Реклама на портале

Возрастные особенности ээг. Расшифровка ээг у детей

Главная особенность ЭЭГ, делающая ее незаменимым инструментом возрастной психофизиологии, – спонтанный, автономный характер. Регулярная электрическая активность мозга может быть зафиксирована уже у плода, и прекращается только с наступлением смерти. При этом возрастные изменения биоэлектрической активности мозга охватывают весь период онтогенеза от момента ее возникновения на определенном (и пока точно не установленном) этапе внутриутробного развития головного мозга и вплоть до смерти человека. Другое важное обстоятельство, позволяющее продуктивно использовать ЭЭГ при изучении онтогенеза мозга, – возможность количественной оценки происходящих изменений.

Исследования онтогенетических преобразований ЭЭГ весьма многочисленны. Возрастную динамику ЭЭГ изучают в состоянии покоя, в других функциональных состояниях (сон, активное бодрствование и др.), а также при действии разных стимулов (зрительных, слуховых, тактильных). На основании многих наблюдений выделены показатели, по которым судят о возрастных преобразованиях на протяжении всего онтогенеза, как в процессе созревания (см. главу 12.1.1.), так и при старении. В первую очередь это особенности частотно-амплитудного спектра локальной ЭЭГ, т.е. активности, регистрируемой в отдельных точках коры мозга. С целью изучения взаимосвязи биоэлектрической активности, регистрируемой из разных точек коры, используется спектрально-корреляционный анализ (см. главу 2.1.1) с оценкой функций когерентности отдельных ритмических составляющих.



Возрастные изменения ритмического состава ЭЭГ. Наиболее изучены в этом плане возрастные изменения частотно-амплитудного спектра ЭЭГ в разных областях коры мозга. Визуальный анализ ЭЭГ показывает, что у бодрствующих новорожденных в ЭЭГ преобладают медленные нерегулярные колебания частотой 1 – 3 Гц амплитудой по 20 мкВ. В спектре частот ЭЭГ у них, однако, присутствуют частоты в диапазоне от 0,5 до 15 Гц. Первые проявления ритмической упорядоченности появляются в центральных зонах, начиная с третьего месяца жизни. В течение первого года жизни наблюдается нарастание частоты и стабилизации основного ритма электроэнцефалограммы ребенка. Тенденция к нарастанию доминирующей частоты сохраняется и на дальнейших стадиях развития. К 3 годам это уже ритм с частотой 7 – 8 Гц, к 6 годам – 9 – 10 Гц (Фарбер, Алферова, 1972).

Одним из наиболее дискуссионных является вопрос о том, как квалифицировать ритмические составляющие ЭЭГ детей раннего возраста, т.е. как соотносить принятую для взрослых классификацию ритмов по частотным диапазонам (см. главу 2.1.1) с теми ритмическими компонентами, которые присутствуют в ЭЭГ детей первых лет жизни. Существуют два альтернативных подхода к решению этого вопроса.

Первый исходит из того, что дельта-, тета-, альфа- и бета-частотные диапазоны имеют разное происхождение и функциональное значение. В младенчестве более мощной оказывается медленная активность, а в дальнейшем онтогенезе происходит смена доминирования активности от медленных к быстрым частотным ритмическим составляющим. Другими словами, каждая частотная полоса ЭЭГ доминирует в онтогенезе последовательно одна за другой (Garshe, 1954). По этой логике было выделено 4 периода в формировании биоэлектрической активности мозга: 1 период (до 18 мес.) – доминирование дельта-активности, преимущественно в центрально-теменных отведениях; 2 период (1,5 года – 5лет) – доминирование тета-активности; 3 период (6 – 10 лет) – доминирование альфа-активности (лабильная фаза); 4 период (после 10 лет жизни) доминирование альфа-активности (стабильная фаза). В двух последних периодах максимум активности приходится на затылочные области. Исходя из этого, было предложено рассматривать отношение альфа- к тета-активности как показатель (индекс) зрелости мозга (Matousek, Petersen, 1973).

Другой подход рассматривает основной, т.е. доминирующий в электроэнцефалограмме ритм, независимо от его частотных параметров, как онтогенетический аналог альфа-ритма. Основания для такого толкования содержатся в функциональных особенностях доминирующего в ЭЭГ ритма. Они нашли свое выражение в «принципе функциональной топографии» (Kuhlman, 1980). В соответствии с этим принципом идентификация частотного компонента (ритма) осуществляется на основании трех критериев: 1) частоты ритмического компонента; 2) пространственного расположения его максимума в определенных зонах коры мозга; 3) реактивности ЭЭГ к функциональным нагрузкам.

Применяя этот принцип к анализу ЭЭГ младенцев, Т.А.Строганова, показала, что частотный компонент 6 – 7 Гц, регистрируемый в затылочной области, можно рассматривать как функциональный аналог альфа-ритма или как собственно альфа-ритм. Поскольку этот частотный компонент имеет небольшую спектральную плотность в состоянии зрительного внимания, но становится доминирующим при однородном темном поле зрения, что, как известно, характеризует альфа-ритм взрослого человека (Строганова с соавт., 1999).

Изложенная позиция представляется убедительно аргументированной. Тем не менее проблема в целом остается нерешенной, потому что невыяснено функциональное значение остальных ритмических компонентов ЭЭГ младенцев и их соотношение с ритмами ЭЭГ взрослого человека: дельта-, тета- и бета-.

Из вышесказанного становится ясным, почему проблема соотношения тета- и альфа-ритмов в онтогенезе является предметом дискуссий. Тета-ритм по-прежнему нередко рассматривается как функциональный предшественник альфа-, и таким образом признается, что в ЭЭГ детей младшего возраста альфа-ритм фактически отсутствует. Придерживающиеся такой позиции исследователи не считают возможным рассматривать доминирующую в ЭЭГ детей раннего возраста ритмическую активность как альфа-ритм (Шеповальников с соавт., 1979).

Однако независимо от того, как интерпретируются эти частотные составляющие ЭЭГ, возрастная динамика, свидетельствующая о постепенном сдвиге частоты доминирующего ритма в сторону более высоких значений в диапазоне от тета-ритма к высокочастотному альфа-, является неоспоримым фактом (например, рис. 13.1).

Гетерогенность альфа-ритма. Установлено, что альфа-диапазон неоднороден, и в нем в зависимости от частоты можно выделить ряд субкомпонентов, имеющих, по-видимому, разное функциональное значение. Существенным аргументом в пользу выделения узкополосных поддиапазонов альфа служит онтогенетическая динамика их созревания. Три поддиапазона включают: альфа-1 – 7,7 – 8,9 Гц; альфа-2 – 9,3 – 10,5 Гц; альфа-3 – 10,9 – 12,5 Гц (Алферова, Фарбер, 1990). От 4-х до 8 лет доминирует альфа-1, после 10 лет – альфа-2, ив 16 – 17 годам в спектре преобладает альфа-3.

Составляющие альфа-ритма имеют и разную топографию: ритм альфа-1 более выражен задних отделах коры, преимущественно в теменных. Он считается локальным в отличие от альфа-2, который широко распространен в коре, имея максимум в затылочной области. Третий компонент альфа, так называемый мюритм, имеет фокус активности в передних отделах: сенсомоторных зонах коры. Он также имеет локальный характер, поскольку его мощность резко убывает по мере удаления от центральных зон.

Общая тенденция изменений основных ритмических составляющих проявляется в снижении с возрастом выраженности медленной составляющей альфа-1. Этот компонент альфа-ритма ведет себя как тета- и дельта-диапазоны, мощность которых снижается с возрастом, а мощность компонентов альфа-2 и альфа-3, как и бета-диапазона возрастает. Однако бета-активность у нормальных здоровых детей низка по амплитуде и мощности, и в некоторых исследованиях этот частотный диапазон даже не подвергается обработке из-за его относительно редкой встречаемости в нормальной выборке.

Особенности ЭЭГ в пубертате. Прогрессивная динамика частотных характеристик ЭЭГ в подростковом возрасте исчезает. На начальных стадиях полового созревания, когда увеличивается активность гипоталамо-гипофизарной области в глубоких структурах мозга, существенно изменяется биоэлектрическая активность коры больших полушарий. В ЭЭГ возрастает мощность медленно-волновых составляющих, в том числе альфа-1, и уменьшается мощность альфа-2 и альфа-3.

В период пубертата заметно выступают различия в биологическом возрасте, особенно между полами. Например, у девочек 12 – 13 лет (переживающих II и III стадии полового созревания) ЭЭГ характеризуется большей по сравнению с мальчиками выраженностью мощности тета-ритма и альфа-1 компонента. В 14 – 15 лет наблюдается противоположная картина. У девочек проходят завершающие (ТУ и У) стадии пубертата, когда снижается активность гипоталамо-гипофизарной области, и постепенно исчезают отрицательные тенденции в ЭЭГ. У мальчиков в этом возрасте преобладают II и III стадии полового созревания и наблюдаются перечисленные выше признаки регресса.

К 16 годам указанные различия между полами практически исчезают, поскольку большинство подростков входят в завершающую стадию полового созревания. Восстанавливается прогрессивная направленность развития. Частота основного ритма ЭЭГ вновь возрастает и приобретает значения, близкие к взрослому типу.

