СЕНСОРНЫЕ СИСТЕМЫ, 2004, том 18, № 2, с. 138-147
УДК 612.822.3.08
НАРУШЕНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ОРГАНИЗАЦИИ МЕЖЦЕНТРАЛЬНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ У ДЕТЕЙ С АЛАЛИЕЙ И ДИЗАРТРИЕЙ
© 2004 г. Е. Э. Кац, Е. И. Гальперина, М. Н. Цицерошин
Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН 194223 г. Санкт-Петербург, пр. М. Тореза, д. 44 Поступила в редакцию 20.12.2003 г.
При исследовании особенностей пространственной организации ЭЭГ у детей 5-6 лет с дизартрией (15 человек), а также у детей 4-х лет (12 человек) с моторной алалией по сравнению с данными контрольных групп соответствующего возраста (28 человек) были обнаружены как общие черты нарушений системного взаимодействия биопотенциалов мозга, так и существенные различия в их характере и локализации. У детей с дизартрией были выявлены два типа изменений структуры биопотенциального поля мозга. У одной группы детей наблюдалось ослабление связей биопотенциалов височных и теменных отделов левого полушария с биоэлектрической активностью моторных центров коры и лобных отделов обоих полушарий (особенного ипсилатерального), тогда как у другой группы испытуемых аналогичные изменения были зарегистрированы для височных и теменных отделов правого полушария. Это может указывать на наличие у детей с дизартрией нарушения межцентральных взаимодействий отделов коры, специфических для обеспечения речевой функции, с областями мозга, ответственными за программирование деятельности и моторный контроль. Дети с моторной алалией также разделились на две группы по латерализации зон с нарушениями системного взаимодействия биопотенциалов. У одной группы детей эти нарушения наблюдались преимущественно в левом полушарии, с особой выраженностью между биопотенциалами нижнелобных и задневисочных отделов (центры Брока и Вернике), а у другой было выявлено подобное нарушение межцентрального взаимодействия между билатерально-симметричными отделами правого полушария. По-видимому, у детей при этой патологии речи нарушение функциональной связи между центрами Брока и Вернике может служить причиной ухудшения сенсорного контроля за собственной речепродукцией.
Ключевые слова: пространственно-временные отношения ЭЭГ, нарушения речи, дизартрия, алалия.
ВВЕДЕНИЕ
Исследование нарушений в организации системной деятельности мозга, сопровождающих различные виды патологии речи у детей, в частности дизартрию и алалию, позволяет значительно приблизиться к пониманию процессов становления нейрофизиологических механизмов, лежащих в основе речевой функции. Орбели Л.А. (Орбели, 1961) одним из методов исследования эволюционной физиологии считал метод использования клинических данных.
Как известно, дизартрия проявляется в нарушениях произносительной стороны речи в результате повреждения иннервации речевой мускулатуры. При этом страдает просодическая организация звукового потока, фонетическая окраска звуков или реализация фонемных сигнальных признаков звукового строя речи (пропуски, замены звуков). Эти нарушения могут быть обусловлены поражением или недоразвитием целого ряда систем мозга: кортико-бульбарной или пирамидной систе-
мы, мозжечка, ретикулярной формации, корковых зон (Панченко, Щербакова, 1975; Винарская, Пулатов, 1989). У детей чаще всего встречается псевдобульбарная форма дизартрии, которая возникает при двустороннем поражении кортико-бульбарных связей, а также путей, идущих к передним рогам спинного мозга шейно-грудного уровня, что приводит к развитию пирамидных спастических параличей мышц речевого аппарата (Винарская, Пулатов, 1989). Существенно, что у детей при дизартрии проявляются также и другие нарушения разных сторон речи (грамматического строя, лексики, фонематических операций), возникают отклонения в развитии и других высших психических функций (памяти, внимания, зрительно-пространственных операций, программирования и контроля).
В отличие от дизартрии, алалия характеризуется иным патогенезом и комплексом нарушений речевой функции. Согласно современным представлениям, алалия - тяжелое языковое расст-
ройство, связанное с перинатальным повреждением нейрональных элементов коры в результате травматизации или гипоксии. При алалии отмечаются нарушения усвоения языковых единиц и правил их использования, нарушения производства грамматических, лексических и фонематических операций при полной или относительной сохранности смысловых и моторных (артикуля-торных) компонентов речевой деятельности (Ковшиков, 1994).
Цель данного исследования - изучение нарушений системного взаимодействия активности нервных центров, связанных с обеспечением речевой функции, у детей с дизартрией и алалией. Для решения этой задачи был проведен сравнительный анализ особенностей пространственно-временной организации биоэлектрической активности мозга в группах детей с дизартрией и алалией, в сопоставлении с нормативными данными.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА
В двух сериях наблюдений с использованием методов многопараметрического анализа ЭЭГ было обследовано 15 детей 5-6 лет с псевдобуль-барной дизартрией и 12 детей 4-х лет с моторной алалией. Дети с патологией речи были отобраны по данным неврологического и логопедического обследования в коррекционных детских садах. Контрольные группы были составлены из клинически здоровых детей соответствующего возраста (5-6 лет -16 человек и 4-х лет - 12 человек).
