Oyanan potensiallar metodu: növləri, əsas anlayışları, prosedurun təsviri

2024 Müəllif: Miguel Ramacey | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-17 06:13

Oyandırılan potensial amplituda elektroensefaloqrafiya (EEQ) üçün onlarla mikrovolt, elektromioqrafiya üçün millivolt (EMQ) və elektrokardioqramma üçün çox vaxt 20 millivolt ilə müqayisədə bir mikrovoltdan azdan bir neçə mikrovolta qədər aşağı olur. (EKQ). Davam edən EEG, EKQ, EMQ və digər bioloji siqnallar və ətraf səs-küy qarşısında bu aşağı amplituda potensialları həll etmək üçün adətən siqnalın orta hesablanması tələb olunur. Siqnal stimulun vaxtı təyin edilib və səs-küyün əksəriyyəti təsadüfi olub, səs-küyü təkrar cavablar üzərində orta hesablamağa imkan verir.

İmpulslar və siqnallar

Siqnallar beyin qabığından, beyin sapından, onurğa beynindən və periferik sinirlərdən qeydə alına bilər. Adətən "evoked potensial" termini mərkəzi sinir sistemindəki strukturların qeydiyyatı və ya stimullaşdırılması ilə bağlı cavablar üçün qorunur.sistemləri. Beləliklə, sinir keçiriciliyi tədqiqatlarında istifadə edilən mürəkkəb motor və ya hissiyyat sinirinin oyandırılmış potensialları yuxarıdakı tərifə uyğun olsa da, adətən oyanmış potensiallar hesab edilmir.

Hissli oyandıran potensiallar

Bunlar sensor stimullaşdırmadan sonra mərkəzi sinir sistemindən qeydə alınır, məsələn, yanıb-sönən işıq və ya monitorda dəyişən naxış nəticəsində vizual olaraq oyanan potensiallar, qulaqlıq vasitəsilə təqdim edilən klik və ya ton stimulu ilə yaranan eşitmə potensialları və ya toxunma və ya periferiyadakı sensor və ya qarışıq sinirin toxunma və ya elektrik stimullaşdırılması nəticəsində yaranan somatosensor potensial. 1970-ci illərdən klinik diaqnostik təbabətdə, həmçinin cərrahi neyrofiziologiya kimi tanınan intraoperativ neyrofizioloji monitorinqdə hissiyyatla bağlı potensiallar geniş şəkildə istifadə olunur. Oyanan potensiallar metodu onun sayəsində reallığa çevrildi.

Baxışlar

Geniş yayılmış klinik istifadədə iki növ oyandırılmış potensial var:

• Adətən baş dərisində qeydə alınan, lakin beyin sapı səviyyəsində baş verən eşitmə potensialları.
• Periferik sinirin elektrik stimullaşdırılması nəticəsində yaranan vizual olaraq evokasiya edilmiş potensiallar və somatosensor potensiallar.

Anomaliyalar

Long və Allen anormal olduğunu bildirdiQazanılmış mərkəzi hipoventilyasiya sindromundan sağalmış alkoqolik qadında eşitmə potensialının yaratdığı beyin potensialları (BAEP). Bu tədqiqatçılar xəstələrin beyin sapının zəhərləndiyini, lakin onun xroniki alkoqolizmi ilə məhv edilmədiyini fərz etdilər. Beynin oyandırılmış potensialları metodu belə şeylərə diaqnoz qoymağı asanlaşdırır.

Ümumi tərif

Oyandırılmış potensial beynin hissiyyat stimuluna elektrik reaksiyasıdır. Reqan oyanmış potensial harmonikləri titrəyən (sinusoidal modulyasiya edilmiş) işığa yazmaq üçün analoq Furye seriyası analizatoru qurdu. Sinus və kosinus məhsullarını birləşdirmək əvəzinə, Regan siqnalları aşağı ötürücü filtrlər vasitəsilə ikili prosessorlu qeyd cihazına ötürür. Bu, ona beynin sabit bir vəziyyətə çatdığını nümayiş etdirməyə imkan verdi, bu zaman cavabın harmoniklərinin (tezlik komponentləri) amplitudası və fazası zamanla təxminən sabit idi. İlkin keçid reaksiyasını izləyən rezonans dövrəsinin sabit vəziyyət reaksiyasına bənzətməklə, o, ideallaşdırılmış sabit vəziyyətə çevrilmiş potensialı təkrarlanan sensor stimullaşdırmaya cavab forması kimi təyin etdi, burada cavabın tezlik komponentləri amplituda və zamanla sabit qalır. faza.