Особенности ЭЭГ при старении. В процессе старения происходят существенные изменения в характере электрической активности мозга. Установлено, что после 60 лет наблюдается замедление частоты основных ритмов ЭЭГ, в первую очередь в диапазоне альфа-ритма. У лиц в возрасте 17 – 19 лет и 40 – 59 лет частота альфа-ритма одинакова и составляет приблизительно 10 Гц. К 90 годам она снижается до 8,6 Гц. Замедление частоты альфа-ритма называют наиболее стабильным «ЭЭГ-симптомом» старения мозга (Фролькис, 1991). Наряду с этим возрастает медленная активность (дельта- и тета-ритмы), и количество тета-волн больше у лиц с риском развития сосудистой психологии.

Наряду с этим у лиц старше 100 лет – долгожителей с удовлетворительным состоянием здоровья и сохранными психическими функциями – доминантный ритм в затылочной области находится в пределах 8 – 12 Гц.

Региональная динамика созревания. До сих пор, обсуждая возрастную динамику ЭЭГ, мы специально не анализировали проблему региональных различий, т.е. различий, существующих между показателями ЭЭГ разных зон коры в том и другом полушарии. Между тем такие различия существуют, и можно выделить определенную последовательность созревания отдельных зон коры по показателям ЭЭГ.

Об этом, например, говорят данные американских физиологов Хадспета и Прибрама, которые прослеживали траектории созревания (от 1 до 21 года) частотного спектра ЭЭГ разных областей мозга человека. По показателям ЭЭГ они выделили несколько стадий созревания. Так, например, первая охватывает период от 1 года до 6 лет, характеризуется быстрым и синхронным темпом созревания всех зон коры. Вторая стадия длится от 6 до 10,5 лет, причем пик созревания достигается в задних отделах коры в 7,5 лет, после этого ускоренно начинают развиваться передние отделы коры, которые связаны с реализацией произвольной регуляции и контроля поведения.

После 10,5 лет синхронность созревания нарушается, и выделяются 4 независимые траектории созревания. По показателям ЭЭГ центральные области коры мозга – это онтогенетически наиболее рано созревающая зона, а левая лобная, наоборот, созревает позднее всего, с ее созреванием связано становление ведущей роли передних отделов левого полушария в организации процессов переработки информации (Hudspeth, Pribram, 1992). Сравнительно поздние сроки созревания левой фронтальной зоны коры отмечались также неоднократно и в работах Д. А.Фарбер с сотрудниками.

Электроэнцефалография - один из распространенных методов диагностики состояния головного мозга ребенка, который, наравне с КТ и МРТ , считается достаточно эффективным и точным. О том, что показывает такая диагностика, как расшифровать данные и каковы причины отклонений от нормы, вы узнаете из этой статьи.

Что такое ЭЭГ и что она показывает?

Аббревиатура ЭЭГ расшифровывается как «электроэнцефалография». Она представляет собой метод регистрации малейших электрических активных импульсов коры головного мозга. Эта диагностика очень чувствительна, она позволяет зафиксировать признаки активности даже не в секунду, а в миллисекунду. Ни одно другое исследование функций головного мозга не дает столь точной информации в определенный отрезок времени.

Чтобы установить морфологические изменения, наличие кист и опухолей, особенности развития тела мозга и мозговой ткани, применяются другие средства видеомониторинга, например, нейросонография для малышей до 1,5-2 лет, МРТ, КТ для детей старше. А вот ответить на вопрос, как работает мозг, как он реагирует на внешние и внутренние раздражители, на изменение обстановки, может только электроэнцефалограмма головы.

Электрические процессы в нейронах в целом и в головном мозге в частности начали изучаться в конце XIX века. Этим занимались ученые в различных странах мира, но наибольший вклад сделал русский физиолог И. Сеченов. Первую запись ЭЭГ удалось получить в Германии в 1928 году.

Сегодня ЭЭГ - процедура довольно рутинная, применяемая даже в небольших клиниках и поликлиниках для диагностики и лечения. Проводится она на специальном оборудовании, которое называется электроэнцефалографом. Аппарат соединяется с пациентом посредством электродов. Записываться результаты могут как на бумажную ленту, так и на компьютер автоматически. Процедура безболезненна и безвредна. В то же время она очень информативна: потенциалы электрической активности мозга неизменно меняются при наличии той или иной патологии.

При помощи ЭЭГ можно диагностировать различные травмы, психические заболевания, широкое распространение метод получил в мониторинге ночного сна.

Показания для проведения

ЭЭГ не входит в перечень обязательных скрининговых исследований для детей в любом возрасте. Это означает, что проводить такую диагностику принято только по определенным медицинским показаниям при наличии определенных жалоб пациентов. Метод назначается в следующих случаях:

  • при частых приступах головной боли, головокружениях;
  • при наличии случаев потери сознания;
  • при наличии у ребенка судорог в анамнезе;
  • при подозрении на травму черепа и мозга;
  • при подозрении на детский церебральный паралич или для отслеживания динамики состояния при диагностированном ранее ДЦП;
  • при нарушении рефлексов, других неврологических состояниях, которые сохраняются длительное время и терапии поддаются плохо;
  • при нарушениях сна у ребенка;
  • при подозрении на наличие психического расстройства;
  • в качестве подготовительной диагностики перед операциями на головном мозге;
  • при задержке речевого, психического, эмоционального и физического развитий.

В детском возрасте ЭЭГ проводят для оценки степени незрелости головного мозга. ЭЭГ проводят для того, чтобы определить степень действия наркоза при серьезных и длительных хирургических вмешательствах.

Некоторые особенности поведения детей первого года жизни также могут быть основанием для назначения ЭЭГ.

Регулярный и продолжительный плач, нарушения сна - очень веские причины для диагностики потенциалов электроимпульсов нейронов, особенно если нейросонография или МРТ не показывают отклонений в развитии мозга как такового.

Противопоказания

Противопоказаний к такой диагностике очень мало. Ее не проводят только в том случае, если на голове маленького пациента есть свежие раны, если наложены хирургические швы. Иногда в диагностике отказывают по причине сильного насморка или изнуряющего частого кашля.

Во всех остальных случаях ЭЭГ проводить можно, если на этом настаивает лечащий врач.

Маленьким детям стараются проводить диагностическую процедуру в состоянии сна, когда они наиболее спокойны.

Вредно ли обследование?

Этот вопрос является одним из самых насущных для родителей. Поскольку сама суть метода понятна далеко не всем мамам, то ЭЭГ как явление обрастает слухами и домыслами на просторах женских форумов. Двух вариантов ответа на вопрос о вредности исследования не существует - ЭЭГ совершенно безвредна, поскольку на мозг никакого стимулирующего действия электроды и аппарат не оказывают: они лишь фиксируют импульсы.

Делать ЭЭГ ребенку можно в любом возрасте, в любом состоянии и столько раз, сколько потребуется. Многоразовая диагностика не запрещается, никаких ограничений нет.

Другой вопрос, что для обеспечения возможности некоторое время сидеть в неподвижности маленьким и очень подвижным детям могут назначать седативные препараты. Тут решение принимает врач, который точно знает, как рассчитать необходимую дозировку, чтобы вашему ребенку не причинить вреда.

Подготовка ребенка

Если ребенку назначено проведение электроэнцефалографии, обязательно нужно правильно подготовить его к обследованию.

Лучше приходить на обследование с чистой головой, поскольку датчики будут устанавливаться именно на коже головы. Для этого накануне достаточно провести обычные гигиенические процедуры и вымыть волосы ребенку детским шампунем.

Грудничка следует покормить непосредственно перед установкой электродов за 15-20 минут. Лучше всего добиться естественного засыпания: сытый малыш будет спать спокойнее и дольше, доктор получит возможность зарегистрировать все необходимые показатели. Поэтому для малышей возьмите с собой в медицинское учреждение бутылочку со смесью или сцеженным грудным молоком.

Лучше всего запланировать вместе с лечащим врачом обследование на то время, которое по личному распорядку дня малыша приходится на дневной сон.

Детям старшего года ЭЭГ проводят в состоянии бодрствования. Для получения точных результатов ребенок должен вести себя спокойно, выполнять все просьбы врача. Чтобы достичь такого спокойствия, родителям нужно провести предварительную психологическую подготовку заблаговременно. Если заранее рассказать, какая интересная игра предстоит, то ребенок будет более сосредоточенным. Можно пообещать чаду, что он на несколько минут станет настоящим космическим путешественником или супергероем.

Понятно, что слишком долго концентрировать свое внимание на происходящем ребенок не сможет, особенно если ему 2-3 года. Поэтому с собой в клинику следует взять книжку, игрушку, то, что ребенку интересно и может хотя бы ненадолго захватить его внимание.

Чтобы ребенок не испугался с первых же минут, нужно подготовить его к тому, что будет происходить. Выберите дома любую старую шапочку и поиграйте с чадом в «космонавта». Шапочку наденьте на голову, изобразите шум рации в шлеме, пошипите и дайте своему космогерою команды, которые будет давать в реальности доктор на ЭЭГ: открыть и закрыть глаза, проделать то же самое, только в замедленном темпе, глубоко и мелко подышать и т. д. Подробнее об этапах обследования мы расскажем ниже.

