УДК

[612.825.1:577.352.5]-57.045:57.017.64

Сведения об авторах

Джос Юлия Сергеевна, кандидат медицинских наук, доцент, заместитель директора по научной работе института медико-биологических исследований Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова. Автор 86 научных публикаций, в т. ч. двух монографий

Аннотация

В статье представлены результаты исследований амплитудно-частотных характеристик электроэнцефалограммы (ЭЭГ) у 42 школьников 13-14 лет (21 мальчика и 21 девочки) в периоды нарастающей, максимальной, убывающей и минимальной длительности светового дня. Биоэлектрическую активность головного мозга регистрировали в 16 стандартных отведениях с помощью компьютерного многофункционального комплекса «Нейрон-Спектр-4/ВПМ». В статье представлена динамика основных ритмов ЭЭГ, установлена их взаимосвязь с периодами естественной освещенности. Выявлено преобладание спектральных характеристик в весенний и осенний периоды. Данная динамика характерна для всех частотных диапазонов, но в большей степени выражена в тета-диапазоне в весенний и осенний периоды и в бета1-диапазоне в весенний период. Установлено повышение максимальной амплитуды и полной мощности колебаний тетадиапазона в лобных (p ≤ 0,004), центральных (p ≤ 0,004) и височных (p ≤ 0,008) областях преимущественно левого полушария как в период увеличения, так и в период уменьшения продолжительности светового дня. Усиление спектральных характеристик высокочастотных колебаний бета1-диапазона отмечено в височных (р ≤ 0,005), а также в лобных (р ≤ 0,005), центральных (р ≤ 0,005) и теменных (р ≤ 0,002) областях головного мозга в период увеличения продолжительности светового дня. Отмечено, что адаптивные перестройки биоэлектрической активности головного мозга происходят в переходные фотопериоды года, т. е. в периоды нарастания и убывания продолжительности светового дня. Выявлено, что в зимний и летний периоды происходит снижение спектральных параметров в тета- и бета1-диапазонах у детей среднего школьного возраста, что характеризуется стабилизацией эмоционального состояния и улучшением когнитивной деятельности. Данные сезоны определены как наиболее благоприятные для функционирования головного мозга.

Ключевые слова

школьники-северяне, фотопериодизм, электроэнцефалограмма, спектральный анализ.

