Нарушение слухо-моторной синхронизации у пациентов с опухолями мозжечка

Показатели восприятия и воспроизведения ритма могут быть высокоинформативными с точки зрения характеристики целого ряда моторных и когнитивных показателей, а также  служить диагностическим инструментом в клинике нейроонкологических заболеваний у  детей, для которых нарушения моторики являются высоко распространенным последствием  перенесенных заболеваний и лечения.

Целью исследования было показать взаимосвязь патологических нарушений в мозге, вызванных опухолевым процессом и последующим лечением, с изменениями в показателях  выполнения заданий на ритмический праксис. Также изучалась взаимосвязь тайминга с  рабочей памятью и скоростью обработки информации. Дети с опухолями мозжечка и  здоровые дети в качестве контрольной группы выполняли задания на слухо-моторную  синхронизацию: удары под ритм метронома с частотой 40, 60 и 120 уд/мин. Оценивали точность и устойчивость воспроизведения ритма каждой частоты. Исполнительные функции оценивали при помощи батареи компьютеризированных нейропсихологических тестов  CANTAB. Результаты показали, что как точность, так и устойчивость воспроизведения  ритмов у детей с опухолями мозжечка достоверно ниже по сравнению с контрольной  группой. В результате анализа взаимосвязи показателей успешности выполнения заданий  на ритмический праксис оказалось, что чем выше точность, тем лучше и устойчивость  воспроизведения ритма. Выявлена положительная взаимосвязь между успешностью  выполнения заданий на ритмический праксис с пространственной рабочей памятью и  скоростью процессинга, а также с объемом зрительной пространственной памяти.

1. Ogden R.S., Salominaite E., Jones L.A., Fisk J.E., Montgomery C. The role of executive functions in human prospective interval timing. Acta Psychol (Amst) 2011;137(3):352–8. doi: 10.1016/j.actpsy.2011.04.004.

2. Brown S.W. Timing and executive function: Bidirectional interference between concurrent temporal production and randomization tasks. Mem Cognit 2006;34(7):1464–71. doi: 10.3758/BF03195911.

3. Цуканов Б.И. Время в психике человека. Одесса: Астропринт, 2000. Т. 13. [Tsukanov B.I. Time in the human psyche. Odessa: Astroprint, 2000. Vol. 13. (In Russ.)].

4. Касаткин В.Н., Карачунский А.И., Малых С.Б. и др. Когнитивные характеристики и проблемы поведения у детей с острым лимфобластным лейкозом, завершивших лечение по протоколу МБ-2008: пилотное исследование. Вопросы практической педиатрии 2008;5:1–6. [Kasatkin V.N., Karachunskiy A.I., Malykh S.B. et al. Cognitive characteristics and behavioral problems in children with acute lymphoblastic leukemia who completed treatment according to the MB-2008 protocol: a pilot study. Voprosy prakticheskoy pediatrii = Questions of Practical Pediatrics 2008;5:1–6. (In Russ.)].

5. Goswami U. A temporal sampling framework for developmental dyslexia. Trends Cogn Sci 2011;15(1):3–10. doi: 10.1016/j.tics.2010.10.001.

6. Tierney A.T., Kraus N. The ability to tap to a beat relates to cognitive, linguistic, and perceptual skills. Brain Lang 2013;124(3):225–31. doi: 10.1016/j.bandl.2012.12.014.

7. Chen J.L., Penhune V.B., Zatorre R.J. Listening to musical rhythms recruits motor regions of the brain. Cereb Cortex 2008;18(12):2844–54. doi: 10.1093/cercor/bhn042.

8. Pollok B., Gross J., Müller K., Aschersleben G., Schnitzler A. The cerebral oscillatory network associated with auditorily paced finger movements. Neuroimage 2005;24(3):646– 55. doi: 10.1016/j.neuroimage.2004.10.009.

9. Konoike N., Kotozaki Y., Jeong H. et al. Temporal and Motor Representation of Rhythm in Fronto-Parietal Cortical Areas: An fMRI Study. PLoS One 2015;10(6):e0130120. doi: 10.1371/journal.pone.0130120.