Если ваш малыш регулярно по назначению лечащего врача принимает какие-либо медикаменты, отменять их прием перед электроэнцефалографией не нужно. Но обязательно сообщите врачу перед диагностикой, какие лекарства и в какой дозировке были приняты ребенком за последние двое суток.

Перед входом в кабинет снимите с ребенка головной убор. С девочек обязательно нужно снять заколки, резинки, ободки и вынуть серьги из ушей, если они имеются. Лучше всего все эти предметы для красоты и привлекательности изначально оставить дома, отправляясь на ЭЭГ, чтобы не потерять что-то ценное в процессе обследования.

Как проводится процедура: основные этапы

Процедуру ЭЭГ делают в несколько этапов, о которых и родителям, и маленькому пациенту нужно узнать заранее, чтобы правильно подготовиться. Начнем с того, что кабинет для проведения электроэнцефалографии совсем не похож на обычный медицинский кабинет. Это звукоизолированное и затемненное помещение. Сама комната обычно имеет небольшие размеры.

В ней установлена кушетка, на которой предложат разместиться ребенку. Грудничка размещают на пеленальном столике, который также имеется в кабинете.

На голову предлагается надеть специальный «шлем» – тканевая или резиновая шапочка с закрепленными электродами. На некоторые шапочки доктор устанавливает необходимые электроды в требуемом количестве вручную. С электроэнцефалографом электроды соединяются посредством мягких тонких трубочек-проводников.

Электроды смачивают физраствором или специальным гелем. Это необходимо для лучшего прилегания электрода к голове малыша, чтобы не образовывалось воздушного пространства между кожей и принимающим сигналы датчиком. Оборудование в обязательном порядке заземляется. На уши ребенка в районе мочек крепят клипсы, не проводящие ток.

Продолжительность исследования в среднем составляет 15-20 минут. Все это время ребенок должен быть максимально спокоен.

Какие тесты предстоят, зависит от возраста маленького пациента. Чем старше ребенок, тем сложнее будут задания. Стандартная рутинная процедура подразумевает несколько вариантов фиксации электрических потенциалов.

  • Сначала записывают фоновую кривую - эта линия на полученном графике будет отображать импульсы нейронов головного мозга в состоянии покоя.

  • Затем проверяют реакцию головного мозга на переход от отдыха к активности и рабочей готовности. Для этого ребенка просят открыть и закрывать глаза в разном темпе, который задает врач своими командами.

  • Третий этап - проверка работы головного мозга в состоянии так называемой гипервентиляции. Для этого ребенка просят делать глубокие вдохи и выдохи с заданной доктором частотой. По команде «вдох» делается вдох, по команде «выдох» ребенок выдыхает. Этот этап позволяет выявить признаки эпилепсии, новообразований, которые привели к нарушениям функциональных возможностей мозга.

  • Четвертый этап подразумевает применение фотостимуляции. Потенциалы продолжают регистрироваться, но доктор включает и выключает специальную лампочку с определенной частотой перед закрытыми глазами пациента. Такой тест позволяет установить некоторые особенности как психического, так и речевого развития, а также склонность к эпилепсии и судорожным синдромам.
  • Дополнительные этапы применяются в основном для детей более старшего возраста. Они включают в себя различные команды врача - от сжимания и разжимания пальцев рук в кулаки до ответа на вопросы психологических тестов, если ребенок находится в таком возрасте, в котором ответы и понимание в принципе возможны.

Родители могут не переживать - больше, чем ребенок может и умеет, от него не потребуют. Если он с чем-то не справится, ему просто дадут другое задание.

Нормы и расшифровка результатов

Электроэнцефалограмма, которая получается в результате автоматической регистрации потенциалов, представляет собой загадочное скопление кривых, волн, синусоидов и ломаных линий, разобраться в которых самостоятельно, не будучи специалистом, совершенно невозможно. Даже врачи других специальностей, например, хирург или ЛОР, ни за что не поймут, что изображено на графиках. Обработка результатов занимает от нескольких часов до нескольких дней. Обычно - около суток.

Само понятие «нормы» в отношении ЭЭГ не совсем корректно. Дело в том, что вариантов норм бывает великое множество. Тут важна каждая деталь - частота повторения аномалии, ее связь с раздражителями, динамика. У двух здоровых детей, не имеющих проблем с работой центральной нервной системы и патологий мозга, получившиеся графики будет выглядеть по-разному.

Показатели классифицируют по типу волн, отдельно оценивают биоэлектрическую активность и другие параметры. У родителей нет необходимости что-либо трактовать, поскольку в заключении предоставляется описание результатов исследования и даются определенные рекомендации. Давайте рассмотрим несколько вариантов заключений более подробно.

На что указывает эпилептиформная активность?

Если в заключении стоит столь сложный для понимания термин, это означает, что в электроэнцефалограмме преобладают острые пики, которые существенно отличаются от фонового ритма, который регистрируется в положении покоя. Чаще всего такой вид имеют результаты у ребенка с эпилепсией. Но наличие острых пиков и ЭФА в заключении не всегда признак эпилепсии. Иногда речь идет об эпиактивности без приступов, а потому родители могут немало удивиться, ведь судорог и припадков у ребенка могло ни разу не происходить.

Врачи склонны полагать, что ЭЭГ отражает паттерны, которые проявляются даже в том случае, если у ребенка просто есть генетическая предрасположенность к эпилепсии. Обнаружение эпилептиформной активности не означает, что ребенку обязательно установят соответствующий диагноз. Но на необходимость повторного исследования этот факт обязательно указывает. Диагноз может не подтвердиться, а может и получить подтверждение.

Дети с эпилепсией требуют особого подхода, соответствующего и своевременного лечения у невролога, а потому игнорировать появление ЭФА в заключении не стоит.

Виды и нормы ритмов

Для расшифровки результатов особое значение имеют ритмы. Их всего четыре:

  • альфа;
  • бета:
  • дельта;
  • тета.

Каждый из этих ритмов имеет свои нормы и возможные колебания нормативных значений. Чтобы родители лучше ориентировались в полученной на руки энцефалограмме головного мозга, постараемся максимально просто рассказать о сложном.

Альфа-ритмом называют базовый, фоновый ритм, который регистрируется в состоянии покоя и отдыха. Наличие такого вида ритма свойственно всем здоровым людям. Если его нет, говорят об асимметричности полушарий, что легко диагностируется при помощи УЗИ или МРТ. Этот ритм доминирует тогда, когда ребенок находится в темноте, в тишине. Если в этот момент включить раздражитель, подать свет, звук, альфа-ритм может уменьшиться или исчезнуть. В состоянии покоя он снова возвращается. Таковы нормальные значения. При эпилепсии, к примеру, на ЭЭГ могут регистрироваться спонтанные эпизоды всплеска альфа-ритма.

Если в заключении указывается частота альфа 8-14 Гц (25-95 мкВ), можно не волноваться: ребенок здоров. Отклонения альфа-ритма могут наблюдаться в том случае, если они фиксируются в лобной доле, если есть существенный частотный разброс. Слишком высокая частота, превышающая 14 Гц, может быть признаком сосудистых нарушений в головном мозге, перенесенных травм черепа и мозга. Заниженные показатели могут говорить об отставании в психическом развитии. Если у малыша слабоумие, ритм может не регистрироваться вообще.

Ритм бета регистрируется и меняется в периоды активности мозга. У здорового малыша в заключении будут указаны значения амплитуды 2-5 мкВ, фиксироваться такой тип волн будет в лобной доле головного мозга. Если значения выше нормы, доктор может заподозрить сотрясение или ушиб головного мозга, а при патологическом снижении - воспалительный процесс мозговых оболочек или тканей, например, менингит или энцефалит. Бета-волны в амплитуде 40-50 мкВ в детском возрасте могут говорить о заметном отставании в развитии ребенка.

Ритм типа дельта дает о себе знать в период глубокого сна, а также у пациентов, которые находятся в коме. Обнаружение такого ритма в период бодрствования может говорить о факте развития опухоли.

Тета-ритм также свойственен спящим людям. Если он выявляется в амплитуде свыше 45 мкВ в разных долях мозга, речь идет о серьезных нарушениях работы центральной нервной системы. В определенных вариантах такой ритм может быть у малышей до 8 лет, но у детей более старшего возраста он зачастую является признаком неразвитости, слабоумия. Синхронное повышение дельты и теты могут говорить о нарушении мозгового кровообращения.

Все типы волн ложатся в основу фиксации биоэлектрической активности мозга. Если указывается, что БЭА ритмичная, то причин для волнений нет. Относительно ритмичная БЭА говорит о наличии частых головных болей.

Диффузная активность не говорит о патологии, если нет иных отклонений. А вот при депрессивных состояниях у ребенка может обнаружиться сниженная БЭА.

Частые нарушения и возможные диагнозы

На основании одной только ЭЭГ ставить диагнозы ребенку никто не станет. Данные исследования могут потребовать подтверждения или опровержения при помощи других методов, в том числе МРТ, КТ, УЗИ. Результаты электроэнцефалографии лишь могут предположить наличие у ребенка порэнцефалической кисты, эпилептической активности без приступов, пароксизмальной активности, опухолей, психических отклонений.

