Ученые обнаружили особенности развития памяти и мышления у детей с врожденными нарушениями моторики

Российские исследователи обнаружили, что ограничения движений рук с рождения могут отражаться не только на моторном развитии детей, но и на работе мозга, связанной с памятью, мышлением, речью и обработкой информации. К такому выводу ученые Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ пришли, обобщив результаты исследований, которые проводили в течение пяти лет с детьми с акушерским параличом плечевого сплетения и артрогрипозом.

В первые годы жизни ребенок активно изучает окружающий мир с помощью движений: берет предметы, ощупывает их, рассматривает, учится пользоваться ими и взаимодействовать с другими людьми. Согласно теории воплощенного познания, такой сенсомоторный опыт участвует в формировании языка, памяти и мышления. Дети с врожденными или возникающими при рождении двигательными нарушениями позволяют исследовать, что происходит с развитием когнитивных функций, когда возможности получать такой опыт существенно ограничены.

В работе ученые рассмотрели данные, собранные за пять лет наблюдений за детьми с акушерским параличом плечевого сплетения и артрогрипозом. Эти состояния имеют разное происхождение. Акушерский паралич связан с травмой плечевого сплетения во время родов и обычно приводит к нарушению движений одной руки.

При артрогрипозе движения конечностей ограничиваются еще до рождения из-за особенностей внутриутробного развития; состояние может сопровождаться контрактурами и мышечной слабостью. При этом оба нарушения позволяют изучать последствия недостатка двигательного опыта для развивающегося мозга.

Авторы объединили результаты поведенческих экспериментов, нейропсихологических тестов, электроэнцефалографии и МРТ. Полученные данные показали, что последствия раннего ограничения движений не сводятся к моторной сфере.

В поведенческих тестах дети испытывали больше трудностей при работе со словами, обозначающими действия, хуже подбирали слова и с меньшей эффективностью устанавливали смысловые связи между предметами и действиями. Например, им было сложнее связать изображение действия «включить свет» с изображением лампочки. При этом по заданиям на общий словарный запас и грамматические навыки существенных отличий от здоровых сверстников исследователи не обнаружили.

По мнению авторов, такая картина скорее говорит не об общем снижении когнитивных способностей, а об изменении отдельных механизмов обработки информации. Недостаток двигательного опыта может избирательно влиять на то, как мозг формирует представления о действиях и предметах, с которыми человек обычно взаимодействует руками.

Изменения обнаружили и при исследовании работы мозга. Электроэнцефалография показала, что дети с двигательными нарушениями иначе автоматически обрабатывают слова, связанные с движениями рук. Кроме того, у них были ниже показатели слуховой и зрительной рабочей памяти.

Данные МРТ также указывали на структурные различия мозга. В частности, у детей обнаружили меньший объем серого вещества в передних отделах гиппокампа — области, которая играет важную роль в формировании и работе памяти. Изменения также затрагивали области мозга, связанные с исполнительными функциями.

Особенно заметными эти различия были у детей в возрасте от 8 до 11 лет. Исследователи отмечают, что в этот период гиппокамп проходит важный этап структурного и функционального созревания: мозг активно перестраивает нейронные связи, удаляя менее необходимые и укрепляя те, которые используются чаще. Благодаря этому процессы извлечения информации из памяти становятся быстрее и точнее. Авторы предполагают, что недостаток сенсомоторной стимуляции в этот период может влиять на развитие соответствующих мозговых систем.

В целом результаты согласуются с представлением о том, что развитие мышления нельзя полностью отделить от взаимодействия тела с окружающей средой. При этом сама статья является обзором предыдущих работ авторского коллектива и объединяет данные, полученные с помощью разных методов, а не представляет результаты одного нового эксперимента.

«Детям с ранними двигательными нарушениями может требоваться не только ортопедическая и двигательная реабилитация, но и поддержка когнитивного и речевого развития. Чем раньше мы поможем ребенку полноценно взаимодействовать с окружающим миром, тем больше шансов, что его память, внимание, мышление и исполнительные функции будут развиваться правильно», — заявила первый автор статьи, младший научный сотрудник Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ Дзерасса Кадиева.

Исследователи считают, что результаты указывают на необходимость учитывать когнитивное и речевое развитие при реабилитации детей с ранними двигательными нарушениями, а не ограничиваться восстановлением двигательных функций.

Andrewshots / Shutterstock / Fotodom