Kiváltott potenciál

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2017. január 21-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 80 szerkesztést igényelnek .

A kiváltott potenciál (rövidítve VP ) egy bizonyos típusú elektromos potenciál , amelyet az idegrendszer valamely részéből , leggyakrabban az agyból , egy személyből vagy állatokból rögzítenek ingernek , például fényvillanásnak vagy tiszta hangnak kitéve. . A különböző típusú potenciálok különböző modalitású és típusú ingerek eredménye. [1] Az EP különbözik az elektroencefalográfiával (EEG), elektromiográfiával (EMG) vagy más elektrofiziológiai rögzítési technikával észlelt spontán potenciáloktól . Az ilyen potenciálok hasznosak az elektrodiagnosztikában és a monitorozásban , amelyek magukban foglalják a betegségek és a gyógyszerrel összefüggő szenzoros diszfunkciók kimutatását, valamint az érzékszervi utak integritásának intraoperatív monitorozását. [2]

A kiváltott potenciálamplitúdó általában kisebb, kevesebb, mint egy mikrovolttól néhány mikrovoltig terjed, míg az EEG esetében több tíz mikrovolt, az EMG esetében millivolt, az EKG esetében pedig gyakran közel 20 millivolt . Jelátlagolásra általában szükség van ezeknek az alacsony amplitúdójú potenciáloknak az aktuális EEG, EKG, EMG és más biológiai jelek és a kísérő zajok hátterétől való elkülönítéséhez . Míg a jel az ingeridőhöz van kötve, a zaj nagy része véletlenszerű, ami az ismételt kísérletekben kapott adatok átlagolásával kiküszöbölhető. [3]

Az agykéregből , az agytörzsből , a gerincvelőből és a perifériás idegrendszer idegeiből származó jeleket rögzítik és használják fel . A „kiváltott potenciál” kifejezést általában a központi idegrendszer struktúráinak rögzítésével vagy stimulálásával járó válaszokra tartják fenn. Ezért az idegvezetési vizsgálatokban (NCS) használt komplex kiváltott motoros akciós potenciálok (kiváltott összetett motoros akciós potenciálok - CMAP) vagy szenzoros idegi akciós potenciálok (SNAP) általában nem tekinthetők kiváltott potenciáloknak, bár megfelelnek a fenti definíciónak.

A kiváltott potenciál különbözik az eseményhez kapcsolódó potenciáltól (EPP), bár a kifejezéseket néha felcserélhetően használják, de az ERP magasabb szintű kognitív feldolgozáshoz kapcsolódik, és hosszabb a késleltetése. [1] [4] A pszichofiziológia terminusa [5] .

Alapvető információk

A kiváltott potenciálokat az agy érzékszervei (szomatoszenzoros- szomatoszenzoros rendszer , látás-látás , hallás- halló érzékszervi rendszer ) és a kognitív folyamatokért felelős agyi rendszerek működésének tanulmányozására használják. A módszer az agy bioelektromos reakcióinak regisztrálásán alapul külső stimulációra válaszul (szenzoros EP-k esetén) és kognitív feladat végrehajtása során (kognitív EP-k esetén). Az inger megjelenése utáni kiváltott válasz késleltetési idejétől (latenciájától) függően az EP-ket általában rövid látensre (legfeljebb 50 milliszekundum), közepes látensre (50-100 ms) és hosszú látensre (100 ms felett) osztják. Az EP-k egy speciális fajtája a motor által kiváltott potenciál, amelyet a végtagok izmaiból rögzítenek a motoros kéreg transzkraniális elektromos vagy mágneses stimulációjára ( Transcranial magnetic stimulation ) válaszul. A motoros EP-k lehetővé teszik az agy cortico-spinalis (motoros) rendszereinek működésének felmérését.

Mivel az EP amplitúdója (5-15 µV) sokkal kisebb, mint az EEG amplitúdója ébrenléti állapotban (20-70 µV), az EP izolálásához a jelet több teszt elvégzésével átlagolják a ugyanazt az ingert, amely után az EEG szegmenseket átlagolják, amelyek közvetlenül az inger bemutatása után következnek. Ennek eredményeként az EP konstans komponensei összegeződnek és kinyerésre kerülnek, és az EP felvétele során a felvételre ráhelyezett „véletlenszerű” EEG-komponensek átlagolása 0 [6] [7] [8] (lásd az eseményt kapcsolódó potenciál # Számítások ). Az EEG-ből történő EP-kinyerés során a jel-zaj arány arányos az elvégzett vizsgálatok számának négyzetgyökével. Például, ha az átlagos EEG amplitúdó az EP felvétel során 50 μV, akkor 25 jel után a zajszint μV-ra, 50 jel után kb 7 μV értékre, 100 jel után 5 μV-ra csökken. , stb. Mivel a vétel során Mivel a kognitív EP-k gyakran többféle jelet használnak, ezért annak érdekében, hogy egyértelműen meg lehessen különböztetni az EP-ket egy adott típusú ingerhez, nem a megadott jelek teljes számát kell figyelembe venni, hanem a ez a típus adott. A nagy amplitúdójú komponensek izolálására 50-60 inger, közepes amplitúdójú 200-300, alacsony amplitúdójú ingerek több mint 500 ingere javasolt [9] .

Az elektroencefalográfián kívül magnetoencephalográfiát (MEG) is alkalmaznak az EP regisztrálására [10] . Léteznek vizuális (videó) EP-k (VEP-k), audio EP-k (AEP-k), szomatoszenzoros EP-k (SSEP-ek), eseményfüggő potenciálok (EPS), kognitív EP-k (CEP-k), amelyek a PSS-ek speciális esetei, és motoros EP-k (MEP-k). ).

A kiváltott potenciálok jellemzői a látencia (latencia), az amplitúdó (vagy terület), a polaritás (negatív/pozitív) és az alak.

