Rejestracja wzrokowych potencjałów wywołanych kory mózgowej. Diagnostyka wzrokowych potencjałów wywołanych

Praca kursowa

na temat „Mózgowe potencjały wywołane”

1. WSTĘP

W ciągu ostatnich 20 lat poziom wykorzystania komputerów w medycynie ogromnie wzrósł. Medycyna praktyczna staje się coraz bardziej zautomatyzowana.

Złożone nowoczesne badania w medycynie są nie do pomyślenia bez wykorzystania technologii komputerowej. Badania takie obejmują tomografię komputerową, tomografię wykorzystującą zjawisko jądrowego rezonansu magnetycznego, ultrasonografię, badania z wykorzystaniem izotopów. Ilość informacji uzyskiwanych podczas takich badań jest tak ogromna, że ​​bez komputera człowiek nie byłby w stanie ich dostrzec i przetworzyć.

Komputery znalazły szerokie zastosowanie w elektroencefalografii. Nie ulega wątpliwości, że przy pomocy techniki komputerowej już teraz możliwe jest znaczne ulepszenie sposobu rejestracji, przechowywania i odtwarzania informacji EEG, uzyskanie szeregu nowych danych niedostępnych dla manualnych metod analizy, konwersja danych EEG na wizualno-przestrzenne obrazy topograficzne, które otwierają dodatkowe możliwości lokalnej diagnostyki uszkodzeń mózgu.

W tym artykule opisano narzędzie programowe do analizy wywołanych potencjałów mózgu. Przedstawiony w pracy program umożliwia przeprowadzenie analizy składowej IP: poszukiwanie pików i latencji międzyszczytowych. Analiza ta może pomóc w diagnozowaniu chorób takich jak epilepsja, stwardnienie rozsiane oraz wykrywaniu naruszeń funkcji czuciowych, wzrokowych i słuchowych.

Rejestracja potencjałów wywołanych (EP) mózgu jest obiektywną i nieinwazyjną metodą badania funkcji OUN człowieka. Zastosowanie VP jest nieocenionym narzędziem do wczesnego wykrywania i prognozowania zaburzeń neurologicznych w różnych chorobach, takich jak udar mózgu, guzy mózgu i następstwa urazowego uszkodzenia mózgu.

2. OGÓLNE

Jedną z głównych metod analizy aktywności mózgu jest badanie aktywności bioelektrycznej różnych struktur, porównywanie zapisów pobieranych jednocześnie z różnych części mózgu, zarówno w przypadku samoistnej aktywności tych struktur, jak i w przypadku reakcje na krótkotrwałe pojedyncze i rytmiczne bodźce doprowadzające. Często stosuje się również pojedynczą lub rytmiczną stymulację elektryczną różnych formacji mózgowych z rejestracją reakcji w innych strukturach.

Metoda potencjałów wywołanych (EP) od dawna jest jedną z wiodących metod w neurofizjologii eksperymentalnej; Za pomocą tej metody uzyskano przekonujące dane, które ujawniają istotę wielu najważniejszych mechanizmów mózgu. Można śmiało założyć, że większość informacji o funkcjonalnej organizacji układu nerwowego uzyskano właśnie tą metodą. Rozwój metod rejestrowania EP u ludzi otwiera jasne perspektywy dla badań nad chorobami psychicznymi.

Rejestracja reakcji nerwów i poszczególnych włókien nerwowych na bodźce elektryczne umożliwiła zbadanie głównych wzorców występowania i przewodzenia impulsów nerwowych w przewodach nerwowych. Analiza reakcji poszczególnych neuronów i ich skupisk na stymulację ujawniła podstawowe prawa rządzące występowaniem hamowania i pobudzenia w układzie nerwowym. Metoda EP jest głównym sposobem ustalania obecności funkcjonalnych powiązań między obwodem a ośrodkowymi mechanizmami nerwowymi oraz badania relacji międzyośrodkowych w układzie nerwowym. Dzięki rejestracji EP możliwe było ustalenie głównych wzorców funkcjonowania specyficznych i nieswoistych układów aferentnych oraz ich wzajemnych interakcji.

Metodę EP wykorzystano do badania charakterystyki zmian reaktywności OUN na bodźce doprowadzające w zależności od poziomu czynności czynnościowej mózgu; Zbadano wzorce interakcji między układami synchronizującymi i desynchronizującymi pnia mózgu, wzgórza i przodomózgowia.