Рассмотрим, что могут иметь в виду доктора, указывая определенные патологии в заключении ЭЭГ.

  • Если указано, что обнаружена дисфункция средних отделов мозга, стоит предположить, что у ребенка просто был стресс, что он не выспался, часто нервничает, а потому ему будет достаточно занятий с психологом, создания благоприятной обстановки в семье, уменьшения психологической нагрузки и легких седативных препаратов растительного происхождения. Заболеванием это не считается.
  • Если в электроэнцефалограмме будет написано, что обнаружена межполушарная асимметрия, это не всегда является признаком патологии в детском возрасте. Ребенку будет рекомендовано динамическое наблюдение у невролога.
  • Диффузные изменения альфа-ритма в заключении также могут быть вариантом нормы. Ребенку назначают дополнительные исследования.
  • Более опасно обнаружение очага патологической активности, которое в большинстве случаев свидетельствует о развитии эпилепсии или повышенной склонности к судорогам.
  • Формулировка «ирритация мозговых структур» говорит о нарушении кровообращения мозга, о наличии травматических поражений после ударов, падений, а также о высоком внутричерепном давлении.
  • Обнаружение пароксизмов может быть признаком эпилепсии в начальной стадии, но это далеко не всегда так. Чаще обнаружение пароксизмов говорит о склонности, возможно, наследственной, к эпилептическим припадкам. Повышенный тонус синхронизирующих структур патологией вообще считать нельзя. Но по сложившейся практике ребенка все равно направляют наблюдаться к неврологу.

Наличие активных разрядов является тревожным признаком. Ребенку нужно пройти обследование на предмет опухолей и новообразований.

Только врач может дать точный ответ на вопрос, все ли в порядке с малышом. Попытки сделать выводы самостоятельно могут завести родителей в такие дебри, из которых очень сложно найти разумный и логичный выход.

Когда отдают заключение?

Получить заключение на руки с описанием результатов родители могут примерно через сутки. В некоторых случаях время может быть увеличено - это зависит от занятости врача и очередности в конкретном медицинском учреждении.

Введение

Глава 1. Обзор литературы:

1. Функциональная роль ритмов ЭЭГ и ЭКГ. 10

1.1. Электрокардиография и общая активность нервной системы. 10

1.2. Электроэнцефалография и методы анализа ЭЭГ. 13

1.3. Общие проблемы сопоставления изменений на ЭЭГ и ССП и психических процессов и пути их решения. 17

1.4 Традиционные взгляды на функциональную роль ЭЭГ- ритмов. 24

2. Мышление, его структура и успешность решения интеллектуальных задач. 31

2.1. Природа мышления и его структура. 31

2.2. Проблемы выделения компонентов интеллекта и диагностики его уровня. 36

3. Функциональная асимметрия мозга и ее связь с особенностями мышления. 40

3.1. Исследования связи между когнитивными процессами и областями мозга. 40

3.2. Особенности арифметических операций, их нарушения и локализация этих функций в коре полушарий. 46

4. Возрастные и половые различия в когнитивных процессах и организации головного мозга . 52

4.1. Общая картина формирования познавательной сферы детей. 52

4.2. Половые различия в способностях. 59

4.3. Особенности генетической детерминации половых различий. 65

5. Возрастные и половые особенности ритмов ЭЭГ. 68

5.1. Общая картина формирования ЭЭГ детей в возрасте до 11 лет. 68

5.2. Особенности систематизации возрастных тенденций изменения ЭЭГ. 73

5.3. Половые особенности в организации ЭЭГ-активности. 74

6. Способы интерпретации связи между показателями ЭЭГ и характеристиками психических процессов . 79

6.1. Анализ изменений на ЭЭГ при осуществлении математических операций. 79

6.2. ЭЭГ как индикатор уровня стресса и продуктивности работы мозга. 87

6.3. Новые взгляды на особенности ЭЭГ у детей с трудностями обучения и интеллектуальной одаренностью. 91

Глава 2. Методы исследования и обработки результатов.

1.1. Испытуемые. 96

1.2. Методы исследования. 97

Глава 3. Результаты исследования.

A. Экспериментальные изменения по ЭКГ. 102

Б. Возрастные различия по ЭЭГ. 108

B. Экспериментальные изменения по ЭЭГ. 110

Глава 4. Обсуждение результатов исследования.

A. Возрастные изменения "фоновых" параметров ЭЭГ

у мальчиков и девочек. 122

Б. Возрастные и половые особенности ЭЭГ-реакции на счет. 125

B. Взаимосвязь между показателями частотно-специфической ЭЭГ и функциональной активностью мозга при счете. 128

Г. Соотношения активности частотных генераторов по показателям ЭЭГ при счете. 131

Заключение. 134

Выводы. 140

Список литературы.

Введение к работе

Актуальность исследования.

Изучение особенностей развития психики в онтогенезе является весьма важной задачей как для общей, возрастной и педагогической психологии, так и для практической работы школьных психологов. Поскольку в основе психических явлений лежат нейрофизиологические и биохимические процессы, а формирование психики зависит от созревания структур головного мозга, решение указанной глобальной задачи связано с исследованием возрастных тенденций изменения психофизиологических показателей.

Не менее важной задачей, по крайней мере для нейро- и патопсихологии, а также для определения готовности детей к обучению в том или ином классе, является поиск надежных, независимых от социокультурных различий и степени открытости испытуемых перед экспертами критериев нормального психофизиологического развития детей. Электрофизиологические показатели в значительной степени соответствуют указанным требованиям, особенно если они анализируются в комплексе.

Любая квалифицированная психологическая помощь должна начинаться с надежной и точной диагностики индивидных свойств с учетом половых, возрастных и иных существенных факторов различий. Поскольку у детей 7-11 лет психофизиологические свойства находятся еще в стадии формирования и созревания и весьма неустойчивы, требуется значительное сужение исследуемых диапазонов возраста и видов деятельности (в момент регистрации показателей).

К настоящему времени опубликовано достаточно большое количество работ, авторы которых нашли статистически значимые корреляции между показателями умственного развития детей, с одной стороны, нейропсихологическими параметрами, с другой, возрастом и полом, с третьей, и электрофизиологическими показателями, с четвертой. ЭЭГ-параметры считаются весьма информативными, особенно это относится к амплитуде и спектральной плотности в узких поддиапазонах частот (0,5- 1,5 Гц) (Д.А. Фарбер, 1972, 1995, Н.В. Дубровинская, 2000, Н.Н. Данилова, 1985, 1998, Н.Л. Горбачевская и Л.П. Якупова, 1991, 1999, 2002, Т.А. Строганова и М.М. Цетлин, 2001).

Поэтому мы считаем, что с помощью анализа узких спектральных составляющих и использования адекватных способов сравнения показателей, полученных в разных сериях эксперимента и для разных возрастных групп, можно получить достаточно точную и надежную информацию о психофизиологическом развитии испытуемых.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Объект, предмет, цель и задачи исследования.

Объектом нашего исследования стали возрастные и половые особенности ЭЭГ и ЭКГ у младших школьников в возрасте 7-11 лет.

Предметом явилось изучение тенденций изменения указанных параметров с возрастом в "фоне", а также в процессе умственной активности.

Цель - исследование возрастной динамики активности нейрофизиологических структур, реализующих процессы мышления вообще и арифметического счета в частности.

В соответствии с этим были поставлены следующие задачи:

1. Сравнить показатели ЭЭГ в различных половозрастных группах испытуемых в "фоне".

2. Проанализировать динамику показателей ЭЭГ и ЭКГ в процессе решения арифметических задач этими группами испытуемых.

Гипотезы исследования.

3. Процесс формирования мозга детей сопровождается перераспределением между низко- и высокочастотными ритмами ЭЭГ: в тета- и альфа- диапазонах повышается удельный вес более высокочастотных компонентов (соответственно, 6-7 и 10-12 Гц). Вместе с тем изменения этих ритмов между 7-8 и 9 годами отражают большие трансформации активности мозга у мальчиков, чем у девочек.

4. Умственная активность при счете приводит к десинхронизации ЭЭГ-составляющих в среднечастотном диапазоне, специфическому перераспределению между низко- и высоко-частотными составляющими ритмов (больше подавляется компонент 6-8 Гц), а также к сдвигу функциональной межполушарной асимметрии в сторону повышения удельного веса левого полушария.

Научная новизна.

Представленная работа является одним из вариантов психофизиологических исследований нового типа, сочетающим современные возможности дифференцированной обработки ЭЭГ в узких поддиапазонах частот (1-2 Гц) тета- и альфа- составляющих со сравнением как возрастных и половых особенностей младших школьников, так и с анализом экспериментальных изменений. Проанализированы возрастные особенности ЭЭГ у детей в возрасте 7-11 лет, при этом сделан упор не на самих средних значениях, которые в большой степени зависят от особенностей аппаратуры и методов исследования, а на выявлении специфических паттернов соотношений между амплитудными характеристиками в узких поддиапазонах частот.

