CC BY
118
УДК 612.821.2-053.2
ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ГОЛОВНОГО МОЗГА
у детей с сдвг при различных стратегиях
ПОВЕДЕНЧЕСКОГО РЕАГИРОВАНИЯ*
© 2010 г. А. Н. Подоплекин, Л. Ф. Старцева, Ю. С. Джос
Поморский государственный университет имени М. В. Ломоносова, г. Архангельск
В работе представлены результаты изучения функционального состояния головного мозга у детей с синдромом дефицита внимания с гиперактивностью (СДВГ) при различных стратегиях поведенческого реагирования с помощью комплекса для психофизиологических исследований «Психомат» и диагностического комплекса «Нейроэнергометр-03». Выявлено, что у детей с СДВГ со стереотипностью выбора повышена функциональная активность стволовых структур и правой височной области, отмечена отрицательная динамика функциональной организации мозга, а у детей без стереотипности выбора снижена активность фронтальных и стволовых структур с уменьшением взаимосвязей отделов мозга и отсутствием межполушарного доминирования.
Ключевые слова: дети, синдром дефицита внимания с гиперактивностью, функциональное состояние головного мозга, поведенческое реагирование.
Поведенческое реагирование — кульминационная и иногда завершающая операция мыслительной деятельности человека. Закономерно, что психофизиологическое обеспечение этой стадии процесса мышления является предметом специального анализа. Согласно теории функциональных систем, принятие решения означает перевод одного системного физиологического процесса (афферентный синтез) в другой (программа действия). Этот механизм образует критический момент интегративной деятельности, когда разнообразные комбинации физиологических возбуждений, формируемых в центральных проекционных зонах мозга под влиянием соответствующих сенсорных потоков, преобразуются в эфферентные потоки импульсов — обязательные исполнительные команды [1]. По П. К. Анохину [2], вся разнокачественная информация при этом замыкается на особого рода нейронах коры головного мозга
— мультиполярных нейронах, которые способны анализировать данную информацию, отбирать наиболее значимую часть, а в конечном итоге синтезировать принятие решения на проведение поведенческого акта.
Синдром дефицита внимания с гиперактивностью (СДВГ) является одним из наиболее частых поведенческих расстройств, встречающихся у детей старше пяти лет. СДВГ рассматривается в связи с концепцией исполнительских функций, то есть с функциями организации, программирования и контроля психических процессов [3, 8, 16]. У детей возникают трудности при планировании, проведении и распределении времени поведенческого реагирования [15].
В предыдущих наших работах [4, 5, 9] были представлены особенности поведенческого реагирования детей с СДВГ, однако вопрос о функциональном состоянии головного мозга таких детей при различных стратегиях поведенческого реагирования оставался мало изученным. Поэтому целью настоящего исследования было выявить особенности функционального состояния головного мозга у детей младшего школьного возраста с СДВГ при различных стратегиях поведенческого реагирования.
Методы
В исследовании принимали участие 204 ребенка обоих полов в возрасте 7—11 лет, обучающиеся в общеобразовательных школах г. Архангельска. Две основные (1-я и 2-я) группы составили 91 учащийся с СДВГ, контрольную — 113 учащихся без СДВГ.
Среди школьников с СДВГ были выделены две группы с различной стереотипностью выбора в режиме «Свободный выбор». Этот режим позволяет выделить такую форму поведения, которая свободна от
*Работа поддержана аналитической ведомственной целевой программой «Развитие научного потенциала высшей школы (2009 — 2010 гг.)», № 2.2.3.3/438 и грантом РГНФ № 09-06-00725а (2009-2010 гг.).
влияния на нее каких-либо внешних факторов и определяется только внутренними механизмами це-леобразования [12]. В 1-ю группу вошли 40 человек со стереотипностью выбора (вероятность выбора правой и левой кнопок на компьютерном комплексе для психофизиологических исследований КПФК-99 «Психомат» составила 50 %), во 2-ю — 51 учащийся без стереотипности выбора (отдавали предпочтение какой-либо одной кнопок — правой или левой). Объективная оценка поведенческого реагирования с помощью КПФК-99 «Психомат» позволила получать результаты, не зависимые от социальнокультурологических и других факторов [10, 11].
