ХАРАКТЕРИСТИКА АЛЬФА ритму і коефіцієнта МІЖПІВКУЛЬНОЇ КОГЕРЕНТНОСТІ ЯК маркерів МІЖПІВКУЛЬНОЇ ІНТЕГРАЦІЇ У ЛЮДЕЙ юнацької ВІКУ

1. бібліографічна посилання

1 Газенкампфа К.А. 1 Дмитренко Д.В. 1 Шнайдер Н.А. 1 Медведєва М.М. 1 Миколаїв В.Г. 1 Романенко А.А. 1 Соломатова Е.С. 1 Яковлєва К.Д. 1

1 КрасГМУ ім.проф. В. Ф. Войно-Ясенецького

Ця стаття розглядає проблему нейрофізіологіечкой зрілості кори головного мозку в співвідношенні з коефіцієнтом когерентності, як показників межполушарной інтеграції. Обидва цих показника грають істотну роль в здатності студентів засвоювати матеріал навчальної програми і справлятися з навантаженнями вищої освіти, яке характеризується важкою розумовою роботою, великими обсягами інформації, ненормованим графіком, зменшенням часу, що відводиться на відпочинок. Дослідження показали, що у більшості студентів досягнута нейрофізіологічна зрілість кори головного мозку, і в той же час тільки третина студентів має оптимальні показники для засвоєння матеріалу навчальної програми, а майже 18% студентів вимагають індивідуального, більш детального підходу до їхнього навчання.

ЕЕГ

когерентність

альфа ритм

зрілість кори

вища освіта

1. Березовін Н.А., Морозова Л.І. Адаптація першокурсників до педагогічного процесу ВНЗ // Педагогіка вищої та середньої спеціальної школи. -В.2.-Мінськ, 1988.

Зенков Л.Р. Клінічна електроенцефалографія з елементами епілептології. - М .: 2004. - 367с

2. Іванов Л.Б. Прикладна комп'ютерна енцефалографія: 2 изд., Перераб. і доп. - М .: ПБОЮЛ Т.М. Андрєєва, 2004. - 352 с.

3. Каплан А.Я., Борисов С.В., Шишкин С.Л., Єрмолаєв В.А. Аналіз сегментної структури альфа активності ЕЕГ людини // Ріс. физиол. журн. - 2002. - №4. - С. 8495.

4. Миколаїв В.Г., Медведєва М.М., Шульмін А.В., Сіндеева Л.В., Деревцова С.Н. / Біофізичні маркери і їх роль в оцінці фізичного статусу людини // Сибірське медичне огляд.- 2013.- №6.- С.30-33.

5. Ротштейн В. Г. Теоретичний аспект епідеміології тривожних і афективних розладів / В.Г. Ротштейн, М.Н. Богдан, М.Є. Суетин // Психіатрія і психофармакотерапия. - 2005. - Т. 7, №2. - С. 56-58.

6. Шнайдер Н.А., Миколаїв В.Г., Медведєва М.М., Васильєва О.Е., Пен О.В., Газенкампфа К.А., Говоріна Ю.Б., Романенко А.А., Деревцова С.Н. / Коефіцієнт межполушарной когерентності як показник інтеграційних процесів головного мозку у здорових людей юнацького віку // Известия Самарського наукового центру Російської Академії наук. - 2014. - Т. 16, №5 (4) .- С.1351-1353.

Численні роботи показують, що період навчання у вищому навчальному закладі характеризується інтенсивним розвитком психічних процесів, властивостей характеру, адаптацією до нових умов навчання. У свою чергу організація навчального процесу впливає не тільки на успішність студентів, обсяг засвоєних знань, а й на їх здоров'я [1, 5].

Студент постійно відчуває емоційне і фізичне напруження, яке в поєднанні з важкою розумовою роботою, великими обсягами інформації, ненормованим графіком, зменшенням часу, що відводиться на відпочинок, робить його навчання вкрай складним і важким завданням. Всі ці фактори роблять значущий вплив на психічне і фізичне здоров'я студента.