Diagnosztikai célokra a rövid késleltetésű audio-, szomatoszenzoros, video- és motoros EP-ket használják legszélesebb körben. Például az agytörzsi hallási kiváltott potenciálokat (SCA) szabványos neurofiziológiai tesztként használják az agytörzsi elváltozások tanulmányozására és a halláskárosodás objektív értékelésére. A szomatoszenzoros és motoros EP-k lehetővé teszik a gerincvelő vezetési pályáinak diszfunkciójának azonosítását és mértékének felmérését. A vizuális EP-k fontosak a sclerosis multiplex diagnózisában .

A tudományos gyakorlatban az EP-k kezdetben a külső ingerekre adott agyi reakciók elemzésének alapjául szolgáltak, később a belsőleg kondicionált idegi folyamatok elemzésére kezdték használni. Az ezzel a módszerrel nyert adatok alapján hipotéziseket állítanak fel az érzékelésre , az észlelésre , a figyelemre , az intelligenciára , az agy funkcionális aszimmetriájára és az egyéni pszichofiziológiai differenciálódásra vonatkozóan. Különösen a motoros kéreg aktivitásához (motoros potenciálhoz) kapcsolódó bioelektromos oszcillációk rögzíthetők, a mozgás végével, valamilyen cselekvési szándék állapotával ( E-hullám ), a várt inger kihagyásával. A hosszan látens kiváltott potenciálok rezgésének alakját, amplitúdóját és látens periódusát a rögzítő elektróda elhelyezkedése, az inger modalitása és intenzitása, az egyén állapota és sajátosságai határozzák meg.

Érzékszervi kiváltott potenciálok

A szenzoros kiváltott potenciálok (SEP-ek; angolul: Sensory evoked potencials - SEP) az érzékszervek stimulálása után rögzítésre kerülnek a központi idegrendszerben , például a vizuálisan kiváltott potenciálok (VEP-ek), amelyeket villogó fény vagy a monitoron megjelenő változó mintázat okoz, [11] A fülhallgatón keresztül leadott kattanással vagy hangingerléssel járó hallási (audio) kiváltott potenciálok (SEP-ek), vagy a tapintási vagy szomatoszenzoros kiváltott potenciál (SSEP) a perifériás idegrendszerben lévő szenzoros vagy kevert ideg tapintási vagy elektromos stimulációjával váltható ki. . A szenzoros kiváltott potenciálokat az 1970-es évek óta széles körben alkalmazzák a klinikai diagnosztikai gyógyászatban, valamint az intraoperatív neurofiziológiai monitorozásban (IONM), más néven sebészeti neurofiziológiában.

A klinikai kutatásban széles körben használt kiváltott potenciálok három típusát különböztetjük meg: audio kiváltott potenciálok (AEP), amelyeket általában a fejbőrről rögzítenek, de az agytörzs szintjén fordulnak elő (AEP); vizuálisan kiváltott potenciálok és szomatoszenzoros kiváltott potenciálok , amelyeket egy perifériás ideg elektromos stimulációja vált ki. Példák az SVP használatára: [4]

Long és Allen [12] voltak az elsők, akik kóros hallási (audio) által kiváltott potenciálokról számoltak be az agytörzsben (audio stem evoked potencials – BAEP) egy alkoholista nőnél, aki felépült a szerzett központi hipoventilációból . Ezek a kutatók azt feltételezték, hogy páciensük agytörzse megmérgezte, de nem tette tönkre a krónikus alkoholizmusa.

Stabilan kiváltott potenciál

A kiváltott potenciál az agy elektromos reakciója egy szenzoros ingerre. Regan megalkotott egy analóg Fourier-sorozatú analizátort a villogó (szinuszosan modulált) fény kiváltott potenciális harmonikusainak rögzítésére. A szinuszos és koszinuszos részek integrálása helyett Regan aluláteresztő szűrőkön keresztül egy kétmódusú felvevőre táplálta a jeleket. [13] Ezzel megmutatta, hogy az agy eléri az egyensúlyi állapotot, amelyben a válasz harmonikusainak (frekvenciakomponenseinek) amplitúdója és fázisa idővel megközelítőleg állandóvá válik. A kezdeti tranziens reakciót követő rezonáns áramkör állandósult állapotú válaszával analóg módon az idealizált állandósult állapotú kiváltott potenciált (SSEP) az ismétlődő szenzoros stimulációra adott válaszként definiálta, amelyben a válasz frekvenciakomponensei megmaradnak. időben állandó mind amplitúdójában, mind fázisában. [13] [14] Bár ez a definíció egy sor azonos időjelet foglal magában, hasznosabb a REP-t frekvenciakomponensekkel definiálni, amelyek egy jel alternatív leírását jelentik az időtartományban, mivel különböző frekvenciakomponensek lehetnek teljesen más tulajdonságokkal. [14] [15] Például a nagyfrekvenciás UVP-villogás (amely körülbelül 40-50 Hz-nél tetőzik) tulajdonságai megfelelnek a makákó majom retinájában később felfedezett magnocelluláris neuronok tulajdonságainak, míg a közepes frekvencia tulajdonságai. Az UVP-villogás (amelynek amplitúdója körülbelül 15-20 hertz) megfelel a kissejtes (parvocelluláris) neuronok tulajdonságainak. [16] Mivel az EEP teljes mértékben leírható az egyes frekvenciakomponensek amplitúdójával és fázisával, egyértelműbben számszerűsíthető, mint az átlagos tranziens kiváltott potenciál.

