Електрофізіологічний підхід до вивчення і зниження тривожності у дітей та підлітків

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ТАВРІЙСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ім. В.І. ВЕРНАДСЬКОГО

УДК 612.825; 612.822.3.08

ЕЛЕКТРОФІЗІОЛОГІЧНИЙ ПІДХІД ДО ВИВЧЕННЯ І ЗНИЖЕННЯ ТРИВОЖНОСТІ У ДІТЕЙ ТА ПІДЛІТКІВ

Фізіологія людини і тварин

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата біологічних наук

ЕЙСМОНТ ЄВГЕНІЯ ВОЛОДИМИРІВНА

Сімферополь - 2010

АНОТАЦІЯ

Ейсмонт Є.В. Електрофізіологічний підхід до вивчення і зниження тривожності у дітей та підлітків - Рукопис.

Дисертація на здобуттянаукового ступеня кандидата біологічних наук зi спецiальностi 03.00.13 - фізіологія людини і тварин - Таврійський національний університет ім. В.І. Вернадського, Сімферополь, 2010.

Дисертацію присвячено встановленню взаємозв'язків між показниками ЕЕГ, ВП і ППП та рівнем тривожності у практично здорових випробуваних 10-15 років, а також оцінці ефективності сеансів ЕЕГ-ЗЗ, направлених на зниження тривожності у дітей і підлітків. Встановлено, що високий рівень тривожності у дітей і підлітків в патерні ЕЕГ відображається в підвищених величинах СЩП тета- і бета 2-ритмів та знижених величинах СЩП альфа-ритму, сенсомоторного ритму (СМР), бета 1-ритму і модальної частоти альфа-ритму, а також відношень СЩП альфа і тета-ритмів, СМР і тета-ритму, бета 1- і тета-ритму; у параметрах ВП і ППП - в знижених значеннях амплітуд потенціалів Р1, N1, Р2 умовної негативної хвилі, Р300 і латентних періодів Р1 і N1, в підвищених величинах амплітуди N2 і латентного періоду Р2. Сеанси ЕЕГ-ЗЗ, спрямовані на збільшення амплітуди альфа-ритму, відношення амплітуд альфа-, СМР і тета-ритмів, приводять до відповідних змін патерну ЕЕГ, що супроводжується оптимізацією психофізіологічного стану.

Ключові слова: електроенцефалограма, викликані потенціали, пов'язані з подіями потенціали, зворотний зв'язок за характеристиками ЕЕГ, тривожність, діти, підлітки.

АННОТАЦИЯ

Эйсмонт Е.В. Электрофизиологический подход к изучению и снижению тревожности у детей и подростков - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.13 - физиология человека и животных - Таврический национальный университет им. В.И. Вернадского, Симферополь, 2010.

Диссертация посвящена установлению взаимосвязей между показателями электроэнцефалограммы (ЭЭГ), вызванных и связанных с событиями потенциалов (ВП и ССП) и уровнем тревожности у практически здоровых детей и подростков 10-15 лет, а также оценке эффективности сеансов обратной связи по характеристикам ЭЭГ (ЭЭГ-ОС), направленных на снижение тревожности у детей и подростков.

В результате проведенного исследования было установлено, что высокий уровень тревожности у детей 10-11 лет находит отражение в повышенных мощностях тета-ритма, бета2-ритма, в пониженных мощностях альфа-ритма ЭЭГ, а также в сниженных амплитудах ВП Р1, Р2, волны Р300, в повышенных амплитудах ВП N2 и в пониженных величинах латентных периодов ВП Р1 и N1; у подростков 12-13 лет - в пониженных мощностях альфа-ритма, пониженных величинах отношений мощностей альфа-и тета-ритмов и сенсомоторного ритма (СМР) и тета-ритма ЭЭГ, а также в пониженных значениях амплитуды потенциала Р1, условной негативной волны и повышенных значениях амплитуды потенциала N2; у подростков 14-15 лет - в пониженных величинах мощностей альфа-ритма, СМР и бета1-ритма, модальной частоты альфа-ритма, а также в пониженных величинах отношений мощностей альфа-и тета-ритмов, СМР и тета-ритма и бета1-и тета-ритмов, а также в сниженных амплитудах ВП Р1, N1, волны Р300, в пониженных величинах латентного периода ВП N1 и в повышенных величинах латентного периода ВП Р2.

Показано, что значения частных видов тревожности по сравнению со значениями общей личностной тревожности у детей и подростков имеют более тесные корреляции с показателями ЭЭГ, ВП и ССП, что указывает на целесообразность диагностирования не только общего уровня тревожности, но и значения различных видов тревожности для выявления объективных ЭЭГ-индикаторов повышенного уровня тревожности у детей и подростков.

Получены данные о том, что сеансы ЭЭГ-ОС, направленные на увеличение амплитуды альфа-ритма, отношения амплитуд альфа- и тета-ритмов, СМР и тета-ритма и проводимые с детьми и подростками, характеризующимися повышенным уровнем тревожности, приводят к соответствующим изменениям паттерна ЭЭГ, что сопровождается оптимизацией психофизиологического состояния.

Ключевые слова: электроэнцефалограмма, вызванные потенциалы, связанные с событиями потенциалы, обратная связь по характеристикам ЭЭГ, тревожность, дети, подростки.

SUMMERY

Eysmont E.V. The electrophysiological approach to research and decrease of anxiety in children and adolescents - Manuscript.

Dissertation for a candidate degree of biological sciences on speciality 03.00.13 - physiology of human and animals - Taurida National University named after V.I. Vernadsky, Simferopol, 2010.

This dissertation is devoted to establishment of interrelation between indexes of EEG, ERP and anxiety level in practically healthy probationers of 10-15 years old and also to an estimation of feedback sessions on EEG directed to anxiety decrease in children and adolescents.

It has been established that high level of anxiety in children and adolescents was expressed in increased values of spectral power density (SPD) of theta- and beta2-rhythms and decreased values of SPD of alpha-rhythm, sensorimotor rhythm (SMR), beta1-rhythm and alpha-rhythm modal frequency and also relations of SPD of alpha- and theta-rhythms, SMR and theta-rhythm, beta1- and theta rhythms; in ERP parameters it was characterized by lowered amplitudes of the following waves: Р1, N1, Р2, CNV, P300 and latent periods of Р1 and N1 potentials, by increased values of N2 amplitude and P2 latent period. EEG-feedback sessions directed to increase of alpha-rhythm amplitude, alpha/theta and SMR/theta ratios lead to certain changes in EEG pattern accompanied by optimization of psychophysiological state.

Key words: electroencephalogram, event-related potentials, feedback on characteristics of EEG, anxiety, children, adolescents.

1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Проблема посилення рівня особистісної тривожності є актуальною й вивчається багатьма дослідниками в галузі нейрофізіології, нейропсихології, психофізіології. Високий рівень особистісної тривожності пов'язаний із широким спектром когнітивних, афективних та поведінкових особливостей людини (С.А. Гордєєв, 2007) і викликає появу низки нервово-психічних розладів (Н.Є. Свідерська, 2001). При цьому дослідниками відзначається зростання кількості високотривожних дітей та підлітків (Л.М. Костіна, 2006). Посилена тривожність у дітей може в поведінці яскраво не проявлятися, однак наслідки її надто серйозні, досить назвати психосоматичні захворювання, а також адиктивну й делінквентну поведінку підлітків. У зв'язку з цим особливого значення набуває дослідження феномена посиленої тривожності, що розвивається в препубертатному та пубертатному вікових періодах.

