Зміни когерентності ритмів ЕЕГ у приглухуватих підлітків, пов’язані з когнітивним навантаженням

Зміни когерентності ритмів ЕЕГ у приглухуватих підлітків, пов’язані з когнітивним навантаженням

Реєстрували ЕЕГ-активність у 82 підлітків 12–15 років із сенсоневральною приглухуватістю II–III ступеню та 80 школярів аналогічного віку з нормальним слухом; використовували чотири пари електродів (лобові, скроневі, тім’яні та потиличні). Відведення здійснювали в умовах функціонального спокою та пі...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:
Bibliographische Detailangaben
Veröffentlicht in:Нейрофизиология
Datum:2016
1. Verfasser: Шкуропат, А.В.
Format: Artikel
Sprache:Ukrainian
Veröffentlicht: Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України 2016
Online Zugang:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/148316
Tags: Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:Зміни когерентності ритмів ЕЕГ у приглухуватих підлітків, пов’язані з когнітивним навантаженням / А.В. Шкуропат // Нейрофизиология. — 2016. — Т. 48, № 3. — С. 218-226. — Бібліогр.: 18 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-148316
record_format dspace
spelling Шкуропат, А.В.
2019-02-18T09:04:20Z
2019-02-18T09:04:20Z
2016
Зміни когерентності ритмів ЕЕГ у приглухуватих підлітків, пов’язані з когнітивним навантаженням / А.В. Шкуропат // Нейрофизиология. — 2016. — Т. 48, № 3. — С. 218-226. — Бібліогр.: 18 назв. — укр.
0028-2561
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/148316
612.82:616.28–008.14–053.6
Реєстрували ЕЕГ-активність у 82 підлітків 12–15 років із сенсоневральною приглухуватістю II–III ступеню та 80 школярів аналогічного віку з нормальним слухом; використовували чотири пари електродів (лобові, скроневі, тім’яні та потиличні). Відведення здійснювали в умовах функціонального спокою та під час виконання тесту Рейвена, що забезпечувало наявність когнітивного навантаження. Як було показано, в стані спокою й у хлопців, і в дівчат із приглухуватістю кількість пар відведень, в котрих когерентність коливань більшості ритмів ЕЕГ була значною або високою (коефіцієнти когерентності (КК) у межах 0.50–0.70 та 0.71–1.0), звичайно перевищувала аналогічні показники в нормально чуючих підлітків. В умовах виконання когнітивного тесту кількість пар відведень із КК більше за 0.50 у хлопців обох груп у більшості випадків зростала (особливо щодо тета-активності у приглухуватих хлопців; при цьому формувався виражений фокус когерентності тета-коливань у скроневій зоні правої півкулі). У дівчат обох груп виконання тесту звичайно не призводило до значного збільшення когерентності ЕЕГ-ритмів; кількість пар відведень зі значними КК (> 0.50) або залишалася без змін, або навіть зменшувалася. Отже, у приглухуватих підлітків (особливо у хлопців в умовах дії когнітивного навантаження) проявляється інтенсивніша тенденція до посилення когерентних зв’язків між просторово віддаленими локусами кори (генералізації когерентності), тобто до формування ширших асоціативних мереж. Зміни просторової організації когерентних зв’язків в умовах дії когнітивного навантаження демонструють певну гендерну специфічність.
uk
Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України
Нейрофизиология
Зміни когерентності ритмів ЕЕГ у приглухуватих підлітків, пов’язані з когнітивним навантаженням
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Зміни когерентності ритмів ЕЕГ у приглухуватих підлітків, пов’язані з когнітивним навантаженням
spellingShingle Зміни когерентності ритмів ЕЕГ у приглухуватих підлітків, пов’язані з когнітивним навантаженням
Шкуропат, А.В.
title_short Зміни когерентності ритмів ЕЕГ у приглухуватих підлітків, пов’язані з когнітивним навантаженням
title_full Зміни когерентності ритмів ЕЕГ у приглухуватих підлітків, пов’язані з когнітивним навантаженням
title_fullStr Зміни когерентності ритмів ЕЕГ у приглухуватих підлітків, пов’язані з когнітивним навантаженням
title_full_unstemmed Зміни когерентності ритмів ЕЕГ у приглухуватих підлітків, пов’язані з когнітивним навантаженням
title_sort зміни когерентності ритмів еег у приглухуватих підлітків, пов’язані з когнітивним навантаженням
author Шкуропат, А.В.
author_facet Шкуропат, А.В.
