transmedТрансляционная медицинаTranslational Medicine2311-44952410-5155Almazov National Medical Research Centre, Saint Petersburg, Russia10.18705/2311-4495-2021-8-4-47-56transmed-626Research ArticleПЕДИАТРИЯPEDIATRICSБиоэлектрическая активность головного мозга у детей в состоянии активного бодрствования с открытыми глазамиBioelectric activity of the brain in 3-4 years old children in eyes-open resting statehttps://orcid.org/0000-0003-0448-7402ВойтенковВ. Б.VoitenkovV. B.

Войтенков Владислав Борисович, к.м.н., заведующий отделением функциональной диагностики; доцент кафедры неврологии Академии постдипломного образования

ул. профессора Попова, д. 9, Санкт-Петербург, Россия, 197022

Voitenkov Vladislav В., MD, PhD, Head of the Department of Functional Diagnostics; Associate Professor of the Department of Neurology

St. Petersburg

 

vlad203@inbox.ruПальчикА. Б.PalchickA. B. A. B.

Пальчик Александр Бейнусович, д.м.н., профессор кафедры неонатологии с курсами неврологии и акушерства-гинекологии; ведущий научный сотрудник НИЛ физиологии и патологии новорожденных

Санкт-Петербург

Palchick Alexander B., Dr. Sc., prof. Department of neonatology with courses in neurology and obstetricsand gynecology; Leading Researcher of the Research Laboratory of Physiology and Pathology of Newborns

St. Petersburg

xander57@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8052-2375СавельеваН. А.SavelievaN. A.

Савельева Наталья Александровна, к.м.н., ассистент кафедры неврологии и медицинской генетики

Пермь

Savelieva Natalia A., MD, PhD, Assistant of the Department of Neurology and Medical Genetics

Perm

natamed23@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8052-2375БогдановаЕ. П.BogdanovaE. P.

Богданова Евгения Павловна, врач функциональной диагностики

Челябинск

Bogdanova Evgenia P., MD, Functional Diagnostic Physician

Chelyabinsk

vlad203@inbox.ruФедеральное государственное бюджетное учреждение «Детский научно-клинический центр инфекционных болезней Федерального медико-биологического агентства»; Академия постдипломного образования, ФГБУ ФНКЦ ФМБА РоссииРоссияPediatric research center for infectious diseases; Academy of Postgraduate Education of Federal Scientific Research Center of the Federal Medical and Biological AgencyRussian FederationФедеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр имени В. А. Алмазова» Министерства здравоохранения Российской Федерации; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияAlmazov National Medical Research Centre; St Petersburg State Pediatric Medical UniversityRussian FederationФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Пермский государственный медицинский университет имени академика Е. А. Вагнера» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияFSBEI HE Perm State Medical University named after E. A. Wagner of the Ministry of Healthcare of the Russian FederationRussian FederationКлиника «Источник» (ООО «ПолиКлиника»)РоссияIstochnick medical centerRussian Federation202130102021844756Copyright © Войтенков В.Б., Пальчик А.Б., Савельева Н.А., Богданова Е.П., 20212021Войтенков В.Б., Пальчик А.Б., Савельева Н.А., Богданова Е.П.Voitenkov V.B., Palchick A.A., Savelieva N.A., Bogdanova E.P.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://transmed.almazovcentre.ru/jour/article/view/626

