ФИЗИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА, 2015, том 41, № 5, с. 28-38
УДК 612.821
ВЛИЯНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ РЕГУЛЯТОРНЫХ СИСТЕМ МОЗГА НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОИЗВОЛЬНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ КОГНИТИВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ У ДЕТЕЙ.
СООБЩЕНИЕ II. НЕЙРОПСИХОЛОГИЧЕСКИЙ И ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАФИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ РЕГУЛЯТОРНЫХ ФУНКЦИЙ МОЗГА У ДЕТЕЙ ПРЕДПОДРОСТКОВОГО ВОЗРАСТА С ТРУДНОСТЯМИ УЧЕБНОЙ АДАПТАЦИИ © 2015 г. О. А. Семенова, Р. И. Мачинская
ФГБНУИнститут возрастной физиологии Российской академии образования, Москва
E-mail: regina_home@inbox.ru Поступила в редакцию 23.04.2015 г.
С целью анализа влияния функционального состояния регуляторных систем мозга на эффективность произвольной организации когнитивной деятельности в предподростковом возрасте проведено комплексное электроэнцефалографическое и нейропсихологическое обследование 172 детей 10—12 лет. У детей с трудностями учебной адаптации значимо чаще, чем у детей без трудностей обучения и отклонений в поведении, встречались ЭЭГ-паттерны, свидетельствующие о неоптимальном состоянии регуляторных систем мозга и, в первую очередь, изменения электрической активности фронто-таламического, лимбического и лобно-базального происхождения. Согласно результатам нейропсихологического обследования, неоптимальное состояние регуляторных систем разного уровня оказывает специфическое влияние на эффективность произвольной регуляции деятельности. Для детей с ЭЭГ-признаками неоптимального состояния фронто-таламической системы характерны трудности произвольной избирательной регуляции деятельности в виде импульсивности и снижения устойчивости усвоенных алгоритмов действий. Дети с ЭЭГ-признаками неоптимального состояния лимбических структур демонстрируют неярко выраженный дефицит управляющих функций в виде трудностей планирования и трудностей переключения с одного способа действий на другой. Изменения ЭЭГ лобно-базального генеза сопровождаются специфическим дефицитом управляющих функций в виде персевераций в двигательной и тактильной сфере, а также отклонениями эмоционально-мотивационной регуляции в виде ограничения социального контакта и снижения мотивации к выполнению заданий.
Ключевые слова: регуляторные системы мозга, произвольная организация деятельности, дети 10— 12 лет, ЭЭГ, нейропсихология, трудности учебной адаптации.
Б01: 10.7868/80131164615050124
Проблема произвольной регуляции поведения и познавательной деятельности в предподростковом возрасте является актуальной и активно обсуждаемой. Импульсивность, склонность к недооценке рисков и принятию решений без учета возможных последствий рассматривают как характеристики поведения детей в этот возрастной период [1].
Особенности поведения в предподростковом и подростковом возрасте могут быть обусловлены дисбалансом активности структур мозга, осуществляющих эмоционально-мотивацион-ную регуляцию и произвольный контроль поведения. В этом возрастном периоде наблюдается
повышение активности мезолимбической системы награды (brain reward system), как при ожидании [2, 3], так и при получении [4, 5] положительного подкрепления. Однако в ситуации неопределенности активность этой системы существенно ниже, чем у взрослых [4]. Вместе с тем, чувствительность структур миндалины к отрицательной обратной связи снижена [3].
Негативное влияние дисбаланса реакции лим-бической системы на положительное и отрицательное подкрепление усугубляется у детей в возрасте от 7 до 12 лет незрелостью нисходящего (top-down) контроля от префронтальной коры к субкортикальным структурам, что проявляется в
трудностях предвидения последствий собственных действий [6]. Наблюдавшаяся в исследовании [6] склонность детей к выбору решения, сулящего больший выигрыш, без учета долгосрочных последствий, была подобна той, что отмечается у больных с поражением вентролате-ральной префронтальной коры. Взрослые по сравнению с подростками демонстрируют более интенсивную активацию орбитофронтальной, вентролатеральной префронтальной и передней цингулярной коры при совершении выбора, связанного с риском проигрыша [7].
Таким образом, с одной стороны, многочисленные исследования свидетельствуют о том, что система мотивационной регуляции, включающая префронтальную кору и подкорковые структуры головного мозга, у подростков функционально отличается от таковой у взрослых, особенно в тех случаях, когда речь идет о регуляции целенаправленного поведения, основанной на предвидении последствий своих действий.
