Registracija vidnih evociranih potencijala kore velikog mozga. Dijagnostika vidnih evociranih potencijala

Tečajni rad

na temu "Cerebralni evocirani potencijali"

1. UVOD

Tijekom proteklih 20 godina, razina korištenja računala u medicini strahovito je porasla. Praktična medicina postaje sve više automatizirana.

Kompleksna suvremena istraživanja u medicini nezamisliva su bez uporabe računalne tehnologije. Takve studije uključuju kompjutoriziranu tomografiju, tomografiju pomoću fenomena nuklearne magnetske rezonancije, ultrazvuk, studije pomoću izotopa. Količina informacija koja se dobiva takvim istraživanjem toliko je ogromna da ih bez računala čovjek ne bi mogao percipirati i obraditi.

Računala su našla široku primjenu u elektroencefalografiji. Nema sumnje da je uz pomoć računalne tehnologije već sada moguće znatno unaprijediti način snimanja, pohranjivanja i preuzimanja EEG informacija, dobiti niz novih podataka koji su nedostupni ručnim metodama analize, pretvoriti EEG podatke u vizualno-prostorne topografske slike koje otvaraju dodatne mogućnosti lokalne dijagnostike cerebralnih lezija.

Ovaj rad opisuje programski alat za analizu evociranih potencijala mozga. Program predstavljen u diplomskom radu omogućuje provođenje komponentne analize IP-a: traženje vrhova i latencije od vrha do vrha. Ova analiza može pomoći u dijagnosticiranju bolesti kao što su epilepsija, multipla skleroza i otkrivanju kršenja senzornih, vizualnih i slušnih funkcija.

Registracija evociranih potencijala (EP) mozga objektivna je i neinvazivna metoda za ispitivanje funkcija središnjeg živčanog sustava čovjeka. Primjena VP neprocjenjiv je alat za rano otkrivanje i prognozu neuroloških poremećaja kod raznih bolesti, poput moždanog udara, tumora mozga i posljedica traumatskih ozljeda mozga.

2. OPĆENITO

Jedna od glavnih metoda za analizu aktivnosti mozga je proučavanje bioelektrične aktivnosti različitih struktura, usporedba zapisa istovremeno uzetih iz različitih dijelova mozga, kako u slučaju spontane aktivnosti tih struktura, tako iu slučaju električne reakcije na kratkotrajne pojedinačne i ritmičke aferentne podražaje. Često se koristi i pojedinačna ili ritmička električna stimulacija različitih moždanih formacija uz snimanje reakcija u drugim strukturama.

Metoda evociranih potencijala (EP) već je dugo jedna od vodećih metoda u eksperimentalnoj neurofiziologiji; Uz pomoć ove metode dobiveni su uvjerljivi podaci koji otkrivaju bit niza najvažnijih mehanizama mozga. Može se sa sigurnošću pretpostaviti da je većina podataka o funkcionalnoj organizaciji živčanog sustava dobivena ovom metodom. Razvoj metoda za bilježenje EP kod ljudi otvara svijetle izglede za proučavanje mentalnih bolesti.

Registriranje odgovora živaca i pojedinih živčanih vlakana na električne podražaje omogućilo je proučavanje glavnih obrazaca nastanka i provođenja živčanih impulsa u živčanim vodičima. Analiza odgovora pojedinih neurona i njihovih klastera na stimulaciju otkrila je osnovne zakone koji upravljaju pojavom inhibicije i ekscitacije u živčanom sustavu. Metoda EP glavni je način utvrđivanja prisutnosti funkcionalnih veza između perifernih i središnjih živčanih mehanizama te proučavanja intercentralnih odnosa u živčanom sustavu. Registriranjem EP bilo je moguće utvrditi glavne obrasce funkcioniranja specifičnog i nespecifičnog aferentnog sustava i njihovu međusobnu interakciju.

Metodom EP proučavane su karakteristike promjena reaktivnosti SŽS-a na aferentne podražaje ovisno o razini funkcionalne aktivnosti mozga; Proučavani su obrasci interakcije između sinkronizacijskih i desinkronizacijskih sustava moždanog debla, talamusa i prednjeg mozga.

ERP studije na različitim razinama živčanog sustava glavna su metoda ispitivanja djelovanja farmakoloških neurotropnih lijekova. Uz pomoć EP metode uspješno se eksperimentalno proučavaju procesi više živčane aktivnosti: razvoj uvjetovanih refleksa, složeni oblici učenja, emocionalne reakcije, procesi donošenja odluka.

Tehnika EP primarno je primjenjiva za objektivno ispitivanje senzornih funkcija (vid, sluh, somatska osjetljivost), za dobivanje točnijih informacija o lokalizaciji organskih cerebralnih lezija, za proučavanje stanja moždanih putova i reaktivnosti različitih cerebralnih sustava tijekom patoloških procesa.

Studija EP našla je najširu primjenu kao metoda za procjenu stanja senzornog sustava u području proučavanja poremećaja slušne funkcije; Tehnika je nazvana objektivna audiometrija. Njegove prednosti su očite: postaje moguće proučavati sluh kod dojenčadi, kod osoba s oštećenom svijesti i kontakta s drugima, u slučajevima histerične i simulirane gluhoće. Također, registracijom EP s trbušne stijenke majke u području koje odgovara fetalnoj glavi, moguće je identificirati stupanj razvoja slušnih funkcija kod ljudskih fetusa.

Proučavanje vizualnih EP-ova (VEP-ova) čini se dosta obećavajućim, s obzirom na veliku važnost procjene stanja vidnih sustava u topikalnoj dijagnostici cerebralnih lezija.

Proučavanje somatosenzornih EP (SSEP) omogućuje određivanje stanja osjetnih vodiča od periferije do korteksa. Budući da SSEP-i imaju somatotop koji odgovara kortikalnim projekcijama tijela, njihovo je proučavanje od posebnog interesa u slučajevima oštećenja senzornih sustava na razini mozga. Proučavanje EP u svrhu razlikovanja organskih i funkcionalnih (neurotičnih) senzornih poremećaja može biti od velike praktične važnosti. To daje temelj za korištenje tehnike SSEP u sudskoj medicini.

Od velikog je interesa proučavanje EP-a u epilepsiji, s obzirom na važnu ulogu aferentnih impulsa u patogenezi razvoja epileptičkih napadaja. Visoka osjetljivost EP-a na promjene funkcionalnog stanja mozga pod utjecajem farmakoloških agenasa omogućuje njihovo korištenje za ispitivanje učinaka liječenja epilepsije.

Uz proučavanje EP-a za relativno jednostavne podražaje (kratki bljesak svjetla, zvučni klik, kratki puls električne struje), nedavno su se pojavile brojne studije EP-a za složenije tipove stimulacije koristeći također složenije metode za izolaciju i analizirajući EP. Posebno se naširoko proučavaju EP-ovi za prezentaciju vizualnih podražaja koji predstavljaju sliku. Najčešće korištena slika je sinusoidalna svjetlina modulirana ili kontrastna rešetka ili uzorak šahovnice s različitim prostornim frekvencijama i mjerama kontrasta. Slika je prikazana kao relativno duga ekspozicija. Osim toga, prezentacija se koristi uz pomoć sinusoidno moduliranog u vremenu u smislu svjetline svjetlosnog toka. Ovom metodom dobiva se tzv. konstantno stanje VP. Ovaj EP je oscilatorni sinusoidni proces s konstantnim karakteristikama frekvencija-amplituda, koji je u određenom omjeru frekvencija-amplituda s frekvencijom i intenzitetom svjetlosnog toka koji daje vizualnu stimulaciju. Takvi se potencijali najčešće koriste u ispitivanju funkcije vida, a za sada istraživanja ne idu uglavnom dalje od laboratorijskih pokusa.

