Реактивность сенсомоторных ритмов ЭЭГ у детей с расстройством аутистического спектра

Дата изготовления: май 2025 года. 

Проведено эмпирическое исследование.

База исследования: Центр коллективного пользования научным оборудованием «Экспериментальная физиология и биофизика» Крымского федерального университета имени В.И. Вернадского.

Выборка: 24 детей в возрасте от 4 до 7 лет. 

Цель работы –анализ реактивности сенсомоторных ритмов ЭЭГ при восприятии и имитации движений у детей в возрасте 4-7 лет с РАС по сравнению с их сверстниками, развивающимися типично.

Задачи:

1. Выявить реактивность сенсомоторного мю-ритма ЭЭГ при наблюдении за действиями другого человека у типично развивающихся детей и детей РАС.

2. Определить изменение уровня реактивности бета-ритма ЭЭГ у детей с диагнозом РАС по сравнению с типично развивающимися при наблюдении за действиями.

3. Выявить и проанализировать реактивность сенсомоторного мю-ритма ЭЭГ при совершении ребенком самостоятельного действия у типично развивающихся детей и детей РАС.

4. Выявить реактивность сенсомоторного бета-ритма ЭЭГ в ситуации «Самостоятельное действие» у типично развивающихся детей и детей с диагнозом РАС.

Введение 4

РАЗДЕЛ 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ 7

1.1. Метод ЭЭГ, ритмы электроэнцефалограммы 7

1.1.1. Ритмы электроэнцефалограммы у детей до 7 лет 10

1.2. Изменение детской ЭЭГ при функциональных нагрузках 13

2. Теория зеркальных нейронов и сенсомоторные ритмы ЭЭГ 15

2.1. Сенсомоторные ритмы ЭЭГ у детей с РАС 20

РАЗДЕЛ 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ 24

2.1. Регистрация электроэнцефалограммы 24

2.2. Обработка и анализ ЭЭГ 26

2.3. Определение выраженности симптомов аутизма по методике ADOS-2 26

2.4. Определение выраженности симптомов аутизма по Рейтинговой шкале аутизма у детей C.A.R.S. 28

2.5. Статистическая обработка данных 29

РАЗДЕЛ 3. ОХРАНА ТРУДА 30

РАЗДЕЛ 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЯ 31

4.1. Состав выборки 31

4.2. Реактивность сенсомоторных ритмов ЭЭГ в ситуации «Наблюдение за действием» у типично развивающихся детей 4-7 лет и их сверстников с РАС 31

4.3. Реактивность сенсомоторных ритмов ЭЭГ в ситуации «Самостоятельное действие» у типично развивающихся детей 4-7 лет и их сверстников с РАС 37

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 44

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 46

1. Авакян Г. Н., Анисимова А. В., Айвазян С. О., Генералов В. О.

ВидеоЭЭГмониторинг в современной диагностике и контроле лечения эпилепсии.

2. Алферова В.В. Электрофизиологическое исследование корковоподкорковых взаимоотношений у детей школьного возраста // Материалы 8-й научн. конф. по вопр. возрастн. морф., физиол. и биохимии. – М.: Просвещение, 2007. – Ч. II. – С. 11–12.

3. Благосклонова Н.К. Клиническая электроэнцефалография / Эпилептология детского возраста: Руководство для врачей / Под ред. А.С. Петрухина. – М.: Медицина, 2000. – С. 309–406.

4. Галлямова С.А., Метод электроэнцефаллографии в диагностике функциональных нарушений центральной нервной системы у трактористов / С.А. Галлямова, Д.М. Вагапова, Л.М. Масягутова // БИОТ. — 2020. — № 3. — С. 78-80.

5. Горбачева Т.Г. Изменения биопотенциалов головного мозга у детей // Учен. зап. Горьк. гос. пед. ин-та. – Горький, 2003. – Вып. 101. – С. 25–28.

6. Гуляев С.А., Электроэнцефалография и исследования функциональной активности головного мозга / С. А. Гуляев // Русский журнал детской неврологии. — 2021. — T.16, № 4. — С. 59-68.

