Половые различия спектральных характеристик фоновой ЭЭГ у детей младшего школьного возраста

Обложка


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Формирование биоэлектрической активности головного мозга происходит по-разному у мальчиков и девочек. В большинстве исследований представлены результаты половых различий функциональной организации мозга у подростков и взрослых. Однако до настоящего времени сохраняется мнение об отсутствии половых различий у детей до начала пубертата. Цель исследования: определить особенности биоэлектрической активности головного мозга у детей младшего школьного возраста в зависимости от пола. Методы. На основании информированного согласия родителей в исследовании (2012–2014 г.) приняли участие 200 праворуких детей в возрасте 7−10 лет, обучающихся в образовательных школах. Все дети были разделены на группы с учетом биологического возраста и пола. Электроэнцефалограмму регистрировали монополярно в 16 стандартных отведениях. Оценивали изменения максимальной амплитуды, полной мощности, доминирующей частоты и индекса мощности основных ритмов. Результаты. Выявлено преобладание медленноволновой дельтаи тета-активности среди мальчиков 7 и 10 лет, а также активности тета-диапазона у девочек 9 лет. Доказано увеличение доминирующей частоты альфа-диапазона у девочек 7 лет в затылочных (p≤0,016) и височных (p≤0,045) областях головного мозга, а полной мощности данного ритма — у девочек 8 лет в левом полушарии (p≤0,023) и девочек 9 лет в правом полушарии (p≤0,040) головного мозга. В возрасте 10 лет полная мощность альфа-диапазона приобретает наибольшие значения у мальчиков (p≤0,038). Среди высокочастотных составляющих выявлено преобладание индекса бета-диапазонов у девочек 7 и 10 лет. Для мальчиков 7 лет характерно повышение амплитуды колебаний бета1-диапазона преимущественно в сенсомоторных областях коры. Заключение. Выявленные половые различия электроэнцефалограммы свидетельствуют о большей зрелости центральной нервной системы у девочек при сравнении с мальчиками. Показано, что возраст 9 лет является активным периодом формирования лобных долей коры головного мозга у девочек. 

 

Об авторах

Анатолий Владимирович Грибанов

Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова, Архангельск

Автор, ответственный за переписку.
Email: a.gribanov@narfu.ru

доктор медицинских наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, директор Института медико-биологических исследований

Россия

Юлия Сергеевна Джос

Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова, Архангельск

Email: u.jos@narfu.ru

кандидат медицинских наук, заместитель директора по научной работе Института медико- биологических исследований

