|
Исследование динамической организации функциональной межполушарной асимметрии в возрастном аспекте в норме и при некоторых видах неврологической и психической патологии:
Дети
Влияние динамических показателей ФМА на когнитивные процессы и обучение у детей и подростков.
Были получены и проанализированы данные, касающиеся воздействия свободных вербальных ассоциаций и чтения вслух на девочек 7-8-летнего возраста, у которых регистрировался уровень постоянного потенциала (УПП) головного мозга. Выявлено, что реактивные сдвиги УПП отрицательно коррелируют с ментальной продуктивностью при выполнении соответствующих заданий. При чтении наблюдается достоверная взаимосвязь реактивных, наблюдаемых во второй половине выполнения задания, сдвигов УПП в правой височной области со скоростью чтения. Скорость чтения с высокой вероятностью зависит от исходной активности височных областей и их межполушарной разности, при этом правополушарному сдвигу УПП соответствует более медленное выполнение задания.(Боравова А.И., Галкина Н.С.)
Дальнейшее исследование процессов чтения было продолжено на детях 10-11 лет на примере обучения, так называемому быстрому чтению. У детей 10-11 лет, правшей в условиях начальной тестирующей тренировки концентрации внимания при последовательном предъявлении серии таблиц Шульте выделены две группы детей, различающиеся по реактивности функциональной межполушарной асимметрии. Реактивность функциональной асимметрии оценивалась по межполушарной разности УПП головного мозга в процессе обучения быстрому чтению. В процессе тренировки внимания у одной половины детей наблюдался относительный рост УПП в правом полушарии, а у другой - в левом. В конце обучения процессу быстрого чтения в обеих группах абсолютная величина межполушарной разности УПП в обеих группах значимо уменьшилась при росте скорости чтения у детей в этих группах.
Сравнительная оценка успешности обучения у детей с двумя типами реагирования показала, что первоначальное нарастание УПП было выше у детей с преобладанием активности в левом полушарии, однако в результате обучения быстрому чтению эта группа оказалась менее успешной по критерию скорости чтения, чем группа с изначальным преобладанием УПП в правом полушарии. Возможно, что в этом случае речь идет о двух нейродинамических стратегиях обучения. Первая, вероятно, больше связана с проговариванием слов и с вовлечением в активность левого полушария, вторая – преимущественно с целостным пространственным распознаванием и с меньшим вовлечением речевых функций. Поэтому вторая стратегия благодаря исключению активации речевых функций, в конечном итоге оказалась более успешной. Сравнение нейрофизиологических механизмов, активизирующихся при обучении обычному и быстрому чтению показывает их различие в отношении активации правого полушария, которая во втором случае играет решающую роль при обучении быстрому чтению.
Полученные в настоящей работе данные о полушарной динамике УПП в начале и конце тренировки быстрому чтению могут позволить более точно, прогнозировать эффективность обучения и оптимизировать характер и интенсивность интеллектуальных нагрузок в этом процессе.(Шимко И.А.)
Динамическая ФМА асимметрия исследовалась в процессе формирования автоматизированных действий у детей 6-7 лет. Автоматизация действий заключается в переходе от сознательной постановки ряда промежуточных целей к удержанию в сознании только конечной цели всей последовательной цепочки. В случае успешного обучения этого оказывается достаточно для достижения конечного результата.
Для проведения эксперимента на автоматизацию действий необходимо, чтобы многократно выполнялись сходные по сложности и принципу выполнения задания. Детям предлагалось задание на поочередное прохождение 14 одинаковых по сложности и сходных по структуре лабиринтов Хекхаузена. Физиологические процессы, сопровождающие автоматизацию действий, отличаются определенной нейродинамикой, отражающей переход от осознаваемых к автоматизированным действиям.
