Дифференциальная диагностика детей с трудностями в обучении до сих пор является одной из сложнейших психолого-педагогических проблем. Исследование нейрофизиологических механизмов, лежащих в основе неуспеваемости детей младшего школьного возраста, имеет не только самостоятельное научное значение, но и актуально в практическом плане, т.к. способствует проведению индивидуальной адекватной педагогической коррекции.
В практике работы психолого-медико-педагогических комиссий в последние годы достаточно широко используются результаты исследования биоэлектрической активности мозга — электроэнцефалограммы (ЭЭГ). На основании исследования ЭЭГ ребенка можно установить некоторые особенности функционального состояния мозга и получить ответы на ряд вопросов, возникающих в ходе обследования ребенка:
1) анализ ЭЭГ позволяет оценить соответствие возрастным нормативам уровня развития электрической активности коры головного мозга и стволовых регуляторных структур;
2) ЭЭГ выявляет наличие органических повреждений различ- ных структур мозга, возникших в период пренатального и постнатального развития, которые могут обусловить нару шения внимания, поведения, эмоционально-волевой сферы, речевой деятельности;
3) с помощью ЭЭГ можно установить органическую или фун- кциональную природу заикания, тиков, невротических ре акций;
4) особо важна роль ЭЭГ в выявлении пароксизмальной электрической активности, в оценке ее локализации и тяжести: эти данные позволяют установить характер судорог, дифференцировать истерические припадки и обмороки разного происхождения от эпилепсии;
большое значение для оценки особенностей поведения и внимания имеет выявление на ЭЭГ субклинической пароксизмальной активности, которая не проявляется в виде судорог и припадков;
5) наконец, с помощью динамического многократного исследования ЭЭГ можно оценить как динамику развития патологических состояний, так и эффективность лекарственной терапии.
то же время, направляя ребенка на исследование ЭЭГ, специалист должен твердо знать, что с помощью ЭЭГ нельзя определить эффективность психолого-педагогической работы.
Динамика ЭЭГ-показателей может свидетельствовать об изменении функционального состояния мозга вследствие возрастных изменений электрической активности мозга. Анализ ЭЭГ позволяет оценить динамику патологического процесса. Окончательная постановка диагноза допустима только в комплексе с клинико-психолого-педагогическим обследованием ребенка.
Интерпретация патологических изменений ЭЭГ возможна лишь при точном знании вариаций нормальных ЭЭГ, специфических для разных возрастных групп. Существуют также заметные индивидуальные различия фоновых ЭЭГ, т.е. ЭЭГ, записанных в состоянии спокойного бодрствования, и в изменениях ЭЭГ, вызываемых внешними раздражителями (световыми, звуковыми, тактильными), психическим или эмоциональным состоянием в период обследования, уровнем сахара в крови (при гипергликемии — повышении содержания сахара в крови — отмечаются существенные изменения ЭЭГ), различным воздействием лекарственных препаратов и т.п. Сенсорная депривация, в первую очередь — зрительная, сопровождается определенными изменениями основного коркового ритма — так называемого альфа-ритма. Значительны возрастные изменения ЭЭГ покоя и ее реактивности. Изменение электрической активности мозга в процессе онтогенеза отражает этапы созревания коры больших полушарий, подкорковых структур и взаимосвязи коры со стволовыми структурами в различные возрастные периоды.
Характеристики ЭЭГ, являющиеся нормальными для младенцев, отражают определенные патологические изменения мозга у дошкольников.
Нормальная ЭЭГ младших школьников существенно отличается от ЭЭГ 10-летних детей. В период подросткового криза (11-16 лет для девочек, 12-17 лет для мальчиков) возможны значительные изменения ЭЭГ, свидетельствующие о повышенной активности мезенцефальных и диэнцефальных структур мозгового ствола. Это обусловлено гормональными перестройками, возникающими в организме подростка.
Исследованиями морфологов, нейрофизиологов, психологов и педиатров установлено, что развитие и рост разных отделов головного мозга происходят не одновременно и достигают взрослого дефинитивного уровня на разных этапах постнатального развития. Неравномерное созревание различных отделов коры головного мозга и подкорковых структур отражается в возрастной эволюции корковой ритмики и ее реакциях на функциональные нагрузки.
У детей в возрасте 3—4 лет диапазоны альфа- и тета-ритмов частично перекрывают друг друга. Верхняя граница тета-ритма совпадает с нижней границей альфа-ритма в области частоты 6 кол/с. Разграничение альфа- и тета-ритма в этом возрасте должно быть основано на преимущественной локализации ритма и его реакции на афферентное раздражение. В дальнейшем в связи с более быстрым нарастанием частоты альфа-ритма в затылочной области коры происходит разведение частотных диапазонов альфа - и тета-ритмов.
В возрасте от 5 до 8 лет происходят качественные изменения развития электрической активности коры головного мозга и функционального состояния стволовых регуляторных структур. Изменяется характер альфа-ритма фоновой ЭЭГ. В 5-6 лет преобладает полиритмичный или низкочастотный альфа-ритм (6—7 кол/с), в 6-7 лет он сменяется дезорганизованным ритмом с доминирующей частотой 8-10 кол/с и, наконец, регулярным альфа-ритмом в 7-8 лет.