Для изучения функционального состояния мозга детей с различными стратегиями поведенческого реагирования применялся диагностический комплекс «Нейроэнергометр — 03», оценивающий уровень постоянных потенциалов (УПП) головного мозга [14]. Использование специальных методов анализа и топографического картирования УПП позволяет производить оценку энергозатрат головного мозга и его отдельных областей [13].
Исследование на КПФК-99 проводилось в режимах «Свободный выбор», «Вероятностный выбор» и «Управляемый выбор». В режиме «Свободный выбор» анализировалась оперативность принятия решения по показателям среднего времени повтора и среднего времени смены выбора ответа (мс). Среднее время повторения выбора отражало информационный компонент, среднее время смены выбора — динамическую составляющую мотивационного компонента, в частности поисковую активность [7]. Также анализировался показатель времени выбора ответа. В режиме «Вероятностный выбор» изучался мотивационный компонент процесса вероятностного обучения, то есть стратегия поведения испытуемого в ситуации успеха и неуспеха. В режиме «Управляемый выбор» использовались два варианта методики проведения тестирования. В первом случае оценивалось усвоение детьми тестовой последовательности стимулов и необходимости быстрого переключения с одних стереотипов принятия решения на другие. Во втором применяли задание в свободном темпе с депозитными реакциями, когда реакция испытуемого должна была соответствовать не текущему стимулу, а тому, который предъявлялся в предыдущий момент времени. Также изучались динамические показатели оперативности принятия решения: время ответа, время повторного нажатия на одну и ту же кнопку при успехе, время смены кнопки при успехе (мс).
Уровень постоянных потенциалов регистрировался монополярно с помощью неполяризуемых хлорсере-бряных чашечковых электродов «ЕЕ^2» (активные) и «ЭВЛ-1-М4»» (референтный) и усилителя постоянного тока с входным сопротивлением 10 МОм. До наложения электродов на голову испытуемого производилось их предварительное тестирование в физиологическом растворе, при котором измерялась разность потенциалов и сопротивление между
электродами в отсутствии биологического объекта; разность потенциалов между электродами не превышала 20 мВ, а межэлектродное сопротивление 15—20 кОм. Дрейф электродного потенциала не превышал 1—2 мВ за 10 минут. Затем референтный электрод располагали на запястье правой руки, активные — вдоль сагиттальной линии — в лобной, центральной, затылочной областях, а также в правом и левом височных отделах (точки Fz, Cz, Oz, Td, Ts по международной системе «10—20 %»).
Регистрировался УПП у испытуемого через 5 — 7 минут после наложения на точки отведения электродов с контактными тампонами, смоченными гипертоническим (30 %) раствором NaCl, благодаря которому снижалось кожное сопротивление до
1—2 кОм, уменьшалась величина кожных потенциалов, а также блокировалась кожно-гальваническая реакция. За указанное время происходят переходные электрохимические процессы в коже, исчезают трибоэлектрические явления. При экспериментальном измерении (длительность 15 минут) осуществлялся постоянный контроль значений кожного сопротивления в местах отведения УПП, которое не превышало 30 кОм. Информацию об истинном значении УПП головного мозга получали благодаря автоматическому вычитанию из суммарных регистрируемых значений потенциалов межэлектродной разности потенциалов.
Анализ УПП производился путем картирования полученных с помощью монополярного измерения значений УПП и расчета отклонений его в каждом из отведений от средних значений, зарегистрированных по всем областям головы, при котором появляется возможность оценить локальные значения УПП в каждой из областей, исключив влияния, идущие от референтного электрода. Полученные характеристики распределения УПП сравнивались со среднестатистическими нормативными значениями для определенных возрастных периодов, встроенными в программное обеспечение «Нейроэнергометра—03».
Статистическую обработку проводили с использованием пакета методов Statistic 6 for Windows и методов анализа данных программы Excel пакета MS Office 2003. Для каждого из исследуемых показателей проводили оценку распределения признаков на нормальность. Для выявления различий между показателями, соответствующими критериям нормальности, использовали t-критерий Стьюдента. Для исследования структуры взаимосвязей изучаемых переменных применяли корреляционный и факторный анализы.
Результаты
При изучении стратегий поведенческого реагирования в режиме «Управляемый выбор» были выявлены различия между показателями в двух основных (1 -й и 2-й) и контрольной групп (табл. 1).