Badania ERP na różnych poziomach układu nerwowego są główną metodą badania działania farmakologicznych leków neurotropowych. Za pomocą metody EP procesy wyższej aktywności nerwowej są z powodzeniem badane w eksperymentach: rozwój odruchów warunkowych, złożone formy uczenia się, reakcje emocjonalne, procesy decyzyjne.

Technika EP ma zastosowanie przede wszystkim do obiektywnego badania funkcji czuciowych (wzrok, słuch, wrażliwość somatyczna), do uzyskiwania dokładniejszych informacji o lokalizacji organicznych uszkodzeń mózgu, do badania stanu szlaków mózgowych i reaktywności różnych układów mózgowych podczas procesy patologiczne.

Badanie EP znalazło najszersze zastosowanie jako metoda oceny stanu układu sensorycznego w zakresie badania zaburzeń funkcji słuchowych; Technikę tę nazwano obiektywną audiometrią. Jej zalety są oczywiste: możliwe staje się badanie słuchu u niemowląt, osób z zaburzeniami świadomości i kontaktu z innymi, w przypadkach głuchoty histerycznej i symulowanej. Również rejestrując EP ze ściany brzucha matki w okolicy odpowiadającej główce płodu, można określić stopień rozwoju funkcji słuchowych u płodów ludzkich.

Badanie wzrokowych EP (VEP) wydaje się dość obiecujące, biorąc pod uwagę ogromne znaczenie oceny stanu układów wzrokowych w miejscowej diagnostyce zmian mózgowych.

Badanie somatosensorycznych EP (SSEP) umożliwia określenie stanu przewodników czuciowych od obwodu do kory mózgowej. Ponieważ SSEP mają somatotopy odpowiadające projekcjom korowym ciała, ich badanie jest szczególnie interesujące w przypadkach uszkodzenia systemów czuciowych na poziomie mózgu. Badanie PE w celu różnicowania organicznych i czynnościowych (neurotycznych) zaburzeń czucia może mieć duże znaczenie praktyczne. Daje to podstawy do stosowania techniki SSEP w medycynie sądowej.

Bardzo interesujące jest badanie EP w padaczce, biorąc pod uwagę ważną rolę, jaką odgrywają impulsy doprowadzające w patogenezie rozwoju napadów padaczkowych. Duża wrażliwość EP na zmiany stanu funkcjonalnego mózgu pod wpływem środków farmakologicznych umożliwia wykorzystanie ich do badania efektów leczenia padaczki.

Oprócz badania EP dla stosunkowo prostych bodźców (krótki błysk światła, dźwięk kliknięcia, krótki impuls prądu elektrycznego), ostatnio pojawiło się wiele badań EP dla bardziej złożonych rodzajów stymulacji, wykorzystujących również bardziej złożone metody do izolowania i analizowania EP. W szczególności szeroko badane są EP do prezentacji bodźców wizualnych reprezentujących obraz. Najczęściej używanym obrazem jest sinusoidalna siatka z modulacją jasności lub kontrastem lub wzór szachownicy z różnymi częstotliwościami przestrzennymi i miarami kontrastu. Obraz jest prezentowany jako stosunkowo długi czas naświetlania. Dodatkowo zastosowano prezentację za pomocą sinusoidalnie modulowanej w czasie jasności strumienia świetlnego. Za pomocą tej metody uzyskuje się tzw. VP w stanie stałym. Ten EP jest oscylacyjnym procesem sinusoidalnym o stałej charakterystyce częstotliwościowo-amplitudowej, który jest w pewnym stosunku częstotliwości do amplitudy z częstotliwością i intensywnością strumienia świetlnego, który zapewnia stymulację wzrokową. Takie potencjały są najczęściej wykorzystywane w badaniu funkcji wzroku, a obecnie badania nie wychodzą głównie poza eksperymenty laboratoryjne.

Istotne znaczenie praktyczne w badaniach klinicznych nabierają EP za wypaczenia wzorca wizualnego (gdy czarne elementy na ekranie zamieniają się miejscami z białymi). Uzyskano dane wykazujące regularną zależność między amplitudą i okresami utajonymi niektórych składowych tych EP a wielkością pola szachowego oraz korelację z ostrością wzroku. Z punktu widzenia neurologii klinicznej największe zainteresowanie budzą EP do wypaczenia wzorca wzrokowego w badaniach nad chorobami demielinizacyjnymi.