publishDate 2016
language Ukrainian
container_title Нейрофизиология
publisher Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України
format Article
description Реєстрували ЕЕГ-активність у 82 підлітків 12–15 років із сенсоневральною приглухуватістю II–III ступеню та 80 школярів аналогічного віку з нормальним слухом; використовували чотири пари електродів (лобові, скроневі, тім’яні та потиличні). Відведення здійснювали в умовах функціонального спокою та під час виконання тесту Рейвена, що забезпечувало наявність когнітивного навантаження. Як було показано, в стані спокою й у хлопців, і в дівчат із приглухуватістю кількість пар відведень, в котрих когерентність коливань більшості ритмів ЕЕГ була значною або високою (коефіцієнти когерентності (КК) у межах 0.50–0.70 та 0.71–1.0), звичайно перевищувала аналогічні показники в нормально чуючих підлітків. В умовах виконання когнітивного тесту кількість пар відведень із КК більше за 0.50 у хлопців обох груп у більшості випадків зростала (особливо щодо тета-активності у приглухуватих хлопців; при цьому формувався виражений фокус когерентності тета-коливань у скроневій зоні правої півкулі). У дівчат обох груп виконання тесту звичайно не призводило до значного збільшення когерентності ЕЕГ-ритмів; кількість пар відведень зі значними КК (> 0.50) або залишалася без змін, або навіть зменшувалася. Отже, у приглухуватих підлітків (особливо у хлопців в умовах дії когнітивного навантаження) проявляється інтенсивніша тенденція до посилення когерентних зв’язків між просторово віддаленими локусами кори (генералізації когерентності), тобто до формування ширших асоціативних мереж. Зміни просторової організації когерентних зв’язків в умовах дії когнітивного навантаження демонструють певну гендерну специфічність.
issn 0028-2561
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/148316
citation_txt Зміни когерентності ритмів ЕЕГ у приглухуватих підлітків, пов’язані з когнітивним навантаженням / А.В. Шкуропат // Нейрофизиология. — 2016. — Т. 48, № 3. — С. 218-226. — Бібліогр.: 18 назв. — укр.
work_keys_str_mv AT škuropatav zmínikogerentnostíritmíveeguprigluhuvatihpídlítkívpovâzanízkognítivnimnavantažennâm
first_indexed 2025-11-25T20:36:33Z
last_indexed 2025-11-25T20:36:33Z
_version_ 1850524109254950912
fulltext NEUROPHYSIOLOGY / НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ.—2016.—T. 48, № 3218 УДК 612.82:616.28–008.14–053.6 А. В. ШКУРОПАТ1 ЗМІНИ КОГЕРЕНТНОСТІ РИТМІВ ЕЕГ У ПРИГЛУХУВАТИХ ПІДЛІТКІВ, ПОВ’ЯЗАНІ З КОГНІТИВНИМ НАВАНТАЖЕННЯМ Надійшла 04.12.14 Реєстрували ЕЕГ-активність у 82 підлітків 12–15 років із сенсоневральною приглухува­ тістю II–III ступеню та 80 школярів аналогічного віку з нормальним слухом; викорис­ товували чотири пари електродів (лобові, скроневі, тім’яні та потиличні). Відведення здійснювали в умовах функціонального спокою та під час виконання тесту Рейвена, що забезпечувало наявність когнітивного навантаження. Як було показано, в стані спокою й у хлопців, і в дівчат із приглухуватістю кількість пар відведень, в котрих когерент­ ність коливань більшості ритмів ЕЕГ була значною або високою (коефіцієнти когерент­ ності (КК) у межах 0.50–0.70 та 0.71–1.0), звичайно перевищувала аналогічні показ­ ники в нормально чуючих підлітків. В умовах виконання когнітивного тесту кількість пар відведень із КК більше за 0.50 у хлопців обох груп у більшості випадків зростала (особливо щодо тета-активності у приглухуватих хлопців; при цьому формувався ви­ ражений фокус когерентності тета-коливань у скроневій зоні правої півкулі). У дівчат обох груп виконання тесту звичайно не призводило до значного збільшення когерент­ ності ЕЕГ-ритмів; кількість пар відведень зі значними КК (> 0.50) або залишалася без змін, або навіть зменшувалася. Отже, у приглухуватих підлітків (особливо у хлопців в умовах дії когнітивного навантаження) проявляється інтенсивніша тенденція до поси­ лення когерентних зв’язків між просторово віддаленими локусами кори (генералізації когерентності), тобто до формування ширших асоціативних мереж. Зміни просторової організації когерентних зв’язків в умовах дії когнітивного навантаження демонструють певну гендерну специфічність. КЛЮЧОВІ СЛОВА: когерентність, ритми ЕЕГ, приглухуватість, підлітки, когні- тивне навантаження. 