Тайны мозга вашего ребенка. Как, о чем и почему думают дети и подростки от 0 до 18

У детей с СДВГ наблюдается характерная схема мозговой активности. Электроэнцефалография (ЭЭГ) может записывать электрические сигналы на коже головы, отражающие активизацию нейронов рядом с записывающим электродом в приблизительно синхронном режиме. На этом уровне мозговая активность колеблется на нескольких частотах, которые становятся более или менее заметными в зависимости от выполняемой задачи. Например, тэта-ритм, цикл которого составляет от 4 до 7 раз в секунду, характерен для отдыхающего мозга и указывает на то, что человек бездействует. Более высокие частоты включают альфа-ритм (от 8 до 12 раз в секунду) и бета-ритм (от 12 до 20 раз в секунду), которые становятся более выраженными в разных состояниях, в том числе во время отдыха, при подавлении действий и при бдительной сосредоточенности. Все эти ритмы можно измерить с помощью ЭЭГ.

У детей и взрослых с СДВГ альфа– и бета-ритмы менее сильные, чем обычно, у них преобладает тэта-ритм. Расхождение между этими ритмами происходит у детей с СДВГ, отдыхающих с открытыми или закрытыми глазами, а также когда они занимаются рисованием или решением задач. По-видимому, ритмы мозга, которые ассоциируются с бездействием, у детей с СДВГ доминируют по сравнению с другими ритмами.

На основании этих различий можно улучшить функциональность мозга у детей с СДВГ, не прибегая к лекарствам. Ученые придумали упражнения, в которых сигналы ЭЭГ представлены ребенку непосредственно в виде нейронной обратной связи – его ЭЭГ в онлайн-режиме. При этом ребенок принимает участие в упражнении, похожем на видеоигру, где награда выдается буквально за желаемое изменение ЭЭГ – например, за уменьшение тэта-ритма или увеличение отношения бета-ритма к тэта-ритму.

Метаанализ 15 исследований показывает, что упражнения по методике нейронной обратной связи значительно уменьшают импульсивность и повышают внимательность. Размер эффекта составляет 0,7 (подробнее о статистике см. главу 8); это гораздо больше, чем улучшение при модификации поведения, и сравнимо с использованием риталина. Метаанализ включал случайные испытания (где детей наугад выбирали из групп, получавших и не получавших лечение) и контрольные группы, которые имели сходную подготовку. Он показывал, что улучшение происходит благодаря нейронной обратной связи как таковой.

Различия также наблюдаются в исследованиях по сканированию активности мозга. Правда, в данном случае особенности становятся заметны при усреднении целых групп детей с СДВГ. Притом методы сканирования гораздо более дорогие, чем ЭЭГ. И хотя в некоторых рекламных статьях утверждается иное (см. «Миф: всемогущее сканирование мозга»), функциональное сканирование недостаточно надежно, чтобы считаться полезным клиническим или диагностическим инструментом.

В среднем дети с СДВГ показывают незначительные отличия в структуре мозга от других детей. Между 6 и 12 годами мозг детей с СДВГ в среднем на 3% меньше, чем у нормально развивающихся сверстников. Это различие имеет неравномерное распространение по отделам мозга. Самое большое сокращение наблюдается в белом веществе (которое целиком состоит из аксонов). Оно сокращается на 5–9%, указывая на то, что аксоны дальнего взаимодействия у детей с СДВГ меньше либо они тоньше (а значит, сигналы идут медленнее). Существует также небольшое сокращение серого вещества в префронтальной и височной коре, а также в структуре, называемой червем, в центральной части мозжечка.

Одной постоянной находкой при сканировании мозга было уменьшение размера хвостатых ядер (caudate nuclei). Эти ядра (левое и правое) образуют один из компонентов дорсального полосатого тела – одного из подкорковых базальных ганглиев, связанных со многими частями неокортекса. Базальные ганглии участвуют в направлении внимания и действий, например в переключении внимания с одного предмета или задачи на что-то другое. Один из аспектов такого переключения – обновление смыслового значения конкретного стимула или события. В частности, базальные ганглии помогают отбирать желательные действия и укрепляют вероятность таких действий в будущих ситуациях. Дефицит этой способности может объяснять затруднения у страдающих СДВГ при ограничении мгновенных автоматических реакций – например, взгляда в направлении отвлекающего звука или привлекательного события.

Хвостатое ядро получает мощные проекции из вентрально-покрышечной области и черного вещества. Структурные находки предполагают, что действие риталина может заключаться в усилении дофаминовых сигналов, поступающих в хвостатое ядро, а возможно, и в другие области мозга. Механизм концентрации на решении задачи можно представить как тугой переключатель, а риталин – как смазку для работы этого переключателя.