Возрастные особенности ЭЭГ оценивали при кратковременной гипоксии у 250 участников 8–21 года. В работе изучалась биоэлектрическая реакция мозга на воздействие.
Примечание редакции. Исследование возрастных особенностей ответа на гипоксию, не испытание лечения заболевания. Наблюдаемые изменения ЭЭГ не доказывают улучшение интеллекта, обучения или безопасности метода у всех детей. Результаты этой публикации не являются отдельным клиническим подтверждением эффективности OXYTERRA RS. Ниже — подробное редакционное изложение русскоязычной публикации, а не дословное воспроизведение. Сохранены данные, атрибуция и ограничения оригинала. Таблицы и иллюстрации доступны в неизменённом исходном PDF. Это научный материал, не инструкция по лечению.
Кратко о публикации
- Обследованы 250 здоровых участников в возрасте 8-21 года.
- Сравнивались показатели ЭЭГ в нормоксии и при кратковременном гипоксическом воздействии.
- Острая физиологическая реакция не является доказательством лечебной пользы курса IHT/IHHT.
Возрастные особенности ЭЭГ: данные публикации
Авторы рассматривают функциональное развитие мозга как основу формирования когнитивных процессов на разных этапах жизни. Электроэнцефалография (ЭЭГ) позволяет регистрировать его биоэлектрическую активность [2,3,4]. Связь работы разных отделов мозга с кислородным режимом важна для оценки здоровых детей, подростков и юношей. Кроме того, её изучают при предпатологических состояниях, в патогенезе которых участвует гипоксия [1,2,5,9]. Поэтому авторы исследуют ответ ЭЭГ на кратковременное снижение кислорода [6,7,8].
Целью работы явилось изучение особенностей биоэлектрической активности головного мозга у детей, подростков и юношей в условиях гипоксии
Участники и регистрация ЭЭГ
В статье указаны 250 здоровых участников 8–21 года. По возрастной периодизации Института возрастной физиологии РАО (1965) выделены три группы. Первая — 65 детей 8–12 лет, вторая — 75 подростков 13–16 лет, третья — 70 юношей 17–21 года. При этом перечисленные группы в сумме дают 210, а не заявленные 250 человек. Это расхождение источника сохранено без догадок о недостающих участниках.
Все обследованные были мужского пола и правшами. Участники и родители получили информацию о целях и характере исследования и дали письменное согласие в соответствии с указанным авторами Хельсинским договором. ЭЭГ записывали на Epas 29/40/44/64/128 Schwarzer (Германия, 2007) с компьютерным представлением графиков.
Регистрацию проводили в затылочных (О1, О2), теменных (Р3, Р4), центральных (С3, С4), височных (Т3, Т4) и лобных (F3, F4) отведениях. Электроды располагали по международной системе 10/20.
Гипоксическая проба и анализ
Обследование включало фоновую ЭЭГ покоя и запись при дыхании воздухом с пониженным содержанием кислорода. Смесь получали на гипоксикаторе «Био-Нова-204», преобразующем комнатный воздух в смесь с регулируемым содержанием кислорода. Оптимальную концентрацию и длительность воздействия определяли двухступенчатым гипоксическим тестом.
Обработку выполняли в Microsoft Excel и Statistica 8,0. Использовали парный и непарный t-критерии Стьюдента.
Результаты исследования и их обсуждение
Дети 8–12 лет
Выявление влияния гипоксии на функциональное состояние коры головного мозга чрезвычайно важно, так как многие предпатологические процессы в организме сопровождаются развитием гипоксического состояния. При изучении влияния гипоксии на биоэлектрическую активность коры головного мозга у детей 8-12 лет было выявлено достоверное (р<0,05) увеличение активности альфа-ритма и тета-ритма и снижение активности бета-ритма. Суммарная медленноволновая активность достоверно (р<0,05) возросла при действии гипоксии за счет тета-волн, что свидетельствовало о повышении активности лимбической системы.
Сравнение амплитуды основных биоритмов ЭЭГ в лобных долях при гипоксии указывало на то, что доля тета-активности и альфа-активности достоверно (р<0,05) возросла в результате гипоксии. Максимальное изменение индекса дельта-ритма отмечалось в лобных отведениях и составляло после гипоксии 20-30 %. Увеличение амплитуды альфа-колебаний в затылочных областях после гипоксического воздействия достигало 78 мкВ, средние значения колебаний находились на уровне 54-73 мкВ. Как видно, у детей данной возрастной группы при действии гипоксии усиливалось доминирование индексов суммарной медленноволновой активности по сравнению с быстрочастотными за счет увеличения тетаколебаний, несмотря на возрастание активности альфа-волн, что свидетельствовало о повышении коркового влияния на фоне усиления активности лимбической системы.
Амплитуда дельта-волн при гипоксическом воздействии повысилась в правом фронтальном отведении до 33,33±2,37 мкВ, в правой затылочной области возросла до 44,64±2,71 мкВ. В результате действия пониженного содержания кислорода усилилась асимметрия распределения амплитуды дельта-ритма в правом и левом полушариях. Таким образом, у детей 8-12 лет изменения альфа- и тета-ритмов, происходящие при недостатке кислорода во вдыхаемом воздухе, являются более чувствительными показателями к гипоксии, чем другие ритмы ЭЭГ.
Подростки 13–16 лет
Повышенную чувствительность подростков 13–16 лет авторы объясняют особенностями созревания регуляторных систем. Они перечисляют функциональную неполноценность коры, незрелость нервной и гуморальной регуляции, лабильность вегетативной системы. Кроме того, обсуждают отставание роста сердца от роста тела, активацию мозгового вещества надпочечников и повышение адреналина.
