643 ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАММЫ ЗДОРОВЫХ ДЕТЕЙ И ПОДРОСТКОВ
Н. Л. Горбачевская
Электрофизиологическое исследование детей с психической патологией, которое включается в обязательный набор диагностических процедур, нередко сводится лишь к выявлению эпилептической активности. Однако ЭЭГ содержит гораздо большее количество информации, которая крайне полезна для оценки состояния ребенка, соответствия его ЭЭГ возрастной норме, для диагностики синдромальных форм психической патологии, но практически полностью игнорируется при анализе.
К сожалению, исследование ЭЭГ детей с психической патологией осложняется еще и тем, что в детском и подростковом возрасте происходит интенсивное созревание ЦНС. Этот процесс нелинейный, он включает возрастные кризы, во время которых существенно меняются морфофункциональные системы мозга. В связи с этим первую лекцию мы посвятим возрастным особенностям ЭЭГ здоровых детей. В основу лекции положены результаты наших многолетних исследований ЭЭГ здоровых детей из массовых детских садов и школ г. Москвы. Исследования обычно проводились лонгитудинально, что давало нам возможность как проследить возрастную динамику ЭЭГ у одних и тех же детей, так и убедиться в отсутствии появления каких-либо патологических отклонений.
Возрастные особенности ЭЭГ здоровых детей
За последние годы накоплен большой материал, касающийся исследования нейроморфологических и нейрофизиологических
644характеристик нормального онтогенеза. Показаны изменения характера и темпов формирования независимых ритмических компонентов ЭЭГ у детей разного возраста, отражающие особенно созревания структур корково-подкоркового уровня. Однако и данные, полученные с помощью разнообразных методов анализа, крайне слабо используются в клинике детской психиатрии. Очевидно, что с помощью визуального анализа ЭЭГ невозможно оценить все изменения, происходящие во множестве частотных диапазонов в разных зонах коры головного мозга. Существует несколько методов количественного анализа ЭЭГ. Наиболее распространенным в настоящее время является метод ЭЭГ-картирования, позволяющий количественно оценить ЭЭГ-параметры в различных зонах коры. Использование максимально широкого спектра характеристик ЭЭГ у здоровых детей разного возраста, несомненно, должно служить основой, на которую можно будет накладывать рисунок биоэлектрической активности мозга у детей с психической патологией.
В этой лекции мы рассмотрим основные этапы формирования ЭЭГ у здоровых испытуемых в возрасте от 3 до 20 лет и проанализируем особенности ЭЭГ, связанные с полом испытуемых и течением периода полового созревания. На основании сравнения с нормативными данными будут показаны особенности нарушения онтогенетических закономерностей в формировании ЭЭГ и наличие патологических ЭЭГ-феноменов у детей с разными формами психической патологии.
Особенности ЭЭГ детей младшего возраста
Исследования биоэлектрической активности мозга показали, что уже у новорожденных можно зарегистрировать отдельные группы ритмических колебаний в затылочных зонах коры (Фарбер Д. А., 1969, 1990). Около 2 мес. жизни эта активность нерегулярна, в среднем достигает амплитуды 100 мкВ. Подробное исследование ритмических компонентов ЭЭГ у здоровых младенцев было проведено Т. А. Строгановой и И. Н. Посикера (1993). Было показано, что начиная с 3—4 мес. жизни в ЭЭГ здоровых детей доминируют ритмические колебания частотой 4—8 Гц. Компонент младенческой ЭЭГ частотой 6—8 Гц резко увеличивается по мощности в затылочных зонах коры при отсутствии зрительного афферентного притока и депрессируется при повышении уровня зрительного внимания. Эта
645ритмическая активность в затылочных зонах коры может рассматриваться как возрастной аналог альфа-ритма, исходя из характера его распределения (максимум в затылочных зонах коры) и функциональной реактивности. Особенность ритма — строго локальная область его регистрации с выраженным градиентом и очень узкими значениями функции внутриполушарной когерентности. В этот возрастной период происходит наиболее интенсивный рост коры в ширину в полях 17 и 18 (Васильева В. А., 2003). Быстрая миелинизация зрительной афферентной системы происходит между 2-м и 3-м месяцем жизни, что соответствует периоду значительного укорочения латентности зрительных ВП. Исходя из представления о связи сенсорного альфа-ритма со зрительной функцией и, в частности, предположения А. Ф. Изнака (1987) о существовании системы внутрикоркового возвратно-латерального торможения, которая определяет форму зрительных стимулов и считается основным звеном в генерации корковой альфа-активности, была выдвинута гипотеза о том, что формирование этого компонента ЭЭГ связано с возрастными изменениями функциональной активности высших отделов зрительной сенсорной системы. Считается, что в коре альфа-ритм генерируется на уровне дендритов пирамидных нейронов IV и V слоев в относительно небольших участках (Steriade M. et al., 1990). Кроме корково-корковой, существует еще таламокортикальная система, ответственная за генерацию альфа-ритма.
