Биоэлектрическая активность головного мозга и ее зависимость от интеллекта у детей 7-9 лет //Здравоохранение, 1997, С. 6-8

Вид материала

Исследование

Содержание Результаты исследования Обсуждение результатов Список литературы

Подобный материал:

• И. П. Павлов считал, что отдельные области коры имеют разное функциональное значение., 398.44kb.
• Афазия афазия — полная или частичная утрата речи, обусловленная локальными поражениями, 1018.83kb.
• Поражение головного мозга при атеросклерозе и артериальной гипертонии: возможности, 103.78kb.
• При закрытых повреждениях травма протекает в виде сотрясения, ушиба или сдавливания, 45.3kb.
• Тематический план лекций на цикле: «Сосудистые заболевания головного мозга (методы, 24.06kb.
• Виды высокотехнологичной медицинской помощи по профилю «нейрохирургия», 285.31kb.
• Стандарт медицинской помощи больным со вторичным злокачественным новообразованием головного, 652.92kb.
• Прогнозирование клинического исхода геморрагической трансформации инфаркта головного, 138.2kb.
• Головной мозг, 139.71kb.
• Поражение головного мозга, 107.9kb.

Биоэлектрическая активность головного мозга и ее зависимость от интеллекта у детей 7-9 лет //Здравоохранение, 1997, - С.6-8.


С помощью методов спектрального, когерентного, фазового и корреляционного анализа ЭЭГ обследована группа детей 7-9 лет с различными значениями «коэффициента интеллекта» (IQ). Выявлена умеренная корреляционная зависимость r=0,38 (n=62; р=0,006) между величиной IQ и средним уровнем когерентности лобного альфа-ритма (8-13 Гц).


Поиск нейрофизиологических механизмов интеллекта является актуальным в медицине, педагогике, а также в связи с необходимостью решения некоторых проблем патогенного влияния факторов Чернобыльской катастрофы на психическое здоровье детского населения (2,7). Большие надежды в этом отношении возлагаются на исследования ЭЭГ и вызванных потенциалов, но вопрос о возможности судить об интеллекте по показателям биоэлектрической активности мозга до сих пор остаётся открытым. Поэтому нами проведен анализ взаимосвязей показателей «коэффициента интеллекта» (IQ) с основными амплитудными, частотными, фазовыми (5) характеристиками ЭЭГ детей 7-9 лет.


МЕТОДИКА

В исследовании приняли участие 62 ребёнка в возрасте от 7,7 до 9,7 лет. В процессе анализа полученного материала испытуемые были разделены на группы (табл.1) в соответствии с возрастом (младшая и старшая) и значениями коэффициента интеллекта: с пониженными (IQ<90) и повышенными интеллектуальными способностями (IQ>110). Из табл.1 следует, что младшая и старшая возрастные группы характеризовались одинаковыми средними значениями IQ, а группы с разными IQ были одного возраста.

Исследование IQ выполнено к.м.н. С.В.Базыльчиком по методике Векслера (адаптированной А.Ю.Панасюком, 1973), с использованием «невербальных» тестов.

Регистрацию ЭЭГ проводили в условиях свето-звукоизоляции в положении испытуемого лёжа с закрытыми глазами. Использовали 16 стандартных отведений по системе «10-20». Биопотенциалы, регистрируемые с частотой опроса 100 Гц, после усиления поступали через АЦП в персональный компьютер, где подвергались редактированию с удалением артефактов и дальнейшей обработке.

Обработка ЭЭГ включала следующие этапы:

1. Частотно-амплитудное преобразование с построением спектров мощности и анализом полных и средних спектров в каждом диапазоне частот (дельта – 0,5-4 Гц, тета1 – 4-6 Гц, тета2 – 6-8 Гц, альфа – 8-13 Гц, бета1 – 13-20 Гц, бета2 – 20-4- Гц).
   
2. Когерентный анализ (изучение постоянства фазовых соотношений биопотенциалов между симметричными отведениями) с определением средних уровней когерентности в каждом частотном диапазоне (3).
   
3. Фазовый анализ, позволяющий проследить опережение или запаздывание в распространении биопотенциалов в одной области коры головного мозга по отношению к другой.
   
4. Корреляционный анализ с определением коэффициента сходства между потенциалами симметричных областей, их фазового сдвига и степени периодичности.
   

^ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

При сравнении показателей биоэлектрической активности мозга в разных возрастных группах обнаружено повышение средней частоты спектра 0,5-45 Гц у детей старшего возраста с 6,57 +_0,16 до 7,02+_0,25 Гц (р=0,018). Анализ энергий стандартных диапазонов позволил сделать заключение, что данная тенденция обусловлена снижением в старшей возрастной группе дельта-активности в передних отделах коры и преимущественно в левом полушарии (рис.1), а также повышением энергии альфа-ритма в теменно-затылочных отделах справа. По другим показателям достоверных различий не обнаружено, отмечалось лишь незначительное повышение в старшей группе средних уровней когерентности и увеличение фазовой задержки альфа-ритма в центральных областях по сравнению с затылочными.

В группе детей с повышенными умственными способностями обнаружено незначительное, но достоверное повышение энергий альфа- и бета-диапазонов ритмов в лобных отделах (рис.2). При этом отмечались более высокие значения когерентности альфа- и бета1-ритмов (достоверность при р=0,04). Выявлена умеренная корреляция когерентности лобного альфа-ритма и IQ – 0,38 (р=0,006) в целом по группе (62 ребёнка). Для бета1-диапазона коэффициент корреляции был низким – 0,17. Таким образом, высокие значения IQ соответствовали когерентному альфа-ритму в лобных отделах. Фазовое опережение альфа-ритма в лобных отделах по сравнению с центральными позволяет сделать предположение о том, что обнаруженный лобный альфа-ритм имеет иную, специфическую структуру генераторов, в отличие от доминирующего затылочного.

