Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Физиологическое обоснование использования метода биологической обратной связи для оптимизации функции внимания у детей младшего школьного возраста

ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Физиологическое обоснование использования метода биологической обратной связи для оптимизации функции внимания у детей младшего школьного возраста"

На правах рукописи

ТОНКОНОЖЕНКО Нэлли Леонидовна

ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕТОДА БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ ФУНКЦИИ ВНИМАНИЯ У ДЕТЕЙ МЛАДШЕГО ШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА

03.00.13 - физиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

ООЗ 1Ь АО*»"

Волгоград 2007

003161840

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Волгоградский государственный медицинский университет» на кафедре нормальной физиологии

Научный руководитель

доктор медицинских наук, профессор С В Клаучек

Официальные оппоненты

доктор медицинских наук, профессор Л К Гавриков

доктор медицинских наук, доцент Н Н Захарьева

Ведущая организация Российский университет дружбы народов

Защита состоится 13 ноября 2007 года в 9 00 часов на заседании диссертационного совета К 208 008 03 при ГОУ ВПО «Волгоградский государственный медицинский университет» по адресу 400131, г Волгоград, пл Павших борцов, 1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Волгоградский государственный медицинский университет» (400131, г Волгоград, пл Павших борцов, 1)

Автореферат разослан 12 октября 2007 года

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор социологических наук, кандидат медицинских наук, доцент

]$ Д Ковалева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ

В последние годы перед учителями, врачами и родителями все острее встает вопрос школьной дезадаптации детей Школьная дезадаптация включает в себя три основных компонента когнитивный (неуспешность в обучении), личностный (эмоционально-оценочный) и поведенческий (А А Максимова, 2006) К числу факторов дезадаптации относятся такие, как стрессовая тактика педагогических воздействий, чрезмерная интенсификация учебного процесса, несоответствие учебных нагрузок возрастным и функциональным возможностям детей, нерациональная организация режима труда и отдыха (Вострокнутов НВ, 1995, Заваденко НН, 2005) Считается, что нарушения внимания могут служить как одной из наиболее частых причин школьной дезадаптации, так и ее проявлений При этом такие состояния выявляются у 35% детей школьного возраста (Заваденко НН, 2005) Нарушения внимания могут повлечь за собой ухудшение качества жизни детей, обуславливая не только социальную дезадаптацию, но и увеличивая риск повышенного травматизма (Покровский В И с соавт, 2007)

В круг методов, направленных на коррекцию нарушений внимания в настоящее время относятся фармакологические и психолого-психотерапевтические мероприятия Коррекция, включающая медикаментозную терапию в случаях донозологических отклонений аттенционной функции у детей, представляется нецелесообразной Вместе с тем комплекс мероприятий, включающий коррекцию плана школьного обучения, педагогические и психологические занятия, зачастую оказывается неэффективным В связи с этим представляется актуальным поиск новых эффективных коррекционных методов функционального направления

Одной из наиболее перспективных представляется методика, основанная на принципе биологической обратной связи (Клаучек С В , 1978, Кучкин С Н , 1997, Солопов ИН, 2002) К достоинствам метода относится его игровой характер с активным участием самого ребенка В основе эффективности БОС-тренинга лежит нормализация центральных механизмов регуляции

восстановление метаболических и нейромедиаторных функций, в мозге формируется функциональная система, обладающая собственным эндогенным механизмом устойчивости (Штарк М Б , 2004)

Все перечисленные факты свидетельствуют об актуальности исследований, направленных на оценку эффективности адаптивного биоуправления (БОС-тренинга) для оптимизации функции внимания у детей

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

Физиологическое обоснование использования метода адаптивного биоуправления по параметрам дыхательной аритмии сердца для оптимизации функции внимания у детей младшего школьного возраста

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ:

1 Оценка нейрофизиологических характеристик внимания у детей младшего школьного возраста на этапе адаптации к условиям обучения и определение группы риска формирования синдрома дефицита внимания

2 Оценка эффективности коррекции функции внимания у детей с неблагоприятным течением адаптации методом традиоционной релаксации

3 Оценка эффективности коррекции функции внимания у детей с использованием метода адаптивного биоуправления по параметрам дыхательной аритмии сердца

4 Сравнительный анализ коррекционных эффектов традиционной релаксации и БОС-тренинга

5 Определение показаний к использованию метода биологической обратной связи для коррекции внимания у детей младшего школьного возраста

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

Определены особенности биоэлектрической активности головного мозга детей с отклонением аттенционной функции, характеризующие взаимодействие нейрофизиологических регуляторных механизмов, определяющих функцию внимания