В центральных зонах коры авторы наблюдают в том же частотном диапазоне, но с модой 7—8 Гц ритм, максимально выраженный в состоянии зрительного внимания. Этот ритм является возрастным аналогом роландического ритма взрослого человека. Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что пейсмекер ритма находится в вентробазальной группе ядер таламуса. Стабилизация выраженности этого ритма наблюдается к 6-му месяцу жизни и отражает, по мнению авторов, важный этап в формировании механизма анализа соматосенсорной и проприоцептивной импульсации. Следует заметить, что именно к этому возрасту наиболее интенсивно увеличивается ширина коры в поле 4 и 6, причем в V слое поля 4 плотность нейронов достигает дефинитивного уровня. Дальнейшее формирование сенсорно-специфических ритмов на 2—3-м году жизни (12—40 мес.) было прослежено в работах Н. С. Галкиной и А. И. Боравовой (1994—1996). Были выявлены зависящие от возраста особенности их частотно-амплитудных характеристик. Авторы, как и другие исследователи, показали, что зрительный
646и сенсомоторный ритмы регистрируются в данном возрастном диапазоне в частотной полосе 6—9 Гц, и проанализировали возрастные изменения одногерцевых сегментов этой частотной полосы в 10 зонах коры. Было показано, что при сниженном уровне сенсорного притока сегмент 6 Гц имеет наибольшую плотность мощности во всех зонах коры в возрасте 12—14 мес. Затем мощность падает и в дальнейшем существенно не меняется. Семигерцевый компонент ЭЭГ претерпевает в таких условиях скачкообразное, достоверно значимое увеличение мощностных характеристик в теменно-затылочных и височных зонах коры в 14—15 мес. жизни. Доминирование 8-герцевого компонента в ЭЭГ задних отделов полушарий отмечено только с 27 мес. жизни. В условиях зрительного внимания максимальные значения плотности мощности приурочены к центральным зонам коры. В 12—14 мес. там доминирует активность частотной полосы 7 Гц, а начиная с 15-го месяца — составляющая 8 Гц. К середине 3-го года жизни средняя частота в центральных зонах коры составляет 9 Гц.
ЭЭГ детей дошкольного возраста
Практически с начала 3-го года жизни в ЭЭГ затылочных зон коры у здоровых детей доминирует частотный компонент, отвечающий критериям зрительного альфа-ритма взрослых. Следует отметить, что он уже не локализован только в затылочных зонах коры, а распространяется и на ассоциативные корковые зоны, что, вероятно, связано с образованием коротко- и длинноаксонных корковых связей. В этот же возрастной период в центральных зонах коры доминирует роландический ритм частотой 8—9 Гц, что также по частотным характеристикам входит в формальные частотные границы ритма.
Визуальный анализ ЭЭГ показал, что у детей уже в возрасте 3 лет можно выделить отдельные типы ЭЭГ, описанные у взрослых.
На основании систематики Е. А. Жирмунской (1991, 1996) оказалось возможным представить обобщенную характеристику паттернов ЭЭГ, выделить и количественно определить основные типы ЭЭГ. В общем виде все многообразие вариантов биоэлектрической активности у детей было сгруппировано в 5 основных типов:
1. Организованный тип. Характеризуется доминированием альфа-ритма в затылочных зонах коры и невысоким уровнем медленноволновой активности.
6472. Низкоамплитудный тип. В него входят ЭЭГ со сниженной амплитудой колебаний (меньше 30 мкВ), часто с отдельными фрагментами разнообразной ритмической активности.
3. Дезорганизованный тип с наличием альфа-ритма. К этому типу мы относим ЭЭГ, содержащие ритмическую альфа-активность, сочетающуюся с медленными колебаниями.
4. Гиперсинхронный тип. Представлен ЭЭГ с доминирующей высокоамплитудной активностью по любому ритму, кроме альфа.
