Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Литературный обзор
1.1. Электроэнцефалографические (ЭЭГ) корреляты формирования интегративной деятельности мозга в онтогенезе ребенка 11
1.1.1. Возрастная динамика ЭЭГ покоя 11
1.1.2. Возрастные особенности мозговой организации внимания по результатам электроэнцефалографических исследований 21
1.2. Системная организация зрительного восприятия 32
1.3. Возрастные особенности мозговой организации зрительно пространственной деятельности (ЗПД) по результатам электроэнцефалографических исследований 50
Глава 2. Методические аспекты исследования
2.1. Контингент испытуемых и общий план исследования 65
2.2. Электроэнцефалографическое исследование 70
2.2.1. Модель эксперимента 70
2.2.2. Экспериментальная процедура 72
2.2.3. Обработка данных 75
Глава 3. Топографическая организация ритмических компонентов ЭЭГ при когнитивной деятельности у детей 7 лет
3.1. Дети со средним для данного возраста уровнем интеллектуального развития 78
3.1.1. ЭЭГ-параметры внимания 78
3.1.2. ЭЭГ-параметры зрительно-пространственной деятельности. 83
3.1.3. Индивидуальные особенности динамики ЭЭГ при внимании и ЗПД 87
3.2. Дети с высоким уровнем интеллектуального развития 91
3.2.1. ЭЭГ-параметры внимания 91
3.2.2. ЭЭГ-параметры зрительно-пространственной деятельности 97
3.2.3. Индивидуальные особенности динамики ЭЭГ при внимании и ЗПД 102
Глава 4. Топографическая организация ритмических компонентов ЭЭГ при когнитивной деятельности у детей 10 лет
4.1. Дети со средним для данного возраста уровнем интеллектуального развития 107
4.1.1. ЭЭГ-параметры внимания 107
4.1.2. ЭЭГ-параметры зрительно-пространственной деятельности 111
4.1.3. Индивидуальные особенности динамики ЭЭГ при внимании и ЗПД 115
4.2. Дети с высоким уровнем интеллектуального развития 120
4.2.1. ЭЭГ-параметры внимания 120
4.2.2. ЭЭГ-параметры зрительно-пространственной деятельности 125
4.2.3. Индивидуальные особенности динамики ЭЭГ при внимании и ЗПД 129
Глава 5. Обсуждение результатов
5.1. Функциональная организация интегративной деятельности мозга у детей 7 лет 136
5.2. Функциональная организация интегративной деятельности мозга у детей 10 лет 151
5.3. Возрастная динамика интегративной деятельности мозга 159
Выводы 170
Библиография 172
- Возрастная динамика ЭЭГ покоя
- Возрастные особенности мозговой организации зрительно пространственной деятельности (ЗПД) по результатам электроэнцефалографических исследований
- ЭЭГ-параметры зрительно-пространственной деятельности
- Возрастная динамика интегративной деятельности мозга
Возрастная динамика ЭЭГ покоя
В многочисленных исследованиях, проводимых в широком возрастном диапазоне при использовании различных методов анализа биоэлектрической активности мозга (спектрально-корреляционный анализ ЭЭГ, методы главных компонент и разностных кривых вызванных потенциалов и связанных с событиями потенциалов), установлено изменение степени участия областей коры и характера их взаимосвязей в процессе когнитивной деятельности. Принцип системной организации работы мозга рассматривается как теоретическая основа для изучения нейрофизиологических механизмов, опосредующих когнитивную деятельность. При исследовании системной организации деятельности мозга довольно широко используется спектрально-корреляционный метод изучения пространственно-временной организации биоэлектрической активности. Этот метод основывается на представлении М.Н.Ливанова (1972 1984) о пространственной синхронизации - увеличения сходства электрической активности мозговых структур - как условия облегчающего межцентральное взаимодействие при осуществлении любой деятельности. Пгюстранственная синхронизация характеризует динамику процессов птютекающих одновременно в различно локализованных структурах возможный механизм интегративной деятельности нервных элементов (В.Н.Думенко Т.А.Королькова 1982). В современной трактовкой, главным условием для успешного ттгютекания деятельности является усиление не глобальной синхронизации а локальной охватывающей отделы мозга как задействованное обеспечивающие общую мобилизационную деятельности (Н.Е.