Исследование функциональной межполушарной асимметрии мозга у здоровых детей и детей со сколиозом 7-11 лет

Актуальность исследования Настоящее исследование относится к проблеме связи функциональной межполушарной асимметрии (ФМА) мозга и развития идиопатического сколиоза. В последние десятилетия функциональная латерализация больших полушарий является объектом пристального внимания представителей различных дисциплин — нейрофизиологии, нейропсихологии, эволюционной биологии и других, так как является одной из важнейших, фундаментальных психофизиологических закономерностей деятельности человеческого мозга, а изучение функций правого и левого полушарий — одним из наиболее интересных направлений (Есс1еБ, 1973; Костандов Э. А., 1983; Хомская Е. Д. с соавт., 1991, 1995; Боголепов Н. Н., Фокин В: Ф., 2004 и др.).

К настоящему времени проведено большое количество исследований, посвященных проблеме сколиоза, так как данное заболевание за последние десятилетия по своей численности в популяции детей и подростков вышло на новый количественный уровень. Между тем, нормальное развитие опорно-двигательной системы, и в частности, правильная осанка, является необходимым условием хорошего физического и психического самочувствия человека.

Сколиоз известен человечеству с древних времен. На протяжении многих веков его происхождение оставалось одной из загадок медицины. Так, Бизальский, а затем и Турнер Г. И. назвали сколиоз «крестом ортопедов». И только к середине XX века были получены данные, которые легли в основу современных исследований, посвященных этому заболеванию.

Изучение физиологии двигательного аппарата (в норме и при нарушениях, в том числе и сколиозе) включает в себя два относительно самостоятельных, но тесно взаимосвязанных раздела: биомеханику двигательного аппарата и деятельности скелетных мышц, и нейрофизиологию его обеспечения. Первое направление позволяет изучить его биомеханические характеристики и феномен движений вообще, и на этом основании косвенно судить о работе представительств организации движений в мозге. Нейрофизиология, как второе направление, включает в себя изучение физиологических процессов различных. отделов мозга, в том числе коры больших полушарий головного мозга в процессе организации и реализации движений. По мнению некоторых авторов (Безруких М. М., 1994; Марютина Т. М., Ермолаев О. Ю., 1997 и др.), психофизиологическое исследование работы опорно-двигательного аппарата может проводиться на нескольких уровнях: изучение мышц как исполнительных механизмов, изучение самих движений, их структуры, а так же изучение принципов работы управляющей системы — мозга.

Исходя из этого, на наш взгляд, рассмотрение управления работой опорно-двигательной системы человека на разных уровнях с позиций функциональной межполушарной асимметрии, как важнейшего свойства деятельности головного мозга, представляется весьма перспективным.

Существует большое количество исследований, посвященных изучению сколиоза, но, несмотря на это, многое остается неясным. Большинство этих работ носят в основном прикладной характер. Они касаются профилактики искривления позвоночника, разработки комплексов физических упражнений для больных сколиозом, разработки приспособлений по коррекции заболевания и т. п. Значительное количество научных и научно-методических разработок по вопросам ранней диагностики и профилактики идиопатического сколиоза не позволяют эффективно справляться с неуклонным ростом данной патологии позвоночника человека, тем самым сохраняя научно-практическую актуальность проблемы.

Между тем, обсуждаемая проблема нуждается и в фундаментальных исследованиях, в том числе и таких как исследование физиологических причин возникновения идиопатического сколиоза, и, в частности, функциональной межполушарной асимметрии у людей, страдающих идиопатическим сколиозом.

Анализ литературы, посвященной поиску. взаимосвязи идиопатического сколиоза с различными проявлениями функциональной межполушарной асимметрии, показал отсутствие, исследований, посвященных этому вопросу.

Мы считаем, что на современном этапе исследований существует необходимость рассмотрения этиологии идиопатического сколиоза с позиций парциального доминирования сенсорных и моторных признаков (концепция о парциальном доминировании функций полушарий мозга Лурии А. Р., 1969).

На наш взгляд, исследование связей развития отклонений в становлении опорно-двигательного аппарата ребенка (в частности, формирование мышечного корсета туловища и регуляция его тонуса) и функциональной межполушарной асимметрии позволит внести определенный вклад в представления о патогенезе этого заболевания.