Néha azzal érvelnek, hogy a SER-eket csak nagy ismétlési arányú ingerek váltják ki, de ez nem mindig helyes. Elvileg egy szinuszosan modulált inger akkor is kiválthat CEP-t, ha az ismétlési gyakorisága alacsony. Az EVR nagyfrekvenciás részének meredeksége szerint a nagyfrekvenciás stimuláció szinte szinuszos EVR hullámformát eredményezhet, de ez nem releváns az EVR meghatározása szempontjából. A zoom-FFT segítségével az UVP elméleti ΔF spektrális felbontási korlátjával (ahol ΔF Hz-ben a felvétel időtartamának reciproka másodpercekben) Regan és Regan megállapították, hogy az UVP amplitúdó-fázis-változékonysága elég kicsi lehet ahhoz, hogy az UVP komponensfrekvenciás összetevőinek sávszélessége a spektrális felbontás elméleti határán lehet a felvétel időtartamának legalább 500 másodpercéig (ebben az esetben 0,002 hertz). [17] Az ismétlődő szenzoros stimuláció tartós mágneses választ vált ki az agyban, amely ugyanúgy elemezhető, mint az ERP. [tizenöt]

"Egyidejű stimuláció" technika

Ez a módszer lehetővé teszi több (pl. négy) UVP egyidejű rögzítését a fejbőr bármely adott helyéről. [18] Különböző stimulációs helyeken vagy különböző ingereken előfordulhatnak kissé eltérő frekvenciák, amelyek szinte azonosak az agyéval, de a Fourier-analizátorok könnyen elválasztják egymástól. [18] Például, ha két különböző fényforrást több különböző frekvencián (F1 és F2) modulálnak, és egymásra helyezik, több nemlineáris keresztfrekvenciás modulációs komponens (mF1 ± nF2) jön létre az UVP-ben, ahol m és n egész számok. [15] Ezek az összetevők lehetővé teszik az agy nemlineáris folyamatainak tanulmányozását. Két egymásra helyezett rács frekvenciákkal való megjelölésével elkülöníthető és tanulmányozható a térbeli formát feldolgozó agyi mechanizmusok térbeli frekvenciájának és tájékozódási tulajdonságainak tulajdonságai. [19] [20] Különböző szenzoros modalitású ingerek is jelölhetők. Például egy vizuális ingert Fv hertz frekvencián adnak, és egy egyidejű hallási hangot Fa hertz amplitúdóval modulálnak. A (2Fv + 2Fa) komponens jelenléte a kiváltott agyi mágneses válaszban audiovizuális konvergencia területet mutatott az emberi agyban, és ennek a válasznak a fejbőrön való eloszlása ​​lehetővé tette ennek az agyterületnek a lokalizálását. . [21] Az utóbbi időben a frekvenciacímkézés az érzékszervi feldolgozási kutatástól a szelektív figyelemkutatásig [22] és a tudatosságig terjedt . [23]

Sweep Technique

A sweep módszer egy hibrid frekvenciatartomány/időtartomány módszer. [24] Például egy sakkingerszerkezet-diagram válaszamplitúdójának és méretének diagramja 10 másodperc alatt elkészíthető, ami sokkal gyorsabb, mint az időtartomány átlagolása, amikor a kiváltott potenciált több méret esetén rögzítjük. [24]

Ennek a technikának az eredeti bemutatásakor a szinusz és koszinusz komponenseket aluláteresztő szűrőkön keresztül táplálták (mint az UVP rögzítésekor), miközben egy finom tesztáramkört néztek, amelynek fekete-fehér négyzete másodpercenként hatszor cserélődött fel. A négyzetek méretét ezután fokozatosan növeltük, hogy megkapjuk a kiváltott potenciálamplitúdó és a kontroll méret közötti diagramot (ezért a "sweep"). A későbbi szerzők egy sweep technikát valósítottak meg számítógépes szoftver segítségével, hogy kis lépésekben növeljék a rács térbeli frekvenciáját, és kiszámítsák az időtartomány átlagát minden egyes diszkrét térbeli frekvenciára. [25] [26]

Egyetlen sweep is elegendő lehet, de szükség lehet több sweep diagramok átlagolására a sweep ciklus által kiváltott átlagolás segítségével. [27] 16 sweep átlagolása négyszeresére javíthatja a grafikon jel-zaj arányát. [27]

A sweep technika hasznosnak bizonyult a gyorsan alkalmazkodó vizuális folyamatok mérésére. [28] , valamint gyermekeknél történő adatrögzítéshez, ahol a rögzítés időtartamának rövidnek kell lennie. Norsia és Tyler ezt a technikát használta a látásélesség [25] [29] és a kontrasztérzékenység [30] fejlődésének dokumentálására az első életévekben. Kiemelték, hogy a kóros látásfejlődés diagnosztizálása során minél pontosabbak a fejlődési normák, annál pontosabban lehet megkülönböztetni a kóros és a normál között, és ennek érdekében a gyermekek nagy csoportjában dokumentálták a normális látásfejlődést. [25] [29] [30] A sweep technikát sok éven át alkalmazzák a gyermekszemészeti ( elektrodiagnosztikai ) klinikákon szerte a világon.

Kiváltott potenciálok és visszajelzések

Ez a módszer lehetővé teszi, hogy a CRT közvetlenül irányítsa a CCR-t okozó ingert, a kísérlet alanya tudatos beavatkozása nélkül. [13] [27] Például a CEP futóátlaga beállítható úgy, hogy növelje a sakktábla inger fényerejét, ha a CEP amplitúdója valamely előre meghatározott érték alá csökken, és csökkentse a fényerőt, ha az fölé emelkedik. A CWP amplitúdója ezután ezen előre meghatározott érték körül oszcillál. Továbbá az inger hullámhossza (színe) fokozatosan változik. Az inger fényerejének a hullámhossztól való függésének eredményül kapott grafikonja a látórendszer spektrális érzékenységének grafikonja. [14] [27]

Vizuálisan felidézett potenciál

A vizuálisan kiváltott potenciál (VEP) egy fényvillanás vagy egy vizuális mintázatú inger bemutatása által kiváltott potenciál, amely felhasználható a látópálya [31] károsodásának kimutatására, beleértve a retinát , a látóideg- , a látóideg- és az optikai sugárzást és az occipitalis kéreg . [32] Az egyik alkalmazás a gyermek látásélességének mérésére szolgál. Az elektródákat a csecsemő fejére helyezik az occipitalis lebeny fölé, és egy szürke doboz jelenik meg felváltva sakktáblával vagy rácsmintával. Ha a vezérlőmezők vagy sávok elég nagyok ahhoz, hogy a gyermek látórendszere észlelje, akkor GDP generálódik; különben nem keletkezik semmi. Ez egy objektív módszer a gyermek látásélességének mérésére. [33]