Впервые показана динамика электроэнцефалограммы детей 7-8 лет при прохождении ими курса БОС-тренинга по показателю дыхательной аритмии сердца

Доказано преимущество методики адаптивного биоуправления по параметрам дыхательной аритмии сердца у детей 7-8 лет с нарушением функции внимания по сравнению с традиционным релаксационным методом НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ И РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

1 Выявленные различия психофизиологических показателей и особенностей ЭЭГ младших школьников с отклонениями функции внимания могут быть использованы для раннего выявления детей, имеющих риск развития синдрома дефицита внимания

2 Метод психофизиологической коррекции с использованием принципа биологической обратной связи по показателю дыхательной аритмии сердца целесообразно использовать в программах коррекционной работы с детьми дошкольного и младшего школьного возраста со снижением внимания, а также в качестве средства профилактики таких нарушений, в целях повышения адаптации к школьной нагрузке

3 Раннее выявление изменений нейрофизиологических показателей, свидетельствующих о снижении аттенционной функции, позволяют проводить эффективную профилактику развития синдрома дефицита внимания

4 Результаты исследования внедрены в лекционный и практический курсы на кафедрах нормальной физиологии, детских болезней педиатрического факультета с курсом неврологии, нейрохирургии и медицинской генетики ВолГМУ, в практику деятельности детских психиатров и неврологов г Волгограда

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1 У детей младшего школьного возраста, снижение аттенционной функции проявляется нарушением устойчивости, переключаемости и интенсивности внимания и повышением его истощаемости При этом для них

характерны изменения в биоэлектрической активности головного мозга, которые свидетельствуют о незрелости и биоэлектрической нестабильности коры, а также о повышении влияния на кору со стороны глубоких регуляторных структур головного мозга

2 Курсовое применение методики БОС-тренинга по параметрам дыхательной аритмии сердца для коррекции снижения внимания у детей младшего школьного возраста оказывает позитивное влияние, как на показатели параметров внимания, так и на ряд показателей биоэлектрической активности головного мозга данной группы детей

3 Сравнительная оценка использования курсов традиционной релаксации и курса БОС-тренинга по показателям дыхательной аритмии сердца для коррекции функции внимания, демонстрирует эффективность последнего Это выражается достижением улучшения параметров психической деятельности и показателей ЭЭГ, превышающего позитивные эффекты, полученные при применении первого способа

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Результаты исследований, выполненных по теме диссертации, доложены и обсуждены на заседаниях кафедр нормальной физиологии и детских болезней педиатрического факультета с курсом неврологии, нейрохирургии и медицинской генетики ВолГМУ, на конференции «Актуальш проблеми сучасно1 медицини» (Киев, 2006), на XIV Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2006), опубликованы в сборниках научных трудов Ставропольского государственного университета, рекомендованном ВАК РФ журнале «Вестник ВолГМУ»

По материалам диссертации опубликованы 5 научных работ

Апробация диссертации проведена на расширенной межкафедральной конференции с участием сотрудников кафедр нормальной физиологии, патологической физиологии, общей гигиены, физического воспитания и здоровья Волгоградского государственного медицинского университета,

кафедры физиологии и химии Волгоградской государственной академии физической культуры (сентябрь 2007 года)

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ

Диссертация написана на 132 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, главы с описанием методов, объема и организации исследований, трех глав с изложением полученных результатов, обсуждения результатов и заключения, выводов и практических рекомендаций Работа иллюстрирована 13 таблицами, 9 рисунками Список литературы содержит 165 источников на русском и 75 источников на иностранных языках

МАТЕРИАЛЫ, МЕТОДЫ И ОРГАНИЗАЦИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ

Исследование психофизиологического статуса проведено у 146 человек Все испытуемые - практически здоровые дети в возрасте 7-8 лет, учащиеся 1-х классов школ города Волгограда Перед началом исследования у родителей всех участников было получено информированное согласие, одобренное детьми Всем родителям был представлен образец заявления информированного согласия, включающий описание цели исследования, проводимых процедур, возможных рисков и выгод, гарантию конфиденциальности и непредвзятости исследования

Исследовательская работа проводилась на кафедре нормальной физиологии ВолГМУ, на базе кафедры детских болезней педиатрического факультета ВолГМУ, в социально-реабилитационном центре для детей «Нежность» г Волгограда