1Херсонський державний університет (Україна). Ел. пошта: nastyashkuropat@yandex.ru (А. В. Шкуропат). ВСТУП Діти та підлітки з порушенням слуху мають ряд особливостей психічного та фізичного розвитку та процесу спілкування, які породжені первинною не­ достатністю – зниженням інтенсивності слухового аферентного притоку [1, 2]. Ці особливості помітно заважають приглухуватим особам ефективно розви­ ватись, оволодівати знаннями, здобувати життєво необхідні навички. При порушеннях слуху в ранньому дитинстві не тільки істотно затримується формування мови, а й страждає пізнавальна діяльність у цілому [1, 3]. Внаслідок порушення слуху об’єм впливів зовніш­ нього середовища на приглухуватих дітей є змен­ шеним, а взаємодія з оточуючим середовищем – до певної міри збідненою. Це, в свою чергу, в сукуп­ ності з дією згаданих вище факторів може призво­ дити до помітних змін у функціонуванні значної частки систем головного мозку, насамперед неокор­ тексу. Психолого-педагогічні дослідження приглу­ хуватих дітей та підлітків виявляють, як правило, відставання розвитку словесно-логічного мислен­ ня, певне зниження пізнавальної активності, недо­ статню сформованість процесів мислення, пору­ шення їх вербального компонента [1–6]. Значна частина змін функціонального стану основних систем мозку може бути виявлена за до­ помогою відведення ЕЕГ-активності. В особли­ востях реєстрованих ЕЕГ-патернів проявляються складні аспекти інтракортикальних та кортикаль­ NEUROPHYSIOLOGY / НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ.—2016.—T. 48, № 3 219 ЗМІНИ КОГЕРЕНТНОСТІ РИТМІВ ЕЕГ У ПРИГЛУХУВАТИХ ПІДЛІТКІВ но-субкортикальних взаємодій та нейродинаміч­ них процесів, котрі відбуваються у відповідних структурах мозку. Різнобічні зміни вказаних патер­ нів пов’язані з тими або іншими зрушеннями в нор­ мальному функціонуванні мозку [5–7]. Вивчення особливостей ЕЕГ-активності дітей та підлітків з вадами слуху дозволило накопичити певний об’єм інформації, пов’язаної з відповідною проблемою. В той же час слід визнати, що відо­ мості про специфіку ЕЕГ-активності у приглуху­ ватих дітей та підлітків (тобто в період онтогене­ зу, критично важливий для розвитку особистості) залишаються недостатніми. Ми вивчали такий ас­ пект особливостей функціонування головного моз­ ку приглухуватих підлітків, як когерентність основ- них частотних компонентів ЕЕГ, відведених від різних кортикальних зон. Високі рівні когерент­ ності тих або інших частотних компонентів ЕЕГ, відведених від різних локусів кори, розглядаються значною частиною дослідників як свідчення функ­ ціонального об’єднання відповідних просторово розділених нейронних систем в інтегральні єдині нейронні мережі. МЕТОДИКА Група з 82 підлітків віком 12–15 років із вадами слуху була сформована на базі Херсонської школи- інтернату № 29 для дітей зі зниженим слухом. У членів цієї групи (40 хлопців та 42 дівчини) була діагностована сенсоневральна приглухуватість ІІ– ІІІ ступеня. Контрольну групу склали 80 учнів за­ гальноосвітньої школи № 30 Херсона – підлітки аналогічного віку з нормальним слухом. Усі обсте­ жувані підлітки згідно із самооцінкою та резуль­ татами мануальних тестів (переплетення пальців кисті, схрещування рук на грудях, динамометрія, аплодування, вміння писати правою та лівою рука­ ми) були праворукими. Реєстрація ЕЕГ здійснювалася за допомогою системи комп’ютеризованого електроенцефалогра­ фа «Braintest» (Харків, Україна). Відвідні електро­ ди розміщувалися згідно з міжнародною системою «10–20» у восьми симетричних проекціях – лобо­ вих (Fs, Fd), потиличних (Os, Od), тім’яних (Ps, Pd) та скроневих (Ts, Td). Як референтний елек­ трод використовували об’єднані контакти на моч­ ках вух. Електроди фіксували за допомогою гумо­ вого ЕЕГ-шолома. Під час запису ЕЕГ досліджувані знаходились у світло- та звукоізольованій камері. Смуга пропускання трактів підсилення та реєстра­ ції відповідала 1.00–30 Гц, частота дискретизації ЕЕГ-сигналу – 50 с–1. Аналізували 60-секундні від­ різки записів; епоха аналізу складала 2000 мс. Вра­ ховували наступні частотні діапазони: дельта (0.2– 3.8 Гц), тета (4.0–7.8 Гц), альфа (8.0–12.8 Гц) та бета (13.0–30 Гц). Фрагменти записів ЕЕГ, які спів­ падали з кліпанням очей або іншими проявами мо­ торної активності, вилучались із аналізу. Рівень когерентності коливань основних ритмів ЕЕГ визначали в умовах функціонального спокою та дії когнітивного навантаження, пов’язаного з виконанням тесту Рейвена (див. нижче). Когерент­ ність коливань ЕЕГ, тобто рівень їх частотного та фазового узгодження (безвідносно до потужності цих коливань), характеризували, визначаючи кое­ фіцієнт когерентності (КК). Обчислення КК ви­ конували, використовуючи програмне забезпечен­ ня електроенцефалографа. Величини КК, менші за 