A VVP érzékeny lehet azokra a látászavarokra, amelyeket nem lehet önmagában fizikális vizsgálattal vagy MRI -vel kimutatni , még akkor is, ha nem utal etiológiára. [32] A GDP abnormális lehet látóideggyulladás , optikai neuropátia , demyelinisatiós betegség , sclerosis multiplex , Friedreich-ataxia , B12-vitamin-hiány , neuroszifilisz , migrén , koszorúér-betegség, látóideg-összenyomó daganat, ocularis hypertonia , toxikus glauopia , glauopia esetén . alumínium neurotoxicitás, mangánmérgezés és agysérülés . [34] Használható a gyermek látásromlásának ellenőrzésére a kóros látási útvonalak tekintetében, amelyek fejlődési késleltetéssel járhatnak. [32]

A GDP P100 komponense, amely mintegy 100 ms-os késéssel pozitív csúcsot jelent, nagy klinikai jelentőséggel bír. Az EVP-k a leghasznosabbak az optikai chiasma előtti vizuális útvonal diszfunkciója miatt. Például akut, súlyos látóideggyulladásban szenvedő betegeknél a P100 válasz gyakran elvész vagy súlyosan gyengül. A klinikai felépülést és a látásjavulást P100 felépülés kíséri, de abnormálisan megnövekedett késleltetéssel, amely korlátlan ideig tarthat, és ezért hasznos lehet korábbi vagy szubklinikai látóideggyulladás indikátoraként. [35]

1934-ben Adrian és Matthew észrevették, hogy az occipitális EEG-potenciál változásai figyelhetők meg, ha fénnyel stimulálják. Ciganek 1961-ben dolgozta ki az occipitális EEG-komponensek első nómenklatúráját. Ugyanebben az évben Hirsch és munkatársai vizuálisan kiváltott potenciált (VEP) rögzítettek az occipitalis lebenyen (külsőleg és belsőleg), és azt találták, hogy az amplitúdók a spur sulcus mentén voltak a legnagyobbak. 1965-ben Spelmann sakktábla-stimulációt használt az emberi GDP leírására. Shikla és munkatársai befejezték azt a kísérletet, hogy lokalizálják a struktúrákat az elsődleges vizuális útvonalon. Holliday és munkatársai 1972-ben fejezték be az első GDP-t használó klinikai vizsgálatokat, amelyekben egy retrobulbaris neuritisben szenvedő betegnél késleltetett GDP-t regisztráltak. Az 1970-es évektől napjainkig nagy mennyiségű kiterjedt kutatás folyt az eljárások és elméletek javítására. Ezt a módszert állatokra is leírták. [36]

GDP ösztönzők

Napjainkban a villódzó szórt fényingert ritkán alkalmazzák a nagy variabilitás miatt mind egy, mind a különböző alanyok esetében. Ez a fajta inger azonban hasznos csecsemők, állatok vagy rossz látásélességű személyek tesztelésekor. A sakktábla és rács minták világos, illetve sötét négyzeteket és csíkokat használnak. Ezek a négyzetek és csíkok azonos méretűek, és egyetlen képen jelennek meg a számítógép képernyőjén.

Elektródák elhelyezése a GDP-hez

Az elektródák elhelyezése rendkívül fontos a jó GDP-reakció eléréséhez műtermékek nélkül. Egy tipikus (egycsatornás) elrendezésben egy elektródát helyeznek el 2,5 cm-rel a külső nyakszirt (inion) és a referenciaelektróda felett Fz-nél (lásd a Nemzetközi 10-20 elektródaelhelyezési rendszert ). További részletekért két további elektróda helyezhető el 2,5 cm-rel az Óz jobb és bal oldala fölé.

A GDP hullámai

A GDP-nómenklatúrát nagybetűkkel határozzák meg, jelezve, hogy a csúcs pozitív (P) vagy negatív (N), majd egy szám, amely az adott hullám csúcsának átlagos késését jelzi. Például a P100 egy olyan hullám, amelynek pozitív csúcsa körülbelül 100 ms-mal az inger kezdete után van. A GDP-hullámok átlagos amplitúdója jellemzően 5 és 20 µV között van.

A normál értékek a használt stimulációs berendezéstől függenek ( katódsugárcsőből vagy folyadékkristályos kijelzőből származó ingervillanás, sakktábla mező mérete stb.).

A GDP típusai

Néhány konkrét GDP:

  • Monokuláris megfordítás (leggyakoribb)
  • Sweep vizuális kiváltott potenciál
  • Binokuláris vizuális kiváltott potenciál
  • Kromatikus vizuális kiváltott potenciál
  • félmezős GDP (eng. Félmezős vizuális kiváltott potenciál)
  • A flash vizuális felidézte a potenciális GDP-t
  • LED Goggle GDP
  • mozgás vizuális kiváltott potenciál
  • Multifokális vizuális kiváltott potenciál
  • Többcsatornás vizuális kiváltott potenciál
  • Többfrekvenciás vizuális kiváltott potenciál
  • A sztereó által kiváltott vizuális potenciál felkeltette a potenciált
  • Állandósult állapot vizuálisan kiváltott potenciál

Hang felidézett potenciál

Az audio kiváltott potenciálok (AEP; AEP) felhasználhatók a hang által generált jel követésére a felszálló hallópálya mentén. keletkezik, áthalad a hallóidegen , a cochlearis magokonsuperior oliva komplexen középagy inferior colliculusán , a geniculate testen , és végül eléri a kéreget [37]

Az audio kiváltott potenciálok (AEO) az eseményfüggő potenciálok (EPS; ERP) alosztálya . A PSS időhöz és valamilyen „eseményhez” kötött agyi reakciók, mint például egy szenzoros inger, egy mentális esemény (például egy célinger felismerése) vagy egy inger kihagyása. A WUA-k esetében az „esemény” egy hang. Az AVP-k (és a PSS-ek) az agy nagyon kicsi elektromos feszültségpotenciáljai, amelyek a fejbőrön rögzítődnek hallási ingerekre, például különféle hangokra, beszédhangokra stb.