10. Ivry R.B., Spencer R.M., Zelaznik H.N., Diedrichsen J. The cerebellum and event timing. Ann N Y Acad Sci 2002;978:302–17. PMID: 12582062.

11. Penhune V.B., Zattore R.J., Evans A.C. Cerebellar contributions to motor timing: a PET study of auditory and visual rhythm reproduction. J Cogn Neurosci 1998;10(6):752–65. PMID: 9831742.

12. Thaut M.H., Stephan K.M., Wunderlich G. et al. Distinct cortico-cerebellar activations in rhythmic auditory motor synchronization. Cortex 2009;45(1):44–53. doi: 10.1016/j.cortex.2007.09.009.

13. Buhusi C.V., Meck W.H. What makes us tick? Functional and neural mechanisms of interval timing. Nat Rev Neurosci 2005;6(10):755–65. doi: 10.1038/nrn1764.

14. Курганский А.В. Зависимость максимального темпа выполнения последовательности простых периодических движений рук от структурной сложности. Возрастной аспект. Новые исследования 2011;1(28):18–24. [Kurganskiy A.V. Dependence of the chain of simple periodic movements performed at maximum speed from its structural complexity. Age aspect. Novye issledovaniya = New Research 2011;1(28):18–24. (In Russ.)].

15. Corriveau K.H., Goswami U. Rhythmic motor entrainment in children with speech and language impairments: tapping to the beat. Cortex 2009;45(1):119–30. doi: 10.1016/j.cortex.2007.09.008.

16. Бернштейн Н.А. Физиология движений и активность. М.: Наука, 1990. 494 с. [Bernshtejn N.A. Physiology of movements and activity. M.: Nauka, 1990. 494 p. (In Russ.)].

17. Ефимова В.Л. Перспективы использования методики Interactive Metronome ® в школе. Инновации и инвестиции: научно-аналитический журнал ВАК 2014;4:145-7. [Efimova V.L. Prospects for using Interactive Metronome® in school. Innovacii i investicii: nauchno- analiticheskij zhurnal VAK = Innovations and investments: scientific and analytical journal of VAK 2014;4:145–7. (In Russ.)].

18. Hill E.L. Non-specific nature of specific language impairment: a review of the literature with regard to concomitant motor impairments. Int J Lang Commun Disord 2001;36(2):149– 71. PMID: 11344592.

19. Nicolson R.I., Fawcett A.J. Procedural learning difficulties: reuniting the developmental disorders? Trends Neurosci 2007;30(4):135–41. doi: 10.1016/j.tins.2007.02.003.

20. Ларина Е.А. Анализ особенностей интонационной стороны речи у детей с различными нозологическими формами речевой патологии. Вектор науки Тольяттинского государственного университета. Серия: Педагогика, психология 2011;4:169–72. [Larina E.A. The analysis of features of the intonational party of speech at children with various nosological forms of the speech pathology. Vektor nauki Tol’jattinskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Pedagogika, psihologiya = Vector of science of Togliatti State University. Series: Pedagogy, Psychology 2011;4:169–72. (In Russ.)].

21. Кижло И.В. Дифференцированный подход в формировании темпоритмической стороны речи у младших школьников с тяжелыми нарушениями речи на логоритмических занятиях. Специальное образование. Материалы XIII международной научно-практической конференции, 26–27 апреля 2017 г. Том II. СПб., 2017. С. 70– 72. [Kizhlo I.V. A differentiated approach in the formation of the tempo- rhythmic aspect of speech in younger schoolchildren with severe speech disorders in logarithmic occupations. Special education. Materials of the XIII International Scientific and Practical Conference, April 26–27, 2017. Volume II. SPb., 2017. Pp. 70–72. (In Russ.)].

22. Shank T.M., Harron W. A retrospective outcomes study examining the effect of interactive metronome on hand function. J Hand Ther 2015;28(4):396–401; quiz 402. doi: 10.1016/j.jht.2015.06.003.

23. Thaut M.H. The discovery of human auditory-motor entrainment and its role in the development of neurologic music therapy. Prog Brain Res 2015;217:253–66. doi: 10.1016/bs.pbr.2014.11.030.

24. Ritter M., Colson K.A., Park J. Reading intervention using interactive metronome in children with language and reading impairment: a preliminary investigation. Communication Disorders Quarterly 2013;34(2):106–19. doi: 10.1177/1525740112456422.

25. Thaut M.H., Tian B., Azimi-Sadjadi M.R. Rhythmic finger tapping to cosine-wave modulated metronome sequences: Evidence of subliminal entrainment. Human movement science 1998;17(6):839–63. doi: 10.1016/S0167-9457(98)00031-1.

26. Droit-Volet S., Zélanti P.S., Dellatolas G. et al. Time perception in children treated for a cerebellar medulloblastoma. Res Dev Disabil 2013;34(1):480–94. doi: 10.1016/j.ridd.2012.09.006.

27. Provasi J., Doyère V., Zélanti P.S. et al. Disrupted sensorimotor synchronization, but intact rhythm discrimination, in children treated for a cerebellar medulloblastoma. Res Dev Disabil 2014;35(9):2053–68. doi: 10.1016/j.ridd.2014.04.024.

28. Küper M., Kaschani P., Thürling M. et al. Cerebellar fMRI activation increases with increasing working memory demands. Cerebellum 2016;15(3):322–35. doi: 10.1007/s12311-015-0703-7.

29. Koziol L.F., Budding D., Andreasen N. et al. Consensus paper: the cerebellum’s role in movement and cognition. Cerebellum 2014;13(1):151–77. doi: 10.1007/s12311-013-0511-x.

30. Kirschen M.P., Chen S.H., Schraedley-Desmond P., Desmond J.E. Load- and practice- dependent increases in cerebrocerebellar activation in verbal working memory: an fMRI study. Neuroimage 2005;24(2):462– 72. doi: 10.1016/j.neuroimage.2004.08.036.

31. Metzler-Baddeley C., Cantera J., Coulthard E. et al. Improved executive function and callosal white matter microstructure after rhythm exercise in Huntington’s disease. J Huntingtons Dis 2014;3(3):273–83. doi: 10.3233/JHD-140113.

32. Holm L., Ullén F., Madison G. Motor and executive control in repetitive timing of brief intervals. J Exp Psychol Hum Percept Perform 2013;39(2):365–80. doi: 10.1037/a0029142.

33. Vicario C.M. Cognitively controlled timing and executive functions develop in parallel? A glimpse on childhood research. Front Behav Neurosci 2013;7:146. doi: 10.3389/fnbeh.2013.00146.

34. Цейтлин Г.Я., Володин Н.Н., Румянцев А.Г. Современные подходы и направления реабилитации детей с онкологическими заболеваниями. Вестник восстановительной медицины 2014;5(63):2–9. [Tseitlin G.Ya., Volodin N.N., Roumyantsev A.G. Modern approaches and branches in rehabilitation in paediatric oncology. Vestnik vosstanovitelnoy mediciny = Journal of Restorative Medicine & Rehabilitation 2014;5(63):2–9. (In Russ.)].

35. Skaali T., Fosså S.D., Andersson S. et al. A prospective study of neuropsychological functioning in testicular cancer patients. Ann Oncol 2011;22(5):1062–70. doi: 10.1093/annonc/mdq553.

36. Müller C., Krauth K.A., Gerß J., Rosenbaum D. Physical activity and health-related quality of life in pediatric cancer patients following a 4-week inpatient rehabilitation program. Support Care Cancer 2016;24(9):3793–802. doi: 10.1007/s00520-016-3198-y.

37. Grahn J.A., Brett M. Rhythm and beat perception in motor areas of the brain. J Cogn Neurosci 2007;19(5):893–906. doi: 10.1162/jocn.2007.19.5.893.