0.30, розглядали як ознаку слабкої когерентності відповідних ЕЕГ-осциляцій, 0.31–0.50 – помірної, 0.51–0.7 – значущої, а 0.71–1.00 – високої. В нашо­ му дослідженні ми враховували значущі та високі величини КК, а також визначали нормовану кіль­ кість (частку) випадків зі значними (> 0.50) КК, бе­ ручи за 100 % кількість усіх можливих пар відве­ день ЕЕГ (28). Когнітивне навантаження на обстежених суб’єктів забезпечувалося використанням тесту Рейвена. Це невербальний тест, при якому задію­ ється наочне образне мислення. Тест скерований на встановлення логічних закономірностей у побу­ дові впорядкованого ряду графічних об’єктів (ком­ позитних геометричних фігур, що мають обмеже­ ну кількість ознак). Тест має декілька модифікацій із різними рівнями складності; ми використовували варіант, відповідний віку підлітків, які були залуче­ ні в досліди (12–15 років). РЕЗУЛЬТАТИ Для низькочастотних складових ЕЕГ (дельта-ритму) нормально чуючих хлопців і дівчат були характер­ ними висока міжпівкульна когерентність згаданих коливань у лобовій парі відведень та наявність фо­ кальної області когерентності в тім’яно-потиличних зонах кори (комбінації міжпівкулевих та внутріш­ ньопівкулевих зв’язків). В умовах дії когнітивно­ NEUROPHYSIOLOGY / НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ.—2016.—T. 48, № 3220 А. В. ШКУРОПАТ го тест-навантаження загальна кількість когерент­ них зв’язків дельта-активності в корі нормально чуючих хлопців не змінювалась. У дівчат під час виконання тесту даний показник збільшувався (P < 0.05) за рахунок появи в обох півкулях додат­ кових значущих внутрішньопівкулевих зв’язків (рис. 1, А). Приглухуваті хлопці та дівчата в умовах функці­ онального спокою відрізнялися від нормально чу­ ючих більшою кількістю пар відведень із високи­ ми значеннями КК дельта-коливань (> 0.50). Для підлітків із вадами слуху також були характерними висока когерентність цих осциляцій у лобових від­ веденнях та тім’яно-потиличний фокус інтенсивних когерентних зв’язків, але до цього додавалися вну­ трішньопівкулеві зв’язки. У приглухуватих дівчат різниця в кількості пар відведень із високими КК у стані спокою досягала рівня вірогідності (P < 0.05). У приглухуватих хлопців під час виконання тесту відбувалося незначне зменшення загальної кількості пар відведень із високими та значущи­ ми дельта-КК, але проявлялася значуща когерент­ ність дельта-коливань у симетричній міжпівкулевій скроневій парі. У групі приглухуватих дівчат змен­ шення загальної кількості пар ЕЕГ-відведень із ви­ сокою та значущою когерентністю коливань дель­ та-діапазону відбувалось істотніше, ніж у хлопців. Це стосувалося кількості як міжпівкулевих, так і внутрішньопівкулевих когерентних зв’язків дельта- коливань (P < 0.05), причому тім’яно-потиличний Б хлопці дівчата 32.1%+ 35.7% x 28.6%*+ 28.6%* A 1 2 хлопці дівчата 21.4% 21.4% 21.42% 28.6%* Fs Fd Ts Ps Pd Os Od Td Fs Fd Ts Ps Pd Os Od Td Р и с. 1. Просторова організація когерентності коливань дельта-ритму в нормально чуючих (А) та приглухуватих (Б) підлітків у стані функціонального спокою (1) та під час дії когнітивного навантаження (2). Пунктирними та суцільними лініями позначені зв’язки між локусами відведення (правими та лівими – d та s – лобовими – Fr, скроневими – T, тім’яними – P та потиличними – O) зі значущими та високими рівнями когерентності (коефіцієнт когерентності 0.51–0.70 та 0.71–1.0 відповідно). Під схемами наведені частки (%) зв’язків зі значними рівнями когерентності (> 0.50) щодо кіль­ кості всіх можливих комбінацій зв’язків (N = 28), прийнятої за 100 %. Зірочками позначені випадки вірогідної різниці при порів­ нянні показників під час виконання тестів із такими в стані функціонального спокою в межах однієї досліджуваної групи, прямими хрестиками – випадки вірогідних різниць при порівнянні показників у хлопців різних груп в одному і тому ж функціональному стані, навкісними хрестиками – випадки таких різниць при порівнянні показників у дівчат різних груп. NEUROPHYSIOLOGY / НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ.—2016.