Все обследуемые были разделены на 4 группы К 1-ой контрольной группе были отнесены 42 ребенка без нарушения аттенционной функции В группы со 2 по 4 вошли дети со снижением аттенционной функции Во 2-ю контрольную группу, или группу сравнения, вошли 52 человека 24 ребенка 3-й группы проходили коррекцию методом традиционной релаксации с предъявлением релаксирующего аудиовизуального ряда В 4-ю группу были включены 28 детей, проходивших тренинг методом биологической обратной связи по показателю дыхательной аритмии сердца

В итоге проанализировано 990 параметров психофизиологического тестирования, 198 электроэнцефалографических кривых

Алгоритм обследования включал в себя исследование параметров аттенционной деятельности здоровых детей и детей со снижением аттенционной функции и регистрацию электроэнцефалограмм Сравнительная оценка полученных данных проводилась с использованием программных средств обработки показателей биоэлектрической активности мозга на всех этапах наблюдения, с регистрацией показателей сердечного и дыхательного ритма, по которым проводилась коррекция с использованием метода биологической обратной связи

Обследования проводились у лиц контрольных групп, в группах до и после психофизиологической коррекции методом традиционной релаксации и методом биологической обратной связи

Заключение о состоянии психического и физического здоровья лиц, участвовавших в исследовании, делалось на основании данных диспансеризации и текущих медосмотров

Все обследования проводились в два этапа

На 1 этапе проводилось психофизиологическое тестирование с оценкой основных свойств внимания у детей младшего школьного возраста, и была сформирована группа наблюдения - дети со снижением внимания При определении особенностей аттенционной деятельности рассматривались показатели устойчивости, истощаемости, объема, переключаемости и интенсивности внимания Были использованы следующие методики методика Пьерона-Рузера, определение объема внимания с использованием таблиц Горбова, корректурные пробы

На 2 этапе проводилось электроэнцефалографическое обследование с использованием прибора «ЭНЦЕФАЛАН 131 01» Исследование проводилось в затемненной экранированной комнате, в положении лежа, с закрытыми глазами и в покое Запись проводилась с применением функциональных проб ритмической фотостимуляции, гипервентиляции в течение 3 минут Записанная ЭЭГ-кривая обрабатывалась с использованием методов

компьютерного анализа, входящих в программное обеспечение версии 4 2М прибора «ЭНЦЕФАЛАН»

Статистическая обработка и анализ данных выполнялся с использованием возможностей статистической обработки программного пакета «Microsoft Excel», а также статистического программного пакета «STATISTICA» (версия 5 5)

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

На первом этапе было проведено психофизиологическое обследование у 52 детей со снижением внимания по сравнению с контрольной группой из 42 здоровых детей без указанной симптоматики в возрасте 7-8 лет, с целью выяснения, какие именно из параметров внимания в наибольшей степени нарушены в обследуемой группе

Полученные данные свидетельствовали о том, что наибольшие различия обследуемая и контрольная группы покали по признаку устойчивости внимания (50%) и по показателю истощаемости внимания (41,7%) Правильное выполнение тестовых заданий можно связать со степенью созревания передних отделов коры больших полушарий, что проявляется в усилении функции контроля, благодаря чему обеспечивается более селективная активация мозговых структур и требуется меньше энергетических затрат При этом основным источником повышенной истощаемости могут являться колебания психической активности, вызванные проявлением летучих, кратковременных фазовых состояний в коре головного мозга По показателю переключаемости внимания, исследованной с помощью корректурных проб, были выявлены достоверные различия между исследуемыми группами (27,2%) Так же достоверные различия были получены и по показателю интенсивности внимания, где различие составило 14,1% Можно предполагать, что нарушения в этих пробах связаны с импульсивностью и неумением затормозить непосредственную реакцию в ситуации ожидания (Лурия АР , 1973, Хомская Е Д, 2000)

Таким образом, полученные данные показали достоверные различия в обследуемых группах по таким показателях, как устойчивость, истощаемость, интенсивность и переключаемость внимания В то же время показатель объема внимания достоверных отличий не показал Эти данные могут трактоваться как проявления дисфункции глубинных структур (при которой задания выполняются нестабильно либо медленно) Показано, что перечисленные отклонения, в частности большое количество «импульсивных» ошибок и пропусков, предположительно, являются результатом недостаточности зрелости передних мозговых отделов

Для уточнения нейрофизиологических особенностей детей со снижением внимания было проведено электроэнцефалографическое исследование у 52 детей с нарушением внимания по сравнению с контрольной группой из 42 детей без указанной симптоматики в возрасте 7-8 лет

