Межполушарная асимметрия в ЭЭГ детей 7-10 лет, больных детским церебральным параличом с сохранным интеллектом

З.Г. Бияшева, А.М. Кустубаева, Г.К. Датхабаева

Алматы, Казахстан

 

В последние десятилетия изучения межполушарных отношений произошла очевидная смена парадигмы: осуществился переход от теории доминирования и специализации полушарий мозга к теории парциальной доминантности и взаимодействия полушарий /1,2/. Межполушарная асимметрия в онтогенезе человека развивается постепенно, в соответствии с созреванием мозговых структур и связей, обеспечивающих их объединение в динамические информационные системы. Образование систем определяется гетерохронно разворачивающимися генетическими программами, сама возможность реализации которых зависит от внешних воздействий. Оптимальная реализация генетических программ происходит в сенсорно обогащенной среде при наличии благоприятных для развития условий существования организма.

При нарушении этих условий возникают нарушения и даже повреждения структур мозга, в первую очередь тех, которые в момент повреждающего воздействия находятся в критическом периоде своего развития. Результатом повреждающего воздействия на мозг человека на разных этапах его индивидуального развития – интранатальном, перинатальном или раннем поснатальном –  может быть заболевание, известное как детский церебральный паралич (ДЦП) /3/. При наличии всех прочих повреждающих факторов, характерных для каждого из указанных этапов, общим для них всех является гипоксия /4/. Вероятно, именно она является тем стрессором, который приводит к повреждению разных структур мозга ребенка и прежде всего структур, связанных с осуществлением и регуляцией  двигательных функций.

Многим таким детям, особенно при сохранном интеллекте, можно существенно улучшить состояние здоровья и вернуть их к нормальной жизни. В последнее время успешно разрабатываются методы диагностики и терапии заболеваний на основе определения типа межполушарной асимметрии (метод «латерализации» /5,6/)   Следовательно, изучение особенностей функциональной межполушарной асимметрии детей, больных ДЦП, актуально и необходимо для коррекции развития их мозга.

Цель исследования – изучение характера и особенностей функциональной межполушарной асимметрии детей 7-10 лет, больных ДЦП с сохранным интеллектом.

Основные задачи: исследование спектрально-корреляционных характеристик ЭЭГ покоя; реактивности нервных процессов; адекватности реагирования на внешние воздействия.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Объект исследования - дети 7-10 лет, больные ДЦП с сохранным интеллектом (10 человек, из  них 7 мальчиков, 3 девочки) и здоровые дети 7-8 лет (10 человек, из них 5 мальчиков, 5 девочек), учащиеся 1-2 классов средних школ г. Алматы.

Методика исследования - монополярная регистрация ЭЭГ (референтный электрод - объединенный ушной) с F3,4,C3,4, Р3.4, О1,2 областей мозга.

ЭЭГ регистрировалась в состоянии спокойного бодрствования с закрытыми глазами;  при открывании глаз; в процессе стимуляции импульсным светом с частотами 4, 6, 7, 8, 10, 12, 15 Гц. Использовался 8-канальный электроэнцефалограф фирмы «Medicor 8S» в комплексе с персональным компьютером IBM PC/AT. Частота оцифровки - 102 изм/с.

Произведен спектральный (СПМ) и корреляционный анализ (КоГ) ЭЭГ каждого исследуемого состояния. Для этого весь спектр ритмов ЭЭГ  был разделен на 10 частотных  диапазонов от 1 до 45 Гц:

2-4 Гц - дельта; 4,0 - 6,0 Гц - тета-1; 6,0 -7,6 Гц - тета-2; 7,6-8,6 - альфа-1; 8.6-9.6 Гц - альфа-2; 9,6-10,6 Гц - альфа-3; 10,6 -13,6 Гц - альфа 4; 13,6 - 18,6 Гц -  бета1; 18,6 - 35,0 Гц -  бета-2; 35,0-45 Гц - гамма. 

Анализировали только  статистически достоверные данные (p< 0.05) по парному критерию Стьюдента.

Результаты исследований

            Из рис.1 видно, что спектрограммы ЭЭГ в состоянии спокойного бодрствования с закрытыми глазами у детей 7-10 лет, больных детским церебральным параличом с сохранным интеллектом, в обоих полушариях имеют сходное распределение по частотам. Асимметрия выражается в большей амплитуде СПМ ритмов лобной, центральной и теменной областей левого полушария. Мода альфа-активности в затылочных областях различна по частоте: справа – 8,9 Гц, слева – 8,6Гц, - но не отличается по амплитуде.

