Литература

1. Баранов В.Г. Экспериментальный сахарный диабет. Л. «Наука». 1983. 238 стр.

2. Панкин В.З., Корчин В.И., Коновалова Г.Г, Лисина М.О.,Тихазе А.К., Акмаев. И.Г. Роль антиоксидантных ферментов и антиоксиданта пробукола в антирадикальной защите b-клеток поджелудочной железы при аллоксановом диабете // Бюлл. экспер. биол. и мед., 2004, Т.137, №1. с.27.

3. Бородин Ю.И. К вопросу о влиянии адреналина на лимфатический узел. // Труды Новосиб. мед. инст -та. – 1958, - Т. 32. - С. 117-121.

4. Ахметбаева Н.А. Сравнительная характеристика адренергической иннервации лимфатических сосудов позвоночных // В кн.: «Венозное кровообращение и лимфообразование» - Алма-Ата, - 1989, - Ч. 1, - С. 29-30.

5. Immunoradiometric assay for the in vitro determination of insulin in human serum and plasma. Immunotech. A Beckman Coulter Company. Prague, 2006. - Р. 2-5.

Отражение физиологического состояния младенца в акустических характеристиках его вокализаций

Е.Е. Ляксо, Э.И. Столярова

Санкт-Петербургский государственный университет,

Институт физиологии им.И.П.Павлова РАН, г. Санкт-Петербург

Объектом исследования явился 81 младенец (от 1,5 до 3,5 месяцев): 16 - воспитывающихся в Доме ребенка и имеющих в анамнезе неврологические нарушения, объединенные диагнозом перинатальная энцефалопатия (ПЭ) (шифр заболевания по МКБ-10 – Р.91.8 и Р.91.9.); 65 здоровых домашних детей - контрольная группа.

По тяжести заболевания младенцы из Дома ребенка были распределены на три группы: в первую группу вошли дети с тяжелой формой ПЭ (n=8), во вторую - младенцы со средней тяжестью ПЭ (n=7), в третью группу был отнесен один ребенок с легкими неврологическими нарушениями.

Аудиозапись звуковых сигналов детей из Дома ребенка проводили в интервале между двумя кормлениями, когда дети находились в состоянии бодрствования. Запись вокализаций детей контрольной группы - в домашних условиях после сна и кормления, вне общения с матерью. Учитывали число звуковых сигналов в единицу времени (1 мин.) за 5-минутный интервал. Измеряли длительность вокализаций. По развернутой аналоговой форме представления сигнала определяли коэффициент глубины амплитудной модуляции (АМ). Коэффициент глубины амплитудной модуляции вычисляли по формуле: АМ = ∆Ам/A0), где ∆А = A max-Amin; А0 – глубина немодулированного сигнала: A0 = Amin + (Amax-Amin)/2. В сигналах с глубиной АМ>0,5 подсчитывали количество фрагментов и их длительность.

Определяли значения частоты основного тона (ЧОТ) и формантных частот гласноподобных звуков и интенсивности соответствующих формант. Вычисляли разность между значениями первой и второй формант на стационарном участке гласноподобного звука [a].

По количеству сигналов, издаваемых в единицу времени, дети с ПЭ и здоровые младенцы значимо не отличались. Дети первой группы издавали меньше сигналов 33±8, чем дети второй группы - 40±14. Количество звуковых сигналов, издаваемых в единицу времени ребенком, отнесенным к третьей группе (48±9), также не отличалось от числа вокализаций у детей контрольной группы (41±13).

При фонетическом анализе вокализаций у младенцев с ПЭ выделены звуки, напоминающие мяуканье [мя], [мяу], [вя], [вяу], [увея], [умяяа] (23±5% и 40±12% - соответственно для детей I-ой и II-ой групп). Звукосочетание [увея] встречалось у детей обеих групп наиболее часто (22% и 37%). По клиническим данным «скулящие» и «мяукающие» звуки характеризуют состояние ребенка с тяжелыми неврологическими нарушениями. У детей контрольной группы и такие звуки не обнаружены.

Для каждого ребенка характерен свой индивидуальный набор звуков. Вокализации здоровых младенцев включали гласноподобные звуки [a], [е], [ы] и их сочетания с согласноподобными [к], [x], [р], [л]. Число звуков, представляющих не менее 1% от общего числа вокализаций, составило: у детей I-ой группы 7 звуков; у детей II-ой группы- 6, у младенцев контрольной группы – 18. Плач младенцев I-ой группы можно было охарактеризовать как монотонный, сдавленный, скрипучий, хриплый, с повторением одних и тех же звуков [a], [е] или [увя].

Временные характеристики вокализаций. Длительность вокализаций и пауз между ними варьировала у детей в широких пределах. Длительность вокализаций у младенцев I-ой группы составила 482±316 мс (медиана – 364 мс), при длительности пауз 905±818 мс (медиана –795 мс); у младенцев второй группы вокализации оказались более длительными (на уровне тенденции) (588±357 мс, медиана – 429 мс) при меньшей длительности пауз (633±596 мс, медиана – 412 мс). Длительность фонаций и пауз между ними у младенцев I-ой и II-ой групп значимо не отличались от таковых у детей контрольной группы (584±436 мс, медиана – 456 мс - длительность фонаций, 667±449 мс, медиана - 390 мс - длительность пауз). У детей всех групп длительность пауз между «спокойными» вокализациями превышала длительность фонаций. Паузы в звуковых последовательностях (ЗП) младенцев с тяжелой формой ПЭ характеризовались большей длительностью (p<0,05 – по критерию Манн-Уитни) по сравнению с длительностью «спокойных» фонаций.