EP za perverzije vizualnog obrasca (kada crni elementi na ekranu mijenjaju mjesta bijelima) dobivaju značajnu praktičnu važnost u kliničkim istraživanjima. Dobiveni su podaci koji pokazuju pravilan odnos između amplitude i latentnih perioda nekih komponenti ovih EP-a i veličine šahovskog polja te korelaciju s oštrinom vida. S gledišta kliničke neurologije, EP za perverziju vidnog obrasca u studijama demijelinizirajućih bolesti su od najvećeg interesa.

Posljednjih godina provedena je analiza kako EP-a u normi u smislu njihove povezanosti s različitim dijelovima aferentnog sustava, tako i proučavanje promjena EP-a u patologiji u smislu povezanosti tih promjena s općim i posebnim preuređivanja koja nastaju u CNS-u pod utjecajem patološkog procesa.

EAP istraživanje nalazi primjenu u mnogim područjima kliničke prakse:

Lokalne destruktivne lezije živčanog sustava:

Oštećenje perifernog živčanog sustava;

ozljeda leđne moždine;

Oštećenje moždanog debla;

Oštećenje moždanih hemisfera;

Poraz talamusa;

Lezije supratalamusa;

Živčane bolesti:

Epilepsija;

oticanje središnjeg živčanog sustava;

Cerebrovaskularni poremećaji;

Traumatična ozljeda mozga;

Deminicije;

Metabolički poremećaji;

Koma i vegetativno stanje;

Praćenje reanimacije.

Mogućnosti EP metode omogućuju ne samo otkrivanje strukturne razine oštećenja analizatora, već i kvantificiranje prirode oštećenja ljudske senzorne funkcije u različitim dijelovima analizatora. Metoda registracije EP je od posebne vrijednosti i jedinstvenosti za otkrivanje senzornih oštećenja kod vrlo male djece. Sustavi koji koriste EP metodu koriste se u neurologiji, neurokirurgiji, defektologiji, kliničkoj audiometriji, psihijatriji, forenzičkoj psihijatriji, vojnim i radnim pregledima.

3. KARAKTERISTIKE EP

Izazvani potencijali korteksa ili uzrokovani odgovorima nazivaju se postupnim električnim reakcijama korteksa na jednu aferentnu stimulaciju bilo kojeg dijela živčanog sustava. Amplituda, koja normalno doseže 15 μV - duga latencija (do 400 ms) i 1 μV - kratka latencija (do 15 ms).

Somatosenzorni potencijali su aferentni odgovori različitih struktura senzomotornog sustava kao odgovor na električnu stimulaciju perifernih živaca. Dawson je dao veliki doprinos uvođenju evociranih potencijala upravo proučavajući SSEP tijekom stimulacije ulnarnog živca. SSEP-ovi se dijele na dugolatentne i kratkolatentne kao odgovor na stimulaciju živaca gornjih ili donjih ekstremiteta. U kliničkoj praksi češće se koriste SSEP s kratkom latencijom (SSEP). Ako su ispunjeni potrebni tehnički i metodološki uvjeti prilikom registracije SSEP-a, mogu se dobiti jasni odgovori sa svih razina somatosenzornog puta i korteksa, što je sasvim primjerena informacija o oštećenjima kako provodnih puteva mozga i leđne moždine, tako i senzomotorni korteks. Stimulirajuća elektroda se najčešće postavlja na projekciju n.medianus, n.ulnaris, n.tibialis, n.perineus.

KSSVP tijekom stimulacije gornjih udova. Kada je n.medianus stimuliran, signal prolazi aferentnim putovima kroz brahijalni pleksus (prvi prekidač u ganglijima), zatim do stražnjih rogova leđne moždine na razini C5-C7, kroz medulu oblongatu do Gol-Burdachove jezgre (druga sklopka), a preko spinalno-talamičke put do talamusa, gdje nakon sklopke signal prelazi u primarni senzomotorni korteks (1-2 polje po Brodmannu). SSEP sa stimulacijom gornjih ekstremiteta u klinici se koristi u dijagnostici i prognozi bolesti kao što su multipla skleroza, razne traumatske lezije brahijalnog pleksusa, brahijalnog gangliona, ozljede vratne leđne moždine kod ozljeda leđne moždine, tumori mozga, vaskularni bolesti, procjena senzornih poremećaja u histeričnih bolesnika, procjena i prognoza kome za određivanje težine oštećenja mozga i moždane smrti.

Uvjeti registracije. Aktivne elektrode za snimanje postavljaju se na C3-C4 prema međunarodnom sustavu "10-20%", u razini vrata u projekciji između kralješaka C6-C7, u predjelu srednjeg dijela ključne kosti na Erbovoj točki. Referentna elektroda se postavlja na čelo u točki Fz. Obično se koriste čašaste elektrode, au uvjetima operacijske sale ili jedinice intenzivnog liječenja igličaste elektrode. Prije nanošenja čašičastih elektroda, koža se tretira abrazivnom pastom, a zatim se između kože i elektrode nanosi vodljiva pasta.

Stimulirajuća elektroda se postavlja u predjelu zgloba šake, u projekciji n.medianus, prizemna elektroda je nešto viša od stimulirajuće. Koristi se struja od 4-20 mA, s trajanjem impulsa od 0,1-0,2 ms. Postupnim povećanjem jakosti struje, prag stimulacije prilagođava se motoričkom odgovoru palca. Brzina stimulacije 4-7 u sekundi. Prolazni filteri od 10-30 Hz do 2-3 kHz. Epoha analize 50 ms. Broj usrednjavanja je 200-1000. Omjer odbijanja signala omogućuje vam da dobijete najčišće odgovore u najkraćem vremenskom razdoblju i poboljšate omjer signala i šuma. Treba zabilježiti dvije serije odgovora.

Mogućnosti odgovora. Nakon provjere, u KSSVP-u se analiziraju sljedeće komponente: N10 - razina prijenosa impulsa u sastavu vlakana brahijalnog pleksusa; N11 - odražava prolaz aferentnog signala na razini C6-C7 kralježaka duž stražnjih rogova leđne moždine; N13 je povezan s prolazom impulsa kroz Gol-Burdachove jezgre u produženoj moždini. N19 – potencijal udaljenog polja, odražava aktivnost neurogeneratora u talamusu; N19-P23 - talamo-kortikalni putovi (snimljeni s kontralateralne strane), odgovori P23 generirani u postcentralnom vijugu kontralateralne hemisfere (slika 1).

Negativna komponenta N30 stvara se u precentralnoj frontalnoj regiji i bilježi u fronto-centralnoj regiji kontralateralne hemisfere. Pozitivna komponenta P45 registrira se u ipsilateralnoj hemisferi njegove središnje regije i stvara se u regiji središnjeg sulkusa. Negativna komponenta N60 bilježi se kontralateralno i ima iste izvore generiranja kao P45.

Na parametre SSEP-a utječu čimbenici kao što su visina i dob, kao i spol ispitanika.

Mjere se i ocjenjuju sljedeće stope odgovora:

Slika 1. Vremenske karakteristike odgovora u Erbovoj točki (N10), komponente N11 i N13 tijekom ipsi- i kontralateralne abdukcije.

2. Latentno vrijeme komponenti N19 i P23.

3. Amplituda P23 (između vrhova N19-P23).

4. Brzina impulsa duž aferentnih senzomotornih perifernih putova, izračunata dijeljenjem udaljenosti od točke stimulacije do Erb točke s vremenom kada je impuls putovao do Erb točke.

