Использование метода биологической обратной связи по электроэнцефалограмме в коррекции нарушений внимания у детей

Использование метода биологической обратной связи

У 25 детей с нарушениями внимания исследовалось изменение психологических и нейрофизиологических коррелят внимания под влиянием процедуры ЭЭГ-биологической обратной связи (ЭЭГ-БОС) с помощью психологического теста на внимание (Tests of Variables of Attention – TOVA) и метода скальповой регистрации вызванных потенциалов в двустимульной парадигме Go/NoGo. Сеансы ЭЭГ-БОС привели к значительному улучшению внимания, поведения, школьной успеваемости у 19 (76%) детей. В этих случаях выявлено статистически достоверное увеличение амплитуды компонента подавления вызванных потенциалов в лобных и центральных отведениях, улучшение показателей TOVA.

Введение

Синдром нарушения внимания и гиперактивности (СНВГ) в настоящее время представляет собой наиболее часто встречающееся расстройство поведения среди детей и подростков. Основными симптомами заболевания являются чрезмерная, несвойственная для соответствующего возраста двигательная активность, импульсивность, невнимательность [1, 2, 3]. Актуальность данной психоневрологической проблемы усугубляется тем, что дети, страдающие СНВГ, представляют собой группу риска по формированию аддиктивных расстройств (алкоголизм, наркомания), склонны к совершению преступлений, часто вовлекаются в асоциальные круги.

Одним из основных этиологических факторов, лежащих в основе СНВГ, является дисфункция нейромедиаторных систем, ведущая, главным образом, к снижению уровня дофамина, важнейшего медиатора, модулирующего взаимодействие базальных ганглиев [4, 5]. Важная роль в генезе СНВГ отводится специфическим нейроморфологическим изменениям: по данным магнитно-резонансной томографии (МРТ) у детей с СНВГ по сравнению со здоровыми сверстниками выявлено уменьшение объема передних отделов правой лобной доли, правого бледного шара, мозжечка, правого хвостатого ядра [6, 7, 8].

При СНВГ обнаружено уменьшение метаболической активности в лобных зонах и базальных ганглиях [8], уменьшение мозгового кровотока в лобных отделах, в области базальных ганглиев и среднего мозга [9]. Предполагается, что выявленные нейроанатомические, гемодинамические, обменные нарушения могут обусловливать снижение тормозного контроля двигательной активности, обеспечиваемых, главным образом, лобной корой и хвостатым ядром [10, 11].

Дефицит торможения в сенсомоторной системе находит свое выражение и в нейрофизиологических характеристиках  СНВГ.  В электроэнцефалограмме (ЭЭГ) детей, страдающих СНВГ, выявлено увеличение спектра мощности (СПМ) альфа- и тета- колебаний в лобных областях [12, 13] и уменьшение представленности бета-активности в полосе 12-21Гц в передних отделах коры.

Лечение СНВГ представляет собой комплексное использование медикаментозной терапии, психотерапии и методов коррекции поведения. За рубежом в лечении СНВГ традиционно используются стимуляторы ЦНС (метилфенидата гидрохлорид, риталин, сиднокарб и др.). Однако при их использовании часто наблюдаются побочные явления [14, 15], а эффект сохраняется лишь в течение приема препаратов.

В последнее время во многих работах сообщается о значительном улучшении внимания и когнитивной деятельности пациентов с СНВГ вследствие применения метода ЭЭГ-биологической обратной связи (БОС, нейротерапия) [16, 17]. Сущность метода БОС заключается в переобучении патологически измененных функций организма с помощью устройств, обеспечивающих точное измерение физиологических параметров пациента и подачу пациенту сигналов обратной связи (слуховых, визуальных или тактильных), отражающих состояние тренируемой функции.

Сообщается об использовании биоуправления по сенсомоторному ритму (СМР, обычно 12-15 Гц) и бета-ритму (15-18 Гц) в лечении СНВГ [18, 19, 20, 21, 22, 23]. Предполагается, что СМР-тренинг и бета-1 тренинг могут восстанавливать регулирующую функцию таламокортикальных механизмов, модулирующих внимание, причем стабильность функциональных состояний, сформировавшихся в результате тренинга, обусловлена долговременной потенциацией в таламокортикальных цепях [24, 25].