Bu tərif bir sıra eyni vaxt dalğa formalarını nəzərdə tutsa da, zaman sahəsində dalğa formasının alternativ təsviri olan tezlik komponentləri baxımından evoked potensial metodunu (SSEP) müəyyən etmək daha faydalıdır,çünki müxtəlif tezlik komponentləri tamamilə fərqli xüsusiyyətlərə malik ola bilər. Məsələn, yüksək tezlikli SSEP titrəyişinin xüsusiyyətləri (təxminən 40-50 Hz-də zirvəyə çatır) makaka meymunlarının tor qişasında sonradan aşkar edilmiş maqnosellüler neyronların xüsusiyyətlərinə uyğundur, orta tezlikli SSEP titrəyişinin xüsusiyyətləri isə (pik nöqtədə zirvəyə çatır) təxminən 15-20 Hz) parvosellüler neyronlara uyğundur. SSEP hər bir tezlik komponentinin amplitudası və fazası baxımından tam təsvir oluna bildiyi üçün o, orta keçici evokasiya potensialından daha unikal şəkildə kəmiyyətləşdirilir.

Neyrofizioloji aspekt

Bəzən SSEP-lərin yüksək təkrarlanma sürəti stimulları vasitəsilə əldə edildiyi deyilir, lakin bu həmişə düzgün deyil. Prinsipcə, sinusoidal modulyasiya edilmiş stimul, təkrarlanma sürəti aşağı olsa belə, SSEP-ə səbəb ola bilər. SSEP-in yüksək tezlikli yuvarlanması səbəbindən yüksək tezlikli pacing demək olar ki, sinusoidal SSEP dalğa forması ilə nəticələnə bilər, lakin bu, SSEP-in tərifi deyil. Nəzəri spektral ayırdetmə həddi ΔF ilə (burada Hz-də ΔF saniyələrlə qeyd müddətinin əksidir) SSEP-ni qeyd etmək üçün böyütmə-FFT-dən istifadə edərək, Reqan SSEP-in amplituda-faza dəyişkənliyinin olduqca kiçik ola biləcəyini aşkar etdi. SSEP tezliyi komponentlərinin bant genişliyi qeyd müddətinin ən azı 500 saniyəsinə qədər (bu halda 0,002 Hz) spektral ayırdetmənin nəzəri həddində ola bilər. Bunların hamısı oyandırılmış potensial metodun bir hissəsidir.

Mənası və tətbiqi

Bu üsul birdən çox (məsələn, dörd) SSEP-ni baş dərisinin istənilən yerindən eyni vaxtda qeyd etməyə imkan verir. Fərqli stimullaşdırma yerləri və ya fərqli stimullar bir qədər fərqli tezliklərlə qeyd oluna bilər, onlar beyin tezlikləri ilə demək olar ki, eynidir (beyin oyandıran potensial metodu ilə hesablanır), lakin Furye seriyası analizatorları ilə asanlıqla ayrılır.

Məsələn, iki qeyri-mülkiyyət işıq mənbəyi bir neçə fərqli tezlikdə modulyasiya edildikdə (F1 və F2) və bir-birinin üzərinə qoyulduqda, SSEP-də çoxlu qeyri-xətti tezlik çarpaz modulyasiya komponentləri (mF1 ± nF2) yaradılır., burada m və n tam ədədlərdir. Bu komponentlər beyində qeyri-xətti emalları tədqiq etməyə imkan verir. Üst-üstə qoyulmuş iki şəbəkənin tezliyini qeyd etməklə, məkan formasını emal edən beyin mexanizmlərinin məkan tezliyi və oriyentasiya tənzimlənməsi xassələri təcrid oluna və öyrənilə bilər.

