Ekologiya cheloveka (Human Ecology)Ekologiya cheloveka (Human Ecology)Экология человека1728-08692949-1444Eco-Vector62600810.17816/humeco626008ORIGINAL STUDY ARTICLESОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯResearch ArticleSpatial distribution of parameters of auditory cognitive evoked potentials P300 in young adults with myopiaОсобенности пространственного распределения параметров слуховых когнитивных вызванных потенциалов Р300 у молодых людей с миопиейhttps://orcid.org/0000-0002-4875-05359312-3211ZelentsovR. N.ЗеленцовР. Н.
Russian Federation

MD, Cand. Sci. (Medicine)

канд. мед. наук, доцент

zelentsovrn@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-7537-08373148-6180PoskotinovaL. V.ПоскотиноваЛ. В.
Russian Federation

Dr. Sci. (Biology), MD, Cand. Sci. (Medicine)

д-р биол. наук, канд. мед. наук, доцент

liliya200572@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7194-94652441-2363KozhevnikovaI. S.КожевниковаИ. С.

Cand. Sci. (Biology)

канд. биол. наук

kogevnikovais@yandex.ruNorthern State Medical UniversityСеверный государственный медицинский университетN. Laverov Federal Center for Integrated Arctic Research of the Ural Branch of the Russian Academy of SciencesФедеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики им. акад. Н.П. Лавёрова Уральского отделения Российской академии наукN. Laverov Federal Center for Integrated Arctic Research of the Ural Branch of the Russian Academy of SciencesФедеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики им. акад. Н.П. Лавёрова Уральского отделения Российской академии наук, АрхангельскNorthern (Arctic) Federal University named after M.V. LomonosovСеверный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова180420242612202330118658742501202401042024Copyright ©; 2023, Eco-VectorCopyright ©; 2023, Эко-Вектор2023Eco-VectorЭко-Векторhttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0https://hum-ecol.ru/1728-0869/article/view/626008

BACKGROUND: Myopia typically presents itself between the ages of 18 and 29, affecting both women (35%) and men (59.9%). The prevalence of impaired accommodation and refraction in modern individuals can be attributed to the increased strain on visual sensory systems resulting from the widespread digitalization of various aspects of human life. This increased strain poses a potential risk for alterations in cortical processes related to perception and information processing, increasing the risk of cognitive impairment. AIMS: To study the differences in the characteristics of evoked potentials P300 in 21–23 years old individuals with myopia compared to those without ophthalmic pathology. MATERIAL AND METHODS: An ophthalmological examination was conducted on a group of young individuals aged 21–23 years (average age 22.3±0.1 years) residing in the city of Arkhangelsk. The participants were university students, totaling 54 individuals of both genders (34 females and 20 males). During the examination, uncorrected visual acuity, best-corrected visual acuity, and clinical refraction value (in diopters) were assessed for each participant, along with qualitative changes. Additionally, the reserve of relative accommodation (in diopters) was estimated based on the results of the accommodation study. The study sample consisted of 32 participants without ophthalmic pathology and 22 individuals diagnosed with myopia. The parameters of cognitive evoked auditory potential P300 were measured using an electroencephalograph «NeuronSpectrum- 4/VPM» (Neurosoft, Russia) in both groups. The data were analyzed using the SPSS statistical software package. RESULTS: Students with myopia had longer decision-making times compared to individuals with normal vision, as indicated by auditory evoked potentials P300. This effect was observed in the temporal, mid-frontal, and left frontal regions of the brain. Additionally, the anterior-occipital gradient of P300 amplitude was attenuated, with a high amplitude P300 in the left occipital region. CONCLUSION: Assessment of myopia should be complemented with an examination of the functional status of the cerebral cortex. Extended auditory processing time, activation of both hemispheres and involvement of the occipital regions during the processing of auditory information may be a result of functional reorganization of the cerebral cortex in individuals with myopia.