Важливу роль у формуванні та підтримці когнітивних функцій, визначенні здатності вчитися і пізнавати нове грає нейрофізіологічна зрілість кори головного мозку, процес дозрівання якої в нормі закінчується до 21 року. Основним показником нейрофізіологічної зрілості кори головного мозку є частотний показник альфа ритму.

Альфа-ритм є одним з основних ритмічних компонентів електроенцефалограми (ЕЕГ), відповідний станом пасивного неспання, найбільш повно виявляється в стані спокою із закритими очима. Частота цього ритму лежить в діапазоні 8-12 Гц, середня амплітуда у молодого дорослого дорівнює 100мкВ. Реєструється у 85-95% здорових дорослих. Найкраще виражений в потиличних відділах, у напрямку кпереди амплітуда поступово згасає. У більш ранніх дослідженнях було показано зв'язок індивідуальних особливостей альфа-ритму і деяких психологічних характеристик і особливостей мислення. Роботи, що проводяться в останні роки підтверджують отримані раніше дані, поширюючи отримані знання на можливий зв'язок між частотою альфа-ритму і індивідуальними здібностями до навчання та інтелектуальної діяльності

Так само має велике значення у визначенні оптимальності виконання функцій різних відділів головного мозку і їх інтеграції коефіцієнт когерентності (КК), який визначається за допомогою когерентного аналізу ЕЕГ. Значення коефіцієнта когерентності (КК) варіюють від 0 до 1: чим вище значення когерентності, тим більш злагоджено активність однієї області з іншого, обраної для вимірювання.

Когерентний аналіз ЕЕГ вважається індикатором функціональних взаємозв'язків між різними корковими областями головного мозку. Рівень інтеграції областей кори повинен бути адекватним для оптимального виконання функцій. В реальності він може виявитися зниженим або підвищеним. І те, і інше не забезпечує нормальну взаємодію мозкових структур і супроводжується порушенням функціонального стану мозку [2]. Одним з основних переваг когерентного аналізу є його незалежність від амплітуди коливань сигналів різних областей мозку [3]. Ця особливість дозволяє виявляти середні характеристики КК для групи випробовуваних, в яку входять особи з різними типами ЕЕГ. При оцінці когерентності у психічно здорових випробовуваних все дослідники сходяться на думці, що, незалежно від апаратури і системи відведень ЕЕГ, пік когерентних значень локалізується в передніх зонах неокортексу, а у напрямку до каудальним відділам КК поступово зменшуються [5]. Це узгоджується з сучасним уявленням про інтегративну функції лобових часток ( «первинного асоціативного центру» по А. Р. Лурія), які знаходяться в сильній взаємозв'язку з іншими відділами мозку через довгі кортико-кортикальні асоціативні волокна.

Цілі дослідження: вивчити частотні характеристики альфа-ритму за даними спектрального та мощностного аналізу комп'ютерної ЕЕГ, рівень нейрофізіологічної зрілості кори головного мозку і показники КК як нейрофізіологічних маркерів межполушарной інтеграції різних відділів головного мозку у студентів 1-2 курсів вищого навчального закладу

Матеріали і методи: Власні лабораторні дослідження проводилися на базі науково-дослідної лабораторії кафедри медичної генетики і клінічної нейрофізіології ІПО в рамках комплексних досліджень по темі № 210-16 «Епідеміологічні, генетичні та нейрофізіологічні аспекти захворювань нервової системи (центральної, периферичної і вегетативної) і превентивна медицина »(номер держреєстрації 0120.0807480) і спільного проекту УИРС в рамках роботи НОЦ« Морфологія »КрасГМУ ім. проф. В.Ф. Войно-Ясенецького (далі - КрасГМУ) і в рамках дослідження «Система маркерів для оцінки соматонейропсіхологіческого статусу здорової людини».