При анализе особенностей электроэнцефалограммы в группе детей с нарушением внимания установлены отклонения медленноволновой (дельта и тета) составляющей ЭЭГ-спектра Так, получены достоверные различия по индексу медленноволновой активности индекс дельта-ритма превышал аналогичный показатель контрольной группы на 41,7%, индекс тета-ритма в группе детей с нарушением внимания был выше индекса тета-ритма контрольной группы на 74,4% Следует подчеркнуть, что основной локализацией медленноволновой активности, определявшей ее максимальный индекс, были теменно-затылочные области В целом полученные изменения можно рассматривать и как признаки более низкой функциональной зрелости коры, и как признак повышенного влияния на кору регуляторных структур стволового уровня (Гнездицкий В В , 2000)

Функциональная проба «открывание-закрывание глаз» не показала заметных различий между группами Ритмическая фотостимуляция выявила определенные особенности реакции детей с нарушением внимания на навязывание различных ритмов К таким особенностям относилось в качестве ответа на фотостимуляцию 4 Гц частое возникновение гармонических колебаний с частотами 8 и 12 Гц, преимущественно в лобных областях В тоже

время в группе детей со снижением внимания не было отмечено усвоения более высоких ритмов (10 Гц), имевшее место в контрольной группе в 42,9% случаев Усвоение же ритмов 4 и 8 Гц, в отличие от контрольной группы, имело четкую тенденцию к локализации в лобных областях Следует учитывать, что, согласно литературным данным, расширение диапазона навязывания ритма фотостимуляции свидетельствует об усиленной активации ретикулярной формации (Жирмунская Е А, Лосев В С , 1997)

Необходимо отметить, что повышение медленноволновой активности в группе детей с нарушением внимания было представлено преимущественно дельта-активностью с максимумом амплитуд в затылочных областях В то же время в контрольной группе в течение первых двух минут преобладал тета-ритм как теменно-затылочной, так и теменно-центральной локализаций, а изменения, сходные с реакцией группы детей с нарушением внимания, возникли лишь на третьей минуте

Таким образом, группа детей с нарушением внимания отличается от контрольной уровнем реактивности регуляторных структур, в основном гипоталамо-диэнцефального уровня, и выраженностью их реакции на метаболические сдвиги, вызываемые гипервентиляцией Гипервентиляция наиболее четко демонстрирует то, что происходящий у детей процесс созревания морфофункциональных связей коры с нижележащими образованиями мозга сопровождается значительным повышением возбудимости и реактивности нейронов (Заболотных В А с соавт, 1998) Можно предположить, что проявление повышенной реактивности гипоталамо-диэнцефальных структур при гипервентиляции связано со снижением воздействия на них регуляторных структур других уровней, в частности, каудального отдела ствола

Сопоставляя данные психологического и нейрофизиологического исследований, следует отметить наличие признаков недостаточности уровня базальной активации мозговых структур Ухудшение выполнения заданий согласуется с полученными нами данными о неспецифических нарушениях стволовых структур у детей со снижением аттенционной функции Можно

отметить, что в контрольной группе данные регуляторные структуры являются в более значительной мере сформированными

На следующем этапе работы исследовалась эффективность возможных методов коррекции указанных состояний и отклонений

В последние годы накоплен большой фактический материал по эффективному использованию немедикаментозных методов коррекции разнообразных функциональных состояний, в основном направленных на снижение нервно-психического напряжения и достижение психофизиологической релаксации (А Б Леонова, А С Кузнецова, 1993, KFreedland, R Carney, 1992) Показано, что при релаксации возникает трофотропное (гипометаболическое) состояние, которое опосредуется парасимпатической нервной системой и характеризуется снижением психофизиологической реактивности (SLTsai, M S Crockett, 1993, В J Carey, R В Panerai, J F Potter, 2003) При длительной релаксации происходит снижение повышенной активности лимбической и гипоталамической областей, сопровождающееся уменьшением уровня тревожности, психологической и физиологической реакции на стрессовое воздействие (Т А Айвазян, 1993) Имеются данные о том, что релаксация устанавливает новые отношения между напряжением и расслаблением в организме (Е Kriegel et al 1984)

В качестве метода сравнения нами был избран метод традиционно используемых сеансов релаксации с предъявлением релаксирующего аудиовизуального ряда

В исследовании приняли участие 24 ребенка со снижением внимания По окончании курса сеансов релаксации было проведено повторное нейрофизиологическое обследование, которое указывало на тенденцию к улучшению показателей внимания Однако степени достоверности оптимизации внимания по сравнению с контрольной группой достигли только такие показатели как повышение внимания и снижение его истощаемости

