Возрастные особенности функционального развития мозга у школьников, проживающих в условиях Европейского Севера

Наличие «неорганизованных» и «малоорганизованных» паттернов ЭЭГ у детей школьного возраста свидетельствует о том, что межцентральные отношения, обеспечивающие системную деятельность целостного мозга, у них неустойчивы, а структуры мозга, отвечающие за генерацию основной ритмики биоэлектрических процессов, окончательно не сформированы, между ними нет устойчивого динамического взаимодействия, что не позволяет достигать оптимального уровня восприятия информации из окружающей среды. Головной мозг этих детей более разнообразно реагирует на внешние сигналы, однако, неустойчивость внутриполушарных, межполушарных и корково-подкорковых взаимоотношений препятствует возможности длительного сосредоточения на определенных видах деятельности, затрудняет восприятие новой информации, часто сопровождается неадекватными поведенческими реакциями. Такая организация центральной нервной системы способствует возникновению внутриличностных конфликтов в связи с невозможностью успешного освоения учебных нагрузок («стресс неуспеха» по Ю.Н. Кулюткину, 1970) и ведет к повышению нервно-психического напряжения и излишней невротизации, возникновению синдрома гиперактивности и дефицита внимания (Кропотов, 2005), в ряде случаев к депрессивным состояниям.

Анализ структуры успеваемости (с учетом предметов), психической активности и общего поведения свидетельствует о том, что уровень активации мозговых структур у первой и второй групп школьников обеспечивает им достаточную возможность усвоения существующей на сегодняшний день школьной программы и адекватной адаптации к окружающей среде. Школьники третьей группы требуют специальной коррекции состояния и дополнительной адаптации школьной нагрузки.

Кроме того, растущий организм требует для своего развития повышенных энергетических затрат, сбалансированного питания, богатого витаминами и необходимыми макро- и микроэлементами. Однако, по данным Л.Е. Панина (1978, 1979), Е.Р. Бойко (1996, 2007), рацион питания современных северян, как по калорийности, так и по своему составу не отвечает необходимым требованиям. У жителей Европейского Севера выявлен дефицит витаминов А, С, Е, группы В, макро- и микроэлементов (в частности йода, селена) (Гореликова и соавт., 1997; Бойко, 2007; Паршукова, 2008). В то же время, анализ содержания макро- и микроэлементов в крови и волосах обследованной нами группы детей выявил не только дефицит некоторых из них, но и повышенное содержания алюминия, бария, бора (Сороко и соавт., 2005, 2008), что также может отражаться на морфофункциональном развитии мозга (Айзенштейн, 1964; Wenstrup et al., 1990; Cornett et al., 1998; Кудрин, Громова, 2006;). Постоянное воздействие на растущий детский организм целого комплекса неблагоприятных факторов внешней среды в условиях Севера, в том числе и антропогенных (Солонин и соавт, 2008), требует постоянного напряжения основных регуляторных систем, связанного с адаптационными перестройками, которые также требуют повышенных энергозатрат и использования функциональных резервов организма.

Таким образом, обнаруженная нами некоторая задержка в морфофункциональном развитии головного мозга большинства детей, проживающих в сельской местности северных территорий, не является патологией и связана с влиянием целого комплекса неблагоприятных факторов окружающей среды Севера (природных, социальных, техногенных), вызывающих отставание в развитии всех основных систем организма (гормональной, иммунной и других висцеральных систем) (Раппопорт, 1979; Добродеева, Ткачев, 2004; Демин и соавт., 2004; Кубасов и соавт., 2004), в том числе, как показали результаты наших исследований, и центральной нервной системы.

ВЫВОДЫ

1. Суровые климатогеографические условия, трудности социально-экономического плана, относительная информационная изоляция сельского населения в районах Европейского Севера оказывают негативное влияние на морфофункциональное развитие значительной части детей (70-80%), вызывая задержку темпов возрастного формирования биоэлектрической активности головного мозга, структуры межцентральных отношений, развития интеллектуальных процессов.

2. Локальные и пространственные особенности частотного спектра ЭЭГ, полученные с помощью спектрального анализа, свидетельствуют о неравномерности (гетерохронности) и некоторой задержке темпов созревания нейрональных механизмов в отдельных структурах головного мозга у детей-северян, которая у детей младшего и среднего школьного возраста составляет 1, 5-2 года по сравнению со сверстниками из средней полосы России.

3. У обследованной популяции детей-северян выявлена не только задержка темпов формирования амплитудно-частотных параметров ЭЭГ в различных областях коры больших полушарий, но и отставание в формировании структуры взаимодействия основных ритмов ЭЭГ. Это свидетельствует о том, что индивидуально-типологические особенности внутриполушарных и межполушарных отношений (индивидуальные алгоритмы механизмов саморегуляции мозга) формируются позже, чем происходит созревание отдельных структур головного мозга.

4. Некоторое отставание в возрастном морфофункциональном развитии мозга и специфика информационной и социальной среды обитания детей в сельской местности Севера определяет характер возрастного развития когнитивных и мнестических функций, которые находят свое отражение в структуре интеллекта. Установлено, что у младших школьников преобладает невербальный интеллект, уровень развития вербального интеллекта (по методике Векслера) отстает от нормативных данных. С возрастом структура интеллекта начинает меняться и в старших классах начинает преобладать вербальный интеллект.