Об'єктом дослідження обрано сукупність здорових молодих людей (добровольців). Всі обстежувані були оглянуті нами активно і проходили попередній анамнестический і клінічний відбір з використанням критеріїв включення і виключення. Критерії включення: студенти 1-2 курсів КрасГМУ, відсутність патології ЦНС в анамнезі і на момент обстеження. Критерії виключення: наявність поточної психоневрологічної патології, вказівка ​​на захворювання центральної нервової системи (ЦНС) в анамнезі.

Всього обстежено 96 добровольців. Вік випробуваних варіювався від 17 до 22 років, середній вік склав 19,0 ± 0,92 [19; 19] років. Розподіл за статтю: дівчата - 66 (69%), юнаки - 30 (31%) осіб. Вибір об'єкта дослідження обумовлений порівнянним рівнем освіти, віку, ступеня розумового і фізичного навантаження. Участь обстежуваних в дослідженні було добровільним, в рамках роботи СНТ кафедри медичної генетики і клінічної нейрофізіології ІПО. Дослідження проводилося в денний час доби, безкоштовно і не представляло ризику для здоров'я випробовуваних. Дослідження проводилося з урахуванням принципів конфіденційності та неупередженості.

Дослідження стану біоелектричної активності головного мозку проводилося з використанням вітчизняного комп'ютерного діагностичного обладнання - електроенцефалографічного програмного забезпечення «Нейрокартограф» (МБН, Москва). Накладення електродів здійснювалося за міжнародною системою «10 - 20%». Запис комп'ютерної ЕЕГ проводилась в монополярному ипсилатерально ушном відведенні за допомогою мостікових хлорсеребрянних електродів з дотриманням стандартних умов проведення даного виду нейрофізіологічної діагностики і відповідала таким основним вимогам: стандартизація зовнішніх умов і процедури обстеження, створення оптимального психологічного клімату і мотиваційної установки випробовуваних. Середня тривалість дослідження становила 20 хвилин.

Спектральний аналіз частотних характеристик основних коркових ритмів (дельта, тета, альфа, бета) проводився за допомогою вбудованих функцій математичної обробки даних, розроблених виробником діагностичного обладнання - комп'ютерного програмного комплексу «Нейрокартограф» (МБН, Москва), після попереднього візуального аналізу нативної ЕЕГ в режимі постреальностью часу і усунення фізичних і фізіологічних артефактів. Спектральний, біспектрального, показники потужності та амплітудне картування превалюють частот альфа-ритму в різних областях кори головного мозку проводилося за допомогою колірного кодування. Отримані карти піддавалися візуальному і математичного аналізу.

КОГЕРЕНТ аналіз міжпівкульна зв'язків проводився за допомогою вбудованих функцій математичної обробки даних, розроблених виробником діагностичного обладнання «Нейрокартограф» (МБН, Москва), після попереднього візуального аналізу нативної ЕЕГ стану пасивного неспання випробовуваних, в режимі постреальностью часу, після усунення фізичних і фізіологічних артефактів.

Статистична обробка бази даних проводилася відповідно до вимог, що пред'являються до статистичного аналізу біомедичних даних, і здійснювалася з використанням пакета прикладних програм STATISTICA v. 7 (StatSoft, США).

Результати та обговорення. В ході проведеного дослідження було виявлено, що середня частота альфа-ритму по потиличних відділах головного мозку - O1 і О2 (в монополярному ипсилатерально відведенні) у студентів КрасГМУ склала 10.1 ± 0.75 Гц. Розподіл досліджуваних по частоті субдіапазонов частот альфа ритму було наступним: α1-субдіапазон (8 - 9,4 Гц) - 18 осіб (19%), середній субдіапазон
α-ритму (9,5 - 10,4 Гц) - 43 осіб (45%), α2 субдіапазон (10,5 - 11,5 Гц) - 35 осіб (36%). Статистично значуще частіше зустрічався середній і високий субдіапазони частот альфа-ритму - сумарно 81% випадків (р <0,05), що свідчить про нейрофізіологічної зрілості корковою ритміки студентів університету та їх високому пізнавальному (когнітивному) потенціалі, а також про високу пластичності вищої нервової діяльності.