В процессе выполнения задания у всех детей проводилась регистрация сдвига УПП головного мозга для оценки исходных межполушарных отношений и их динамики. Межполушарные отношения определялись как разность значений УПП в височных отведениях. Динамика межполушарных отношений оценивалась по изменению этого показателя до и после выполнения всего задания по признаку усиления, ослабления или смены исходного типа межполушарных отношений.
Наибольший интерес вызывает изучение уровня притязаний ребенка, определяемого как разность между уровнем цели в последующей пробе и уровнем достижения в предыдущей пробе.
По результатам исследования было определено, что дети с разной динамикой межполушарных отношений (в процессе выполнения задания) различаются по величине уровня притязаний (p < 0.01). Наиболее высокий уровень притязаний отмечался у детей со сменой преобладания левого полушария на преобладание правого, а наиболее низким уровнем притязаний отличались дети с усилением исходного преобладания левого полушария. Автоматизация действий, т.е. переход их в операции (по Леонтьеву А.Н.), сопровождается сменой типа межполушарных отношений. Изначально более высокая активность левого полушария меняется на преобладание активности правого. При отсутствии автоматизации действий происходит сохранение и усиление первоначального преобладания активности левого полушария. (Городенский Н.Г.)
Подростки
В этот период значительное внимание уделялось влиянию ФМА головного мозга на формирование устойчивых, базисных психофизиологических характеристик личности. Цель следующей работы: изучение влияния ФМА на формирование темперамента у подростков и лиц молодого возраста.
У подростков 11-14 лет тип темперамента определялся с помощью двухфакторной модели экстраверсии и нейротизма с использованием опросника Г. Айзенка, адаптированного к подростковому возрасту. Проведена оценка реактивной и личностной тревожности по Ч. Спилбергеру, школьной тревожности по Филипсу. В работе использован метод оценки церебрального энергетического обмена с помощью регистрации УПП головного мозга.
Выявлено, что у эмоционально стабильных подростков – сангвиников по темпераменту, имеет место левополушарная асимметрия УПП по височным областям в отличие от эмоционально нестабильных подростков – холериков и меланхоликов по темпераменту, у которых отмечается правосторонняя латерализация. Школьники 11-12 лет – сангвиники по темпераменту, отличающиеся меньшей степенью эмоциональной устойчивости, характеризуются повышенным средним уровнем УПП головного мозга, большей тревожностью и наиболее низкими оценками по большинству школьных предметов по сравнению с сангвиниками с высокой эмоциональной устойчивостью.
Ведущая роль в латерализации энергозатрат мозга, определяемых по УПП, у подростков 11-12 лет принадлежит активности левого полушария у сангвиников и правого полушария у меланхоликов и холериков. Оказалось, что составляющие темперамента у подростков связаны как с общим уровнем энергозатратных процессов мозга, так и межполушарными отношениями. (Боравова А.И., Галкина Н.С.)
Молодой возраст
Исследования взаимосвязи темперамента и латерализации продолжилось также на студентах, средний возраст 23,5 лет с использованием вышеописанных методических подходов. Найдена связь характеристик темперамента (нейротизм) с функциональной межполушарной асимметрией. Показатель нейротизма определяет эмоциональную устойчивость и лабильность нервной системы. Нейротизм отрицательно коррелирует с межполушарной разностью УПП: коэффициент корреляции -0,41, р=0,02. Невысокие значения коэффициентов корреляции свидетельствуют, что немногим более 10% всех факторов, влияющих на межполушарную разность УПП, связаны с уровнем нейротизма. Найдена также отрицательная корреляция локального УПП в правом височном отведении с нейротизмом (r=-0,48; p=0,008). Результат свидетельствует о значительной роли правого полушария в регуляции эмоциональной составляющей темперамента. (Червяков А.В.)