При снижении кислорода у подростков, по интерпретации авторов, возникала субкомпенсированная гипоксия. Она уже сопровождалась проявлениями местной тканевой гипоксии.
В результате действия пониженного содержания кислорода во вдыхаемом воздухе наиболее выраженные изменения отмечались в затылочных отведениях: амплитуда альфа-ритма снизилась до 22,03±0,74 мкВ в правой затылочной области и до 24,20±0,98 мкВ в левой затылочной области. Минимальные значения амплитуды альфа-ритма были зарегистрированы в лобных отделах: до 15,67±0,62 мкВ в правой лобной доле. В центральных отделах головного мозга отмечалась выраженная асимметрия амплитуды альфа-ритма. Амплитуда тета-ритма в исследуемых областях коры головного мозга увеличилась в среднем до 33,67±0,62 мкВ, наибольшие значения амплитуды тета-ритма зафиксированы во фронтальных, височных и центральных отделах головного мозга.
Гипоксическое воздействие привело к достоверному (р<0,05) увеличению амплитуды дельта-ритма во всех исследуемых зонах коры и к выраженной асимметрии его распределения.
Таким образом, у подростков при недостатке кислорода во вдыхаемом воздухе происходило уменьшение быстроволновых колебаний в ритме альфа-диапазона и увеличение медленноволновой активности (тета- и дельта-ритмы), что свидетельствовало о повышении влияния подкорковых структур на биоэлектрическую активность головного мозга данной возрастной группы.
Юноши 17–21 года
Вдыхание воздуха с пониженным содержанием кислорода (14%) у юношей 17-21 года привело к достоверному увеличению амплитуды альфа-ритма, тета-ритма и дельта-ритма во всех исследуемых областях коры головного мозга. Амплитуда бета-ритма достоверно снизилась во фронтальных отделах и правой височной области головного мозга; в центральных, теменных и затылочных отведениях достоверных изменений его амплитуды не отмечалось (р>0,05). Наиболее высокие значения амплитуды дельта-волн были зарегистрированы в теменных и затылочных областях коры мозга.
Амплитуда тета-волн при гипоксии достоверно (р<0,05) возросла практически во всех областях головного мозга. Имелась асимметрия распределения амплитуды тета-ритма в правом и левом полушарии в лобных и центральных отделах головного мозга. Изменения амплитуды бета-активности при гипоксии были недостоверными (р>0,05), кроме правой фронтальной и левой теменной области (табл. 1).
Возрастные различия: выводы авторов
Таким образом, авторы выявили возрастные различия ответа на кратковременную гипоксию. У детей 8–12 лет и юношей 17–21 года они описали усиление коркового влияния. У подростков, напротив, — усиление влияния подкорковых структур.
При этом у детей и юношей изменения были сходными: увеличивались индекс и амплитуда альфа-, тета- и дельта-волн. Однако у подростков 13–16 лет росла медленноволновая дельта-активность и снижалась быстроволновая альфа-активность. Авторы трактовали это как повышенную чувствительность подростков к гипоксии и усиление подкоркового влияния на кору.
Данные исходной публикации
Полные таблицы, иллюстрации и формулировки авторов доступны в исходном PDF. Ссылки ниже открывают соответствующие страницы оригинала.
Возрастные особенности реакции ЭЭГ — страница 3
Продолжение результатов — страница 4
Технология и применение
Однократная физиологическая проба отличается от курса интервальных тренировок. Подробнее о технологии IHT и IHHT.
Литература
1. Агаджанян Н.А., Баевский Р.М., Берсенева А.П. Проблемы адаптации и учение о здоровье. – М.: Изд-во РУДН.- 2006. — 284 с.
2. Бахтин О.М., Лазуренко Д.М., Кирой В.Н., Асланян Е.В. Структурнофункциональная модель организации фоновой ритмической активности мозга // Проблемы нейрокибернетики. / Материалы XVI Международной конференции по нейрокибернетике — 2012.- Ростов-на-Дону.- Том 2.- С. 26-30.
3. Благосклонова Н.К., Морозова М.А. Электрическая активность мозга детей и подростков с пароксизмальными состояниями неэпилептической природы // Дети со сложными нарушениями развития. Под редакцией доктора психологических наук Л.П.Григорьевой — М. "Экзамен".- 2006. — С. 294 — 326.
4. Болдырева Г. Н., Жаворонкова Л. А., Шарова Е. В. и др. Полушарные особенности ЭЭГ и фМРТ реакций мозга при реальных и воображаемых движениях // Международный симпозиум по нейроимиджингу: следования и клиническая практика. — Москва.- МГППУ.-2012.- С. 49-51.
5. Болдырева Г.Н., Шарова Е.В., Добронравова И.С. Роль регуляторных структур мозга в формировании ЭЭГ человека // Физиол. человека. 2000. — Т. 26.- № 5. — С. 19-34.
6. Вершинина И.В. Особенности пространственной организации коры головного мозга детей 6 лет в процессе зрительного восприятия // Тезисы докладов XXI съезда Физиологического общества им. И.П. Павлова. – Калуга. – 2010. – С.114.
7. Леутин В.П., Николаева Е.И., Фомина Е.В. Асимметрия мозга и адаптация человека // Асимметрия.- №1.- 2007. — С. 71-73.
8. Фарбер Д.А., Вильдавский В.Ю. Гетерогенность и возрастная динамика альфа-ритма электроэнцефалограммы // Физиол. человека. – 1996. – Т.22.5. – С. 5.
9. Шаов М.Т. Кислородзависимые электрофизиологические и энерго-