Свидерская, 1982). Наиболее полную информацию о взаимоотношениях различных областей коры дает использование оценки функции когерентности (Ког), характеризующей синхронность биоэлектрических процессов при постоянстве фазового сдвига и рассматриваемой как отражение степени статистической взаимосвязи ритмических составляющих, регистрируемых в разных структурах мозга (В.Д.Труш, М.Н.Ливанов, 1968; М.Н.Ливанов, 1972, 1984; О.М.Гриндель, Е.М.Вакар, 1980; R.Thatcher et al., 1986, 1987). Увеличение синхронности биопотенциалов отражает благоприятные условия для установления функциональной взаимосвязи различных областей, участвующих в деятельности, а понижение синхронности электрической активности -затруднение возможности их взаимодействия (М.Н.Ливанов, 1972, 1984).
Концепция пространственной синхронизации биопотенциалов созвучна представлениям А.А.Ухтомского (1935) о роли изолабильности и содружественного возбуждения нервных центров как условия их функционального объединения.
Интегративная деятельность мозга, обеспечивая реализацию любого психического процесса, в значительной мере определяется состоянием спокойного бодрствования. Основная функция коры в состоянии, обозначаемом А.А.Ухтомским (1941) как оперативный покой, - это готовность к обнаружению, обработке и оценке той информации, которая может поступить в любой момент. Для того, чтобы мозг мог адекватно и наиболее экономично отреагировать на поступающую информацию, необходимы определенные механизмы, формирование которых обеспечивает оптимальные условия для реализации деятельности. Это прежде всего определенным образом организованное взаимодействие структурных элементов мозга, которые могут быть вовлечены в реализацию деятельности.
В.И.Медведев (1988), рассматривая механизмы развития функциональных состояний, отмечает, что одним из возможных путей обеспечения оперативного покоя является мобилизация элементов системы с включением в нее избыточных компонентов, которые при определении стратегии деятельности выключаются из системной реакции. Поскольку интегративная деятельность мозга осуществляется при системном взаимодействии различных областей коры, состояние покоя должно обеспечиваться определенной степенью их активации и взаимодействием. Это функциональное состояние характеризуется наличием в ЭЭГ доминирующего ритма - альфа-ритма, имеющего определенную пространственно-временную организацию, которому как системообразующему фактору (Д.А.Фарбер, 1990а; Д.А.Фарбер и др., 20006) принадлежит важная роль в функциональной интеграции нервных центров.
Эта функция альфа-ритма является онтогенетическим приобретением, формировавшимся в течение длительного периода индивидуального развития. Первой существенной вехой на пути возрастных преобразований основного ритма ЭЭГ явилось его появление в периоде новорожденности в виде ритмической активности 4-6 Гц в затылочных и теменных областях коры в состоянии, переходном от бодрствования ко сну (Д.А.Фарбер, В.В.Алферова, 1972). Спектральный анализ ЭЭГ младенцев и функциональные пробы (затемение камеры) отдифференцировали онтогенетический вариант альфа-ритма от прекурсоров других ритмов и подтвердили его связь со зрительной афферентной системой (Т.А.Строганова, И.Н.Посикера, 1993). Во втором полугодии жизни была выявлена связь индивидуальных значений частоты альфа-ритма с особенностями психического развития ребенка (Т.А.Строганова и др. 1999). Основные тенденции развития альфа-ритма в первые годы жизни состоят в увеличении его частоты и представленности в составе полиморфной ЭЭГ. Качественный переломный этап возрастной динамики альфа-ритма приходится (с учетом индивидуальной вариабельности) на период от 5 до 8 лет По средним данным с 6-летнего возраста альфа-ритм вычленяется как доминирующий ритм ЭЭГ (Д.А.Фарбер, В.В.Алферова, 1972). Значимость этого периода подтверждается выраженными изменениями другой ритмической составляющей ЭЭГ - активности тета-диапазона, которая доминирует в ЭЭГ детей раннего и дошкольного возраста. Выраженное снижение числа и амплитуды медленных волн резко ускоряется, начиная с 5-6 лет (Морфо-функциональное созревание..., 1983).