У вивченні мозкових механізмів вищих психічних функцій, а також в об'єктивній діагностиці станів когнітивної та емоційної сфер особистості важливу роль відіграють методи оцінки біоелектричної активності мозку. В даний час є велика кількість робіт, присвячених аналізу ЕЕГ-ознак тривожності (M.A. Enoch, 1995; W.M. Herrman, G. Winterer, 1996; V.J. Knott, 1997) У дослідженнях, присвячених аналізу спектральних характеристик електроенцефалограми (ЕЕГ), зареєстрованих при високому рівні тривожності у дорослих з панічними розладами, було виявлено такі особливості: аномально високий рівень тета-активності (R. Guerrero Figueroa, 2001), зниження інтенсивності міжпівкульних функціональних взаємодій у лобових відділах, підвищення міжпівкульної асиметрії в дельта-, тета- і бета-діапазонах з перевагою зазначених ритмів у скроневих відділах правої півкулі (О.В. Воробйова, 2001). Існуючі дані свідчать про те, що амплітуда компонента викликаного потенціалу (ВП) N1 збільшена у тривожних осіб (Н.М. Данилова, А.Л. Крылова, 2005). При тривожно-фобійних розладах було зареєстровано характерні зміни амплітудно-часових параметрів пов'язаного з подіями потенціалу (ППП) Р300 (T. Hanatani, 2005; P. Pauli, 2005). Однак слід зазначити, що дослідження, спрямовані на вивчення особливостей відображення високого рівня тривожності в характеристиках ЕЕГ, ВП та ППП у дітей та підлітків, досить нечисленні, при цьому тривожність оцінювалася за допомогою опитування, анкети якого заповнювали батьки та вчителі, а не самі діти (Г.Г. Князєв, 2002; C.D. Ladouceur, 2007). Крім того, на сьогодні при аналізі тривожності у дітей та підлітків розглядають не лише загальний рівень особистісної тривожності, але й її диференційовані види, такі, наприклад, як міжособистісну, шкільну тощо. (Г.М. Прихожан, 2005). Особливості патернів ЕЕГ у дітей з перевагою різних видів тривожності поки що практично не вивчені. Не дослідженим також є питання зв'язку параметрів ВП та ППП, зареєстрованих в go-/no-go парадигмі, та рівня тривожності у дітей і підлітків, який визначається за допомогою психологічного тестування.

Актуальним також є питання зниження посиленого рівня тривожності у дітей та підлітків. При цьому важливим є не лише ефективність способу корекції, але і його нешкідливість для дитячого організму. Сьогодні у комплексній терапії неврозів та невротичних проявів у дорослих людей широко й успішно застосовується метод зворотнього зв'язку за ЕЕГ (ЕЕГ-ЗЗ) (С.I. Сороко, 1995; N.C. Moore, 2000; Г.С. Джунусова, Р.А. Курмашев, 2001). Сеанси ЕЕГ-ЗЗ, проведені з дітьми, переважно були спрямовані на корекцію синдрому дефіциту уваги з гіперактивністю. При цьому встановлено високу ефективність методу ЕЕГ-ЗЗ в корекції даного синдрому, а також щодо пацієнтів із труднощами в навчанні (J.O. Lubar, J. F. Lubar, 1984; Д.Ф. Любар, 1998; В.А. Гринь-Яценко, 2001; T. Egner, 2004; V.J. Monastra, 2005; М.В. Луцюк, 2007). Однак питання про можливість застосування даного методу з метою зниження високого рівня тривожності у дітей та підлітків залишається відкритим.

На підставі вищевикладеного ми вважаємо доцільним провести електрофізіологічне дослідження, у результаті якого показники ЕЕГ та ВП будуть співставлені з рівнями тривожності у дітей та підлітків, які виявлено за допомогою психологічних методик. Таке експериментальне дослідження, безумовно, буде цінним і для отримання більш повної картини відображення тривожності в характеристиках ЕЕГ та ВП у дітей та підлітків, і для обґрунтування застосування методу ЕЕГ-ЗЗ для зниження посиленого рівня тривожності у дітей та підлітків.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження виконано згідно з планом науково-дослідної роботи кафедри фізіології людини і тварин та біофізики Таврійського національного університету ім. В.І. Вернадського в межах програми “Фізіологічні та біофізичні механізми біологічної дії чинників різної природи й інтенсивності на функціональний стан організму людини й тварин» (№ держ. реєстрації 0106U003976 (2007-2012)) та проблемної лабораторії вищої нервової діяльності в межах тем «Корекція несприятливих психофізіологічних станів за допомогою біологічного зворотнього зв'язку за електроенцефалограмою» (№ держ. реєстрації 0106U001265) та «Нейрофізіологічний аналіз взаємовідносин емоційних і когнітивних процесів та їх корекція» (№ держ. реєстрації 0109U002192).

Всі ці напрямки є складовими Міжгалузевої комплексної програми “Здоров'я нації” на 2002-2011 р. та національної програми “Діти України”.

Тему дисертаційної роботи затверджено Вченою радою Таврійського національного університету ім. В.І. Вернадського 20.04.2007 р., протокол № 4.

Мета дослідження - встановлення взаємозв'язків між параметрами ЕЕГ, ВП та ППП і рівнем тривожності у практично здорових дітей та підлітків 10-15 років, а також оцінка ефективності сеансів зворотного зв'язку за характеристиками ЕЕГ, спрямованих на зниження тривожності у дітей та підлітків.

Завдання дослідження:

1. Виявити взаємозв'язок між спектральними характеристиками ЕЕГ та рівнем тривожності у практично здорових дітей та підлітків 10-15 років;

2. Виявити взаємозв'язок між амплітудно-часовими параметрами ВП, ППП та рівнем тривожності у практично здорових дітей та підлітків 10-15 років;

3. Вивчити особливості відображення окремих видів тривожності, що проявляються в різних сферах життя дітей і підлітків, за характеристиками ЕЕГ, ВП та ППП, і виявити доцільність діагностування окремих видів тривожності щодо одержання об'єктивних електроенцефалографічних показників (корелят) підвищеного рівня тривожності у дітей та підлітків;

4. На підставі аналізу виявлених взаємозв'язків спектральних характеристик ЕЕГ і тривожності у дітей та підлітків виробити стратегію проведення сеансів ЕЕГ-ЗЗ, спрямованих на зниження високого рівня тривожності;

5. Провести сеанси ЕЕГ-ЗЗ, спрямовані на зниження високого рівня тривожності у дітей та підлітків і оцінити їх ефективність.

Об'єкт дослідження - мозкові механізми емоційних процесів у дітей та підлітків.

Предмет дослідження - зв'язок між характеристиками біопотенціалів головного мозку та тривожністю у дітей та підлітків і зміна цих характеристик у процесі сеансів ЕЕГ-ЗЗ.

Методи дослідження. В роботі використано реєстрацію й аналіз фонової ЕЕГ, ВП та ППП за допомогою програмно-апаратного комп'ютеризованого комплексу. Для визначення рівня тривожності залучено психологічні методики. Результати дослідження оброблено за допомогою стандартних методів варіаційної статистики.