W ostatnich latach przeprowadzono analizę zarówno EP w normie pod kątem ich związku z różnymi częściami układów doprowadzających, jak i badanie zmian EP w patologii pod kątem związku tych zmian z ogólnymi i szczegółowymi przegrupowania powstające w OUN pod wpływem procesu patologicznego.

Badania EAP znajdują zastosowanie w wielu obszarach praktyki klinicznej:

Miejscowe zmiany destrukcyjne układu nerwowego:

Uszkodzenie obwodowego układu nerwowego;

uraz rdzenia kręgowego;

Uszkodzenie pnia mózgu;

Uszkodzenie półkul mózgowych;

Klęska wzgórza;

zmiany nadwzgórzowe;

Choroby nerwowe:

Padaczka;

obrzęk ośrodkowego układu nerwowego;

Zaburzenia naczyniowo-mózgowe;

Poważny uraz mózgu;

deminacje;

Zaburzenia metaboliczne;

śpiączka i stan wegetatywny;

Monitorowanie resuscytacji.

Możliwości metody EP pozwalają nie tylko na wykrycie poziomu strukturalnego uszkodzeń analizatora, ale także na ilościowe określenie charakteru uszkodzeń funkcji sensorycznych człowieka w różnych częściach analizatora. Metoda rejestracji EP ma szczególną wartość i unikalność w wykrywaniu zaburzeń sensorycznych u bardzo małych dzieci. Systemy wykorzystujące metodę EP znajdują zastosowanie w neurologii, neurochirurgii, defektologii, audiometrii klinicznej, psychiatrii, psychiatrii sądowej, wojsku i laboratoriach.

3. CHARAKTERYSTYKA PE

Potencjały wywołane kory mózgowej lub wywołane przez reakcje nazywane są stopniowymi reakcjami elektrycznymi kory mózgowej na pojedynczą aferentną stymulację dowolnego odcinka układu nerwowego. Amplituda, która normalnie sięga 15 μV - długie opóźnienie (do 400 ms) i 1 μV - krótkie opóźnienie (do 15 ms).

Potencjały somatosensoryczne to aferentne reakcje różnych struktur układu sensomotorycznego w odpowiedzi na elektryczną stymulację nerwów obwodowych. Wielki wkład w wprowadzenie potencjałów wywołanych wniósł Dawson właśnie badając SSEP podczas stymulacji nerwu łokciowego. SSEP dzielą się na długolatencję i krótką latencję w odpowiedzi na stymulację nerwów kończyn górnych lub dolnych. W praktyce klinicznej częściej stosuje się SSEP o krótkim opóźnieniu (SSEP). Przy spełnieniu niezbędnych warunków technicznych i metodologicznych podczas rejestracji SSEP można uzyskać jednoznaczne odpowiedzi ze wszystkich poziomów szlaku somatosensorycznego i kory mózgowej, co jest całkiem adekwatną informacją o uszkodzeniu zarówno dróg przewodzących mózgu i rdzenia kręgowego, jak i kora czuciowo-ruchowa. Elektrodę stymulującą umieszcza się najczęściej na rzucie n.medianus, n.ulnaris, n.tibialis, n.perineus.

KSSVP podczas stymulacji kończyn górnych. Po pobudzeniu n.medianus sygnał przechodzi drogami doprowadzającymi przez splot ramienny (pierwszy przełącznik w zwojach), następnie do rogów tylnych rdzenia kręgowego na poziomie C5-C7, przez rdzeń przedłużony do Jądra Gol-Burdacha (drugi przełącznik) i przez rdzeniowo-wzgórzowy drogę do wzgórza, gdzie po przełączeniu sygnał przechodzi do pierwotnej kory czuciowo-ruchowej (pole 1-2 według Brodmanna). SSEP podczas stymulacji kończyn górnych jest stosowany w klinice w diagnostyce i prognozowaniu chorób takich jak stwardnienie rozsiane, różne urazy splotu ramiennego, zwoju ramiennego, urazy rdzenia kręgowego w odcinku szyjnym w urazach rdzenia kręgowego, guzy mózgu, naczyniowe choroby, ocena zaburzeń czucia u pacjentów z histerią, ocena i rokowanie śpiączki w celu określenia stopnia uszkodzenia mózgu i śmierci mózgu.

