Вестник Новосибирского государственного педагогического университета, 2018, No.5, С.245-265
УДК: 
612.8.01

Характеристики биоэлектрической активности головного мозга у студентов с ограниченными возможностями здоровья на фоне сочетания когнитивной и физических нагрузок

Давлетьярова К. В. 1 (Томск, Россия), Медведева Е. В. 1 (Томск, Россия), Овчинникова Н. А. 2 (Томск, Россия), Ежова Г. С. 2 (Томск, Россия), Капилевич Л. В. 3 (Томск, Россия)
1 Национальный исследовательский Томский политехнический университет
2 Национальный исследовательский Томский государственный университет
3 Национальный исследовательский Томский политехнический университет; Национальный исследовательский Томский государственный университет
Аннотация: 

Проблема и цель. В статье исследуются механизмы физиологической регуляции двигательной активности у людей с ограниченными возможностями здоровья, взаимодействия моторной и когнитивной деятельности. Целью исследования было выявление особенностей биоэлектрической активности головного мозга на фоне сочетания когнитивной и физической нагрузок у студентов с заболеваниями зрительного или опорно-двигательного аппарата.
Методология. В исследовании принимали участие студенты Томского политехнического университета, имеющие ограниченные возможности здоровья (ОВЗ), а также здоровые студенты, занимающиеся физической культурой в основной группе. Возраст: 18–20 лет. Было сформировано три группы: в первую вошли студенты с заболеваниями опорно-двигательного аппарата (сколиоз 3–4 степени); вторую группу составили студенты с нарушениями зрения (миопия высокой степени); третья группа (контрольная) – студенты, посещающие занятия по физической культуре два раза в неделю в основной группе здоровья. Исследования проводились в два этапа: первый этап (до физической нагрузки) – проведение когнитивного теста, а затем запись ЭЭГ. Второй этап – после нагрузочного теста PWC170, проводился когнитивный тест, а затем исследовалась биоэлектрическая активность мозга методом ЭЭГ.
Результаты. Авторами показано, что физическая активность оказывает модулирующее влияние на когнитивную сферу (в частности, на функции внимания и краткосрочной памяти) и на биоэлектрическую активность мозга. Причем у студентов с заболеваниями органа зрения и опорно-двигательного аппарата указанное влияние выражено в большей степени, чем у здоровых волонтеров. Кроме того, авторами установлено, что характер, уровень и периодичность физических нагрузок, наряду с формированием двигательных стереотипов, оказывают влияние на успешность адаптации студентов к условиям учебной деятельности. Авторы проанализировали взаимосвязь психофизиологических характеристик, эффективность когнитивной деятельности и двигательной активности у студентов с ограниченными возможностями здоровья и обосновали подходы к управлению процессом адаптации студентов с ОВЗ к условиям инклюзии средствами двигательной активности.
Заключение. Взаимное влияние физической и когнитивной деятельности реализуется за счет формирования специфических паттернов активности коры головного мозга, что находит свое отражение в особенностях биоэлектрической активности.

Ключевые слова: 

физиология; нервная система; электроэнцефалография; миопия; сколиоз; адаптация.