Наше исследование посвящено изучению возможных связей функциональной латерализации больших полушарий и наличием у ребенка идиопатического сколиоза, а также исследованию методов раннего прогнозирования этого заболевания. Рассматривая проблему с системных позиций, мы пытались выяснить, могут ли физиологические особенности латерализации функций переднего мозга детей 7 — 11 лет быть связаны с наличием или возникновением^ у них идиопатического искривления позвоночника.

Цель исследования:

Целью настоящего исследования явилось изучение особенностей ФМА мозга детей 7−11 лет с идиопатическим сколиозом и выявление возможной взаимосвязи ее показателей с наличием у них сколиоза.

Задачи исследования были следующими:

1. Определить профиль латеральной организации (ПЛО) функций переднего мозга в обследуемых группах детей.

2. Исследовать возможную взаимосвязь наличия у ребенка сколиоза с таким проявлением ФМА как тип ПЛО.

3. Выявить возможные взаимосвязи коэффициента общей асимметрии функций переднего мозга, а так же коэффициентов периферических асимметрий (моторных и сенсорных) с наличием у ребенка идиопатического сколиоза.

4. Исследовать распределение вариантов доминирования правого и левого полушарий мозга (полного и неполного) в исследуемых группах детей.

5. Определить уровень физического развития испытуемых в обеих группах.

6. Экспериментальным путем установить и изучить распределение нагрузки тела на правую и левую ногу, а так же выявить возможные различия между группами детей по исследуемому признаку.

Научная новизна.

1. Установлено, что наличие у ребенка идиопатического сколиоза связано с проявлением функциональной межполушарной асимметрии переднего мозга в моторной сфере (асимметрия ног) и сенсорной сфере (асимметрия в зрительной сфере — у девочек), а так же с определенными типами ПЛО функций переднего мозга.

2. Показаны различия в распределении доминирования левого и правого полушарий мозга (полного и неполного) в изучаемых группах детей.

3. Апробирован удобный в использовании способ ранней диагностики отклонений от правильной осанки у ребенка, в основу которого положены экспериментальные данные о нагружении на правую и левую ногу.

4. Полученные результаты свидетельствуют о возможности использования данных индивидуальных психофизиологических показателей для прогнозирования развития у ребенка идиопатического сколиоза. На основе полученных экспериментальных данных 19 октября 2004 года была подана заявка на изобретение № 2 004 130 570/14 (33 294) в Федеральный институт промышленной собственности.

Научно-практическая значимость работы Теоретическое значение работы заключается в том, что впервые проведено изучение ФМА мозга и ее особенностей у детей 7−11 лет, страдающих сколиозом. Проведено исследование по выяснению зависимости между такой важнейшей характеристикой работы мозга как функциональная межполушарная асимметрия переднего мозга и наличием идиопатического сколиоза у детей 7 — 11 лет.

Практическая значимость заключается в возможности использования полученных в результате исследования данных о особенностях ФМА детей, страдающих идиопатическим сколиозом, для прогнозирования этого заболевания. Проведенное исследование позволило сделать вывод о том, что ФМА, вероятно, связана с формированием мышечного тонуса туловищного корсета, состояние которого определяет развитие идиопатического сколиоза.

Таким образом, определив у ребенка на раннем этапе онтогенеза (практически с момента хождения) показатели ФМА, можно, с известной степенью достоверности, указать вероятность развития у него впоследствии идиопатического сколиоза.

Так как диагностика сколиозов у детей крайне важна в силу широкой распространенности данной патологии позвоночника во всем мире среди детского населения (именно ранняя диагностика, в возрасте 3−7 лет), то знание индивидуальных психофизиологических показателей ребенка позволит вовремя провести эффективные профилактические мероприятия и не допустить прогрессировать заболевания.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Наличие идиопатического сколиоза у ребенка связано с определенными типами ПЛО функций переднего мозга.

2. Наличие идиопатического сколиоза у ребенка связано с проявлением ФМА переднего мозга в моторной сфере (асимметрия ног). У детей, больных идиопатическим сколиозом, достоверно чаще в качестве ведущей определяется правая нога (доминирование левого полушария в асимметрии выбора ведущей ноги).