Наукова новизна отриманих результатів. В дисертації показано, що рівень тривожності дітей та підлітків 10-15 років об'єктивно відображається в патерні ЕЕГ та амплітудно-часових характеристиках ВП і ППП. Вперше показано, що значення окремих видів тривожності, що належать до різних сфер життя, у дітей та підлітків мають більш тісні кореляції з показниками ЕЕГ та ВП, ніж значення загальної особистісної тривожності, а розподіл дітей та підлітків на групи низько- і високотривожних в залежності від рівнів окремих видів тривожності виявляє більшу кількість суттєвих розходжень за показниками ЕЕГ, ВП та ППП між групами, ніж при розподілі досліджуваних на групи залежно від рівня загальної особистісної тривожності.

На основі отриманих даних про відображення тривожності в патерні ЕЕГ у дітей та підлітків уперше вироблено стратегію проведення сеансів ЕЕГ-ЗЗ, спрямовану на зниження високого рівня тривожності.

Уперше проведено тренінги ЕЕГ-ЗЗ, спрямовані на зниження тривожності у дітей та підлітків. Показано, що сеанси ЕЕГ-ЗЗ можуть давати об'єктивні позитивні зміни ЕЕГ, що супроводжується зниженням рівня тривожності.

Практичне значення отриманих результатів. Виявлені кореляційні взаємозв'язки між параметрами ЕЕГ, ВП та ППП у дітей і підлітків з одного боку, і рівнем тривожності, з іншого, свідчать, що реєстрація біопотенціалів головного мозку може бути використана як об'єктивний метод оцінки рівня тривожності у дітей та підлітків.

Отримано дані про те, що значення окремих видів тривожності у порівнянні зі значенням загальної особистісної тривожності у дітей та підлітків мають більш тісні кореляції з показниками ЕЕГ, ВП та ППП і вказують на доцільність діагностування не лише рівня загальної особистісної тривожності, але й різних її видів, які проявляються в різних сферах життя, що необхідно як для своєчасного діагностування підвищеного рівня тривожності, так і для виявлення його об'єктивних електроенцефалографічних індикаторів у дітей та підлітків.

Використання методу ЕЕГ-ЗЗ дозволить посилити ефективність корекційної роботи з дітьми та підлітками, що мають високий рівень тривожності. Результати дослідження можуть бути застосовані в психологічній практиці як сучасні й ефективні методи діагностики й зниження рівня тривожності у дітей та підлітків.

Отримані в роботі відомості про зв'язок характеристик ЕЕГ, ВП та ППП з рівнем тривожності у дітей та підлітків, а також дані про зміну патерна ЕЕГ при проведенні сеансів ЕЕГ-ЗЗ включено в загальні курси «Фізіологія людини й тварин», «Біофізика», спеціальні курси «Електрофізіологія», «Психофізіологія», «Вікова фізіологія» та «Медична біофізика» кафедри фізіології людини й тварин і біофізики Таврійського національного університету ім. В.І. Вернадського.

Особистий внесок здобувача. Здобувачем самостійно здійснено аналіз літературного матеріалу, експериментальну частину роботи й статистичну обробку експериментальних даних. Аналіз результатів дослідження проведено разом із науковим керівником. У роботах, написаних у співавторстві, дисертантові належать експериментальна частина й деякі теоретичні положення.

Апробація результатів дисертації. Основні положення й результати проведеного дослідження було викладено на IV Міжнародній науковій конференції «Психофізіологічні й вісцеральні функції в нормі й патології», присвяченій 90-річчю від дня народження П.Г. Богача (Київ, 2008), Міжнародному Конгресі з психології й психотерапії (Гурзуф, Крим, 2008), Міжнародній науковій конференції «Системна організація психофізіологічних і вегетативних функцій» (Луцьк, 2009), щорічних наукових конференціях Таврійського національного університету ім. В.І. Вернадського (Сімферополь, 2007-2009р.), на з'їзді Українського фізіологічного товариства з міжнародною участю (Одеса, 2010).

Публікації. За результатами дослідження опубліковано 4 статті у журналах зі списку, затвердженого ВАК України, 5 тез у матеріалах конференцій та з'їздів, отримано одне рішення про видачу деклараційного патенту на корисну модель.

Структура й обсяг дисертації. Дисертаційна робота викладена на 155 сторінках, складається з переліку умовних скорочень, вступу, трьох розділів: огляду літератури (1 розділ), методики дослідження (2 розділ), результатів дослідження та їх обговорення (3 розділ), висновків і списку використаних джерел із 203 найменувань. Дисертація ілюстрована 33 малюнками й має 9 таблиць.

2. МАТЕРІАЛИ Й МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ

Усього в дослідженні взяли участь 126 практично здорових дітей і підлітків 10-15 років. На першому етапі проведено вивчення зв'язку спектральних характеристик ЕЕГ з рівнем тривожності у 109 випробуваних, яких було поділено на три вікові групи: група випробуваних 10-11 років (n=35, 17 хлопчиків і 18 дівчаток), 12-13 років (n=45, 24 хлопчика й 21 дівчинка), 14-15 років (n=29, 16 хлопчиків і 13 дівчаток).

На другому етапі вивчено зв'язок характеристик ВП і ППП із рівнем тривожності у 105 випробуваних: 10-11 років (n=31, 15 хлопчиків і 16 дівчаток), 12-13 років (n=44, 23 хлопчика й 21 дівчинка), 14-15 років (n=30, 17 хлопчиків і 13 дівчаток).

На третьому етапі дослідження проведено тренінги за допомогою методу ЕЕГ-ЗЗ, спрямовані на зниження тривожності. У даному дослідженні взяли участь 17 випробуваних 10-14 років з посиленим рівнем тривожності, яких було поділено на дві групи: експериментальну (n=7; 4 хлопчика й 3 дівчинки) і контрольну (n=10; 5 хлопчиків і 5 дівчаток). З дітьми експериментальної групи проведено тренінги із 10-12 сеансів ЕЕГ-ЗЗ. До і після проходження тренінгу реєстрували ЕЕГ при закритих і відкритих очах і оцінювали рівень тривожності за допомогою психологічних тестів. У дітей контрольної групи дворазово реєстрували ЕЕГ і діагностували рівень тривожності з інтервалом, що відповідає тривалості проведення тренінгу з дітьми експериментальної групи.

Реєстрація електроенцефалограми. Реєстрація й аналіз ЕЕГ здійснювалися за загальноприйнятою методикою за допомогою автоматизованого комплексу, що складається з електроенцефалографа EEG-16S, лабораторного інтерфейсу й комп'ютера. ЕЕГ-потенціали відводили монополярно від фронтальних (F3, F4), центральних (С3, С4), тім'яних (P3, P4), скроневих (T3, T4) і потиличних (O1, O2) локусів відповідно до системи 10-20. Референтним електродом слугували об'єднані контакти, розташовані над соскоподібними відростками черепа. Частоти зрізу фільтрів високих і низьких частот становили відповідно 1.5 і 35 Гц, частота оцифровки ЕЕГ-сигналів - 250 c-¹. Дослідження містило в собі реєстрацію фонової ЕЕГ у стані рухливого спокою при закритих і відкритих очах. Тривалість безперервного запису кожного аналізованого фрагмента становила 60 с.