Вокализации детей с ПЭ характеризуются АМ с преобладанием сигналов содержащих 3 компонента. В вокализациях младенцев I и II-ой групп преобладали слабо модулированные сигналы. Число сигналов с коэффициентом АМ>0,5 у детей этих групп меньше (p<0,05), чем у детей контрольной группы. Различие может быть связано с особенностями дыхания у детей с ПЭ тяжелой степени. В их анамнезе отмечена дыхательная недостаточность II и III степени, связанная с патологическим протеканием беременности и родов.

Спектральные характеристики вокализаций. По числу сигналов с простыми (48±23%) и сложными (52±22%) динамическими спектрограммами младенцы с тяжелой степенью ПЭ и здоровые младенцы (41±8% и 59±7%), значимо не отличались. Несколько чаще сигналы со сложными динамическими спектрограммами встречались у детей II-ой группы (61±20%), и в спокойных вокализациях здоровых младенцев (62±15%), характеризующихся разнообразием звукосочетаний.

Сопоставление сигналов детей с ПЭ и сигналов детей контрольной группы выявило достоверные различия между ними по числу динамических спектрограмм 5-го типа (спектр с деструктурированным распределением энергии). Различия выявлены как в целом для всех сигналов, издаваемых детьми (p<0,05); так и для плача (p<0,05); и спокойных вокализаций (p<0,05). Сравнение младенцев I и II-ой групп по этому признаку, показало преобладание таких сигналов у младенцев I-ой группы для плача и спокойных вокализаций. Достоверные различия (p<0,05) между двумя группами выявлены для спокойных вокализаций. Показано преобладание сигналов со спектром 5-го типа в спокойных вокализациях детей I группы по сравнению со II-ой группой и контролем. Эти данные позволяет рассматривать данный показатель как диагностический признак.

Было проведено сравнение отношения длительности фрагментов с 5-м типом спектра, содержащихся в сигнале, по отношению к длительности данного сигнала. Значимые различия выявлены между детьми с ПЭ и детьми контрольной группы.

Данные перцептивного анализа. Взрослым (аудиторам) для прослушивания были предложены тестовые последовательности, содержащие плачи детей I и II групп, с целью отнести слышимый плач к предложенным для описания категориям и выявить время, необходимое для идентификации типа плача. Аудиторы(n=5) при прослушивании вокализаций детей 1 группы выделяли у всех детей «напряженный» плач. Минимальное время требовалось для определения «спокойного плача переходящего в напряженный», и «напряженного». У большинства детей аудиторы отмечали хрипы, «хрюкающие» и «крякающие» звуки. У детей 2-ой группы аудиторами выявлен «напряженный» плач. Для этих детей характерен плач с надрывом, носовым оттенком, монотонностью, слабый. Аудиторы указывали на придыхание и прерывистость в вокализациях младенцев, отмечали наличие «крякающих», «хрюкающих» и скрипучих звуков.

Проведенное исследование выявило различия между сигналами здоровых детей и детей из Дома ребенка с ПЭ тяжелой и средней тяжести, по большинству анализируемых признаков. Выявлены различия между детьми с ПЭ и lдомашними здоровыми детьми: по наличию в вокализациях первых «вякающих» и «мяукающих» звуков, отсутствующих в вокализациях домашних здоровых детей; по количеству согласноподобных звуков, глубине АМ сигналов; по количеству звуковых сигналов, содержащих спектры 5-го типа в плаче и спокойных «неконтактных» вокализациях.

Данные инструментального анализа. У здоровых домашних детей длительность пауз между спокойными сигналами превышала длительность сигналов и пауз между отдельными сигналами в плаче. Паузы в ЗП младенцев с тяжелой формой ПЭ были наиболее длительными (18721024 мс). Значения ЧОТ для гласноподобных звуков детей первого месяца жизни составили: для домашних здоровых младенцев - 434±107Гц (334- 840 Гц, медиана – 412 Гц) в плаче, 320±215Гц (268-621 Гц, медиана – 305 Гц) – в спокойных неконтактных сигналах; для младенцев с ПЭ - 540±211 Гц (206-1132 Гц, медиана –602 Гц) в плаче, 521±162 Гц (307-874 Гц, медиана – 518 Гц) в не дискомфортных сигналах. Значения ЧОТ в вокализациях младенцев с ПЭ выше в плаче (на уровне тенденции) и в не дискомфортных звуках (p<0,05- по критерию Манн-Уитни) по сравнению с этими значениями в вокализациях домашних здоровых младенцев. Анализ значений двух первых формант гласноподобных звуков позволил выявить различия в этих характеристиках звуков для здоровых домашних детей и младенцев с ПЭ. Частоты формант гласноподобных звуков детей с ПЭ на двухформантной области сдвинуты в более высокочастотную область по сравнению с областью расположения соответствующих значений для гласноподобных звуков из вокализаций домашних детей.

Таким образом, результаты проведенного исследования выявили различия между звуковыми сигналами детей, воспитывающихся в условиях Дома ребенка и имеющих в анамнезе неврологические нарушения средней и тяжелой степени и сигналами домашних здоровых детей.

На основании этих данных может быть создан алгоритм, положенный в основу работы устройства для выявления патологического состояния по характеристикам звуковых сигналов ребенка.