В результаті проведеного дослідження було показано, що середнє значення межполушарного КК в парі Fp1-Fp2 склало 0,59 ± 0,17, [0,46; 0,71], що трохи нижче нижньої межі допустимої вікової норми (референсний коридор 0,6 - 0,8), і не досягаючи статистично значущих відмінностей за цим показником (р <0,01). Нижче норми КК був зафіксований у 55 студентів (57%), в межах референсного коридору - у 26 студентів (27%), і вище норми у 15 студентів (16%).

У таблиці 1 представлено співвідношення показників КК і субдіапазонов альфа ритму, з якої видно, що 5 осіб (5,2%) мають високий КК при частоті альфа ритму, що відповідає α2 субдіапазону, що відповідає максимальній активності і міжпівкульна інтеграції, 12 осіб (12, 5%) мають низький КК при частоті альфа ритму, що відповідає α1-субдіапазону, що відповідає мінімальній активності і міжпівкульна інтеграції, 13 осіб (13,5%) мають середній КК при середньому субдіапазоне α-ритму, що відповідає оптимальній активності і міжпівкульна нтеграціі.

Таблиця 1

Співвідношення показників КК і субдіапазонов альфа ритму

високий КК

середній КК

низький КК

α1-субдіапазон

5 (5,2%)

9 (9,4%)

21 (21,9%)

середній субдіапазон α-ритму

8 (8,3%)

13 (13,5%)

22 (22,9%)

α2 субдіапазон

2 (2,1%)

4 (4,2%)

12 (12,5%)

висновки

В результаті проведеного дослідження, нами було показано, що переважна більшість студентів (81%) досягли нейрофізіологічної зрілості кори головного мозку, а третина студентів (31,2%) мають оптимальні показники КК і частоти альфа ритму для адекватного засвоєння навчальної програми. У той же час 5,2% студентів, які мають високі КК і частотну характеристику альфа ритму, можуть втрачати інтерес до навчання і освоєння матеріалу, через більш швидкого засвоєння матеріалу навчальної програми, а 12.5%, що мають низькі показники, можуть мати проблеми з навчанням , через більш низьку швидкість засвоєння матеріалу навчальної програми, що вимагає більш детальної роботи з цими двома групами студентів, для оптимізації навчального процесу.

рецензенти:

Матюшин Г.В., д.м.н., професор, завідувач кафедри кардіології і функціональної діагностики ІПО КрасГМУ ім. проф. В.Ф. Войно-Ясенецького МОЗ України, м Красноярськ;

Логінова І.О., д.псх.н., професор, декан факультету клінічної психології, завідувач кафедри клінічної психології та психотерапії з курсом ПО КрасГМУ ім. проф. В.Ф. Войно-Ясенецького МОЗ України, м Красноярськ.

бібліографічна посилання

Газенкампфа К.А., Дмитренко Д.В., Шнайдер Н.А., Медведєва М.М., Миколаїв В.Г., Романенко А.А., Соломатова Е.С., Яковлєва К.Д. ХАРАКТЕРИСТИКА АЛЬФА ритму і коефіцієнта МІЖПІВКУЛЬНОЇ КОГЕРЕНТНОСТІ ЯК маркерів МІЖПІВКУЛЬНОЇ ІНТЕГРАЦІЇ У ЛЮДЕЙ юнацької ВІКУ // Сучасні проблеми науки та освіти. - 2015. - № 4 .;
URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=20487 (дата звернення: 08.06.2019).

Пропонуємо вашій увазі журнали, що видаються у видавництві «Академія природознавства»

(Високий імпакт-фактор РИНЦ, тематика журналів охоплює всі наукові напрямки)