У складі ЕЕГ диференціювалися наступні діапазони й піддіапазони: тета-ритм (4-8 Гц), альфа-ритм (8-13 Гц), альфа 1-ритм (8-9.5 Гц), альфа 2-ритм (9.5-11 Гц), альфа 3-ритм (11-13 Гц), сенсомоторний ритм - СМР (12-15 Гц), бета 1-ритм (16-20 Гц) і бета 2-ритм (21-30 Гц). Для ритмів ЕЕГ розраховували індекс спектральної щільності потужності (СЩП, мкВ/Гц). Розраховувалися також відношення СПМ наступних ритмів: альфа- і тета-ритмів, СМР і тета-ритму, бета 1- і тета-ритмів, а також бета 2- і тета-ритмів. Модальна частота піддіапазонів альфа-ритму визначалася як середнє арифметичне значення частот у відповідному піддіапазоні даного частотного компонента, що має максимальну амплітуду в 20-25 відрізках запису тривалістю 2.56 с.

Реєстрація викликаних потенціалів. Реєстрації ВП із використанням go/no-go парадигми здійснювалася в зазначених вище локусах із частотою оцифровки сигналу 500 c-¹. Учасникам дослідження пред'являли пари (30 пар) слухових стимулів різної тональності (висока-висока, висока-низька, низька-низька, низька-висока) з інтервалами по 2 с усередині пари й по 4 с між парами. Тривалість низького й високого сигналів становила 200 мс. Частота низького тону становила 400 Гц, високого - 1000 Гц. Пари тонів пред'являлися у випадковому порядку з однаковою ймовірністю (біля 50%) появи як низького, так і високого тону. Завдання випробуваних полягало в тому, щоб натиснути кнопку ведучою рукою з тривалістю реакції не більшою за еталонну у відповідь на пред'явлення другого стимулу пари, що складається із двох стимулів однакової частоти, високою чи низькою (go проба), і не реагувати на пари сигналів, що мають різну тональність (no-go проба). Всього значимих пар стимулів, що вимагають натискання, було 13-17 із 30. Про правильне чи неправильне виконання завдання випробуваний дізнавався з візуальних сигналів зворотного зв'язку на світлодіодному табло (відповідно вертикальна чи горизонтальна риска). Компоненти P1, N1, P2, N1-P2 (вертекс-потенціал) і N2 реєстрували при пред'явленні всіх попереджувальних (перших у парі) сигналів, потенціал Р300 - при пред'явленні всіх зорових сигналів зворотного зв'язку. При цьому використовували смугу пропускання підсилювачів від 0,53 до 70 Гц. Умовну негативну хвилю (УНХ), що виникає між двома стимулами (попереджувальним і виконавчим) реєстрували, використовуючи смугу пропускання підсилювачів від 0,016 до 70 Гц.

Організація сеансів ЕЕГ-ЗЗ. Реєстрація й аналіз ЕЕГ здійснювалися за загальноприйнятою методикою за допомогою 16-канального електроенцефалографа («Тредекс», Україна). ЕЕГ-потенціали відводили монополярно від 16 стандартних відведень відповідно до системи «10-20». Як референтний електрод у кожному випадку використовували всі електроди, крім активного, об'єднані разом. Частоти зрізу фільтрів високих і низьких частот становили відповідно 1,5 і 35 Гц, частота оцифровки ЕЕГ-сигналів - 250 c-¹. Розраховували амплітуду (мкВ) для основних ритмів ЕЕГ, а також відношення амплітуд наступних ритмів: альфа- і тета-ритмів, СМР і тета-ритму, бета 1- і тета-ритмів, а також бета 2- і тета-ритмів.

Сеанси ЕЕГ-ЗЗ проводилися двічі рази на тиждень. Тривалість одного сеансу становила 30 хв. Сеанс складався із декількох (шість-вісім) епізодів записів ЕЕГ з використанням різних протоколів ЕЕГ-ЗЗ, що чергуються у випадковому порядку. У випадку застосування акустичних протоколів випробуваний сидів із закритими очима і звуковий сигнал зворотного зв'язку (ЗЗ) подавався через динаміки, при використанні візуальних протоколів зорові сигнали ЗЗ пред'являлися з екрана монітора. У всіх протоколах сигнал ЗЗ змінювався залежно від характеристик тренованих ритмів ЕЕГ у локусі С4.

Варіанти залучених протоколів ЕЕГ-ЗЗ: регуляція гучності «білого шуму» - інтенсивність «білого шуму» змінювалась у зворотній залежності від величини відношення амплітуди альфа-ритму до амплітуди тета-ритму: чим більшим було значення даного відношення, тим меншу гучність мав «білий шум»; регуляція гучності «білого шуму» на тлі музики - інтенсивність «білого шуму» змінювалася на тлі музики постійної гучності у зворотній залежності від величини відношення амплітуд альфа- і тета-ритмів; регуляція гучності музики - гучність музики змінювалася в прямій залежності від величини відношення амплітуд альфа- і тета-ритмів; регуляція яскравості кольору на картинках - яскравість кольорів певних елементів картинок (наприклад, плодів на дереві, сонця, квітів) змінювалась у прямій залежності від величини амплітуди альфа-ритму: чим більшою була дана величина, тим яскравішими ставали кольори; регуляція яскравості кольорів таблиці С.-А. Мадяра - яскравість кольорів змінювалась у прямій залежності від величини амплітуди альфа-ритму; ігровий протокол - швидкість руху чи сила головного ігрового персонажа змінювались у прямій залежності від величини відношення амплітуди СМР до амплітуди тета-ритму.

Випробуваному пропонувалося запам'ятати свій стан у той час, коли керований параметр змінювався в необхідному напрямку.

Психологічне тестування для оцінки рівня тривожності здійснювали за допомогою проективної методики «Будинок - Дерево - Людина» (Беляускайте, 1987), шкали явної тривожності Г. М. Прихожан (Прихожан, 2005), тесту Спілбергера-Ханіна (Єлисєєв, 2000), а також шкали особистісної тривожності учнів Г. М. Прихожан (Прихожан, 2005), що дозволяє оцінювати рівні окремих видів тривожності (шкільної, самооцінної, міжособистісної й «магічної»).

Математичний апарат дослідження представлено описовою статистикою, кореляційним і порівняльним аналізом (параметричні й непараметричні методи). Для перевірки, характеру розподілу використовували критерій Колмогорова-Смирнова. Статистично значимими вважали показники з р < 0,05.

Експерименти проведено з дотриманням Постанови першого національного конгресу з біоетики (Київ, 2001) і схвалено комітетом з біоетики Таврійського національного університету ім. В.І. Вернадського (протокол № 2 від 07 квітня 2009).

2. РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕННЯ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

Взаємозв'язок спектральних характеристик ЕЕГ та рівня тривожності у дітей і підлітків. У групі дітей 10-11 років виявлено такі зв'язки характеристик ЕЕГ, зареєстрованої при закритих очах, і показниками тривожності. Так, рівень явної тривожності, що визначався за методикою А. М. Прихожан, позитивно корелює з величиною СЩП тета-ритму (у відведеннях F4, r = 0.37, P = 0.037; Т4, r = 0.40, P = 0.024; О1, r = 0.36, P = 0.040). Рівень «магічної» тривожності (пов'язаний зі страхом дії «потойбічних сил», темряви, прикмет) позитивно корелює з величиною СЩП тета-ритму (F4, r = 0.50, P = 0.004; З4, r = 0.40, P = 0.031; Т3, r = 0.40, P = 0.027; Т4, r = 0.47, P = 0.007; О1, r = 0.38, P = 0.033). Рівень загальної тривожності позитивно пов'язаний із величиною СЩП бета 2-ритму (F4, r = 0.39, P = 0.032; Т4, r = 0.42, P = 0.017; О2, r = 0.38, P = 0.042).

