УДК 618.821
СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ МОЗГА ДЕТЕЙ С НАРУШЕНИЯМИ ПСИХИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ И ВОЗМОЖНОСТИ НАПРАВЛЕННОГО ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ
© 2014 г. Н. Ю. Кожушко, Ю. Д. Кропотов, Ю. К. Матвеев, В. И. Семиволос,
Е. П. Терещенко, А. И. Холявин
ФГБУН Институт мозга человека им. Н.П. Бехтеревой РАН, Санкт-Петербург
E-mail: kozhushko56@list.ru Поступила в редакцию 23.12.2013 г.
Анализ данных магнитно-резонансной томографии (МРТ) у детей с нарушениями психического развития перинатального генеза показал, что в 70% случаев патологические изменения структур головного мозга либо отсутствуют, либо выявляются минимальные резидуальные изменения. В то же время "незрелый" тип ЭЭГ (с недостаточной сформированностью теменно-затылочного фокуса а-ритма) имели 77% обследованных детей. Преобладание признаков функциональной недостаточности головного мозга позволяет эффективно использовать физиологические способы коррекции нарушений психического развития (транскраниальные микрополяризации).
Ключевые слова: перинатальная патология ЦНС, МРТ, ЭЭГ, нарушения психического развития, расстройства аутистического спектра, транскраниальные микрополяризации (ТКМП, tDCS).
Б01: 10.7868/80131164614040092
Сохранение негативных тенденций роста числа детей с нарушениями развития высших психических функций (ВПФ) и речи, значительные трудности их обучения и социализации придают особую важность исследованиям мозговых механизмов формирования отклонений в развитии и разработке эффективных способов их коррекции. К настоящему времени достаточно обосновано в теоретическом, экспериментальном и клиническом аспектах применение слабого постоянного тока — транскраниальных микрополяризаций (ТКМП) в качестве направленного физиологического воздействия при различных нарушениях деятельности мозга [1—14].
МЕТОДИКА
Обследованы дети с нарушениями психического развития на резидуально-органическом фоне вследствие перинатального поражения ЦНС, в возрасте от 3 до 7 лет (табл. 1). Дети с генетическими аномалиями в обследованные группы не включались.
Тестирование уровня развития ВПФ и речи выполнено с применением стандартизированных методик [15]. При оценке изменений психической деятельности под влиянием ТКМП были использованы принципы теории А.Р. Лурия об ос-
новных функциональных блоках мозга [16]. Оцениваемые функции были сгруппированы следующим образом. I — блок регуляции тонуса и бодрствования, характеризующий общий уровень психомоторной активности ребенка. В связи с ведущей функцией речи в формировании психики ребенка речевые процессы были выделены в отдельный (II) блок. III блок включал остальные ВПФ: сенсорно-перцептивные процессы, эмоционально-волевую сферу, память, мыслительные операции и др. IV блок использовался для оценки программирования, контроля и регуляции деятельности.
Для оценки достоверности изменений большого количества параметров (группы детей, курсы и сеансы ТКМП, 4 блока оцениваемых ВПФ и речи) был выбран непараметрический ¿'-критерий тенденций Джонкира [17]. Он позволяет выделить неслучайное возрастание значений исследуемого признака, в частности, повышение уровня развития тех или иных психических процессов под влиянием курса ТКМП в разных группах детей.
Для оценки уровня развития детей с расстройствами аутистического спектра (в связи с трудностями стандартного тестирования) перед курсами ТКМП использовали также международный опросник ADOS, который заполняли родители, и шкалу независимого поведения Вудкок-Джонсо-на (цит. по [18]). Достоверность изменений пси-
Таблица 1. Группы обследованных детей с различными формами нарушений развития ВПФ и речи
Группы детей Число обследованных детей Количество сеансов ТКМП
1 — нарушения речи при норме ВПФ 38 185
2А — сочетанные нарушения ВПФ и речи без аутистической 62 511
симптоматики
2Б — сочетанные нарушения ВПФ и речи с аутистической симп- 42 295
томатикой
2В — ранний детский аутизм (РДА) 29 214
Итого 171 1205
Примечание: расшифровку аббревиатур в табл. 1—7 см. в тексте.
хического развития в ходе ТКМП оценивалась в данной группе с помощью критерия Вилкоксона.
Регистрация ЭЭГ производилась с помощью компьютерного энцефалографа ООО "Мицар". Расположение хлорсеребряных мостиковых электродов по международной системе 10—20, запись в полосе частот: нижняя граница — постоянная времени 0.1 с, верхняя граница 50 Гц. Сопротивление ЭЭГ-электродов не превышало 5 кОм. Запись осуществлялась монополярно по отношению к правому и левому ушному хлорсеребряным электродам и биполярно в покое в течение 2—4 мин при открытых и закрытых глазах. Пакет программного обеспечения обработки ЭЭГ — Win EEG. Оценивалось наличие/отсутствие теменно-затылочного фокуса а-ритма [9, 19].