Müxtəlif sensor üsulların stimulları da etiketlənə bilər. Məsələn, vizual stimul Fv Hz-də titrəyirdi və eyni zamanda təqdim olunan eşitmə tonu Fa Hz-də modulyasiya edilmiş amplituda idi. Uyarılan beyin maqnit reaksiyasında (2Fv + 2Fa) komponentin olması insan beynində audiovizual yaxınlaşma sahəsini nümayiş etdirdi və cavabın baş üzərində paylanması beynin bu sahəsini lokallaşdırmağa imkan verdi.. Bu yaxınlarda tezlik etiketləməsi sensor emal tədqiqatından seçici diqqət və şüur tədqiqatına qədər genişləndi.

Süpürmək

Süpürmə üsuluevoked potensial metodunun alt növüdür vp. Məsələn, 10 saniyə ərzində cavab amplitüdünün və stimulun dama lövhəsinin ölçüsünün qrafiki əldə edilə bilər, bu, bir neçə nəzarət ölçüsünün hər biri üçün oyandırılmış potensialı qeyd etmək üçün zaman sahəsi üzrə orta hesablamadan xeyli sürətlidir.

Sxematik

Bu texnikanın orijinal nümayişində, qara və ağ kvadratları saniyədə altı dəfə dəyişdirilən incə sınaq dövrəsinə baxarkən sinus və kosinus məhsulları aşağı keçirici filtrlərdən (SSEP qeydində olduğu kimi) qidalanırdı. Sonra meydanların ölçüsü tədricən artırıldı ki, evokasiya edilmiş potensial amplituda nəzarət ölçüsünə qarşı süjet əldə edildi (buna görə də "süpürmək" sözü). Sonrakı müəlliflər bir sıra kiçik addımlarla ızgaranın məkan tezliyini artırmaq və hər bir diskret məkan tezliyi üçün orta vaxt domenini hesablamaq üçün kompüter proqramından istifadə edərək tarama texnikasını tətbiq etdilər.

Bir tarama kifayət edə bilər və ya bir neçə tarama üzərində qrafikləri orta hesabla aparmaq lazım ola bilər. Orta hesabla 16 tarama qrafikin siqnal-küy nisbətini dörd dəfə yaxşılaşdıra bilər. Süpürmə texnikası sürətlə uyğunlaşan vizual proseslərin ölçülməsi, eləcə də müddətin mütləq qısa olduğu uşaqları qeyd etmək üçün faydalı olduğunu sübut etdi. Norcia və Tyler görmə kəskinliyinin inkişafını sənədləşdirmək üçün texnikadan istifadə etdihəyatın ilk illərində kontrast həssaslığı. Onlar vurğulamışlar ki, anormal görmə inkişafının diaqnostikasında inkişaf normaları nə qədər dəqiq olarsa, anormal və normalı bir o qədər aydın ayırd etmək olar və bu məqsədlə uşaqların böyük bir qrupunda normal görmə inkişafı sənədləşdirilmişdir. Uzun illərdir ki, süpürmə texnikası bütün dünyada uşaq oftalmologiyası klinikalarında (elektrodiaqnostika şəklində) istifadə olunur.

Metodun üstünlükləri

Evoked potensial metodun mahiyyəti haqqında artıq danışdıq, indi onun üstünlükləri haqqında danışmağa dəyər. Bu texnika SSEP-ə eksperimental subyektin şüurlu müdaxiləsi olmadan SSEP-i doğuran stimulu birbaşa idarə etməyə imkan verir. Məsələn, SSEP amplitudası əvvəlcədən müəyyən edilmiş bəzi dəyərdən aşağı düşərsə, dama lövhəsi stimulunun parlaqlığını artırmaq üçün SSEP-in hərəkətli ortalaması təşkil edilə bilər və bu dəyərdən yuxarı qalxarsa parlaqlığı az altmaq olar. SSEP-in amplitüdü daha sonra bu təyinat nöqtəsi ətrafında salınır. İndi stimulun dalğa uzunluğu (rəngi) tədricən dəyişir. Alınmış stimulun parlaqlığının dalğa uzunluğundan asılılığının qrafiki görmə sisteminin spektral həssaslığının qrafikidir. Uyarılmış potensiallar (VP) metodunun mahiyyəti qrafiklərdən və diaqramlardan ayrılmazdır.