 

Рис. 1. СПМ ЭЭГ детей 7-10 лет больных детским церебральным параличом (жирная линия) и здоровых  детей (тонкая линия).

 

В отличие от больных, у здоровых детей того же возраста мода альфа- активности в затылочных областях симметрична по частоте (10,1 Гц). Различия по амплитуде в затылочных областях мозга также недостоверны.

            У детей, больных ДЦП, в состоянии спокойного бодрствования с закрытыми глазами отмечается более жесткая, чем у здоровых, корреляция элнетрической активности в передне-центральных областях правого полушария. Количество достоверных связей в правом полушарии существенно больше, чем у здоровых детей. По-видимому, это результат патологического влияния на лобную кору поврежденных таламических структур.

В теменно-затылочных областях левого полушария, наоборот, корреляция выше у здоровых детей / 7 /.

            Анализ достоверных межполушарных различий функции КоГ (рис. 2) показывает, что в состоянии спокойного бодрствования с закрытыми глазами у больных детей корреляционных связей в правом полушарии значимо больше, чем в левом, и существенно больше, чем у здоровых детей. При открывании глаз у детей, больных ДЦП, реакция десинхронизации выражена слабее, чем у здоровых / 7 /. При этом асимметрия у больных детей исчезает во всех частотных   диапазонах  за исключением гамма-диапазона.

 

 

Дети, больные ДЦП

 

            тета-1              тета-2              альфа-1             альфа-2              альфа-3             альфа-4             бета-1               бета-2               гамма    

             1                     2                  3                     4                 5                   6                   7                   8                     9

ЗГ

 

 

           тета-1              тета-2              альфа-1             альфа-2              альфа-3             альфа-4             бета-1               бета-2               гамма    

          1                     2                  3                     4                  5                   6                   7                   8                     9

  ОГ

 

Здоровые дети

 

 

           тета-1              тета-2              альфа-1             альфа-2              альфа-3             альфа-4             бета-1               бета-2               гамма    

            1                     2                  3                     4                 5                   6                   7                   8                     9

ЗГ

 

 

          тета-1              тета-2              альфа-1                альфа-2               альфа-3             альфа-4             бета-1               бета-2               гамма    

        1                     2                  3                     4                  5                   6                   7                   8                     9

 

  ОГ

 

Рис. 2. Межполушарная асимметрия КоГ ЭЭГ детей 7-10 лет, здоровых  и больных детским церебральным параличом

ЗГ – закрытые глаза, ОГ – открытые глаза; пунктирная линия – слабая,

тонкая линия – умеренная, средняя – сильная, жирная – очень сильная корреляция.

 

 

            У здоровых детей отмечена обратная тенденция: в состоянии спокойного бодрствования межполушарная асимметрия практически не выражена, что соответствует результатам других авторов /8,9/, а при открывании глаз проявляется асимметрия внутриполушарных КоГ.

 

Дети, больные ДЦП

Частота ФС    4 Гц          4 Гц           4 Гц           6 Гц           6 Гц           7 Гц          7 Гц          

                              

Диапазоны        4 Гц                    7 Гц                    10Гц                     8Гц                     15Гц                   4Гц                     8Гц

частот ЭЭГ     1                 3                 5                 4                7                 1                4

 

Частота ФС     7 Гц           7 Гц           8 Гц          12 Гц          12 Гц         12 Гц       12 Гц

                                

Диапазоны          12Гц                    15 Гц                  15Гц                    6Гц                     7Гц                      8Гц                    10Гц

частот ЭЭГ       6                7                  7                  2               3                  4               5

 

Частота ФС                  12 Гц               12 Гц              15 Гц              15 Гц              

                                                        

Диапазоны                              12Гц                             15 Гц                            4Гц                          10Гц                                                         

частот ЭЭГ                    6                         7                    1                      5

 

Здоровые дети

Частота ФС              4 Гц           6 Гц          6 Гц           7 Гц           8 Гц            8 Гц          10 Гц

                                         

Диапазоны                      4 Гц                      10Гц                   12Гц                    8Гц                      4Гц                     8Гц                      8Гц

частот ЭЭГ               1                  5                 6                4                 1                4                  4

 

Частота ФС                10 Гц          12 Гц           15 Гц          15 Гц          15 Гц            

                                             

Диапазоны                           10Гц                    15 Гц                     6Гц                         12Гц                     15Гц                              

частот ЭЭГ                  5                  7                 2                   6                  7

 

Рис. 3. Межполушарная  асимметрия функции когерентности ритмов ЭЭГ детей 7-10 лет, больных детским церебральным параличом и здоровых  при ритмической фотостимуляции с разной частотой. Пунктирная линия – слабая, тонкая линия – умеренная, средняя – сильная, жирная – очень сильная корреляция.