—T. 48, № 3 221 ЗМІНИ КОГЕРЕНТНОСТІ РИТМІВ ЕЕГ У ПРИГЛУХУВАТИХ ПІДЛІТКІВ фокус когерентності дельта-активності і у приглу­ хуватих хлопців, і у дівчат даної групи в цілому зберігався (рис. 1, Б). У нормально чуючих хлопців та дівчат у стані функціонального спокою кількість пар відведень із значною (КК > 0.50) когерентністю коливань те­ та-діапазону була досить обмеженою. Виконання завдань тесту призводило у хлопців до значного збільшення кількості випадків когерентності зга­ даних коливань. У дівчат же загальна кількість та­ ких зв’язків залишалася без змін. Слід, проте, від­ мітити, що й у хлопців, і у дівчат із нормальним слухом помітно посилювалася когерентність тета- активності в симетричних парах відведень у двох півкулях (рис. 2, А). Приглухуваті хлопці та дівчата в стані спокою характеризувалися значно більшою кількістю пар ЕЕГ-відведень із доволі високими значеннями КК у тета-діапазоні. Просторовий розподіл таких зв’язків у згаданих умовах продемонстрував наявність тім’яно-потиличної фокальної області когерент­ ності тета-коливань, майже аналогічної описаній вище для осциляцій дельта-діапазону. Слід також вказати, що й у хлопців, і у дівчат із вадами слу­ ху існував ще один фокус когерентності – у право­ му скроневому відведенні. Виконання завдань тесту приглухуватими хлопцями призводило до значного (в півтора разу) збільшення кількості пар відведень із значущими та високими рівнями когерентнос­ ті тета-активності. Частка таких пар перевищува­ ла 60 % кількості можливих варіантів (прийнятої за 100 %). Фокус когерентності тета-осциляцій у правій скроневій зоні кори в хлопців під час когні­ тивного навантаження ставав значно виразнішим. У приглухуватих дівчат, навпаки, кількість пар від­ ведень тета-активності з КК > 0.50 в умовах ви­ конання тесту ставала дещо меншою (за рахунок зменшення числа як міжпівкулевих, так і внутріш­ ньопівкулевих когерентних зв’язків). При цьому симетричні міжпівкулеві зв’язки зі значними КК у таких дівчат, як і у хлопців, у цілому зберігалися (і навіть дещо посилювалися) (рис. 2, Б). Просторовий розподіл когерентних зв’язків ко­ ливань альфа-ритму в нормально чуючих хлопців хлопці дівчата 39.3%+ 46.4% 60.7%*+ 35.7%* хлопці дівчата 17.9% 21.4% 32.1%* 17.9%* БA 1 2 Fs Fd Ts Ps Pd Os Od Td Fs Fd Ts Ps Pd Os Od Td x x Р и с. 2. Просторова організація когерентності коливань тета-ритму в нормально чуючих і приглухуватих підлітків. Позначення такі ж самі, що й на рис. 1. NEUROPHYSIOLOGY / НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ.—2016.—T. 48, № 3222 А. В. ШКУРОПАТ та дівчат у стані функціонального спокою був дуже подібним. Тут знову треба вказати на наявність ви­ раженої тім’яно-потиличної області когерентності та симетричної пари у фронтальній корі. До цьо­ го слід додати, що значущий рівень когерентності спостерігався в обох лобово-скроневих парах від­ ведень. В умовах дії когнітивного навантаження у нормально чуючих хлопців та дівчат просторовий розподіл когерентних зв’язків альфа-активності іс­ тотно змінювався. Зв’язки в тім’яно-потиличній зоні ставали в цілому менш виразними. У хлопців, проте, когнітивне навантаження призводило до по­ яви значущої когерентності в потилично-скроневих та тім’яно-скроневих парах відведень. У нормаль­ но чуючих дівчат у згаданих умовах кількість та­ ких «продольних» внутрішньопівкулевих зв’язків для альфа-активності в цілому зменшувалася, що зумовлювало певне зменшення загальної кількості пар відведень зі значними КК (рис. 3, А). У приглу­ хуватих хлопців та дівчат у стані спокою розподіл когерентних зв’язків в альфа-діапазоні характери­ зувався присутністю не тільки тім’яно-потиличної «когерентної області», але й дещо подібної зони у лобово-скроневих областях, з наявністю як си­ метричних міжпівкулевих зв’язків, так і внутріш­ ньопівкулевих. Загальна кількість пар відведень із значними КК коливань альфа-діапазону в приглуху­ ватих хлопців та дівчат у стані спокою дещо пере­ вищувала аналогічні показники у підлітків із нор­ мальним слухом. Поява когнітивного навантаження призводила в приглухуватих хлопців до вірогідного збільшення кількості пар відведень зі значними КК альфа-осци­ ляцій. Когерентність цих коливань у скроневій парі відведень зменшувалась, але рівні когерентності в тім’яно-потиличній зоні збільшувалися. Збільшу­ валася також кількість внутрішньопівкулевих коге­ рентних зв’язків. У приглухуватих дівчат ефект дії когнітивного навантаження виявився значною мі­ рою відмінним. Когерентність альфа-коливань у си­ метричних лобових та скроневих парах переставала перевищувати значущий рівень; тім’яно-потилична «когерентна область» до певної міри руйнувалася. Ці зміни призводили до того, що загальна кількість хлопці дівчата 39.3%+ 39.3% x 50.0%*+ 25.0%* хлопці дівчата 32.1% 32.1% 39.3%* 25.0%* БA 1 2 Fs Fd Ts Ps Pd Os Od Td Fs Fd Ts Ps Pd Os Od Td Р и с. 3. Просторова організація когерентності коливань альфа-ритму в нормально чуючих і приглухуватих підлітків. Позначення такі ж самі, що й на рис. 1. NEUROPHYSIOLOGY / НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ.—2016.—T. 48, № 3 223 ЗМІНИ КОГЕРЕНТНОСТІ РИТМІВ ЕЕГ У ПРИГЛУХУВАТИХ ПІДЛІТКІВ пар відведень зі значними рівнями КК (> 0.50) аль­ фа-активності у приглухуватих дівчат в умовах ви­ конання тесту зменшувалася майже вдвічі. Кількість пар відведень зі значними рівнями ко­ герентності бета-активності в обох обстежених гру­ пах підлітків була в цілому помітно меншою, ніж відповідні показники для ЕЕГ-активності інших частотних діапазонів. У нормально чуючих хлопців у стані функціонального спокою виявилися тільки три такі пари, а в дівчат – дві. Всі вони розташо­ вувалися в передній половині кортексу; й у хлоп­ ців, і в дівчат до числа таких зв’язків входила си­ метрична пара фронтальних відведень. Виконання тест-завдання призводило й у хлопців, і в дівчат із нормальною слуховою функцією до деякого збіль­ шення кількості когерентних зв’язків бета-осциля­ цій. При цьому ставав вищим рівень когерентності в лобовій міжпівкулевій парі та з’являлися значущі внутрішньопівкулеві зв’язки в тім’яно-потиличній зоні (рис. 4, А). У приглухуватих хлопців і дівчат кількість пар відведень із когерентною бета-активністю в стані спокою теж була досить обмеженою, хоча й вищою, ніж у нормально чуючих підлітків. Виконання ког­ нітивного тест-завдання приглухуватими хлопцями та дівчатами не призводило до зміни нормованої за­ гальної кількості пар відведень зі значними КК, але просторова організація таких зв’язків помітно змі­ нювалась. У хлопчиків із розладами слуху зника­ ла висока когерентність у фронтальній парі відве­ день (у дівчат такий зв’язок зберігався). Натомість посилювалися когерентні зв’язки бета-активності в задніх відділах кори – тім’яно-потиличній облас­ ті (рис. 4, Б). Отже, основними результатами нашого дослід- ження є, насамперед, виявлення певної загаль­ ної тенденції в просторових картинах когерентних зв’язків різних частотних компонентів ЕЕГ у ста­ ні функціонального спокою. Як правило, загальна кількість пар відведень зі значущим і високим рів­ нями когерентності в підлітків із вадами слуху в даних умовах була помітно більшою, ніж у хлоп­ хлопці дівчата 14.3%+ 17.9% x 14.3% 17.9% x хлопці дівчата 10.7% 7.1% 14.3%* 14.3%* БA 1 2 Fs Fd Ts Ps Pd Os Od Td Fs Fd Ts Ps Pd Os Od Td Р и с. 4. Просторова організація когерентності коливань бета-ритму в нормально чуючих і приглухуватих підлітків. Позначення такі ж самі, що й на рис. 1. NEUROPHYSIOLOGY / НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ.—2016.—T. 48, № 3224 А. В. ШКУРОПАТ ців і дівчат із нормальним слухом, причому в ряді випадків подібні міжгрупові різниці перевищували рівень статистичної вірогідності. Вказана вище різ­ ниця була особливо чітко вираженою в ЕЕГ-коли­ вань тета- та альфа-ритмів (рис. 2 та 3). Слід від­ мітити, що в обох обстежених групах підлітків, причому і в хлопців, і в дівчат, були тією або іншою мірою вираженими наявність значної когерентнос­ ті у фронтальній парі відведень та просторовий фо­ кус когерентних зв’язків у тім’яно-потиличній зоні. Останній формувався за рахунок симетричних між­ півкулевих тім’яних та потиличних пар відведень, перехресних асиметричних тім’яно-потиличних міжпівкулевих пар та внутрішньопівкулевих «по­ вздовжніх» пар. В усякому разі в значній частині згаданих пар когерентність дельта-, тета- та аль­ фа-ЕЕГ-коливань відповідала значущому та/або високому рівню. В умовах дії когнітивного тест- навантаження фокус когерентності згаданих рит­ мів у тім’яно-потиличній області кори звичайно ставав виразнішим; виключення становило лише певне «розмивання» цього фокуса щодо альфа-рит­ му в приглухуватих дівчат (рис. 3, Б). Ще одним характерним феноменом, що спостері­ гався в нашому дослідженні, була наявність досить чіткого фокуса когерентності коливань тета-часто­ ти в правій скроневій зоні приглухуватих підлітків. У хлопців даної групи в цьому фокусі «збігалися» когерентні зв’язки тета-осциляцій із трьома просто­ рово віддаленими локусами відведень, а у дівчат – із п’ятьма. В умовах дії когнітивного навантаження такий фокус у хлопців ставав значно виразнішим: тета-активність у вказаному фокусі демонструвала значущий або високий рівень когерентності з тета- коливаннями в сімох просторово віддалених кор­ тикальних локусах. У дівчат такої «концентрації» когерентності тета-ритму в згаданій правій скро­ невій зоні не спостерігалося, але все ж значуща та висока когерентність зберігалася для чотирьох пар відведень, котрі включали в себе вказаний