Характеристики ЕЕГ, зареєстрованої при відкритих очах, мали наступні кореляції з показниками тривожності. Рівень ситуативної тривожності, що визначався за тестом Спілбергера, негативно корелює з величинами СЩП альфа 2- (С4, r = -0.38, P = 0.039; Р4, r = -0.36, P = 0.050 і О1, r = -0.35, P = 0.047) і альфа 3-ритмів (F3, r = -0.35, P = 0.047; С4, r = -0.38, P = 0.040 і Т3, r = -0.36, P = 0.044). Рівень самооцінної тривожності негативно корелює з величиною модальної частоти альфа 3-ритму (Т3, r = -0.36, P = 0.044). Рівень «магічної» тривожності пов'язаний зворотньою залежністю з величиною модальної частоти альфа-ритму у відведенні Т4 (r = -0.36, P = 0.044) і позитивно корелює з величиною СЩП тета-ритму (F4, r = 0.44, P = 0.014; Т3, r = 0.43, P = 0.016; Т4, r = 0.54, P = 0.002 і О1, r = 0.36, P = 0.047). Рівень загальної тривожності знаходиться у прямій залежності з величинами СЩП тета-ритму (Т4, r = 0.36, P = 0.047) і бета 2-ритму (F4, r = 0.36, P = 0.045 і Т4, r = 0.38, P = 0.033).

Розподіл випробуваних на групи високо- і низькотривожних за результатами психологічних тестів показав наступні розходження в показниках ЕЕГ, зареєстрованої при відкритих очах. У дітей, що мають низькі показники шкільної тривожності, спостерігалися більш високі значення модальної частоти альфа 2-ритму (T4, Р = 0.013). В ЕЕГ індивідів з високим рівнем «магічної» тривожності відзначалися більш високі значення СЩП тета- і бета 2-ритмів у порівнянні з аналогічними показниками ЕЕГ низькотревожних дітей (мал. 1).

Слід зазначити, що значення окремих видів тривожності у порівнянні зі значеннями загальної тривожності мають більш тісні кореляції з показниками ЕЕГ. Так, при реєстрації ЕЕГ в умовах відкритих очей діапазони кореляцій і рівнів значимості для окремих видів тривожності склали 0,36 ? r ? 0,54; 0,047 ? Р ? 0,002, тоді як для загальної тривожності - 0,36 ? r ? 0,38; 0,047 ? Р ? 0,033.



Мал. 1. Діаграми значень спектрів щільності потужності (СЩП) тета- (А) і бета 2- (Б) ритмів при реєстрації ЕЕГ з відкритими очима у дітей з низьким (світлі стовпчики; n = 16) і високим (темні стовпчики; n = 15) рівнями «магічної» тривожності. Представлені середні значення + помилка середнього. Під діаграмами вказано локуси відведень ЕЕГ. По вертикалі - СЩП, мкВ/Гц. Зірочками позначені випадки достовірних розходжень між підгрупами низько- і високотривожних дітей: * Р < 0.05, ** P < 0.01, *** P < 0.001.

У групі випробуваних 12-13 років спостерігалися наступні зв'язки між рівнем тривожності й характеристиками ЕЕГ, зареєстрованої при відкритих очах. Рівень тривожності, оцінюваний за тестом «Будинок - Дерево - Людина», негативно корелював з величиною СЩП альфа-ритму (О1, r = -0.40, P = 0.008 та О2, r = -0.36, P = 0.022). Рівень ситуативної тривожності негативно корелював зі значеннями відношень СЩП альфа1- і тета-ритмів (С3, r = -0.31, P = 0.048), альфа 2- та тета-ритмів (С4, r = -0.32, P = 0.044), СМР та тета-ритму (F3, r = -0.33, P = 0.035). У групі випробуваних з низьким рівнем тривожності, що визначався за тестом «Будинок - Дерево - Людина», відзначено більш високі показники СЩП альфа 1-ритму ЕЕГ (О1, Р = 0.003 та О2, Р = 0.010), у порівнянні з аналогічним показником у високотривожних однолітків. У групі підлітків з низьким рівнем ситуативної тривожності спостерігалися більш високі величини відношень СЩП СМР до СЩП тета-ритму (F3, Р = 0.033 і F4, Р = 0.042).

Для підлітків 14-15 років отримано наступні результати. Найбільша кількість зв'язків між показниками тривожності спостерігалася з характеристиками ЕЕГ, зареєстрованої при закритих очах. Так, рівень особистісної тривожності, що визначався за тестом Спілбергера, негативно пов'язаний із величинами СЩП альфа 2-ритму (F3, r = -0.45, Р = 0.015; F4, r = -0.49, Р = 0.006; T3, r = -0.43, Р = 0.019 і О1, r = -0.40, Р = 0.029), альфа 3-ритму (F4, r = -0.39, Р = 0.038; С3, r = -0.42, Р = 0.024 і Т3, r = -0.39, Р = 0.038) та СМР (F4, r = -0.42, Р = 0.024; С3, r = -0.37, Р = 0.050; С4, r = -0.39, Р = 0.034; Р4, r = -0.39, Р = 0.035; T3, r = -0.38, Р = 0.039; О1, r = -0.40, Р = 0.033 і О2, r = -0.44, Р = 0.018), а також з величиною модальної частоти альфа 1-ритму (Т3, r = -0.38, Р = 0.040) Рівень загальної тривожності також мав негативні зв'язки з величинами модальної частоти альфа-ритму (Р4, r = -0,42, Р = 0,022 і О1, r = -0,45, Р = 0,014), СЩП бета 1-ритму (О1, r = -0,37, Р = 0,049) і відношень СЩП бета 1- і тета-ритмів (С3, r = -0,38, Р = 0,043; Т3, r = -0,37, Р = 0,045; О1, r = -0,38, Р = 0,043; і О2, r = -0,48, Р = 0,009). У групі підлітків з низьким рівнем шкільної тривожності спостерігалися більш високі величини відношень СЩП альфа 2- і тета-ритмів (F4, P = 0,034; P4 і O1, P = 0,037), альфа 3- і тета-ритмів (мал. 2, А), СЩП СМР і тета-ритму (F4 і O1, P = 0,034; P4, P = 0,037; T3 P = 0,027 і О2, P = 0,012), СЩП бета 1- і тета-ритмів (мал. 2, Б) у порівнянні з аналогічними показниками у високотривожних однолітків. У результаті кореляційного аналізу також було виявлено негативні зв'язки рівня шкільної тривожності з показниками відношень СЩП бета 1-і тета-ритмів (F3, r = -0,37, Р = 0,045; F4, r = -0,38, Р = 0,039; С3, r = -0,37, Р = 0,050; Т3, r = -0,40, Р = 0,030 и О2, r = -0,41, Р = 0,027).

Мал. 2. Діаграми значень відношень спектрів щільності потужності (СЩП) альфа 3- і тета-ритмів (А) і бета 1- і тета-ритмів (Б) при реєстрації ЕЕГ із закритими очима у підлітків з низькими (світлі стовпчики, n = 17) і високими (темні стовпчики, n = 12) значеннями шкільної тривожності. По вертикалі - значення відношень СЩП альфа 3- і тета-ритмів (А) і бета 1- і тета-ритмів (Б). Інші позначення ті ж, що й на мал. 1.