С другой стороны, очевидно, что не все подростки испытывают трудности в регуляции поведения. Существуют индивидуальные различия в степени импульсивности, которые не зависят от возраста [1]. Показаны особенности мозгового обеспечения восходящих и нисходящих процессов мотивационной регуляции поведения у людей со склонностью к совершению рискованных поступков. Так, активность прилежащего ядра в ответ на подкрепление коррелирует с вероятностью вовлечения в рисковое поведение [8], а поведенческая импульсивность ассоциируется с неоптимальным состоянием вентромедиальной префронтальной коры [9]. Подростки с расстройствами поведения демонстрируют более интенсивное вовлечение структур вентрального стриа-тума в ситуации получения награды и сниженную активность дорзомедиальной префронтальной коры в ситуациях, требующих распределения внимания и сдерживания реакции [5]. Различные структуры коры головного мозга, являющиеся компонентами управляющих систем мозга [10], такие как передняя цингулярная, дорзомедиаль-ная и дорзолатеральная префронтальная и задняя теменная кора, также демонстрировали пониженную активацию у подростков с отклоняющимся поведением в заданиях, требующих когнитивного контроля [5].
Как видно из представленных выше данных, трудности регуляции поведения, которые в большей степени проявляются в подростковом возрасте, могут быть результатом взаимодействия двух факторов: 1) возрастного дисбаланса процессов эмоционально-мотивационной активации и нисходящего контроля и 2) индивидуальных особенностей развития в виде отклонений функционального состояния регуляторных си-
стем мозга разного уровня. В нашем предыдущем сообщении представлены данные о возрастных изменениях функционального состояния регуля-торных систем мозга у детей 9—12 лет с типичным развитием [11]: у детей 10—11 и 11—12 лет чаще, чем у детей 9—10 лет, наблюдались изменения электрической активности мозга, свидетельствующие о неоптимальном состоянии фронто-тала-мической системы, участвующей в обеспечении произвольной организации деятельности [12]. При нейропсихологическом обследовании среди детей, в ЭЭГ которых были выявлены изменения фронто-таламического происхождения, чаще встречались те, которые демонстрировали сниженные возможности избирательной регуляции действий и невысокую мотивацию к обследованию. Эти различия у детей с типичным развитием не были ярко выраженными и касались отдельных нейропсихологических показателей управляющих функций. Можно предположить, что у части детей предподросткового возраста неоптимальное функциональное состояние регуля-торных структур мозга, сочетаясь с возрастными изменениями, приводит к выраженным трудностям регуляции поведения и познавательной деятельности, что отражается на успешности учебной адаптации. При этом, в зависимости от типа отклонений функционального состояния регуля-торных структур мозга, можно ожидать снижения эффективности различных компонентов управляющих функций. Подобное специфическое влияние было обнаружено нами ранее при исследовании детей младшего школьного возраста [13].
В связи с этим представлялось целесообразным для выявления роли регуляторных систем разного уровня в формировании управляющих функций в предподростковом возрасте исследовать состояние функций программирования, регуляции и контроля у детей 10—12 лет с трудностями учебной адаптации и различными вариантами отклонений функционального состояния регуляторных структур мозга.
МЕТОДИКА
В исследовании приняли участие 172 ребенка 10—12 лет, обучающихся в общеобразовательных школах г. Москвы. У всех детей было проведено ЭЭГ-исследование состояния регуляторных систем мозга и у 146 детей — нейропсихологическое обследование состояния функций программирования, регуляции и контроля деятельности (управляющих функций) и эмоционально-моти-вационной сферы. Исследования проводились с согласия детей и письменного информированного согласия родителей. Исследование предварялось анализом академической успеваемости и опросом педагогов и родителей для выявления учащихся с трудностями обучения и проблемами
Компоненты произвольной регуляции деятельности
Интегральные показатели Компоненты управляющих функций
Программирование деятельности Усвоение алгоритмов деятельности (I)
Создание стратегии деятельности (II)
Избирательная регуляция деятельности Преодоление непосредственных реакций (III)
Своевременное прекращение начавшегося действия и переключение с одного действия на другое (IV)
Переключение с одного способа действий на другой, с программы на программу (V)
Устойчивое поддержание усвоенной программы (VI)
Опосредование собственных действий (VII)
Контроль за выполнением собственных действий (VIII)
Состояние эмоционально-мо-тивационной сферы Анализ эмоционально-мотива-ционного содержания ситуации (IX)
Особенности эмоционально-мотивационной регуляции поведения (X)
в поведении. Кроме того, было проведено анкетирование родителей и педагогов для выявления у детей признаков дефицита внимания и гиперактивного/импульсивного поведения, с помощью специальной анкеты, разработанной на основании критериев синдрома дефицита внимания с гиперактивностью, представленных в DSM-IV [14]. На основании этих данных для каждого ребенка определялся один из четырех типов адаптации к учебной деятельности: 1) отсутствие трудностей обучения и отклонений в поведении; 2) трудности обучения без отклонений в поведении; 3) отклонения в поведении без трудностей обучения; 4) сочетание трудностей обучения и отклонений в поведении (комбинированный тип).
Нейропсихологическое обследование проводилось по схеме А.Р. Лурия [15], модифицированной и адаптированной для цел
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.