Общее число ошибок у детей 2-й группы было выше, чем у детей 1-й. Учащиеся обеих основных групп допускали больше погрешностей по сравнению с контрольной группой. При подаче правого и левого стимула, при по-
Таблица 1
Особенности реагирования детей 7—11 лет в режиме «Управляемый выбор» (М ± т)
Показатель Контрольная группа (п=113) 1-я группа (п=40) 2-я группа (п=51)
Общий уровень ошибок *1,39±0,33 5,68±1,89 7,63±2,08
Ошибки при подаче стимула левой кнопки *0,21±0,07 1,08±0,42 1,22±0,37
Ошибки при подаче стимула правой кнопки *0,24±0,07 0,68±0,22 1,12±0,27
Ошибки при повторе стимула левой кнопки *0,05±0,02 0,20±0,11 0,22±0,11
Ошибки при повторе стимула правой кнопки *0,04±0,02 0,13±0,08 0,19±0,07
Ошибки при смене стимула с левой на правую кнопку *0,21±0,06 0,55±0,18 0,92±0,24
Ошибки при смене стимула с правой на левую кнопку *0,16±0,06 0,88±0,33 1,00±0,31
Время выбора ответа, мс *814,49±18,68 860,16±46,92 900,00±47,07
Время повтора при успехе, мс *852,48±23,54 943,80±48,98 957,73±50,65
Время повтора при ошибке, мс *250,34±52,89 343,53±88,48 361,20+107,42
Время смены при успехе, мс *802,19±19,04 852,05±47,43 888,63±45,86
Время смены при ошибке, мс *81,72±26,43 201,33±55,88 291,22±63,54
Примечание. * — статистическая достоверность различий (р<0,05) между показателями 2-й и контрольной групп.
вторе и смене стимула у них также наблюдалось большее число ошибок, чем у детей контрольной группы. Следует отметить, что при смене стимула совершалось больше ошибок, чем при повторе, у детей обеих основных групп. Однако этот показатель оказался выше во 2-й группе. При смене левого стимула на правый дети 1-й группы допустили меньше ошибок, чем учащиеся 2-й, но и те и другие совершили большее количество ошибок по сравнению с детьми контрольной группы. При смене правого стимула на левый число ошибок, допущенных детьми обеих основных групп, превышало таковое у детей контрольной. Таким образом, в группе детей со склонностью к стереотипности в неопределенной среде показатели, отражающие точность выполнения, были выше, чем у детей без стереотипности выбора, и все же они были значительно хуже, чем в контрольной группе. Большое число ошибок при смене направления стимула указывает на низкий уровень внимания и на сложность его переключения у детей обеих основных групп по сравнению с детьми контрольной группы. При повторе предыдущей реакции учащиеся основных групп стремительнее реагировали в ситуации неуспеха, причем в 1-й группе делали это быстрее, чем во 2-й. Тем не менее в данных условиях они реагировали медленнее, чем учащиеся контрольной группы. При сравнительном анализе оперативности поведенческого реагирования в основных группах было выявлено, что процессы анализа и синтеза протекали более энергично в группе со склонностью к стереотипности в неопределенной среде. В ситуации успеха и неуспеха дети со стереотипностью выбора быстрее совершали последующий выбор смены и повтора. По сравнению с детьми контрольной группы, учащиеся основных продемонстрировали более медленные процессы анализа и синтеза.
Таким образом, учащиеся 2-й группы производили большее число ошибок, что может быть связано с нарушением регулирования мотиваций по сравнению с детьми контрольной группы. В случае неуспеха увеличивалось время реакции при переключении стимула. Школьники обеих основных групп не понимали, что их реакции не приводят к успеху, т. к. в ситуации неуспеха
они реагировали быстрее, чем в ситуации успеха, то есть они не тратили время на продумывание ответа и на трансформацию стратегии поведения.
Во второй серии обследования в режиме «Управляемый выбор» (депозитные реакции), где главная нагрузка в принятии решения приходится на оперативную память, а также требует длительной концентрации и эффективного распределения внимания, наблюдались различия между показателями в контрольной и двух основных группах школьников. По количеству ошибок оценивалось состояние распределения внимания. По времени актуализации следов кратковременной памяти ответа определяли оперативность процессов анализа и синтеза.
