Photoperiodism and changes in brain bioelectric activity in schoolchildren in the arctic zone

Грибанов, А. В.; Dzhos, Yu. S.; Bagretsova, T V; Biruykov, I. S.

doi:10.1134/s0362119716020067

Cited by 3 publications

(3 citation statements)

References 11 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Ритм дня и ночи выступает как сигнал предстоящих климатических изменений и оказывает влияние на те физиологические, морфологические и поведенческие особенности организма, которые являются сезонными приспособлениями [8][9][10]. Выраженная сезонная асимметрия естественной освещенности на Севере проявляется в зимние и летние месяцы и может способствовать десинхронизации биологических ритмов у человека [3,13,16].…”

Section: Introductionunclassified

Seasonal Variations in Cerebral Energy Exchange in Urban Arctic Residents

Грибанов

Anikina

Аникина³

et al. 2021

Ekologiya cheloveka (Human Ecology)

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Арктический) федеральный университет имени М. В. Ломоносова», г. Архангельск; 2 ФГБОУ ВО «Северный государственный медицинский университет», г. Архангельск Введение: режим естественного освещения является одним из значимых экологических факторов, оказывающих влияние на функциональное состояние организма жителей арктических широт. Цель: изучить сезонные особенности церебрального энергообмена у городских жителей Арктической зоны Российской Федерации. Методы: Посредством обсервационного проспективного исследования изучали церебральный энергетический обмен у 49 жителей г. Архангельска в возрасте 30-34 лет с помощью пятиканального аппаратно-программного диагностического комплекса «Нейро-КМ» по данным распределения уровня постоянного потенциала (УПП) в различные сезоны года: в октябре, декабре, марте и июне. Анализировались показатели УПП путем картирования монополярных значений постоянного потенциала и расчета их градиентов. Значимых половых различий между показателями не было, что позволило объединить их в единую группу. Проверку статистических гипотез осуществляли с помощью критерия Манна -Уитни с поправкой Бонферрони для контроля альфа-ошибки. Результаты: Наиболее оптимальное распределение УПП у жителей северных широт выявлено в осенний период. В зимний период повышаются суммарные показатели УПП, при этом значимо увеличивается активность височных областей коры головного мозга, нарушающих нормальность распределения УПП. Весной и летом снижается интенсивность церебрального энергообмена в целом по коре головного мозга. В то же время во фронтальных и затылочных структурах коры головного мозга УПП увеличивается, а минимальные его значения регистрируются в височных областях. Выводы: Выявлена выраженная сезонность нейроэнергометаболизма у городских жителей г. Архангельска, которая наиболее вероятно связана с изменениями естественной освещенности. Наиболее негативные сдвиги выявлены в весенне-летний период. Для генерализации результатов и лучшего понимания механизмов, объясняющих сезонную динамику церебрального обмена, необходимы исследования в других регионах Арктики с включением более широкого спектра возрастных групп.Ключевые слова: Арктика, фотопериодизм, головной мозг, уровень постоянного потенциала, церебральные энергообменные процессы

show abstract

Section: Introductionunclassified

Seasonal Variations in Cerebral Energy Exchange in Urban Arctic Residents

Грибанов

Anikina

Аникина³

et al. 2021

Ekologiya cheloveka (Human Ecology)

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…The central nervous system controls the activity of the autonomic nervous system. It is regulated by subcortical nodes and the cerebral cortex [7][8][9]. The pronounced seasonal heterogeneity of natural light at northern latitudes can lead to changes in the tone of autonomic nervous system, along with excitement or inhibition of the central nervous system [10].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…The pronounced seasonal heterogeneity of natural light at northern latitudes can lead to changes in the tone of autonomic nervous system, along with excitement or inhibition of the central nervous system [10]. The bioelectric activity of brain was recorded to assess the central nervous system response [8]. In recent decades, the techniques based on analyzing the intensity of cerebral energy processes were actively employed [11,12].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Impact Of Seasonal Fluctuations In Natural Light On Cerebral Metabolism In Arctic Region Residents With Different Autonomic Tones