Россия

Список литературы

  1. Фарбер Д.А., Дубровинская Н.В. Функциональная организация развивающегося мозга (возрастные особенности и некоторые закономерности) // Физиология человека. – 1999. – Т.17. – №5. – С.17−27. [Farber DA, Dubrovinskaya NV. Funktsional’naya organizatsiya razvivayushchegosya mozga (vozrastnye osobennosti i nekotorye zakonomernosti). Fiziologiya cheloveka. 1999;17(5):17−27. (In Russ).]
  2. Цицерошин М.Н. Отражение системной деятельности мозга в пространственной структуре ЭЭГ у взрослых и детей. Автореф. дис. … докт. биол. наук. – СПб.; 1997. 37 с. [Tsitseroshin MN. Otrazhenie sistemnoi deyatel’nosti mozga v prostranstvennoi strukture EEG u vzroslykh i detei. [dissertation] St. Petersburg; 1997. 37 p. (In Russ).]
  3. Горбачевская Н.Л. Особенности формирования ЭЭГ у детей в норме и при разных типах общих (первазивных) расстройств развития. Дис. … докт. биол. наук. – М.; 2000. 43 с. [Gorbachevskaya NL. Osobennosti formirovaniya EEG u detei v norme i pri raznykh tipakh obshchikh (pervazivnykh) rasstroistv razvitiya. [dissertation] Moscow; 2000. 43 p. (In Russ).]
  4. Сергеева Е.Г. Возрастные особенности функционального развития мозга у школьников, проживающих в условиях Европейского Севера. Автореф. дис. ... канд. биол. наук. – СПб.; 2009. 21 с. [Sergeeva EG. Vozrastnye osobennosti funktsional’nogo razvitiya mozga u shkol’nikov, prozhivayushchikh v usloviyakh Evropeiskogo Severa. [dissertation] St. Petersburg; 2009. 21 p. (In Russ).]
  5. Сороко С.И., Бекшаев С.С., Рожков В.П. ЭЭГ корреляты генофенотипических особенностей возрастного развития мозга у детей аборигенного и пришлого населения Северо-Востока России // Российский физиологический журнал имени И.М. Сеченова. – 2012. – Т. 98. – №1. – С. 3–26. [Soroko SI, Bekshaev SS, Rozhkov VP. EEG correlates of geno-phenotypical features of the brain development in children of the native and newcomers’ population of the Russian North-East. Rossiiskii fiziologicheskii zhurnal imeni I.M. Sechenova. 2012;98(1):3–26. (In Russ).]
  6. Clarke AR, Barry RJ, McCarthy R, et al. Age and sex effects in the EEG: development of the normal child. Clin Neurophysiol. 2001;112(5):806–814. doi: 10.1016/s1388-2457(01)00488-6.
  7. Терещенко Е.П., Пономарев В.А., Мюллер А., Кропотов Ю.Д. Нормативные значения спектральных характеристик ЭЭГ здоровых испытуемых от 7 до 89 лет // Физиология человека. – 2010. – Т. 36. – №1. – С. 5–17. [Tereshchenko EP, Ponomarev VA, Myuller A, Kropotov YD. Normative EEG spectral characteristics in healthy subjects aged 7 to 89 years. Fiziologiya cheloveka. 2010;36(1):5–17. (In Russ).]
  8. Fonseca LC, Tedrus G, Martins SM, et al. Quantitative electroencephalography in healthy school age children: analysis of band power. Arquivos de Neuro-Psiquiatria. 2003;61(3B):796–801. doi: 10.1590/s0004-282x2003000500018.
  9. Королева Н.В., Колесников С.И., Долгих В.В. Динамика электроэнцефалографических показателей у детей с различными типами ЭЭГ // Бюллетень Восточно-Сибирского научного центра СО РАМН. – 2007. – Т.2. – №54. – С. 49−51. [Koroleva NV, Kolesnikov SI, Dolgikh VV. Dynamics of electroencephalography indices in children with different EEG types. Byulleten’ Vostochno-Sibirskogo nauchnogo tsentra SO RAMN. 2007;2(54):49−51. (In Russ).]
  10. Chiang AKI, Rennie CJ, Robinson PA, et al. Age trends and sex differences of alpha rhythms including split alpha peaks. Clin Neurophysiol. 2011;122(8):1505–1517. doi: 10.1016/j.clinph.2011.01.040.
  11. Вильдавский В.Ю. Спектральные компоненты ЭЭГ и их функциональная роль в системной организации пространственно-гностической деятельности детей школьного возраста. Автореф. дис. …канд. биол. наук. – М.; 1996. 25 с. [Vil’davskii VY. Spektral’nye komponenty EEG i ikh funktsional’naya rol’ v sistemnoi organizatsii prostranstvenno-gnosticheskoi deyatel’nosti detei shkol’nogo vozrasta. [dissertation] Moscow; 1996. 25 p. (In Russ).]