Было установлено, что большее число ошибок встречается у детей 1-й группы, при этом в обеих основных группах учащиеся чаще ошибались по сравнению с контрольной группой. При повторе стимула левой кнопки и при смене стимула с правой на левую кнопку больше ошибок совершали дети 1-й группы, однако дети 2-й чаще ошибались при повторе стимула правой кнопки и при смене стимула с левой на правую кнопку. Совершая ошибку, учащиеся пытались ее исправить, изменяя стратегию поведения, которая привела к ситуации неуспеха. При этом во 2-й группе они тратили немного больше времени на выбор ответа, тогда как в 1-й им требовалось меньше времени на повторный ответ в ситуации неуспеха, что может указывать на недостаточную организацию, программирование и контроль психической деятельности, т. е. на нарушение высших форм регуляции поведенческого реагирования. Учащиеся 1 -й и 2-й групп совершали больше ошибок, затрачивали больше времени на выбор ответа по сравнению с детьми контрольной группы.
При анализе результатов двух серий тестирования в режиме «Управляемый выбор» отмечено, что учащиеся 2-й основной группы совершали значительно больше ошибок в первой серии и меньше ошибок во второй. Данная тенденция свидетельствует о том, что дети 2-й группы испытывают значительные трудности с переключением внимания, в то время как у детей 1-й
страдает концентрация и распределение внимания, а также оперативная память. Эти особенности, в свою очередь, определяют выбор стратегии поведенческого реагирования у детей в различных средах.
При изучении особенностей поведенческого реагирования в режиме «Вероятностный выбор» было выявлено, что у детей 2-й группы показатель вероятности выбора левой и правой кнопок был выше, чем у детей 1-й. Повторный выбор левой кнопки учащимися обеих основных групп наблюдался реже, чем в контрольной. Также отмечалась более высокая вероятность повтора диады выбора правой и левой кнопок и повторного выбора правой и левой кнопок на фоне успеха у детей 2-й группы. В группе детей со стереотипией поведения чаще встречалась смена диад левой и правой кнопок. Однако смена диад левой и правой кнопок у детей обеих основных групп наблюдалась чаще, чем у детей контрольной.
В режиме тестирования «Вероятностный выбор» успешность выполнения задания зависит от однократного, а особенно многократного подкрепления на структурах акцептора результата действия запечатленной информации о параметрах подкрепляющих воздействий, о путях и средствах их достижения. Рассматривая психофизиологию выбора в вероятностной среде, выявили, что подкрепление определяет поведенческое реагирование детей 2-й группы. Дети 2-й группы чаще совершали повторный выбор кнопки в ситуации успеха. Учащиеся в 1-й группе реже, чем во 2-й, предпочитали повтор предыдущего выбора на фоне успеха. Детям контрольной группы требовалось больше
времени на повтор в ситуации успеха и при ошибке по сравнению с учащимися основных групп. Выявленная особенность поведенческого реагирования в ситуации успеха у детей 1-й группы может быть объяснена их импульсивностью, что свидетельствует о меньшем их усердии и большей вероятности совершить ошибки по сравнению с детьми 2-й группы. При анализе психомоторных характеристик обнаружено, что дети 1-й группы на выполнение теста тратят меньше времени, чем дети 2-й. Скоростные различия были выявлены при анализе времени смены при успехе и времени смены при ошибке. Детям обеих основных групп требовалось меньше времени на выбор, повтор, смену ответа по сравнению с детьми контрольной группы. Однако учащиеся 1-й группы тратили больше времени повтора на фоне успеха и на фоне неуспеха. Таким образом, детям со стереотипностью поведения в неопределенной среде свойственна пассивность и малый интерес к отличным результатам, что свидетельствует об их неадекватном поведенческом реагировании в режиме «Вероятностный выбор».
Анализ полученных данных о функциональном состоянии головного мозга учащихся с СДВГ с различными стратегиями поведенческого реагирования выявил характер распределения у них УПП головного мозга (табл. 2). Так, установлено, что у детей с СДВГ со стереотипностью принятия решений (1-я группа) показатели УПП значительно отличаются от таковых в контрольной группе, у них отмечено снижение суммарных энергозатрат мозга на 12 %, что отражается и во всех монополярных значениях УПП по отведениям.