Так, показатель устойчивости внимания увеличился на 72,2%, а показатель его истощаемости снизился на 39,3% Результаты повторных электроэнцефалографических исследований выявили положительную

динамику в виде появления четкого усвоения ритма на альфа-частоте (10 Гц) всеми областями мозга обследуемых (33,3% случаев), а также снижения выраженности такой особенности усвоения ритма, как появление гармонических колебаний к частоте навязываемого ритма

Таким образом, можно сделать вывод, что методика проведения сеансов релаксации, достаточно широко распространенная в наше время при работе с детьми, в том числе и для оптимизации внимания, обладает положительным эффектом, заметным как при исследовании части параметров внимания, так и при нейрофизиологических исследованиях Но, в то же время, приходится признать недостаточную выраженность этого эффекта

В связи с этим было предпринято исследование эффективности коррекции нарушений внимания у детей с использованием методики биологической обратной связи по параметру дыхательной аритмии сердца (ДАС)

Известно, что дыхательная аритмия сердца (респираторная синусовая аритмия) является индикатором активности парасимпатической нервной системы и вегетативного баланса (Reyes del Paso GA et al, 1992) Имеются данные о том, что методика БОС с произвольной регуляцией ДАС при обучении диафрагмально-релаксационному дыханию развивает навыки психоэмоциональной релаксации В результате сформировывается новый паттерн дыхания, обеспечивающий увеличение дыхательной аритмии

На фоне этих изменений у взрослых может отмечаться характерная динамика биоэлектрической активности головного мозга, выражающаяся в существенном возрастании выраженности альфа-ритма и снижении выраженности тета-ритма, что коррелирует со снижением уровня тревожности, внутреннего эмоционального напряжения и избыточного возбуждения (Сметанкин А А с соавт, 1999, Гайдуков СН с соавт, 2001) Показана эффективность этой методики при работе с детьми (Киселева М Н, Вовк О Н, 1998, Smetankm A et al, 2000, Яковлев Н М с соавт, 2000) Указанные данные и определили выбор этой методики биологической обратной связи как средства коррекции у детей с нарушением внимания Сеансы биологической

обратной связи проводились у группы детей со снижением внимания, состоявшей из 28 человек Исследование показало, что минимальная частота сердечных сокращений, на выдохе, после курса БОС достоверно снизилась на 17,1% Так же достоверно снизилась частота дыхания - уменьшение показателя по сравнению с исходным составило 27%

Показатель дыхательной аритмии сердца (по изменению которого и проводились сеансы БОС-тренинга), так же достоверно изменился, превысив исходный уровень на 47,4% Литературные данные свидетельствуют о том, что более выраженную дыхательную аритмию можно интерпретировать как усиление ритмической парасимпатической регуляции

При исследовании электроэнцефалограммы у детей, прошедших курс БОС, выявлено, что частота альфа-ритма по окончании курса достоверно повысилась на 15,1%, а его амплитуда достоверно снизилась на 22,9%

В этой связи следует заметить, что динамика альфа-ритма у детей с нарушением внимания несколько отличается от описанной в литературе динамики его у взрослых под воздействием данной методики БОС Так, в литературе имеется указание на достоверное повышение амплитуды альфа-ритма после курса (Сметанкин А А с соавт, 1999, Гайдуков СН с соавт, 2001), в то время как в нашем случае он достоверно снизился Очевидно, в нашем случае можно говорить об особенностях динамики корковой ритмики при коррекции функций незрелого мозга в отличие от коррекции нарушений функций ЦНС взрослого человека, притом преимущественно невротического характера

Исследования медленноволновой составляющей ЭЭГ-спектра показали достоверное изменение индекса тета-ритма (рис 1) Указанный показатель в группе детей, прошедших курс БОС, снизился на 40,8% Таким образом, данные исследования фоновой электроэнцефалограммы детей после прохождения курса БОС показали наличие изменений, которые могут свидетельствовать о повышении уровня активности коры и снижении влияния на нее со стороны глубоких регуляторных структур

40 35 30 25

индекс, % 20 15 10 5 0

□ контроль □ до коррекции □ релаксация ПБОС

Рисунок 1. Показатель индекса тета-ритма у здоровых детей и детей с нарушением аттенционной функции до коррекции и при различных ее методах.