Актуальность. Электроэнцефалография (ЭЭГ) является основной методикой оценки функционального состояния головного мозга. Показаниями к ЭЭГ являются диагностика пароксизмальных состояний, прогнозирование исхода патологического состояния, оценка биоэлектрической активности при наличии подозрения на смерть мозга. До 90 % нативной ЭЭГ в условиях спокойного бодрствования у здоровых лиц занимает «альфа-активность». У детей в состоянии активного бодрствования паттерн ЭЭГ в значительной степени зависит от их возраста.Целью работы явилась оценка электроэнцефалографии детей в возрасте 3–4 лет в состоянии активного бодрствования с открытыми глазами.Материалы и методы. У 31 здорового ребенка в возрасте 3–4 года ЭЭГ проводилась 30 минут в состоянии пассивного бодрствования лежа с открытыми глазами согласно системе 10-20 и 10-10. Рассчитаны средние значения мощности спектров для альфа-дельта- и тета-ритма, дельта- и тета-ритма, соотношение средней мощности спектров альфа/тета и альфа/дельта в лобных и височных отведениях.Результаты. У детей наблюдался следующий паттерн БЭА: суммарная средняя мощность альфа-ритма была достоверно выше над FP2-А2 и F4-А2, чем над правой фронто-темпоральной областью. Значение средней амплитуды альфа-ритма было достоверно выше в F3-A1, чем F7-A1, в F4-A2, чем F8-A2, что ассоциируется с активностью премоторной области, ответственной за артикуляционный праксис. Средняя мощность альфа-ритма была выше в T5-A1, чем T3-A1, и T6-A2, чем T4-A2, что соответствует активности задневисочных отделов, которые обеспечивают узнавание предметов оптически.Заключение. Выявленные паттерны могут отражать характерные для состояния активного бодрствования у ребенка 3–4 лет особенности биоэлектрической активности (БЭА) и применяться для сравнения в дальнейшем (как в ходе поведенческих экспериментов, так и наблюдения за пациентами с патологическими процессами).

Background. Electroencephalography is the main technique for assessing the functional state of the brain. Indications for EEG are diagnosis of paroxysmal states, prediction of the outcome of a pathological state, evaluation of bioelectrical activity if brain death is suspected. Up to 90 % of the native EEG in calm wakefulness in healthy individuals is occupied by “alpha activity”. In children in active wakefulness, the EEG pattern depends to a great extent on their age.Objective. The aim of the work was to assess EEG parameters in children aged 3–4 years in eyes-open resting state. Design and methods. 31 healthy participants aged 3–4 years were enrolled. EEG was registered for 30 minutes in a state of passive wakefulness in the supine position with open eyes. Average values of the power of the spectra for the alpha-rhythm, delta-rhythm and theta-rhythm in the frontal and temporal leads, as well as the ratio of the average power of alpha/theta and alpha/delta rhythms in the frontal and temporal leads were calculated.Results. Average power of the alpha-rhythm was significantly higher over the right frontal lobe than over the right frontal-temporal area, as well as average amplitude of it was significantly higher in F3-A1 than F7-A1, F4-A2 than F8-A2, which is associated with the articulatory praxis. Average alpha-rhythm power was significantly higher in T5-A1 than T3-A1 and T6-A2 than T4-A2, which corresponds to the recognition and naming of objects optically. Significant differences according to the total average power of the alpha- and theta-rhythms above the frontal and frontal-temporal regions reflect the relationship between the frontal cortex temporal lobes and the premotor zones, i.e. arcuate bundle, responsible for the “speech system”.Conclusion. The identified patterns can reflect the characteristics of the state of active wakefulness in a 3–4-year-old child and can be used for comparison in the future (both in the course of behavioral experiments and observation of patients with certain pathological processes).

