Физиология человека, 2019, T. 45, № 4, стр. 23-29

МЕТОДИКА

Клинические ЭЭГ-исследования проведены в состоянии бодрствования при открытых и закрытых глазах у 124 детей 3–8 лет, имевших в анамнезе перинатальную энцефалопатию. В соответствии со стандартами обследования пациентов при проведении курса ТКМП наличие ЭЭГ является обязательным для исключения эпилептиформной активности. В первую (контрольную) группу вошли 69 чел. без отставания в психическом развитии (в т.ч. 32 девочки); средний возраст 5.9 лет (SD = 1.6). Вторая группа детей имела задержку психоречевого развития (ЗПРР) и проходила традиционное лечение (фармакотерапия с использованием когитума, кортексина, глиатилина и др., логотерапия и др.), состояла из 27 чел. (в т.ч. 4 девочки), средний возраст 5.6 лет (SD = 1.1). Третья группа детей с ЗПРР проходила лечение с использованием ТКМП, состояла из 28 чел. (в т.ч. 7 девочек), средний возраст 6.1 лет (SD = 1.4). Третью группу с учетом ранее полученных нами данных [13] дополнительно разделили на 2 подгруппы в зависимости от количества проведенных курсов ТКМП: группа 3а – от 1 до 3 курсов, группа 3б – более 3 курсов. При проведении сравнительного анализа указанные группы детей были выравнены по возрастному составу по U-критерию Манна−Уитни.

Запись ЭЭГ производили в покое в течение 2–4 мин. Расположение хлорсеребряных электродов по международной схеме “10-20”. Регистрацию ЭЭГ производили в 19 отведениях с помощью компьютерного энцефалографа ООО “Мицар”. Сопротивление ЭЭГ-электродов не превышало 5 кОм. Запись осуществляли монополярно по отношению к правому и левому ушному хлорсеребряным электродам. Параметры фильтров – ФВЧ и ФНЧ – составляли соответственно 0.5 и 45 Гц. Коррекцию артефактов глазных движений осуществляли методом фильтрации главных компонент, соответствующих этим движениям с акцентом в лобных отведениях Fp₁, Fp₂ [14]. Применение метода главных компонент обусловлено небольшой длительностью безартефактной ЭЭГ [15]. При анализе исключали также фрагменты ЭЭГ, содержащие высокоамплитудные артефакты быстрых колебаний частотой от 20 до 35 Гц с амплитудой более 20 мкВ, медленных колебаний частотой от 0 до 1 Гц более 50 мкВ, а также производили удаление скачков потенциала больше 120 мкВ. В работе использовали монополярный монтаж “общий усредненный референт” (Av).

Провели сравнительный анализ спектров мощности по основным диапазонам ЭЭГ: θ (4–8 Гц), α (8–13 Гц), β (13–20 Гц). Параметры вычисления спектров: стандартная эпоха анализа 2 с, полуперекрывание эпох 50%, временнóе окно Хеннинга. Сравнивали спектры мощности диапазонов ЭЭГ, нормированные по отношению к суммарной спектральной мощности в диапазоне от 1 до 20 Гц, усредненные у детей указанных групп.

Для проведения корреляционного анализа возрастной динамики вычисляли коэффициент корреляции Пирсона, при этом средние значения спектральной мощности логарифмировали для нормализации распределения.

ТКМП проводили с акцентом на области левого полушария – вблизи корковых проекций речевых центров, ассоциативных областей и др. по запатентованным схемам [11, 16]. Для уточнения проекций внутримозговых ориентиров на поверхности головы использовали координаты схемы черепно-мозговой топографии Кренлейна [16]. ТКМП проводили с помощью серийного прибора для физиотерапии (“ЭЛФОР-проф”, регистрационное удостоверение Минздравсоцразвития № ФСР 2010/08893). Использовали электроды из токопроводной резины (площадью около 3 см²), которые устанавливали на коже головы ребенка через 6–8 слоев фланелевой прокладки. Время экспозиции тока 20 мин, интенсивность воздействия 40–120 мкА (по самочувствию), плотность тока соответственно от 13 до 40 мкА/ см². Катод располагали на сосцевидном отростке либо в проекции затылочной кости рядом с затылочным отверстием одноименного (с положением анода) полушария. Положение анода выбирали по принципу нейропсихологического соответствия между нарушенными психическими функциями (импрессивная, экспрессивная речь, крупная и мелкая моторика, ассоциативная деятельность и др.) и областью-мишенью, связанной с данной функцией (поля Бродмана) [16]. Число сеансов на курс определяли, исходя из ранее полученных эмпирических данных, по схеме “возраст ± 1” по самочувствию, при отсутствии устойчивых побочных эффектов. Перерыв между курсами ТКМП 0.5–1 год.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Сравнительный анализ спектральной мощности ЭЭГ обследованных детей в состоянии бодрствования выявил следующие различия (рис. 1).