5. Razlika između latencije N13 i latencije N10.

6. Središnje vrijeme provođenja - vrijeme provođenja od Gol-Burdakhovih jezgri N13 do talamusa N19-N20 (lemniskalni put do korteksa).

7. Vrijeme provođenja aferentnih živčanih impulsa od brahijalnog pleksusa do primarnog senzornog korteksa - razlika između komponenti N19-N10.

Tablice 1 i 2 prikazuju amplitudno-vremenske karakteristike glavnih komponenti SSEP-a u zdravih ljudi.

Stol 1.

Vremenske vrijednosti SSEP tijekom stimulacije medijalnog živca su normalne (ms).

	Muškarci		žene
	Prosječna vrijednost	Gornja granica normale	Prosječna vrijednost	Gornja granica normale
N10	9,8	11,0	9,5	10,5
N10-N13	3,5	4,4	3,2	4,0
N10-N19	9,3	10,5	9,0	10,1
N13-N19	5,7	7,2	5,6	7,0

tablica 2

Vrijednosti amplitude SSEP tijekom stimulacije medijalnog živca su normalne (μV).

	Muškarci i žene
	Prosječna vrijednost	Donja granica normale
N10	4,8	1,0
N13	2,9	0,8
N19-P23	3,2	0,8

Glavni kriteriji za abnormalni SSEP tijekom stimulacije gornjih udova su sljedeće promjene:

1. Prisutnost amplitudno-vremenske asimetrije odgovora tijekom stimulacije desne i lijeve ruke.

2. Odsutnost komponenti N10, N13, N19, P23, što može ukazivati ​​na oštećenje procesa generiranja odgovora ili kršenje provođenja senzomotornog impulsa u određenom dijelu somatosenzornog puta. Na primjer, odsutnost komponente N19-P23 može ukazivati ​​na oštećenje korteksa ili subkortikalnih struktura. Potrebno je razlikovati istinske poremećaje somatosenzornog signala od tehničkih pogrešaka u registraciji SSEP-a.

3. Apsolutne vrijednosti latencije ovise o individualnim karakteristikama subjekta, na primjer, o rastu i temperaturi, i, sukladno tome, to se mora uzeti u obzir pri analizi rezultata.

4. Prisutnost povećanja latencije od vrha do vrha u usporedbi s normativnim pokazateljima može se ocijeniti kao patološki i ukazuje na kašnjenje u provođenju senzomotornog impulsa na određenoj razini. Na sl. 2. postoji povećanje latencije komponenti N19, P23 i središnjeg vremena provođenja u bolesnika s traumatskom lezijom u srednjem mozgu.

KSSEP tijekom stimulacije donjih ekstremiteta. Najčešće se u kliničkoj praksi koristi stimulacija n.tibialis kako bi se dobili što stabilniji i jasniji odgovori.

Uvjeti registracije. Stimulirajuća elektroda s elektrovodljivom pastom pričvršćena je na unutarnju površinu gležnja. Uzemljiva elektroda se postavlja proksimalno od stimulirajuće. U slučaju dvokanalne registracije odgovora postavljaju se elektrode za snimanje: aktivna u projekciji L3 i referentna L1, aktivna skalp elektroda Cz i referentna Fz. Prag stimulacije odabire se sve dok mišićni odgovor ne bude fleksija stopala. Brzina stimulacije 2-4 u sekundi. pri jakosti struje od 5-30 mA i trajanju impulsa od 0,2-0,5 ms, broj usrednjavanja je do 700-1500, ovisno o čistoći primljenih odgovora. Analizirana epoha 70-100ms

Provjeravaju se i analiziraju sljedeće SSEP komponente: N18, N22 - vrhovi koji odražavaju prolaz signala na razini leđne moždine kao odgovor na perifernu stimulaciju, P31 i P34 - komponente subkortikalnog porijekla, P37 i N45 - komponente kortikalnog porijekla , koji odražavaju aktivaciju primarnog somatosenzornog korteksa projekcije noge (slika 3).

Na parametre odgovora SSEP-a tijekom stimulacije donjih ekstremiteta utječu visina, dob subjekta, tjelesna temperatura i niz drugih čimbenika. Spavanje, anestezija, poremećaj svijesti uglavnom utječu na kasne komponente SSEP-a. Uz glavne vršne latencije, procjenjuju se interpeak latencije N22-P37 - vrijeme provođenja od LIII do primarnog somatosenzornog korteksa. Također se procjenjuje vrijeme provođenja od LIII do moždanog debla i između moždanog debla i korteksa (N22-P31 odnosno P31-P37).

Mjere se i ocjenjuju sljedeći parametri SSEP odgovora:

1. Vremenske karakteristike komponenti N18-N22, koje odražavaju akcijski potencijal u projekciji LIII.

2. Vremenske karakteristike komponenti P37-N45.

3. Latencije od vrha do vrha N22-P37, vrijeme provođenja od lumbalne kralježnice (mjesto izlaza korijena) do primarnog senzomotornog korteksa.

4. Procjena provođenja živčanih impulsa odvojeno između lumbalne regije i moždanog debla te debla i korteksa, odnosno N22-P31, P31-P37.

Sljedeće promjene u SSEP-u smatraju se najznačajnijim odstupanjima od norme:

1. Odsutnost glavnih komponenti koje se stabilno bilježe kod zdravih ispitanika N18, P31, P37. Odsutnost komponente P37 može ukazivati ​​na oštećenje kortikalnih ili subkortikalnih struktura somatosenzornog puta. Odsutnost drugih komponenti može ukazivati ​​na disfunkciju i samog generatora i uzlaznih puteva.

2. Povećana latencija od vrha do vrha N22-P37. Povećanje za više od 2-3 ms u usporedbi s normalom ukazuje na kašnjenje u provođenju između odgovarajućih struktura i procjenjuje se kao patološko. Na sl. 4. pokazuje povećanje latencije od vrha do vrha kod multiple skleroze.

3. Vrijednosti latencije i amplitude, kao i konfiguracija glavnih komponenti, ne mogu poslužiti kao pouzdani kriterij za odstupanje od norme, jer su pod utjecajem čimbenika kao što je rast. Latencije od vrha do vrha su pouzdaniji pokazatelj.

4. Asimetrija tijekom stimulacije desne i lijeve strane važan je dijagnostički pokazatelj.

U poliklinici KSSVP kod stimulacije donjih ekstremiteta koriste: multiplu sklerozu, ozljede leđne moždine (tehnikom se može procijeniti stupanj i stupanj oštećenja), procjenu stanja senzornog korteksa, procjenu senzorno senzorne disfunkcije u histerični bolesnici, s neuropatijama, u prognozi i procjeni koma i moždana smrt. Kod multiple skleroze može se uočiti povećanje latencije glavnih komponenti SSEP-a, latencije od vrha do vrha i smanjenje karakteristika amplitude za 60% ili više. Kod podražaja donjih ekstremiteta promjene SSEP-a su izraženije, što se može objasniti prolaskom živčanog impulsa na većoj udaljenosti nego kod podražaja gornjih ekstremiteta i s većom vjerojatnošću otkrivanja patoloških promjena.

Kod traumatske ozljede leđne moždine, težina promjena SSEP ovisi o težini ozljede. Uz djelomično kršenje, promjene u SSEP-u su u prirodi manjih kršenja u obliku promjene konfiguracije odgovora, promjena u ranim komponentama. U slučaju potpunog prekida putova, komponente SSEP iz viših odjela nestaju.

