Особенности нейрофизиологических механизмов нарушений поведения умственно отсталых школьников

Визуальная оценка ЭЭГ позволила выявить целый ряд частотно-амплитудных особенностей биопотенциалов мозга и обнаружить патологические изменения функционального состояния мозга умственно отсталых школьников с различными формами нарушенного поведения. Однако визуальная оценка ЭЭГ недостаточна для выявления той информации, которую несет сложная картина биоэлектрической активности мозга. Для ее выявления используют различные математические методы оценки ЭЭГ, в том числе и корреляционный анализ. Корреляционный анализ позволяет определить пространственную синхронизацию биопотенциалов мозга путем оценки степени однонаправленности изменений ЭЭГ в различных Участках мозга и по ней судить о функциональных взаимодействиях корковых зон. Нами предпринята попытка применить корреляционный анализ ЭЭГ для выявления нейрофизиологических механизмов взаимодействия проекционных и ассоциативных зон мозга умственно отсталых детей с нарушенным поведением.

Для этого производили вычисление парных коэффициентов корреляции по методике, подробно изложенной в нашей работе (75). Коэффициенты корреляций с абсолютными значениями R от ±0,45 до 1,0 считались статистически значимыми и обозначались: от ±0,45 до ±0,69 как слабые положительные или отрицательные, а от 0,70 до 0,1 как сильные положительные или отрицательные. Положительные коэффициенты корреляции свидетельствовали об однонаправленности потенциалов в исследованной паре корковых зон, а отрицательные - об их противоположности.

Результаты вычисления R наносили на схему проекции коры головного мозга, применительно к 10 точкам (лобным, моторным, нижнетеменным, височным и затылочным левого и правого полушарий), от которых монополярно отводили ЭЭГ. Для простоты изложения вместо термина "коэффициент корреляции" употребляются термины "корреляция", "связь", "взаимосвязь".

Эпоха анализа равнялась 2 с, шаг квантования - 50 мс. Всего было проанализировано 80 отрезков ЭЭГ умственно отсталых школьников с нарушенным поведением и 85 - здоровых детей, вычислено 7525 коэффициентов корреляции. Достоверность полученных данных определяли по критериям непараметрической статистики.

Корреляционный анализ ЭЭГ показал, что в состоянии спокойного бодрствования общий уровень пространственной синхронизации биопотенциалов умственно отсталых детей в 2 раза ниже, чем здоровых (15,6 и 30,6% соответственно), преобладают слабые положительные и отрицательные корреляции, представленные диффузно по коре. На рис.1 представлены примеры наиболее типичных схем распределения значимых корреляций у здорового и умственно отсталого мальчиков в возрасте 9 лет в состоянии спокойного бодрствования. Отчетливо наблюдается разница пространственной организации биопотенциалов мозга. Если у здорового ребенка общее число корреляций составляет 28,8%, то у больного - 20,0%. У здорового - преобладают положительные корреляции, а между моторной и височной, моторной и нижнетеменной зонами отмечаются сильные положительные связи, наибольшее число корреляций представлено в левом полушарии. У умственно отсталого школьника доминируют отрицательные связи, снижено их число в левом полушарии и в передних отделах мозга.

Особенности нейрофизиологических механизмов нарушений поведения умственно отсталых школьников - №1 - открытая онлайн библиотека

Цифры на схемах - номера отведений ЭЭГ: 1,2 - от лобных, 3,4 -от моторных, 5,6 - от нижнетеменных, 7,8 - от затылочных, 9,10 -от височных зон мозга. Четные цифры - левое.нечетные - правое полушарие. Линии на схемах - наличие корреляций биопотенциалов: пунктир - слабых положительных, двойной пунктир -слабых отрицательных, сплошная линия -сильных положительных. Цифры под схемами - общее число значимых корреляций биопотенциалов у каждого ребенка в состоянии спокойного бодрствования. Столбики у схем - то же для групп здоровых и умственно отсталых детей в среднем.

В целом, у всей группы умственно отсталых школьников с нарушенным поведением число отрицательных корреляций составляет 49,0% от всех установившихся связей, что свидетельствует о низкой синхронизации биопотенциалов различных корковых зон и об их функциональной разобщенности. У всех детей отмечается незначительное число корреляций наиболее значимого уровня -сильных положительных связей, которые являются критерием усиления функциональных взаимодействий корковых центров. Эти связи составляют в группе олигофренов всего 8,2%, в то время как у здоровых детей - 26,2%.

