Мозг ребенка и движение: что происходит при врожденных нарушениях моторики

Исследователи из Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ обобщили результаты своих предыдущих исследований, посвященных особенностям развития мозга у детей с акушерским параличом плечевого сплетения и артрогрипозом. Анализ показал, что нарушение моторики в раннем возрасте не только ведет к недостатку двигательного опыта, но и влияет на память, категориальное мышление и обработку информации. Работа опубликована в журнале Frontiers in Psychology.

В первые годы жизни ребенок активно познает мир через движение: берет предметы в руки, исследует их форму и свойства, учится взаимодействовать с окружающей средой. Современная теория воплощенного познания предполагает, что именно этот сенсомоторный опыт становится фундаментом для формирования языка, памяти и мышления. Однако проверить эту гипотезу достаточно сложно: нужно проанализировать случаи, когда подвижность нарушена или ограничена с рождения.

Исследователи НИУ ВШЭ обобщили данные, полученные за пять лет работы с детьми, страдающими акушерским парезом плечевого сплетения и артрогрипозом — заболеваниями, при которых движения рук ограничены с рождения или еще с внутриутробного периода. И хотя у заболеваний разная этиология (акушерский паралич вызван родовой травмой, а артрогрипоз — системное нарушение, при котором движения рук скованы еще до рождения), они позволяют проследить, как недостаток двигательного опыта влияет на развитие когнитивных функций и мозга. В обзор вошли данные поведенческих экспериментов, нейропсихологических тестов, электроэнцефалографии и магнитно-резонансной томографии, полученные авторским коллективом в ходе предыдущих исследований.

Оказалось, что последствия врожденных моторных нарушений не ограничиваются только двигательной сферой. Поведенческие тесты показали, что дети хуже справлялись с заданиями, связанными со словами, обозначающими действия, испытывали трудности при подборе слов и установлении смысловых связей между предметами и действиями. Например, им трудно было установить связь между картинками, на которых было изображено действие «включить свет» и лампочка. При этом исследователи не обнаружили у детей отклонений при выполнении заданий на проверку общего словарного запаса и грамматических навыков по сравнению со здоровыми сверстниками. Это указывает не на общее снижение когнитивных способностей, а на перестройку отдельных механизмов обработки информации. Недостаток двигательного опыта избирательно влияет на формирование представлений о действиях и объектах, с которыми мы взаимодействуем с помощью рук.

Исследователи обнаружили нарушения, затрагивающие и другие когнитивные функции. Электроэнцефалография показала, что мозг детей с двигательными нарушениями иначе автоматически обрабатывает слова, связанные с движениями рук. У детей также были снижены показатели слуховой и зрительной рабочей памяти. Это прослеживается и на уровне структурных изменений в мозге: магнитно-резонансная томография выявила структурные особенности головного мозга, в частности уменьшение объема серого вещества в передних отделах гиппокампа, играющего важную роль в формировании памяти, а также изменения в областях, связанных с исполнительными функциями.

Особенно заметны были отклонения у детей 8–11 лет. Это возраст, когда гиппокамп проходит важнейший этап структурного и функционального созревания. Идет активный процесс отсечения лишних связей и укрепления важных нейронных путей. В итоге извлечение памяти становится более быстрым и точным. Если при этом мозг не получает достаточно сенсомоторных стимулов, окно формирования закрывается, и последствия могут быть необратимыми.

Авторы подчеркивают, что развитие мышления невозможно рассматривать в отрыве от взаимодействия тела с окружающей средой.

«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».

Дзерасса Кадиева, первый автор статьи, младший научный сотрудник Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