Warunki rejestracji. Aktywne elektrody rejestrujące są instalowane na C3-C4 zgodnie z międzynarodowym systemem „10-20%”, na poziomie szyi w rzucie między kręgami C6-C7, w okolicy środkowej części obojczyka w punkcie Erba. Elektrodę odniesienia umieszcza się na czole w punkcie Fz. Zwykle stosuje się elektrody kubkowe, aw warunkach sali operacyjnej lub oddziału intensywnej terapii elektrody igłowe. Przed nałożeniem elektrod kubkowych skórę traktuje się pastą ścierną, a następnie między skórą a elektrodą nakłada się pastę przewodzącą.

Elektrodę stymulującą umieszcza się w okolicy stawu nadgarstkowego, w rzucie n.medianus elektroda masowa znajduje się nieco wyżej niż stymulująca. Stosowany jest prąd 4-20 mA, z czasem trwania impulsu 0,1-0,2 ms. Poprzez stopniowe zwiększanie natężenia prądu próg stymulacji jest dostosowywany do reakcji motorycznej kciuka. Szybkość stymulacji 4-7 na sek. Filtry przepuszczające od 10-30 Hz do 2-3 kHz. Epoka analizy 50 ms. Liczba uśrednień wynosi 200-1000. Współczynnik tłumienia sygnału pozwala uzyskać najczystsze odpowiedzi w najkrótszym czasie i poprawić stosunek sygnału do szumu. Należy zapisać dwie serie odpowiedzi.

Opcje odpowiedzi. Po weryfikacji w KSSVP analizowane są następujące składowe: N10 - poziom transmisji impulsów w składzie włókien splotu ramiennego; N11 - odzwierciedla przejście sygnału doprowadzającego na poziomie kręgów C6-C7 wzdłuż tylnych rogów rdzenia kręgowego; N13 jest związany z przejściem impulsu przez jądra Gol-Burdacha w rdzeniu przedłużonym. N19 – potencjał pola dalekiego, odzwierciedla aktywność neurogeneratorów we wzgórzu; N19-P23 - szlaki wzgórzowo-korowe (zarejestrowane od strony kontralateralnej), odpowiedzi P23 generowane w zakręcie postcentralnym półkuli przeciwnej (ryc. 1).

Ujemna składowa N30 jest generowana w przedśrodkowym obszarze czołowym i rejestrowana w przednio-środkowym obszarze przeciwległej półkuli. Dodatnia składowa P45 jest rejestrowana w półkuli ipsilateralnej jej obszaru centralnego i jest generowana w obszarze bruzdy środkowej. Ujemna składowa N60 jest rejestrowana kontralateralnie i ma te same źródła generacji co P45.

Na parametry SSEP mają wpływ takie czynniki jak wzrost i wiek, a także płeć badanego.

Mierzone i oceniane są następujące wskaźniki odpowiedzi:

Ryc. 1. Charakterystyka czasowa odpowiedzi w punkcie Erba (N10), składowe N11 i N13 podczas odwodzenia ipsi- i kontralateralnego.

2. Czas utajenia składowych N19 i P23.

3. Amplituda P23 (pomiędzy pikami N19-P23).

4. Szybkość impulsu wzdłuż aferentnych obwodowych dróg czuciowo-ruchowych, obliczona poprzez podzielenie odległości od punktu stymulacji do punktu Erb przez czas, w którym impuls przebył drogę do punktu Erb.

5. Różnica między opóźnieniem N13 a opóźnieniem N10.

6. Czas przewodzenia ośrodkowego - czas przewodzenia z jąder Gol-Burdacha N13 do wzgórza N19-N20 (droga lemniskalna do kory).

7. Czas przewodzenia impulsów nerwowych doprowadzających ze splotu ramiennego do pierwszorzędowej kory czuciowej – różnica między składowymi N19-N10.

Tabele 1 i 2 przedstawiają charakterystykę amplitudowo-czasową głównych składowych SSEP u osób zdrowych.

Tabela 1.

Czasowe wartości SSEP podczas stymulacji nerwu pośrodkowego są prawidłowe (ms).

	Mężczyźni		Kobiety
	Oznaczać	Górna granica normy	Oznaczać	Górna granica normy
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

Tabela 2

Wartości amplitudy SSEP podczas stymulacji nerwu pośrodkowego są prawidłowe (μV).