Если проанализировать характер взаимодействий левого и правого полушарий умственно отсталых детей по сравнению со здоровыми, то он тоже значительно отличается (рис.2). По сравнению со здоровыми детьми, у которых преобладают внутри полушарные связи, и этот критерий является характерным для нормального функционирования мозга на всех этапах онтогенеза ребенка, начиная с первого года жизни, у больных олигофренией доминируют межполушарные связи, составляя 61,3% от всех установившихся связей. Среди этих межполушарных связей на долю симметричных связей (между двумя симметричными точками левого и правого полушарий) приходится 18,3%, а на долю асимметричных (между разными точками полушарий) - 43,0%.

Число связей левого полушария у больных в 2,4 раза (р<0,05) является меньшим, чем у здоровых детей, а правого - примерно одинаковым (рис.2). По общему числу внутриполушарных связей у здоровых детей преобладает левое полушарие, а у больных - правое, в котором их число в 1,7 раза выше (р<0,05), чем в левом (24,5 и 14,3% соответственно).

Изучение изменений общего числа значимых внутриполушарных связей биопотенциалов разных зон мозга (табл.1) показало, что у умственно отсталых школьников с нарушенным поведением по сравнению со здоровыми резко снижены корреляции левого полушария: в 2 и более раза лобных, нижнетеменных и затылочных зон (р<0,05) и в 4-5 раз височных и моторных (р<0,01).

Особенности нейрофизиологических механизмов нарушений поведения умственно отсталых школьников - №2 - открытая онлайн библиотека

В правом полушарии статистически достоверно снижено число корреляцийтолько моторной и височной зон. Если у здоровых детей наибольшее число корреляций представлено почти во всех, кроме моторной, зон левого полушария, то у умственно отсталых - преобладают корреляции нижнетеменной, моторной и затылочной зон правого полушария (табл.1).

Таким образом, межцентральная организация биопотенциалов мозга детей-олигофренов 8-12 лет в степени дебильности с нарушениями поведения в школе отличается от таковой у здоровых детей значительным снижением пространственной синхронизации биоэлектрической активности, в основном, корреляций высокого уровня значимости - сильных положительных связей, преобладанием межполушарных корреляций и резким снижением взаимосвязей левого полушария, не только проекционных, но и ассоциативных лобных и нижнетеменных зон.

Особенности нейрофизиологических механизмов нарушений поведения умственно отсталых школьников - №3 - открытая онлайн библиотека

о

Можно полагать, что весь комплекс обнаруженных у детей-олигофренов ЭЭГ изменений межцентральных взаимодействий в коре головного мозга является проявлением нарушения пространственно-временной интеграции системно организованных нейрофизиологических процессов, связанных с дисфункцией лимбико-ретикулярных образований, межполушарной дезинтеграцией, несформированностью механизмов регуляции и контроля, ведущую роль в которых играют ассоциативные структуры мозга.

Изменение общего числа значимых внутриполушарных корреляций биопотенциалов мозга умственно отсталых школьников с нарушенным поведением по сравнению со здоровыми детьми (% ко всем возможным связям для каждой зоны мозга).

Резюмируя результаты комплексного психоневрологического и нейрофизиологического обследования умственно отсталых школьников с нарушенным поведением, следует отметить, что патогенез нарушений поведения отличался большой сложностью и многофакторностью по сравнению с их здоровыми сверстниками. По нашим данным и сведениям, известным по литературе, среди биологических факторов, имеющих важное значение в формировании нарушений поведения, можно выделить следующее: общее и частное, специфическое недоразвитие головного мозга, присущее отдельным формам умственной отсталости; различные варианты церебральной декомпенсации; нейрофизиологические изменения в деятельности головного мозга; нарушения межполушарных отношений, дисфункция левого полушария, лобных зон, лимбических и диэнцефальных структур и др.; полиморфная неврологическая и соматическая симптоматика, а также признаки диз онтогенеза, отражающие недоразвитие головного мозга; общее недоразвитие, преимущественно затрагивающее наиболее высокие и дифференцированные уровни психической деятельности, от сохранности которых зависит социальное качество человеческого поведения. Психическое недоразвитие, затрагивающее все стороны психики, также является потенциальной предпосылкой социальной дезадаптации; различные формы умственной отсталости, основой которых являются частные варианты дезорганизации в деятельности головного мозга, имеющие наряду с общими проявлениями дисгенеза свои особенности, возрастные кризы с присущими им нейрогуморальными и эндокринными изменениями. Многообразие биологических факторов в патогенезе нарушений поведения у умственно отсталых школьников свидетельствует о его сложности и отсутствии однообразия.