6.13. Электрофизиологические корреляты психической деятельности детей

Широко распространенными и доступными, не травмирующими организм исследованиями деятельности мозга являются электроэн­цефалография и метод вызванных потенциалов (ВП). Оба метода, казалось бы недостаточно информативных, в последние десятиле­тия получили дальнейшее развитие (второе рождение) в связи с компьютерной обработкой элементов электроэнцефалограмм (ЭЭГ) и ВП.

6.13.1. Психическая деятельность и электроэнцефалограмма

Повседневная деятельность человека (разная степень активно­сти во время физической и умственной работы, действие различ­ных сигналов, сосредоточение внимания, решение физико-мате­матических задач и т.п.) требует различной активности ЦНС. Ме­тод ЭЭГ, позволяющий изучать суммарную электрическую актив­ность, помогает также оценить по изменениям ритмов ЭЭГ пси­хическую деятельность человека.

При интеллектуальной деятельности наблюдаются изменения оп­ределенных ритмов ЭЭГ. Многие исследователи при этом отмечают преимущественные изменения низкочастотных составляющих спек­тра ЭЭГ. Обнаружена тесная связь 0- и 8- активности с выполнением задания. Например, на ЭЭГ имеются характерные изменения при со­средоточении внимания испытуемого, его инструкции о предстоящей деятельности, решении арифметических задач.

А. Изменения ЭЭГ детей во время инструкции о предстоящей деятельности. У здоровых детей во время инструкции о предстоя­щей деятельности существенно снижается спектральная мощность а- и 0-диапазонов во всех областях, в лобной области нарастает мощность Pi-ритма.

Группу детей с задержкой психического развития (ЗПР) в этот период характеризуют максимальные изменения спектральной мощности в 5-диапазоне: в задних отделах коры она растет, в ви­сочных и лобных - падает. В отличие от нормы мощность 0-ритма в этой ситуации не меняется, а мощность cti- и со-ритмов снижает­ся преимущественно в теменной области.

У детей с олигофренией в состоянии «инструкция» не происхо­дит изменений величины спектральной мощности по всему диапа­зону частот.

Динамика функции когерентности у здоровых испытуемых в этом состоянии наиболее выражена в спектре (3i и р₂; отмечается резкое снижение уровня когерентности во всех парах областей, особенно значительное в левом полушарии. В аг-диапазоне сни­жается уровень когерентности между левой теменной и височной областями. Средняя и максимальная когерентности по остальным составляющим в этот период не меняются.

В группе детей с ЗПР параметр функции когерентности изме­няется слабее, чем в норме, и в противоположную сторону: отме­чается небольшое, но достоверное нарастание функции когерент­ности в диапазоне Pi по всему левому полушарию. По остальным ритмам уровень функции когерентности не меняется. Сдвиги функции когерентности в состоянии «инструкция» у детей с оли­гофренией еще меньше, чем в предыдущей группе.

Б. Команда «внимание», подаваемая непосредственно перед предъявлением арифметической задачи, повышает уровень готов­ности к предстоящей деятельности. Изменения на ЭЭГ в таких случаях более дифференцированы.

У здоровых детей в ситуации «внимание» происходит генера­лизованное, но преимущественно выраженное в левом полушарии снижение мощности в cti-диапазоне. В а2-диапазоне, напротив, мощность не падает, а локально нарастает слева в височной и справа в затылочной и теменной областях. Разная направленность сдвигов спектральных компонентов в ом- и аг-диапазоне отражает относительную независимость функционирования низко- и высо­кочастотных а-генераторов и их разное участие в формировании функциональных связей при данном виде деятельности. Генерали­зованное снижение мощности oti обусловлено активационными сдвигами, вызванными усилением мезенцефально-ретикулярных влияний на кору, особенно на структуры левого полушария. В то же время локальная активация, запускаемая и контролируемая высшими ассоциативными отделами коры, в первую очередь лоб­ными структурами, проявляется в усилении синхронной активно­сти высокочастотных а-генераторов, имеющей не только регио­нарную, но и полушарную специфику.

У детей с ЗПР сдвиги в спектре мощности в oci-диапазоне име­ют примерно тот же вид, что и в норме. У детей с олигофренией в ситуации «внимание» в левом полушарии происходит генерализо­ванное увеличение мощности в обоих ос-диапазонах спектра, а в правом полушарии генерализованное снижение мощности в этих диапазонах.

Динамика мощности в низко- и высокочастотных сс-диапазонах у детей с ЗПР и олигофренией свидетельствует об иной, чем в норме, системной организации деятельности в ситуации повы­шенной готовности к деятельности и отражает специфические для каждой из групп особенности.

Дифференцированное функционирование низко- и высокочас­тотных а-генераторов у детей с ЗПР-1 наблюдается только в структурах правого полушария. В левом полушарии отмечается одинаковый тип реагирования - генерализованное снижение мощности в обоих а-диапазонах. Ослабление локальной актива­ции в структурах левого полушария может быть связано с незре­лостью структур лимбико-ретикулярного комплекса, а также с недостаточностью регулирующих функций лобных отделов коры в левом полушарии.

У детей с ЗПР активационные влияния на ЭЭГ проявляются иначе, чем в норме. Наблюдаемые изменения характерны в ос­новном для показателей детей дошкольного возраста в норме [Алферова В.В., 1974; Дубровинская Н.В., 1985].