A Stem audio EP (SAEP-ek) kis AEP-ek, amelyek hangingerre adott válaszok, amelyeket a fejbőrre helyezett elektródákkal rögzítenek.

Az AVP-ket a hallórendszer működésének és a neuroplaszticitás értékelésére használják . [38] Használhatók gyermekek tanulási zavarainak diagnosztizálására, valamint speciális oktatási programok kidolgozására hallás- vagy kognitív problémákkal küzdő gyermekek számára. [39]

Szomatoszenzoros kiváltott potenciál

A szomatoszenzoros kiváltott potenciál (SSEP; SSEP) az agy vagy a gerincvelő EP-je a perifériás ideg ismételt stimulációja során. [40] Az SSEP-eket a neuromonitoringban használják a páciens gerincvelői működésének felmérésére a műtét során . Ezeket a perifériás idegek, leggyakrabban a sípcsonti ideg , a középső ideg vagy az ulnaris ideg stimulálásával rögzítik , általában elektromos ingerrel. A reakciót a páciens fejbőréből rögzítik.

Míg az olyan ingerek, mint az érintés, a rezgés és a fájdalom felhasználhatók az SSEP meghatározására, az elektromos ingerek használata az egyszerűség és a megbízhatóság miatt gyakoribb. [40] Az SSEP-ek segítségével előre jelezhető a súlyos traumás agysérülésben szenvedő betegek állapota. [41] Mivel az 50 ms-nál rövidebb késleltetésű SSEP-k viszonylag függetlenek a tudattól, korai alkalmazásuk kómában lévő betegeknél megbízhatóan és hatékonyan előre jelezheti a beteg kimenetelét. [42] Például a kómában lévő betegek kétoldali válasz hiányában 95%-os eséllyel nem gyógyulnak ki a kómából. [43] Az SSEP-ek alapján történő következtetések levonásakor azonban körültekintően kell eljárni. Így például az erős érzéstelenítés és a központi idegrendszer különböző sérülései, beleértve a gerincvelőt is, jelentősen befolyásolhatják az SSEP-t. [40]

A páciens fejbőrét elérő jel nagyon kicsi amplitúdója , valamint a háttér- EEG , a fejbőr izom- EMG vagy a szobában lévő elektromos eszközök által okozott viszonylag magas elektromos interferencia miatt a jelet ismételten stimulálni, rögzíteni és rögzíteni kell. átlagolva. Az átlagolás használata növeli a jel-zaj arányt . A műtőben jellemzően 100-1000 átlagoló rekordot kell használni a kiváltott potenciál megfelelő feloldásához.

Az SSEP-ek leginkább tanulmányozott jellemzői a csúcsok amplitúdója és késleltetése. A legdominánsabb csúcsokat tanulmányozták és elnevezték. Minden csúcs neve egy betűből és egy számból áll. Például az N20 negatív csúcsra (N) utal 20 ms-nál. Ezt a csúcsot az agykéregben rögzítik, amikor a középső ideget stimulálják. Ez nagy valószínűséggel a szomatoszenzoros kéregbe érkező jelnek felel meg . Az intraoperatív monitorozás során az intubáció utáni látencia és a páciens csúcs amplitúdója az alapértékekhez képest kritikus információ. A látencia éles növekedése vagy az amplitúdó csökkenése neurológiai diszfunkciót jelez.

A műtét során nagy mennyiségű érzéstelenítő gáz befolyásolhatja az SSEP-ek amplitúdóját és látenciáját. A halogénezett szerek vagy a dinitrogén-oxid növeli a késleltetést és csökkenti a válaszok amplitúdóját, néha egészen addig a pontig, ahol a válaszok már nem észlelhetők. Emiatt általában olyan érzéstelenítőt használnak, amely kevesebb halogénezett anyagot és több intravénás altatót és kábítószert tartalmaz.

Lézer indukált potenciál

A hagyományos SSEP-ek lehetővé teszik a szomatoszenzoros rendszer azon részének működésének vezérlését, amely olyan érzetekhez kapcsolódik, mint az érintés és a rezgés. A szomatoszenzoros rendszer fájdalom- és hőmérsékletjeleket továbbító részét lézeres kiváltott potenciálok (LEP) segítségével monitorozzák. A HDL-t egy finoman fókuszált lézerrel állítják elő, amely gyorsan megemeli a kitett bőr hőmérsékletét. Így a központi idegrendszerben képesek észlelni a spinothalamikus traktus agytörzs oldalsó részei valamint a fájdalom- és hőmérsékleti jeleket a thalamusból az agykéregbe vivő rostok károsodását . A perifériás idegrendszerben a fájdalom- és hőjelek finom ( A delta rostok és a HDL segítségével megállapítható, hogy a neuropátia ezekben a kis rostokban található-e, és nem nagyobb (tapintható, vibrációs) . [44]

Intraoperatív monitorozás

A szomatoszenzoros kiváltott potenciálok lehetővé teszik a gerincvelő hátsó oszlopainak monitorozását. Az érzékszervi kiváltott potenciálok az agyi struktúrákat veszélyeztető műveletek során is felhasználhatók. Hatékonyan alkalmazhatók a corticalis ischaemia azonosítására carotis endotherectomiás műtétek során, és az agy szenzoros területeinek feltérképezésére agyműtét során.

A fejbőr elektromos stimulációja elektromos potenciált generálhat az agyban, amely aktiválja a piramispályák motoros pályáit. Ezt a módszert transzkraniális elektromos motorpotenciál (TcMEP) monitorozásnak nevezik. Ez a módszer hatékonyan értékeli a központi idegrendszer motoros pályáit olyan műveletek során, amelyek veszélyeztetik ezeket a struktúrákat. A motorpályák, beleértve az oldalsó kérgi-gerinc traktust, a gerincvelő laterális és ventrális zsinórjában helyezkednek el. Mivel a ventrális és a dorsalis gerincvelő külön vérellátással rendelkezik, nagyon korlátozott kollaterális áramlás mellett, az anterior aorta szindróma (bénulás vagy parézis valamilyen szenzoros funkció megőrzésével) lehetséges műtéti szövődmény, ezért fontos a motorpálya-specifikus monitorozás, csakúgy, mint a dorsalis oszlop. monitoring.