Функциональное состояние стволовых регуляторных структур претерпевает наиболее выраженные изменения к 6 годам. ЭЭГ детей 5-6 лет, в отличие от ЭЭГ детей более старшего возраста, в большинстве случаев характеризуется выраженным высокоамплитудным тета-ритмом в лобных и центральных областях, что отражает синхронизирующие влияния диэнцефальных отделов мозгового ствола, обусловленные их функциональной незрелостью.
До 7-8 лет ЭЭГ передних областей характеризуются значительной представленностью медленных колебаний (4—7 и 2— 3 кол/с) в центральных и лобных областях. У детей до 8 лет значительной представленностью тета-ритм преимущественно в теменных и центральных областях коры.
К 10 годам частота альфа-ритма достигает 10-12 кол/с, что характерно для ЭЭГ взрослого человека.
В подростковый период отмечается определенная дестабилизация электрической активности мозга. Значительно нарастает амплитуда фонового альфа-ритма, появляются высокоамплитудные разряды тета-ритма в теменных и центральных отделах обоих полушарий. Все это отражает повышенную активность диэнцефальных структур мозга в период гормональных перестроек.
В работе ПМПК наиболее часто приходится иметь дело с детьми старшего дошкольного и младшего школьного возраста, имеющими проблемы в познавательной деятельности, с явлениями школьной дезадаптации. С помощью ЭЭГ можно установить некоторые биологические причины нарушения внимания, задержки психического или речевого развития, нарушений поведения, эмоционально-волевой сферы. Исследование ЭЭГ позволяет определить функциональное состояние отдельных мозговых структур, связи между ними, реакции мозга на поступающую из окружающей среды информацию, особенности переработки сенсорной информации, мозговую организацию разных видов деятельности.
Нарушение внимания у детей часто является одной из ведущих причин нарушений познавательной деятельности, школьной дезадаптации. Этот симптом может быть связан с разными факторами и в зависимости от них иметь разные проявления на ЭЭГ. В первую очередь следует исключить наличие субклинических эпилептических припадков, которые не имеют выраженного судорожного компонента, а проявляются в виде краткосрочных (на 0,5—1 с) отключений внимания, перерывов в деятельности (мгновенного прерывания речи, движения, ходьбы и т.п.). На ЭЭГ в этих случаях регистрируется высокоамплитудная билатерально-синхронная пароксизмальная активность (разряды, одновременно возникающие в обоих полушариях). Разряды типа «острая волна — медленная Волна», «пик — волна» частотой 3-4 кол/с длительностью от 0,5 до 2-3 с и выявляются в фоновой записи. Они могут провоцироваться или усиливаться при ритмической световой стимуляции или усиленном дыхании (гипервентиляции).
При отсутствии пароксизмальной активности на ЭЭГ причинной несформированности направленного внимания может быть функциональная незрелость регуляторных структур ствола, несоответствие уровня развития электрической активности коры головного мозга возрастным нормативам, локальные поражения лобных и теменных отделов мозга.
Исследование ЭЭГ детей с трудностями в обучении позволило установить, что функциональное состояние коры головного мозга этих детей, развитие глубинных структур и их взаимосвязи с корой характерны для более ранних этапов развития. У детей с отклонениями в умственном развитии часто отмечается несовпадение биологического и календарного (паспортного) возраста. Структурно-функциональная организация нервной системы находится на более раннем этапе развития, не соответствующем календарному возрасту.
На основании результатов ЭЭГ-обследования неуспевающих школьников первых классов, у которых, по классификации К.С. Лебединской, имелась негрубая задержка психического развития конституционального, соматогенного и/или психогенного генеза,установлены некоторые нейрофизиологические механизмы, лежащие в основе трудностей обучения и школьной дезадаптации.Неустойчивость внимания, низкий уровень познавательной активности, работоспособности, характерные для детей этой категории, могут быть обусловлены как изменениями функционального состояния регуляторных структур ствола мозга, в первую очередь — таламо-корковых и лобно-таламических связей, так и незрелостью коры головного мозга.
Таким образом, основными условиями успешного обучения являются наличие интактных мозговых структур и их взаимосвязей, наличие мотивации к обучению и соответствующие социальные условия.
Электрофизиологические характеристики детей с умственной отсталостьютакже не имеют специфических нозологических признаков. Наблюдается определенная зависимость от тяжести дефекта, от его происхождения. При неосложненной форме олигофрении в степени легкой или средней дебильности изменения ЭЭГ отражают нарушение морфофункционального созревания мозга в онтогенезе. Часто отмечается плохая сформированность или отсутствие альфа-ритма, регистрируются диффузные тета - и дельта-колебания, билатеральные вспышки пароксизмальной активности. При наличии психопатоподобного поведения на ЭЭГ наблюдаются высокоамплитудные разряды острых волн тета-диапазона в теменных и центральных отделах, указывающие на патологические изменения мезенцефальных отделов ствола. Высокоамплитудные бета-веретена (колебания частотой 14-20 Гц, иногда достигающие 50-80 мкВ) в лобных, центральных и/или височных отделах отражают дисфункцию лобно-миндалевидного комплекса. Обычно они сочетаются с наличием в клинической при неосложненной форме олигофрении, по данным ЭЭГ, выделены две подгруппы.