  12. Развитие мозга и формирование познавательной деятельности ребенка / Под ред. Фарбера Д.А., Безруких М.М. – М.: Изд–во МПСИ; Воронеж: Изд–во МОДЕК; 2009. 432 с. [Razvitie mozga i formirovanie poznavatel’noi deyatel’nosti rebenka. Ed by Farbera D.A., Bezrukikh M.M. Moscow: Izd–vo MPSI; Voronezh: Izd–vo MODEK; 2009. 432 p. (In Russ).]
  13. Фефилов А.В. Возрастные особенности частотно-специфических характеристик ЭЭГ. Дис. … канд. психол. наук. – М.; 2003. 206 с. [Fefilov AV. Vozrastnye osobennosti chastotno-spetsificheskikh kharakteristik EEG. [dissertation] Moscow; 2003. 206 p. (In Russ).]
  14. Gasser T, Jennen-Steinmetz C, Sroka L, et al. Development of the EEG of school-age children and adolescents II. Topography. Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 1988;69(2):100–109. doi: 10.1016/0013-4694(88)90205-2.
  15. Ritter BC, Perrig W, Steinlin M, Everts R. Cognitive and behavioral aspects of executive functions in children born very preterm. Child Neuropsychol. 2013;20(2):129–144. doi: 10.1080/09297049.2013.773968.
  16. Dykiert D, Der G, Starr JM, Deary IJ. Sex differences in reaction time mean and intraindividual variability across the life span. Dev Psychol. 2012;48(5):1262–1276. doi: 10.1037/a0027550.
  17. Flatters I, Hill LJB, Williams JHG, et al. Manual control age and sex differences in 4 to 11 year old children. Plos One. 2014;9(2):e88692. doi: 10.1371/journal.pone.0088692.
  18. Schaadt G, Hesse V, Friederici AD. Sex hormones in early infancy seem to predict aspects of later language development. Brain and Lang. 2015;141:70–76. doi: 10.1016/j.bandl.2014.11.015.
  19. Eriksson M, Marschik PB, Tulviste T, et al. Differences between girls and boys in emerging language skills: Evidence from 10 language communities. Br J Dev Psychol. 2012;30(2):326–343. doi: 10.1111/j.2044-835X.2011.02042.x.
  20. Lust JM, Geuze RH, Van de Beek C, et al. Sex specific effect of prenatal testosterone on language lateralization in children. Neuropsychologia. 2010;48(2):536–540. doi: 10.1016/j.neuropsychologia.2009.10.014.
  21. Щербаков Е.П., Ветренко С.В. Восприятие информации у девочек и мальчиков 5−10 лет в зависимости от ведущего полушария // Омский научный вестник. – 2007. – Т.4. – №58. – С. 121−124. [Shcherbakov EP, Vetrenko SV. 5-10 year-old boys and girls’ perception of information according to the leading cerebral hemispheres. Omskii nauchnyi vestnik. 2007;4(58):121−124. (In Russ).]
  22. García BMI, Tello HFP, Abad VE, et al. Attitudes, learning experience and performance in mathematics: gender differences. Psicothema. 2007;19(3):413–421.
  23. Уразаев К.Ф., Уразаева Ф.Х., Сайфутдинова И.Ф., Кисленко О.В. Половые различия латерализации мозга младших школьников // Успехи современного естествознания. – 2007. – №9. – С. 64–65. [Urazaev KF, Urazaeva FK, Saifutdinova IF, Kislenko OV. Polovye razlichiya lateralizatsii mozga mladshikh shkol’nikov. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya. 2007;9:64–65. (In Russ).]
  24. Hu S, Pruessner JC, Coupe P. Volumetric analysis of medial temporal lobe structures in brain development from childhood to adolescence. Neuroimage. 2013;74:276–287. doi: 10.1016/j.neuroimage.2013.02.032.
  25. Schmithorst VJ, Yuan W. White matter development during adolescence as shown by diffusion MRI. Brain Cogn. 2010;72(1):16–25. doi: 10.1016/j.bandc.2009.06.005.
  26. Clayden JD, Jentschke S, Munoz M, et al. Normative development of white matter tracts: similarities and differences in relation to age, gender, and intelligence. Cereb Cortex. 2012;22(8):1738−1747. doi: 10.1093/cercor/bhr243.