альфа-ритмдельта-ритмтета-ритмдетиколичественная электроэнцефалограмманормаeyes-open resting statehealthy childrenquantitative EEGalpha-rhythmdelta-rhythmtheta-rhythmИсследование было выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 20-015-00269 и в рамках государственного задания № 075-00776-19-02.ReferencesГнездицкий В.В., Пирадов М.А. Нейрофизиология комы и нарушения сознания (анализ и интерпретация клинических наблюдений. Иваново: Прес-Сто, 2015. C. 528.Гнездицкий В.В., Пирадов М.А. Нейрофизиология комы и нарушения сознания (анализ и интерпретация клинических наблюдений. Иваново: Прес-Сто, 2015. C. 528.Herman ST, Abend NS, Bleck TP, et al. Consensus statement on continuous EEG in critically ill adults and children, part I: indications. J Clin Neurophysiol. 2015;32(2):87–95. DOI: 10.1097/WNP.0000000000000166.Herman ST, Abend NS, Bleck TP, et al. Consensus statement on continuous EEG in critically ill adults and children, part I: indications. J Clin Neurophysiol. 2015;32(2):87–95. DOI: 10.1097/WNP.0000000000000166.Александров М.В., Чухловин А.А., Павловская М.Е., Костенко И.А., Архипова Н.Б. АЛЬФА-тета континуум: нейрофизиологические механизмы генерации. Медицинский алфавит. 2017;1(14):46-50.Александров М.В., Чухловин А.А., Павловская М.Е., Костенко И.А., Архипова Н.Б. АЛЬФА-тета континуум: нейрофизиологические механизмы генерации. Медицинский алфавит. 2017;1(14):46-50.Miskovic V, Owens M, Kuntzelman K, et al. Charting moment-to-moment brain signal variability from early to late childhood. Cortex. 2016;83:51–61. DOI: 10.1016/j.cortex.2016.07.006.Miskovic V, Owens M, Kuntzelman K, et al. Charting moment-to-moment brain signal variability from early to late childhood. Cortex. 2016;83:51–61. DOI: 10.1016/j.cortex.2016.07.006.Понятишин А.Е., Пальчик А.Б., Мелашенко Т.В. и др. Неонатальная электроэнцефалография. СПб.: Медпресс-информ, 2021. C. 288.Понятишин А.Е., Пальчик А.Б., Мелашенко Т.В. и др. Неонатальная электроэнцефалография. СПб.: Медпресс-информ, 2021. C. 288.Kuhlman WN. Functional topography of the human mu rhythm. Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 1978 Jan;44(1):83-93. doi: 10.1016/0013-4694(78)90107-4.Kuhlman WN. Functional topography of the human mu rhythm. Electroencephalogr Clin Neurophysiol. 1978 Jan;44(1):83-93. doi: 10.1016/0013-4694(78)90107-4.Stroganova TA, Ravich-Schsherbo IV, Orehova EV, et al. Psihofiziologicheslie osnovy individualnikh razlichiy detey rannego vozrasta. SPb.: SBBGU, 1999. P. 99 In Russian [Строганова Т.А., Равич-Щербо И.В., Орехова Е.В., и др. Психофизиологические основы индивидуальных различий детей раннего возраста СПб.: СПбГУ, 1999. С. 99].Stroganova TA, Ravich-Schsherbo IV, Orehova EV, et al. Psihofiziologicheslie osnovy individualnikh razlichiy detey rannego vozrasta. SPb.: SBBGU, 1999. P. 99 In Russian [Строганова Т.А., Равич-Щербо И.В., Орехова Е.В., и др. Психофизиологические основы индивидуальных различий детей раннего возраста СПб.: СПбГУ, 1999. С. 99].Schulte FJ, Bell EF. Bioelectric brain development. An atlas of EEG power spectra in infants and young children. Neuropadiatrie. 1973;4(1):30-45. DOI: 10.1055/s-0028-1091726.Schulte FJ, Bell EF. Bioelectric brain development. An atlas of EEG power spectra in infants and young children. Neuropadiatrie. 1973;4(1):30-45. DOI: 10.1055/s-0028-1091726.Petersén I, Eeg-Olofsson O. The development of the electroencephalogram in normal children from the age of 1 through 15 years. Non-paroxysmal activity. Neuropadiatrie. 1971 Feb;2(3):247-304. DOI: 10.1055/s-0028-1091786.Petersén I, Eeg-Olofsson O. The development of the electroencephalogram in normal children from the age of 1 through 15 years. Non-paroxysmal activity. Neuropadiatrie. 1971 Feb;2(3):247-304. DOI: 10.1055/s-0028-1091786.Новикова Л.А. Современные представления о происхождении корковой ритмики анализе электроэнцефалограмм. М.: Медицина, 1960. С. 288.Новикова Л.А. Современные представления о происхождении корковой ритмики анализе электроэнцефалограмм. М.: Медицина, 1960. С. 288.Deco G, Jirsa VK, McIntosh AR. Resting brains never rest: computational insights into potential cognitive architectures. Trends Neurosci. 