Первая характеризуется изменениями ЭЭГ общемозгового характера, отсутствием локальных изменений электрической активности коры, дисфункцией стволовых регуляторных структур на мезодиэнцефальном уровне, грубыми отклонениями в развитии корковой ритмики. Это проявляется в отсутствии регулярного альфа-ритма, наличии фрагментарного и/или полиритмичного альфа-ритма и преобладании реакции следования ритму световых раздражений в передних отделах мозга.
Вторая подгруппа характеризуется наличием локальных изменений электрической активности коры в правом полушарии, преимущественно в височной и лобной областях, дисфункцией стволовых регуляторных структур на уровне диэнцефальных отделов и изменениями корковой ритмики, сходными с изменениями, выявленными в первой подгруппе. Как правило, общемозговые изменения электрической активности у них отсутствуют. По данным нейропсихологов, при ранних (до 1 года) локальных поражениях мозга вербальное и перцептивное интеллектуальное развитие существенно больше страдает у детей с правополушарной патологией.
Установлена зависимость между условиями раннего пре - и постнатального развития детей с умственной отсталостью и типом изменений ЭЭГ в двух подгруппах. Дисфункция мезодиэнцефаль-ных отделов ствола у умственно отсталых детей с общемозговыми изменениями электрической активности коры является следствием раннего внутриутробного поражения нервной системы.
При умственной отсталости экзогенной этиологии (токсоплазмоз у матери, краснуха беременных) изменения ЭЭГ более грубые, чем при генотипической форме. ЭЭГ характеризуется наличием высокоамплитудных, генерализованных медленных волн либо резким снижением амплитуды и преобладанием генерализованной низковольтной асинхронной активности.
При исследовании ЭЭГ детей с разными видами нарушений речевого развитияследует иметь в виду роль структур левого (Доминантного по речи) полушария в формировании речевых Функций, чтения и письма. У детей с общим недоразвитием речи ЭЭГ часто (до 70% наблюдений) выявляются локальные изменения электрической активности коры. Это может быть очаг пароксизмальной активности, как правило, субклинический, без судорожных приступов, либо очаг патологической активности, Обычно негрубый, свидетельствующий о резидуально-органической природе поражения мозга. Области коры левого полушария головного мозга, связанные с речевыми
функциями:
А — «речевая зона» коры левого полушария: а — зона Брока; б — зона Вернике; с — «центр» зрительных представлений слов (по Державину); Б — области коры левого полушария, электрическое раздражение которых вызывает различные нарушения речи (остановку речи, заикание, повторение слов, различные моторные дефекты речи, неспособность назвать предмет).
Большую роль играет локализация выявляемых локальных поражений мозга. При наличии очага в задних отделах левого полушария (задняя височная, задняя височно-затылочная, височно-теменно-затылочная области) отмечается нарушение понимания речи либо логико-грамматических конструкций. Поражение передней височной области левого полушария, выявляемое на ЭЭГ, преобладает при нарушениях моторной организации речи. При локальных поражениях правого полушария (темя, затылок) отмечается речевая гиперпродукция (этот симптом наблюдается также при поражениях лобных областей), нарушение понимания сложных логико-грамматических конструкций. При наличии локального поражения правой височной области появляются затруднения в чтении сложно артикулируемых и незнакомых слов.
При задержке психического развития, осложненной недоразвитием речи, локальные изменения биоэлектрической активности в левом полушарии сочетаются с признаками возрастной незрелости, несоответствием уровня развития электрической активности коры возрастной норме.
В случаях нарушения пространственного восприятия (симптом часто наблюдаемый при ЗПР) на ЭЭГ, наряду с локальными изменениями в левом полушарии, выявляются четкие признаки поражения правой теменной области.
У детей с недоразвитием речи, сочетающимся с особенностями поведения (агрессивность, «неуправляемость» и т.п.), на ЭЭГ наблюдаются признаки преимущественной заинтересованности внелобных отделов мозга.
Следует иметь в виду, что медикаментозная коррекция при наличии на ЭЭГ эпилептиформной активности, локализованной указанных структурах левого и правого полушарий, уменьшая патологические проявления на ЭЭГ, часто способствует успешности педагогической коррекции дефекта.
Сведения о функциональном состоянии головного мозга, полученные с помощью регистрации биоэлектрической активности, помогают в диагностике отклонений в развитии, способствуют пению возможностей обучения ребенка, испытывающего трудности в обучении, и в проведении адекватной индивидуализированной медико-психолого-педагогической коррекции (М.Н. Фишман, 1997).