Результаты исследования Р.И.Мачинской и коллег (1997) свидетельствуют о нелинейном характере динамики альфа-ритма в возрастном диапазоне от 5 до 8 лет. Его становление происходит параллельно с реорганизацией колебаний тета-диапазона, заключающейся в уменьшении представленности тета-волн в сочетании с регионарными особенностями их перераспределения. Структурный анализ ЭЭГ детей в возрасте от 5 до 8 лет позволил выявить различные типы фонового альфа-ритма с определенной возрастной динамикой: полиритмичный сниженной частоты (6-8 Гц) в 5-6 лет сменяется в 6-7 лет дезорганизованным ритмом с доминирующей частотой в диапазоне 8-Ю Гц и, наконец, регулярным альфа-ритмом в 7-8 лет. Возрастная динамика характера альфа-ритма, отражая состояние зрелости электрической активности неокортекса, в свою очередь, обусловлена изменением влияний подкорковых регуляторных структур. Данные экспериментальной работы, проведенной Р.И.Мачинской и соавторами (1997) показали, что в возрасте 5-6 лет наблюдаются существенные отличия ЭЭГ-признаков, характеризующих функциональное состояние стволовых регуляторных структур, от двух старших возрастных групп. Характерной особенностью детей этого возраста является наличие в большинстве случаев билатерально синхронной электрической активности в виде групп регулярных колебаний тета-диапазона в лобных и центральных отведениях, что в электроэнцефалографической практике расценивается как результат усиления синхронизирующих влияний со стороны глубинных отделов, а ее локализация в лобных и центральных областях дает возможность предположить связь со структурами промежуточного мозга, в частности с ассоциативными ядрами таламуса. Они имеют обширные связи с лобным неокортексом и являются частью фронто-таламической ассоциативной системы (А.С.Батуев, 1981), одного из основных звеньев, обеспечивающих процессы селективного внимания (J.E.Skinner, Ch.D.Yingling, 1977) и избирательной активации корковых областей при когнитивной деятельности (D.A.Farber, 1993). Р.И.Мачинская и соавторы (1997) предполагают, что морфо-функциональная незрелость верхнестволовых регуляторных структур фронто-таламической системы у детей 5-6 лет может быть обусловлена несовершенством нейронной организации как таламических ассоциативных ядер, так и лобной коры, а также связей между ними. Совершенствование всех трех компонентов этой системы продолжается и после 6-летнего возраста.
Возрастные особенности мозговой организации зрительно пространственной деятельности (ЗПД) по результатам электроэнцефалографических исследований
Как известно, взаимодействие организма с внешней средой строится на основе восприятия. С него же начинается и любой процесс обучения. Именно зрительному восприятию принадлежит существенная роль не просто в приеме и обработке информации, а в раскрытии представлений об окружающей среде, как необходимом звене в организации эффективного поведения. При осуществлении когнитивной деятельности процессы восприятия неразрывно связаны с вниманием, памятью, мышлением, речью (Т.Г.Бетелева, 1983). Как и любой компонент психической сферы, зрительное восприятие в своем становлении проходит ряд качественных этапов, которые обусловлены постепенностью и гетерохронией морфо-функционального созревания отделов коры больших полушарий в процессе индивидуального развития. Учитывая онтогенетический аспект, проанализируем результаты нейрофизиологических исследований эволюции системной организации зрительного восприятия.