	Mężczyźni i kobiety
	Oznaczać	Dolna granica normy
N10	4,8	1,0
N13	2,9	0,8
N19-P23	3,2	0,8

Głównymi kryteriami nieprawidłowego SSEP podczas stymulacji kończyn górnych są następujące zmiany:

1. Obecność asymetrii amplitudowo-czasowej odpowiedzi podczas stymulacji prawej i lewej ręki.

2. Brak składowych N10, N13, N19, P23, co może świadczyć o uszkodzeniu procesów generowania odpowiedzi lub o naruszeniu przewodzenia impulsu czuciowo-ruchowego na pewnym odcinku drogi somatosensorycznej. Na przykład brak komponentu N19-P23 może wskazywać na uszkodzenie kory lub struktur podkorowych. Konieczne jest odróżnienie prawdziwych naruszeń sygnału somatosensorycznego od błędów technicznych w rejestracji SSEP.

3. Bezwzględne wartości opóźnień zależą od indywidualnych cech osobnika, na przykład od wzrostu i temperatury, dlatego należy to wziąć pod uwagę przy analizie wyników.

4. Obecność wzrostu latencji międzyszczytowych w stosunku do wskaźników normatywnych można ocenić jako patologię i świadczyć o opóźnieniu przewodzenia impulsu sensomotorycznego na pewnym poziomie. na ryc. 2. u pacjenta ze zmianą urazową w śródmózgowiu dochodzi do wzrostu latencji składowych N19, P23 oraz czasu przewodzenia ośrodkowego.

KSSEP podczas stymulacji kończyn dolnych. Najczęściej w praktyce klinicznej stosuje się stymulację n.tibialis w celu uzyskania najbardziej stabilnych i wyraźnych odpowiedzi.

Warunki rejestracji. Elektrodę stymulującą z pastą elektroprzewodzącą mocuje się na wewnętrznej powierzchni kostki. Elektrodę uziemiającą umieszcza się bliżej elektrody stymulującej. W przypadku dwukanałowej rejestracji odpowiedzi ustawiane są elektrody rejestrujące: aktywna w projekcji L3 i referencyjna L1, aktywna elektroda skalpu Cz i referencyjna Fz. Próg stymulacji jest wybierany do momentu, gdy reakcją mięśnia będzie zgięcie stopy. Szybkość stymulacji 2-4 na sek. przy natężeniu prądu 5-30 mA i czasie trwania impulsu 0,2-0,5 ms liczba uśrednień wynosi do 700-1500, w zależności od czystości otrzymanych odpowiedzi. Analizowana epoka 70-100ms

Weryfikowane i analizowane są następujące składowe SSEP: N18, N22 – piki odzwierciedlające przejście sygnału na poziomie rdzenia kręgowego w odpowiedzi na stymulację obwodową, P31 i P34 – składowe pochodzenia podkorowego, P37 i N45 – składowe pochodzenia korowego , które odzwierciedlają aktywację pierwotnej kory somatosensorycznej projekcji nogi (ryc. 3).

Na parametry odpowiedzi SSEP podczas stymulacji kończyn dolnych mają wpływ wzrost, wiek badanego, temperatura ciała i szereg innych czynników. Sen, znieczulenie, zaburzenia świadomości wpływają głównie na późne składowe SSEP. Oprócz głównych latencji szczytowych oceniane są latencje międzyszczytowe N22-P37 - czas przewodzenia z LIII do pierwotnej kory somatosensorycznej. Ocenia się również czas przewodzenia z LIII do pnia mózgu i między pniem mózgu a korą mózgową (odpowiednio N22-P31 i P31-P37).

Mierzone i oceniane są następujące parametry odpowiedzi SSEP:

1. Charakterystyka czasowa składowych N18-N22 odzwierciedlająca potencjał czynnościowy w projekcji LIII.

2. Charakterystyki czasowe elementów P37-N45.

3. Latencje międzyszczytowe N22-P37, czas przewodzenia od odcinka lędźwiowego kręgosłupa (miejsca wyjścia korzenia) do pierwszorzędowej kory czuciowo-ruchowej.

4. Ocena przewodnictwa impulsów nerwowych oddzielnie między odcinkiem lędźwiowym a pniem mózgu oraz pniem i korą odpowiednio N22-P31, P31-P37.

Następujące zmiany w SSEP są uważane za najbardziej znaczące odchylenia od normy:

1. Brak głównych składników, które są stabilnie rejestrowane u zdrowych osób N18, P31, P37. Brak składowej P37 może wskazywać na uszkodzenie struktur korowych lub podkorowych szlaku somatosensorycznego. Brak innych elementów może wskazywać na dysfunkcję zarówno samego generatora, jak i dróg wstępujących.

2. Zwiększone opóźnienie między szczytami N22-P37. Wzrost o więcej niż 2-3 ms w stosunku do normy wskazuje na opóźnienie przewodzenia między odpowiednimi strukturami i jest oceniany jako patologiczny. na ryc. 4. pokazuje wzrost latencji między szczytami w stwardnieniu rozsianym.

3. Wartości latencji i amplitud, a także konfiguracja głównych składowych nie mogą służyć jako wiarygodne kryterium odchylenia od normy, ponieważ mają na nie wpływ czynniki takie jak wzrost. Opóźnienia między szczytami są bardziej wiarygodnym wskaźnikiem.

4. Asymetria podczas stymulacji prawej i lewej strony jest ważnym wskaźnikiem diagnostycznym.

W klinice KSSVP przy stymulacji kończyn dolnych stosują: przy stwardnieniu rozsianym, urazach rdzenia kręgowego (technika może służyć do oceny stopnia i stopnia uszkodzenia), oceniają stan kory czuciowej, oceniają dysfunkcje czuciowe w pacjenci z histerią, z neuropatiami, rokowaniem i oceną śpiączki i śmierci mózgu. W stwardnieniu rozsianym można zaobserwować wzrost latencji głównych składowych SSEP, latencji międzyszczytowych oraz spadek charakterystyki amplitudowej o 60% lub więcej. Podczas stymulacji kończyn dolnych zmiany SSEP są wyraźniejsze, co można tłumaczyć przejściem impulsu nerwowego na większą odległość niż przy stymulacji kończyn górnych i większym prawdopodobieństwem wykrycia zmian patologicznych.

W urazowym uszkodzeniu rdzenia kręgowego nasilenie zmian SSEP zależy od ciężkości urazu. Przy częściowym naruszeniu zmiany SSEP mają charakter drobnych naruszeń w postaci zmiany konfiguracji odpowiedzi, zmian we wczesnych składnikach. W przypadku całkowitego przerwania ścieżek znikają składowe SSEP z wyżej położonych działów.

W przypadku neuropatii SSEP można wykorzystać do stymulacji kończyn dolnych w celu ustalenia przyczyny choroby, np. zespół ogona końskiego, klonus rdzeniowy, zespół ucisku itp. Technika SSEP w zmianach mózgowych ma duże znaczenie kliniczne. Wielu autorów, opierając się na wynikach licznych badań, uważa za celowe przeprowadzenie badania w 2-3 tygodniu lub 8-12 tygodniu udaru niedokrwiennego mózgu. U pacjentów z odwracalnymi objawami neurologicznymi w przypadku incydentów naczyniowo-mózgowych w naczyniach szyjnych i kręgowo-podstawnych wykrywane są tylko niewielkie odchylenia od prawidłowych wartości SSEP, au pacjentów, u których po dalszej obserwacji występują bardziej wyraźne konsekwencje choroby, zmiany SSEP okazała się bardziej istotna w późniejszych badaniach.

Somatosensoryczne potencjały wywołane o długim opóźnieniu. DSSEP umożliwiają ocenę procesów przetwarzania informacji sensomotorycznych nie tylko w korze pierwotnej, ale także w korze wtórnej. Technika ta jest szczególnie pouczająca w ocenie procesów związanych z poziomem świadomości, obecnością bólu pochodzenia ośrodkowego itp.

Warunki rejestracji. Aktywne elektrody rejestrujące ustawia się na Cz, elektrodę odniesienia umieszcza się na czole w punkcie Fz. Elektrodę stymulującą umieszcza się w okolicy stawu nadgarstkowego, w rzucie n.medianus elektroda masowa znajduje się nieco wyżej niż stymulująca. Stosowany jest prąd 4-20 mA, z czasem trwania impulsu 0,1-0,2 ms. Częstotliwość podczas stymulacji pojedynczymi impulsami 1-2 na sekundę, przy stymulacji w seriach 1 seria na sekundę. 5-10 impulsów z przerwą między bodźcami 1-5 ms. Filtry przepustowe częstotliwości od 0,3-0,5 do 100-200 Hz. Epoka analizy wynosi co najmniej 500 ms. Liczba uśrednionych pojedynczych odpowiedzi wynosi 100-200. Do prawidłowej interpretacji i analizy uzyskanych danych konieczne jest zapisanie dwóch serii odpowiedzi.