У ході аналізу підгруп випробуваних з різними рівнями самооцінної тривожності було виявлено, що значення модальної частоти альфа 2-ритму більш високе в низькотривожних підлітків (F3, Р = 0,017; F4, Р = 0,042; P4, Р = 0,009; T3, Р = 0,006, O1, Р = 0,005 і O2, Р = 0,034). Рівень «магічної» тривожності негативно пов'язаний із величинами СЩП альфа 2-ритму (F4, Т4, r = -0,46, Р = 0,012; С3, r = -0,47, Р = 0,011; С4, r = -0,49, Р = 0,007; Р4, r = -0,40, Р = 0,032; Т3, r = -0,39, Р = 0,038; О1, r = -0,47, Р = 0,010 і О2, r = -0,52, Р = 0,004) та бета 1-ритму (О1, r = -0,44, Р = 0,016 і О2, r = -0,47, Р = 0,010). Крім того, рівень «магічної» тривожності був пов'язаний зворотними залежностями зі значеннями модальної частоти альфа 1-ритму (С3, r = -0,41, Р = 0,027 і Р4, r = -0,42, Р = 0,022) і відношень СЩП альфа 2-ритму до СЩП тета-ритму (F4, r = -0,40, Р = 0,034; Т3, r = -0,41, Р = 0,026; Т4, r = -0,49, Р = 0,008; О1, r = -0,51, Р = 0,005 і О2, r = -0,53, Р = 0,003). Оцінки даного виду тривожності мали негативні зв'язки з величинами СЩП альфа 2-ритму (С3, r = -0,43, Р = 0,021; С4, r = -0,39, Р = 0,035; Т4, r = -0,41, Р = 0,027) ЕЕГ, зареєстрованої при відкритих очах.

Для даної вікової групи рівні окремих видів тривожності також мають більш тісні кореляції з показниками ЕЕГ, ніж рівень загальної тривожності. Так, при реєстрації ЕЕГ за умови закритих очей діапазони кореляцій і рівнів значимості для окремих видів тривожності склали 0,37 ? r ? 0,53; 0,050 ? Р ? 0,003; для загальної тривожності - 0,37 ? r ? 0,48; 0,049 ? Р ? 0,009.

Відомо, що досліджуваний віковий період розвитку дітей і підлітків характеризується збільшенням потужності й модальної частоти альфа-ритму (Д.А. Фарбер, 1972; Г.Г. Князєв, 2002). Таким чином, на підставі результатів, отриманих у даному дослідженні, можна зробити висновок, що ЕЕГ низькотривожних дітей і підлітків більшою мірою відповідає віковій нормі, ніж ЕЕГ їх високотривожних однолітків.

Взаємозв'язок характеристик ВП та ППП і рівня тривожності у дітей і підлітків. У групі дітей 10-11 років було виявлено негативні зв'язки між рівнем тривожності за тестом «Будинок - Дерево - Людина» і значеннями амплітуд ВП Р1 (С3, r = -0,39, Р = 0.032; Р3, r = -0,41, Р = 0.026 і О1, r = -0,36, Р = 0.047), Р2 (О2, r = -0,50, Р = 0.007) і хвилі Р300 (F3, r = -0,37, Р = 0.040 і О2, r = -0,38, Р = 0.044); іншими словами, більші величини амплітуд даних потенціалів були властиві менш тривожним індивідам. Для амплітуди потенціалу N2 було встановлено позитивний кореляційний зв'язок із рівнем тривожності за тестом «Будинок - Дерево - Людина» (Р3, r = 0,43, Р = 0.017 і О2, r = 0,42, Р = 0.026), тобто більші значення амплітуди цього компонента були в цілому характерні для дітей з більш високим рівнем тривожності. Рівень самооцінної тривожності був негативно пов'язаний із величиною латентного періоду компонента Р1 (Т3, r = -0,57, Р = 0.001 і О1, r = -0,37, Р = 0.038). Для рівня «магічної» тривожності виявлено негативний зв'язок із величинами латентних періодів ВП Р1 (у відведенні О1, r = -0,39, Р = 0.028) і N1 (С3, r = -0,37, Р = 0.041; Т3, r = -0,48, Р = 0.007 і О1, r = -0,43, Р = 0.016). Також виявлено негативні зв'язки між рівнем загальної тривожності й значеннями ЛП потенціалів Р1 (Т3, r = -0,44, Р = 0.015 і О1, r = -0,43, Р = 0.015) і N1 (Т3, r = -0,42, Р = 0.022; Т4, r = -0,42, Р = 0.025 і О1, r = -0,48, Р = 0.006).

Слід зазначити, що окремі види тривожності мали більш тісні кореляції з параметрами ВП, ніж рівень загальної тривожності. Діапазони кореляцій і рівнів значимості для окремих видів тривожності склали 0,37 ? r ? 0,57; 0,041 ? Р ? 0,001; для загальної тривожності - 0,42 ? r ? 0,48; 0,025 ? Р ? 0,006.

Для випробуваних 12-13 років характерними є наступні взаємозв'язки параметрів ВП та ППП і рівня тривожності. Рівні ситуативної й особистісної тривожності негативно корелюють із величиною амплітуди УНХ (мал. 3).

Мал. 3. Значення коефіцієнтів кореляції (r) показників ситуативної (А) та особистісної (Б) тревожності з величинами амплітуд УНХ інтегральної (УНХ (і)), УНХ орієнтирної (УНХ (о)), УНХ термінальної (УНХ (т)), зареєстрованих у центральних областях лівої (С3) та правої (С4) півкуль у дітей 12-13 років (n=39). Інші позначки ті самі, що і на мал. 1.

Крім того, рівень особистісної тривожності негативно корелює з величиною амплітуди ВП Р1 (F4, r = -0,37, Р = 0,021). При розподілі випробуваних на підгрупи залежно від рівня особистісної тривожності виявлено, що для високотривожних підлітків характерні більші значення амплітуди ВП N2 (у відведеннях F3, Р = 0,017 і F4, Р = 0,008) у порівнянні з аналогічними показниками низькотривожних однолітків.

Зв'язки параметрів ВП та рівня тривожності у підлітків 14-15 років наступні. Рівень ситуативної тривожності негативно корелює з величиною амплітуди ВП N1 (F3, r = -0,40, Р = 0,030; Р3, r = -0,50, Р = 0,004 і Р4, r = -0,43, Р = 0,019). Рівень самооцінної тривожності негативно корелює з величиною амплітуди ППП Р300 (мал. 4).

Рівень шкільної тривожності також негативно пов'язаний зі значеннями амплітуди Р300 (F3, r = -0,42, Р = 0,022; F4, r = -0,39, Р = 0,033 ; С3, r = -0,48, Р = 0,007 і С4, r = -0,40, Р = 0,031) і позитивно пов'язаний із величиною латентного періоду потенціалу Р2 (С3, r = 0,36, Р = 0,049; Т3, r = 0,54, Р = 0,002 ; Т4, r = 0,43, Р = 0,017). Група індивідів з високим рівнем шкільної тривожності характеризується меншими величинами амплітуди ВП Р1 (у відведенні О2, Р = 0,049) у порівнянні з аналогічним показником у групі низькотривожних однолітків.