U slučaju neuropatija, SSEP se može koristiti za stimulaciju donjih ekstremiteta kako bi se utvrdio uzrok bolesti, na primjer, sindrom cauda equina, spinalni klonus, sindrom kompresije itd. Tehnika SSEP u cerebralnim lezijama od velike je kliničke važnosti. Mnogi autori, na temelju rezultata brojnih studija, smatraju prikladnim provesti studiju u 2-3 tjednu ili 8-12 tjednu ishemijskog moždanog udara. U bolesnika s reverzibilnim neurološkim simptomima u slučaju cerebrovaskularnih inzulta u karotidnom i vertebrobazilarnom bazenu otkrivaju se samo mala odstupanja od normalnih vrijednosti SSEP, a u bolesnika koji daljnjim promatranjem imaju izraženije posljedice bolesti, promjene u SSEP pokazalo se značajnijim u kasnijim studijama.

Dugolatentni somatosenzorni evocirani potencijali. DSSEP omogućuje procjenu procesa obrade senzomotoričkih informacija ne samo u primarnom korteksu, već iu sekundarnom korteksu. Tehnika je posebno informativna u procjeni procesa povezanih s razinom svijesti, prisutnosti boli središnjeg podrijetla itd.

Uvjeti registracije. Aktivne elektrode za snimanje postavljene su na Cz, referentna elektroda postavljena je u čelo u točki Fz. Stimulirajuća elektroda se postavlja u predjelu zgloba šake, u projekciji n.medianus, prizemna elektroda je nešto viša od stimulirajuće. Koristi se struja od 4-20 mA, s trajanjem impulsa od 0,1-0,2 ms. Frekvencija tijekom stimulacije s pojedinačnim impulsima 1-2 u sekundi, sa stimulacijom u seriji 1 serija u sekundi. 5-10 impulsa s međupodražajnim intervalom od 1-5 ms. Frekvencijski filtri od 0,3-0,5 do 100-200 Hz. Epoha analize je najmanje 500 ms. Broj prosječnih pojedinačnih odgovora je 100-200. Za ispravnu interpretaciju i analizu dobivenih podataka potrebno je zabilježiti dvije serije odgovora.

Mogućnosti odgovora. U DSSVP je najstabilnija komponenta P250 s latencijom od 230-280 ms (slika 5), ​​nakon čije se verifikacije utvrđuju amplituda i latencija.

Promjena amplitudno-vremenskih karakteristika DSSEP-a prikazana je u bolesnika s kroničnim bolnim sindromom različitog podrijetla u obliku povećanja amplitude i smanjenja latentnog vremena. Kod poremećaja svijesti komponenta P250 se možda neće registrirati ili će se registrirati uz značajno povećanje latentnog vremena.

Elektroencefalografija - metoda registracije i analize elektroencefalograma (EEG), tj. ukupna bioelektrična aktivnost uzeta i iz vlasišta i iz dubokih struktura mozga. Posljednje kod osobe moguće je samo u kliničkim uvjetima. Godine 1929. austrijski psihijatar. Berger je otkrio da se "moždani valovi" mogu snimiti s površine lubanje. Otkrio je da električne karakteristike tih signala ovise o stanju subjekta. Najuočljiviji su bili sinkroni valovi relativno velike amplitude s karakterističnom frekvencijom od oko 10 ciklusa u sekundi. Berger ih je nazvao alfa valovima i usporedio ih s visokofrekventnim "beta valovima" koji se javljaju kada osoba prijeđe u aktivnije stanje. Bergerovo otkriće dovelo je do stvaranja elektroencefalografske metode za proučavanje mozga, koja se sastoji u snimanju, analizi i tumačenju biostruja u mozgu životinja i ljudi. Jedna od najupečatljivijih karakteristika EEG-a je njegova spontana, autonomna priroda. Redovita električna aktivnost mozga može se zabilježiti već u fetusu (dakle, prije rođenja organizma) i prestaje tek s početkom smrti. Čak i uz duboku komu i anesteziju, opaža se poseban karakterističan obrazac moždanih valova. Danas je EEG najperspektivniji, ali još uvijek najmanje dešifriran izvor podataka za psihofiziologa.

Uvjeti registracije i metode EEG analize. Stacionarni kompleks za snimanje EEG-a i niza drugih fizioloških parametara uključuje zvučno izoliranu zaštićenu komoru, opremljeno mjesto za ispitanika, jednokanalna pojačala, opremu za snimanje (encefalograf s tintom, višekanalni magnetofon). Obično se istovremeno koristi od 8 do 16 EEG kanala za snimanje iz različitih dijelova površine lubanje. EEG analiza se provodi vizualno i uz pomoć računala. U potonjem slučaju potreban je poseban softver.

Prema frekvenciji u EEG-u razlikuju se sljedeće vrste ritmičkih komponenti:

• delta ritam (0,5-4 Hz);

  theta ritam (5-7 Hz);

  alfa ritam(8-13 Hz) - glavni ritam EEG-a, koji prevladava u mirovanju;

  mu-ritam - u smislu frekvencijsko-amplitudnih karakteristika, sličan je alfa ritmu, ali prevladava u prednjim dijelovima cerebralnog korteksa;

  beta ritam (15-35 Hz);

  gama ritam (iznad 35 Hz).

Treba naglasiti da je takva podjela na skupine više-manje proizvoljna, ne odgovara nikakvim fiziološkim kategorijama. Registrirane su i sporije frekvencije električnih potencijala mozga do razdoblja reda veličine nekoliko sati i dana. Snimanje na ovim frekvencijama izvodi se pomoću računala.

Osnovni ritmovi i parametri encefalograma. 1. Alfa val - jedna dvofazna oscilacija potencijalne razlike u trajanju od 75-125 ms., Približava se sinusoidnom obliku. 2. Alfa ritam - ritmička fluktuacija potencijala s frekvencijom od 8-13 Hz, izražena češće u stražnjim dijelovima mozga sa zatvorenim očima u stanju relativnog mirovanja, prosječna amplituda je 30-40 μV, obično modulirana u vretena. 3. Beta val - jedna dvofazna oscilacija potencijala s trajanjem manjim od 75 ms i amplitudom od 10-15 μV (ne više od 30). 4. Beta ritam - ritmičko titranje potencijala frekvencije 14-35 Hz. Bolje je izražen u fronto-centralnim područjima mozga. 5. Delta val - pojedinačna dvofazna oscilacija potencijalne razlike u trajanju većem od 250 ms. 6. Delta ritam - ritmička oscilacija potencijala s frekvencijom od 1-3 Hz i amplitudom od 10 do 250 μV ili više. 7. Theta val - jednostruko, češće dvofazno titranje razlike potencijala u trajanju od 130-250 ms. 8. Theta ritam - ritmičko osciliranje potencijala s frekvencijom od 4-7 Hz, češće bilateralno sinkrono, s amplitudom od 100-200 μV, ponekad s vretenastom modulacijom, osobito u frontalnoj regiji mozga.