Следует отметить, что по данным литературы во всех проводившихся ранее исследованиях для оценки  результатов  нейротерапии  использовались различные шкалы и опросники, предусматривающие получение сведений о поведении ребенка в школе и дома, психологические тесты: TOVA, тесты Бурдона, Струпа и другие. Однако до сих пор не производилось попыток использования в оценке эффективности нейротерапии  методов, позволивших глубже понять механизм воздействий, оказываемых ЭЭГ-БОС на структуры мозга, принимающие участие в организации процесса внимания и контроля поведения.

Для изучения механизма селекции действий, основным звеном которого служит сеть: лобная кора — хвостатое ядро — бледный шар – таламус – кора [26, 27], используется модификация так называемой Go- NoGo парадигмы. При регистрации вызванных потенциалов (ВП) в этом исследовании обнаружены отдельные компоненты Go и NoGo, связанные соответственно с вовлечением в действие и подавлением действий у человека [28, 29, 30, 31, 32].

Предполагается, что дисфункция указанной сети ведет к поломке механизмов выделения и подавления определенных программ, что приводит к изменению нейрофизиологических коррелятов селекции действий, компонент когнитивных вызванных потенциалов. Имеются данные о снижении амплитуды компонента подавления подготовленного действия (NoGo) в лобных и центральных отведениях у детей с СНВГ [33], что подтверждает гипотезу, согласно  которой нарушения поведения у детей с СНВГ вызываются нарушением у них механизмов подавления действий [34, 35].

Целью данной работы было изучить влияние метода ЭЭГ-биоуправления на процессы внимания у пациентов, страдающих СНВГ, путем комплексной оценки результатов лечения, включающей данные опроса родителей пациентов, показатели психологического тестирования, данные электроэнцефалографического обследования  и анализ нейрофизиологических коррелят внимания и селекции действий при регистрации скальповых когнитивных вызванных потенциалов.

Методика исследования

25 пациентов с симптомами СНВГ (24 мальчика и 1  девочка, возраст 11, 4±1,5 года) участвовали в этом исследовании. Испытуемые были отобраны на основе комплексного обследования, включающего данные опросов родителей (так называемый опросник SNAP [2], результаты психологического тестирования, в том числе показатели TOVA, данные анализа вызванных потенциалов в двустимульной парадигме Gо/NоGо.

Ни один из пациентов во время тестирования не принимал психостимуляторов или антидепрессантов. Основными жалобами обращавшихся к нам пациентов были трудности с концентрацией внимания, контролем поведения. Родители отмечали отсутствие у детей интереса к большинству существующих видов деятельности, особенно – к учебе в школе, плохую школьную успеваемость, в 13 случаях — чрезмерную двигательную активность детей, непослушание.

Все описанные исследования: анкетирование родителей с помощью опросника SNAP, психологические тесты: тест переменных внимания TOVA и слуховой двустимульный тест, электроэнцефалографическое исследование и анализ когнитивных ВП проводились для каждого пациента дважды: перед курсом ЭЭГ- биоуправления и после завершения лечения.

Для отбора пациентов использовался опросник SNAP для родителей,  специально  разработанный для обследования детей, имеющих проявления СНВГ. Опросник предназначен для субъективной оценки уровня невнимательности, гиперактивности и импульсивности и включает перечень из 43 симптомов. При заполнении опросника родители отмечают частоту встречаемости каждого симптома, используя 4 варианта ответа: «Никогда», «Нечасто»,

«Довольно часто», «Очень часто», которым присваиваются соответственно 0, 1, 2 и 3 балла. На основании ответов родителей с помощью алгоритма вычисляются индексы невнимательности, гиперактивности и импульсивности, которые затем сравниваются с нормативными данными.

Для оценки состояния внимания использовались 2 теста:

1) Тест переменных внимания — The Test of Variables of Attention (TOVA), основанный на предъявлении зрительных стимулов

2) «Двустимульный» тест в активной конструкции с использованием пар слуховых стимулов.

TOVA — тест непрерывной деятельности, позволяющий оценить состояние внимания по отношению к нормативным данным, основан на предъявлении испытуемому значимых  и незначимых стимулов в виде геометрических фигур. Данные TOVA включают оценку степени невнимательности (ошибки пропусков значимых стимулов), импульсивности (ошибки ложных нажатий на кнопку), скорости переработки информации (время реакции) и постоянства ответов (дисперсия времени реакции). Тест состоит только из двух невербальных стимулов и требует внимания пациента в течение 22,5 минут без продолжительного отдыха.