Данные о результатах реакции на ритмическую фотостимуляцию показали положительную динамику, заключающуюся в появлении четкого усвоения альфа-ритма (10 Гц) всеми областями мозга более чем в половине случаев (57,1%). Кроме того, отмечалось отсутствие проявления усвоения ритма в виде появления гармонических колебаний к частоте навязываемого ритма и отсутствие навязывания низкочастотного ритма (4 Гц).

Подобные изменения, согласно литературным данным, можно рассматривать как проявление снижения усиленной активации ретикулярной формации и, за счет этого, нормализацию процессов регуляции в таламокортикальной системе. Это влечет за собой стабилизацию тонуса коры и, в целом, электрических процессов головного мозга, уменьшая лабильность нейронов. Повышение усвоения ритмов высоких частот и снижение навязывания низких в исследуемой группе были более выражены, чем в контрольной группе здоровых детей. Все вышеизложенное подтвердили

выводы, сделанные при анализе изменений фоновой ЭЭГ-кривой у детей, прошедших курс БОС

Были выявлены также изменения и в реакции на функциональную пробу с трехминутной гипервентиляцией Так, после окончания курса БОС число детей, у которых оказалось возможным провести пробу в течение всех трех минут, выросло до 28,6% Кроме того, к особенностям реакции на гипервентиляцию следует отнести и то, что в структуре медленноволновой активности, усиливавшейся при пробе, стали заметно преобладать по индексу волны в амплитудном диапазоне 40-100 Гц (показатель индекса этого амплитудного диапазона повысился до 33,8% в течение 1 минуты гипервентиляции и до 61,2% в течение 2 минуты, что соответственно составило 44,1 и 47,4% от аналогичного показателя до курса) По этому параметру изменения приблизились к показателям контрольной группы

Таким образом, в результате курса биологической обратной связи по показателю дыхательной аритмии сердца возникли изменения электроэнцефалограмм, которые могут свидетельствовать о том, что изменился уровень реактивности регуляторных структур, в основном гипоталамо-диэнцефального уровня, что проявляется, в том числе, и снижением возбудимости и реактивности нейронов различных отделов мозга

Исследование функций внимания показало, что после окончания курса БОС, достоверно увеличились такие показатели, как устойчивость, истощаемость внимания и его переключаемость Так, показатель устойчивости внимания возрос на 83,3%, переключаемости на 25,7%, истощаемости снизился на 50% (рис 2)

Проведенный курс коррекции нарушений внимания с использованием метода биологической обратной связи по показателю ДАС вызвал положительную динамику как показателей параметров внимания у детей, так и показателей биоэлектрической активности мозга, исследованной методом электроэнцефалографии, как в покое, так и при функциональных пробах

8 7 6 5

баллы 4 3 2 1 О

0 контроль Идо коррекции □ релаксация ПБОС

Рисунок 2. Динамика показателей внимания в группах здоровых детей и детей с нарушением аттенционной функции до коррекции и при различных ее методах. 1- объем; 2 - интенсивность; 3 - устойчивость; 4 - истощаемость.

На следующем этапе сравнивалась динамика нейрофизиологических и психофизиологических параметров при оптимизации внимания с использованием сеансов релаксации и методики биологической обратной связи по показателям дыхательной аритмии сердца (табл 1.).

Как следует из проведенного сравнительного анализа, в группе детей, прошедших курс БОС-тренинга, показатель частоты альфа-ритма не только превысил аналогичный до коррекции, но и достоверно отличался от аналогичного в группе, прошедшей курс релаксации, превысив его на 8,8%. Кроме того, частота альфа-ритма оказалась в группе детей, прошедших курс БОС, даже выше, чем в контрольной группе детей без нарушения внимания.

Группа детей, прошедших коррекцию с применением БОС-метода, имела более выраженную положительную динамику индекса тета-ритма. Разница в снижении индекса тета-ритма, по сравнению с группой, проходившей сеансы релаксации, составила здесь 29,4%.

Обращает на себя внимание также динамика особенностей навязывания ритмов при ритмической фотостимуляции в обеих группах детей, проходивших коррекцию нарушений внимания Так, следует отметить, что в обеих группах после коррекции можно заметить отсутствие такого проявления навязывания ритмов, как возникновение гармонических колебаний с частотой, кратной навязываемой Это притом, что даже в контрольной группе детей без нарушений внимания количество ЭЭГ кривых с наличием гармонических ответов составило 38,1%, а в группе детей с нарушением внимания до коррекции этот показатель был значительно выше, составив 65,4% (р<0,05)

Таблица 1

Основные показатели ритмов фоновой ЭЭГ в группе детей со снижением аттенционной функции до и после проведения сеансов БОС-тренинга по