Druga važna karakteristika električnih potencijala mozga je amplituda, tj. iznos fluktuacije. Amplituda i frekvencija oscilacija međusobno su povezane. Amplituda visokofrekventnih beta valova kod iste osobe može biti gotovo 10 puta manja od amplitude sporijih alfa valova. Položaj elektroda važan je za EEG snimanje, dok električna aktivnost istovremeno snimljena s različitih točaka glave može jako varirati. Prilikom snimanja EEG-a koriste se dvije glavne metode: bipolarna i monopolarna. U prvom slučaju, obje elektrode su smještene u električno aktivnim točkama vlasišta, u drugom slučaju, jedna od elektroda se nalazi na točki koja se konvencionalno smatra električno neutralnom (ušna školjka, hrbat nosa). Kod bipolarnog snimanja bilježi se EEG koji predstavlja rezultat interakcije dviju električki aktivnih točaka (npr. frontalnih i okcipitalnih odvoda), kod monopolarnog snimanja aktivnost jednog odvoda u odnosu na električki neutralnu točku (npr. frontalni ili okcipitalni odvodi u odnosu na ušnu školjku). Odabir jedne ili druge mogućnosti snimanja ovisi o ciljevima studije. U istraživačkoj praksi, monopolarna varijanta registracije se više koristi, jer omogućuje proučavanje izoliranog doprinosa jednog ili drugog područja mozga procesu koji se proučava. Međunarodna federacija društava za elektroencefalografiju usvojila je takozvani sustav "10-20" za točnu indikaciju položaja elektroda. U skladu s ovim sustavom, razmak između sredine hrpta nosa (nasion) i tvrde koštane kvržice na potiljku (inion), kao i između lijeve i desne ušne jame, točno se mjeri u svaki predmet. Moguća mjesta elektroda odvojena su intervalima od 10% ili 20% tih udaljenosti na lubanji. U isto vrijeme, radi praktičnosti registracije, cijela je lubanja podijeljena na regije označene slovima: F - frontalna, O - okcipitalna regija, P - parijetalna, T - temporalna, C - regija središnjeg sulkusa. Neparan broj mjesta abdukcije odnosi se na lijevu hemisferu, a parni na desnu hemisferu. Slovo Z - označava dodjelu s vrha lubanje. To se mjesto naziva vrh i koristi se posebno često (vidi Čitanku 2.2).

Kliničke i statičke metode proučavanja EEG-a. Od svog nastanka izdvajaju se i nastavljaju postojati kao relativno neovisni dva pristupa analizi EEG-a: vizualni (klinički) i statistički. Vizualna (klinička) EEG analiza obično se koristi u dijagnostičke svrhe. Elektrofiziolog, oslanjajući se na određene metode takve analize EEG-a, rješava sljedeća pitanja: odgovara li EEG općeprihvaćenim standardima norme; ako ne, koji je stupanj odstupanja od norme, ima li pacijent znakove žarišnog oštećenja mozga i koja je lokalizacija lezije. Klinička analiza EEG-a uvijek je strogo individualna i pretežno je kvalitativna. Unatoč tome što postoje općeprihvaćene metode za opisivanje EEG-a u klinici, klinička interpretacija EEG-a uvelike ovisi o iskustvu elektrofiziologa, njegovoj sposobnosti da "čita" elektroencefalogram, ističući skrivene i često vrlo varijabilne patološke znakove u to. Međutim, treba naglasiti da su grubi makrofokalni poremećaji ili drugi različiti oblici EEG patologije rijetki u širokoj kliničkoj praksi. Najčešće (70-80% slučajeva) postoje difuzne promjene u bioelektričnoj aktivnosti mozga sa simptomima koje je teško formalno opisati. U međuvremenu, upravo ova simptomatologija može biti od posebnog interesa za analizu kontingenta ispitanika koji su uključeni u skupinu takozvane "male" psihijatrije - stanja koja graniče s "dobrom" normom i očitom patologijom. Iz tog razloga sada se ulažu posebni napori da se formaliziraju, pa čak i razviju računalni programi za kliničku EEG analizu. Statističke metode istraživanja elektroencefalogrami dolaze iz činjenice da je pozadinski EEG stacionaran i stabilan. Daljnja obrada u velikoj većini slučajeva temelji se na Fourierovoj transformaciji, čije je značenje da je val bilo kojeg složenog oblika matematički identičan zbroju sinusoidalnih valova različitih amplituda i frekvencija. Fourierova transformacija omogućuje transformaciju vala uzorak pozadinski EEG na frekvenciju i postavite distribuciju snage za svaku komponentu frekvencije. Fourierovom transformacijom najsloženije oscilacije EEG-a mogu se svesti na niz sinusoidnih valova različitih amplituda i frekvencija. Na temelju toga izdvajaju se novi pokazatelji koji proširuju smisleno tumačenje ritmičke organizacije bioelektričnih procesa. Na primjer, poseban zadatak je analiza doprinosa, odnosno relativne snage, različitih frekvencija, što ovisi o amplitudama sinusoidalnih komponenti. Rješava se konstruiranjem spektra snage. Potonji je skup svih vrijednosti snage ritmičkih komponenti EEG-a izračunatih s određenim korakom diskretizacije (u iznosu od desetinki herca). Spektri mogu karakterizirati apsolutnu snagu svake ritmičke komponente ili relativnu, tj. jačina snage svake komponente (u postocima) u odnosu na ukupnu snagu EEG-a u analiziranom segmentu zapisa.

EEG spektri snage mogu se podvrgnuti daljnjoj obradi, na primjer, korelacijskoj analizi, dok se izračunavaju auto- i kros-korelacijske funkcije, kao i koherentnost , koji karakterizira mjeru sinkronizma frekvencijskih pojaseva EEG-a u dva različita odvoda. Koherencija se kreće od +1 (potpuno podudaranje valnih oblika) do 0 (potpuno različiti valni oblici). Takva se procjena provodi u svakoj točki kontinuiranog frekvencijskog spektra ili kao prosjek unutar frekvencijskih podpojasa. Koristeći izračun koherencije, može se odrediti priroda intra- i interhemisfernih odnosa EEG parametara u mirovanju i tijekom različitih vrsta aktivnosti. Konkretno, pomoću ove metode moguće je utvrditi vodeću hemisferu za određenu aktivnost subjekta, prisutnost stabilne interhemisferne asimetrije itd. Zbog toga je spektralno-korelacijska metoda za procjenu spektralne snage (gustoće) EEG ritmičke komponente i njihova koherencija trenutno je jedna od najčešćih.

Izvori generiranja EEG-a. Paradoksalno, ali stvarna aktivnost impulsa neuroni ne odražava se u fluktuacijama električnog potencijala snimljenim s površine ljudske lubanje. Razlog je taj što impulsna aktivnost neurona nije usporediva s EEG-om u smislu vremenskih parametara. Trajanje impulsa (akcijski potencijal) neurona nije dulje od 2 ms. Vremenski parametri ritmičkih komponenti EEG-a izračunavaju se u desecima i stotinama milisekundi. Opće je prihvaćeno da se električni procesi snimljeni s površine otvorenog mozga ili vlasišta reflektiraju sinaptički aktivnost neurona. Riječ je o potencijalima koji nastaju u postsinaptičkoj membrani neurona koji prima impuls. Ekscitacijski postsinaptički potencijali imaju trajanje dulje od 30 ms, a inhibitorni postsinaptički potencijali korteksa mogu doseći 70 ms ili više. Ti su potencijali (za razliku od akcijskog potencijala neurona, koji nastaje po principu "sve ili ništa") postupni i mogu se sažeti. Nešto pojednostavljujući sliku, možemo reći da su pozitivne fluktuacije potencijala na površini korteksa povezane ili s ekscitatornim postsinaptičkim potencijalima u njegovim dubokim slojevima, ili s inhibitornim postsinaptičkim potencijalima u površinskim slojevima. Negativne fluktuacije potencijala na površini kore vjerojatno odražavaju suprotan omjer izvora električne aktivnosti. Ritmička priroda bioelektrične aktivnosti korteksa, a posebno alfa ritma, uglavnom je posljedica utjecaja subkortikalnih struktura, prvenstveno talamusa (međumozga). U talamusu je glavni, ali ne i jedini, pacemakers ili pacemakera. Unilateralno uklanjanje talamusa ili njegovo kirurško izdvajanje iz neokorteksa dovodi do potpunog nestanka alfa ritma u područjima korteksa operirane hemisfere. Istodobno se ništa ne mijenja u ritmičkoj aktivnosti samog talamusa. Neuroni nespecifičnog talamusa imaju svojstvo autoritativnosti. Ovi neuroni, putem odgovarajućih ekscitatornih i inhibicijskih veza, sposobni su generirati i održavati ritmičku aktivnost u cerebralnom korteksu. Važnu ulogu u dinamici električne aktivnosti talamusa i korteksa ima retikularna formacija moždano deblo. Može imati učinak sinkronizacije, tj. pridonoseći stvaranju postojanog ritma uzorak, i disinkroniziranje, ometanje koordinirane ritmičke aktivnosti (vidi Reader. 2.3).