      Из рис. 3 очевидно, что при усвоении ритмов фотостимуляции с разной частотой у детей, больных ДЦП, как и у здоровых, отмечена избирательность реакции коры мозга, специфичная для каждой стимулирующей частоты, что свидетельствует о способности мозга всех детей выделять значимую информацию и адекватно реагировать на нее. Такая способность необходима для познавательной деятельности и обучения. У здоровых детей стимуляция низкими частотами (4Гц) сопровождается появлением правополушарной асимметрии КоГ на частоте стимуляции, тогда как высокая частота стимуляции (8 и 10 Гц) вызывает левополушарную асимметрию КоГ. На частоте 15 Гц вновь проявляется правополушарная асимметрия, по-видимому, свидетельствующая о большей морфофункциональной зрелости правого полушария и его готовности к усвоению бета-ритмов. Усвоение ритмов фотостимуляции сопровождается выраженными изменениями асимметрии внутриполушарных Ког не только на частоте стимуляции, но и на других частотах, специфично для каждого ритма.

       Для больных детей также характерна избирательная реакция на каждую навязываемую частоту фотостимуляции, но она отлична от реакции здоровых детей, что свидетельствует, видимо, о другом механизме реагирования поврежденного мозга. В отличие от здоровых, у больных детей на частоте 4 Гц формируется левополушарная асимметрия КоГ на частоте стимуляции. При этом на других частотах у них сохраняется характерный для состояния покоя правополушарный профиль асимметрии когерентности электрической активности. Надо отметить также полное отсутствие достоверной асимметрии КоГ при фотостимуляции с частотой 10 Гц.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании результатов исследований можно предполагать, что у детей 7-10 лет, больных ДЦП с сохранным интеллектом, формируется специфический тип правополушарной асимметрии, характерный как для спокойного бодрствования, так и для активного состояния мозга, позволяющий им в условиях повреждения мозга осуществлять деятельность, адекватную характеру воздействий факторов внешней среды. Большая выраженность перестроек электрической активности в левом полушарии при функциональных нагрузках позволяет думать о его большей сохранности. Способы адаптации больных детей отличаются от таковых у здоровых.

 

ЛИТЕРАТУРА

1.     Егоров А.Ю. Смена парадигмы в учении о функциональной асимметрии мозга: от концепции специализации полушарий к концепции межполушарного взаимодействия // Доклады ХХХ Всерос. Совещ. По пробл. Высш. Нервн. Деят. Т.2. С.577-580.

2.     Равич-Щербо И.В., Т.М.Марютина, Е.Л.Григоренко. Психогенетика.М.: Аспект Пресс, 2002. 447с.

3.     Шипицына Л.М., И.И.Мамайчук. Детский церебральный паралич. С.Пб. Изд-во «Дидактика плюс».2001. 272с.

4.     MacLennan A., The International Cerebral Palsy Task Force*. Department of Оbstetrics and Gynaecology, University of Adelaide Women's and Children's Hospital, Australia, amaclenn@medicine.adelaide.edu.au. 

5.     Чуприков А.П. Устное сообщение «Проблемы латеральности в психиатрии» // Междисц. Междунар. Конф. по биол. психиатрии  «Стресс и поведение» Москва, 26-28 февраля 2003г.

6.     Палиенко И.А. Влияние сеанса латеральной светоцветовой терапии на электрическую активность мозга (по данным спектрального анализа электроэнцефалограммы) // Укр. Мед. журн., 2001. 2/22. http:// www.umj.kiev.ua/arhiv/22/ 

7.     Бияшева З.Г., А.М.Кустубаева, Г.К.Датхабаева. ЭЭГ-корреляты адаптации у детей, больных детским церебральным параличом  с сохранным интеллектом // Матер. 7-й Междисц. Междунар. Конф. по биол. психиатрии  «Стресс и поведение» Москва, 26-28 февраля 2003г., С.32-34.

8.     Фишман М.Н. Нейрофизиологические механизмы отклонений в умственном развитии у детей. М., Изд-во УРАО. 2001. 76с.

9.     Безруких М.М., В.Д.Сонькин, Д.А.Фарбер. Возрастная физиология (физиология развития ребенка). М.: Изд. центр «ACADEMIA». 2002. 416с.