Таблица 2
Распределение показателей уровня постоянных потенциалов головного мозга (в mV) у детей 7—11 лет (М ± т)
Показатель Контрольная группа (п=113) 1 - я группа (п=40) 2-я группа (п=51)
р2 25,34±1,29 22,40±2,43 23,70±2,74
С2 31,56±1,29 28,55±2,48 28,95±2,82
02 31,61±1,38 25,91±2,44* 29,51±2,86
Td 30,00±1,31 27,08±2,26 28,84±2,79
Ts 28,88±1,46 26,31±2,26 28,86±2,91
Sum 147,39±6,45 130,26±11,57 139,85±13,73
Хср 29,48±1,29 26,05±2,31 27,97±2,75
р2-Хср —4,14±0,40 -3,65±0,67 —4,27±0,72
С2-Хср 2,08±0,40 2,50±0,53* *0,98±0,66
02-Хср 2,13±0,40 — 0,14±0,45*** **1,54±0,71
Td-Xср 0,50±0,38 1,03±0,41*** **0,87±0,67
Ts-Xср — 0,60±0,38 0,26±0,60 0,89±0,55*
р2-С2 -6,22±0,57 — 5,51±1,15 -5,25±1,01
р2-02 -6,27±0,64 -3,51±0,78** — 5,81±1,19
р2^ —4,66±0,64 -4,68±0,96 -5,14±1,08
р2^ -3,53±0,65 — 3,91±1,04 —5,16±1,09
С2-О2 -0,06±0,64 2,64±0,81** * — 0,56±1,07
С2^ 1,61±0,63 1,47±0,53*** *0,11±1,12
С2^ 2,68±0,67 2,24±0,93* 0,09±1,00*
02^ 1,61±0,65 — 1,18±0,71*** **0,67±1,16
02^ 2,74±0,61 -0,40±0,86** 0,65±0,91
Td-Ts 1,13±0,52 0,78±0,78 — 0,02±0,85
Примечание. Звездочками обозначены статистически достоверные контрольной и 2-й групп; слева — 1-й и 2-й групп (* — р < 0,05; ** —
отличия между показателями: справа р < 0,01; *** — р < 0,001).
— контрольной и 1-й,
Также выявлено достоверное (р < 0,001) повышение значений УПП в центральной и правой височной областях и снижение активности затылочной зоны головного мозга. Показатели градиента УПП у детей
1-й группы отличались от аналогичных показателей у детей без СДВГ (р < 0,01; р < 0,001), показатель Td-Ts, характеризующий межполушарную асимметрию энергозатрат, положительный, хотя и несколько ниже, чем у детей контрольной группы.
У школьников с СДВГ с более развитой способностью переключения внимания (2-я группа) показатели УПП также имеют ряд отличий от таковых в контрольной группе. У них выявлено снижение суммарных энергозатрат на 5 %. Аналогичное снижение прослеживается и в монополярных значениях УПП по основным отведениям. Анализ значений локального УПП показал двукратное снижение энергетического метаболизма в стволовых структурах, а также снижение энергообмена в лобной и затылочной областях мозга. Отмечено повышение функциональной активности левой височной области в сравнении с контролем. Подобное повышение активности отмечено и в правой височной области, хотя разница и недостоверна. Оценка показателей градиента УПП выявила снижение взаимосвязей отделов мозга между собой с ослаблением связей стволовых структур с левой височной зоной. Показатель межполушарной асимметрии энергозатрат приближен к нулю и ниже такового в контрольной группе в связи с повышенной левовисочной активностью у детей 2-й группы.
Сравнительный анализ УПП у детей 1-й и 2-й групп выявил следующие особенности энергетического метаболизма мозга. У детей в 1-й группе суммарные энергозатраты оказались на 7 % ниже, чем во 2-й, отмечено достоверное (р < 0,01) повышение энергозатрат в стволовых структурах и правой височной области мозга. У гиперактивных детей во
2-й группе по отделам мозга наблюдался более низкий энергообмен во фронтальных структурах.
Корреляционный анализ выявил ряд особенностей взаимосвязей показателей УПП головного мозга
у обследованных детей. Так, в контрольной группе количество значимых корреляций составило 67,0 %, коэффициентов высокой значимости — 25,4 %. У гиперактивных детей с внутренней стереотипией наблюдалось снижение количества значимых коэффициентов до 50,0 % с одновременным повышением количества связей высокой значимости до 39,6 %. У школьников 2-й группы количество значимых коэффициентов достигло 51,0 % при 33,3 % числа коэффициентов высокой значимости.