Група індивідів з високим рівнем шкільної тривожності характеризується меншими величинами амплітуди ВП Р1 (у відведенні О2, Р = 0,049) у порівнянні з аналогічним показником у групі низькотривожних однолітків.



Мал. 4. Значення коефіцієнтів кореляції (r) показників самооцінної тривожності з величиною амплітуди хвилі Р300 у випробуваних 14-15 років (n=30). Інші позначки ті самі, що і на мал. 1.

Рівень міжособистісної тривожності негативно корелює з величиною латентного періоду потенціалу N1 (F3, r = -0,37, Р = 0,043; C3, r = -0,41, Р = 0,024; С4, r = -0,36, Р = 0,048). Рівень загальної тривожності позитивно корелює з величиною латентного періоду потенціалу Р2 у лівій скроневій області (r = 0,39, Р = 0,031) і негативно співвідноситься з величиною амплітуди ППП Р300 у лівій центральній області (r = -0,38, Р = 0,039).

У даній віковій групі діапазони кореляцій і рівнів значимості для окремих видів тривожності склали 0,36 ? r ? 0,60; 0,049 ? Р ? 0,0005; для загальної тривожності - 0,38 ? r ? 0,39; 0,039 ? Р ? 0,031.

Дані результати свідчать про те, що для отримання об'єктивних ЕЕГ-індикаторів підвищеного рівня тривожності доцільно діагностувати не лише рівень загальної особистісної тривожності, а й окремих видів тривожності, що виявляються в різних сферах життя дітей і підлітків.

Є підстави припустити, що в основі підвищеної тривожності лежать особливості функціонування певних церебральних механізмів, пов'язані, зокрема, з індивідуальними особливостями амінергічних систем ЦНС [С.В. Чорний, В.Б. Павленко, 2004] Ці механізми, можливо, для будь-якого виду особистісної тривожності є в цілому загальними. Водночас індивідуальний профіль виявлення окремих видів тривожності істотним чином формується під впливом особливостей соціального середовища, в якому індивід розвивався.

Зниження тривожності у дітей та підлітків за допомогою методу ЕЕГ-ЗЗ. Незважаючи на те, що тренінг проводився від локусу С4, позитивні зміни тренованих величин спостерігалися в різних частинах головного мозку. При цьому різні протоколи ЕЕГ-ЗЗ, що залучались у тренінгах з дітьми експериментальної групи, показали різну ефективність. Найбільш високу ефективність продемонструвало застосування протоколу «регуляція гучності білого шуму». Зростання величини відношення амплітуд альфа- і тета-ритмів спостерігалося практично в усіх відведеннях (мал. 5).

Мал. 5. Середні топограми виміру відношення амплітуд альфа- та тета-ритмів під час першого (1) та десятого (2) сеансів ЕЕГ-ЗЗ при використанні протокола «регуляція гучності білого шуму» в експериментальній групі випробуваних (n=7). Шкала зліва - калібровка значень відношення амплітуд альфа- та тета-ритмів (умовн. од.).

Щоб виявити зміни параметрів ЕЕГ під час десятого сеансу в порівнянні з першим сеансом використовували нормовані величини. За 100 % прийнято значення показників ЕЕГ під час першого сеансу. Так, максимальне збільшення значень відношень амплітуд альфа- і тета-ритмів було зареєстровано у відведеннях F3 (приріст склав 38,0 %), F4 (38,8 %), С3 (21,4 %), С4 (28,7 %), Р3 (18,6 %), О1 (59,6 %) и О2 (31,5 %). У дослідженнях, присвячених даній проблематиці, але з участю дорослих випробуваних, було показано, що подібна величина приросту тренованого показника вказує на досить високу ефективність тренінгу. (Hammond, 2005). На мал. 6 представлено графік динаміки величини розглянутого вище відношення ритмів ЕЕГ протягом 10-ти сеансів.

Мал. 6. Динаміка величини відношення амплітуд альфа- та тета-ритмів у різних відведеннях при застосуванні протокола «регуляція гучності білого шуму» протягом десяти сеансів в експериментальній групі випробуваних (n=7). На вісі абсцис - сеанси; на вісі ординат - значення відношення амплітуд альфа- та тета-ритмів, умовн. од.

При використанні даного протоколу також спостерігалося зростання величини відношення амплітуд СМР і тета-ритму. Так, приріст даного відношення у відведеннях F3, F4, С4, О1 і О2 склав 18,5 %, 19,7 %, 18,6 %, 34,4 % і 24,6 % відповідно.

Що стосується застосування протоколів «регуляція гучності білого шуму на тлі музики» і «регуляція гучності музики», то позитивний ефект спостерігався в основному лише після 5-го сеансу, при цьому він був менш виражений.

Серед візуальних протоколів досить високу ефективність показав протокол «регуляція яскравості кольору в картинках». Під час застосування даного протоколу зростала тренована величина (амплітуда альфа-ритму, у С3 на 19,3 %, С4 - 22,7 %), а також величина амплітуди СМР (у С4 на 13,0 %, Р4 - 16,0 %, Т6 - 12,7 %). Також було виявлено збільшення величин відношення амплітуд альфа- і тета-ритмів (у С3 на 36,1 %, у С4 - 20,9 %), амплітуд СМР і тета-ритму (у С3 - 14,4 %, С4 - 12,1 % і Р4 -12,0 %).

Ігровий протокол призвів до локальних позитивних змін тренованої величини. Так, максимальне збільшення відношення амплітуд СМР і тета-ритмів спостерігалося у відведеннях С3 (10,8 %). Даний факт можна пояснити тим, що СМР в основному реєструється в центральних областях (Фарбер, 1996).

При використанні протоколу з використанням колірної таблиці C.-А. Мадяра спостерігалося збільшення модальної частоти альфа-ритму (у Т3, Р = 0,001). і зниження амплітуд тета-ритму (в Fp2 на 20,8 %, Т3 на 11,3 % і Т5 на 11,7 %) і бета 2-ритму (в F4 на 31,3 %, С3 на 12,4 %, Т5 на 14,7 %).

Результати підсумкового психологічного тестування представлено в табл. 1.

Таблиця 1

Значення рівнів тривожності за результатами підсумкового психологічного тестуванняв контрольній і експериментальній групах

Тривожність за різними методиками	Рівень тривожності при підсумковому тестуванні, у відсотках відносно вихідного рівня
	Контрольна група	Експериментальна група
Явна, за тестом Прихожан	105,2	83,5
тест Спілбергера
Ситуативна	96,0	91,4
Особистісна	103,7	92,9
Тривожність за тестом «Будинок - Дерево - Людина»	119,6	91,6
шкала особистісної тривожності учнів за Прихожан
Шкільна	87,5	72,8
Самооцінна	91,7	87,9
Міжособистісна	107,9	76,0
Магічна	96,7	73,1
Загальна	92,7	75,6

З даних таблиці зрозуміло, що в експериментальній групі рівень за всіма шкалами тривожності знизився, тоді як у контрольній групі зміни психологічних показників мають різнонаправлений характер. За суб'єктивними враженнями батьків у дітей, що проходили сеанси ЕЕГ-ЗЗ, після тренінгу підвищувалися самооцінка й емоційна стабільність, що також може вказувати на оптимізацію психоемоційного стану дітей.