Обоснование. Наибольшая доля лиц с впервые выявленной миопией у взрослых приходится на возраст 18–29 лет как у женщин (35,0%), так и у мужчин (59,9%). Нарушение аккомодации и рефракции у современных людей из-за высокой нагрузки на зрительную сенсорную систему в связи с цифровизацией многих сфер жизни ведет к риску развития изменений корковых процессов восприятия, переработки информации и, как следствие, когнитивных нарушений. Цель. Изучить различия в характеристиках вызванных потенциалов Р300 у людей 21–23 лет с миопией и без офтальмопатологии. Материал и методы. Выполнили офтальмологическое обследование 54 человек (34 девушек и 20 юношей) 21–23 лет (средний возраст — 22,3±0,1 года) из числа студентов вузов Архангельска. Участникам определяли некорригированную и максимально корригированную остроту зрения, величину клинической рефракции (в диоптриях), оценивали качественные изменения, а также запас относительной аккомодации (в диоптриях). Выявили, что в исследуемой выборке 32 участника без офтальмопатологии и 22 с установленным диагнозом «миопия». Провели запись параметров когнитивного вызванного слухового потенциала Р300 с использованием электроэнцефалографа «НейронСпектр-4/ВПМ» («Нейрософт», Россия). Полученные результаты обрабатывали с помощью статистического пакета программ SPSS. Результаты. По данным слуховых вызванных потенциалов Р300, у лиц с миопией, в сравнении со здоровыми людьми, более удлинённое время принятия решения в височных, срединно-лобной и левой лобной областях головного мозга, а также сглажен переднезатылочный градиент амплитуды Р300 с относительно высокой амплитудой Р300 в левом затылочном отделе головного мозга. Заключение. При изучении миопии следует большее внимание уделять функциональному состоянию коры головного мозга, так как увеличение времени обработки слуховой информации и задействованность левого и правого полушария с вовлечением затылочных областей головного мозга при обработке новой слуховой информации у людей с миопией могут быть связаны с функциональной переорганизацией коры головного мозга.