правий скроневий локус. Отже, у хлопців обох досліджуваних груп вплив когнітивного навантаження звичайно відбивався у певному посиленні внутрішньопівкулевих зв’язків із високими значеннями КК для коливань тета- та альфа-діапазонів. Підвищувалася загальна нормо­ вана кількість таких зв’язків та кількість симе­ тричних пар відведень (виключно для коливань тета-діапазону). У дівчат обох груп картина була відмінною. Дія когнітивного навантаження при­ зводила до зменшення загальної кількості пар від­ ведень із високою когерентністю тета- та альфа- осциляцій, включаючи внутрішньопівкулеві (для альфа-ритму) та асиметричні міжпівкулеві зв’язки. Таким чином, впливи когнітивного навантаження на просторову організацію когерентних зв’язків більшості частотних діапазонів ЕЕГ демонструва­ ли певну гендерну специфіку; це, мабуть, є другим основним результатом нашого дослідження. Слід констатувати, що у хлопців обох досліджу­ ваних груп в умовах посилення когнітивної актив­ ності спостерігалася явно потужніша генералізація когерентності тета- та альфа-осциляцій майже по всій поверхні головного мозку. Цей факт вказує на помітну інтенсифікацію взаємодії просторово роз­ ділених структур кори в згаданих умовах; особливо яскраво даний феномен проявлявся щодо тета-ак­ тивності, реєстрованої в приглухуватих хлопців. У дівчат же обох досліджуваних груп спостерігалася локальніша взаємодія структур кори під час вико­ нання тесту (наприклад, певне зменшення міжпів­ кульної взаємодії альфа-активності). Для дівчат з нормальним станом слухової системи було харак­ терним деяке посилення синхронності/синфазнос­ ті ЕЕГ-активності, зокрема в межах півкуль. Отри­ мані нами результати щодо внутрішньопівкульної синхронізації альфа-ритму головного мозку як у нормально чуючих підлітків, так і у приглухува­ тих хлопців певною мірою співпадають з резуль­ татами багатьох досліджень змін ЕЕГ в умовах дії когнітивних навантажень [8–10]. Зокрема, в та­ ких умовах у приглухуватих хлопців збільшувала­ ся кількість внутрішньопівкулевих пар відведень із високою когерентністю найбільш низькочастотних (дельта-) ЕЕГ-осциляцій порівняно з відповідним показником у нормально чуючих хлопців. У при­ глухуватих же дівчат була більшою кількість між­ півкулевих зв’язків у дельта-діапазоні порівняно з відповідним показником у дівчат із нормальним слухом. Специфіка та зміни просторової картини коге­ рентності коливань тета-діапазону, вірогідно, за­ слуговують на особливу увагу. Вважають, що зміни в організації тета-ритму мають певне відношення до здійснення розумових операцій. При цьому таке відношення, згідно з інтерпретацією низки дослід­ ників [10–13], може бути не прямим, а опосередко­ ваним, пов’язаним з енергетичним забезпеченням когнітивних процесів. Збільшення когерентності тета-осциляцій під час виконання тесту в приглуху­ NEUROPHYSIOLOGY / НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ.—2016.—T. 48, № 3 225 ЗМІНИ КОГЕРЕНТНОСТІ РИТМІВ ЕЕГ У ПРИГЛУХУВАТИХ ПІДЛІТКІВ ватих підлітків і організація скроневого фокуса ко­ герентної тета-активності можуть бути пов’язаними в таких підлітків із істотним підвищенням енерге­ тичних запитів головного мозку в умовах інтенси­ фікації процесу мислення (вищим, ніж відповідне збільшення у нормально чуючих підлітків). Складається враження, що у нормально чуючих підлітків функціонування просторово розділених мозкових структур відбувається до певної міри не­ залежніше, ніж у приглухуватих підлітків. Утво­ рення вираженого правопівкульного фокуса коге­ рентних (синхронних/синфазних) тета-осциляцій у приглухуватих підлітків може бути пов’язане з не­ обхідністю екстреного посилення такої активнос­ ті в умовах, що вимагають задіяння широкої асо­ ціативної нейромережі. Іншими словами, активація кори головного мозку під час когнітивного наван­ таження у таких підлітків стає більш генералізова­ ною [14]. До певної міри локальніша активація нейронних структур кори у нормально чуючих підлітків узгод- жується з положеннями теорії «нейронної ефек­ тивності» [13, 14]. Згідно з цією теорією, досить успішна діяльність нейронних структур кори може відбуватися в умовах певного зменшення ступе­ ня активації кортикальних нейронів. Більш «уза­ гальнена» активація структур неокортексу при­ глухуватих підлітків, вірогідно, пов’язана з менш ефективною діяльністю мозку в умовах когнітив­ ного навантаження, котра зустрічається з більши­ ми утрудненнями, ніж у нормально чуючих підліт­ ків. Отримані нами дані в цілому узгоджуються з результатами