Для исследования структуры внутренних взаимосвязей полученных переменных использовался факторный анализ. В каждой группе были выделены три основных фактора. При анализе учитывалась суммарная доля дисперсий каждого фактора (информативность) — показатель того, насколько полно выделяемые факторы могут представить данный набор признаков.
Созданы факторные модели функциональной организации мозга обследованных детей с различными стратегиями поведенческого реагирования (рисунок).
Анализ значений УПП у детей контрольной группы показал, что информативность выделенных факторов составила 82,0 %. Наивысшие корреляционные связи с фактором 1 имеют показатели УПП, характеризующие энергетический метаболизм центральных и стволовых структур и их взаимосвязи с височными отделами, что позволило идентифицировать данный фактор как «фактор градиента энергетического метаболизма центральных и стволовых структур мозга», информативность его 33,8 %. Фактором 2 (информативность 26,4 %) определен «фактор градиента энергетического метаболизма затылочных структур мозга», причем факторные нагрузки отрицательные. Фактор 3 (информативность 21,8 %) отражает энергообмен фронтальных структур и их взаимосвязи с другими отделами мозга («фактор градиента энергетического метаболизма фронтальных структур мозга»).
У детей 1-й группы информативность выделенных факторов составила 85,8 %. Фактором 1 определен
Факторная структура показателей уровня постоянных потенциалов головного мозга у детей 7—11 лет с различными стратегиями поведенческого реагирования (А — контрольная группа, Б — 1-я группа, В — 2-я группа)
Примечание. Факторные нагрузки 0,7 и более.
«фактор градиента энергетического метаболизма фронтальных структур мозга», имеющий отрицательные факторные нагрузки, его информативность 38,5 %. Фактором 2 по значимости является «фактор градиента энергетического метаболизма левовисочных структур мозга», отражающего взаимосвязи биоэлектрической активности левого полушария с противоположным, а также с затылочной зоной и стволовыми структурами головного мозга (29,0 %). Фактор 3 (18,4 %) составили показатели, отражающие взаимосвязи затылочной области со стволовыми структурами и правой височной зоной («фактор градиента энергетического метаболизма затылочных структур мозга»).
Информативность факторов у детей 2-й группы составила 84,0 %. Фактором 1 в этой группе является «фактор градиента энергетического метаболизма фронтальных структур мозга», информативность 32,6 %. Фактор 2 (30,6 %) связан с энергообменом затылочной области и ее взаимодействием с височными отделами («фактор градиента энергетического метаболизма затылочных структур мозга»). Фактор 3 (21,0 %) отражает УПП центральных и стволовых структур и их взаимосвязи с затылочным и височными отделами («фактор градиента энергетического метаболизма центральных и стволовых структур мозга»).
При сравнении факторных структур функциональной организации мозга у детей с СДВГ, выявлена высокая значимость «фактора градиента энергетического метаболизма фронтальных структур мозга». При этом у детей 1-й группы отмечены отрицательные факторные нагрузки, у них наблюдается снижение значимости «фактора градиента энергетического метаболизма затылочных структур мозга» по сравнению с детьми
2-й группы. У детей со стереотипным реагированием информативен «фактор градиента энергетического метаболизма левовисочных структур мозга», а у детей с большей переключаемостью — «фактор градиента энергетического метаболизма центральных и стволовых структур мозга».
Обсуждение результатов
Проведенное исследование выявило, что учащиеся с СДВГ со склонностью к стереотипии выбора по сравнению со сверстниками без таковой недостаточно быстро переключают внимание с одного вида деятельности на другой, у них возникают трудности с концентрацией и распределением внимания, страдает оперативная память. При этом они адекватнее выбирают стратегии поведения, что приводит к более свободной адаптации в детерминированных средах.
У школьников со стереотипностью принятия решений (1-я группа) повышенные значения УПП в центральной, правой височной областях свидетельствуют о наличии нарушений в эмоциональной сфере. Показатели градиента УПП у таких детей говорят о нарушении взаимосвязей затылочной области с височными зонами, а также со стволовыми структурами мозга. Выявленные положительные значения показателя, характеризующего межполушарную асимметрию
энергозатрат, свидетельствует о преобладании у них правополушарной активности.
У школьников с СДВГ с более развитой способностью переключения внимания (2-я группа) показатель межполушарной асимметрии, приближенный к нулю, свидетельствует об отсутствии доминирования какого-либо полушария. В норме в возрасте 7—11 лет в обеспечении внимания больше задействовано правое полушарие, активность которого в данном возрасте должна преобладать. Это отчетливо прослеживается в контрольной группе и нарушено у детей с СДВГ, особенно во 2-й группе.