Sinaptička aktivnost neurona

Funkcionalni značaj EKG-a i njegovih sastavnica. Pitanje funkcionalnog značaja pojedinih komponenti EEG-a je od velike važnosti. Ovdje je oduvijek izazivala najveću pozornost istraživača alfa ritam je dominantan EEG ritam u mirovanju kod ljudi. Postoje mnoge pretpostavke o funkcionalnoj ulozi alfa ritma. Utemeljitelj kibernetike N. Wiener i nakon njega niz drugih istraživača smatrali su da ovaj ritam obavlja funkciju vremenskog skeniranja ("čitanja") informacija i da je usko povezan s mehanizmima percepcije i pamćenja. Pretpostavlja se da alfa ritam odražava reverberaciju ekscitacija koje kodiraju intracerebralne informacije i stvaraju optimalnu pozadinu za proces primanja i obrade. aferentni signale. Njegova uloga sastoji se u svojevrsnoj funkcionalnoj stabilizaciji stanja mozga i osiguravanju spremnosti za odgovor. Također se pretpostavlja da je alfa ritam povezan s djelovanjem moždanih selektivnih mehanizama koji djeluju kao rezonantni filter i na taj način reguliraju protok osjetilnih impulsa. U mirovanju, druge ritmičke komponente mogu biti prisutne u EEG-u, ali njihovo značenje najbolje se razjašnjava kada se promijene funkcionalna stanja tijela ( Danilova, 1992). Dakle, delta ritam kod zdrave odrasle osobe u mirovanju praktički je odsutan, ali dominira EEG-om u četvrtoj fazi spavanja, koja je dobila ime po ovom ritmu (sporovalno spavanje ili delta spavanje). Naprotiv, theta ritam je usko povezan s emocionalnim i mentalnim stresom. Ponekad se naziva ritam stresa ili ritam napetosti. Kod ljudi je jedan od EEG simptoma emocionalnog uzbuđenja porast theta ritma s frekvencijom osciliranja od 4-7 Hz, koji prati doživljaj pozitivnih i negativnih emocija. Prilikom obavljanja mentalnih zadataka, i delta i theta aktivnost mogu se povećati. Štoviše, jačanje posljednje komponente u pozitivnoj je korelaciji s uspješnošću rješavanja problema. U svom podrijetlu, theta ritam je povezan sa kortiko-limbički interakcija. Pretpostavlja se da povećanje theta ritma tijekom emocija odražava aktivaciju cerebralnog korteksa iz limbičkog sustava. Prijelaz iz stanja mirovanja u napetost uvijek je popraćen reakcijom desinkronizacije, čija je glavna komponenta visokofrekventna beta aktivnost. Mentalna aktivnost kod odraslih popraćena je povećanjem snage beta ritma, pri čemu se uočava značajno povećanje visokofrekventne aktivnosti tijekom mentalne aktivnosti koja uključuje elemente novine, dok su stereotipne, ponavljajuće mentalne operacije popraćene njezinim smanjenjem. Također je utvrđeno da je uspješnost izvođenja verbalnih zadataka i testova vizualno-prostornih odnosa pozitivno povezana s visokom aktivnošću EEG beta raspona lijeve hemisfere. Prema nekim pretpostavkama, ova aktivnost je povezana s odrazom aktivnosti mehanizama za skeniranje strukture podražaja, koje provode neuronske mreže koje proizvode visokofrekventnu EEG aktivnost (vidi Reader 2.1; Reader 2.5).

Magnetoencefalografija-registracija parametara magnetskog polja određenih bioelektričnom aktivnošću mozga. Ti se parametri bilježe pomoću supravodljivih senzora kvantne interferencije i posebne kamere koja izolira magnetska polja mozga od jačih vanjskih polja. Metoda ima niz prednosti u odnosu na registraciju tradicionalnog elektroencefalograma. Konkretno, radijalne komponente magnetskih polja snimljenih s vlasišta ne podliježu tako jakim izobličenjima kao EEG. To omogućuje točnije izračunavanje položaja generatora EEG aktivnosti snimljenih na tjemenu.

2.1.2. evocirani potencijali mozga

Evocirani potencijali (EP)-bioelektrične oscilacije koje se javljaju u živčanim strukturama kao odgovor na vanjski podražaj i u strogo su određenoj vremenskoj vezi s početkom njegova djelovanja. Kod ljudi su EP obično uključeni u EEG, ali ih je teško razlikovati u pozadini spontane bioelektrične aktivnosti (amplituda pojedinačnih odgovora nekoliko je puta manja od amplitude pozadinskog EEG-a). S tim u vezi, snimanje EP-a provodi se posebnim tehničkim uređajima koji vam omogućuju odabir korisnog signala iz buke sekvencijskim akumuliranjem ili zbrajanjem. U ovom se slučaju zbraja određeni broj EEG segmenata koji se vremenski podudaraju s početkom podražaja.

Široka uporaba metode registracije EP postala je moguća kao rezultat kompjuterizacije psihofizioloških studija u 1950-im i 1960-im godinama. U početku je njegova uporaba bila uglavnom povezana s proučavanjem ljudskih osjetilnih funkcija u normalnim uvjetima i s različitim vrstama anomalija. Kasnije se metoda počela uspješno primjenjivati ​​na proučavanje složenijih mentalnih procesa koji nisu izravan odgovor na vanjski podražaj. Metode za odvajanje signala od šuma omogućuju označavanje promjena potencijala u EEG zapisu, koje su vremenski vrlo striktno povezane s bilo kojim fiksnim događajem. U tom smislu pojavila se nova oznaka za ovaj niz fizioloških fenomena - potencijali povezani s događajima (ECP).

Primjeri ovdje su:

• fluktuacije povezane s aktivnošću motoričkog korteksa (motorički potencijal ili potencijal povezan s kretanjem);

  potencijal povezan s namjerom da se izvrši određena radnja (tzv. E-val);

  potencijal koji se javlja kada se očekivani podražaj propusti.

Ovi potencijali su niz pozitivnih i negativnih oscilacija, obično zabilježenih u rasponu od 0-500 ms. U nekim slučajevima moguće su i kasnije oscilacije u intervalu do 1000 ms. Kvantitativne metode za procjenu EP i SSP daju, prije svega, procjenu amplituda i latencije. Amplituda - raspon oscilacija komponenti, mjeren u μV, latencija - vrijeme od početka stimulacije do vrha komponente, mjereno u ms. Osim toga, koriste se složenije opcije analize.

U proučavanju EP i SSP mogu se razlikovati tri razine analize:

• fenomenološki;

  fiziološki;

  funkcionalni.

