КОРРЕЛЯЦИОННО-ТОПОЛОГИЧЕСКИЙ ПОДХОД К АНАЛИЗУ КОГЕРЕНТНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ ФОНОВОЙ БИОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ АКТИВНОСТИ КОРЫ ГОЛОВНОГО МОЗГА У ДЕТЕЙ С НАРУШЕНИЯМИ НЕРВНО-ПСИХИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ

В.А.Жеребцова

Муниципальное учреждение здравоохранения Центр восстановительного лечения для детей
Научно-практический центр клинической нейрофизиологии и нейрореабилитации.
300026, г. Тула, ул. Н.Руднева, 64-В,
т. (0872) 35-19-70, Fax (0872) 36-01-25,
Е-mail npcknn@tula.net

Несмотря на обилие электрофизиологических, психофизиологических и нейропсихологических методик по оценке состояния нервной системы, органов чувств, высших психических функций, поиск и разработка объективных критериев морфо-функционального развития головного мозга ребенка и формирования его системной интегративной деятельности в норме и в условиях патологии не потерял своей актуальности.

Существующие на сегодняшний день электрофизиологические и нейропсихологические методики зачастую носят описательный, феноменологический характер и не дают понимания тех факторов, которые лежат в основе того или иного дефекта развития. Многие из них являются индикатором лишь достаточно грубой патологии, а степень парциальных расстройств представляется в форме косвенных предположений и носит весьма субъективный характер. Недостаточно глубоко и всесторонне исследованы проблемы соотношения данных нейропсихологического обследования с электрофизиологическими феноменами, особенно в условиях хронической патологии (сенсорная депривация).

Один из возможных маркеров пространственно-временной организации биоэлектрической активности головного мозга - средний уровень когерентности в заданном частотном диапазоне между отведениями регистрации. Внимание к когерентному анализу возросло в последние годы. Введенное в 1960 году Гудманом понятие функций когерентности оказалось весьма плодотворным с точки зрения описания процессов взаимодействия различных участков коры головного мозга. Высшие функции мозга возникают за счет сложной интеграции мозговых структур, и образование функциональной связи отражается прежде всего в синхронизации их электрической активности. Концепции физиологической школы А.А. Ухтомского, их развитие М.Н. Ливановым ставят синхронизацию электрической активности соответствующих участков коры основным условием осознания, принятия решения, ассоциативного обучения.

Цель нашего исследования: - комплексное нейропсихологическое и электрофизиологическое обследование группы детей с минимальной мозговой дисфункцией (ММД), нарушениями слуха, сопоставление результатов, поиск коррелятов и объективных электрофизиологических маркеров

Методики исследования - адаптированная компьютерная программа нейропсихологического обследования (НПО) детей дошкольного возраста и компьютерная диагностическая система “Нейрокартограф” – регистрация ЭЭГ.

Предмет исследования - результаты тестирования функциональных отклонений в кинестетическом, пространственном и динамическом праксисе, слухо-моторных координациях, стереогнозе, зрительном гнозисе, речи, слухо-речевой и зрительной памяти, мышлении; результаты обработки фоновой ЭЭГ - средние значения функций когерентности в стандартных частотных диапазонах (тэта-1, тэта-2, альфа и бета-1, диапазон дельта не рассматривался, т.к. для устранения двигательных артефактов осуществлялась фильтрация в диапазоне 4 – 18 Гц), определенные как средние по 15 – 20 эпохам анализа длительностью 3 секунды, по всем возможным парам из 16 отведений.

Результаты нейропсихологического обследования с локализацией выявленных функциональных нарушений по зонам коры головного мозга сопоставлены с результатами расчета функций когерентности в аналогичном зональном представлении, причем в лобные зоны включены средние значения когерентности по всем парам отведений, включающих отведения F3, Fp1 (для правого полушария соответственно F4, Fp2), в височные зоны – F7, C3, T3 (F8, C4, T4), в теменные – P3, T5 (P4, T6), в затылочные – О1 (О2). Такой подход, видимо, не является оптимальным с точки зрения разной степени участия различных зон в реализации той или иной психической функции, однако должен отражать тот факт, что пораженные участки в меньшей степени взаимодействуют со всеми остальными.

Уровни когерентности и результаты НПО у детей с минимальной мозговой дисфункцией коррелируют слабо. Наиболее заметная связь наблюдается в теменной зоне левого полушария и затылочной зоне правого полушария в диапазонах тэта-1 и тэта-2 соответственно. В диапазоне альфа корреляция на уровне 0.5 наблюдается в затылочной зоне левого полушария и срединных комиссурах. Заинтересованность срединных комиссур заметно выражена в диапазоне тэта-1.