Анализ уровня постоянных потенциалов у детей с СДВГ 1-й группы в сравнении с детьми 2-й выявил состояние пониженной функциональной активности центральной нервной системы. Повышенные энергозатраты в стволовых структурах и правой височной области мозга у гиперактивных детей 2-й группы указывают на напряженное состояние эмоциональной сферы. Выявленная особенность, возможно, объясняет неадекватную стратегию поведения в режиме «Вероятностный выбор» у гиперактивных детей со стереотипией. Достоверное (р < 0,01) снижение энергообмена затылочной области у детей 1-й группы по сравнению с детьми 2-й оказывает негативное влияние на процессы анализа и синтеза у данных детей. Сниженная функциональная активность затылочных отделов мозга объясняет тот факт, что школьники 1-й группы совершают достоверно больше ошибок в связи с их импульсивностью в режиме «Управляемый выбор», что может быть связано с нарушением высших форм регуляции. Полученные результаты подтверждают современные представления о вовлеченности затылочных отделов в генез гиперактивности. Выявленный у гиперактивных детей 2-й группы более низкий энергообмен во фронтальных структурах подтверждает представления о механизмах возникновения и развития СДВГ, согласно которым лобные отделы мозга рассматриваются как зона основного дефекта при данном расстройстве [6]. Отмечен также более напряженный энергообмен в височной зоне левого полушария, что, вместе со сниженной активностью лобных отделов мозга, может приводить к нарушению регулирования мотиваций у 2-й группы детей. У школьников 2-й группы наблюдается снижение взаимосвязей отделов мозга по сравнению со сверстниками из 1-й. Вышеописанные изменения наряду с отсутствием межполушарного доминирования у данных детей, возможно, обусловливают трудности выбора стратегии поведения, что приводит к затрудненной адаптации в детерминированной среде.
Полученные результаты корреляционного анализа указывают на отрицательную динамику структурнофункциональной организации головного мозга детей с СДВГ с различным типом реагирования в сравнении с контролем, о чем свидетельствует снижение общего количества корреляций с одновременным
увеличением коэффициентов высокой значимости (г > 0,7). Анализ корреляционных матриц показателей УПП мозга у детей 1-й и 2-й групп показал более жесткую и менее пластичную структуру взаимосвязей отделов мозга, в особенности связей фронтальных и стволовых структур с другими зонами, у школьников со стереотипией, что, вероятно, влияет на особенности принятия решений детьми данной группы.
Таким образом, полученные данные о функциональном состоянии головного мозга детей с различным поведенческим реагированием выявили ряд отличий: у детей 1-й группы повышен энергетический обмен в стволовых структурах и правой височной области с одновременным снижением энергозатрат затылочной зоны, отмечена отрицательная динамика структурнофункциональной организации мозга; у детей 2-й снижена активность фронтальных и стволовых структур, повышена активность левой височной зоны со снижением взаимосвязей отделов мозга и отсутствием межполушарного доминирования. Факторные модели организации мозгового обеспечения при различном адаптивном реагировании имеют характерные особенности. Церебральный энергетический обмен, по нашему мнению, отражает механизмы принятия решения детьми в различных средах.
Список литературы
1. Анохин П. К. Проблема принятия решения в психологии и физиологии / П. К. Анохин // Проблемы принятия решения. — М. : Наука, 1976. — 320 с.
2. Анохин П. К. Системный анализ интегративной деятельности нейрона / П. К. Анохин // Успехи физиологических наук. — 1974. — Т. 5, № 2. — С. 5—92.
3. Ахутина Т. В. Нейропсихология индивидуальных различий детей как основа использования нейропсихологиче-ских методов в школе / Т. В. Ахутина // 1-я Международная конференция памяти А. Р. Лурия / под ред. Е. А. Хомской, Т. В. Ахутиной. — М., 1998. — С. 201—208.
4. Грибанов А. В. Особенности поведенческого реагирования и сенсомоторной организации у детей с синдромом дефицита внимания с гиперактивностью / А. В. Грибанов, А. В. Канжин, Ю. А. Иорданова, И. С. Депутат // Экология человека. — 2008. — № 4. — С. 28—32.