Opcje odpowiedzi. W DSSVP najbardziej stabilną składową jest P250 o latencji 230-280 ms (ryc. 5), po weryfikacji której określa się amplitudę i latencję.

U pacjentów z przewlekłymi zespołami bólowymi różnego pochodzenia wykazano zmianę charakterystyki amplitudowo-czasowej DSSEP w postaci wzrostu amplitudy i skrócenia czasu utajonego. W przypadku zaburzeń świadomości składnik P250 może nie zostać zarejestrowany lub zarejestrowany ze znacznym wzrostem czasu utajonego.

Elektroencefalografia - metoda rejestracji i analizy elektroencefalogramu (EEG), tj. całkowitą aktywność bioelektryczną pobraną zarówno ze skóry głowy, jak iz głębokich struktur mózgu. Ostatni u osoby jest możliwy tylko w warunkach klinicznych. W 1929 austriacki psychiatra. Berger odkrył, że „fale mózgowe” można rejestrować z powierzchni czaszki. Odkrył, że charakterystyka elektryczna tych sygnałów zależy od stanu pacjenta. Najbardziej zauważalne były fale synchroniczne o stosunkowo dużej amplitudzie z charakterystyczną częstotliwością około 10 cykli na sekundę. Berger nazwał je falami alfa i porównał je z „falami beta” o wysokiej częstotliwości, które pojawiają się, gdy osoba przechodzi w bardziej aktywny stan. Odkrycie Bergera doprowadziło do stworzenia elektroencefalograficznej metody badania mózgu, która polega na rejestrowaniu, analizie i interpretacji bioprądów mózgu zwierząt i ludzi. Jedną z najbardziej uderzających cech EEG jest jego spontaniczny, autonomiczny charakter. Regularna aktywność elektryczna mózgu może być odnotowana już u płodu (czyli przed narodzinami organizmu) i ustaje dopiero wraz z nadejściem śmierci. Nawet przy głębokiej śpiączce i znieczuleniu obserwuje się szczególny charakterystyczny wzór fal mózgowych. Dziś EEG jest najbardziej obiecującym, ale wciąż najmniej rozszyfrowanym źródłem danych dla psychofizjologa.

Warunki rejestracji i metody analizy EEG. Stacjonarny kompleks do rejestracji EEG i szeregu innych parametrów fizjologicznych obejmuje dźwiękoszczelną komorę ekranowaną, wyposażone miejsce dla badanego, wzmacniacze jednokanałowe, sprzęt rejestrujący (encefalograf atramentowy, magnetofon wielokanałowy). Zwykle wykorzystuje się od 8 do 16 kanałów rejestracji EEG jednocześnie z różnych części powierzchni czaszki. Analiza EEG jest przeprowadzana zarówno wizualnie, jak i za pomocą komputera. W tym drugim przypadku wymagane jest specjalne oprogramowanie.

Zgodnie z częstotliwością w EEG wyróżnia się następujące rodzaje elementów rytmicznych:

• rytm delta (0,5-4 Hz);

  rytm theta (5-7 Hz);

  rytm alfa(8-13 Hz) - główny rytm EEG, dominujący w spoczynku;

  mu-rytm - pod względem charakterystyki częstotliwościowo-amplitudowej jest podobny do rytmu alfa, ale przeważa w przednich odcinkach kory mózgowej;

  rytm beta (15-35 Hz);

  rytm gamma (powyżej 35 Hz).

Należy podkreślić, że taki podział na grupy jest mniej lub bardziej arbitralny, nie odpowiada żadnym kategoriom fizjologicznym. Rejestrowano również wolniejsze częstotliwości potencjałów elektrycznych mózgu do okresów rzędu kilku godzin i dni. Nagrywanie na tych częstotliwościach odbywa się za pomocą komputera.