В том числе исследованы коэффициенты отношений между частотными составляющими тета- (6-7 Гц к 4-5) и альфа- (10-12 Гц к 7-8) диапазонов. Это позволило нам получить интересные факты зависимости частотных паттернов ЭЭГ от возраста, пола и наличия умственной активности детей 7-11 лет. Эти факты частью подтверждают уже известные теории, частью являются новыми и требуют объяснения. Например, такое явление: при арифметическом счете у младших школьников происходит специфическое перераспределение между низко- и высоко-частотными составляющими ЭЭГ-ритмов: в тета-диапазоне - повышение удельного веса низкочастотного, а в альфа-диапазоне - наоборот, высокочастотного компонентов. Это было бы значительно труднее обнаружить обычными средствами анализа ЭЭГ, без ее обработки в узких поддиапазонах частот (1-2 Гц) и вычисления соотношений тета- и альфа- составляющих.

Теоретическая и практическая значимость.

Уточнены тенденции изменения биоэлектрической активности мозга у мальчиков и девочек, что позволяет сделать предположения о факторах, приводящих к своеобразной динамике психофизиологических показателей в первые годы обучения в школе и процессе адаптации к школьной жизни.

Сопоставлены особенности ЭЭГ-реакции на счет у мальчиков и девочек. Это позволило констатировать существование достаточно глубоких половых различий как в процессах арифметического счета и операций с числами, так и адаптации к учебной деятельности.

Важным практическим итогом работы явилось начало создания нормативной базы данных ЭЭГ- и ЭКГ- показателей детей в условиях лабораторного эксперимента. Имеющиеся среднегрупповые значения и стандартные отклонения могут быть основой для суждения о соответствии «фоновых» показателей и величин реакции типичным для соответствующих возраста и пола.

Результаты работы могут косвенно помочь при выборе того или иного критерия успешности обучения, диагностики наличия информационных стрессов и других явлений, ведущих к школьной дезадаптации и последующим затруднениям в социализации.

Положения, выносимые на защиту.

5. Тенденции изменения биоэлектрической активности мозга у мальчиков и девочек являются весьма надежными и объективными показателями формирования нейрофизиологических механизмов мышления и других познавательных процессов. Возрастная динамика ЭЭГ-составляющих - повышение доминирующей частоты - коррелирует с общей тенденцией уменьшения пластичности нервной системы с возрастом, что, в свою очередь, может быть связано с уменьшением объективной необходимости в адаптации к окружающим условиям.

6. Но в возрасте 8-9 лет указанная тенденция на время может меняться на противоположную. У мальчиков 8-9 лет это выражается в подавлении мощности большинства частотных поддиапазонов, а у девочек изменяются выборочно более высокочастотные составляющие. Спектр последних смещается в сторону понижения доминирующей частоты.

7. При арифметическом счете у младших школьников происходит специфическое перераспределение между низко- и высоко-частотными составляющими ЭЭГ-ритмов: в тета-диапазоне - повышение удельного веса низкочастотного (4-5 Гц), а в альфа-диапазоне - наоборот, высокочастотного (10-12 Гц) компонентов. Увеличение удельного веса компонентов 4-5 Гц и 10-12 Гц демонстрирует реципрокность активности генераторов этих ритмов по отношению к таковым у ритма 6-8 Гц.

4. Полученные результаты демонстрируют преимущества метода анализа ЭЭГ в узких поддиапазонах частот (шириной 1-1,5 Гц) и вычисления соотношений коэффициентов тета- и альфа- составляющих перед обычными методами обработки. Эти преимущества заметнее проявляются при условии использования адекватных критериев математической статистики.

Апробация работы Материалы диссертации отражены в докладах на международной конференции «Конфликт и личность в изменяющемся мире» (Ижевск, октябрь 2000 г.), на Пятой Российской университетско-академической конференции (Ижевск, апрель 2001), на Второй конференции «Агрессивность и деструктивность личности» (Воткинск, ноябрь 2002), на международной конференции к 90-летию А.Б. Когана (Ростов-на-Дону, сентябрь 2002), в стендовом докладе на Второй международной конференции «А.Р.Лурия и психология 21 века» (Москва, 24-27 сентября 2002 г.).

Научные публикации.

По материалам диссертационного исследования опубликовано 7 работ, в том числе тезисы к международным конференциям в Москве, Ростове-на-Дону, Ижевске, и одна статья (в журнале УдГУ). Вторая статья принята в печать в "Психологический журнал".

Структура и объем диссертации.

Работа изложена на 154 страницах, состоит из введения, обзора литературы, описания испытуемых, методов исследования и обработки результатов, описания результатов, их обсуждения и выводов, списка цитируемой литературы. Приложение включает 19 таблиц (в т. ч. 10 "вторичных интегральных") и 16 рисунков. Описание результатов иллюстрировано 8-ю "третичными интегральными" таблицами (4-11) и 11-ю рисунками.

Функциональная роль ритмов ЭЭГ и ЭКГ.

Один из способов прикладного" применения анализа сердечного ритма - осуществление контроля за дыхательной синусовой аритмией в работе сердца в качестве обратной связи при приеме лекарств - описан в одной из статей S.W. Porges . В чем достоинство данного метода? S.W. Porges считает, что врачам и ученым чаще следует "обращаться к системам обратной связи, связанным непосредственно с телом, в том числе к сердцу, поскольку оно находится под непрерывной регуляцией прямого нервного пути из ствола мозга. Эта регуляция обеспечивается биохимическими, физиологическими и психологическими механизмами, реагирующими на угрожающие жизни факторы, разнообразные психологические стрессы и на многие медикаменты. Реакции сердца характеризуются изменениями в паттернах ЧСС, которые опосредованы изменениями в нервном тоне. Знание этих систематических изменений в нервном тоне обеспечивает нас необходимым окном для контроля за временными параметрами влияния специфических медикаментов и изменениями статуса здоровья пациента. Таким образом, можно, непрерывно контролируя данные ЧСС с помощью неинвазивных процедур, оценить динамичную реакцию пациента на лечение лекарствами" и разнообразные экспериментальные ситуации.

На деятельность сердца сильно влияют переключения в симпатическом и парасимпатическом отделах вегетативной нервной системы. Вообще, парасимпатические воздействия на сердце опосредованы вагусом - десятым черепным нервом. Он передаёт эфферентную информацию из структур ствола мозга напрямую и быстро в синоатриальный узел сердца. Изменяющееся влияние вагуса на синоатриальный узел контролирует большинство из наблюдаемых быстрых изменений в ЧСС. В противоположность хронотропной роли вагуса, симпатические влияния в основном инотропны и вызывают изменения сокращаемости мышцы миокарда. Таким образом, в большинстве случаев симпатические вклады в величину и ритмичность ЧСС ограничены сложным взаимодействием с парасимпатической нервной системой .

Итак, центральные дыхательные процессы вызывают высокочастотный ритм колебаний ЧСС, который передаёт важную информацию, касающуюся вагал-тона, идущего к периферии. Поскольку вагус имеет начало в ядрах спинного мозга, а эфферентные (двигательные) окончания управляются высшими мозговыми структурами и холинэргической активностью, для исследователей представляет интерес изучение парасимпатического контроля работы сердца с использованием вагал-тона.

Данные о частоте пульса являются недостаточными, поэтому должны быть дополнены показателем, более полно характеризующим состояние сердечно- сосудистой системы, - индексом напряжения (ИН) P.M. Баевского (Н.Н.Данилова , Г.Г.Аракелов ). Этот индекс возрастает при повышении частоты сердечных сокращений, уменьшении стандартного отклонения и вариационного размаха Р-Р интервалов.

В качестве примера исследования реакции показателей ЭКГ на счет, связанный с информационным и эмоциональным стрессом, можно привести работы Г.Г. Аракелова, Е.К.Шотта и Н.Е.Лысенко . Во время эксперимента испытуемый вначале производил арифметический счет для контроля, а затем вычисления в условиях ограничения времени с угрозой наказания электрическим током за неправильные ответы.

При спокойном счете по сравнению с фоном наблюдались следующие изменения. В контрольной группе вариабельность Р-Р интервалов резко снизилась при счете относительно фона и даже относительно стресса (что указывает на повышение напряжения), а затем увеличилась в фоне после стрессовой серии, не достигнув исходного уровня. В целом вариабельность Р-Р интервалов при стрессе была выше, чем при счете, однако изменения эти были более монотонными, тогда как при счете величина Р-Р интервалов менялась более скачкообразно.

Общая картина формирования познавательной сферы детей.

Подобно тому, как Аристотель называл психику энтелехией (функцией)г живого материального тела, так же и когнитивные процессы, в том числе процесс мышления, можно назвать функцией человеческого мозга. Действительно, продуктивность мышления в огромной степени зависит от состояния головного мозга, его корковых и подкорковых областей, от баланса кислорода, питательных веществ, гормонов и медиаторов. Известно, что существует широкий спектр веществ, способных сильно повлиять на активность мозга и даже вызвать измененные состояния сознания. Доказано также, что нарушения нормального протекания беременности, родов, болезней у младенцев самым негативным образом сказываются на формировании ребенка, его психических и психологических качеств. Есть факты, что 64% детей, которым проводилась интенсивная терапия при рождении, не способны обучаться в массовой школе . В этом смысле когнитивные процессы "естественны".

