Frontal Cortex Activation and Cerebral Energy Metabolism in Primary School Children with Delayed Mental Development
DOI:
https://doi.org/10.37482/2687-1491-Z201Keywords:
children with delayed mental development, primary school children, infraslow biopotentials, cerebral energy mapping, activation processes in the cerebral cortex, body’s adaptive reserves, academic performanceAbstract
The link between delayed mental development and academic achievement in primary school children is an urgent problem of psychophysiology. The purpose of this article was to study frontal cortex activation and cerebral energy metabolism in primary school children with delayed mental development showing different levels of academic performance. Materials and methods. The research involved 110 children attending primary schools in the city of Krasnoyarsk: 64 neurotypical subjects (mean age 8.2 years) and 46 subjects with delayed mental development (mean age 8.6 years). To assess the activation effect in children, their infraslow biopotential (0–0.5 Hz) was recorded using the Omega Tester hardware and software complex (Russia). The sign and value of the potential along the channels C1 (left hemisphere) and C2 (right hemisphere) were studied. Cerebral metabolism was evaluated using the NEK-5 computer hardware complex (Russia), which records the level of steady potentials on the head surface. Neurometabolic responses to functional load (hyperventilation) were analysed. Educational activities and development of cognitive processes were studied by surveying teachers, who assessed children according to 5 criteria: behaviour and emotional characteristics, communicative activities, level of cognitive, motor and speech development, speed characteristics, and acquisition level. Results. Schoolchildren with delayed mental development showed both hypo- and hyperactivation of the frontal cortex. Underdevelopment of higher mental functions in intellectual disability can be attributed to various psychophysiological factors. The results obtained indicate differences in the activation systems in children with normal and delayed mental development. Interhemispheric dissonance found in subjects with delayed mental development may be an underlying cause of insufficiently developed mental processes.
Downloads
References
Таибова Д.Р., Салихова Н.Р. Морфофункциональные изменения при нарушениях чтения и письма // Высшая школа: научные исследования: материалы Межвуз. междунар. конгр. Уфа: Инфинити, 2022. С. 179–189.
Койнова Т.Н. Учет уровня активации мозговых структур как условие оптимизации и повышения качества образования // Качество профессионального образования: опыт, проблемы, перспективы: материалы межрегион. науч.-практ. конф. Кемерово: КРИРПО, 2004. С. 113–116.
Takacs C. Enjoy Your Gifted Child. N.Y.: Syracuse University Press, 1986. 192 p.
Хабарова И.В., Бедерева Н.С., Шилов С.Н. Влияние темперамента, нейроэнергометаболизма и уровня активации коры головного мозга на психическое развитие младших школьников // Журн. мед.-биол. исследований 2017. Т. 5, № 3. С. 43–55. https://doi.org/10.17238/issn2542-1298.2017.5.3.43
Грибанов А.В., Аникина Н.Ю., Гудков А.Б. Церебральный энергообмен как маркер адаптивных реакций человека в природно-климатических условиях Арктической зоны Российской Федерации // Экология человека. 2018. № 8. С. 32–40. https://doi.org/10.33396/1728-0869-2018-8-32-40
Яшпаева О.М. Взаимосвязь межполушарной асимметрии и успешности обучения школьников // Вестн. соврем. исследований. 2019. № 1.2(28). С. 122–125.
Vingerhoets G., Li X., Hou L., Bogaert S., Verhelst H., Gerrits R., Siugzdaite R., Roberts N. Brain Structural and Functional Asymmetry in Human situs inversus totalis // Brain Struct. Funct. 2018. Vol. 223, № 4. Р. 1937–1952. https://doi.org/10.1007/s00429-017-1598-5
Илюхина В.А., Кривощапова М.Н., Пономарева Е.А. Особенности изменений соотношения активации проекционных зон лобной и теменной коры у детей с разным уровнем нарушений развития психических функций и речи // Нейроиммунология. 2003. Т. 1, № 2. С. 60–61.
Кривощапова М.Н., Илюхина В.А. Возрастные особенности уровней активации лобной и височнотеменной коры у детей 3-7 лет // Физиология человека. 2006. Т. 32, № 1. С. 56–67.
Кураев Г.А., Морозова Г.И., Леднова М.И. Использование метода омегаметрии в экспресс-обследованиях школьников // Валеология. 1999. № 4. С. 33–37.
Мурик С.Э. Омегоэлектроэнцефалография: становление нового метода, диагностические возможности // Изв. Иркут. гос. ун-та. Сер.: Биология. Экология. 2018. Т. 26. С. 69–85. https://doi.org/10.26516/2073-3372.2018.26.69
Смит Н.Ю., Александров М.В., Карелина Н.Р., Лытаев С.А., Марченко Е.В. Связь параметров биоэлектрической активности лобных отделов коры головного мозга с уровнем экстраверсии и нейротизма // Педиатр. 2021. Т. 12, № 1. С. 31–41. https://doi.org/10.17816/PED12131-41
Русалова М.Н. Функциональная асимметрия мозга и эмоции // Успехи физиол. наук. 2003. Т. 34, № 4. С. 93–112.
Aron A.R., Monsell S., Sahakian B.J., Robbins T.W. A Componential Analysis of Task-Switching Deficits Associated with Lesions of Left and Right Frontal Cortex // Brain. 2004. Vol. 127, № 7. P. 1561–1573. https://doi.org/10.1093/brain/awh169
Kurikawa T., Haga T., Handa T., Harukuni R., Fukai T. Neuronal Stability in Medial Frontal Cortex Sets Individual Variability in Decision-Making // Nat. Neurosci. 2018. Vol. 21, № 12. P. 1764–1773.
Lukyanova I.E., Utenkova S.N. The Development of Thinking in Primary School Children in the Context of Hemispheric Asymmetry // Psychophysiol. News. 2022. № 2. С. 171–173.