Нормативные возрастные данные имеются для всех возрастных групп детей с интервалом  в  два года [36]. Двустимульный тест был разработан в лаборатории Нейробиологии программирования действий. Тест состоял из 480 проб и длился 20 минут (не включая 2-3 перерывов для кратковременного отдыха). Пары слуховых стимулов: НН (низкий-низкий) и НВ (низкий- высокий) подавались в случайном порядке с вероятностью 50%. Частота высокого тона составляла 1300 Гц, низкого – 1000 Гц.

Длительность стимула — 100  мс,  интенсивность звука – 75 Дб. Длительность интервала между двумя стимулами в паре составляла 800 мс, интервал между парами стимулов был равен 1500 мс. Перед испытуемым стояла задача нажимать на кнопку правой рукой в случае предъявления пары с низкими звуками (НН). Для каждого испытуемого подсчитывалось  количество  пропусков  значимых

(НН) пар стимулов (ошибки невнимательности), количество ложных нажатий на кнопку при предъявлении незначимых (НВ) пар (ошибки, связанные с импульсивностью). Для измерения скорости сенсорных и когнитивных процессов было подсчитано среднее время реакции при правильном ответе на НН пару, для измерения вариабельности времени реакции вычислялась дисперсия латентности правильного ответа.

Для изучения нейрофизиологических коррелят подавления движений использовался анализ когнитивных ВП при выполнении двустимульного Go/NoGo теста (см. выше). Регистрация электроэнцефалограммы (ЭЭГ) производилась с помощью 24-х канального цифрового электроэнцефалографа «Телепат-104» (производства ТОО «Потенциал» С.-Петербург) с 19 хлорсеребряных мостиковых электродов, расположенных на поверхности головы в соответствии с международной системой 10-20. Референтный электрод в наших исследованиях располагался на кончике носа, а заземляющий — в лобной области. Сопротивление электродов не превышало 5 кОм.

С целью контроля над движениями глаз выполнялась запись электроокулограммы (ЭОГ) с использованием чашечкового электрода, прикрепленного к коже над наружной частью круговой мышцы глаза с помощью электродной пасты Grass Instrument Company. Для контроля над правильностью выполнения двустимульного теста и измерения времени реакции регистрировался сигнал от кнопки. Частота оцифровки ЭЭГ составляла 250 Гц. Запись ЭЭГ в память ЭВМ производилась непрерывно.

Усреднение фрагментов ЭЭГ в ответ на пары слуховых стимулов НН и НВ (см. выше) производилось отдельно для каждого  типа стимулов. Таким образом, получались вызванные потенциалы, отражающие  соответственно вовлечение в действие и подавление действия. Фрагменты ЭЭГ начинались за 300 мс до предъявления первого стимула и  заканчивались через 900 мс после окончания второго стимула. Общая длительность пробы составляла 2200 мс.

Электроэнцефалографическое исследование в данной работе проводилось сразу же после регистрации когнитивных ВП как при начальном, так и при контрольном обследовании,  выполняемом после курса ЭЭГ-БОС. Регистрация электроэнцефалограммы (ЭЭГ) производилась с помощью электроэнцефалографа «Телепат-104» с 19 хлорсеребряных мостиковых электродов. Электроды располагались на поверхности головы в тех же точках, что и при исследовании когнитивных вызванных потенциалов, электродный монтаж был также аналогичным (см. выше). Электроэнцефалографическое  исследование включало в себя регистрацию фоновой ЭЭГ при закрытых глазах и стандартные функциональные пробы: одиночную фотовспышку, ритмическую фотостимуляцию, гипервентиляцию в течение 3-х минут. Рутинный анализ кривой состоял в оценке общего  функционального  состояния  мозга,  уровня

зрелости биоэлектрической активности мозга и соответствия ее характера возрасту пациента, оценке тяжести изменений ЭЭГ и локализации патологических изменений. Производился спектральный анализ ЭЭГ с построением гистограмм мощности ее основных частотных  диапазонов (дельта: 0,5-3,75 Гц, тета: 4-7,5 Гц, альфа: 7,75-13,75 Гц, бета-1: 14-19,75 Гц, бета-2: 20-29,75 Гц).