7. Гусев Е. И.,  Неврология : национальное руководство : в 2-х т. / под ред. Е. И. Гусева, А. Н. Коновалов, В. И. Скворцовой. - 2-е изд., перераб. и доп. - Москва : ГЭОТАР-Медиа, 2022. - Т. 1. - 880 с. 

8. Зенков Л.Р. Утяжеление течения эпилепсии, связанное с противосудорожной фармакотерапией // Журн. невропатолог. и психиатр. — 2005. – № 10. – С. 52–54.

9. Зислина Н.Н. Электрофизиологическое исследование функциональной подвижности мозга детей методом ритмических световых раздражений // Журн. ВНД. – 2009. – Т. 5. – № 5. – С. 677–685.

10. Зислина Н.Н., Тюков В.Л. Возрастные сдвиги частотного спектра электроэнцефалограммы у детей 3–8 лет // Журнал ВНД. – 2009. – Т. 18. – № 2. – С. 283–306.

11. Кайда А.И. Сенсомоторные ритмы электроэнцефалограммы у детей и подростков: особенности реактивности и связи с психологическими характеристиками : специальность 03.03.01 «Физиология» : Диссертация на соискание кандидата биолологических наук / Кайда А.И. ; Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского. — Симферополь, 2021. — 154 c.

12. Кайда А.И., Сенсомоторные ритмы ЭЭГ у детей с расстройствами аутистического спектра / А.И. Кайда, Е.В. Эйсмонт, А.А. Михайлова, В.Б. Павленко // Вестник Российского государственного медицинского университета. — 2020. — С. 74-81.

13. Королева Н.В., Колесников С.И. Формирование биоэлектрической активности головного мозга у детей в онтогенезе. – Иркутск: Изд-во Иркутского государственного университета, 2005. – 88 с.

14. Ларионова Е.В., Мю-ритм в современных исследованиях: теоретические и методологические аспекты / Е. В. Ларионова , Ж. В. Гарах, Ю. С. Зайцева // Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. — 2022. — T. 72, № 1. — С. 11-35.

15. Лебедева Н. Н., Зуфман А. И., Мальцев В. Ю. Система зеркальных нейронов мозга: ключ к обучению, формированию личности и пониманию чужого сознания. Успехи физиологических наук. — 2017. — T. 48, № 4. — С. 16-28.

16. Макушкин Е. В., Макаров И. В., Пашковский В. Э. Распространенность аутизма: подлинная и мнимая. Журнал неврологии и психиатрии им. C. C. Корсакова. 2019; 119 (2): 80–86.

17. Новикова Л.А. Возрастные особенности электрической активности мозга детей и подростков // Журн. ВНД. – 2004. – Т. II. – Вып. 1.

– С. 60–67.

18. Посикера И.Н., Строганова Т.А. Особенности пространственной организации электрической активности мозга у детей первого месяца // Журн. ВНД. – 2012. – Т. 32. – № 1. – С. 165–167.

19. Строганова Т.А., Дегтярева М.Г., Володин Н.Н. Электроэнцефалография в неонатологии / Под ред. Н.Н. Володина. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2005. – 280 с.

20. Строганова Т.А., Посикера И.Н. Функциональная организация поведенческих состояний бодрствования младенцев (электроэнцефалографическое исследование) / Мозг и поведение младенца / Под ред. О.С. Адрианова. – М.: Изд-во Института психологии РАН, 2006. – С. 78–166.

21. Фарбер Д.А. Функциональное созревание мозга в раннем онтогенезе. – М.: Просвещение, 2008. – 340 с.

22. Фарбер Д.А., Алферова В.В. Электроэнцефалограмма детей и подростков. – М.: Педагогика, 2009. – 216 с.

23. Action observation activates premotor and parietal areas in a somatotopic manner: a fMRI study / G. Buccino, F. Binkofski, G.R. Fink [et al.] // European Journal of Neuroscience. – 2001. – Vol. 13, № 2. – P. 400-404.