Fenomenološka razina uključuje opis VP kao višekomponentne reakcije s analizom konfiguracije, sastava komponenti i topografskih značajki. Zapravo, ovo je razina analize od koje počinje svaka studija koja koristi IP metodu. Mogućnosti ove razine analize izravno su povezane s usavršavanjem metoda kvantitativne obrade EP-a, koje uključuju različite tehnike, od procjene latencija i amplituda do izvedenica, umjetno konstruiranih pokazatelja. Matematički aparat za obradu VP također je raznolik, uključujući faktorsku, disperzijsku, taksonomsku i druge vrste analize. Fiziološka razina. Prema tim rezultatima, na fiziološkoj razini analize identificiraju se izvori generiranja komponenti EP-a, tj. rješava se pitanje u kojim moždanim strukturama nastaju pojedine komponente EP. Lokalizacija izvora generiranja EP omogućuje utvrđivanje uloge pojedinih kortikalnih i subkortikalnih formacija u nastanku pojedinih komponenti EP. Ovdje je najpriznatija podjela VP na egzogeni i endogeni Komponente. Prvi odražavaju aktivnost specifičnih provodnih putova i zona, drugi odražavaju aktivnost nespecifičnih asocijativnih provodnih sustava mozga. Trajanje oba različito se procjenjuje za različite modalitete. U vizualnom sustavu, na primjer, egzogene EP komponente ne prelaze 100 ms od trenutka stimulacije. Treća razina analize je funkcionalna uključuje korištenje EP-a kao alata za proučavanje fizioloških mehanizama ponašanja i kognitivne aktivnosti ljudi i životinja.

VP kao jedinica psihofiziološke analize. Pod jedinicom analize obično se podrazumijeva takav predmet analize koji, za razliku od elemenata, ima sva osnovna svojstva svojstvena cjelini, a svojstva su dalje nerastavljivi dijelovi te cjeline. Jedinica analize je takva minimalna tvorevina u kojoj se izravno prikazuju bitne veze i parametri objekta koji su bitni za dani zadatak. Štoviše, takva jedinica sama po sebi mora biti jedinstvena cjelina, neka vrsta sustava, čije će joj daljnje razlaganje na elemente oduzeti mogućnost predstavljanja cjeline kao takve. Obavezna značajka jedinice analize je i da se može operacionalizirati, tj. omogućuje mjerenje i kvantificiranje. Ako psihofiziološku analizu promatramo kao metodu proučavanja moždanih mehanizama mentalne aktivnosti, onda OP ispunjavaju većinu zahtjeva koji se mogu postaviti jedinici takve analize. Prvo EP treba kvalificirati kao psiho-živčanu reakciju, tj. onaj koji je izravno povezan s procesima mentalne refleksije. Drugo, VP je reakcija koja se sastoji od niza komponenti koje su kontinuirano međusobno povezane. Dakle, on je strukturno homogen i može se operacionalizirati, tj. ima kvantitativne karakteristike u obliku parametara pojedinih komponenti (latencije i amplitude). Bitno je da ti parametri imaju različita funkcionalna značenja ovisno o značajkama eksperimentalnog modela. Treći, dekompozicija EP-a na elemente (komponente), provedena kao metoda analize, omogućuje karakterizaciju samo pojedinih faza procesa obrade informacija, pri čemu se gubi cjelovitost procesa kao takvog. U najkonveksnijem obliku, ideje o cjelovitosti i dosljednosti EP-a kao korelata čina ponašanja odražavaju se u studijama V.B. Shvyrkova. Prema toj logici, OP, koji zauzimaju cijeli vremenski interval između podražaja i odgovora, odgovaraju svim procesima koji dovode do nastanka bihevioralne reakcije, dok konfiguracija EP ovisi o prirodi bihevioralnog čina i karakteristikama funkcionalnog sustava. koji osigurava ovaj oblik ponašanja. Pritom se pojedine komponente EP-a smatraju odrazom faza aferentne sinteze, donošenja odluka, aktivacije izvršnih mehanizama i postizanja korisnog rezultata. U ovom tumačenju, OP djeluju kao jedinica psihofiziološke analize ponašanja. Međutim, glavna struja upotrebe EP-a u psihofiziologiji povezana je s proučavanjem fizioloških mehanizama i korelira ljudska kognitivna aktivnost. Ovaj smjer je definiran kao kognitivne psihofiziologija. VP se u njemu koristi kao punopravna jedinica psihofiziološke analize. To je moguće jer, prema slikovitoj definiciji jednog od psihofiziologa, OP-i imaju jedinstven dualni status svoje vrste, djelujući u isto vrijeme kao "prozor u mozak" i "prozor u kognitivne procese" (vidi Čitanku 2.4).

Evocirani potencijali mozga su moderni metoda ispitivanja funkcije i rad analizatora kore velikog mozga. Ova metoda omogućuje vam registraciju odgovora viših analizatora na razne vanjske umjetne podražaje. Najčešće korišteni podražaji su vizualni (za snimanje vizualnih evociranih potencijala), auditivni (za snimanje akustičnih evociranih potencijala) i somatosenzorni.

obraditi izravno registracija potencijala Provodi se uz pomoć mikroelektroda koje se približavaju živčanim stanicama određenog područja kore velikog mozga. Mikroelektrode su dobile naziv jer njihova veličina i promjer ne prelaze jedan mikron. Čini se da su takvi mali instrumenti ravne šipke, koje se sastoje od izolirane žice visokog otpora sa zaoštrenim vrhom za snimanje. Sama mikroelektroda je fiksna i spojena na pojačalo signala. Informacije o potonjem primaju se na zaslone monitora i snimaju na magnetsku vrpcu.

Međutim, ovo se smatra invazivnom metodom. Postoji i neinvazivna. Umjesto dovođenja mikroelektroda do stanica korteksa, elektrode se pričvršćuju na kožu glave, vrata, trupa ili koljena, ovisno o svrsi eksperimenta.

Tehnika evociranih potencijala koristi se za proučavanje aktivnosti osjetilnih sustava mozga, a primjenjiva je i na području kognitivnih (mentalnih) procesa. Bit tehnologije leži u registraciji bioelektričnih potencijala koji nastaju u mozgu kao odgovor na vanjski umjetni podražaj.

Odgovor izazvan u mozgu obično se klasificira ovisno o brzini reakcije živčanog tkiva:

• Kratka latencija - brzina reakcije do 50 milisekundi.
• Srednje latentno - brzina reakcije od 50 do 100 milisekundi.
• Duga latencija - reakcija od 100 milisekundi ili više.

Varijacija ove metode su motorički evocirani potencijali. Oni su fiksirani i uklonjeni iz mišića tijela kao odgovor na djelovanje na živčano tkivo motoričke regije korteksa hemisfera električnim ili magnetskim utjecajem. Ova tehnika se naziva transkranijalna magnetska stimulacija. Ova tehnologija primjenjiva je u dijagnostici bolesti kortikospinalnog trakta, odnosno putova koji provode živčane impulse od korteksa do leđne moždine.

Glavna svojstva koja evocirani potencijali imaju su latencija, amplituda, polaritet i valni oblik.

Vrste

Svaki tip podrazumijeva ne samo opći, već i specifičan pristup proučavanju aktivnosti korteksa.

