, напевно, недостатністю впливів неспецифічної активуючої системи, що відбувається внаслідок зниження об'єму надходження слухової аферентації до ретикулярної формації мозку. Вираженість реакції слідування ритму світлових миготінь у значній мірі визначається близькістю нав'язуваної частоти та власної частоти генераторів альфа-активності, що у випадках відповідності середніх тест-частот та модальної частоти альфа-коливань свідчить про зрілість механізмів коркового ритмогенезу (Гриндель О.М., 1983). Згідно результатів нашого дослідження, альфа-ритм у приглухуватих дітей за даними зонального розподілу відносної потужності ритмів, загальної інтенсивності електрогенезу, просторової синхронізації та середньої частоти в стані функціонального спокою, виявляє ознаки незрілості, що ускладнює процес засвоєння відносно високих частот світлових миготінь у межах альфа-діапазону.

При проведенні проби з гіпервентиляцією у приглухуватих дітей були виявлені ознаки підвищеної синхронізації (напевно, стовбурного генезу) у вигляді розвитку генералізованих білатерально-синхронних коливань порівняно низьких частот. На ЕЕГ приглухуватих хлопців та дівчат у цих умовах були наявні білатерально-синхронні коливання тета-діапазону в лобних відділах великих півкуль, що в енцефалографічній практиці розцінюється як ознака "зацікавленості" структур, що відносяться до ростральних відділів стовбуру мозку (разом із діенцефальними структурами) (Королева Н.В., Небера С.А., Гутник І.Н., 2002). Одночасна поява таких коливань у обох півкулях та їх регулярний характер дозволяє розглядати подібну активність як результат інтенсифікації синхронізуючих впливів з боку глибинних відділів мозку, а локалізація подібної активності переважно в лобних областях дає можливість допустити її зв'язок із активністю діенцефальних структур, а саме із асоціативними ядрами таламусу. Ряд авторів вказують на асоціативні ядра таламусу як можливе джерело середньохвильових синхронізованих змін електричної активності в передніх відділах (Соколова Л.В., Малишев Д.А., 2006). Асоціативні ядра, які мають багато зв'язків із лобними відділами кори, є частиною фронто-таламічної асоціативної системи, що бере участь у забезпеченні процесів селективної уваги та вибіркової активації коркових зон при когнітивній діяльності. Результати нашого дослідження дозволяють висловити припущення про морфо-функціональну незрілість фронто-таламічної регулюючої системи у дітей із вадами слуху, яка може бути обумовлена певною недосконалістю нейронної організації як таламічних асоціативних ядер, так і лобної кори, а також зв'язків між ними. Причиною такої недосконалості може бути недостатня кількість слухової аферентації, що надходить до відповідних структур.

Нами були виявлені також ЕЕГ-ознаки дисфункції нижніх відділів стовбуру мозку у приглухуватих дітей у вигляді підвищення синхронізації електричної активності кори в потиличних відділах півкуль мозку, що, вочевидь, також можна пов'язати зі зниженням неспецифічних активуючих впливів з боку ретикулярної формації довгастого та середнього мозку Кореляція гіперсинхронізації основного ритму ЕЕГ із дефіцитом неспецифічної кортикальної активації підтверджується й результатами сучасних досліджень з використанням комп'ютеризованого аналізу ЕЕГ та транскраніальної магнітної стимуляції (Ucles P, Lorente S, Rosa F., 1996).

За даними Виготського Л.С., Піаже Ж., у віці сім-вісім років в інтелектуальному розвитку дитини відбувається перехід від інтуїтивного наочного мислення до логічних операцій. Розвиток ритмогенних механізмів кори, що обумовлений її морфофункціональним дозріванням, відіграє суттєву роль у прогресивному формуванні інтелекту. Не менш важливим фактором, що впливає на розвиток вищих психічних функцій у молодшому шкільному віці, є вдосконалення процесів регуляції, які забезпечуються підкірковими, в тому числі серединними структурами.

Із усього вище сказаного можна зробити висновок, що педагогам та вихователям слід надавати особливе значення корекції можливих порушень процесів селективної уваги, труднощам у довільній регуляції розумової діяльності, низькій швидкості перебігу логічних операцій у цих дітей. Виявлений ступінь функціональної незрілості ЦНС цих дітей необхідно особливо враховувати при організації навчально-виховного процесу для вказаного контингенту.

ВИСНОВКИ

Результати дослідження характеристик електричної активності головного мозку дітей семи-дев'яти років із сенсоневральною приглухуватістю ІІ та ІІІ ступенів у стані функціонального спокою, у перебігу реакції активації при відкриванні очей, в умовах ритмічної фотостимуляції з частотою 4,6,9 і 12 с^-1 і в процесі гіпервентиляційної проби дають підстави для висновку про певну функціональну незрілість систем, відповідальних за генерацію ЕЕГ у приглухуватих дітей.

Аналіз параметрів фонової ЕЕГ встановив, що для приглухуватих дітей характерна більша нормована спектральна потужність дельта- та тета-ритмів, велика інтенсивність електрогенезу в усіх частотних діапазонах, менша середня частота домінуючого ритму та більша кількість міжпівкулевих кореляційних зв'язків у дельта- та тета-діапазонах.