В группе детей с олигофренией в обоих полушариях не на­блюдается дифференцированного функционирования а-гене­раторов. Все реакции носят глобальный характер, обусловлен­ный нарушениями локальной активации коры вследствие пора­жения лобных отделов полушарий. Кроме того, повышение мощности а-диапазона в структурах левого полушария в ситуа­ции «внимание» отражает как недостаточность неспецифических активационных воздействий на кору, так и измененный по срав­нению с нормой характер реагирования корковых структур ле­вого полушария.

В Э-диапазоне спектра ЭЭГ у здоровых детей в ситуации «внимание» также наблюдаются разнонаправленные изменения мощности в структурах левого и правого полушарий: снижается мощность в левом полушарии и нарастает справа в теменной и височной областях.

Повышение мощности 6-ритма в ситуации «внимание» объяс­няется активацией гиппокампально-амигдалярного комплекса правого полушария.

У детей с ЗПР происходит нарастание мощности 6-ритма в те­менной и височной областях только в левом полушарии. Нарас­тание у детей с ЗПР мощности в 6-диапазоне, происходящее в от­личие от нормы не в правом, а в левом полушарии, свидетельству­ет о том, что у них возникло состояние «предпусковой активации» к вербальной, а не к предстоящему виду интеллектуальной дея­тельности, при которой преимущественно активируются структу­ры правого полушария.

В отличие от детей с ЗПР у олигофренов в ситуации «вни­мание» снижается мощность 0-диапазона во всех областях левого полушария и нарастает в правой лобной области, что может быть отражением эмоциональной активации этой структуры в данный период.

Изменения уровня когерентности в ситуации «внимание» отмечены в группе здоровых детей: снижается когерентность в 8-диапазоне и на (3-частотах для потенциалов всех отделов левого полушария. У детей с ЗПР и олигофренов значимых изменений уровня когерентности не происходит.

В. Процесс решения арифметических задач характеризуется как направленная интеллектуальная деятельность, связанная со слож­ными речевыми, пространственными, логическими операциями, процессами анализа и синтеза, сравнения и обобщения [Выгот­ский Л.С., 1960; Лурия А.Р., 1966].

В процессе интеллектуальной деятельности формируются но­вые функциональные связи мозговых структур. В этот период у здоровых детей резко падает мощность аг-диапазона в левой те­менной области, отмечается ее снижение в левой височной облас­ти. Активационные сдвиги в ai-диапазоне выражены меньше, чем в ситуации «внимание». У детей с ЗПР происходят локаль­ные изменения мощности: нарастает мощность в левой лобной области в ai-диапазоне, падает мощность в правой височной области в аг-диапазоне. В остальных структурах существенных изменений величины мощности a-диапазона по сравнению с пре­дыдущей ситуацией не отмечается. В группе детей с ЗПР-2 реак­тивность этого параметра меньше, чем в группе детей с ЗПР-1.

Для детей с олигофренией характерно значительное генерали­зованное падение мощности аг-диапазона в структурах левого полушария и локальное снижение в затылочной и теменной об­ластях справа.

Локальные изменения мощности наблюдаются и в 8-диапазоне спектра. В норме происходит нарастание мощности в лобной об­ласти справа и в теменной и височной областях слева. Снижается мощность в задних отделах правого полушария. По-видимому, в осуществление арифметических операций вовлекаются оба полу­шария.

Возрастание мощности 0-ритма при умственной работе рассмат­ривается как коррелят интеллектуального напряжения [Gille Н., Ullsperger P., Weickmann В., 1979]. Согласно данным Т.А.Ко­рольковой и В.Д.Труша (1980), повышение когерентности по 5- и 0-ритмам является оптимальным условием для осуществления мо­торной деятельности.

В группе детей с ЗПР в период решения задачи локально возрас­тает мощность 0-диапазона в затылочной и лобной областях слева. В левой височной, затылочной и теменной областях справа величи­на мощности 0 снижается. Изменений мощности 0-диапазона в процессе решения арифметических задач по сравнению с ситуаци­ей повышенной готовности к деятельности у детей с олигофренией не отмечается. У здоровых детей функциональные перестройки в процессе деятельности проявляются и в динамике пиковой час­тоты а- и (3-ритмов. Наибольшие сдвиги по а-ритму отмечаются в лобных и височных областях левого полушария, а по (3-ритму - в обеих височных и лобных областях. Нарастание пиковой частоты на а- и Р-частотах, имеющее регионарную специфику, указывает на дифференцированную активацию мозговых структур.

Когерентность увеличивается при решении задач на 6-частотах в правом полушарии и в левом на Р-частотах в группе здоровых детей. В группе детей с ЗПР когерентность, не изменявшаяся при внимании ни в одном диапазоне частот, в процессе решения задач снижается на pi-частотах в левой затылочно-теменной области. У детей с олигофренией, для которых вообще характерен низкий уровень когерентности в Р-диапазоне, при решении задач наблю­дается его падение в задних отделах обоих полушарий.

Таким образом, специфические особенности функционирова­ния мозга здоровых детей, детей с ЗПР и олигофренов в младшем школьном возрасте, различающихся согласно клинико-педа-гогическим и нейропсихологическим данным, отчетливо взаимо­связаны с показателями ЭЭГ, оцениваемыми методами множест­венного спектрально-корреляционного анализа. Полученные этими методами различия в параметрах ЭЭГ 3 групп детей позво­ляют использовать электрофизиологические данные наряду с кли­ническими и нейропсихологическими для дифференциальной диа­гностики детей с разными формами нарушения познавательной деятельности (подробнее см.: Фишман М.Н., 1989).

Важные сведения о деятельности ЦНС у здоровых детей и де­тей с патологическими отклонениями получают с помощью мето­да вызванных потенциалов.