24. Action recognition in the premotor cortex / V. Gallese, L. Fadiga, L. Fogassi [et al.] // Brain. – 2006. – Vol. 119. – P. 593-609.

25. Afferent and efferent projections of the inferior area 6 in the macaque monkey / M. Matelli, M. Carmarda, M. Glickstein [et al.] // The Journal of Comparative Neurology. – 2009. – Vol. 251. – P. 281-298.

26. Andreou M, Skrimpa V. Theory of mind deficits and neurophysiological operations in autism spectrum disorders: A review. Brain Sci. . – 2020. – Vol. 10, № 6. – P. 393.

27. Binder E, Dovern A, Hesse MD, Ebke M, Karbe H, Saliger J, et al. Lesion evidence for a human mirror neuron system. Cortex. . – 2017. – Vol. 90,. – P.125-37. 

28. Cortical afferents and efferents of monkey postarcuate area: an anatomical and electrophysiological study / M. Godschalk, R.N. Lemon, H.G. Kupyers [et al.] // Experimental Brain Research. – 2009. – Vol. 56. -P. 410-424. Cortical mechanisms of human imitation / M. Iacoboni, R.P. Woods, M. Brass [et al.] // Science. – 2004. – Vol. 286. – P. 2526-2528.

29. Dapretto M. Understanding emotions in others: mirror neuron dysfunction in children with autism spectrum disorders / M. Dapretto, M.S. Davies, J.H. Pfeifer [et al.] // Nature Neuroscience. – 2005. – Vol. 9, № 1. – P. 28-30.

30. Datko M, Pineda JA, Muller RA. Positive effects of neurofeedback on autism symptoms correlate with brain activation during imitation and observation. Eur J Neurosci. . – 2018. – Vol. 47, № 6. – P. 579-91.

31. EEG evidence for mirror neuron dysfunction in autism spectrum

disorders/ L.M. Oberman, E.M. Hubbard, J.P. McCleery [et al.] // Cognitive Brain Research. - 2005. – Vol. 24. – P. 190-198

32. Foot and hand area mu rhythms / G. Pfurtscheller, C. Neuper, C. Andrew [et al.] // International Journal of Psychophysiology. – 2007. – Vol. 26. – P. 121-135.

33. Gallese V. The 'Shared Manifold' hypothesis / V. Gallese // Journal of Consciousness Studies. – 2001. – Vol. 8. – P. 33-50.

34. Gastaut H.J. EEG changes during cinematographic presentation / H.J. Gastaut, J. Bert // Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. – 2005. – Vol. 6, № 3. – P. 433-444.

35. Gastaut H.J. Electrocorticographic study of the reactivity of rolandic rhythm / H.J. Gastaut // Rev Neurol (Paris). – 2005. – Vol. 87. – P. 176-182.

36. Gutsell J.N. Empathy constrained: Prejudice predicts reduced mental simulation of actions during observation of outgroups / J.N. Gutsell, M. Inzlicht // Journal of Experimental Social Psychology. — 2010. – Vol. 46. – P. 841-845.

37. Muakkassa A.F. Frontal lobe inputs to primate motor cortex: evidence for four somatotopically organized 'premotor' areas / A.F. Muakkassa, P.L. Strick // Brain Research. – 2009. – Vol. 177. – P. 176-182

38. Muthukumaraswamy S.D. Mu rhythm modulation during observation of an object-directed grasp / S.D. Muthukumaraswamy, B.W. Johnson, N.A. McNair // Cognitive Brain Research. – 2004. – Vol. 19. – P. 195-201.

39. Nishitani N. Abnormal imitation-related cortical activation sequences inAsperger's syndrome / N. Nishitani, S. Avikainen, R. Hari // Annuals of Neurology. – 2004. – Vol. 55. – P. 558-562.

40. Oberman L.M. The human mirror neuron system: A link between action observation and social skills / L.M. Oberman, J.A. Pineda, V.S. Ramachandran // Social Cognitive and Affective Neuroscience. – 2007. – Vol. 2, № 1. – P. 62-66.