2013;36(5):268–274. DOI: 10.1016/j.tins.2013.03.001.Deco G, Jirsa VK, McIntosh AR. Resting brains never rest: computational insights into potential cognitive architectures. Trends Neurosci. 2013;36(5):268–274. DOI: 10.1016/j.tins.2013.03.001.Whitford TJ, Rennie CJ, Grieve SM, et al. Brain maturation in adolescence: concurrent changes in neuroanatomy and neurophysiology. Hum Brain Mapp. 2007;28(3):228–237. DOI: 10.1002/hbm.20273.Whitford TJ, Rennie CJ, Grieve SM, et al. Brain maturation in adolescence: concurrent changes in neuroanatomy and neurophysiology. Hum Brain Mapp. 2007;28(3):228–237. DOI: 10.1002/hbm.20273.Miskovic V, Ma X, Chou C, et al. Developmental changes in spontaneous electrocortical activity and network organization from early to late childhood. Neuroimage. 2015;118:237–247. DOI: 10.1016/j.neuroimage.2015.06.013.Miskovic V, Ma X, Chou C, et al. Developmental changes in spontaneous electrocortical activity and network organization from early to late childhood. Neuroimage. 2015;118:237–247. DOI: 10.1016/j.neuroimage.2015.06.013.Coquelet N, Wens V, Mary A, et al. Changes in electrophysiological static and dynamic human brain functional architecture from childhood to late adulthood. Sci Rep. 2020;10(1):18986. DOI: 10.1038/s41598-020-75858-0.Coquelet N, Wens V, Mary A, et al. Changes in electrophysiological static and dynamic human brain functional architecture from childhood to late adulthood. Sci Rep. 2020;10(1):18986. DOI: 10.1038/s41598-020-75858-0.van Noordt S, Willoughby T. Cortical maturation from childhood to adolescence is reflected in resting state EEG signal complexity. Dev Cogn Neurosci. 2021;48:100945. DOI: 10.1016/j.dcn.2021.100945.van Noordt S, Willoughby T. Cortical maturation from childhood to adolescence is reflected in resting state EEG signal complexity. Dev Cogn Neurosci. 2021;48:100945. DOI: 10.1016/j.dcn.2021.100945.Campus C, Signorini S, Vitali H, et al. Sensitive period for the plasticity of alpha activity in humans. Dev Cogn Neurosci. 2021;49:100965. DOI: 10.1016/j.dcn.2021.100965.Campus C, Signorini S, Vitali H, et al. Sensitive period for the plasticity of alpha activity in humans. Dev Cogn Neurosci. 2021;49:100965. DOI: 10.1016/j.dcn.2021.100965.Touwen B. Examination of the child with minimal neurological dysfunction. Clinics Develop Med. 1979;71:56-70.Touwen B. Examination of the child with minimal neurological dysfunction. Clinics Develop Med. 1979;71:56-70.Craig GC. Developmental psychology. Prentice Hall, 1992. 674 p.Craig GC. Developmental psychology. Prentice Hall, 1992. 674 p.Блонский П.П. Основы педологии. М., 1930.Блонский П.П. Основы педологии. М., 1930.Выготский Л.С. Вопросы детской (возрастной) психологии. В кн.: Собрание сочинений. Т. 6. М.: Педагогика, 1984. c. 243–403.Выготский Л.С. Вопросы детской (возрастной) психологии. В кн.: Собрание сочинений. Т. 6. М.: Педагогика, 1984. c. 243–403.Пальчик А.Б. Лекции по неврологии развития. М.: Просвещение/Бином, 2013. С. 368.Пальчик А.Б. Лекции по неврологии развития. М.: Просвещение/Бином, 2013. С. 368.Визель Т.Г. Значение процессов полушарного взаимодействия в патогенезе нарушений речи. Асимметрия. 2010;4(4):9-21.Визель Т.Г. Значение процессов полушарного взаимодействия в патогенезе нарушений речи. Асимметрия. 2010;4(4):9-21.Калашникова, Т.П. Нарушение речи у детей. Пермь: Изд-во Пермского нац. исслед. политехнического ун-та, 2017. С. 217.Калашникова, Т.П. Нарушение речи у детей. Пермь: Изд-во Пермского нац. исслед. политехнического ун-та, 2017. С. 217.Синкин М.В., Крылов В.В. Ритмичные и периодические паттерны ЭЭГ. Классификация и клиническое значение. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. Спецвыпуски. 2018;118(10-2):9-20. DOI: 10.17116/jnevro20181181029.Синкин М.В., Крылов В.В. Ритмичные и периодические паттерны ЭЭГ. Классификация и клиническое значение. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. Спецвыпуски. 2018;118(10-2):9-20. DOI: 10.17116/jnevro20181181029.Ekusheva EV, Danilov AB, Vein AM. Hemiparesis syndrome: clinical-pathophysiological analysis. Zhurnal nevrologii I psihiatrii im. S.S. Korsakova. 2002;102(11):18.Ekusheva EV, Danilov AB, Vein AM. Hemiparesis syndrome: clinical-pathophysiological analysis. Zhurnal nevrologii I psihiatrii im. S.S. Korsakova. 2002;102(11):18.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.