Список литературы: 
  1. Лалаева Г. С., Захарова А. Н., Кабачкова А. В., Миронов А. А., Капилевич Л. В. Психофизиологические особенности спортсменов циклических и силовых видов спорта // Теория и практика физической культуры. – 2015. – № 11. – С. 73–75. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=24842311
  2. Макашова Н. В. Сравнительный анализ гемодинамических параметров в оценке состояния глаукомного процесса у пациентов с миопией // Вестник офтальмологии. – 2004. – № 2. – С. 25–29. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=23496718  
  3. Дорошева Е. А. Эволюционный подход к вопросам формирования близорукости: перестройка зрительного анализатора как адаптация к социокультурным условиям // Экспериментальная психология. – 2014. – Т. 7, № 3. – С. 83–96. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=22593082
  4. Hysi P. G., Wojciechowski R., Rahi S. J., Hammond C. J. Genome-wide association studies of refrective error and myopia, lessons learned, and implication for the future // Investigation Ophthalmological and Visual Science. – 2014. – Vol. 55, № 5. – Р. 3344–3351. DOI: https://doi.org/10.1167/iovs.14-14149  
  5. Gwiazda J., Deng L. Seasonal variations in the progression of myopia in children enrolled in the correction of myopia evaluation trial // Investigative Ophthalmology and Visual Science. – 2014. – Vol. 55, Issue 2. – P. 752–758. DOI: https://doi.org/10.1167/iovs.13-13029
  6. Modjtahedi B., Ferris F., Hunter D., Fong D. Public Health Burden and Potential Interventions for Myopia // Ophthalmology. – 2018. – Vol. 125, Issue 5. – P. 628–630. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ophtha.2018.01.033
  7. Grudzińska E, Modrzejewska M. Modern Diagnostic Techniques for the Assessment of Ocular Blood Flow in Myopia: Current State of Knowledge // Journal of Ophthalmology. – 2018. – Vol. 2018. – Article ID 4694789. DOI: https://doi.org/10.1155/2018/4694789
  8. Чередниченко Н. Л. Влияние физической нагрузки на состояние аккомодации, рефрактогенеза и регуляцию вегетативной нервной системы у детей и подростков // Медицинский вестник Северного Кавказа. – 2016. – Т. 11, № 3. – С. 468–470. DOI: https://doi.org/10.14300/mnnc.2016.11107  
  9. Апрелев А. Е., Сетко Н. П., Караулова Е. С., Пашинина Р. В., Бейлина Е. Б., Лозинский  А. С. Зависимость объема аккомодации от преобладания вида вегетативного тонуса центральной нервной системы у студентов с миопией различной степени // Медицинский вестник Башкортостана. – 2015. – T. 10, № 2. – С. 88–91. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=23758223
  10. Chakraborty R., Ostrin L. A., Nickla D., Iuvone P. M., Pardue M. T., Stone R. A. Circadian rhythms, refractive development, and myopia // Ophthalmic & Physiological Optics. – 2018. – Vol. 38, Issue 3. – P. 217–245. DOI: https://doi.org/10.1111/opo.12453
  11. Neupokoev S. N., Bredikhina J. P., Guseva N. L. Influence of muscle tension type on bioelectrical activity and regional blood flow in lower limbs of skilled // Theory and Practice of Physical Culture. – 2017. – № 8. – P. 25. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=30621276
  12. Попова Т. В., Корюкалов Ю. И., Коурова О. Г. Вариабельность биоэлектрической активности мозга при различных состояниях спортсменов // Теория и практика физической культуры. – 2006. – № 8. – С. 20–22. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=14345145
  13. Red’ka O V., Mayorov Yu. Spectral Characteristics of the Ongoing Electroencephalogram in Children Suffering from Visual Dysfunctions // Neurophysiology. – 2014. – Vol. 46, Issue 2. – P. 149–159. DOI: https://doi.org/10.1007/s11062-014-9421-x
  14. Schepers I. M.,  Hipp J. F.,  Schneider T. R.,  Röder B.,  Engel A. K. Functionally specific oscillatory activity correlates between visual and auditory cortex in the blind // Brain. – 2012. – Vol. 135, Issue 3. – P. 922–934. DOI: https://doi.org/10.1093/brain/aws014
  15. Tilley S., Neale Ch., Patuano A., Cinderby S. Older People’s Experiences of Mobility and Mood in an Urban Environment: A Mixed Methods Approach Using Electroencephalography (EEG) and Interviews // International Journal of Environmental Research and Public Health. – 2017. – Vol. 14, Issue 2. – P. 151. DOI: https://doi.org/10.3390/ijerph14020151
  16. Parka J. L., Fairweatherb M. M., Donaldson D. I. Making the case for mobile cognition: EEG and sports performance // Neuroscience and Biobehavioral Reviews. – 2015. – Vol. 52. – P. 117–130. DOI: https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2015.02.014
  17. Gong A., Liu J., Li F., Liu F., Jiang C., Fu Y. Correlation Between Resting-state Electroencephalographic Characteristics and Shooting Performance // Neuroscience. – 2017. – Vol. 366. – P. 172–183. DOI: https://doi.org/10.1016/j.neuroscience.2017.10.016
  18. Gawlik K., Zwierzchowska A., Manowska B., Celebańska D. Aerobic capacity of adults with intellectual disabilities // Annals of Agricultural and Environmental Medicine. – 2017. – Vol. 24 (1). – P. 117–120. DOI: https://doi.org/10.5604/12321966.1233999
  19. Klusiewicz A., Borkowski L., Sitkowski D., Burkhard-Jagodzińska K., Szczepańska B., Ładyga M. Indirect Methods of Assessing Maximal Oxygen Uptake in Rowers: Practical Implications for Evaluating Physical Fitness in a Training Cycle // Journal of Human Kinetics. – 2016. – Vol. 50, Issue 1. – P. 187–194. DOI: https://doi.org/10.1515/hukin-2015-0155
  20. Woost L., Bazin P.-L., Taubert M., Trampel R., Tardif C. L., Garthe A., Kempermann G., Renner U., Stalla G., Ott D. V. M., Rjosk V., Obrig H., Villringer A., Roggenhofer E., Klein  T.  A. Physical Exercise and Spatial Training: A Longitudinal Study of Effects on Cognition, Growth Factors, and Hippocampal Plasticity // Scientific reports. – 2018. – Vol. 8. – Article number: 4239. DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-018-19993-9
  21. Rahe J., Becker J. Cognitive training with and without additional physical activity in healthy older adults: cognitive effects, neurobiological mechanisms, and prediction of training success // Frontiers in Aging Neuroscience. – 2015. – Vol. 7. – P. 187 DOI: https://doi.org/10.3389/fnagi.2015.00187
  22. Czaprowski D., Kotwicki T., Biernat R. Physical capacity of girls with mild and moderate idiopathic scoliosis: influence of the size, length and number of curvatures // European Spine Journal. – 2012. – Vol. 135, Issue 3. – P. 922–934. DOI: https://doi.org/10.1093/brain/aws014
  23. Bland J., Pfeiffer K., Eisenmann J. The PWC170: comparison of different stage lengths in 11-16 year olds // European Journal of Applied Physiology. – 2012. – Vol. 21, Issue 6. – P. 1099–1105. DOI: https://doi.org/10.1007/s00586-011-2068-z
Дата публикации 31.10.2018