В группе слабослышащих детей в диапазонах тэта-1 - альфа средние уровни когерентности практически не коррелируют с результатами НПО, отличаясь в этом от группы детей с ММД. В диапазоне бета-1 обнаружен высокий уровень корреляции, особенно в лобных областях обоих полушарий и затылочной области правого полушария (0.66 – 0.72).

Анализ коэффициентов асимметрии биоэлектрической активности (отношение количества когерентных связей, доминирующих в левом полушарии, к общему количеству связей), осуществлялся по схеме, предложенной М.Н. Ливановым (1984), в соответствии с которой межполушарные связи относятся к тому полушарию, в котором отведение расположено ближе ко лбу. При доминировании левого полушария значения К_ас от 0,5 до 1,0, а при доминировании правого – от 0 до 0.5. Предложенный коэффициент обладает свойством линейности по отношению к стороне преобладания. В рассматриваемых группах детей с ММД и нарушениями слуха доминирует правое полушарие (в отличие от контрольной группы, где отчетливо преобладание левого полушария). По убыванию коэффициента асимметрии группы располагаются в следующем порядке: группа детей с нарушениями слуха, младшая группа детей с ММД, группа детей с ММД из специализированного детского сада, старшая группа с ММД. Разброс коэффициентов внутри групп (с.к.о.) отличается незначительно, межгрупповые отличия, оцененные по точному методу Фишера, достоверны (р < 0,04).

Строки матрицы математических ожиданий уровней когерентности в стандартных частотных диапазонах предложено изображать в виде линейчатой диаграммы, где каждому отведению соответствует разноцветная линейка, длина участка определенного цвета соответствует уровню когерентности между данными отведениями. Такой способ представления материала ориентирован на применение пакета EXCEL.

Суммарная длина линейки, условно именуемая “интегральным уровнем когерентности”, позволяет судить о степени вовлеченности данного отведения в систему корковых связей и выявить отличия при сопоставлении анализируемых групп.

Для групп детей с ММД и нарушениями слуха (акупаты) характерно смещение фокуса максимальной интеграции (по сравнению с контрольной группой) в левом полушарии из отведения Т3 в отведение F3, в правом полушарии из отведений Т6 и Т4 в отведение С4 в группе ММД и в отведение F4 в группе детей с нарушением слуха. Фокусы минимальной интеграции в обеих группах смещаются в отведения О1 и О2 (в контрольной группе - Р3 и Р4), соответственно для левого и правого полушарий. Средние уровни когерентности в правом полушарии выше по сравнению с контрольной группой, особенно в группе ММД, о чем говорит значительно более высокое количество отведений, превышающих уровень 2.5 единицы.

По аналогии с матрицей когерентности получена матрица достоверности отличий, определяемых по точному методу Фишера. В расчете участвуют 4 числа: количество испытуемых в основной и контрольной группе и количества испытуемых, у которых средний уровень когерентности превышает полусумму математических ожиданий уровней когерентности в основной и контрольной группах.

Выявлены достоверные отличия по средним уровням когерентности между контрольной группой и группами детей с ММД и нарушением слуха. Проверка показала, что существуют достоверные отличия между группой детей с ММД из специализированного детского сада и группой детей с ММД, сформированной из пациентов, направляемых в НПЦ КНН, причем даже между детьми одного возраста. По полной группе детей с ММД (N=29) был проведен корреляционный анализ зависимости среднего уровня когерентности по всем парам отведений и всем частотным диапазонам. По большинству пар корреляции не было обнаружено, однако для некоторых пар она была весьма заметна.

С возрастом у детей с ММД уменьшаются уровни когерентности отведений лобно-височной области с затылочными отведениями обоих полушарий, однако повышается уровень когерентности лобно-центральных межполушарных пар отведений.

Выводы:

Проведенное комплексное нейропсихологическое и электрофизиологическое обследование детей с минимальной мозговой дисфункцией позволило установить наличие слабой корреляционной связи (от 0.5 до 0.6) между уровнями когерентности в диапазонах тэта-1, тэта-2 и альфа и локальными функциональными нарушениями в коре головного мозга в теменно-затылочных зонах и срединных комиссурах.
В группе детей с нарушением слуха корреляционная связь между локальными функциональными нарушениями в коре и уровнями когерентности имеет место на уровне 0.6 - 0.7 в диапазоне бета-1 в лобных областях правого и левого полушария и затылочной области левого полушария.
С возрастом у детей с ММД снижается степень когерентного взаимодействия лобно-височной и затылочной областей обоих полушарий и повышается степень взаимодействия лобно-центральных областей обоих полушарий.
Предложена методика анализа групп по “интегральному уровню когерентности” отведений, наглядно выявляющая топологические различия когерентного взаимодействия.

Содержание конференции | Секция1