Но следует остерегаться понимать это слишком буквально, как ученые 18-19 веков (в том числе основатель "Органологии" и "Френологии" Ф.И.Галл). Принято считать , что человек становится субъектом мышления, лишь овладевая языком, понятиями, логикой, которые являются продуктами общественно-исторического развития практики, то есть мышление имеет также и общественную природу. "Появление речи в процессе эволюции принципиально изменило функции мозга. Мир внутренних переживаний, намерений приобрел качественно новый аппарат кодирования информации с помощью абстрактных символов. Слово выступает не только как средство выражения мысли: оно перестраивает мышление и интеллектуальные функции человека, так как сама мысль совершается и формируется с помощью слова" .

П.Я. Гальперин и некоторые другие отечественные психологи характеризуют мышление "как процесс отражения объективной реальности, составляющий высшую ступень человеческого познания. Мышление дает непрямое, сложно опосредованное отражение действительности, позволяет получать знание о таких связях и отношениях действительности, которые не могут быть восприняты органами чувств". Всякий мыслительный процесс по своему внутреннему строению можно рассматривать как действие, направленное на решение задачи. Цель процесса мышления заключается в том, чтобы выявлять существенные необходимые связи, основанные на реальных зависимостях, отделив их от случайных совпадений. Обобщенности мышления способствует его знаковый характер, который выражается словом. Благодаря использованию символического языка, внешней и внутренней речи (Л.С.Выготский, Ж.Пиаже), а также множеству менее заметных на первый взгляд особенностей оно отличается от мышления животного. Мыслительный процесс, как отмечает П.Я. Гальперин , "сохраняя специфику мышления, всегда связан со всеми сторонами психической деятельности: с потребностями и чувствами, с волевой активностью и целеустремленностью, со словесной формой речи и наглядными образами - представлениями".

Многие задачи решаются путем применения правил, и результат мыслительной работы переходит в область практического применения.

К разрешению стоящей задачи мышление идет посредством многообразных операций, составляющих взаимосвязанные и переходящие друг в друга стороны мыслительного процесса. Все эти операции являются различными сторонами вышестоящей операции "опосредования", понимаемой как раскрытие более существенных связей и отношений.

Сравнение - сопоставление предметов, явлений и их свойств между собой, вскрывает тождество и различия между сравниваемыми единицами.

Анализ - мысленное расчленение предмета, явления, ситуации и выявление составляющих их элементов, частей или сторон. Например, при воспроизведении предложения первоклассник делит его на слова, а при списывании слова выделяет его буквенный состав.

Абстракция - выделение, вычленение и извлечение из какого-либо предмета или явления свойства, характеристики, в определенном отношении существенного, отличного от остальных. С помощью этих операций можно осуществить поиск аналогий - найти пару какому-либо предмету или явлению по существенным признакам.

Обобщение - объединение предметов или явлений в некоторые классы по их общим существенным признакам.

Синтез - мысленное воссоединение элементов, которые могут существовать и независимо, в целую структуру.

Указанные операции могут привести к классификации - сравнению, анализу и последующему объединению предметов и явлений в определенные классы по какому-либо признаку -основанию. Если оснований классификации несколько, то результат может быть представлен в многомерном пространстве.

Возникновение проблемы или постановка вопроса - первый признак начинающейся работы мысли. От осознания проблемы мысль переходит к ее разрешению. Важным условием успешного решения задачи является знание, так как без знаний невозможно создание гипотезы. Большую роль играет правильная формулировка задачи, что нацеливает на ее решение.

П.Я. Гальперин , определяя мыслительное действие, обозначает, что "начальным моментом мышления является проблемная ситуация. От осознания проблемы субъект переходит к принятию решения. Само решение выступает как поиск недостающего звена. Возникновение задачи означает выделение известного и неизвестного. Ориентировочные действия начинаются с анализа условий. В результате анализа проблемной ситуации возникает задача - цель, данная в определенных условиях. Главное в мыслительном поиске - возникновение предварительной гипотезы на основе полученной информации, анализа условий. Это способствует дальнейшему поиску, направляя движение мысли, переходя в план решения и возникновения производных гипотез".

Анализ изменений на ЭЭГ при осуществлении математических операций

P.F.Werre (1957), приведя подробный обзор около 400 работ о соотношении электрофизиологических и психофизиологических феноменов, одним из первых применил для анализа ЭЭГ при решении умственных задач (счет в уме, ответы на простые вопросы, ассоциативный тест Юнга) частотный автоматический анализатор, строил гистограмму частот по альфа-, бета - и тета-диапазонам и их амплитудам. Werre пришел к выводу, что блокироание альфа -ритма на ЭЭГ отражает переход испытуемого из состояния отдыха в состояние активности, но никак не свидетельствует о состоянии самой умственной деятельности, хотя блокада альфа - ритма усиливается при повышении степени внимания.

Большой интерес представляет исследование A.S.Mundy-Castle (1957) процесса решения арифметических задач, проведенное с применением частотного анализатора. Альфа - активность больше всего блокируется при открывании глаз и меньше - при решении в уме арифметических задач, бета-активность тоже уменьшается при открывании глаз, но усиливается при решении арифметических задач, а тета-активность при этом меняется редко, ее сдвиги связаны, по данным автора, с нарушениями эмоциональной сферы.

Этот вопрос также изучался и D. Giannitrapani (1969). Он искал связь между устанавливаемым по психологическим тестам общим уровнем интеллекта (средний I.Q.= 93-118, высокий I.Q= 119-143), с одной стороны, и средней частотой колебаний потенциалов мозга (включая альфа - и бета- ритм) за 5 -секундные интервалы, а также индексом альфа - активности ЭЭГ (в затылочной, теменной, лобной и височной областях правого и левого полушария), с другой. Определения проводились в покое и при решении арифметических задач. Автор во всех отведениях слева установил более высокую частоту, чем справа. В височных областях частота ЭЭГ не зависела от уровня интеллекта, величина десинхронизации ЭЭГ была выражена тем слабее, чем выше был уровень интеллекта.

Обращают на себя внимание выводы из исследования W. Vogel и соавт. (1968). Авторы, обследуя 36 студентов и 25 учеников средней школы (в возрасте 16 лет), определяли уровень интеллекта по шкале Векслера, а затем предлагали исследуемым выполнять в уме серии простых и сложных арифметических задач на вычитание. Оказалось, что чем выше способность к автоматизации арифметических действий, тем меньше частота индекса бета-активности ЭЭГ. Наоборот, способности к решению сложных задач связаны с наличием замедленного альфа - ритма и тета-волн.

Авторы специально подчеркивают, что они не обнаружили корреляции между общим уровнем интеллекта и параметрами ЭЭГ. Они считают, что корреляцию между ЭЭГ и умственными способностями человека следует определять не в состоянии покоя, а при активной интеллектуальной деятельности, а изменения ЭЭГ надо связывать не с таким сложным понятием, как "Общий интеллект", а с отдельными, "специальными" аспектами умственной деятельности. Вторая часть выводов может быть связана, во-первых, с уже упоминавшемся нами комплексом проблем измерения "general intellect", а, во-вторых, с недостаточной степенью дифференциации ритмов ЭЭГ по частоте во многих исследованиях до 1970-х гг.

В.Ю.Вильдавский , ссылаясь на исследования М.Г.Князевой (1990, 1993), отмечает, что при устном счете и зрительно- пространственной деятельности (мысленное решение арифметических задач) у испытуемых в возрасте 7 - 17 лет происходят такие изменения: первый вызывает максимальную депрессию в низкочастотном альфа- диапазоне, минимальную в высокочастотном, а вторая - равномерно выраженную депрессию альфа -ритма во всех диапазонах. В значительной же части работ альфа - ритм анализируется как целое, без выделения отдельных компонентов. Кроме того, В.Ю.Вильдавский приводит данные о том, что в том же частотном диапазоне можно наблюдать еще один ритмический процесс - мю-ритм, который связывают с сенсомоторной деятельностью мозга.

В более позднем исследовании (1977) D. Giannitrapani нашел связь между факторами, полученными в тестах на интеллект, и показателями спектральной плотности для 17 частотных полос ЭЭГ (шириной по 2 Гц, от 0 до 34 Гц). Нужно отметить, что специфические ЭЭГ-показатели являются комплексными, группируясь вокруг определенных частот спектра или зон мозга.

Обращают на себя внимание выводы К. Tani (1981), говорящие о том, что при решении испытуемыми (женщинами) различных тестовых задач (арифметический счет, собирание изображения из его элементов и др.) частота возникновения тета - ритма в медиальных отделах лобных областей не зависела от характера задачи, а степень усиления коррелировала с показателями интереса к работе и психической концентрацией. Хотя эти результаты могут иметь большее значение для женщин.

По данным В.В. Лазарева , рост дельта - и тета - активности в сочетании с замедлением альфа - ритма образуют самостоятельный фактор, определяющий функциональное состояние в условиях спокойного бодрствования, а также при различных видах деятельности: интеллектуальной, перцептивной, а также моторной.