5. С помощью методики вызванных потенциалов, оценки объема оперативной памяти (методика Бентона), корректурных тестов установлено, что у детей с возрастом происходит сокращение латентного периода волны Р300, увеличение объема оперативной памяти, повышение концентрации внимания, увеличение скорости выполнения корректурных тестов. У детей с задержкой возрастного формирования ЭЭГ отмечаются большие латентные периоды волны Р300, меньший объем оперативной памяти, дефицит внимания, более низкое качество выполнения корректурных тестов по сравнению со сверстниками с нормальными темпами морфофункционального развития.

6.Установлено, что задержка темпов морфофункционального возрастного развития головного мозга детей-северян совпадает по срокам (1, 5-2 года) с замедленными темпами возрастного развития гормональной и иммунной систем, обнаруженных у данной популяции детей другими авторами.

7.Обнаруженные особенности формирования биоэлектрических процессов головного мозга, внутрицентральных отношений, реакций мозга на сенсорные сигналы и становления когнитивных и мнестических функций у большинства детей-северян не являются патологией, а отражают специфику возрастного развития организма в сложных климатических и социальных условиях, а также адаптационные механизмы всех систем организма, направленные на реализацию генетической программы возрастного формирования функций с учетом экстремальности среды обитания.

У части детей с пренатальными и постнатальными нарушениями мозгового кровообращения могут отмечаться выраженные задержки морфофункционального развития, требующие специальных методов коррекции и реабилитации.

головной мозг амплитудный подросток

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Сороко С.И. Особенности формирования системной деятельности головного мозга и вегетативных функций у детей в условиях Европейского Севера (проблемная статья) / С.И. Сороко, Э.А. Бурых, С.С. Бекшаев, Г.В. Сидоренко, Е.Г. Сергеева и др. // Росс. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 2006. - Т. 92. - № 8. - С. 905-929.

2. Сороко С.И. Оценка состояния основных функций организма у детей, проживающих в условиях Европейского Севера // В сб.: Человек на Севере: Системные механизмы адаптации / С.И. Сороко, Э.А. Бурых, С.С. Бекшаев, Г.В. Сидоренко, Е.Г. Сергеева и др.- Магадан, 2007. - С. 68-110.

3. Сороко С.И. Сравнительная оценка процесса адаптации у человека в контрастных экологических условиях (широтные эффекты и последствия антропогенной деятельности) / Кол. моногр. «Изменение окружающей среды и климата: природные и связанные с ними техногенные катастрофы»: в 8 т. / Под ред. акад. Н.П. Лаверова / С.И. Сороко, Э.А. Бурых, С.С. Бекшаев, В.П. Рожков, Е.Г. Сергеева. - Т. 4. - М.: ИФЗ РАН, 2008. - С. 182-204.

4. Рожков В.П. Возрастная динамика вызванных потенциалов мозга при непроизвольном и произвольном внимании к девиантным стимулам у школьников-северян / В.П. Рожков, Е.Г. Сергеева, С.И. Сороко // Росс. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. - 2008. - Т. 94 - № 11. - С. 1240-1258.

5. Сергеева Е.Г. Возрастная динамика структуры интеллекта и ее связь с частотными показателями ЭЭГ у школьников Европейского севера // Материалы межинститутской конференции молодых ученых «Механизмы регуляции и взаимодействия физиологических систем организма человека и животных в процессах приспособления к условиям среды», посвященной 100-летию со дня рождения академика В.Н. Черниговского / Е.Г. Сергеева. - СПб, 2007. - С. 73.

6. Сергеева Е.Г. Особенности структуры паттерна ЭЭГ у детей-северян при задержках в возрастном развитии // Материалы VI конференции молодых ученых, специалистов и студентов / Е.Г. Сергеева, С.С. Андреева - М., 2007. - С. 47.

7. Сергеева Е.Г. Возрастная структура интеллекта у детей-северян // Материалы X Всероссийской конференции молодых исследователей с международным участием «Человек и его здоровье» / Е.Г. Сергеева, Э.А. Бурых. - СПб, 2007. - C. 395-396.

8. Сороко С.И. Влияние окружающей среды на морфофункциональное развитие мозга ребенка и современные методы нейрофизиологического контроля // Материалы Всероссийской конференции с международным участием «Медико-физиологические проблемы экологии человека» / С.И. Сороко, Э.А. Бурых, Е.Г. Сергеева и др. - Ульяновск, 2007. - С. 246-248.

9. Сергеева Е.Г. Возрастное формирование процессов произвольного и непроизвольного внимания у школьников по данным анализа вызванных потенциалов мозга // Материалы XI Всероссийской конференции молодых исследователей с международным участием «Человек и его здоровье» / Е.Г. Сергеева. - СПб, 2007. - С. 302-303.

10. Рожков В.П. Произвольная и непроизвольная регуляция внимания и возрастная динамика вызванных «когнитивных» потенциалов мозга у детей-северян // Материалы Всероссийской конференции, посвященной 125-летию со дня рождения академика Л.А. Орбели, «Структурные и функциональные основы эволюции функций. Физиология экстремальных состояний» / В.П. Рожков, Е.Г. Сергеева. - СПб, 2008. - С. 138-139.

Размещено на Allbest.ru