Регистрацию ЭЭГ у детей с алалией проводили на 16-канальном электроэнцефалографе фирмы "Медикор" со встроенным в компьютер АЦП. Применяли 12 монополярных отведений. Многоканальную ЭЭГ у детей с дизартрией регистрировали на 24-канальном компьютерном электроэнцефалографе "Стелла". В этом случае применяли 20 монополярных отведений. Полоса пропускания обоих электроэнцефалографов - 0.5-30 Гц. В обоих случаях ЭЭГ непосредственно вводилась в РС "Реп1шш-166" с частотой квантования по каждому из каналов 200 и 185 в секунду соответственно. В качестве референтного использовались объединенные электроды на мочках ушей. Испытуемые находились в положении лежа, с закрытыми глазами, на кушетке в звукоизолированной, затемненной экранированной камере. ЭЭГ регистрировали в состоянии спокойного бодрствования.
Электроды располагали согласно международной схеме 10-20. При 12-канальной записи электроды были установлены симметрично в лобных (Рр1, Рр2), нижнелобных (Б7, Р8), центральных (С3, С4), задневисочных (Т5, Т6), теменных (Р3, Р4) и затылочных (01, 02) областях
обоих полушарий; при 20-канальной записи 16 электродов - по международной схеме 10-20 симметрично в переднелобных (Fp1, Fp2), задне-лобных (F3, F4), центральных (C3, C4), нижнелобных (F7, F8), средневисочных (T3, T4), задневисочных (T5, T6), теменных (Р3, Р4) и затылочных областях (O1, O2). Для более тщательного анализа роли височных областей в осуществлении речевой функции при 20-канальной записи использовали четыре дополнительных электрода в пе-редневисочных областях (T3', T4'), а также в зонах перекрытия височной теменной и затылочной областей (зона ТРО, по Лурия, 1973) - электроды T5', T6' (рис. 1, в). Применяли стандартные хлорсеребряные круглые чашечные электроды (диаметром 1 см).
После удаления артефактных участков на протяжении всей записи каждые 4 с ("эпоха анализа") вычисляли матрицы (размерностью 12 х 12 для группы детей с алалией или 20 х 20 для группы детей с дизартрией) коэффициентов кросскорреля-ции (КК) между ЭЭГ от всех отведений попарно. Для обеспечения статистической достоверности результатов у каждого испытуемого проводили обработку обычно от 15 до 40 эпох анализа, соответствующих состоянию спокойного бодрствования с закрытыми глазами.
С целью выявления статистически однородных участков ЭЭГ в пределах исследуемого состояния при помощи иерархического агломера-
тивного кластерного анализа (Жамбю М., 1988)* проводили сопоставление статистического сходства матриц корреляции ЭЭГ, соответствующих всем отдельным 4-х с эпохам анализа в исследуемом состоянии у каждого испытуемого. Из дальнейшего статистического анализа исключались те матрицы КК ЭЭГ, которые по статистическим характеристикам значительно отличались от других. Такой метод позволяет избежать влияния на результаты экспериментального наблюдения кратковременных изменений однородности функционального состояния испытуемого.
Поэлементные значения зарегистрированных корреляционных матриц многоканальной ЭЭГ подвергали усреднению как у каждого из испытуемых, так и в пределах группы. Вычисляли матрицы средних значений КК ЭЭГ, матрицы дисперсий КК ЭЭГ и интервалы достоверности средних значений КК ЭЭГ по критерию Стьюдента при p < =0.05. При всех операциях с коэффициентами корреляции применяли z-преобразование Фишера.
Для оценки изменений в пространственной организации дистантных связей ЭЭГ, выявляемых
при речевой патологии, проводили количествен-
*
Методика и программа разработаны ст. научн. сотр. ИЭФБ
им. И.М. Сеченова канд. биол. наук A.A. Погосяном.
А
0.50
Рр1 Р3 Р7 С3 Т3' Т3 Р3 Т5 Т5' 01 Рр2 Р4 Р8 С4 Т4' Т4 Р4 Т6 Т6' 02
Б
0.50
Рр1 Р3 Р7 С3 Т3' Т3 Р3 Т5 Т5' 01 Рр2 Р4 Р8 С4 Т4' Т4 Р4 Т6 Т6' 02
0.15
II
-0.15
□'и'и'и'и'п'у'в'а'ту'а'а'В'и'п'и'а'п'п'
Рр1 Р3 Р7 С3 Т3' Т3 Р3 Т5 Т5' 01 Рр2 Р4 Р8 С4 Т4' Т4 Р4 Т6 Т6' 02
г
0.50
0.50 0.42 0.35 0.28 0.21 0.14 0.07 0
0.08 0.15 0.06 0.04 0.02 0
-0.02 -0.04 -0.06-0 15 -0.08
В
Рр1 Р3 Р7 С3 Т3' Т3 Р3 Т5 Т5' 01 Рр2 Р4 Р8 С4 Т4' Т4 Р4 Т6 Т6' 02
I
а
д
Рис. 1. Изменения системных взаимосвязей биопотенциалов мозга у детей 5-6 лет с дизартрией в подгруппах детей с "левополушарными" (Б) и "правополушарными" (В) нарушениями по сравнению с данными контрольной группы (А).
I - графики и карты-мэппинги, характеризующие средние значения корреляционных связей биопотенциалов в фоновой ЭЭГ в группах детей (А, Б и В);
а - графики интегральных параметров ЭЭГ по всем 20 отведениям, высота столбиков характеризует средние значения КК ЭЭГ в фоне, относящиеся к каждому из отведений (Рр1 - 02);
б - карты-мэппинги интегральных параметров ЭЭГ, построенные по данным, приведенным в графиках (а), согласно шкале градаций; в - схема отведений ЭЭГ.
II - графики и карты-мэппинги, характеризующ
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.