Список литературы

1. Клинические аспекты полярной медицины / под ред. В.П. Казначеева. М., 1986. 208 с. 
2. Никитин Ю.П., Хаснулин В.И., Гудков А.Б. Современные проблемы северной медицины и усилия ученых по их решению // Вестн. Сев. (Арктич.) федер. ун-та. Сер.: Мед.-биол. науки. 2014. № 3. С. 63–72. 
3. Кубасов Р.В., Дёмин Д.Б., Ткачев А.В. Адаптивные реакции эндокринной системы у детей в условиях контрастной фотопериодики // Физиология человека. 2006. Т. 32, № 4. С. 89–96. 
4. Рапопорт Ж.Ж. Адаптация ребенка на Севере. Л., 1979. 191 с. 
5. Евдокимов В.Г., Рогачевская О.В., Варламова Н.Г. Модулирующее влияние факторов Севера на кардиореспираторную систему человека в онтогенезе. Екатеринбург, 2007. 257 с. 
6. Рожков В.П., Бекшаев С.С., Сороко С.И. Сезонные перестройки гемодинамики и биоэлектрической активности мозга у детей и подростков Европейского Севера // Ульян. мед.-биол. журн. 2012. № 3. С. 104–115. 
7. Типисова Е.В. Реактивность и компенсаторные реакции эндокринной системы у мужского населения Европейского Севера: автореф. дис. … д-ра биол. наук. Архангельск, 2007. 37 с. 
8. Гудков А.Б., Лукманова Н.Б., Раменская Е.Б. Человек в приполярном регионе Европейского Севера: эколого-физиологические аспекты: моногр. Архангельск, 2013. 184 с. 
9. Бичкаева Ф.А. Резервные возможности эндокринной регуляции метаболических процессов у человека на Севере: автореф. дис. … д-ра биол. наук. Архангельск, 2006. 38 с. 
10. Ткачёв А.В., Бойко Е.Р., Губкина З.Д., Раменская Е.Б., Суханов С.Г. Эндокринная система и обмен веществ у человека на Севере. Сыктывкар, 1992. 156 с. 
11. Кубасов Р.В. Цирканнуальная биоритмика гормональных показателей щитовидной и половых желез // Экология человека. 2008. № 2. С. 26–29. 
12. Кочан Т.И., Шадрина В.Д., Потолицина Н.Н. Комплексная оценка влияния условий Севера на обмен веществ, физиологическое и психоэмоциональное состояние человека // Физиология человека. 2008. Т. 34, № 3. С. 106–113. 
13. Бундзен П.В. Изменение функциональной организации нервных процессов в высших отделах головного мозга человека в период полярной ночи // Бюл. сов. антаркт. экспедиции. 1969. Т. 74. С. 29–35. 
14. Чеснокова В.Н., Грибанов А.В. Изменения гемодинамики у студентов в условиях северного региона в течение учебного года // Совр. проблемы науки и образования. 2012. № 1. URL: www.science-education.ru/101-5139 (дата обращения: 28.03.2013). 
15. Ермолин С.П. Характеристики гемодинамических показателей и физической работоспособности у военнослужащих в Арктике в контрастные сезоны года // Вестн. Сев. (Арктич.) федер. ун-та. Сер.: Естеств. науки. 2014. № 4. С. 75–80. 
16. Цфасман А.З., Алпаев Д.В. Природная освещенность и суточные ритмы артериального давления // Артериальная гипертензия. 2011. Т. 17, № 4. С. 333–336. 
17. Чеснокова В.Н. Амплитудно-фазовые особенности ритма ЧСС и АД у юношей в сезонной динамике в условиях северного региона // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2010. № 11. С. 20–29. 
18. Цесарская Е.Н. Влияние гипокинезии на показатели физической и умственной работоспособности студентов Кольского Севера в период полярной ночи // Уч. зап. ун-та им. П.Ф. Лесгафта. 2011. № 7(77). С. 164–167. 
19. Friborg O., Rosenvinge J.H., Wynn R., Gradisar M. Sleep Timing, Chronotype, Mood, and Behavior at an Arctic Latitude (69° N) // Sleep Med. 2014. Vol. 15, № 7. P. 798–807. 
20. Najjar R.P., Wolf L., Taillard J., Schlangen L.J.M., Salam A., Cajochen C., Gronfier C. Chronic Artificial Blue- Enriched White Light Is an Effective Countermeasure to Delayed Circadian Phase and Neurobehavioral Decrements // PLOS ONE. 2014. Vol. 9, № 7. URL: http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0102827 (дата обращения: 10.08.2015). 
21. Johnsen M.T., Wynn R., Bratlid T. Is There a Negative Impact of Winter on Mental Distress and Sleeping Problems in the Subarctic: The Tromsø Study // BMC Psychiatry. 2012. Vol. 12. 
22. Arendt J. Biological Rhythms During Residence in Polar Regions // Chronobiol. Int. 2012. Vol. 29, № 4. P. 379–394. 
23. Borisenkov M.F., Kosova A.L., Kasyanova O.N. Impact of Perinatal Photoperiod on the Chronotype of 11-to 18-Year-Olds in Northern European Russia // Chronobiol. Int. Vol. 29, № 3. P. 305–310. 
24. Başar E., Schürmann M., Sakowitz O. The Selectively Distributed Theta System: Functions // Int. J. Psychophysiol. 2001. Vol. 39, № 2-3. P. 197–212. 
25. Danesi M.A. Seasonal Variations in the Incidence of Photoparoxysmal Response to Stimulation Among Photosensitive Epileptic Patients: Evidence from Repeated EEG Recordings // J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. 1988. Vol. 51, № 6. Р. 875–877. 
26. Джос Ю.С., Грибанов А.В. Сезонные изменения биоэлектрической активности головного мозга у детей младшего школьного возраста, проживающих в условиях Севера // Вестн. Урал. мед. академ. науки. 2014. № 2(48). С. 25–29. 
27. Сороко С.И., Рожков В.П., Бекшаев С.С. Особенности сезонных перестроек центральных механизмов регуляции у детей-северян с разным уровнем социального риска // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 2013. Т. 99, № 12. С. 1435–1449. 
28. Черепанов И.М. Влияние звуковых раздражений города на ЭЭГ полярников в условиях Антарктиды. Л., 1969. С. 46–47. 
29. Сороко С.И., Бекшаев С.С., Рожков В.П. ЭЭГ корреляты генофенотипических особенностей возрастного развития мозга у детей аборигенного и пришлого населения Северо-Востока России // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 2012. Т. 98, № 1. С. 3–26. 
30. Дёмин Б.Д., Поскотинова Л.В., Кривоногова Е.В. Варианты возрастного формирования структуры ЭЭГ подростков Приполярных и Заполярных районов Европейского Севера // Вестн. Сев. (Арктич.) федер. ун-та. Сер.: Мед.-биол. науки. 2013. № 1. С. 41–45. 
31. Сергеева Е.Г. Возрастные особенности функционального развития мозга у школьников, проживающих в условиях Европейского Севера: автореф. дис. … канд. биол. наук. СПб., 2009. 21 с. 
32. Сороко С.И., Бекшаев С.С., Рожков В.П. Общие закономерности формирования волновой структуры паттерна ЭЭГ у детей и подростков, проживающих в условиях Европейского Севера // Физиология человека. 2015. Т. 41, № 4. С. 1–11. 
33. Тихонова Е.В. Сезонные изменения биоэлектрической активности головного мозга и психофизиологического состояния у детей старшего школьного возраста г. Архангельска: дис. … канд. мед. наук. Архангельск, 2006. 136 с. 
34. Грибанов А.В., Джос Ю.С., Багрецова Т.В. Изменения параметров биоэлектрической активности головного мозга у школьников-северян 16-17 лет в различных условиях естественной освещенности // Экология человека. 2013. № 6. С. 42–48. 
35. Кропотов Ю.Д. Количественная ЭЭГ, когнитивные вызванные потенциалы мозга человека и нейротерапия. Донецк, 2010. 512 с. 
36. Гнездицкий В.В. Обратная задача ЭЭГ и клиническая электроэнцефалография (картирование и локализация источников электрической активности мозга). М., 2004. 624 с. 
37. Леутин В.П., Николаева Е.И., Фомина Е.В. Функциональная асимметрия мозга и незавершенная адаптация // Руководство по функциональной межполушарной асимметрии. М., 2009. 836 с.