Экспериментальные изменения по ЭКГ

При сравнении среднегрушювых значений спектральной плотности (СП) ЭЭГ в узких частотных поддиапазонах прежде всего были выделены полосы, наиболее представленные в спектре (табл. 4, в приложении табл. 1 и 2). В диапазоне от 3 до 7 Гц доминировали всегда 3-4 и 4-5 Гц составляющие, причем первые были больше. В альфа-диапазоне доминирующие частоты варьировали в зависимости от возраста, пола и области мозга, в которой они регистрировались. Видно, что 7-8 Гц компонент чаще преобладает у мальчиков в лобных отделах, независимо от возраста. У девочек в этих же отведениях он сменяется компонентом 8-9 Гц к 9-10 годам. 8-9 Гц поддиапазон (и в меньшей степени 9-10 Гц) доминирует практически во всех областях мозга (кроме лобных) у большинства испытуемых. Общая тенденция изменений - повышение доминирующей частоты с возрастом и от передних отделов мозга к задним.

Примерно такая же картина наблюдается при анализе коэффициентов соотношения частот ЭЭГ в тета- и альфа- диапазонах (рис. 1-4, табл. 5). Отношения компонентов 6-7 Гц к 4-5 и 10-12 Гц к 7-8 повышаются от передних областей к задним, причем вторые (в альфа-) более значительно, чем первые (в тета-). Интересно, что самые низкие значения коэффициента в тета-диапазоне наблюдаются у девочек 8-9 лет, особенно в лобных областях, а самые низкие значения в альфа-диапазоне - у мальчиков 8-9 и 7-8 лет, также в лобных областях. Наиболее высокие показатели зарегистрированы у девочек 9-10 лет и мальчиков 10-11 лет в затылочных отведениях.

При сравнении средних значений коэффициентов соотношений частот по разным отведениям (табл. 5) выявляется преобладание величин в задних областях мозга, то есть в затылочных и теменных областях больше удельный вес высокочастотных составляющих, особенно в альфа-диапазоне.

Первичные результаты сравнения испытуемых разных возрастов были представлены в многочисленных таблицах типа 13-й в приложении. На основании их анализа сконструированы таблицы 3-4 и 9-10 в приложении, 6 и 7 в тексте.

Возрастные изменения по показателям спектральной плотности (СП) ЭЭГ указывают на то, что формирование электрической активности мозга в низко- и среднечастотных диапазонах у мальчиков и девочек различается (рисунки 1-4, интегральные таблицы 6 и 7). Существенные изменения у мальчиков наблюдались между периодами 7-8 и 8-9 лет и были максимально выражены в теменно-затылочных отведениях, в виде уменьшения амплитуды в широком диапазоне (от 3 до 12 Гц). В лобных областях уменьшение СП отмечалось в полосе 8-10 Гц. Изменения значений СП детей 9-10 лет по сравнению с предыдущим возрастом проявлялись в их увеличении преимущественно в полосе 9-12 Гц в теменно-затылочных и лобных зонах коры..

У девочек между периодами 7-8 и 8-9 лет различия выражены меньше, чем у соответствующих по возрасту групп мальчиков. Зато достаточно много значимых различий между возрастами 8-9 и 9-10 лет. Они выражены в лобных и теменных отведениях в виде увеличения СП в диапазоне от 8 до 12 Гц. В диапазоне 3-5 Гц в лобных областях наблюдается, наоборот, уменьшение показателей. У мальчиков этого же возраста изменения напоминают то, что у девочек, но в меньшем масштабе.

Обобщая это, можно заметить, что у мальчиков есть тенденция уменьшения амплитуд составляющих ЭЭГ в широкой полосе к 8-9 годам по сравнению с 7-8 годами, более выраженная по теменным и затылочным областям мозга. У девочек ярче проявляются повышения компонентов 8-12 Гц к 9-10 годам по отношению к 8-9 годам в лобных и теменных областях.

Из таблиц 6 и 7 также видно, что наиболее значимые изменения коэффициента соотношения частот происходят у девочек в период между 8-9 и 9-10 лет. Во всех областях мозга повышается удельный вес более высокочастотных компонентов ЭЭГ (в тета- и альфа- диапазонах). Сопоставление тенденций изменения показателей указывает на то, что есть связь между направлением изменения амплитуд тета- и альфа-ритмов и направлением изменения коэффициентов соотношения частот в тета- и альфа-диапазонах (табл.7, уменьшение/ увеличение удельного веса более высокочастотного компонента,). Это демонстрирует, что общая десинхронизация ритмов, связанная с возрастом 7-8,5 лет, происходит в большей степени за счет подавления более высокочастотных компонентов и в тета, и в альфа-диапазонах.

Страница 48 из 59

Видео: Магнитоэнцефалография (МЭГ) - Строгонова Татьяна

11
ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАММЫ ДЕТЕЙ В НОРМЕ И ПАТОЛОГИИ
ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЭЭГ ЗДОРОВЫХ ДЕТЕЙ
ЭЭГ ребенка в значительной степени отличается от ЭЭГ взрослого человека. В процессе индивидуального развития электрическая активность различных областей коры претерпевает ряд существенных изменений, обусловленных гетерохронностью созревания коры и подкорковых образований и различной степенью участия этих структур мозга в формировании ЭЭГ.
Среди многочисленных исследований в этом направлении наиболее фундаментальными являются работы Lindsley (1936), F. Gibbs и Е. Gibbs (1950), G. Walter (1959), Lesny (1962), Л. А. Новиковой
, Н. Н. Зислиной (1968), Д. А. Фарбер (1969), В. В. Алферовой (1967) и др.
Отличительной чертой ЭЭГ детей младшего возраста является наличие во всех отделах полушарий медленных форм активности и слабая выраженность регулярных ритмических колебаний, которые занимают основное место на ЭЭГ взрослого человека.
ЭЭГ бодрствования новорожденных детей характеризуется присутствием во всех областях коры низкоамплитудных колебаний различной частоты.
На рис. 121, А представлена ЭЭГ ребенка, записанная на 6-й день после рождения. Во всех отделах полушарий доминирующий ритм отсутствует. Регистрируются низкоамплитудные асинхронные дельта-волны и единичные тета-колебания с сохраненными на их фоне низковольтными бета-колебаниями. В период новорожденности при переходе ко сну наблюдается увеличение амплитуды биопотенциалов и появление групп ритмических синхронизированных волн частотой 4-6 Гц.
С возрастом ритмическая активность занимает все большее место на ЭЭГ и более устойчиво проявляется в затылочных областях коры. К 1 году средняя частота ритмических колебаний в этих отделах полушарий составляет от 3 до 6 Гц, а амплитуда достигает 50 мкВ. В возрасте от 1 года до 3 лет на ЭЭГ ребенка отмечается дальнейшее увеличение частоты ритмических колебаний. В затылочных областях преобладают колебания частотой 5-7 Гц, тогда как число колебаний частотой 3-4 Гц уменьшается. Медленная активность (2-3 Гц) устойчиво проявляется в передних отделах полушарий. В этом возрасте на ЭЭГ наблюдается наличие частых колебаний (16-24 Гц) и синусоидальных ритмических колебаний частотой 8 Гц.

Рис. 121. ЭЭГ детей младшего возраста (по Dumermulh et а)., 1965).
А - ЭЭГ ребенка в возрасте 6 дней- во всех областях коры регистрируются низкоамплитудные асинхронные дельта-волны и единичные тета-колебания- Б - ЭЭГ ребенка 3 лет- в задних отделах полушарий регистрируется ритмическая активность частотой 7 Гц- полиморфные дельта-волны выражены диффузно- в передних отделах проявляются частые бета-колебания.
На рис. 121, Б приведена ЭЭГ ребенка 3 лет. Как видно на рисунке, в задних отделах полушарий регистрируется устойчивая ритмическая активность с частотой 7 Гц. Полиморфные дельта-волны различного периода выражены диффузно. В лобно-центральных областях постоянно регистрируются низковольтные бета-колебания, синхронизированные в бета-ритм.
В 4 года в затылочных областях коры более постоянный характер приобретают колебания частотой 8 Гц. Однако в центральных областях доминируют тета-волны (5-7 колебаний в секунду). В передних отделах устойчиво проявляются дельта-волны.
Впервые четко выраженный альфа-ритм частотой в 8-10 Гц появляется на ЭЭГ детей в возрасте от 4 до 6 лет. У 50% детей этого возраста альфа-ритм устойчиво регистрируется в затылочных областях коры. ЭЭГ передних отделов носит полиморфный характер. В лобных областях отмечается большое число высокоамплитудных медленных волн. На ЭЭГ этой возрастной группы наиболее часто встречаются колебания частотой 4-7 Гц.