Пожилые
Известно, что изменения межполушарного взаимодействия при нормальном и патологическом старении сказываются на когнитивных функциях, вызывая снижение памяти и внимания различной степени выраженности. Механизмы таких изменений связаны с морфо-функциональными перестройками в комиссуральных системах, важнейшей из которых является мозолистое тело. Межполушарная когерентность ЭЭГ, характеризующая эффективность функциональной взаимосвязи между полушариями (Boldyreva et al., 2007), снижается при нормальном старении (Kikuchi et al 2000; Пономарева с соавт., 2007), однако зависимость этого показателя от размеров мозолистого тела исследована лишь при патологии. Показано в частности, что при болезни Альцгеймера уменьшение размеров мозолистого тела линейно связано со снижением когерентности ЭЭГ (Pogarell et al., 2005). Недостаточно изучено, как изменения когерентности и размеров мозолистого тела при нормальном старении влияют на когнитивные функции.
Целью работы являлось исследование морфо-функциональных показателей межполушарного взаимодействия при нормальном старении. Для этого изучали 1) влияние возраста на площадь мозолистого тела, межполушарную когерентность ЭЭГ и когнитивные показатели; 2) зависимость когнитивных показателей от параметров мозолистого тела и межполушарной когерентности ЭЭГ; 3) зависимость межполушарной когерентности ЭЭГ от размеров мозолистого тела.
Выявлено, что при старении снижение межполушарной когерентности альфа- и бета-диапазонов происходит преимущественно в передних отделах мозга. Более высокая отрицательная корреляция также найдена в настоящей работе между возрастом и площадью передних отделов мозолистого тела.
Показана зависимость межполушарной когерентности от размеров мозолистого тела в норме, которая свидетельствует, что межполушарная когерентность отражает процессы межполушарного взаимодействия, реализация которых опосредована мозолистым телом. Ранее аналогичная зависимость была найдена при патологии (Pogarell et al., 2005). Представляет интерес, что выявленные корреляции между когерентностью и когнитивными показателями касаются межполушарной когерентности как между симметричными, так и между асимметричными областями, что указывает на возможную роль как гомо- так и гетеротопических проекций в межполушарном взаимодействии и обеспечении когнитивных функций.
Данные исследования указывали на более значительное участие межполушарного взаимодействия в обеспечении речевых и мнестических функций, чем функции счета. Выявлено, что с большей площадью мозолистого тела и более высокой межполушарной когерентностью ЭЭГ связаны повышение словесной продукции в тесте беглости словесных ответов (БСО) и улучшение показателей кратковременной памяти, но не показателей счета. Такая зависимость наблюдалась как в общей выборке, так и у здоровых людей среднего возраста, что позволяет считать межполушарное взаимодействие значимым фактором, определяющим индивидуальные особенности кратковременной вербальной памяти уже в среднем возрасте.
Полученные результаты свидетельствовали, что снижение межполушарной когерентности при нормальном старении, а также уменьшение размеров мозолистого тела являются взаимосвязанными процессами, ведущими к ухудшению межполушарного взаимодействия и снижению когнитивных функций.
Таким образом, онтогенетическое исследование межполушарного взаимодействия в процессе обучения выявило специфическую динамику межполушарных отношений, от которой зависит успешность обучения и реализация когнитивных функций. Кроме того, межполушарное взаимодействие, процессы межполушарной когерентности и успешное выполнение когнитивных тестов зависят от сохранности мозолистого тела, которая изменяется при нормальном старении.
Исследование функциональной межполушарной асимметрии в условиях патологии были направлены, главным образом, на изучение изменения ее динамических свойств по сравнению с нормой с целью выявления особенностей межполушарного взаимодействия как части патогенетического процесса.(Пономарева Н.В., Кротенкова М.В., Коновалов Р.Н.)