Т.ПБетелева и Д.А.Фарбер (1977, 1983, 1990, 1999) в многолетних исследованиях подтвердили и раскрыли онтогенетические особенности воспринимающей функции мозга, специфику взаимовлияний проекционной и ассоциативных областей на разных этапах анализа зрительных стимулов, по данным реактивности компонентов вызванных потенциалов (ВП). Система межцентральных отношений областей коры, участвующих в процессе зрительного восприятия, начинает формироваться у ребенка в 2-3-месячном возрасте, претерпевая существенные перестройки в ходе онтогенеза. В 3-4 года ВП ассоциативных областей, возникающие в ответ на зрительные структурированные стимулы, обладают той же конфигурацией и реактивностью, что и ответы проекционных зон. Такое функциональное объединение, характеризующееся полным дублированием задними ассоциативными областями функции проекционной зоны, является отличительной чертой реактивности мозга детей 3-4 лет (Т.Г.Бетелева, 1983, 1990).
С недостаточной зрелостью ассоциативных областей может быть связан ряд особенностей зрительного восприятия в этом возрасте. Прежде всего, выявляется преобладание перцептивных характеристик при формировании эталонов предметов (Диагностика умственного..., 1978). У детей 3-4 лет эталоны вырабатывались только при использовании очень легко различимых (шахматных) или знакомых (лицевых) рисунков и не формировались при предъявлении сложных для дифференцирования вероятностных текстур (Т.Г.Бетелева, 1981,1983). Другой существенной особенностью этого возрастного периода является тесное взаимодействие зрительного восприятия и двигательных действий. Практические манипуляции с предметом являются необходимым фактором зрительного опознания. На протяжении дошкольного возраста по мере накопления индивидуального опыта снижается удельный вес ощупывания в зрительном восприятии и существенно преобразуются движения глаз. У детей 3-4 лет при первом ознакомлении немногочисленные глазные движения осуществляются внутри фигуры. В 4-5 лет число движений внутри фигуры нарастает, длительность отдельных фиксаций сокращается, но они концентрируются на наиболее характерных признаках объекта, за счет чего достигаются более высокие показатели узнавания. В 5-6 лет появляются прослеживающие контур движения, не охватывающие фигуру целиком. У детей 6-7 лет при ознакомлении с новым предметом прослеживание по контуру включает всю фигуру, как бы создавая внутреннюю модель формы (А.В.Запорожец, 1986).
В возрасте 6 лет появляется возможность формирования сложных эталонов, включающих иерархическую структуру интегрированных признаков, что облегчает процесс опознания и категоризацию на основе не только перцептивных, но и концептуальных характеристик, которые определяют общие свойства всех его вариантов (М.С.Шехтер, 1981). В этом же возрастном периоде появляется возможность выработки эталонов на вероятностные текстуры, незнакомые ребенку изображения (Т.Г.Бетелева, 1983).
Все это свидетельствует о достижении определенного уровня интеллектуализации процесса восприятия к концу дошкольного периода. Важнейшим достижением на этом этапе развития (старший дошкольный возраст), по показателям реактивности ВП, является функциональная специализация каудальных областей в зрительном восприятии, обусловленная ростом и созреванием вторичных и третичных полей коры (А.Р.Лурия, 1973; Л.К.Семенова и др., 1990). При опознании шахматного рисунка фокусом максимальной активности становится затылочная область, в которой изменяются компоненты Р130 и N200, что позволяет считать эту зону наиболее тесно связанной с осуществлением выделения элементов контура и соответствует значимости этой зоны на начальных периодах анализа. Второй по значимости фокус реактивности при осуществлении этой операции располагается в центральной области, где изменения касаются компонентов, регистрируемых в более позднем временном интервале (N200 и Р250). Наличие второго фокуса может определяться участием этой зоны в регуляции глазных движений. Кроме этого, как показали опыты с обратной маскировкой, центральная область играет существенную роль в опознании стимула, так как при этом наблюдалась выраженная тенденция к увеличению компонента Р250. При анализе сложных зрительных стимулов (предъявление схематического изображения лица) наиболее реактивной становится височно-теменно-затылочная область, нейронный аппарат которой осуществляет процессы обработки сложных изображений. В ситуации неопределенности возникновения стимула преимущественно задействованной оказывается теменная область. Вместе с тем, в затылочной зоне при этих сенсорных задачах происходят изменения поздних компонентов ответа, что свидетельствует о сложной системе межцентральных отношений, в которых затылочной области принадлежит существенная роль на всех этапах анализа изображений (Т.Г.Бетелева, 1980, 1983, 1990).