et al. 2021

View full text Add to dashboard Cite

Background — The study of physiological mechanisms of human acclimatization to extreme climatic conditions is an urgent task in current socioeconomic conditions of the Arctic region development. Natural cycles of seasonal adaptation based on light stimulus cause functional restructuring of the cerebral cortex and subcortical activity centers and change the activity of the autonomic nervous system. Objective — The article aims at determining the characteristics of brain energy metabolism in Arctic region residents with different autonomic tones during different seasons. Material and Methods — The first stage of our study was conducted using the computer appliance VNS-Spectrum (Neurosoft LLC, Russia) and resulted in setting up two groups: with predominance of the parasympathetic autonomic nervous system (26 subjects) and with prevailing sympathetic autonomic nervous system (23 individuals). At the second stage, the study of the seasonal dynamics in cerebral energy processes took place (in October, December, March, and June) by means of using the five-channel diagnostic complex Neuro-KM for topographic mapping of brain electrical activity via direct current potential levels (DCPL). Results — Our results did not exhibit statistically significant gender-related differences, hence they permitted to form a single group. The results were compared with the software reference values for the norm. Conclusion — Enlarged levels of natural light prompt the activation of energy metabolism in frontal and occipital lobes of the Arctic residents’ cortex, accompanied by forming an exhaustion area in the temporal lobes. In the group of sympathotonic individuals, we revealed somewhat tense adaptation processes. Adaptation process of brain energy supply in vagotonic individuals occur less stressfully during the annual cycle.

show abstract

Bioelectric Activity of the Brain in Pupils With Different Academic Success. Report 1. Children With Different Academic Success as Representatives of the Age Norm

Гилева¹

2020

jpps

View full text Add to dashboard Cite

Background. Studying the bioelectric activity of the brain allows scientists to get a picture of brain functioning, including cognitive activity. The sensitivity of this method allows identifying and explaining subtle differences between children with different academic success, representatives of the age norm. However, additional research is needed to develop and substantiate measures of psychological and pedagogical support for schoolchildren for increasing their academic success. Aim. The paper aims to study rest and cognitive load EEG data in 12-year-old children and assess the compliance of these data with the age norm. Materials and methods. Twelve-year-old children participated in the study, both males (n = 25) and females (n = 26). The EEG was recorded using the CONAN-m equipment, and the electrodes were mounted according to a 10–20 system. The study was carried out under four experimental conditions: at rest and under cognitive load, which consisted of solving three types of tasks (verbal-logical, arithmetic, and spatial rotation of a figure). EEG spectral characteristics were evaluated depending on the recording conditions. Results. It was found that predominant alpha-range frequency in females was from 9.6 to 9.8 Hz, in boys it was slightly higher (about 9.9–10.1 Hz). Response to cognitive load was slightly different depending on the type of task. In general, it consisted of a slight increase in theta and beta ranges and a decrease in bioelectric activity in the alpha range. In males, an asymmetric, cross-type activation was found with a more pronounced alpha rhythm depression in the left frontal, temporal and right occipital regions. Conclusion: In general, the examined sample corresponded to the age norm according to rest and cognitive load EEG.

show abstract

Photoperiodism and changes in brain bioelectric activity in schoolchildren in the arctic zone

Cited by 3 publications

References 11 publications

Seasonal Variations in Cerebral Energy Exchange in Urban Arctic Residents

Seasonal Variations in Cerebral Energy Exchange in Urban Arctic Residents

Impact Of Seasonal Fluctuations In Natural Light On Cerebral Metabolism In Arctic Region Residents With Different Autonomic Tones

Bioelectric Activity of the Brain in Pupils With Different Academic Success. Report 1. Children With Different Academic Success as Representatives of the Age Norm

Contact Info

Product

Resources

About