ЭЭГ-тренинг проводился с помощью электроэнцефалографа   «Телепат-104», включающего аналого-цифровой преобразователь и программное обеспечение для ЭЭГ–биоуправления. Использовался модифицированный протокол биоуправления Кайзера и Отмера (1997). Активные электроды размещались над сенсомоторной зоной (С3 и С4 согласно стандартной системе 10-20) и в лобной и теменной областях: Fz и Pz соответственно.

Применялся биполярный монтаж С3-Fz или С4-Pz. Левосторонний С3-Fpz или правосторонний С4-Fz тренинг состоял в увеличении активности 15-18 Гц и 12-15 Гц соответственно. Как правило, эти два протокола использовались последовательно в течение одной сессии с продолжительностью 16-20 мин. для бета-1 тренинга и 7-10 мин. для тренинга по СМР. Каждый сеанс ЭЭГ-тренинга включал в себя 30 минут аппаратного биоуправления с помощью зрительного сигнала обратной связи, причем 4-х минутные периоды тренинга чередовались c 1-минутными периодами отдыха.

Управляемым параметром служило отношение мощности тренируемого ритма к мощности колебаний всех остальных диапазонов. Визуальная обратная связь обеспечивалась изображением на мониторе гистограммы этого отношения в виде столбца голубого цвета на сером фоне, разделенном горизонтальной чертой на верхнюю (светло–серую) и нижнюю (темно-серую) половины. Амплитуда столбца менялась в зависимости от мощности управляемого ритма в ЭЭГ пациента. Обработка ЭЭГ основана на использовании анализа Фурье. Частичное обновление сигнала происходило каждые 0,5 сек, полное его обновление – каждые 2 сек.

Перед испытуемым ставилась задача постараться осознать свое внутреннее состояние, ощущения в моменты, когда столбец превышает разделительную (пороговую) черту, запомнить это состояние, научиться воспроизводить его и удерживать в течение периода тренинга. Порог устанавливался в зависимости от уровня тренируемой активности в фоновой ЭЭГ. Уровень разделительной черты, которую пациент стремился

«перешагнуть» в ходе тренировки, определялся отношением мощности бета-ритма или СМР к мощности остального спектра. Курс ЭЭГ- биоуправления состоял из 15-22 сеансов (в среднем 17 сеансов), занятия проводились от 2 до 5 раз в неделю на протяжении 5- 8 недель.

В ряде случаев, когда пациентам не удавалось «управлять столбцом», использовался другой, модифицированный вариант ЭЭГ-тренинга. В процессе сеанса пациент просматривал видеофильм. В зависимости от уровня тренируемого параметра менялась четкость изображения на видеомониторе. Если же не превышался заданный минимум, появлялись помехи в виде горизонтальных полос. Задача пациента состояла в достижении четкого и без помех изображения на видеодисплее путем эффективного сосредоточения внимания.

Запись электроэнцефалограммы отведений, участвующих в тренинге, сохранялась в электронном виде и подвергалась обработке после завершения сеанса: выполнялось построение графиков спектров мощности основных частотных диапазонов ЭЭГ для фрагментов записи периодов тренинга и периодов отдыха, и производилась их сравнительная оценка.

Для проверки гипотезы об эффекте лечения по динамике показателей TOVA и показателей правильности выполнения двустимульного теста применялся парный критерий Вилкоксона (критерий для парных наблюдений).

Для статистического анализа ЭЭГ выбирались участки фоновой записи  протяженностью  30- 60сек, не содержащие артефактов, производилось вычисление показателей мощности для всех основных частотных диапазонов ЭЭГ (дельта (d), тета (q), альфа (a), бета-1 (b-1), бета-2 (b-2)). В оценке статистической значимости отличий между ЭЭГ до тренинга и ЭЭГ после курса лечения использовали следующие показатели:  1) отношение мощности бета-1 ритма к суммарной мощности остальных частотных диапазонов ЭЭГ,

2) отношение мощности бета-1 ритма к мощности тета- ритма, 3) отношение мощности альфа- ритма к суммарной мощности остальных частотных диапазонов ЭЭГ , 4) % мощности бета-1 ритма, 5) % мощности тета- ритма, 6) % мощности альфа- ритма с использованием соответствующих нормализующих преобразований:

  1. log (Рb1 / (Pd+Pq+Pa+Pb2))
  2. log (Pb/Pq)
  3. log (Pa/(Pd+Pq+Pb1+Pb))
  4. log (Pb1/(100-Pb1))
  5. log (Pq/(100-Pqa))
  6. log (Pa/(100-Pa))

где Р — % мощности соответствующего ритма. Статистический анализ проводился с помощью двухфакторного дисперсионного анализа для повторных измерений с факторами:  номер  пробы (до и после курса ЭЭГ- биоуправления; число уровней — 2) и локализация электродов (число уровней – 19).

Перед вычислением вызванных потенциалов производилась предварительная обработка кривой, в ходе которой устранялись артефакты: исключались пробы с большой  амплитудой (+100 мкВ), электроокулограммы, 5 проб в начале каждого исследования и после каждого перерыва. Также исключались пробы с ошибочными выполнениями задания. После этого для обоих условий предъявления (Go и No Go) вычислялись ВП.

Вычислялась разность амплитудных значений No Go – Go для каждой локализации электродов. Интервал для статистической обработки задавался по полувысоте пика амплитуды разностной кривой. Статистический анализ компонентов вызванных ответов Go и No Go, а также разности их значений при сравнении показателей, полученных перед курсом ЭЭГ-биоуправления и после лечения, проводился с помощью двухфакторного дисперсионного анализа для повторных измерений с факторами номер обследования (до и после тренинга, число уровней – 2) и локализация электродов (число уровней – 19). Также производилось топографическое картирование разностной кривой.

Результаты исследований и их обсуждение

Сеансы ЭЭГ — БОС проходили успешно у 19 из 25 детей: в течение 4 — минутных периодов тренинга пациентам удавалось повысить показатель отношения мощности тренируемого ритма (бета-1 — ритма или сенсомоторного ритма) к мощности колебаний остальной части спектра ЭЭГ на 30- 100% (рис. 1). При анализе гистограмм мощности основных частотных диапазонов ЭЭГ в процессе тренинга и во время отдыха установлено, что повышение указанного выше  отношения достигалось за счет снижения мощности низкочастотных составляющих спектра ЭЭГ, колебаний дельта- и тета-диапазонов при одновременном увеличении уровня бета-активности и/или СМР.

Сеансы ЭЭГ-БОС привели к улучшению внимания, школьной успеваемости, поведения у 19 детей, причем в 10 случаях прогресс был значительным. Родители сообщали о том, что дети стали усидчивее во время занятий в школе и при выполнении домашних  заданий, меньше отвлекаются во время уроков, быстрее справляются с уроками постепенно улучшили школьные отметки, появилась мотивация к занятиям в школе. У 6 детей существенных изменений в состоянии не произошло. Как правило, это отмечалось, когда дети неохотно и без старания занимались ЭЭГ — БОС или в случаях, где сохранялась неблагоприятная, конфликтная обстановка в семье или школе.

Использование метода биологической обратной связи по электроэнцефалограмме в коррекции нарушений внимания у детей

После курса лечения по данным опросника SNAP средний балл при оценке степени невнимательности у 19 пациентов снизился с 2,3 до 1,75 (р<0.01), а средний показатель импульсивности/ гиперактивности снизился с 1,75 до 1,10 (р<0.05).

По результатам анализа динамики компонентов когнитивных вызванных потенциалов у 16 пациентов, успешно завершивших курс ЭЭГ — БОС, отмечено увеличение амплитудных значений компонента подавления подготовленного действия, увеличение значения разности  амплитуд компонентов No Go и Go в лобных и центральных отведениях с максимальным приростом в FZ (у трех из 19 детей, прошедших тренинг с положительным эффектом, оценка ВП оказалась невозможной ввиду наличия артефактов в ЭЭГ).

Использование двухфакторного дисперсионного анализа ANOVA (до лечения/ после лечения) показало статистически достоверное (p<0.001) отличие значения разности амплитуд компонентов No Go и Go, измеренной в интервале для всей совокупности отведений, а также статистически достоверное изменение этого показателя для отведений FZ (p<0.001), F7 (p<0.05), F3 (p<0.002),

C3 (p<0,02). Графики усредненных ВП в отведении FZ и пространственное распределение значения разности амплитуд компонентов No Go и Go 26 пациентов до лечения и после курса ЭЭГ – БОС показаны на рис. 2.