Таким образом, для детей 6-7-летнего возраста характерна четкая дифференцированность организации различных областей как в начальных, так и более поздних операциях анализа зрительного стимула, что отражается в реактивности региональных ВП (Т.Г.Бетелева, 1981, 1983, 1990; А.С.Горев, 1984; Д.А.Фарбер, Н.В.Дубровинская, 1997).
Следующему этапу развития системной организации мозга соответствуют межцентральные отношения, наблюдаемые у детей 9-Ю лет. В этом возрасте начальные операции анализа предъявляемого изображения отражаются только в затылочной области, проявляясь в высокой реактивности компонента Р130. Участие ассоциативных областей в начальных этапах анализа зрительного стимула является свернутым и не отражается в ранних компонентах их ВП. В этот период реактивность поздних фаз ответов различных областей коры (компоненты N200 и Р250) свидетельствует об их взаимосвязанном участии в заключительных актах обработки зрительной информации (Т.Г.Бетелева, 1983, 1990; А.С.Горев, 1990).
Несмотря на значительное усложнение системы сенсорного анализа стимула в 9-Ю лет, механизмы его категоризации и классификации продолжают оставаться еще незрелыми, что обусловлено особенностью функционирования лобных отделов коры больших полушарий. У детей 10 лет в классификацию элементов изображения, приводящую к его опознанию, в отличие от взрослых, вовлекаются наряду с лобной и задние ассоциативные зоны. В целом для дефинитивного типа межцентральных отношений характерно дальнейшее свертывание начальных операций анализа стимула, что приводит к исчезновению зависимости ранней позитивности Р130 от характера изображения в проекционной зоне. Усиление выраженности и реактивности поздних фаз для ответа в этой области может рассматриваться как отражение становления единой системы, объединяющей проекционную и ассоциативные зоны при осуществлении сложного анализа зрительного стимула, учитывающего его многогранные связи с хранящимися в памяти эталонами и приводящего к категоризации и опознанию этого стимула (Т.Г.Бетелева, 1983, 1990).
Совершенствование с возрастом системы переработки зрительной информации на корковом уровне обусловлено не только региональными особенностями реализации отдельных зрительных операций, но и спецификой полушарных отношений.
ЭЭГ-параметры зрительно-пространственной деятельности
Анализ мозгового обеспечения данной деятельности выявляет своеобразие перестроек биоэлектрической активности во всех ЭЭГ-диапазонах, что находит свое отражение как в параметрах СПМ, так и в динамике значений функции Ког.
Согласно анализу статистических данных СПМ группы 2 (рис.11), решение зрительно-пространственных задач сопровождается падением мощности основного ритма ЭЭГ-покоя. Значения среднечастотного поддиапазона а-ритма незначительно увеличиваются при ЗПД по сравнению с фоновыми (с 9.4 до 9.6 Гц). Низкочастотный компонент а-активности выражен при деятельности лишь в центральных областях и задневисочной зоне правого полушария, его частота также возрастает с 7.3 до 7.8 Гц. В каудальных отделах обеих гемисфер регистрируется десинхронизация 0-ритма. Изменения в области бета-диапазона в сравнении с фоном не обнаруживаются. Индивидуальные значения СПМ подтверждают данную тенденцию в отношении альфа-активности. В диапазоне тета-ритма, согласно индивидуальным спектрограммам, отмечается рост мощности на частотах 4.5, 5.3 и 6.5 Гц или с некоторыми вариациями в данных пределах в центральных и лобных областях полушарий.
Данные групповой статистики спектрально-корреляционного анализа функции Ког представлены на рис.12. Мозговая организация зрительно-пространственной деятельности определяется функциональной интеграцией областей коры на основе высокочастотного альфа-ритма и бета-колебаний. В других диапазонах преобладает снижение пространственной синхронизации биоритмов.
Функциональная интеграция на основе тета-диапазона обеспечивается в основном межполушарными взаимодействиями каудальных зон - теменной и затылочной (РЗ/Р4 и 01/02). В правой гемисфере отмечается также рост Ког центральной и задневисочной пары отведений (С4/Т6), а билатерально симметрично - падение синхронности 9-ритма лобной и центральной областей (F3/C3 и F4/C4).
Низкочастотная область альфа-ритма характеризуется генерализованным распадом взаимодействий, локализованным в обеих гемисферах с незначительным левополушарным акцентом. Снижается также межполушарная Ког альфа 1-компонента переднецентральных областей (F3/F4 и СЗ/С4). Достоверен лишь рост Ког биопотенциалов симметричных затылочных областей.
Ког среднечастотного поддиапазана альфа-колебаний падает локально в левой гемисфере с фокусом в лобной области, а в правой гемисфере снижение пространственной синхронизации биоэлектрической активности выражено только в лобной и центральной паре отведений. Падение межполушарной Ког биопотенциалов повторяет предыдущий поддиапазон.
В субдиапазоне высокочастотного альфа-ритма доминирует рост синхронизации биоэлектрической активности. В функциональную констелляцию на основе данного ритма вовлекаются все структуры правого полушария с фокусом интеграции в теменной и центральной областях. Они вместе с задневисочной зоной попарно взаимодействуют между собой (С4/Р4, Р4/Т6, С4/Т6). Остальные объединения складываются с участием дистантно удаленных структур - F4/02, F4/P4, С4/02. Снижение Ког в левом полушарии проявляется в лобной и задневисочной паре отведений, а также в симметричных лобных и центральных отделах обеих гемисфер и между ними. В левом полушарии рост Ког аЗ-ритма фиксируется в теменной и затылочной областях, а усиление межполушарной Ког выявляется между симметричными затылочными отделами.
Уровень синхронизированной активности в диапазоне бета-частот проявляется двояко, т.е. выражается как в его росте, так и падении. Оба эти противоположно направленные процессы характеризуются некоторой межполушарной асимметрией. Снижение Ког биопотенциалов преобладает в левой гемисфере и охватывает задневисочную, центральную и лобную области (F3/T5, F3/C3, СЗ/Т5), а в правой - лобную и центральную (F4/C4). Увеличение пространственной синхронизации взаимосвязанной активности превалирует в правом полушарии, где функционально объединяются центральная, теменная и затылочная зоны коры больших полушарий (С4/Р4, Р4/02, С4/02). Межполушарный обмен осуществляется по каудальным отделам, а точнее - по задневисочным и затылочным. В симметричных лобных областях фиксируется снижение значений Ког Р-ритма.
Данные групповой статистики свидетельствуют о том, что выполнение ЗПД обеспечивается избирательной функциональной констелляцией центральной, теменной, затылочной и задневисочной областей правой гемисферы по высокочастотным диапазонам (аЗ, Р). В поддиапазонах средне-и низкочастотного составляющих а-ритма преобладает снижение уровня межцентральной интеграции.