Elektroensefaloqrammalar

1934-cü ildə Adrian və Metyu işıq stimulyasiyası ilə oksipital EEG-də potensial dəyişikliklərin müşahidə oluna biləcəyini qeyd etdilər. Doktor Cyganek 1961-ci ildə oksipital EEG komponentləri üçün ilk nomenklatura hazırladı. Həmin il ərzində Hirsch vəonun həmkarları oksipital lobda (xarici və daxili) vizual olaraq evokasiya edilmiş potensialı (VEP) qeyd etdilər. 1965-ci ildə Spelmann insan WEP-ni təsvir etmək üçün şahmat taxtasının stimullaşdırılmasından istifadə etdi. Şikla və həmkarları ilkin vizual yolda strukturları lokallaşdırmaq cəhdini tamamladılar. Halliday və həmkarları 1972-ci ildə retrobulbar nevriti olan bir xəstədə gecikmiş VEP-ləri qeyd edərək ilk klinik tədqiqatları tamamladılar. 1970-ci illərdən bu günə qədər prosedurları və nəzəriyyələri təkmilləşdirmək üçün çoxlu sayda geniş araşdırma aparılıb və bu üsul heyvanlar üzərində də sınaqdan keçirilib.

Qüsurlar

Səpələnmiş işıq stimulu həm subyektlər daxilində, həm də subyektlər arasında yüksək dəyişkənliyə görə bu günlərdə nadir hallarda istifadə olunur. Bununla belə, bu növ körpələri, heyvanları və ya zəif görmə kəskinliyi olan insanları sınaqdan keçirərkən faydalıdır. Dama taxtası və qəfəs nümunələri müvafiq olaraq açıq və tünd kvadrat və zolaqlardan istifadə edir. Bu kvadratlar və zolaqlar bərabər ölçüdədir və kompüter ekranında bir-bir təqdim olunur (oyandırılan potensial metodun bir hissəsi kimi).

Artifaktlar olmadan yaxşı VEP cavabı əldə etmək üçün elektrodun yerləşdirilməsi son dərəcə vacibdir. Tipik (tək kanal) quraşdırmada bir elektrod iondan 2,5 sm yuxarıda yerləşir və istinad elektrod Fz-də yerləşir. Daha ətraflı cavab üçün iki əlavə elektrod unsiyanın 2,5 sm sağına və soluna yerləşdirilə bilər.

Beynin oyandırılmış potensialının eşitmə üsulu

O biləryüksələn eşitmə yolu ilə səsin yaratdığı siqnalı izləmək üçün istifadə olunur. Uyarılan potensial kokleada əmələ gəlir, koxlear sinirdən, koxlear nüvədən, üstün zeytun kompleksindən, lateral lemniskusdan keçərək, orta beyindəki aşağı kollikulusa, medial genikulyar gövdəyə və nəhayət, baş beyin qabığına keçir. Səsin köməyi ilə həyata keçirilən mərkəzi sinir sisteminin oyandırılmış potensialları üsulu belə işləyir.

Eşitmə ilə əlaqəli potensiallar (AEP) hadisə ilə əlaqəli potensialların (ERP) alt sinfidir. ERP-lər sensor stimul, zehni hadisə (hədəf stimulun tanınması) və ya stimulun atlanması kimi bir hadisəyə zamanla bağlı olan beyin reaksiyalarıdır. AEP üçün "hadisə" bir səsdir. AEP-lər (və ERP-lər) müxtəlif tonlar, nitq səsləri və s. kimi eşitmə stimuluna cavab olaraq baş dərisindən qeydə alınan, beyindən yaranan çox kiçik elektrik gərginlik potensiallarıdır.

Eşitmə beyin sapının oyandırılmış potensialları baş dərisinə yerləşdirilən elektrodlardan gələn eşitmə stimuluna cavab olaraq qeydə alınan kiçik AEP-lərdir.

AEP eşitmə funksiyasını və nevroplastikliyi qiymətləndirmək üçün istifadə olunur. Onlar eşitmə və ya idrak problemləri olan insanlar üçün xüsusi təhsil proqramlarının hazırlanmasına kömək etməklə, uşaqlarda öyrənmə qüsurlarının diaqnozunda istifadə edilə bilər. Klinik psixologiya çərçivəsində oyandırılmış potensiallar metodundan kifayət qədər tez-tez istifadə olunur.