Рис. 1.

Сравнительный анализ спектральной мощности ЭЭГ в α-диапазоне у детей с ЗПРР в состоянии бодрствования (глаза закрыты). А – различия спектров между группой 2 (ЗПРР на традиционной терапии) и контрольной группой (1), Б – различия спектров между подгруппой 3а (не более 3 курсов ТКМП) и контрольной группой, В – достоверные различия спектров между подгруппой 3б (более 3 курсов ТКМП) и контрольной группой. а – топограммы для средней частоты 8 Гц, б – для 9 и 10 Гц. Значения на топограммах приведены в относительных единицах – в % по отношению к суммарному спектру ЭЭГ в диапазоне от 1 до 20 Гц.

При закрывании глаз у детей с ЗПРР на традиционной терапии (группа № 2) по сравнению контрольной группой (№ 1) отмечено снижение уровня α-активности частотой 8 и 10 Гц в теменно-затылочном фокусе, однако эта тенденция была статистически не значима (рис. 1, А).

При проведении ТКМП не более трех курсов (группа 3a) выявлено снижение по сравнению с контрольной группой доли α-активности частотой 8 Гц в теменных отведениях (Pz, P₄), но оно также было статистически незначимо (p < 0.98) (рис. 1, Б, а). В задних отделах отмечено также повышение доли α-активности более высоких частот (9 Гц) с акцентом справа (рис. 1, Б, б), но и эти различия были недостоверны и присутствовали в виде тенденции (p < 0.27).

И лишь после проведения более трех курсов ТКМП (группа 3б) вышеописанные тенденции приобретали достоверный характер на частоте 10 Гц, с акцентом в правом полушарии (p < 0.02, рис. 1, В, б). Были выявлены изменения мощности и в низкочастотной области α-активности (поддиапазон 8 Гц), но они оказались статистически незначимы (рис. 1, В, а).

Анализ спектральной мощности ЭЭГ в β-диапазоне также выявил статистически значимые различия в зависимости от количества пройденных курсов ТКМП (рис. 2). Они обнаружены в правой задневисочной области коры (Т₆) в виде снижения мощности β-активности при большем количестве курсов ТКМП и были более выражены при открытых глазах по сравнению с закрытыми глазами (рис. 2). В α- и θ-диапазонах при открытых глазах достоверных межгрупповых различий спектров мощности не выявлено (группы 1, 2, 3).

Рис. 2.

Анализ спектральной мощности ЭЭГ в β-диапазоне в правой задневисочной области коры (Т₆ по международной схеме 10–20 ) на курсах ТКМП. А – бодрствование, глаза открыты, Б – глаза закрыты. а – по оси абсцисс – разница значений спектральной мощности в относительных единицах (группа 3а минус 3б), по оси ординат – частота в Гц, серым залиты области анализируемых частот ЭЭГ. Достоверные отличия при p < 0.05 отмечены жирным под графиком. б – топограммы выявленных различий по всем отведениям.

При открытых глазах различия по медленным частотам были выявлены при анализе корреляционных связей (скатерограммы на рис. 3). Так, в левой задневисочной области (T₅) выявлена обратная корреляционная связь между активностью в θ-диапазоне (4−5 Гц) и возрастом детей с ЗПРР. Иначе говоря, с возрастом мощность θ-активности указанных частот снижается в обеих группах детей с ЗПРР (на традиционной терапии и на ТКМП). Однако на традиционной терапии эти различия были статистически незначимы и представлены в виде тенденции (рис. 3, А, группа 2, r = = –0.31, p < 0.11). В то время как при использовании ТКМП указанные различия мощности приобретают достоверный характер (рис. 3, Б, группа 3, r = –0.57, p < 0.001). Это тем более важно, что исходно в младшем возрасте у детей с ЗПРР на курсах ТКМП средняя мощность спектров θ-активности была почти в 2 раза выше (см. значения по оси абсцисс – рис. 3, Б), чем у детей на традиционной терапии (рис. 3, А).

Рис. 3.

Корреляционный анализ спектральной мощности ЭЭГ в θ-диапазоне в левой задневисочной области (Т₅) у детей с ЗПРР в бодрствовании (глаза открыты). А – скатерограмма детей 2-й группы (ЗПРР без ТКМП), Б – скатерограмма детей 3-й группы (ЗПРР с ТКМП). По оси абсцисс – возраст детей (лет); по оси ординат – средние значения спектральной мощности θ-волн в диапазоне 4–5 Гц (мкВ²).

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Индивидуальные особенности развития детей, различия типов ЭЭГ (амплитудно-временны́е характеристики, пространственная организованность ритмов и др.) создают широкую вариативность электрофизиологических данных. Это касается и однократных, и повторных исследований, когда речь идет о сравнении детей разного возраста, с разной степенью отставания в психическом развитии, на разных этапах коррекционного процесса и т.п. Ранее нами в лонгитюдных исследованиях (у одних и тех же детей) в бодрствовании с закрытыми глазами описан достоверный прирост спектральной мощности основного (α) ритма в возрастном теменно-затылочном фокусе без убедительной асимметрии, а также значимое снижение медленной активности в лобно-височных областях левой гемисферы в ходе коррекционного процесса с использованием ТКМП [13].