  27. Kumar R, Nguyen HD, Macey PM, et al. Regional brain axial and radial diffusivity changes during development. J Neurosci Res. 2012;90(2):346−355. doi: 10.1002/jnr.22757.
  28. Guo XJ, Jin Z, Chen K, et al. Gender differences in brain development in Chinese children and adolescents: a structural MRI study. Medical Imaging. 2008: physiology, function, and structure from medical image. 2008;6916:A9160. doi: 10.1117/12.770299.
  29. Uematsu A, Matsui M, Tanaka C, et al. Developmental trajectories of amygdala and hippocampus from infancy to early adulthood in healthy individuals. Plos One. 2012;7(10):e46970. doi: 10.1371/journal.pone.0046970.
  30. Tanaka-Arakawa MM, Matsui M, Tanaka C, et al. Developmental changes in the corpus callosum from infancy to early adulthood: a structural magnetic resonance imaging study. Plos One. 2015;10(3):e0118760. doi: 10.1371/journal.pone.0118760.
  31. Cragg L, Kovacevic N, McIntosh AR, et al. Maturation of EEG power spectra in early adolescence: a longitudinal study. Developmental Science. 2011;14(5):935–943. doi: 10.1111/j.1467-7687.2010.01031.x.
  32. Benninger C, Matthis P, Scheffner D. EEG development of healthy boys and girls. Results of a longitudinal study. Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 1984;57(1):1−12. doi: 10.1016/0013-4694(84)90002-6.
  33. Сороко С.И., Бекшаев С.С., Рожков В.П., и др. Общие закономерности формирования волновой структуры паттерна ЭЭГ у детей и подростков, проживающих в условиях Европейского Севера // Физиология человека. – 2015. – Т. 41. – №4. –
  34. С. 1–11. [Soroko SI, Bekshaev SS, Rozhkov VP, et al. General features of the formation of EEG wave structure in children and adolescents living in Northern European Russia. Fiziologiya cheloveka. 2015;41(4):1–11. (In Russ).]
  35. Койчубеков Б.К., Сорокина М.А., Мхитарян К.Э. Определение размера выборки при планировании научного исследования // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2014. – №4. – С. 71−74. [Koichubekov BK, Sorokina MA, Mkhitaryan KE. Sample size determination in planning of scientific research. Mezhdunarodnyi zhurnal prikladnykh i fundamental’nykh issledovanii. 2014;4:71−74. (In Russ).]
  36. Бюллетень Федеральной службы государственной статистики: Численность населения Российской Федерации по полу и возрасту на 1 января 2014 года. [Byulleten’ Federal’noi sluzhby gosudarstvennoi statistiki: Chislennost’ naseleniya Rossiiskoi Federatsii po polu i vozrastu na 1 yanvarya 2014 goda. (In Russ).] Доступно по: http://www.gks.ru/bgd/regl/b14_111/Main.htm Ссылка активна на 12.01.2016.
  37. Gmehlin D, Thomas C, Weisbrod M, et al. Individual analysis of EEG background-activity within school age: impact of age and sex within a longitudinal data set. Int J Dev Neurosci. 2011;29(2):163−170. doi: 10.1016/j.ijdevneu.2010.11.005.
  38. Vinogradova OS, Kitchigina VF, Zenchenko CI. Pacemaker neurons of the forebrain medical septal area and theta rhythm of the hippocampus. Membr Cell Biol. 1998;11(6):715.
  39. Suffczynski P, Kalitzin S, Pfurtscheller G, et al. Computational model of thalamo-cortical networks: dynamical control of alpha rhythms in relation to focal attention. Int J Psychophysiol. 2001;43(1):25-40. doi: 10.1016/s0167-8760(01)00177-5.
  40. Безруких М.М., Мачинская Р.И., Фарбер Д.А. Структурно-функциональная организация развивающегося мозга и формирование познавательной деятельности в онтогенезе ребенка // Физиология человека. – 2009. – Т. 35. – №6. –
  41. С. 10–24. [Bezrukikh MM, Machinskaya RI, Farber DA. Structural and functional organization of a developing brain and formation of cognitive functions in child ontogeny. Fiziologiya cheloveka. 2009;35(6):10–24. (In Russ).]

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Издательство "Педиатръ", 2016



Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах