Введение к работе
Актуальность темы. Количество детей с нарушениями развития высших психических функций (ВПФ) и речи в дошкольных и школьных образовательных учреждениях в настоящее время постоянно растет. Ограничения при обучении таких детей, трудности их социализации на разных этапах онтогенеза придают особую важность комплексным исследованиям, посвященным изучению механизмов формирования отклонений в развитии, в том числе перинатального генеза (Фишман, 1989–2004; Зелинская, Гаврилова, 2000; Григорьева, 2002; Мамайчук, 2004; Шарапова и др., 2004; Мастюкова, Московкина, 2005; Яковлев и др., 2005; Семенович. 2007; Шалимов, 2007; Ахутина, Пылаева, 2008; Рожкова, 2008).
Высокую актуальность имеет поиск возможностей раннего выявления факторов риска снижения обучаемости детей и разработка способов влияния на повышение компенсаторных возможностей ЦНС, что неизбежно сближает психологию, физиологию и медицину в решении данных задач (Hynd et al., 1991; Дубровинская, 1996; Новикова, 2000; Пальчик, Шабалов, 2000; Семаго, 2000; Habib, 2000; Барашнев, 2001; Klimesch et al., 2001; Njiokiktjien et al., 2001; Каменская, 2005; Castellanos et al., 2005; Njiokiktjien, 2006; Заваденко, Суворинова, 2007; Отеллин и др., 2007; Чутко, 2007; Рожкова, 2008; Шайтор, 2008).
На более поздних этапах онтогенеза нарушения деятельности ЦНС перинатального генеза могут проявляться грубым или пограничным с нормой отставанием в моторном и психическом развитии, школьными трудностями – в связи с недостаточной сформированностью тех или иных высших психических функций, повышенной утомляемостью (Зислина и др., 1972; Марковская, 1991; Горбачевская и др., 1991–1996; Chiron et al., 1992, 1999; Лукашевич и др., 1994, 1998; Duvelleroy-Hommer et al., 1995; Мастюкова, 1996; Переслени, Рожкова, 1996; Deonna et al., 2000; Кропотов и др., 2001, 2002; Фишман 2001-2004; Шкловский и др., 2001; Hayashi et al. 2001; Григорьева, 2002; Кирой и др., 2002; Barry et al., 2003; Мачинская, 2003, 2006; Безруких, 2004; Dubois el al., 2004; Семенович. 2007). Данные литературы демонстрируют достаточно позднее выявление проблем обучения и социальной адаптации детей группы риска, не имеющих грубых отклонений в развитии (ближе к началу систематического обучения), что неизбежно снижает эффективность лечебно– диагностических и коррекционных мероприятий за пределами сензитивных периодов развития психических процессов (Diamond et al., 2007; Ахутина, Пылаева, 2008). Это диктует необходимость создания комплекса своевременных и адекватных мер для минимизации негативных последствий поражения нервной системы перинатального генеза к моменту началу обучения детей группы риска в дошкольных и школьных образовательных учреждениях.
Объект исследования: дети раннего и дошкольного возраста (до 7 лет) и учащиеся начальной школы (до 10 лет), имеющие нормативные и аномальные показатели развития высших психических функций и речи.
Предмет исследования: психофизиологические и нейрофизиологические основы снижения уровня развития высших психических функций и речи перинатального генеза, а также возможности их коррекции у детей с использованием метода транскраниальных микрополяризаций.
Цель исследования: комплексный анализ механизмов аномального развития высших психических функций и речи у детей и возможностей их коррекции
Задачи исследования:
-
изучение особенностей формирования возрастной структуры биоэлектрической активности мозга при норме развития высших психических функций и речи и с различными формами нарушений развития перинатального генеза по данным электроэнцефалографии методом поперечных срезов (однократно у детей одного возраста) и методом продольных срезов (у одних и тех же детей в разном возрасте –- лонгитюдный метод);
-
изучение физиологических основ нейродинамической стороны психической деятельности: работоспособности и выносливости нервной системы – при норме развития высших психических функций и речи и с различными формами нарушений развития по данным церебрального кровотока в покое и при нагрузках с использованием реоэнцефалографии;
-
повышение эффективности применения метода транскраниальных микрополяризаций (ТКМП) для коррекции различных форм нарушений развития высших психических функций и речи на основе использования данных нейропсихологии о динамической локализации психических функций и возрастной психологии об особенностях сензитивных периодов развития психических функций ребенка.