3. Существуют достоверные различия между больными идиопатическим сколиозом и здоровыми детьми в распределении вариантов доминирования правого и левого полушарий мозга. Различия в распределении вариантов доминирования правого и левого полушарий существуют так же между мальчиками и девочками в обследованных группах детей.

4. Существуют различия между обследованными группами детей по такому биомеханическому показателю состояния опорно-двигательной системы как распределение нагрузки тела на правую и левую НОГИ;

5. У обследованных детей с идиопатическим сколиозом уровень физического развития ниже, чем у детей контрольной группы.

Апробация работы Данные исследования публиковались на конференциях, в частности, на П-ой Всероссийской научно-практической (заочной) конференции, проходившей 15 октября 2004 года в г. Тамбове, а так же в Калуге на проходившей в мае 2005 года юбилейной X Всероссийской научно-практической конференции. По данным проведенного исследования опубликованы следующие статьи, в том числе в центральной печати:

1) Бирченко Н. С. Проблема нарушения осанки и сколиоза в структуре здоровья детей [Текст] / Бирченко Н. С. // Проблемы федерально-региональной политики в науке и образовании. Материалы II Всероссийской научно-практической конференции (заочной) / Тамбовский гос. ун-т. — Тамбов, 2004. — С. 134−138.

2) Бирченко Н. С. Оценка биологического возраста и анализ распределения по группам здоровья школьников г. Рязани [Текст] / Н. С. Бирченко // Образование в России: медико-психологический аспект. Материалы юбилейной X Всероссийской научно-практической конференции / Калужский гос. пед. ун-т. — Калуга, 2005. -Т. 1.-С. 58−60.

5) Бирченко Н. С. Особенности моторной составляющей межполушарной асимметрии мозга у детей со сколиозом [Текст] / Ендолов В. В., Бирченко Н. С. // Фундаментальные исследования. -М.: Академия естествознания. — 2005. — № 4. — С. 13−15. Библиогр.: с. 14−15.

Публикации По теме диссертации опубликовано 5 работ, в том числе 3 в центральной печати.

Структура и объем работы Диссертация изложена на 149 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, результатов исследования, обсуждения результатов, выводов и списка литературы. Библиографический указатель содержит 271 наименований работ, из которых 210 на русском языке и 61 — на иностранном. Текст диссертации сопровожден 19 иллюстрациями 15 таблицами.

ВЫВОДЫ.

1. Среди больных идиопатическим сколиозом детей 7−11 лет число школьников, имеющих низкий уровень физического развития, достоверно больше, чем среди детей контрольной группы (без сколиоза).

2. Обнаружена связь между профилем латеральной организации функций переднего мозга детей 7−11 лет и наличием у них идиопатического сколиоза. Типы профиля латеральной организации функций мозга 1II1I1 (праворукие дети с доминированием правосторонних сенсорных функций) и ППЛ (правши с доминированием правого уха и левого глаза) достоверно чаще встречаются у детей с идиопатическим сколиозом (и у мальчиков, и у девочек).

При сравнении здоровых и больных девочек между собой по частоте встречаемости типа ППЛ были так же обнаружены различия. Больных девочек с профилем латеральной организации функций переднего мозга ППЛ (правши с доминированием правого уха и левого глаза) достоверно больше, чем здоровых.

3. Среди тестов по определению периферических асимметрий (моторных: ведущих руки и ноги, и сенсорных: ведущих уха и глаза) достоверные различия между больными и здоровыми детьми были выявлены для тестов по определению ведущей ноги и ведущего глаза.

4. Достоверные различия между больными идиопатическим сколиозом и здоровыми детьми обнаружены в определении ведущей ноги и ведущего глаза.

У больных идиопатическим сколиозом детей достоверно чаще (чем у здоровых) встречается доминирование левого полушария или равноценное участие обоих полушарий в моторной асимметрии ног.

У детей, больных идиопатическим сколиозом, достоверно чаще встречается доминирование правого полушария в зрительной асимметрии, у здоровых — доминирование левого полушария.

5. Дети с идиопатическим сколиозом (независимо от пола) достоверно чаще обнаруживают высокие значения (более 10%) по асимметрии распределения нагрузки на правую и левую ноги.