Использование метода биологической обратной связи по электроэнцефалограмме в коррекции нарушений внимания у детей

Сеансы ЭЭГ-БОС привели к значимому улучшению показателей TOVA: внимания (p<0.01) и контроля импульсивности p<0.001 во второй половине теста, в которой наблюдалось особенно выраженное снижение исходных показателей относительно возрастной нормы. По данным двустимульного слухового теста отмечено достоверное уменьшение числа ошибок пропусков значимых стимулов (р<0.005) и ложных нажатий на кнопку в случае предъявления незначимых  стимулов (р<0.005), времени реакции (р<0.025) и дисперсии времени реакции (p<0,01).

По данным анализа ЭЭГ, регистрация которой как перед лечением, так и после курса ЭЭГ-БОС производилась после регистрации когнитивных ВП, при  выполнении двустимульного теста  выявлено статистически достоверное уменьшение 1) отношения мощности бета-1 ритма к суммарной мощности колебаний остального спектра ЭЭГ (p<0,02), 2) отношения мощности бета — ритма к мощности тета-ритма (p<0,03), 3)  значения мощности бета-1 ритма в процентах (p<0,01).

Вероятно, после завершения двустимульного теста, выполняя который пациенты находились  в состоянии сосредоточенного внимания, наступало состояние релаксации, отдыха, характеризующееся снижением уровня активации коры. Можно предположить, что в ходе ЭЭГ-БОС мозг обучается не только концентрировать внимание, повышая при этом отношение высокочастотной составляющей к медленной части спектра, но и усваивает навык эффективной смены состояния сосредоточенного внимания состоянием отдыха, релаксации, которому соответствует увеличение в ЭЭГ колебаний альфа- диапазона и уменьшение высокочастотной составляющей спектра.

Таким образом, в настоящей работе продемонстрирована эффективность ЭЭГ — биоуправления по СМР и бета-1 ритму в коррекции нарушений внимания.

Известно, что в регуляции таких функций, как направленное внимание, абстрактное мышление и контроль импульсивности  принимает  участие лобная область. По данным ряда исследований при СНВГ имеют место нарушения не только в лобных отделах коры, но и в подкорковых структурах головного мозга, таких как хвостатое ядро и бледный  шар  [7,  8,  37]. Исследование локальной

тканевой метаболической активности [10, 38] и регионального кровотока [39, 40] у пациентов с СНВГ и здоровых испытуемых показало, что у первых в высоком проценте случаев наблюдается значительное  снижение функциональной активности во фронтальной и префронтальной зонах коры, наиболее выраженное в левой фронтальной области и в зоне хвостатых ядер [37, 38, 41]. Хвостатое ядро входит в состав системы подкорковых ядер, именуемых базальными ганглиями, системы, ответственной за селекцию действий, в частности – за подавление двигательных автоматизмов во время выполнения произвольного движения.

Известно, что у значительной части детей, страдающих СНВГ, в передних отделах коры преобладает медленная активность в диапазоне 4-7 Гц, что, возможно, является следствием такой чрезмерной гиперполяризации таламических нейронов [42]. Таким образом, при СНВГ имеются нарушения как тормозных, так и возбудительных процессов.

Предполагается также, что дисфункция в цепи: лобная кора, хвостатое ядро, бледный шар, таламус, кора – системе, являющейся наиболее важным звеном в обеспечении селекции действий [26, 27],- приводит к поломке механизмов выделения и подавления определенных программ. Нарушение процесса селекции действий отражается в изменении его нейрофизиологических коррелятов, компонент  когнитивных  вызванных  потенциалов.

Имеются данные о  снижении  амплитуды компонента подавления подготовленного действия (NoGo) в лобных и центральных отведениях у детей с СНВГ [33]. Этот факт подтверждает гипотезу, согласно которой нарушения поведения у детей с СНВГ вызываются нарушением у них механизмов подавления действий [34, 35].