Когерентность дельта-ритма была значительно выше у детей с высоким IQ в центральных отделах полушарий. Однако коэффициент корреляции между когерентностью дельта-волн и IQ был низким (0,14). Обращало внимание, что у некоторых детей с высоким IQ и низкой когерентностью дельта-ритма в центральных отделах фокус максимальной когерентности был несколько смещён кпереди (отведения F3-F4). Возможно, это связано с анатомической вариабельностью проекций срединных структур на кору головного мозга. При исключении из анализа двоих испытуемых с максимальными значениями IQ (133 и 139), но с наибольшей когерентностью не в С3-С4, а в F3-F4 отведениях, получен коэффициент корреляции между IQ и когерентностью дельта-ритма в центральных зонах коры, равный 0,33 (умеренная корреляция). Следовательно, несмотря на высокую вариабельность, можно утверждать о тенденции к усилению сочетанности дельта-волн в центральных отделах коры с ростом значений IQ. Повышение когерентности дельта-ритма в центральных областях (зоны проекций мезодиэнцефальных структур) может свидетельствовать об усилении стабилизирующих влияний со стороны этих структур.


^ ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Широкий спектр мозговых нарушений, от тяжёлых форм задержки психического развития (ЗПР) церебрально-органической природы до наиболее лёгких, граничащих с так называемой «педагогической запущенностью», вызывает значительные затруднения при изучении механизмов интеллектуальной недостаточности. При исследовании биоэлектрической активности мозга у детей 7-10 лет с ЗПР церебрально-органического генеза (4) нормальная ЭЭГ зарегистрирована у 40% детей, в остальных случаях наблюдались различные нарушения: «незрелая» ЭЭГ, поражение мезодиэнцефальных структур, лобно-базальная патология. Нарушение структуры связей лобного альфа-ритма, обнаруженное в нашем исследовании, составляет, вероятно, общую закономерность интеллектуального снижения, независимо от многочисленных его причин. Можно предполагать, что снижение когерентности альфа-ритма в лобных отделах свидетельствует о недостаточной компенсации любых (диффузных или локальных, функциональных или общемозговых) нарушений.

Передние отделы полушарий, в большей степени ответственные за синтез воспринимаемых сигналов и осуществляющие переработку импульсации от анализаторов различной модальности, должны работать более глобально, иметь более обобщённые связи (цит. по: Ливанов и др,1988). Физиологическое значение когерентности лобного альфа-ритма состоит в том, что она отражает степень обобщённости связей между передними отделами коры и другими структурами мозга. При этом более высоким значения когерентности будет соответствовать большая обобщённость связей и более оптимальный уровень функционального состояния мозга (1). Тесные взаимосвязи лобных отделов коры с проекционными и моторными областями обеспечивают успешное сопоставление поступающей и хранящейся в памяти информации, категоризацию стимулов, принятие перцептивного решения, выбор ответа, что отражается в высоких показателях IQ.


ВЫВОДЫ

1. Становление биоэлектрической активности мозга у детей 7-9 лет проявляется в перераспределении спектральных характеристик со снижением медленной активности в лобных отделах левого полушария и повышением амплитуды альфа-ритма в правых теменно-затылочных зонах.
   
2. Высокие умственные способности, независимо от возраста 7-9 летних детей, связаны с усилением системных стабилизирующих влияний со стороны мезодиэнцефальных отделов и формированием в лобных зонах коры когерентного альфа-ритма, свидетельствующего о наличии наиболее обобщённых связей этих зон с другими структурами мозга.
   

^ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гриндель О.М. Оптимальный уровень когерентности ЭЭГ и его значение в оценке функционального состояния мозга человека // Жерн. высш. нервн. деят., 1980. Т.30. №1. С.62-70.
   
2. Игумнов С.А. Нервно-психические нарушения у детей, подвергшихся пренатальному воздействию радионуклидов // Здравоохранение Беларуси, 1994. №10. С.28-32.
   
3. Ливанов М.Н., Русинов В.С., Симонов П.В. и др. Диагностика и прогнозирование функционального состояния мозга человека. М., Наука, 1988.
   
4. Марковская И.Ф. Задержка психического развития (клинико-нейропсихологическая диагностика). М., 1993.
   
5. Нюер М.Р. Количественный анализ и топографическое картирование ЭЭГ: методики, проблемы, клиническое применение // Успехи физиологических наук, 1992. Т.23. №1. С.20-39.
   
6. Панасюк А.Ю. О возможности использования адаптированного варианта методики Векслера при психологическом исследовании детей с интеллектуальной недостаточностью // Журн. невропатол. и психиатр. им. С.С.Корсакова, 1973. Т.73. Вып.10. С.1538-1542.
   
7. Терещенко Н.Я., Бурцева Л.В. Характеристика радиоэмбриологических эффектов пренатального облучения мозга в критические по органокортикоцереброгенезу сроки в результате аварии на ЧАЭС и возможности медико-психологической реабилитации. В сб.: Чернобыльская катастрофа: прогноз, профилактика, лечение, медико-психологическая реабилитация пострадавших. Минск, 1994. С.86-89.
   

Таблица 1. Характеристика обследуемых групп по возрасту и величине IQ

группы	Младшая n=32	Старшая N=30	IQ<90 n=10	IQ>110 N=23
Средний возраст	8,03+_0,08	8,79+_0,12	8,53+_0,34	8,47+_0,21
IQ	105,3+_4,05	108,6+_6,84	86,2+_1.63	121,5+_3,41