5. Дезорганизованный тип без альфа-ритма. К данному типу относятся ЭЭГ с доминированием нерегулярной медленноволновой активности при отсутствии альфа-ритма.
В популяции здоровых детей встречаются только три первых типа ЭЭГ. Организованный тип является основным генетически детерминированным и преобладает у большинства детей любого возраста. Второй тип — низкоамплитудный также определяется генотипом. Он встречается довольно редко, не более чем у 10% детей и, по нашим наблюдениям, существенно не изменяется с возрастом: в течение 10 лет общая типология остается неизменной, хотя отдельные компоненты ЭЭГ с возрастом изменялись. Особый интерес представляет дезорганизованный тип с наличием альфа-ритма. Вероятно, изначально он был организованным, но в силу определенных, чаще средовых факторов содержит высокий процент (30% и выше) медленных колебаний. Он более всего представлен у детей дошкольного возраста по причине слабости приспособительных и компенсаторных механизмов их нервной системы. Медленные колебания в затылочных зонах коры в этом возрасте представлены довольно широко и варьируют по форме. Вместе с тем медленная активность может достигать по амплитуде больших величин и быть представлена длительными ритмическими вспышками, что расценивается некоторыми авторами как аномальная активность (Niedermeyer E., 1998). Проведенное нами специальное исследование показало, что медленная активность в затылочных зонах коры чаще всего коррелирует с наличием дисциркуляторных нарушений в бассейне позвоночных артерий, что подтверждается также ее изменением при смене положения головы ребенка. В таких случаях необходимо проведение УЗДГ-исследования. Проведенное нами лонгитудинальное исследование ЭЭГ детей в течение 10—14 лет показало, что с возрастом, по мере улучшения компенсаторных процессов, этот тип превращается в организованный
648и у детей старше 18 лет крайне редок. Таким образом, с возрастом происходит отчетливое увеличение числа ЭЭГ, отнесенных к организованному типу.
В 3—4 года у большинства детей регистрируется альфа-ритм частотой 8—9 Гц достаточно высокого индекса (больше 50%). В 4—5 лет среди компонентов альфа-диапазона в затылочных зонах коры лидирующее положение занимают колебания частотой 9 Гц, а колебания 8 и 10 Гц — субдоминирующее положение с явным преобладанием первой частоты. Выявляется отчетливая межполушарная асимметрия с преобладанием значений спектральной плотности (СП) в правом полушарии. Она наиболее выражена в частотной полосе 8 Гц. Зональные различия альфа-ритма выражены очень отчетливо: в теменных зонах коры значения СП в 2 раза ниже, чем в затылочных. Сравнение спектральных характеристик ЭЭГ у детей в 4—5 лет и 3—4 года показало отчетливую тенденцию уменьшения СП в дельта-полосе частот, достигающую уровня достоверности в лобных и затылочных зонах.
В тета-диапазоне происходит уменьшение СП, особенно в затылочных зонах коры в полосе 6—7 Гц. Как и в 3—4 года, тета-активность максимально выражена в теменных зонах коры. В альфа-1-полосе частот отчетливо уменьшается компонент 8 Гц в затылочных зонах коры.
В 5—6 лет происходят значительные, но разноплановые изменения ЭЭГ. По данным визуального анализа увеличивается медленноволновая активность в ЭЭГ, что приводит к увеличению ЭЭГ дезорганизованного типа (3-го). Поскольку погодовое сравнение ЭЭГ проводили преимущественно у одних и тех же детей, изменения можно объяснить именно особенностями возрастных преобразований ЦНС. В этом возрасте увеличиваются значения СП в альфа-1-полосе частот, а также существенно увеличиваются значения СП альфа-2- и бета-частотных диапазонов. Исследование количественных характеристик ЭЭГ детей этой возрастной группы показало, что, несмотря на некоторое увеличение СП в тета-полосе частот, в ЭЭГ затылочных зон коры по-прежнему преобладает альфа-активность. В 5—6 лет впервые соотношение «альфа + бета/дельта + тета» в затылочных зонах коры превышает 1. В альфа-полосе частот доминирующее место занимает активность 10 и 9 Гц, а компонент 8 Гц выражен уже существенно меньше. Значения СП в полосе 10 Гц почти в 2 раза превышают соответствующие значения в полосе 8 Гц. Наиболее значительны изменения альфа-диапазона