Возрастная динамика интегративной деятельности мозга
При исследовании особенностей функциональной организации когнитивной деятельности в возрасте 7 и 10 лет нами обнаружены существенные возрастные различия интегративной деятельности мозга. Определенная прогрессивная динамика функциональной организации мозга выявлена как в группе со средними, так и с высокими показателями интеллектуального развития.
В группе 1 с возрастом увеличивается мода ведущей частоты с 8.9 Гц -в 7 лет до 9.7 Гц - в 10 лет, при этом сохраняется монокомпонентность а-ритма, свойственная этой группе (рис.29). На СПМ не отмечается активированности левого полушария.
В группе 2 данные параметры несколько отличаются (рис.30). С возрастом сохраняются признаки гетерогенности а-диапазона. Сдвиг по частоте менее выражен, так как в 7-летнем возрасте показатели были близки к 10-летнему. Значения моды субдоминантного а-ритма изменяются с 7.3 до 7.7 Гц, а доминантного - с 9.4 до 9.7 Гц. Мощность среднечастотного а-ритма в 10-летнем возрасте превышает мощность низкочастотного по всем отведениям, тогда как в 7-летнем возрасте в теменных и центральных областях обеих гемисфер доминантность проявляет низкочастотный компонент. Амплитуда доминантного а-ритма у детей 10 лет выше в затылочной области правой гемисферы, в отличие от 7-летнего возраста, когда эти показатели не различаются по полушариям (рис.30). Это свидетельствует о большей активации левого полушария и приближает по этому признаку организацию ЭЭГ 10-летних детей к дефинитивному уровню (Д.А.Фарбер, 1990а).
Возрастная динамика ЭЭГ-параметров проявляется и при выполнении когнитивной деятельности. Все регистрируемые ритмы, сохраняя свойственные качественные особенности функционирования, имеют на каждом возрастном этапе определенные соотношения значений Ког. Если у детей 7 лет группы 1 активация корковых структур носит генерализованный характер, распространяясь по всей коре, но с преобладанием в правой гемисфере, то у 10-летних детей этой группы активационные влияния такого рода менее выражены, хотя и сосредоточены преимущественно также в правой гемисфере. Фокусы распада взаимосвязанной активности приурочены к переднецентральным областям обеих гемисфер и к затылочной зоне правого полушария. По-видимому, у 10-летних детей группы 1 в большей степени проявляется готовность к предстоящей деятельности, выражающаяся в снижении уровня неопределенности и, соответственно, в меньшей степени генерализованной мобилизации, по сравнению с младшей возрастной группой. Н.В.Дубровинская и Е.И.Савченко (1990а) отмечали у взрослых испытуемых и у школьников 16-17 лет в ЭЭГ-организации периода ожидания минимальные признаки десинхронизации, когда неопределенность в значительной степени элиминируется и формируется локальный фокус когерентной активности на частотах 0-ритма (13-18 Гц). Реакция активации у детей 7 лет кроме а-диапазона, затрагивает 9-колебания, но проявляясь ростом пространственной синхронизации структур правого полушария, что, возможно, связано со значимостью эмоциональной активации. В старшей возрастной группе детей со средним уровнем интеллектуального развития организация 0-диапазона утрачивает отмеченную у детей младшей возрастной группы эмоциональную направленность.
Избирательность реагирования а-диапазона при внимании определяется не только снижением, но и ростом синхронизации al и аЗ компонентов а-диапазона. По нашим данным в младшей возрастной группе она более выражена на частотах аЗ-ритма при билатеральном характере межцентральных отношений. В левой гемисфере взаимодействуют лобная область с теменной и центральная с затылочной, а в правом полушарии выявляются теменно-затылочная и центрально-задневисочная взаимосвязи. В старшей возрастной группе в этом диапазоне рост Ког отмечается между центральной и теменной областями правой гемисферы.