Рис. 122. ЭЭГ ребенка 12 лет. Альфа-ритм регистрируется регулярно (по Dumermuth et al., 1965).
В ряде случаев электрическая активность детей 4-6 лет носит полиморфный характер. Интересно отметить, что на ЭЭГ детей этого возраста могут регистрироваться группы тета-колебаний, иногда генерализованные но всем отделам полушарий.
К 7-9 годам происходит уменьшение числа тета-волн и увеличение количества альфа-колебаний. У 80% детей этого возраста альфа-ритм устойчиво доминирует в задних отделах полушарий. В центральной области альфа-ритм составляет 60% всех колебаний. В передних областях регистрируется низковольтная полиритмическая активность. На ЭЭГ некоторых детей в этих областях преимущественно выражены высокоамплитудные билатеральные разряды тета-волн, периодически синхронизированные но всем отделам полушарии. Преобладание тета-волн в теменно-центральных областях наряду с наличием пароксизмальных билатеральных вспышек тета-активности у детей в возрасте от 5 до 9 лет расценивается рядом авторов (Д. А. Фарбер, 1969- В. В. Алферова, 1967- Н. Н. Зислина, 1968- С. С. Мнухнн и А. И. Степанов, 1969, и др.) как показатель повышенной активности диэнцефальных структур мозга на этом этапе онтогенеза.
Изучение электрической активности мозга детей 10-12 лет показало, что альфа-ритм в этом возрасте становится доминирующей формой активности не только в каудальных, но и в ростральных отделах мозга. Частота его увеличивается до 9-12 Гц. Одновременно с этим отмечается значительное уменьшение тета-колебаний, по они все еще регистрируются в передних отделах полушарий, чаще в виде единичных тета-волн.
На рис. 122 представлена ЭЭГ ребенка А. 12 лет. Можно отметить, что альфа-ритм регистрируется регулярно и проявляется с градиентом от затылочных областей к лобным. В ряду альфа-ритма наблюдаются отдельные заостренные альфа-колебания. В лобно-центральных отведениях регистрируются единичные тета-волны. Дельта-активность выражена диффузно и негрубо.
В 13-18 лет на ЭЭГ во всех отделах полушарий проявляется единый доминирующий альфа-ритм. Медленная активность почти отсутствует- характерной особенностью ЭЭГ является увеличение числа быстрых колебаний в центральных областях коры.
Сопоставление выраженности различных ритмов ЭЭГ у детей и подростков разных возрастных групп показало, что наиболее общей тенденцией развития электрической активности мозга с возрастом является уменьшение, вплоть до полного исчезновения, неритмических медленных колебаний, доминирующих на ЭЭГ детей младших возрастных групп, и замена этой формы активности регулярно выраженным альфа-ритмом, являющимся в 70% случаев основной формой активности ЭЭГ взрослого здорового человека.

Видео: Всеукраинская ассоциация по неврологии и рефлексотерапии


При изучении нейрофизиологических процессов

используются следующие методы:

Метод условных рефлексов,

Метод регистрации активности мозговых образований(ЭЭГ),

вызванный потенциал: оптические и электрофизиологические

методы регистрации мультиклеточной активности групп нейронов.

Исследование мозговых процессов, обеспечивающих

поведение психических процессов с помощью

электронновычеслительной техники.

Нейрохимические методы, позволяющие определить

изменения в скорости образования и количества нейрогормонов,

поступающих в кровь.

1. Метод вживления электродов,

2. Метод расщепленного мозга,

3. Метод наблюдения за людьми с

органическими поражениями ЦНС,

4. Тестирование,

5. Наблюдение.

В настоящие время используется метод изучения

деятельности функциональных систем, что обеспечивает

системный подход в изучении ВНД. Таким образом содержание

ВНД- изучение условно-рефлекторной деятельности

во взаимодействии + и - условных рефлексов друг с другого

Поскольку при определении условий этого

взаимодействия происходит переход от нормально

до патологического состояния функций нервной системы:

нарушается баланс между нервными процессами и тогда

нарушается способности адекватно реагировать на воздействия

внесшей среды или внутренних процессов, что провоцирует

отношение психики и поведение.

Возрастные особенности ЭЭГ.

Электрическая активность головного мозга плода

появляется в возрасте 2 мес, она низкоамплитудная,

имеет прерывистый, нерегулярный характер.

Наблюдается межполушарная ассеметрия ЭЭГ.

ЭЭГ новорожденного представляет собой так же

аритмичные колебания,наблюдается реакция

активации на достаточно сильные раздражения- звук, свет.

ЭЭГ детей грудного и ясельного возраста характеризуется

наличием фи-ритмами, гамма-ритмами.

Амплитуда волн достигает 80мкВ.

На ЭЭГ детей дошкольного возраста преобладают

два типа волн: альфа- и фи-ритм, последний регистрируется

в виде групп высокоамплитудных колебаний.

ЭЭГ школьников с 7 до 12 лет. Стабилизация и учащение

основного ритма ЭЭГ, стабильность альфа-ритма.

К 16-18 годам ЭЭГ детей идентично ЭЭГ взро№31.Продолговатый мозг и мост:строение,функции,возрастные особенности.

Продолговатый мозг является непосредственным про­должением спинного мозга. Нижней его границей счи­тают место выхода корешков 1-го шейного спинномоз­гового нерва или перекрест пирамид, верхней границей является задний край моста. Длина продолговатого моз­га около 25 мм, форма его приближается к усеченному конусу, обращенному основанием вверх. Продолговатый мозг построен из белого и серого вещества.Серое вещество продолговатого мозга представлено яд­рами IX, X, XI, XII пар черепных нервов, олив, ретику­лярной формации, центрами дыхания и кровообращения. Белое вещество образовано нервными волокнами, состав­ляющими соответствующие проводящие пути. Двигатель­ные проводящие пути (нисходящие) располагаются в пе­редних отделах продолговатого мозга, чувствительные (вос­ходящие) лежат более дорзально. Ретикулярная формация представляет собой совокупность клеток, клеточных скоплений и нервных волокон, образу­ющих сеть, расположенную в стволе мозга (продолговатый мозг, мост и средний мозг). Ретикулярная формация связа­на со всеми органами чувств, двигательными и чувстви­тельными областями коры большого мозга, таламусом и гипоталамусом, спинным мозгом. Она регулирует уровень возбудимости и тонуса различных отделов нервной систе­мы, включая кору полушарий большого мозга, участвует в регуляции уровня сознания, эмоций, сна и бодрствова­ния, вегетативных функций, целенаправленных движений.Выше продолговатого мозга располагается мост, а кза­ди от него находится мозжечок.Мост (Варолиев мост) имеет вид лежащего поперечно утолщенного валика, от латеральной стороны которого справа и слева отходят средние мозжечковые ножки. Задняя поверхность моста, прикрытая мозжечком, участвует в об­разовании ромбовидной ямки. В задней части моста (покрышке) располагается рети­кулярная формация, где залегают ядра V, VI, VII, VIII пар черепных нервов, проходят восходящие проводящие пути моста. Передняя часть моста состоит из нервных волокон, образующих проводящие пути, среди которых находятся ядра серого вещества. Проводящие пути передней части моста связывают кору больших полушарий со спинным мозгом, с двигательными ядрами черепных нервов и корой мозжечка.Продолговатый мозг и мост выполняют важнейшие функции. В чувстви­тельные ядра черепных нервов, расположенные в этих от­делах мозга, поступают нервные импульсы от кожи голо­вы, слизистых оболочек рта и полости носа, глотки и гортани, от органов пищеварения и дыхания, от органа зре­ния и органа слуха, от вестибулярного аппарата, сердца и сосудов. По аксонам клеток двигательных и вегетативных (парасимпатических) ядер продолговатого мозга и моста импульсы следуют не только к скелетным мышцам головы (жевательным, мимическим, языка и глотки), но и к глад­кой мускулатуре органов пищеварения, дыхания и сердеч­но-сосудистой системы, к слюнным и другим многочис­ленным железам. Через ядра продолговатого мозга выполняются многие рефлекторные акты, в том числе защитные (кашель, мига­ние, слезоотделение, чихание). Нервные центры (ядра) продолговатого мозга участвуют в рефлекторных актах гло­тания, секреторной функции пищеварительных желез. Ве­стибулярные (преддверные) ядра, в которых берет начало преддверно-спинномозговой путь, выполняют сложнорефлекторные акты перераспределения тонуса скелетных мышц, равновесия, обеспечивают «позу стояния». Эти реф­лексы получили название установочных рефлексов. Распо­ложенные в продолговатом мозге важнейшие дыхательный и сосудодвигательный (сердечно-сосудистый) центры уча­ствуют в регуляции функции дыхания (вентиляции легких), деятельности сердца и сосудов. Повреждение этих центров приводит к смерти.При повреждениях продолговатого мозга могут наблюдаться расстройства дыхания, сердечной деятельности, тонуса сосудов, нарушения глотания - бульбарные расстройства, которые могут привести ксмерти.Продолговатый мозг к моменту рождения вполне развит и созрел в функциональном отношении. Его масса вместе с мостом у новорожденного равна 8 г, что составляет 2℅ массы головного мозга. Нервные клетки новорожденного имеют длинные отростки, в их цитоплазме содержится тигроидное вещество. Пигментация клеток усиленно проявляется с 3 – 4 -летнего возраста и увеличивается вплоть до периода полового созревания. К полутора годам жизни ребенка увеличивается количество клеток центра блуждающего нерва и хорошо дифференцированы клетки продолговатого мозга. Значительно увеличивается длина отростков нейронов. К 7 годам жизни ядра блуждающего нерва сформированы также как и у взрослого.
Мост у новорожденного расположен выше по сравнению с его положением у взрослого, а к 5 годам располагается на том же уровне, как и у взрослого. Развитие моста связано с формированием ножек мозжечка и установлением связей мозжечка с другими отделами центральной нервной системы. Внутреннее строение моста у ребенка не имеет отличительных особенностей по сравнению со строением его у взрослого человека. Ядра расположенных в нем нервов к периоду рождения сформированы.