Показатели До курса БОС После курса Контроль

Альфа-ритм, частота, Гц 8,6±0,7 9,9+0,6* 9,3+0,9

Альфа-ритм, амплитуда, мкВ 96,7±9,3 74,6+9,7* 79,3+11,7

Альфа-ритм, индекс, % 80,8±2,4 74,9+4,3 77,7+3,6

Бета-ритм, амплитуда, мкВ 42,4±8,9 34,1±9,7 35,2±7,4

Бета-ритм, индекс, % 14,б±2,5 12±3,4 14,2±2,8

Дельта-ритм, амплитуда, мкВ 64,3±10,4 60 7±4,3 56,1+12,2

Дельта-ритм, индекс, % 32,3±7,1 26,4±5,2 22,8±4,6*

Тета-ритм, амплитуда, мкВ 76,2±14,8 63,7±13,6 60,6±12,4

Тета-ритм, индекс, % 37,7+11,4 22,3±4,1 * 21,6±5,2*

Примечание * - различие статистически достоверно (р<0,05)

Таким образом, можно видеть, что обе использованные коррекционные методики обладают положительным влиянием на функциональную активность коры головного мозга, обеспечивая стабилизацию тонуса коры и, в целом,

электрических процессов головного мозга, а также уменьшая лабильность нейронов коры

Однако сравнение усвоения ритмов в различных частотных диапазонах между группами коррекции показало следующие особенности Так, в группе, прошедшей курс релаксации, достаточно велик был процент детей, на ЭЭГ которых отмечалось четкое усвоение низкочастотного ритма (4 Гц), в основном в передних областях мозга По сравнению с данными до коррекции, этот показатель уменьшился на 6,6%, в то время как в группе детей, прошедших сеансы БОС, навязывания низкочастотных ритмов не отмечалось вообще И, напротив, в обеих группах детей, в отличие от показателя до коррекции, появилось усвоение на частоте альфа-ритма (10 Гц) При этом в группе, прошедшей БОС-тренинг, количество детей, у которых появилась такая особенность электроэнцефалограммы, превысило показатель группы релаксации на 71,5%, что также может свидетельствовать о большей активности, «зрелости» коры мозга и меньшем проявлении регуляторных влияний на нее со стороны глубоких структур

Достаточно характерными были и изменения в реакции на функциональную пробу с трехминутной гипервентиляцией Так, число детей, у которых оказалось возможным провести пробу в течение всех трех минут, в группе, прошедшей курс биологической обратной связи, выросло до 28,6%, притом, что в группе детей, прошедших курс релаксации, этот показатель не изменился по сравнению с исходным В результате курса биологической обратной связи по показателю дыхательной аритмии сердца была выявлена более заметная положительная динамика, которая может свидетельствовать об изменении уровня реактивности регуляторных структур, в основном гипоталамо-диэнцефального уровня, и выраженности их реакции на гипоксию, вызываемую гипервентиляцией Это, соответственно, может проявляться, в том числе, и более выраженным снижением возбудимости и реактивности нейронов различных отделов мозга в группе детей, прошедших курс БОС

Данные психофизиологического тестирования в обеих группах детей, проходивших коррекцию, коррелировали с данными нейрофизиологического исследования Так, отмечалась отчетливая динамика по таким показателям, как устойчивость и истощаемость внимания При этом повышение устойчивости внимания в группе, прошедшей коррекцию методом БОС, превысило аналогичный показатель в группе релаксации на 6,5% Разница в динамике показателя истощаемости составила 7,7% Особое внимание обращает на себя динамика показателя переключаемости Здесь различие между группами коррекции составляет 20,2%

Таким образом, анализ данных психо- и нейрофизиологического обследования детей со снижением внимания, прошедших коррекционные мероприятия с использованием курса традиционной релаксации, а также методики биологической обратной связи по параметру дыхательной аритмии сердца, свидетельствует о большей эффективности последней

Это позволяет говорить о целесообразности использования предложенной методики в программах коррекционной работы с детьми младшего школьного возраста, у которых отмечаются признаки нарушения функции внимания

ВЫВОДЫ

1 Особенности психофизиологического профиля детей младшего школьного возраста с изменением аттенционной функции, выражающемся в снижении устойчивости, распределения и способности к переключению внимания, а также быстрой его истощаемости в условиях воздействия информационных нагрузок, указывают на снижение адаптационной способности ЦНС у данной группы лиц