young peoplemyopiaP300 evoked potentialsinformation processingvisual cortexauditory cortexbrainмолодые людимиопиявызванные потенциалы Р300обработка информациизрительная кораслуховая кораголовной мозгРоссийский научный фондRussian Science Foundation23–75–01072Novikova EI, Nadezhkina EYu, Muzhichenko MV. Effects of myopia on cognitive functions of students during puberty. Journal of Volgograd State Medical University. 2016;13(3):41–43. EDN: WMIDVD doi: 1994-9480/article/view/118995Новикова Е.И., Надежкина Е.Ю., Мужиченко М.В. Влияние миопии на когнитивные функции учащихся пубертатного возраста // Вестник Волгоградского государственного медицинского университета. 2016. Т. 13, № 3. С. 41–43. EDN: WMIDVD doi: 1994-9480/article/view/118995Holden BA, Fricke TR, Wilson DA, et al. Global prevalence of myopia and high myopia and temporal trends from 2000 through 2050. Ophthalmology. 2016;123(5):1036–1042. doi: 10.1016/j.ophtha.2016.01.006Holden B.A., Fricke T.R., Wilson D.A., et al. Global prevalence of myopia and high myopia and temporal trends from 2000 through 2050 // Ophthalmology. 2016. Vol. 123, N 5. Р. 1036–1042. doi: 10.1016/j.ophtha.2016.01.006Wu PC, Huang HM, Yu HJ, et al. Epidemiology of myopia. Asia Pac J Ophthalmol (Phila). 2016;5(6):386–393. doi: 10.1097/APO.0000000000000236Wu P.C., Huang H.M., Yu H.J., et al. Epidemiology of myopia // Asia Pac J Ophthalmol (Phila). 2016. Vol. 5, N 6. Р. 386–393. doi: 10.1097/APO.0000000000000236Kakorina EP. Morbidity of the population in the subjects of the Russian Federation according to data for 2007: report. Moscow, 2008. (In Russ.).Какорина Е.П. Заболеваемость населения по субъектам РФ по данным на 2007 г.: доклад / Министерство здравоохранения и социального развития Российской Федерации, Департамент развития медицинской помощи и курортного дела и ФГУ «ЦНИИОИЗ Минздравсоцразвития России». М., 2008.Libman ES, Shakhova EV. Blindness and disability due to pathology of the organ of vision in Russia. Russian Annals of Ophthalmology. 2006;122(1):35–37. EDN: UBPWZBЛибман Е.С., Шахова Е.В. Слепота и инвалидность вследствие патологии органа зрения в России // Вестник офтальмологии. 2006. Т. 122, № 1. С. 35–37. EDN: UBPWZBZelentsov RN, Unguryanu TN, Poskotinova LV. Age-related aspects of myopia incidence in the European North of Russia. Ekologiya cheloveka (Human Ecology). 2022;29(1):19–26. EDN: IHPCKF doi: 10.17816/humeco84128Зеленцов Р.Н., Унгуряну Т.Н., Поскотинова Л.В. Возрастные аспекты заболеваемости миопией на европейском севере России // Экология человека. 2022. Т. 29, № 1. С. 19–26. EDN: IHPCKF doi: 10.17816/humeco84128Shershneva KS, Eichman DO. Prevalence of computer vision syndrome among students due to distance learning. Scientist (Russia). 2022;(1):22–24. EDN: JVWQYKШершнёва К.С., Эйхман Д.О. Распространенность компьютерного зрительного синдрома среди студентов в связи с дистанционной формой обучения // Scientist (Russia). 2022. № 1. С. 22–24. EDN: JVWQYKShubochkina EI, Blinova EG, Ivanov VYu, Aizyatova MV. Safety of digital learning environment for the health of high school and university students in distance learning. Sanitary Doctor. 2023;(4):233–241. EDN: XWITUF doi: 10.33920/med-08-2304-04Шубочкина Е.И., Блинова Е.Г., Иванов В.Ю., Айзятова М.В. Безопасность цифровой образовательной среды для здоровья старшеклассников и студентов вуза при дистанционном обучении // Санитарный врач. 2023. № 4. С. 233–241. EDN: XWITUF doi: 10.33920/med-08-2304-04Languev KA, Bogomolova ES. Hygienic problems of the digital educational environment and ways to solve them (review). Sanitary Doctor. 2022;(7):483–491. EDN: QBJASL doi: 10.33920/med-08-2207-05Лангуев К.А., Богомолова Е.С. Гигиенические проблемы цифровой образовательной среды и пути их разрешения (обзор) // Санитарный врач. 2022. № 7. С. 483–491. EDN: QBJASL doi: 10.33920/med-08-2207-05Wu PC, Chen CT, Lin KK, et al. Myopia prevention and outdoor light intensity in a school-based cluster randomized trial. Ophthalmology. 2018;125(8):1239–1250. doi: 10.1016/j.ophtha.2017.12.011Wu P.C., Chen C.T., Lin K.K., et al. Myopia prevention and outdoor light intensity in a school-based cluster randomized trial // Ophthalmology. 2018. Vol. 125, N 8. Р. 1239–1250. doi: 10.1016/j.ophtha.2017.12.011Trubilin VN, Yudin VE, Ovechkin IG, et al. Modern aspects of computer visual syndrome. Journal of Clinical Practice. 2021;12(3):43–50. EDN: GMQMIX doi: 10.17816/clinpract71366Трубилин В.Н., Юдин В.Е., Овечкин И.Г., и др. Современные аспекты компьютерного зрительного синдрома // Клиническая практика. 2021. Т. 12, № 3. C. 43–50. EDN: GMQMIX doi: 10.17816/clinpract71366Lin S, Zhu B, Wang T, et al. Sympathetic nervous system activity is associated with choroidal thickness and axial length in school-aged children. Br J Ophthalmol. 2024;108(3):405–410. doi: 10.1136/bjo-2022-322165Lin S., Zhu B., Wang T., et al. Sympathetic nervous system activity is associated with choroidal thickness and axial length in school-aged children // Br J Ophthalmol. 2024. Vol. 108, N 3. P. 405–410. doi: 10.1136/bjo-2022-322165Setko NP, Bulycheva EV, Yasin IA, Aprelev AE. Comparative characteristics of the functional state of the autonomous and central nervous systems depending on the presence and degree of myopia in students. Hygiene and Sanitation. 2020;99(4):394–398. EDN: BCZORQ doi: 10.33029/0016-9900-2020-99-4-394-398Сетко Н.П., Булычева Е.В., Ясин И.