A transzkraniális mágneses stimulációt az elektromos stimulációhoz képest általában alkalmatlannak tartják intraoperatív monitorozásra, mert érzékenyebb az érzéstelenítésre. Az elektromos stimuláció túl fájdalmas a klinikai használathoz ébren lévő betegeknél. Így a két módszer kiegészíti egymást: az elektromos stimulációt az intraoperatív monitorozáshoz, a mágneses stimulációt pedig klinikai alkalmazásokhoz kell választani.

Motor által kiváltott potenciálok

A motor által kiváltott potenciálokat (MEPs, eng. Motor evoked potencials, MEP) az izmokból rögzítik a nyitott motoros kéreg közvetlen stimulációja vagy a motoros kéreg transzkraniális mágneses vagy elektromos stimulációja után. A transzkraniális mágneses MEP-ek (TCmMEP) potenciális klinikai diagnosztikai alkalmazásokkal rendelkeznek. A transzkraniális elektromos MEP-eket (TCeMEP) már évek óta széles körben használják a piramistraktus funkcionális integritásának intraoperatív monitorozására.

Az 1990-es években kísérleteket tettek a "motoros kiváltott potenciálok", köztük a "motoros neurogén által kiváltott potenciálok" monitorozására a perifériás idegeken, a gerincvelő közvetlen elektromos stimulációja után. Világossá vált, hogy ezeket a "motoros" potenciálokat szinte teljes egészében az érzékszervi utak antidromikus stimulációja okozza - még akkor is, ha a felvétel izomból történt (az antidromikus szenzoros utak stimulálása a gyökér bemeneti szintjén lévő szinapszisokon keresztül miogén válaszokat vált ki).[ pontosítás ] Transcranialis elektromosan vagy mágnesesen MEP, a tisztán motoros válaszok legpraktikusabb módja, mivel a szenzoros kéreg stimulálása nem vezethet lefelé irányuló impulzusokhoz az első szinapszison túl (a szinapszisok nem tudnak visszafordulni).

A TMS által kiváltott MEP -eket számos kognitív idegtudományi kísérletben használták . Mivel a MEP amplitúdója korrelál a motoros ingerlékenységgel, kvantitatív módon tesztelhető a különböző típusú (farmakológiai, viselkedési, léziós stb.) interferencia szerepe a motoros rendszerben. Így a TMS által kiváltott európai parlamenti képviselők a mozgásra való rejtett felkészülés indikátoraként szolgálhatnak tükörneuronok rendszerén keresztül mások cselekvéseinek jelentésének és megismétlődésének megértésében . [45] Ezenkívül az MEP-ket referenciaként használják a stimuláció intenzitásának TMS-sel történő beállításához oly módon, hogy olyan kérgi területeket céloznak meg, amelyek nem könnyen mérhetők, például a TMS-alapú terápia keretében.

A PSS speciális technikái és típusai

Mivel az EP komponensek egyes komponensei vagy komplexumai nagyon érzékenynek bizonyultak bizonyos típusú mentális tevékenységekre, speciális módszerek jelentek meg bizonyos komponensek elkülönítésére, valamint módszerek a mentális funkciók elemzésére ezen izolált komponensek felhasználásával.

A PSS legjelentősebb technikái és típusai:

Lásd még

-

Jegyzetek

  1. ↑ 1 2 kiváltott potenciál (EP)  (neopr.) / VandenBos, Gary R.. - APA pszichológiai szótár. - Washington, DC: American Psychological Association , 2015. - P. 390. - ISBN 978-1-4338-1944-5 . - doi : 10.1037/14646-000 .
  2. ↑ Sugerman, Richard A. 15. FEJEZET – A neurológiai rendszer szerkezete és funkciója // Kiváltott potenciálok  (neopr.) / McCance, Kathryn L; Huether, Sue E; Brasher, Valentina L; Rote, Neal S. – 7. - Mosby, 2014. - ISBN 978-0-323-08854-1 .
  3. ↑ Karl E. Misulis; Toufic Fakhoury. Spehlmann's Evoked Potential Primer  (neopr.) . - Butterworth-heinemann, 2001. - ISBN 978-0-7506-7333-4 .
  4. ↑ 1 2 Kwasnica, Christina. Evoked Potentials  (neopr.) / Kreutzer, Jeffrey S; DeLuca, John; Caplan, Bruce. — Clinical Neuropsychology Encyclopedia of Clinical Neuropsychology. - Springer, 2011. - S.  986 . - ISBN 978-0-387-79947-6 . - doi : 10.1007/978-0-387-79948-3 .
  5. ↑ Sokolov E. N. ESSZEK A TUDAT PSZICHOFIZIOLÓGIÁJÁRÓL. I. RÉSZ A KOGNITIV FOLYAMATOK SZférikus modellje. 2. fejezet A detektorok térképétől a memóriatérképig és a szemantikai egységek térképéig / VESTN. MOSK. UN-TA. SER. 14. PSZICHOLÓGIA. 2009. No 3 .(A TUDOMÁNY ALAPJAI) . Letöltve: 2020. január 19. Az eredetiből archiválva : 2020. február 26.
  6. ↑ Chagas C. Kiváltott potenciálok normál és kóros állapotokban
  7. ↑ Zenkov L. R., Ronkin M. A. Idegbetegségek funkcionális diagnosztikája.
  8. ↑ Gnezditsky V.V. Az agy kiváltott potenciáljai a klinikai gyakorlatban.
  9. ↑ Steven J. Szerencse. Bevezetés az eseménnyel kapcsolatos potenciáltechnikába.
  10. ↑ Naatanen Risto. Figyelem és agyműködés.
  11. ↑ O'Shea, R.P., Roeber, U. és Bach, M. (2010). Kiváltott potenciálok: Látás. In E. B. Goldstein (szerk.), Encyclopedia of Perception (1. kötet, 399-400. o., xli). Los Angeles: Sage. ISBN 978-1-4129-4081-8
  12. ↑ Long KJ, Allen N. Abnormal Brainstem Auditory Evoked Potentials After Ondine's Curse  // JAMA  :  folyóirat. - 1984. - 1. évf. 41 , sz. 10 . - P. 1109-1110 . - doi : 10.1001/archneur.1984.04050210111028 . — PMID 6477223 .
  13. ↑ 1 2 3 Regan D. A modulált fény által kiváltott átlagos steady-state és tranziens válaszok néhány jellemzője  //  Elektroencephalography and Clinical Neurophysiology : folyóirat. - 1966. - 1. évf. 20 , sz. 3 . - P. 238-248 . - doi : 10.1016/0013-4694(66)90088-5 . — PMID 4160391 .
  14. ↑ 1 2 3 Regan D. Az emberi agyból kiváltott elektromos válaszok  // Scientific American  . - Springer Nature , 1979. - Vol. 241 , sz. 6 . - 134-146 . o . doi : 10.1038 / tudományos -amerikai1279-134 . — . — PMID 504980 .
  15. ↑ 1 2 3 Regan, D. (1989). Az emberi agy elektrofiziológiája: Kiváltott potenciálok és kiváltott mágneses mezők a tudományban és az orvostudományban. New York: Elsevier, 672 pp.
  16. ↑ Regan D.; Lee BB Az emberi 40 Hz-es válasz összehasonlítása a makákó ganglionsejtek tulajdonságaival  //  Visual Neuroscience : Journal. - 1993. - 1. évf. 10 , sz. 3 . - P. 439-445 . - doi : 10.1017/S0952523800004661 . — PMID 8494797 .
  17. ↑ Regan képviselő; Regan D. Frekvenciatartomány-technika biológiai rendszerek nemlinearitásainak jellemzésére  //  Journal of Theoretical Biology : folyóirat. - 1988. - 1. évf. 133. sz . 3 . - P. 293-317 . - doi : 10.1016/S0022-5193(88)80323-0 .
  18. ↑ 1 2 Regan D.; Heron JR A látópálya elváltozásainak klinikai vizsgálata: új objektív technika  //  Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry : folyóirat. - 1969. - 1. évf. 32 , sz. 5 . - P. 479-483 . doi : 10.1136 / jnnp.32.5.479 . — PMID 5360055 .
  19. ↑ Regan D.; Regan MP Objektív bizonyíték a fázisfüggetlen térfrekvencia-analízishez az emberi látási  útvonalon //  Látáskutatás : folyóirat. - 1988. - 1. évf. 28 , sz. 1 . - P. 187-191 . - doi : 10.1016/S0042-6989(88)80018-X . — PMID 3413995 .
  20. ↑ Regan D.; Regan MP nemlinearitás az emberi vizuális válaszokban a kétdimenziós mintákra és a Fourier-módszerek korlátai  //  Vision Research : folyóirat. - 1987. - 1. évf. 27 , sz. 12 . - P. 2181-2183 . - doi : 10.1016/0042-6989(87)90132-5 . — PMID 3447366 .
  21. ↑ Regan képviselő; Ő P.; Regan D. Audio-vizuális konvergencia terület az emberi agyban  //  Experimental Brain Research : folyóirat. - 1995. - 1. évf. 106 , sz. 3 . - P. 485-487 . - doi : 10.1007/bf00231071 . — PMID 8983992 .
  22. ↑ Morgan ST; Hansen JC; Hillyard SA Az inger helyére való szelektív figyelem modulálja a steady-state kiváltott potenciált  (angol)  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America  : Journal. - 1996. - 1. évf. 93. sz . 10 . - P. 4770-4774 . - doi : 10.1073/pnas.93.10.4770 . — PMID 8643478 .
  23. ↑ Srinivasan R., Russell DP, Edelman GM, Tononi G. A neuromágneses válaszok fokozott szinkronizálása a tudatos észlelés során  //  Journal of Neuroscience : folyóirat. - 1999. - 1. évf. 19 , sz. 13 . - P. 5435-5448 . - doi : 10.1523/JNEUROSCI.19-13-05435.1999 . — PMID 10377353 .
  24. ↑ 1 2 Regan D. Gyors objektív fénytörés kiváltott agypotenciálok segítségével  // Kivizsgáló  szemészet : folyóirat. - 1973. - 1. évf. 12 , sz. 9 . - 669-679 . o . — PMID 4742063 .
  25. ↑ 123 Norcia AM ; Tyler CW Infant VEP élességmérések: Az egyéni különbségek és a mérési hiba elemzése  //  Elektroencephalográfia és klinikai neurofiziológia : folyóirat. - 1985. - 1. évf. 61 , sz. 5 . - P. 359-369 . - doi : 10.1016/0013-4694(85)91026-0 . — PMID 2412787 .
  26. ↑ Strasburger, H.; Rentschler, I. A digitális gyorssöprés technika az egyensúlyi állapotú vizuális kiváltott potenciálok tanulmányozására  //  Journal of Electrophysiological Techniques : folyóirat. - 1986. - 1. évf. 13 , sz. 5 . - 265-278 . o .
  27. ↑ 1 2 3 4 Regan D. A mintaválaszok színkódolása emberben kiváltott potenciális visszacsatolás és közvetlen ábrázolási technikák segítségével  //  Vision Research : folyóirat. - 1975. - 1. évf. 15 , sz. 2 . - 175-183 . o . - doi : 10.1016/0042-6989(75)90205-9 . — PMID 1129975 .
  28. ↑ Nelson JI; Seiple W.H.; Kupersmith MJ; Carr RE A kortikális adaptáció gyors kiváltott potenciális indexe  // Investigative Ophthalmology & Visual  Science : folyóirat. - 1984. - 1. évf. 59 , sz. 6 . - P. 454-464 . - doi : 10.1016/0168-5597(84)90004-2 . — PMID 6209112 .
  29. ↑ 12 Norcia ; Tyler CW Spatial Frequency Sweep VEP: Látásélesség az első  életévben  // Látáskutatás : folyóirat. - 1985. - 1. évf. 25 , sz. 10 . - P. 1399-1408 . - doi : 10.1016/0042-6989(85)90217-2 . — PMID 4090273 .
  30. ↑ 12 Norcia ; Tyler CW; Allen D. Emberi csecsemők kontrasztérzékenységének elektrofiziológiai értékelése  // American  Journal of Optometry and Physiological Optics : folyóirat. - 1986. - 1. évf. 63 , sz. 1 . - P. 12-15 . - doi : 10.1097/00006324-198601000-00003 . — PMID 3942183 .
  31. ↑ vizuális kiváltott potenciál (VEP)  (neopr.) / O'Toole, Marie T.. - Mosby's Medical Dictionary. - Elsevier Mosby , 2013. - S. 1880. - ISBN 978-0-323-08541-0 .
  32. ↑ 1 2 3 Flora Hammond; Lori Grafton. Visual Evoked Potentials  (neopr.) / Kreutzer, Jeffrey S; DeLuca, John; Caplan, Bruce. — Clinical Neuropsychology Encyclopedia of Clinical Neuropsychology. - Springer, 2011. - S.  2628 . - ISBN 978-0-387-79947-6 . - doi : 10.1007/978-0-387-79948-3 .
  33. ↑ E Bruce Goldstein. 2. fejezet: Az észlelések kezdete // Szenzáció és észlelés  (neopr.) . — 9. - WADSWORTH: CENGAGE Learning, 2013. - C. Módszer: Peferential looking, p. 46. ​​- ISBN 978-1-133-95849-9 .
  34. ↑ Hammond, Grafton, 2011 idézi Huszar L. A kiváltott potenciálok klinikai hasznosságát . eMedicine (2006). Letöltve: 2007. július 9. Az eredetiből archiválva : 2007. július 8..
  35. ↑ Aminoff, Michael J. 357. A KÖZPONTI ÉS PERIFÉRIÁLIS IDEGRENDSZEREK ELEKTROFIZIOLÓGIAI TANULMÁNYAI  (neopr.) / Braunwald, Eugene; Fauci, Anthony S; Kasper, Dennis L; Hauser, Stephen L; Longo, Dan L; Jameson, J Larry. — 15-én. - McGraw-Hill Education , 2001. - S. ELVOKÁLT POTENCIÁK. — ISBN 0-07-007272-8 .
  36. ↑ Strain, George M.; Jackson, Rose M.; Tedford, Bruce L. Visual Evoked Potentials in the Clinical Normal Dog  //  Journal of Veterinary Internal Medicine : folyóirat. - 1990. - július 1. ( 4. köt. 4. sz . ). - P. 222-225 . — ISSN 1939-1676 . - doi : 10.1111/j.1939-1676.1990.tb00901.x .
  37. ↑ Musiek, F.E.; Baran, J. A. Az auditív rendszer  (meghatározatlan) . – Boston, MA: Pearson Education, Inc., 2007.
  38. ↑ Sanju, Himanshu Kumar; Kumar, Prawin. Fokozott hallási potenciálok a zenészekben: a legújabb eredmények áttekintése  //  Journal of Otology : folyóirat. - 2016. - Kt. 11 , sz. 2 . - 63-72 . o . — ISSN 1672-2930 . - doi : 10.1016/j.joto.2016.04.002 . — PMID 29937812 .
  39. ↑ Frizzo, Ana CF Az auditív felidézett potenciál: javaslat a tanulási zavarokkal küzdő gyermekek további értékelésére  //  Frontiers in Psychology : folyóirat. - 2015. - június 10. ( 6. köt. ). - 788. o . - doi : 10.3389/fpsyg.2015.00788 . — PMID 26113833 .
  40. ↑ 1 2 3 McElligott, Jacinta. Szomatoszenzoros kiváltott potenciálok  (neopr.) / Kreutzer, Jeffrey S; DeLuca, John; Caplan, Bruce. — Clinical Neuropsychology Encyclopedia of Clinical Neuropsychology. - Springer, 2011. - S.  2319 -2320. - ISBN 978-0-387-79947-6 . - doi : 10.1007/978-0-387-79948-3 .
  41. ↑ McElligott, 2011 idézi Lew, HL; Lee, EH; Pan, SS L; Chiang, JYP. Elektrofiziológiai értékelési technikák: Kiváltott potenciálok és elektroencephalográfia  (neopr.) / Zasler, ND; Katz, D. L.; Zafonte, R.D. — Agysérülések orvoslása. elvek és gyakorlatok. – 2007.
  42. ↑ McElligott, 2011 idézi Lew, HL; Dikman, S; Slimp, J; Temkin, N; Lee, EH; Newell, D. et al. A szomatoszenzoros kiváltott potenciálok és a kognitív eseményekkel kapcsolatos potenciálok használata súlyos traumás agysérülésben szenvedő betegek kimenetelének előrejelzésében  //  American Journal of Physical Medicine & Rehabilitation: folyóirat. - 2003. - 1. évf. 82 . - P. 53-61 . - doi : 10.1097/00002060-200301000-00009 .
  43. ↑ McElligott, 2011อ้างอิงRobinson, LR Szomatoszenzoros kiváltott potenciálok kóma prognózisában  (neopr.) / Kraft, GL; Lew, H.L. — Észak-Amerika PM&R klinikai. – Philadelphia: WB Saunders, 2004.
  44. ↑ Treede RD, Lorenz J., Baumgärtner U. A lézerrel kiváltott potenciálok klinikai hasznossága  (neopr.)  // Neurophysiol Clin. - 2003. - December ( 33. évf. , 6. sz.). - S. 303-314 . - doi : 10.1016/j.neucli.2003.10.009 . — PMID 14678844 .
  45. ↑ Catmur C.; Walsh V.; Heyes C. A szenzormotoros tanulás konfigurálja az emberi tükörrendszert   // Curr . Biol.  : folyóirat. - 2007. - Vol. 17 , sz. 17 . - P. 1527-1531 . - doi : 10.1016/j.cub.2007.08.006 . — PMID 17716898 . Az eredetiből archiválva: 2013. január 10.