2 У детей с изменениями аттенционой функции установлено преобладание ЭЭГ-паттерна, свидетельствующего о незрелости и биоэлектрической нестабильности коры, а также об усилении восходящих влияний на кору со стороны подкорковых регуляторных структур головного мозга

3 Психофизиологическая коррекция атгенционной функции у детей с использованием традиционной методики релаксации, заключающейся в курсовом предъявлении релаксирующего аудиовизуального ряда, не вызывает значимого повышения основных параметров внимания

4 Результатом психофизиологической коррекции аттенционной функции у детей с использованием методики биологической обратной связи по параметрам дыхательной аритмии сердца была положительная динамика показателей биоэлектрической активности головного мозга, проявляющаяся повышением частоты альфа-ритма на 15,1% и снижением его амплитуды на 22,9%, снижением индекса тета-ритма на 40,8% в покое Это сопровождалось стабильным улучшением аттенционной функции - показатель устойчивости внимания увеличился на 83,3%, переключаемости на 25,7%

5 При сравнительной оценке методики курсового предъявления релаксирующего аудиовизуального ряда и использования метода биологической обратной связи по показателю дыхательной аритмии сердца у детей младшего школьного возраста с нарушением внимания установлена более высокая эффективность последнего Наряду с более выраженной динамикой показателей ЭЭГ в покое (разница в повышении частоты альфа-ритма - 8,8%, в снижении индекса тета-ритма - 29,4%), отмечена более оптимальная реакция на функциональные пробы У детей, прошедших курс релаксации и курс БОС-тренинга, разница в повышении показателя устойчивости внимания составила 6,5%, переключаемости - 20,2%, что указывает на более выраженное улучшение аттенционной функции

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1 Выявленные различия психофизиологических показателей и особенностей ЭЭГ детей младшего школьного возраста со снижением внимания могут быть использованы для раннего выявления детей с синдромом дефицита внимания

2 Метод психофизиологической коррекции с использованием принципа биологической обратной связи по показателю дыхательной аритмии сердца целесообразно использовать в программах коррекционной работы с детьми

дошкольного и младшего школьного возраста со снижением внимания, а также в качестве средства профилактики таких нарушений, в целях повышения адаптации к школьной нагрузке

3 Раннее выявление изменений в показателях психологического обследования и данных электроэнцефалографического обследования у детей младшего школьного возраста с последующим использованием немедикаментозных методик коррекции и повышения адаптации, таких, как методика биологической обратной связи и сеансы релаксации, позволяют проводить профилактику развития такого патологического состояния, как синдром дефицита внимания

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Особенности биоэлектрической активности головного мозга у детей с дефицитом внимания // Вестник Волгоградского государственного медицинского университета - 2006 - №4 (20) -с 48-50 (соавт Г В Клиточенко)

2 Особенности электроэнцефалограммы младших школьников с дефицитом внимания // Фундаментальные исследования в биологии и медицине Сборник научных трудов - Вып 1 - Ставрополь, 2006 -с 44-46 (соавт Г В Клиточенко)

3 Биоэлектрическая активность головного мозга детей с различными формами последствий перинатальных поражений ЦНС // Украшський науково-медичний молодшний журнал, спещальний випуск, присвячений 60-ш ювшейшй науково-практичшй конференцп «Актуальш проблеми сучасно! медицини» - Киш, 2006 -с 68 (соавт Г В Клиточенко)

4 Особенности изменений в электроэнцефалограмме младших школьников с дефицитом внимания при функциональных пробах // Фундаментальные исследования в биологии и медицине Сборник научных трудов - Вып 2 -Ставрополь, 2007 -с 66-68 (соавт Г В Клиточенко)

5 Нейрофизиологическая оценка эффективности использования кортексина при коррекции дефицита внимания у детей младшего школьного возраста // Материалы XIV Российского национального конгресса «Человек и лекарство» - Москва, 2007 -с 746 (соавт Г В Клиточенко)

ТОНКОНОЖЕНКО НЭЛЛИ ЛЕОНИДОВНА

АВТОРЕФЕРАТ ДИССЕРТАЦИИ

ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕТОДА БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ ДЛЯ ОПТИМИЗАЦИИ ФУНКЦИИ ВНИМАНИЯ У ДЕТЕЙ МЛАДШЕГО ШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА

Подписано к печати 12.10.07. г. Формат 60X84/16. Бумага, офс Печать офс. Усл. печ л. 1,0 Тираж 100 экз Заказ № 300 400131 г Волгоград, Пл Павших борцов, 1. Волгоградский государственный медицинский университет