Показано, що при активації світлом тільки у 24,4 % приглухуватих хлопців та у 28% приглухуватих дівчат пригнічення альфа-ритму було повним, тоді як у дітей з нормальним слухом це зареєстровано у 46,7% хлопців та у 48,9% дівчат, що може свідчити про знижену реактивність коркових нейронів та функціональну недостатність активуючої системи стовбуру мозку у приглухуватих дітей.

З'ясовано, що при ритмічній фотостимуляції приглухуваті діти краще засвоюють повільні ритми (4, 6 с^-1), тобто ті, що лежать у межах тета-діапазону ЕЕГ, тоді як діти з нормальним слухом - ритми середньої тест-частоти (9, 12 с^-1), відповідні частотам альфа-діапазону. Нездатність до засвоєння стимуляційних ритмів середніх частот приглухуватими дітьми свідчить про певну функціональну незрілість структур головного мозку у суттєвої частини дітей даного контингенту.

У приглухуватих дітей при гіпервентиляції виявлені ознаки незрілості фронто-таламічної регулюючої системи, а також дисфункції нижніх відділів стовбуру мозку у вигляді генералізованих білатерально-синхронних коливань повільних діапазонів у передніх та каудальних відділах півкуль.

Виявлені особливості ЕЕГ-характеристик функціонального стану головного мозку приглухуватих дітей молодшого шкільного віку припустимо пояснити тим, що зниження інтенсивності слухової аферентації призводить до помітного послаблення впливу неспецифічної активуючої стовбурової системи (перш за все, ретикулярної формації) на кору головного мозку. Результатом цього є загальне зниження тонусу кори та недостатні кортикофугальні впливи на підкіркові структури.

Отримані дані можуть бути використані як обґрунтування розробки медико-біологічних та психолого-педагогічних корекційно-розвиваючих та реабілітаційних програм, спрямованих на покращення психічного та соматичного стану дітей із вадами слуху.

СПИСОК РОБІТ, ОПУБЛІКОВАНИХ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Тарасова О. Особливості функціонального стану головного мозку дітей молодшого шкільного віку з вадами слуху / О.Тарасова // Вісник Луганського національного педагогічного університету імені. Тараса Шевченка.- 2004. - №6 (74). - С.121-128.

Тарасова О.О. Особливості топографічного картування інтенсивності електричної активності головного мозку дітей молодшого шкільного віку з вадами слуху / Тарасова О.О. // Природничий альманах. - 2005. - № 6. -- С. 167-177.

Тарасова О.О. Особливості зонального розподілу питомої ваги основних частотних діапазонів електричної активності головного мозку дітей молодшого шкільного віку з вадами слуху / О.О. Тарасова // Науковий вісник Волинського державного університету ім. Лесі Українки. - 2005. - № 7. - С. 64-69.

Тарасова О.А. Особенности ЭЭГ у тугоухих детей младшего школьного возраста / О.А.Тарасова // Нейрофизиология. - 2008. - т. 40, №2. - С. 137-146.

Тарасова О. Ознаки невротичних розладів на ЕЕГ дітей молодшого шкільного віку з вадами слуху / Тарасова О., Шмалєй С. // Культура здоров'я як предмет освіти : зб. наук. праць за матеріалами ІV міжнар. наук.-практ. конф.-Херсон: Персей, 2004. - С.264-267.

Тарасова О.О. Електроенцефалограма у дітей з вадами слуху / Тарасова О.О. // Особливості формування та становлення психофізіологічних функцій в онтогенезі : всеукр. наук. симпозіум, 8-10 жовтня 2003р., м.Черкаси: тези доповідей. -Черкаси: Видавництво ЧДУ, 2003. - С.94.

Тарасова О.О. Риси невротизації на ЕЕГ дітей молодшого шкільного віку з вадами слуху / Тарасова О.О.// Проблеми вікової фізіології: матеріали Всеукр. наук.-практ. конф., 29-30 вересня 2005 р., Луцьк-Шацькі озера. - Луцьк: РВВ ВДУ "Вежа", 2005. - С.114-115.

Тарасова О.О. Особливості електричної активності головного мозку дітей молодшого шкільного віку з вадами слуху / О.О.Тарасова // Фізіологічний журнал: матеріали XVII з'їзду Українського фізіологічного товариства з міжнародною участю, Чернівці, 18-20 травня 2006р. -2006. - т. 52, № 2. - С.61.

Тарасова О.О. Електрична активність головного мозку приглухуватих дітей молодшого шкільного віку / Тарасова О.О. // Сучасні питання фізіології та медицини: всеукр. наук. конф., 26-28 вересня 2007р., м.Дніпропетровськ. - Дніпропетровськ, 2007. - С.89.

Tarasova O. The features of the functional state of the brain of the children of young school age with the defect of hearing / Olga Tarasova // Materials of 15^th International symposium of Polish network of molecular and cellular biology UNESCO/PAS ["Molecular and physiological aspects of regulatory processes of the organism"], - Cracow, - 2006. - Р . 529-530.

Размещено на Allbest.ru