41. Reafferent copies of imitated actions in the right superior temporal cortex/M. Iacoboni, L.M. Koski, M.Brass [et al.] // Proceedings of the National Academy of Sciences USA. – 2001. – Vol. 98. – P. 13995-13999.

42. Reduced functional connectivity between V1 and inferior frontal cortex associated with visuomotor performance in autism / M.E. Villalobos, A. Mizuno, B.C. Dahl [et al.] // Neuroimage. – 2005. – Vol. 25. – P. 916-925.

43. Rizzolatti G. Language within our grasp / G. Rizzolatti, M.A. Arbib // Trends Neuroscience. – 2008. – Vol. 21, № 5. – P. 188-194.

44. Rizzolatti G. Neurophysiological mechanisms underlying action understanding and imitation / G. Rizzolatti, L. Fogassi, V. Gallese // Nature Reviews Neuroscience. – 2001. – Vol. 2. – P. 661-670.

45. Rizzolatti G. The organization of the cortical motor system: new

concepts / G. Rizzolatti, G. Luppino, M. Matelli // Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. – 2008. – Vol. 106. – P. 283-296.

46. Single-neuron responses in humans during execution and observation of actions / R. Mukamel, 11:14 A.D. Ekstrom, J. Kaplan [et al.] // Current Biology. - 2010. – Vol. 20, № 8. – P. 750-756.

47. Somatosensory activations during the observation of touch and a case of vision-touch synesthesia / S.J. Blakemore, D. Bristow, G. Bird [et al.] // Brain. – 2005. – Vol. 128. – P. 1571-1583.

48. . Theoret H. Impaired motor facilitation during action observation in individuals with autism spectrum disorder / H. Theoret, E. Halligan, M. Kobayashi // Current Biology. – 2005. – Vol. 15. – P. R84-R85.

49. The phi complex as a neuromarker of human social coordination / E. Tognoli, J. Lagarde, G.C. DeGuzman [et al.] // Proceedings of the National Academy of Sciences USA. – 2007. – Vol. 104, № 19. – P. 8190-8195.

50. Understanding motor events: a neurophysiological study / G. di Pellegrino, L. Fadiga, L. Fogassi [et al.] // Experimental Brain Research. – 2012. – Vol. 91. – P. 176-180.

51. Watching social interactions produces dorsomedial prefrontal and medial parietal BOLD fMRI signal increases compared to a resting baseline / M. Iacoboni, M.D. Lieberman, B.J. Knowlton [et al.] // Neuroimage. – 2004. – Vol. 21. – P. 1167-73.

52. Oberman LM, Hubbard EM, McCleery JP, Altschuler EL, Ramachandran VS, Pineda JA. EEG evidence for mirror neuron dysfunction in autism spectrum disorders. Cognitive Brain Research. 2005; 24 (2): 190–98.

53. Martineau J, Cochin S, Magne R, Barthelemy C. Impaired cortical activation in autistic children: Is the mirror neuron system involved? International Journal of Psychophysiology. 2008; 68 (1): 35–40.

54. Mukamel R, Ekstrom AD, Kaplan J, Iacoboni M, Fried I. Singleneuron responses in humans during execution and observation of actions. Current Biology. 2010; 20 (8): 750–56.

55. Rizzolatti G, Sinigaglia C. Mirrors in the brain: how our minds share actions and emotions. Oxford University Press, 2008; 242 р.

56. Babiloni C., Percio C.D., Vecchio F., Sebastiano F., Di Gennaro G., Quarato P.P., Morace R., Pavone L., Soricelli A., Noce G., Esposito V., Rossini P.M., Gallese V., Mirabella G. Alpha, beta and gamma electrocorticographic rhythms in somatosensory, motor, premotor and prefrontal cortical areas differ in movement execution and observation in humans // Clin. Neurophysiol. – 2016. – V. 127, № 1. – P. 641-654.

57. Thorpe S.G., Cannon E.N., Fox N.A. Spectral and source structural development of mu and alpha rhythms from infancy through adulthood // Clin Neurophysiol. – 2016. – V. 127, № 1. – P. 254-269.