Основные положения, выносимые на защиту:
– эффективность прогноза нарушений развития высших психических функций и речи перинатального генеза повышается при дополнении психологического обследования данными о зрелости/незрелости возрастной структуры биоритмов, достаточности/дефицитарности церебрального кровотока, как одного из компонентов работоспособности нервной системы;
– выявление в раннем возрасте незрелой возрастной структуры биоритмов является прогностическим признаком риска формирования (или нарастания) нарушений развития высших психических функций и речи в связи с высокой вероятностью сохранения данной незрелости на более поздних этапах онтогенеза;
– эффективность применения транскраниальных микрополяризаций повышается при использовании принципа соответствия нейропсихологических основ воздействия и особенностей структуры психологического дефекта у детей с учетом данных о сензитивных периодах психического развития, что позволяет в несколько раз сократить суммарную продолжительность воздействия на мозг ребенка.
Научная новизна: показано, что эффективность прогноза аномального развития у детей группы риска (с отдаленными последствиями перинатального поражения ЦНС) повышается при дополнении психологического обследования высших психических функций (ВПФ) и речи данными о наличии незрелости возрастной структуры биоритмов, которая отражает недостаточную сформированность базовых предпосылок психической деятельности, а также данными о снижении продуктивности психической деятельности за счет низкой работоспособности и истощения нервной системы.
На основе клинической феноменологической классификации ЭЭГ у взрослых (Жирмунская, 1996) создана рабочая классификация типов возрастной зрелости/незрелости биоэлектрической активности мозга детей дошкольного возраста с нормой развития ВПФ и речи и при отклонениях развития перинатального генеза. Известные критерии типизации ЭЭГ покоя у детей по частоте альфа–ритма дополнены параметрами его пространственной организации (наличия/отсутствия теменно–затылочного фокуса) и амплитудного диапазона (низкоамплитудного или высокоамплитудного).
Количественный анализ суммарных спектров мощности основных диапазонов ЭЭГ подтвердил валидность выделенных феноменологических критериев классификации, выявив достоверные различия между группами детей с разным уровнем развития высших психических функций (ВПФ) и речи только по альфа– ритму (p0.001) с максимумом достоверных изменений в теменно-затылочных отделах коры. Показан достоверный рост доли незрелого типа ЭЭГ в соответствии со степенью тяжести нарушения развития ВПФ и речи. Впервые в лонгитюдном исследовании показано, что незрелый тип корковой ритмики имеет высокий риск сохранения и на более поздних этапах онтогенеза. Это дает основания строить вероятностный прогноз возможных ограничений формирования когнитивной и эмоционально–волевой сфер у детей группы риска на ранних этапах онтогенеза. На основе полученных данных могут быть приняты своевременные адекватные меры по минимизации негативных последствий перинатального поражения ЦНС на обучаемость и социальную адаптацию детей.
Показано, что одним из компонентов повышенной утомляемости детей группы риска выступает сосудистая неполноценность (в том числе скрытая до периода регулярных учебных нагрузок) в виде возрастного дефицита церебрального кровотока преимущественно в бассейне позвоночных артерий, а также ограничений гемодинамического резерва вследствие недостаточности ауторегуляторных механизмов сосудистой системы.
Новизна подхода при использовании метода транскраниальных микрополяризаций (ТКМП) в коррекции нарушений развития ВПФ и речи у детей защищена патентами РФ № 2180245 и 2248227 от 2002 и 2005 гг. Реализация подхода позволила сократить суммарную продолжительность воздействия на мозг ребенка с одновременным ускорением достижения позитивных сдвигов в его развитии. Показано, что эффекты, наблюдаемые при ТКМП вблизи корковой проекции задней трети верхне–височной извилины левого полушария, указывают на исключительную роль данной зоны мозга (предположительно зоны Вернике) в формировании и организации психической деятельности ребенка в качестве первичного, ключевого звена, актуализирующего врожденные программы развития речи. При данной ТКМП впервые показано также повышение регулирующей функции речи взрослого на неадекватное поведение ребенка, особенно при расстройствах развития аутистического спектра.