При исследовании положительного влияния курсового применения ТКМП в данной работе выделен достоверный сдвиг спектральной мощности α-активности диапазона в сторону более высоких частот (поддиапазон 9–10 Гц), с появлением акцента в правом полушарии – при том, что 95% сеансов ТКМП проводилось на области левой гемисферы. В предыдущих исследованиях нами была описана межполушарная асимметрия за счет исходного (без ТКМП) снижения спектров мощности разных диапазонов ЭЭГ в отделах левой гемисферы у отстающих детей [11]. Полученные нами данные все еще не дают однозначного ответа на вопросы, имеется ли в случаях отставания в психическом развитии аномальное развитие межполушарных взаимоотношений вследствие перинатального поражения ЦНС, а также преобладание “вынужденной леворукости” [17–26]. Дискуссионным остается вопрос и о том, стимулируют ли курсы ТКМП оптимизацию межполушарного баланса за счет повышения биологических возможностей поврежденной стороны, или эффекты ТКМП носят компенсаторный характер, когда сохранные звенья системы берут на себя дополнительно функции неработающих элементов. Есть вероятность, что данная модель исследований межполушарной асимметрии с помощью физиологического воздействия склоняет чашу весов об отношениях между правым и левым полушарием по принципу “часть–целое” [17].

Процессы “ускорения” корковой ритмики касаются не только α-диапазона, но и медленной активности, представленность которой снижается в общем спектре ЭЭГ, в том числе у детей с более выраженным отставанием в развитии на курсах ТКМП, у которых исходная мощность медленных волн почти вдвое выше, чем у детей с ЗПРР, которым достаточно курсов традиционной фармакотерапии.

В зоне внимания присутствует также и β-диапазон, где нами ранее методом анализа независимых компонент при расстройствах аутистического спектра был выявлен локальный β-источник в правой затылочной области коры [27]. В данном исследовании выявлено достоверное снижение β-волн в правой задневисочной области под влиянием курсов ТКМП. Возможно, заинтересованность задних отделов коры неслучайна, поскольку не менее 50% обследованных детей на курсах ТКМП имеют особенности поведения, описываемые в литературе как аутичные черты разной степени выраженности (избегание тактильного и зрительного контакта, индифферентное отношение к близким, детям в детском саду, слабый отклик на имя, отсутствие обращенной речи, стереотипии, избирательность в еде и т.п.).

Использование в наших исследованиях как лонгитюдного метода (повторных исследований у одних и тех же детей), так и метода поперечных возрастных срезов (исследований у разных детей) позволило получить более целостную электрофизиологическую картину изменений активности мозга детей с нарушениями психоречевого развития. Ослабление влияния индивидуальных особенностей биоэлектрической активности при групповых сравнениях позволило выделить общие закономерности в динамике ритмов ЭЭГ под влиянием курсов ТКМП как по частотным параметрам, так и в отношении локальных акцентов достоверных изменений спектров мощности. Накопление данных ЭЭГ на протяжении достаточно длительного периода наблюдений у детей на курсах ТКМП позволяет формировать все более полную картину позитивных вызванных изменений в деятельности мозга под влиянием направленного воздействия в случаях отклоняющегося онтогенеза.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, достоверные изменения основных ритмов ЭЭГ у детей с ЗПРР перинатального генеза в состоянии бодрствования при использовании ТКМП представлены в виде:

1. повышения при закрытых глазах спектральной мощности α-активности частотой 9–10 Гц в теменно-затылочных отделах с акцентом в правом полушарии (при количестве курсов ТКМП более 3-х);

2. снижения при открытых и закрытых глазах спектральной мощности β-активности в правой задневисочной области коры больших полушарий;

3. снижения при открытых глазах спектральной мощности θ-активности частотой 4–5 Гц в левой задневисочной области с возрастом (обратная корреляционная связь).

Этические нормы. Все исследования проведены в соответствии с принципами биомедицинской этики, сформулированными в Хельсинкской декларации 1964 г. и ее последующих обновлениях, и одобрены локальным биоэтическим комитетом Института мозга человека им. Н.П. Бехтеревой РАН (Санкт-Петербург).

Информированное согласие. Каждый участник исследования представил добровольное письменное информированное согласие, подписанное им после разъяснения ему потенциальных рисков и преимуществ, а также характера предстоящего исследования.

Благодарности. Авторы выражают благодарность научному сотруднику Института мозга человека им. Н.П. Бехтеревой РАН (Санкт-Петербург) Ю.К. Матвееву за помощь в проведении ТКМП.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией данной статьи.