Нормальное старение и болезнь Альцгеймера
Изменение межполушарных отношений при нормальном старении и болезни Альцгеймера (БА), влияние гормона стресса кортизола, связь с когнитивными функциями изучалось на 120 здоровых испытуемых среднего, пожилого и старческого возраста и 50 больных БА. Все испытуемые проходили стандартное тестирование функциональной межполушарной асимметрии и для исследования отбирали только правшей. У испытуемых анализировали параметры спектральной мощности и межполушарной когерентности ЭЭГ, а также уровня постоянных потенциалов (УПП) головного мозга. У здоровых испытуемых оценивали ситуативную и личностную тревожность с помощью теста Спилбергера, а также когнитивные функции с помощью теста БСО и теста на запоминание 10 слов и их воспроизведение после интерференции (устного счета). Когнитивные нарушения у больных БА исследовали с помощью мини-теста оценки психического состояния - Mini-Mental State Examination (MMSE). У здоровых испытуемых пожилого и старческого возраста и больных БА определяли содержание кортизола в сыворотке и анализировали зависимость нейрофизиологических показателей межполушарных отношений от уровня кортизола.
Показано, что при нормальном старении межполушарные различия функциональной активности и энергетического обмена в целом уменьшаются, а интериндивидуальная вариабельность этих показателей увеличивается. В пожилом и старческом возрасте выявлено снижение когнитивных показателей. Мониторинг УПП показал, что при старении по сравнению со средним возрастом снижается рост церебральных энергетических процессов при выполнении тестов на слухо-речевую память и уменьшается роль левого полушария в обеспечении этих процессов. При БА вариабельность межполушарных различий увеличена по сравнению с возрастной нормой. Когнитивные нарушения по шкале MMSE коррелируют cо снижением альфа-активности в левом полушарии.
Выявлено, что при нормальном старении межполушарная когерентность ЭЭГ снижается, эти изменения значительно усиливаются при БА. Межполушарная когерентность является показателем функциональной взаимосвязи между полушариями (Boldyreva et al., 2007), и ее изменения при старении и БА обусловлены, главным образом, со структурными и функциональными нарушениями комиссуральных систем, разобщающими межполушарное взаимодействия (Leuchter et al., 1994; Pogarell et al., 2005). При повышении уровня гормона стресса кортизола как в норме, так и при БА, обнаружено достоверное снижение межполушарной когерентности, свидетельствующее о функциональном разобщении полушарий. (Пономарева Н.В., Андросова Л.В.)
Инсульт
С целью изучению динамических свойств ФМА в процессе построения ассоциаций у мужчин и женщин после перенесенного инсульта, у больных регистрировался УПП до и во время логопедических занятий. Известно, что речевые функции мужчин и женщин в норме представлены несколько различно в правом и левом полушарии. На основе данных литературы можно предполагать, что течение компенсаторно-восстановительных процессов также будет протекать неодинаково у мужчин и женщин. Сделана попытка выявить половые различия в нейрофизиологической организации головного мозга, проявляющиеся при выборе ассоциаций у мужчин и женщин в различные сроки после перенесенного инсульта. В нейропсихологическом статусе пациентов центральным речевым расстройством была акустико-мнестическая афазия средней и лёгкой степени выраженности.
Проводился анализ уровня постоянных потенциалов. Выделяли два вида ассоциаций: синтагматические и парадигматические, кроме того учитывались случаи, когда у пациентов отсутствовали ассоциации. Исходное распределение УПП головного мозга у мужчин и женщин, перенесших инсульт, достоверно не различалось. Также мужчины и женщины не различались по количеству синтагматических и парадигматических ассоциаций, а также случаям отсутствия ассоциаций. Как правило, после логопедической нагрузки у пациентов в большинстве областей головного мозга значения УПП увеличились. Единственным исключением является локальный УПП в левой височной области. При этом реакция УПП на нагрузку различалась у мужчин и женщин.
Изменение межполушарной разности УПП при логопедической нагрузке у женщин по сравнению с мужчинами происходит за счет относительного снижения активности левого полушария по сравнению с правым. Возможно, это связано с большим вовлечением правого полушария в компенсаторно-восстановительный процесс у женщин. Тогда как у мужчин межполушарные отношения достоверно не меняются, что свидетельствовало о меньшем вовлечении здорового (правого) полушария в процесс реабилитации. Со сдвигами УПП коррелирует также и образование различных видов ассоциаций. У мужчин и женщин наблюдались генерализованные и локальные сдвиги УПП под влиянием логопедической нагрузки. Сдвиги УПП достоверно различались у мужчин и женщин: у женщин наблюдались сдвиги большей амплитуды, чем у мужчин.