Теоретическая и практическая значимость работы. Показано, что дети группы риска (имеющие в анамнезе перинатальное поражение ЦНС гипоксически–ишемического генеза), несмотря на резервы естественного роста и огромные компенсаторные возможности мозга, при освоении возрастных нагрузок имеют исходно ряд ограничений. Первые (качественные) проявляются в виде незрелости интегративных систем мозга, обеспечивающих сложные виды психической деятельности. Вторые (количественные) выступают в виде повышенной утомляемости, снижения работоспособности при выполнении различных нагрузок. Из этого следует, что прогноз готовности данной группы детей к освоению возрастных нагрузок дошкольного и школьного периодов недостаточно строить только на основе психологической оценки соответствия актуального уровня развития высших психических функций (ВПФ) и речи возрастной норме. Лонгитюдные исследования указанного контингента детей показали высокую вероятность сохранения незрелого типа возрастной структуры биоритмов на более поздних этапах онтогенеза, что свидетельствует о замедлении созревания интегративных систем мозга. Это дает возможность прогнозировать риск формирования отклонений в развитии ВПФ и речи на основе раннего выявления незрелого типа корковой ритмики, а также позволяет планировать мероприятия по динамическому наблюдению или коррекции возможных нарушений развития.
Использование доступного комплекса физиологических показателей (ЭЭГ и РЭГ) с оценкой по отношению к нормативным возрастным данным позволяет реализовать индивидуальный подход к оценке разных составляющих функционального состояния отдельного ребенка с нормальным и аномальным развитием. Возможность применения коррекционных программ ТКМП с учетом особенностей психологической структуры дефекта отстающего ребенка дополняет индивидуально ориентированную функциональную диагностику и имеет высокую практическую значимость.
Использование для выбора предполагаемых областей воздействия данных нейропсихологии позволило повысить эффективность применения метода ТКМП, значительно расширив зону ближайшего развития ребенка с ограниченными возможностями (патенты РФ № 2180245 и 2248227). Существующие знания о мозговых механизмах психической деятельности, значительная часть которых получена вследствие выпадения уже сформированной функции (у взрослых и детей с травматическими, сосудистыми нарушениями) дополнены данными, полученными в ходе коррекционного процесса у детей с отставанием в развитии.
Акцент коррекционных программ воздействия вблизи корковой проекции задней трети верхне–височной извилины левого полушария (предположительно зоны Вернике) позволил получить целый спектр позитивных изменений отдельных психических функций и поведения в целом. В частности, отмечено повышение качества импрессивной и экспрессивной речи, а также повышение коммуникативных функций у детей с аутистической симптоматикой. Наблюдалось также повышение концентрации внимания, адекватности поведения, оптимизация эмоционально-мотивационной сферы. В конечном итоге имело место качественное повышение обучаемости и социальной адаптации детей группы риска на ранних этапах онтогенеза, когда эффективность воздействия выше за счет пластичности мозга. Полученные результаты указывают на формирование отдельного направления в детской нейропсихологии, имеющего также высокое практическое значение.
Апробация работы: результаты работы были представлены в виде устных и стендовых докладов – на Международной конференции к 150-летию со дня рождения И.П.Павлова (СПб, 1999); Международной конференции к 50-летию образования Института физиологии детей и подростков РАО (Москва, 2000); на научно-практической конференции «Лечебные эффекты центральных и периферических электрических воздействий (СПб, 2001); XI и XIII Всероссийских научно-практических конференциях неврологов (СПб - 2002, 2004); Всероссийской научно-практической конференции «Теоретические и эмпирические подходы к изучению толерантных установок сознания и толерантности отношений (СПб, 2002); 7 Мультидисциплинарной международной конференции по биологической психиатрии «Стресс и поведение» (Москва, 2003), 1 съезда физиологов стран СНГ (Сочи, 2005); Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Природные факторы и социальные условия успешности обучения» (СПб, 2005), ХШ Международного Совещания и VI школы по эволюционной физиологии (СПб. 2006), Всероссийской научно-практической конференции «Современные проблемы прикладной психологии» (Ярославль, 2006), III Международной конференции по когнитивной науке (Москва, 2008), IV Междисциплинарном конгрессе «Нейронаука для медицины и психологии» (Судак, 2008).
Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ № 98-06-800050а, РГНФ № 03-06-00139а, СПб НЦ РАН (инициативный проект № 18 раздел 2), Федеральной программы развития образования (Раздел «Развитие способов экспресс–диагностики уровня здоровья и адаптивного ресурса подростков»). Публикации: основные положения диссертации изложены в 47 публикациях, в том числе 10 статьях в рецензируемых журналах, монографии, 3 изобретениях.
Объем и структура диссертации: диссертационная работа содержит введение, 5 глав: обзор литературы, материалы и методы исследования, 3 главы результатов и их обсуждение, а также заключение, выводы, список литературы, 3 приложения. Работа изложена на 339 страницах машинописного текста, иллюстрирована 42 рисунками и 59 таблицами. Библиографический указатель состоит из 542 источников (352 отечественной и 190 иностранной литературы).