низки психолого-педагогічних до­ сліджень процесів мислення в осіб з вадами слуху [1, 2, 4]. Відповідні дані щодо просторової орга­ нізації когерентності високочастотних компонентів ЕЕГ (бета-ритму) в умовах інтенсифікації розумо­ вої діяльності, очевидно, поки що не дають підстав для чітких висновків у даному аспекті. Це питання, мабуть, потребує подальшого вивчення. Дані щодо інтенсивнішої генералізації (функціо­ нального об’єднання) нейронних мереж просторо­ во розділених зон кори у приглухуватих підлітків в умовах когнітивного навантаження, вірогідно, вка­ зують на менш стійкі процеси концентрації збуд- ження [13, 15, 16]. Скоріш за все, це призводить до меншої концентрації активної уваги у таких суб’єктів; даний висновок в цілому узгоджується з результатами наших попередніх досліджень [17]. Робота була проведена згідно з положеннями Хельсинк­ ської Декларації (1975, пізніші редакції 1996–2013). Попе­ редня письмова інформована згода була отримана від ді­ тей, які брали участь у тестах, їх батьків та відповідальних осіб. Автор даної статті – А. В. Шкуропат – підтверджує від­ сутність будь-яких конфліктів щодо комерційних або фінан­ сових відносин, та відносин з організаціями або особами, котрі будь-яким чином могли бути пов’язані з досліджен­ ням. СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ 1. Г. П. Бертынь, Т. В. Розанова, “Клинико-психологическое изучение глухих детей со сложным дефектом”, Дефектоло- гия, № 4, 3-7 (1993). 2. О. М. Гасюк, Взаємозв’язок психофізіологічних функцій з показниками серцево­судинної та респіраторної систем у дітей молодшого шкільного віку із слуховою депривацією, Автореф. дис. … канд. біол. наук, Київ (2004). 3. І. Випасняк, “Характеристика фізичного розвитку і фізич­ них якостей школярів із слуховою депривацією”, Актуальні пробл. фіз. культури і спорту, № 8/9, 93-97 (2005). 4. І. П. Колесник, “Визначення рівня соціалізації глухих стар­ шокласників”, у кн.: Педагогіка та психологія: спеціальні (Зб. наук. праць), Наук. світ, Київ (1999), с. 5-11. 5. М. Н. Фишман, “Функциональное состояние головного мозга детей с нарушениями слуха и трудностями формиро­ вания речевого обучения”, Дефектология, № 1, 3-8 (2003). 6. Л. А. Новикова, Электрическая активность мозга при на- рушениях дистантных рецепторов, Автореф. дис. … д-ра мед. наук, Москва (1965). 7. Р. И. Гоман, Н. О. Мачинский, “Анализ ритмических коле­ баний ЭЭГ альфа-диапазона в норме и при глубоком нару­ шении слуха”, Физиология человека, 9, № 1, 66-72 (1983). 8. Л. Р. Зенков, Клиническая электроэнцефалография (с элементами эпилептологии): Руководство для врачей, МЕДпрессинфо, Москва (2004). 9. Г. А. Щекутьев, Нейрофизиологические исследования в кли- нике, Антидор, Москва (2001). 10. Р. И. Мачинская, Л. С. Соколова, Е. В. Крупская, “Форми­ рование функциональной организации коры больших по­ лушарий в покое у детей младшего школьного возраста с различной степенью зрелости регуляторных систем мозга. Сообщение ІІ. Анализ когерентности альфа-ритма ЭЭГ”, Физиология человека, 33, № 2, 5-15 (2007). 11. Н. В. Дубровинская, Д. А. Фарбер, М. М. Безруких, Психо- физиология ребёнка, Гуманит. издат. центр ВЛАДОС, Мо­ сква (2000). 12. Д. А. Фарбер, В. В. Алферова, Физиология подростка, Пе­ дагогика, Москва (1988). 13. С. Г. Данько, “Об отражения различных аспектов актива­ ции мозга в электроэнцефалограмме: что показывает ко­ личественная электроэнцефалография состояния покоя с открытыми и закрытыми глазами”, Физиология человека, 32, № 4, 5-17 (2006). NEUROPHYSIOLOGY / НЕЙРОФИЗИОЛОГИЯ.—2016.—T. 48, № 3226 А. В. ШКУРОПАТ 14. С. Є. Швайко, “Особливості міжпівкулевих та внутрішньо­ півкулевих взаємодій кори у чоловіків у стані спокою та під час вирішення розумових завдань (когерентний ана­ ліз)”, Вісн. Донецьк. нац. ун­ту. Сер. А. Природн. науки, № 2, 414-419 (2008). 15. E.-J. Speckmann and J. Walden, “Mechanisms underlying the generation of cortical field potentials,” Acta Otolaringol., Suppl. 491, 17-24 (1991). 16. F. H. Lopes da Silva, “Neural mechanisms underlying brain waves: from neural membranes to networks,” Electroencephalogr. Clin. Neurophysiol., 79, 81 (1991). 17. О. М. Гриндель, И. А. Воронина, И. Г. Воронов и др., “Из­ менения ЭЭГ в раннем послеоперационном периоде удале­ ния опухолей базально-диэнцефальной локализации”, Фи- зиология человека, 34, № 1, 39-45 (2008). 18. А. В. Шкуропат, Біоелектрична активність та кровообіг головного мозку приглухуватих підлітків, Автореф. дис. … канд. біол. наук, Херсон (2011).

Ähnliche Einträge