Исследования структур мозга детей по медицинским показаниям проведены при помощи МРТ-сканера Philips Achieva 3 T. При проведении ТКМП для уточнения проекций внутримозговых ориентиров на поверхности головы использовались координаты схемы черепно-мозговой топографии Кренлейна, применяемой в оперативной хирургии [20]. Предложенная схема позволяет проецировать на поверхность черепа основные борозды и извилины коры больших полушарий головного мозга. Для обеспечения необходимой точности воздействия в пилотных исследованиях определяли координаты основных меток, укрепленных перед проведением томографии на поверхности кожи головы в области корковых проекций мишеней ТКМП в соответствии с ЭЭГ-схемой 10—20, а также реперных элементов желудочковой системы мозга пациента. Посредством программы для IBM-совместимых компьютеров (автор программы — Ю.З. Полонский) осуществляли пересчет значений координат границ корковых полей и соответствующих им меток в систему стереотаксических координат атласа Талейрака (цит. по [21]).
ТКМП проводились с помощью серийного прибора для физиотерапии ("ЭЛФОР-проф", регистрационное удостоверение Минздравсоцраз-
вития № ФСР 2010/08893). Использовались электроды из токопроводной резины (площадью около 3 см2), которые устанавливались под шлем ЭЭГ на кожу головы ребенка через 6—8 слоев фланелевой прокладки диаметром около 30 мм, смоченной водопроводной водой. Время экспозиции тока 20 мин, интенсивность воздействия 40—120 мкА, плотность тока соответственно от 13 до 40 мкА/см2. Количество сеансов на курс определялось по схеме "возраст ребенка ±1" и варьировало у дошкольников от 3 до 8 сеансов, интервал между сеансами от 2 до 7 дней (по самочувствию). Катод располагался на сосцевидном отростке либо в проекции затылочной кости рядом с затылочным отверстием одноименного (с положением анода) полушария. Положение анода выбиралось по принципу нейропсихологического соответствия между нарушенными психическими функциями (импрессивная, экспрессивная речь, крупная и мелкая моторики, ассоциативная деятельность и др.) и областью-мишенью (поля Бродмана), связанной с данной функцией [16, 22].
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Анализ данных магнитно-резонансной томографии (МРТ) показал, что у 70% детей с отставанием психоречевого развития (задержки психического развития на резидуально-органическом фоне, грубое отставание психического развития вследствие органического поражения ЦНС и т.п.) патологические изменения структур мозга либо не выявлены, либо отмечены минимальные рези-дуальные изменения (единичные мелкие очаги поражения белого вещества головного мозга по-стгипоксического характера, признаки компенсированной гидроцефалии и т.п. — табл. 2). У трети детей изменения на МРТ были представлены небольшими кистами, агенезией или гипоплазией мозолистого тела, мозжечка, вариантами маль-формации Денди—Уокера и др.
Анализ особенностей корковой ритмики у обследованных детей выявил в 77% случаев наличие "незрелого" типа ЭЭГ в виде отсутствия или сла-
Таблица 2. Структурные особенности мозга детей с отставанием в психоречевом развитии
Количество детей
Данные МРТ абсолютное количество (n = 105) %
Без патологии 40 38.1
Минимальные резидуальные изменения, признаки компенсированной гидроцефалии 34 32.4
Всего 74 70.5
Изменения в головном мозге (мелкие кисты, очаги атрофии, гипоплазия мозжечка, мальформация Денди-Уокера и т.п.) 31 29.5
Таблица 3. Предполагаемые области — мишени ТКМП у дошкольников с нарушениями психического развития в группах 1 и 2А
Предполагаемая проекция (№ поля по Бродману — ПБ) С какой психической функцией связана Количество проведенных ТКМП
группа 1 (n = 38) группа 2А (n = 62)
Левое полушарие
ПБ 44, 45 моторный центр речи (зона Брока) 45 131
ПБ 42 сенсорный центр речи (зона Вернике) 46 112
ПБ 43 центральное представительство артикуляции 26 55
ПБ 6-8 центральное представительство кисти руки, функции письма 21 43
ПБ 22 зона фонематического слуха 14 30
ПБ 9, 40, ТРО — границы полей 37-39-19 ассоциативные отделы лобно-теменной области 17 81
Всего ТКМП на левое полушарие 169 452
Правое полушарие
ПБ 42, 44, 45, 22 области Брока, Вернике 8 10
ПБ 9, 37-39-19 ассоциативные зоны лобно-теменных отделов 8 49
Всего ТКМП на правое полушарие 16 59
Всего 185 511
бой сформированности теменно-затылочного фокуса основного а-ритма [9, 19].
Данные пилотных МРТ-исследований мозга, проведенных перед курсом ТКМП у части детей из обследованных групп, показали, что для меток (которые предположительно соответствовали проекциям корковых центров ВПФ) расхождение с границами полей Бродмана (ПБ), определенными по МРТ и переведенными в координаты стерео-таксического атласа, составляло от 1.9 ± 1.9 мм (ПБ 44-45) до 8.6 ± 3.3 мм (ПБ 8) и 12.9 ± 9.8 мм (ПБ 42). Но эти значения не выходили за пределы диаметра используемых электродов и прокладок (30 мм), что позволяло с известной погрешностью
использовать схему Кренлейна при выборе мишеней воздействия, не прибегая к обязательному МРТ-исследованию перед началом курса ТКМП (так как отстающим в психоречевом развитии детям оно проводится под наркозом).
Исключительная роль речи в формировании психики ребенка явилась основанием для выбора в качестве первичных мишеней воздействия ТКМП у детей дошкольного возраста предполагаемых корковых проекций моторных и сенсорных речевых ц
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.