А., Апрелев А.Е. Сравнительная характеристика функционального состояния вегетативной и центральной нервной систем у учащихся в зависимости от наличия и степени миопии // Гигиена и санитария. 2020. Т. 99, № 4. С. 394–398. EDN: BCZORQ doi: 10.33029/0016-9900-2020-99-4-394-398Li K, Wang Q, Wang L, Huang Y. Cognitive dysfunctions in high myopia: An overview of potential neural morpho-functional mechanisms. Front Neurol. 2022;13:1022944. doi: 10.3389/fneur.2022.1022944Li K., Wang Q., Wang L., Huang Y. Cognitive dysfunctions in high myopia: An overview of potential neural morpho-functional mechanisms // Front Neurol. 2022. Vol. 13. P. 1022944. doi: 10.3389/fneur.2022.1022944Heinrich SP, Marhöfer D, Bach M. «Cognitive» visual acuity estimation based on the event-related potential P300 component. Clin Neurophysiol. 2010;121(9):1464–1472. doi: 10.1016/j.clinph.2010.03.030Heinrich S.P., Marhöfer D., Bach M. «Cognitive» visual acuity estimation based on the event-related potential P300 component // Clin Neurophysiol. 2010. Vol. 121, N 9. P. 1464–1472. doi: 10.1016/j.clinph.2010.03.030Beusterien ML, Heinrich SP. P300-based acuity estimation in imitated amblyopia. Doc Ophthalmol. 2018;136(1):69–74. doi: 10.1007/s10633-017-9617-7Beusterien M.L., Heinrich S.P. P300-based acuity estimation in imitated amblyopia // Doc Ophthalmol. 2018. Vol. 136, N 1. P. 69–74. doi: 10.1007/s10633-017-9617-7Wang R, Wu L, Tang Z, et al. Visual cortex and auditory cortex activation in early binocularly blind macaques: A BOLD-fMRI study using auditory stimuli. Biochem Biophys Res Commun. 2017;485(4):796–801. doi: 10.1016/j.bbrc.2017.02.133Wang R., Wu L., Tang Z., et al. Visual cortex and auditory cortex activation in early binocularly blind macaques: A BOLD-fMRI study using auditory stimuli // Biochem Biophys Res Commun. 2017. Vol. 485, N 4. P. 796–801. doi: 10.1016/j.bbrc.2017.02.133Gnezditskiy VV, Korepina OS, Chatskaya AV, Klochkova OI. Memory, cognition and the endogenous evoked potentials of the brain: the estimation of the disturbance of cognitive functions and capacity of working memory without the psychological testing. Progress in Physiological Science. 2017;48(1):3–23. EDN: YKVECXГнездицкий В.В., Корепина О.С., Чацкая А.В., Клочкова О.И. Память, когнитивность и эндогенные вызванные потенциалы мозга: оценка нарушения когнитивных функций и объёма оперативной памяти без психологического тестирования // Успехи физиологических наук. 2017. Т. 48, № 1. С. 3–23. EDN: YKVECXLapkin MM, Kiryushin VA, Kozeevskaya NA. P.K. Anokhin is the founder of theory of functional systems (to 120th birthday anniversary of academician Pyotr Kuzmich Anokhin). I.P. Pavlov Russian Medical Biological Herald. 2018;26(1):47–58. EDN: YVOZAA doi: 10.23888/PAVLOVJ201826147-58Лапкин М.М., Кирюшин В.А., Козеевская Н.А. П.К. Анохин — создатель теории функциональной системы (к 120-летию со дня рождения академика Петра Кузьмича Анохина) // Российский медико-биологический вестник им. акад. И.П. Павлова. 2018. Т. 26, № 1. C. 47–58. EDN: YVOZAA doi: 10.23888/PAVLOVJ201826147-58Vázquez-Marrufo M, Del Barco-Gavala A, Galvao-Carmona A, Martín-Clemente R. Reliability analysis of individual visual P1 and N1 maps indicates the heterogeneous topographies involved in early visual processing among human subjects. Behavioural Brain Research. 2021;397:112930. doi: 10.1016/j.bbr.2020.112930Vázquez-Marrufo M., Del Barco-Gavala A., Galvao-Carmona A., Martín-Clemente R. Reliability analysis of individual visual P1 and N1 maps indicates the heterogeneous topographies involved in early visual processing among human subjects // Behav Brain Res. 2021. Vol. 397. P. 112930. doi: 10.1016/j.bbr.2020.112930Sheng G, Ailing BI, Hongsheng BI. Research status and prospect on the cerebral vision in myopic patients. Chinese Journal of Experimental Ophthalmology. 2023;41(8):812–817. doi: 10.3760/cma.j.cn115989-20220204-00035Sheng G., Ailing B.I., Hongsheng B.I. Research status and prospect on the cerebral vision in myopic patients // Chinese Journal of Experimental Ophthalmology. 2023. Vol. 41, N 8. P. 812–817. doi: 10.3760/cma.j.cn115989-20220204-00035Mateos-Aparicio P, Rodríguez-Moreno A. The impact of studying brain plasticity. Front Cell Neurosci. 2019;13:66. doi: 10.3389/fncel.2019.00066Mateos-Aparicio P., Rodríguez-Moreno A. The impact of studying brain plasticity // Front Cell Neurosci. 2019. Vol. 13. P. 66. doi: 10.3389/fncel.2019.00066Puderbaugh M, Emmady PD. Neuroplasticity. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2023.Puderbaugh M., Emmady P.D. Neuroplasticity // StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2023.Voss P, Thomas ME, Cisneros-Franco JM, de Villers-Sidani É. Dynamic brains and the changing rules of neuroplasticity: implications for learning and recovery. Front Psychol. 2017;8:1657. doi: 10.3389/fpsyg.2017.01657Voss P., Thomas M.E., Cisneros-Franco J.M., de Villers-Sidani É. Dynamic brains and the changing rules of neuroplasticity: implications for learning and recovery // Front Psychol. 2017. Vol. 8. P. 1657. doi: 10.3389/fpsyg.2017.01657Turnbull O. The executive brain: frontal lobes and the civilized mind. Neuropsychoanalysis. 2002;4(2):206–208. doi: 10.1080/15294145.2002.10773402Turnbull O. The executive brain: frontal lobes and the civilized mind // Neuropsychoanalysis. 2002. Vol. 4, N 2. P. 206–208. doi: 10.1080/15294145.2002.10773402