Після проходження тренінгу в експериментальній групі дітей відзначено значне збільшення величини відношень амплітуди альфа-ритму до амплітуди тета-ритму (в Р3 і О2, Р = 0.028) і модальної частоти альфа-ритму (в Р4, Р = 0.046, Р3, Т4, О1 і О2, Р = 0.028,) ЕЕГ, зареєстрованої при закритих очах. У контрольній групі зростання даних величин було незначущим. Між випробуваними двох груп було виявлено значущі розходження величин відношення амплітуд СМР та тета-ритму ЕЕГ (мал. 7).

Нейронні механізми, що лежать в основі сеансів ЕЕГ-ЗЗ, спрямованих на зниження рівня тривожності, можна пояснити, виходячи з наступних позицій.



Мал. 7. Діаграми значень відношення амплітуди сенсомоторного ритму до амплітуди тета-ритму при підсумковій реєстрації ЕЕГ з відкритими очима у випробуваних контрольної (світлі стовпчики) та експериментальної (темні стовпчики) груп.Наведено відносні величини відношень ритмів (%); за 100 % прийнято вихідні значення відношень ритмів ЕЕГ. Зірочками позначено розходження між контрольною й експериментальною групами, достовірні при Р < 0,05; хрестиками - розходження всередині експериментальної групи до і після тренінгу, достовірні при Р < 0,05.

Припускають, що зміни ефективності передачі сигналів в нейронних ланцюгах обумовлені модифікацією активності амінергічних систем мозку. З такою модифікацією тісно пов'язана перебудова системи резонуючих петель корково-підкіркових утворень, що супроводжується зміною патерна ЕЕГ-ритмів [J. F. Lubar, 1997]. Доведено, що активність дофамінергічних нейронів вентрального тегментума при проведенні сеансів ЕЕГ-ЗЗ дійсно збільшується [Ю.О. Фокіна, В.Б. Павленко, 2009]. Відомо, що дофамінергічна система, модулюючи активність нейронних мереж таламуса, лімбічної системи й кори великих півкуль, бере участь у запускові процесів, які приводять до загального підвищення синаптичної ефективності в даних мережах [B. Sterman, 1996; Y.Y. Huang, 2004], що в патерні поточної ЕЕГ проявляється як збільшення потужності альфа-ритму [Ю.О. Фокіна, В.Б. Павленко, 2008]] У результаті багаторазові сеанси ЕЕГ-ЗЗ приводять до поліпшення психофізіологічного стану, зниження загального рівня напруги й тривожності. Зміни патерна ЕЕГ, які досягнуто в ході тренінгу й супроводжуються зниженням рівня тривожності в експериментальній групі, можуть вказувати на доцільність використання даного методу.

ВИСНОВКИ

1. Рівень тривожності у практично здорових дітей і підлітків 10-15 років об'єктивно відображається у спектральних характеристиках ЕЕГ і амплітудно-часових параметрах, викликаних і пов'язаних з подією потенціалів (ВП і ППП). Сеанси на основі методу зворотнього зв'язку за характеристиками ЕЕГ (ЕЕГ-ЗЗ) спрямовані на певні зміни ритмів ЕЕГ і проведені з дітьми й підлітками, що характеризуються підвищеним рівнем тривожності, приводять до відповідних змін патерна ЕЕГ, що супроводжується оптимізацією психофізіологічного стану.

2. У характеристиках ЕЕГ високий рівень тривожності, у порівнянні з низьким рівнем тривожності, у дітей 10-11 років відображається в підвищених величинах спектральної щільності потужності (СЩП) тета-ритму, бета 2-ритму, а також у знижених величинах СЩП альфа-ритму; у випробуваних 12-13 років - у знижених величинах СЩП альфа-ритму, відношеннях СЩП альфа-ритму до СЩП тета-ритму й СЩП сенсомоторного ритму (СМР) до СЩП тета-ритму; у підлітків 14-15 років - у знижених величинах СЩП альфа-ритму, СМР і бета 1-ритму, модальної частоти альфа-ритму, а також у знижених величинах відношень СЩП альфа-ритму до СЩП тета-ритму, СЩП СМР до СЩП тета-ритму й СЩП бета 1-ритму до СЩП тета-ритму.

3. У параметрах ВП і ППП високий рівень тривожності у дітей 10-11 років знаходить висвітлення в знижених амплітудах компонентів ВП Р1, Р2, хвилі Р300, у підвищених амплітудах компонента N2 і в знижених величинах латентних періодів ВП Р1 і N1; у випробуваних 12-13 років - у знижених амплітудах потенціалу Р1, умовній негативній хвилі й підвищених амплітудах потенціалу N2; у підлітків 14-15 років - у знижених амплітудах компонентів ВП Р1, N1, хвилі Р300, у знижених величинах латентного періоду потенціалу N1 і в підвищених величинах латентного періоду ВП Р2.

4. Показники різних окремих видів тривожності (шкільної, самооцінної, міжособистісної, «магічної») не мають строго специфічного відображення в патерні ЕЕГ і характеристиках ВП і ППП, що, скоріше за все, пов'язане з тим, що в основі підвищеної тривожності лежать суттєві загальні церебральні механізми. Водночас значення окремих видів тривожності у порівнянні зі значеннями загальної особистісної тривожності у дітей та підлітків мають більш тісні кореляції з показниками ЕЕГ (при реєстрації ЕЕГ в умовах відкритих очей діапазони кореляцій і рівнів значимості для окремих видів тривожності: 0,36 ? r ? 0,54; 0,047 ? Р ? 0,002; для загальної тривожності: 0,36 ? r ? 0,38; 0,047 ? Р ? 0,033), ВП і ППП (для окремих видів тривожності: 0,36 ? r ? 0,60; 0,049 ? Р ? 0,0005; для загальної тривожності: 0,38 ? r ? 0,48; 0,039 ? Р ? 0,006). Виходячи з цього, для виявлення об'єктивних електроенцефалографічних показників (індикаторів) підвищеного рівня тривожності у дітей та підлітків доцільно діагностувати не тільки загальний рівень даного показника, але й значення різних видів тривожності.

5. На основі отриманих даних про відображення тривожності в патерні ЕЕГ у дітей і підлітків вироблено стратегію проведення сеансів ЕЕГ-ЗЗ, спрямовану на збільшення амплітуди альфа-ритму, величини відношення амплітуди альфа-ритму до амплітуди тета-ритму й амплітуди СМР до амплітуди тета-ритму й зниження підвищеного рівня тривожності.

6. Після проведення сеансів на основі методу ЕЕГ-ЗЗ у випробуваних експериментальної групи спостерігалося значне збільшення величин модальної частоти альфа-ритму (у відведеннях Р3, Р4, Т4, О1 і О2, Р < 0,05), відношення амплітуди альфа-ритму до амплітуди тета-ритму (у відведеннях Р3 і О2, Р < 0,05) і відношення амплітуди СМР до амплітуди тета-ритму (у відведеннях F3 і О2, Р < 0,05) у порівнянні з вихідними значеннями даних показників, тоді як у контрольній групі випробуваних не спостерігалося значних змін аналогічних показників. Для величини відношення амплітуди СМР до амплітуди тета-ритму після проведення сеансів виявлено значні розходження між випробуваними експериментальної й контрольної груп у бік більших значень даної величини в індивідів експериментальної групи (у відведеннях F3 і С3, Р < 0,05).

...