Если ЭЭГ — БОС рассматривать как систему упражнений, направленных на конкретные нейронные пути в составе центральной нервной системы, можно предположить, каким образом эта процедура вызывает перестройку функциональной активности ЦНС.

Преобладание медленной активности в передних отделах коры указывает на присутствие функционального дефицита в этих зонах. Стратегия ЭЭГ — БОС обычно направлена на увеличение частоты ритмичной активности в ЭЭГ. Для достижения этих изменений от пациента требуется постепенно научиться управлять своим состоянием путем концентрации внимания на сигнале биообратной связи так, чтобы подавлять низкочастотные колебания ЭЭГ и увеличивать высокочастотные, тем самым компенсируя пониженный уровень активности передних отделов коры головного мозга.

Стремление к получению положительного подкрепления сначала приводит к кратковременным изменениям в функциональном состоянии мозга. При повторяющемся облегчении нормальных взаимодействий в участвующих в тренинге нейронных сетях это упражнение может привести к прогрессивным и более устойчивым изменениям как функциональных, так и структурных характеристик [42].

Значимое увеличение амплитуды компонента подавления (No Go) в  лобно-центральных отведениях у пациентов, прошедших курс ЭЭГ – БОС, может свидетельствовать о восстановлении нормального функционирования системы селекции действий. Асимметричное распределение точек со статистически достоверным  приростом амплитудных значений компонента подавления в результате ЭЭГ — тренинга (левосторонний акцент) может отражать восстановление нормальной активации лобной коры, в большей степени нарушенной в левом полушарии.

Заключение

В настоящей работе, являющейся прямым развитием созданного Н.П. Бехтеревой комплексного подхода к изучению мозга человека [43], приведены данные комплексного обследования детей с проявлениями СНВГ, проведенного перед лечением и после курса ЭЭГ-биоуправления и включающего  помимо  результатов  опроса родителей и психологического тестирования детей данные нейрофизиологического исследования: параметры спектров мощности ЭЭГ и компонент когнитивных вызванных потенциалов. Было показано, что у пациентов, успешно завершивших курс ЭЭГ — биоуправления, увеличиваются амплитудные значения компонента ВП, связанного с подавлением подготовленного действия, в лобных и центральных областях мозга.

Предполагается, что максимальная амплитуда компонента  подавления  в  лобных  областях  может свидетельствовать о взаимосвязи этой  зоны головного мозга человека с процессом принятия решения и активным подавлением действий, а уменьшение амплитуды ВП в этих отделах согласуется с нейрофизиологическими данными, свидетельствующими о недостаточной активности лобной коры при СНВГ [12, 44, 45].

При этом заболевании также наблюдается дисфункция цепи между хвостатым ядром и фронтальной корой – системой, известной как наиболее важное звено в обеспечении моторной регуляции и селекции действий [46, 47, 48, 49]. Предполагается, что при СНВГ нарушения в структурах, являющихся звеньями петли обратной связи, обеспечивающей селекцию  действий, приводит к дисфункции механизмов выделения и подавления определенных программ, нарушению подавления действий, клиническим отражением которой является импульсивность и высокая отвлекаемость. Факты, свидетельствующие об отсутствии компонента подавления ВП у пациентов с СНВГ [33], подтверждают, что у таких детей преимущественно страдает способность сознательно подавлять подготовленное действие.

В настоящем исследовании было показано, что положительные результаты использования ЭЭГ- БОС в коррекции  нарушений  внимания  и поведения, подтвержденные данными опроса и психологического тестирования, коррелируют с позитивными изменениями нейрофизиологических коррелят внимания, главным образом, компонентов когнитивных ВП. На основании полученных данных было выдвинуто предположение, что нейротерапия оказывает влияние на нормализацию работы системы селекции действий и, прежде всего, механизма подавления подготовленного ответа.

Таким образом, представленные в данной работе результаты позволяют предположить, что комплексный подход к изучению эффективности ЭЭГ-биоуправления в лечении СНВГ способствует более глубокому пониманию механизма воздействия этого метода на системы мозга, принимающие участие в обеспечении контроля поведения и концентрации внимания.

Авторы: В. А. Гринь-Яценко, Ю. Д. Кропотов, В. А. Пономарев, Л. С. Чутко, Е. А. Яковенко, 
Институт мозга человека РАН, Санкт-Петербург, Россия

Источник: Бослаб

Меню