Vizualni VP

Vizualni evocirani potencijali mozga je metoda koja uključuje snimanje odgovora moždane kore na djelovanje vanjskih podražaja, poput svjetlosnog bljeska. Metodologija je sljedeća:

• Aktivne elektrode pričvršćuju se na kožu tjemene i okcipitalne regije, a referentna (u odnosu na koju se mjeri) elektroda se pričvršćuje na kožu čela.
• Pacijent zatvara jedno oko, a pogled drugog usmjerava prema monitoru odakle dolazi svjetlosna stimulacija.
• Zatim promijenite oči i provedite isti eksperiment.

Auditivni EP

Akustični evocirani potencijali pojavljuju se kao odgovor na stimulaciju slušnog korteksa uzastopnim zvučnim klikovima. Pacijent čuje zvuk prvo u lijevom uhu, a zatim u desnom. Razina signala se prikazuje na monitoru i rezultati se interpretiraju.

Somatosenzorni EP

Ova metoda uključuje registraciju perifernih živaca koji nastaju kao odgovor na bioelektričnu stimulaciju. Implementacija metodologije sastoji se od nekoliko faza:

• Stimulirajuće elektrode se pričvršćuju na kožu ispitanika na onim mjestima gdje prolaze osjetilni živci. U pravilu se takva mjesta nalaze u području ručnog zgloba, koljena ili gležnja. Elektrode za snimanje pričvršćene su na vlasište iznad osjetilnog područja moždane kore.
• Početak živčane stimulacije. Činovi iritacije živaca trebaju biti najmanje 500 puta.
• Računalni strojevi usrednjuju indikator brzine i prikazuju rezultat u obliku grafikona.

Dijagnostika

Somatosenzorni evocirani potencijali koriste se u dijagnostici različitih bolesti živčanog sustava, uključujući degenerativne, demijelinizirajuće i vaskularne patologije živčanog tkiva. Ova metoda je također potvrdna u dijagnozi polineuropatije kod dijabetes melitusa.

Evocirani potencijalni monitori bilježi električnu aktivnost živčanog sustava kao odgovor na stimulaciju određenih živčanih putova. To mogu biti somatosenzorni, vizualni, evocirani potencijali stabljike ili motorički evocirani potencijali. Snimanje evociranih potencijala je minimalno invazivna (ili neinvazivna) objektivna i reproducibilna istraživačka metoda koja nadopunjuje klinički neurološki pregled.

Uz barbiturnu komu ili predoziranje lijekom evocirano potencijalno istraživanje omogućuje razlikovanje djelovanja lijekova od oštećenja živčanog sustava. To je moguće jer lijekovi imaju mali učinak na evocirane potencijale kratke latencije, čak i u dozama dovoljnim za proizvodnju izoelektričnog EEG-a.

Indikacije za praćenje evociranih potencijala:
Praćenje integriteta živčanog sustava intraoperativno, na primjer, kod složenih operacija na deformiranoj kralježnici.
Praćenje TBI i kome.
Procjena dubine anestezije.
Dijagnostika demijelinizirajućih bolesti.
Dijagnostika neuropatija i tumora mozga.

Klasifikacija evociranih potencijala

pozvani potencijali dijele se prema vrsti podražaja, mjestu podražaja i registracije, amplitudi, latentnom razdoblju između podražaja i potencijala te prema polaritetu potencijala (pozitivan ili negativan).

Mogućnosti stimulacije:
Električne - elektrode koje se postavljaju na tjeme, preko kralježnice ili perifernih živaca, ili epiduralne elektrode koje se apliciraju intraoperativno.
Magnetski - koristi se za proučavanje motoričkih evociranih potencijala, izbjegavajući probleme s kontaktom elektroda, ali nezgodan za korištenje
Vizualno (preokret šahovnice) ili slušno (klikovi).

Područje stimulacije:
Kortikalni
Kralježnica je iznad i ispod područja istraživanja.
Miješani periferni živci
Mišići (za motoričke evocirane potencijale).

Izazvana potencijalna latencija:
Dugoročno - stotine milisekundi - potiskuje se tijekom anestezije tijekom operacije i nije korisno za praćenje sedacije.
Prosjek - deseci milisekundi - bilježe se na pozadini anestezije i ovise o njegovoj dubini.
Kratko - milisekunde - obično se ispituje tijekom operacije, jer je najmanje ovisan o anesteziji i sedaciji.
Povećanje latencije za više od 10% ili smanjenje amplitude za >50% znak je povećanog rizika od komplikacija.

Polaritet evociranih potencijala:
Svaka vrsta evociranih potencijala ima svoje valne karakteristike. Neobični vrhovi su markeri učinka ili oštećenja lijeka

Vizualni evocirani potencijali (VEP)

Vizualni evocirani potencijali(VEP) nastaju kada cerebralni korteks reagira na vizualnu stimulaciju bljeskovima svjetla ili obrnutim uzorkom šahovnice snimljenim u okcipitalnom području.
Vizualni evocirani potencijali (VEP) snimaju se tijekom operacija vidnog živca, optičke kijazme, baze lubanje, za dijagnostiku multiple skleroze.
Vizualni evocirani potencijali (VEP) općenito se smatraju manje pouzdanima od drugih vrsta evociranih potencijala.

Akustični evocirani potencijali stabla

Metodom stabljike provjerava se slušna provodljivost kroz uho, VIII kranijalni živac do donjih dijelova mosta i u rostralnom smjeru duž bočne petlje prema moždanom deblu:
Koristi se za manipulacije na stražnjoj lubanjskoj jami.
Akustični evocirani potencijali stabla mogu se lako zabilježiti kod pacijenata u stanju kome ili sedacije i mogu biti korisni za procjenu stupnja oštećenja trupa u nedostatku drugih uzroka depresije svijesti.

Somatosenzorni evocirani potencijali

Somatosenzorni evocirani potencijali snimaju se iz mozga ili leđne moždine kao odgovor na stimulaciju perifernih osjetnih živaca. Najčešće korištena stimulacija medijanusa, ulnarnog i stražnjeg tibijalnog živca tijekom operacija na kralježnici ili brahijalnom pleksusu.

Sva ova ispitivanja moraju izvoditi iskusni tehničari i njihovi tumačenje u JIL-u treba kombinirati s temeljnim medicinskim stanjem (npr. sljepoća ili gluhoća, hipotermija, hipoksemija, hipotenzija, hiperkapnija i ishemijske promjene živaca) koje može promijeniti rezultate.

Motorni evocirani potencijali (elektromiografija, EMG)

Ovaj metoda omogućuje vam mjerenje električnog potencijala mišićnih stanica tijekom košnje ili u stanju aktivnosti. Potencijal motorne jedinice mjeri se umetanjem igličaste elektrode u dio mišića koji se ispituje. Tako se utvrđuje prisutnost peiropatije ili miopatije.

Pregledavaju se bolesnici koji su pri svijesti električni potencijal mišića u mirovanju, s malim naporom i s maksimalnim naporom. Potrebno je proučiti 20 potencijala motornih jedinica u najmanje 10 različitih područja.
Odmah nakon upoznavanja elektroda postoji kratko razdoblje električne aktivnosti amplitude manje od 500 μV, nakon čega slijedi razdoblje neaktivnosti pri ispitivanju zdravog mišića.

Ponekad se primjećuje pozadinska aktivnost u krajnjim pločama motora.
Prisutnost bifaznih fibrilacije obično označava da je mišić denerviran, iako se fibrilacije u jednom od dijelova mišića mogu uočiti i tijekom njegove normalne funkcije.

Fascikulacije, ako nisu uzrokovane suksametonij, uvijek su patološki simptom i obično upućuju na oštećenje stanica prednjih rogova leđne moždine, ali ponekad mogu nastati sekundarno nakon oštećenja korijena živca ili oštećenja perifernog mišića.