Сравнение системной организации Р-диапазона младшей и старшей групп детей со средневозрастными показателями интеллектуального развития свидетельствует, что при одинаковых билатерально симметричных центрально- и теменно-затылочных взаимодействиях, группу 10-летних детей отличает вовлечение в интеграцию правой лобной области во взаимосвязи с затылочной корой. Левосторонний вклад теменного и затылочного отделов на частотах Р-ритма в обеих группах положительно отражается на мобилизации внимания (Н.В.Дубровинская, 1985).
Отмеченная от 7 к 10 годам минимизация функциональных взаимосвязей в процессе внимания в группе 1, однако, не приводит к их упорядоченности и не отражает выраженных признаков мобилизационной готовности, особенно на частоте а-колебаний.
Положительная возрастная динамика функциональной организации мозга проявляется при выполнении ЗПД. У детей 10 лет группы 1 все больше выявляется черт избирательности и дифференцированности по различным частотным диапазонам, в отличие от 7-летних. На частоте а2-субдиапазона, снижается выраженность распада взаимосвязей. Это отражается и на других субдиапазонах а-ритма. Интеграция высокочастотной составляющей а-ритма локализована полностью в правой гемисфере, в отличие от младшей возрастной группы, но функциональные взаимосвязи не отражают достаточно оптимального и адекватного деятельности обеспечения так как задневисочная область совсем не задействована в системной организации коры, а теменная, взаимодействуя с центральной, не обнаруживает связи с затылочной областью. Согласно данным многочисленных психофизиологических и электрофизиологических исследований, эти отсутствующие элементы в рабочей констелляции играют важнейшию роль в обеспечении реализации ЗПД. Однако, затылочный отдел, на частотах рассматриваемого диапазона, объединяется с переднецентральными областями - фронтальной и центральной, влияние которых особенно значимо при принятии решений, т.е. на последних этапах любой деятельности, в том числе и зрительно-пространственной (А.Р.Лурия, 1973). Преимущественное вовлечение правого полушария отмечается и на частотах 3-диапазона.
Возрастная тенденция формирования интегративной деятельности мозга у детей, относящихся к группе 1, иллюстрируется примером лонгитюдного исследования. В организации внимания и ЗПД у испытуемой Д.Д. (рис.31) с возрастом отчетливо выявляется тенденция к уменьшению генерализованное и билатеральное к нарастанию дифференцированности по всем ритмическим составляющим.
Сравним возрастную динамику когнитивной деятельности в группе 2. В ситуации мобилизационной готовности, как у детей 7, так и 10 лет, преобладающий распад функциональных взаимосвязей отмечается на частотах а2-ритма преимущественно в левой гемисфере, отражая прогрессивную тенденцию активационных влияний, что соответствует литературным данным (Н.В.Дубровинская, 1985) о связи левополушарного снижения значений функции Ког с более высоким уровнем познавательной мотивации и интеллектуальными возможностями. У детей 10 лет, кроме этого, снижение значений Ког отмечается в левой фронтальной области, что приближает эту группу по данному критерию к взрослым испытуемым (Н.В.Дубровинская, 1988). Так же как и в группе 1, с возрастом наблюдается уменьшение вклада десинхронизационных процессов и увеличение значимости синхронизации, отражающей интеграцию определенных областей коры. Рост синхронизации высокочастотного составляющего а-ритма как в младшей, так и в старшей возрастной группе, в ситуации мобилизационной готовности также согласуется с литературными сведениями (Н.В.Дубровинская, 1988, 1995). Несмотря на некоторые признаки сходства организации данной ситуации в двух рассматриваемых возрастных группах, у детей 10 лет в диапазоне аЗ функциональная констелляция проявляет признаки правополушарной асимметрии, в отличие от билатеральной 7-летних, причем с более нацеленными на ЗПД взаимодействиями каудальных областей.
Похожие диссертации на Функциональная организация интегративной деятельности мозга у детей младшего школьного возраста с разным уровнем интеллектуального развития
