BACKGROUND: The article is devoted to identifying the most significant markers of the formation of neurophysiological mechanisms that support sensorimotor reactions in children of different ages (5-7 years and 8-12 years). The characteristics of electroencephalography, endogenic evoked potentials were used as markers of the activity of neurophysiologic mechanisms that form children’s sensorimotor reactions.
AIM: To distinguish significant neurophysiologic markers based on electroencephalography, endogenous evoked potentials in estimation of sensorimotor task performance in children of different ages.
METHODS: Inclusion criteria included parental and child consent to participate in the study, and the child's ability to complete the study's test tasks. Exclusion criteria included acute and chronic neurological and psychiatric diseases in patients and traumas of central and peripheral nervous system in anamnesis. The study was conducted in Ryazan medical state university. The study is suggested visit of inclusion; performing of neurophysiological studies and visit after 6 months (the data of 1st visit is presented). The target study indicators were spectral analysis of the electroencephalogram (characteristics of theta and alpha oscillations), and the P300 cognitive evoked potential. Neurophysiological data were obtained by recording the electroencephalogram using Neuron-Spectrum-3 software with an electrode arrangement according to the 10-20 scheme, as well as the endogenous evoked potential P300 in the oddball paradigm.
RESULTS: 33 participants were included in study: 17 male and 16 female, average age was 10 years with standard error 2,8 years. The group of children was divided into subgropus: age from 5 to 7 years (16 patients) and aged 7 to 12 years (17 patients). Analysis of sensorimotor responses demonstrate the increase in response speed and decrease in the number of errors in aging. Neurophysiological studies revealed a decrease in latency and and increase in the frequency of alpha oscillations with increasing patient age. The obtained data let us to construct regression models for the dependence of the latency of the P3 component of the endogenous evoked potential P300 and the frequency of alpha oscillations in the occipital leads on age.
CONCLUSION: Child maturation between 5 and 12 years is accompanied by an increase in the speed and accuracy of sensorimotor reactions, which is associated with the development of a specific alpha rhythm frequency, a decrease in latency, and an increase in the amplitude of the main components of the endogenous evoked potential P300. A limitation of this study is the specific age range of the subjects.
Обоснование. Статья посвящена выявлению наиболее значимых маркеров формирования нейрофизиологических механизмов, обеспечивающих сенсомоторные ответы у детей в разные возрастные периоды развития (5-7 лет и 8-12 лет). В качестве маркеров активности нейрофизиологических механизмов, формирующих сенсомоторные реакции детей, использовали показатели электроэнцефалографии, эндогенных вызванных потенциалов.
Цель исследования. Выявить наиболее значимые нейрофизиологические маркеры по показателям электроэнцефалографии, сенсорных и эндогенных вызванных потенциалов при сенсомоторных реакциях у детей разного возраста.
Методы. Критерии включения предполагали согласие родителей и ребенка на участие в исследовании, способность ребенка выполнять тестовые задания исследования; критериями невключения являлись острые и хронические заболевания неврологического и психиатрического профиля, наличие травм нервной системы в анамнезе. Исследование проводилось на базе Рязанского государственного медицинского университета и предполагало визит включения в исследование, проведение нейрофизиологического исследования, а также визит через 6 месяцев после включения. Целевыми показателями исследования являлись характеристики сенсомоторных реакций, показатели спектрального анализа электроэнцефалограммы (характеристики тета- и альфа-колебаний), когнитивного вызванного потенциала Р300; нейрофизиологические данные получены при регистрации электроэнцефалограммы при помощи программного обеспечения «Нейрон-Спектр-3» с регистрацией спонтанной биоэлектрической активности головного мозга с расположением электродов по схеме 10-20, а также эндогенного вызванного потенциала Р300 в парадигме oddball.
Результаты. В исследование включено 33 испытуемых, из них 17 мальчиков и 16 девочек; средний возраст составил 10 лет, стандартная ошибка средней 2,8 года. Дети были разделены на подгруппы: в возрасте от 5 до 7 лет (16 пациентов) и 7-12 лет (17 пациентов). При анализе сенсомоторных реакций продемонстрировано увеличение скорости ответа и снижение числа ошибок при увеличении возраста. При исследовании нейрофизиологических показателей выявлено снижение латентности и увеличение частоты альфа-колебаний при увеличении возраста пациентов. Полученные данные позволили построить модели регрессии для зависимости латентности компонента Р3 эндогенного вызванного потенциала Р300 и частоты альфа-колебаний в затылочных отведениях от возраста.
Заключение. Взросление ребёнка в интервале от 5 до 12 лет сопровождается увеличением скорости и точности сенсомоторных реакций, что ассоциировано с формирование определённой частоты альфа-ритма, снижением латентности и увеличением амплитуды основных компонентов потенциала Р300. Ограничением данного исследования является определённый возрастной интервал испытуемых.