Обнаружено также более частое, чем у здоровых испытуемых изменение знака межполушарных отношений под влиянием логопедических занятий, направленных на восстановление речевых функций. Можно предполагать, на основе собственных и литературных данных, что это происходит из-за снижения стабильности вегетативных функций (см. ниже).(Гайфутдинова А.В.)
Дисциркуляторная энцефалопатия
У больных дисциркуляторной энцефалопатией (ДЭ) сравнивались изменения УПП и локального мозгового кровотока. При активации мнестических процессов в пробе быстрых словесных ответов происходит генерализованное увеличение УПП во всех отведениях в группах здоровых людей, а также больных с хроническими сосудистыми заболеваниями головного мозга. При выполнении пробы БСО наблюдается сокращение времени перфузии: ТТР (time to peak) в правом и левом полушариях мозга достоверно снижается. По показателям УПП межполушарные отношения в височных областях отрицательно коррелируют с ТТР. Более детальный анализ показывает, что локальный УПП в левой височной области положительно коррелирует с ТТР в обоих полушариях, а аналогичный показатель в правом полушарии - отрицательно. Анализ литературы свидетельствует, что подобные межполушарные различия могут быть обусловлены различным влиянием на вегетативную нервную систему височных областей правого и левого полушария (Craig, 2005 и др.). Таким образом, динамика психологических характеристик, связанная с межполушарными различиями, может во многих случаях быть обусловлена изменением вегетативного тонуса.(Фокин В.Ф., Кротенкова М.В., Коновалов Р.Н., Танашян М.М.)
Прочая патология
Межполушарное взаимодействие нарушается при депрессивных и невротических расстройствах. Исследовалось исходного распределения УПП головного мозга, а также во время реакции на гипервентиляцию у больных с подобными расстройствами. В данном случае гипервентиляционную пробу можно рассматривать как дозированную стрессорную нагрузку. Выявлено наличие ряда особенностей распределения этого показателя по сравнению с нормой. У всех больных исходный УПП был выше нормы, что вероятно связано с накоплением кислых продуктов обмена из-за недостаточности церебрального кровообращения. Проба на гипервентиляцию выявила особую чувствительность к ней больных с неврозами разного генеза. У больных с фобиями первоначальный незначительный подъем УПП сопровождается последующим статистически значимым снижением, что, по-видимому, связано с недостаточной интенсивностью церебрального энергетического обмена, вследствие чего не происходит накопление лактата, как это бывает у здоровых людей. У больных логоневрозами гипервентиляционная нагрузка приводит к активации правого полушария, что еще больше ухудшает речевые возможности. По-иному протекает изменение межполушарных отношений у депрессивных больных. Небольшая стрессовая нагрузка в виде гипервентиляции вызывает изменения межполушарных отношений, направленные в сторону их нормализации.
Таким образом, у больных неврозами и больных с депрессиями наблюдаются закономерные нарушения церебрального энергетического метаболизма, спровоцированные небольшим оксидативным стрессом.(Разыграев И.И., Клопов В.И.)
Использование фармакологических средств может менять межполушарные отношения. В частности, изучалось применение фенотропила у подростков 11 - 15 лет с синдромом гиперактивности и дефицита внимания. У этих подростков наблюдалось стойкое снижение УПП в левом полушарии, по сравнению с возрастной нормой. Курсовое применение фенотропила в течение месяца сопровождалось активацией структур левого полушария головного мозга и снижением клинической симптоматики. Однако другие различия в распределении УПП по сравнению с контрольной группой сохранялись и указывали на сохраняющуюся дисфункцию вертебро-базилярных отделов головного мозга.(Иващенко Е.И.)
Библиография
Назад
|