5. Грибанов А. В. Поведенческое реагирование детей с дефицитом внимания и гиперактивностью с различной стереотипностью выбора в детерминированных средах / А. В. Грибанов, Л. Ф. Старцева, Ю. А. Иорданова // Экология человека. — 2009. — № 12. — С. 34—38.
6. Грибанов А. В. Уровень постоянных потенциалов головного мозга у детей при синдроме дефицита внимания с гиперактивностью / А. В. Грибанов, М. Н. Панков, А. Н. Подоплекин //Физиология человека.— 2009.— Т. 35, № 6. — С. 43—48.
7. Дерягина Л. Е. Психофизиологические аспекты формирования дифференцированных стратегий адаптивного поведения : автореф. дис. ... д-ра мед. наук / Л. Е. Дерягина. — Архангельск, 2001. — 39 с.
8. Заваденко Н. Н. Факторы риска для формирования дефицита внимания и гиперактивности у детей / Н. Н. Заваденко // Мир психологии. — 2002. — № 3. — С. 196—209.
9. Иорданова Ю. А. Поведенческое реагирование детей 7—10 лет и его особенности при синдроме дефицита
внимания с гиперактивностью : дис. ... канд. биол. наук / Иорданова Ю. А. — Архангельск, 2007. — 123 с.
10. Матвеев Е. В. Медико-инженерные компьютерные технологии тестирования познавательных функций у детей / Е. В. Матвеев, Д. С. Надеждин // Медицинская техника.
- 2000. - № 3. - С. 4-8.
11. Руководство по эксплуатации компьютерного комплекса для психофизиологических исследований КПФК-99 «Психомат». - М. : ВНИИ Медицинского приборостроения РАМН ; ЗАО «ВНИИМП-ВИТА», 2006. - 38 с.
12. Физиология роста и развития детей и подростков (теоретические и клинические вопросы) / под ред. А. А. Баранова, Л. А. Щеплягиной. - М. : Союз педиатров России, 2000. - 587 с.
13. Фокин В. Ф. Интенсивность церебрального энергетического обмена: возможности его оценки электрофизио-логическим методом / В. Ф. Фокин, Н. В. Пономарева // Вестник РАМН. - 2001. - № 8.- С. 38-43.
14. Фокин В. Ф. Энергетическая физиология мозга / В. Ф. Фокин, Н. В. Пономарева. - М. : Антидор, 2003. - 288 с.
15. Denckla M. B. The role of cortical/subcortical networks in disabilities / М. В. Denckla // New developments in child neurology / еd. M. V Perat. - Bologna, 1998. - P 615-620.
16. Lazar J. Frontal system dysfunction in children with ADHD and LD / J. Lazar, M. Frank // J. Neuropsychiatry.
- 1998. - Vol. 10, N 2. - P. 160-164.
FUNCTIONAL STATE OF BRAIN OF CHILDREN WITH ADHD IN DIFFERENT STRATEGIES OF BEHAVIORAL RESPONSE
А. N. Podoplekin, L. F. Startseva, Yu. S. Dzhos
Pomor State University named afterM. V. Lomonosov, Arkhangelsk
In the article, the results of the study of functional state of brain of children with the attention deficit hyperactivity disorder (ADHD) in different strategies of behavioral response with the help of the computer complex for psychophysiological research KPFK-99 «Psikhomat» have been presented. The examination was conducted in the regimes «Free Choice», «Controlled Choice» and «Probabilistic Choice». For registration, processing and analysis of the level of the brain constant potentials, the diagnostic complex «Neuroenergometr-03» was used. In the children with ADHD and choice fixedness, higher functional activity of the stem structures and right temporal region has been detected, negative dynamics of the brain functional organization has been registered. In the children without choice fixedness, activity of frontal and stem structures was lower, the brain parts’ interrelations were reduced, interhemispheric dominance was absent.
Key words: children, attention deficit hyperactivity disorder, brain functional state, behavioral response.
Контактная информация:
Подоплекин Артем Николаевич - кандидат биологических наук, ст. преподаватель кафедры физиологии и патологии развития человека поморского государственного университета им. М. В. Ломоносова
Адрес: 163045, г. Архангельск, пр. Бадигина, д. 3
Тел. (8182) 24-31-32
E-mail: [email protected]
Статья поступила 14.09.2010 г.