Podstawowe rytmy i parametry encefalogramu. 1. Fala alfa - pojedyncza dwufazowa oscylacja różnicy potencjałów o czasie trwania 75-125 ms. Ma kształt zbliżony do sinusoidy. 2. Rytm alfa - rytmiczna fluktuacja potencjałów o częstotliwości 8-13 Hz, wyrażana częściej w tylnych partiach mózgu przy zamkniętych oczach w stanie względnego spoczynku, średnia amplituda wynosi 30-40 μV, zwykle modulowana w wrzeciona. 3. Fala Beta - pojedyncza dwufazowa oscylacja potencjałów o czasie trwania krótszym niż 75 ms i amplitudzie 10-15 μV (nie więcej niż 30). 4. Rytm Beta - rytmiczne oscylacje potencjałów o częstotliwości 14-35 Hz. Jest lepiej wyrażany w przednio-środkowych obszarach mózgu. 5. Fala delta - pojedyncza dwufazowa oscylacja różnicy potencjałów o czasie trwania dłuższym niż 250 ms. 6. Rytm delta - rytmiczne oscylacje potencjałów o częstotliwości 1-3 Hz i amplitudzie od 10 do 250 μV lub więcej. 7. Fala theta - pojedyncza, częściej dwufazowa oscylacja różnicy potencjałów o czasie trwania 130-250 ms. 8. Rytm Theta - rytmiczne oscylacje potencjałów o częstotliwości 4-7 Hz, częściej obustronne synchroniczne, o amplitudzie 100-200 μV, czasem z modulacją wrzecionowatą, zwłaszcza w okolicy czołowej mózgu.

Inną ważną cechą potencjałów elektrycznych mózgu jest amplituda, tj. wielkość fluktuacji. Amplituda i częstotliwość oscylacji są ze sobą powiązane. Amplituda fal beta o wysokiej częstotliwości u tej samej osoby może być prawie 10 razy mniejsza niż amplituda wolniejszych fal alfa. Lokalizacja elektrod jest ważna w zapisie EEG, podczas gdy aktywność elektryczna rejestrowana jednocześnie z różnych punktów głowy może się znacznie różnić. Podczas rejestracji EEG stosuje się dwie główne metody: bipolarną i monopolarną. W pierwszym przypadku obie elektrody umieszcza się w elektrycznie aktywnych punktach skóry głowy, w drugim przypadku jedna z elektrod znajduje się w punkcie umownie uważanym za elektrycznie obojętny (płatek ucha, grzbiet nosa). Przy zapisie bipolarnym rejestrowany jest EEG, reprezentujący wynik interakcji dwóch punktów aktywnych elektrycznie (na przykład odprowadzeń czołowych i potylicznych), przy zapisie monopolarnym - aktywność pojedynczego odprowadzenia względem punktu elektrycznie obojętnego (na przykład odprowadzeń czołowych lub potylicznych względem płatka ucha). Wybór jednej lub drugiej opcji nagrywania zależy od celów badania. W praktyce badawczej monopolarny wariant rejestracji jest szerzej stosowany, ponieważ umożliwia badanie izolowanego wkładu jednego lub drugiego obszaru mózgu w badany proces. Międzynarodowa Federacja Towarzystw Elektroencefalografii przyjęła tak zwany system „10-20”, aby dokładnie wskazać położenie elektrod. Zgodnie z tym systemem odległość między środkiem grzbietu nosa (nasion) a twardym guzkiem kostnym z tyłu głowy (inion) oraz między lewym a prawym dołem ucha jest dokładnie mierzona w każdy przedmiot. Możliwe lokalizacje elektrod są oddzielone odstępami 10% lub 20% tych odległości na czaszce. Jednocześnie, dla wygody rejestracji, cała czaszka jest podzielona na regiony oznaczone literami: F - czołowa, O - okolica potyliczna, P - ciemieniowa, T - skroniowa, C - okolica bruzdy środkowej. Nieparzyste numery miejsc wzięć odnoszą się do lewej półkuli, a parzyste do prawej półkuli. Litera Z - oznacza przydział od góry czaszki. To miejsce nazywa się wierzchołkiem i jest używane szczególnie często (patrz Lektor 2.2).

Kliniczne i statyczne metody badania EEG. Od samego początku dwa podejścia do analizy EEG wyróżniały się i nadal istnieją jako stosunkowo niezależne: wizualne (kliniczne) i statystyczne. Wizualna (kliniczna) analiza EEG zwykle używany do celów diagnostycznych. Elektrofizjolog, opierając się na pewnych metodach takiej analizy EEG, rozwiązuje następujące pytania: czy EEG odpowiada ogólnie przyjętym standardom normy; jeśli nie, to jaki jest stopień odchylenia od normy, czy pacjent ma cechy ogniskowego uszkodzenia mózgu i jaka jest lokalizacja zmiany. Analiza kliniczna EEG jest zawsze ściśle indywidualna i ma głównie charakter jakościowy. Pomimo tego, że w klinice istnieją ogólnie przyjęte metody opisu EEG, kliniczna interpretacja EEG w dużej mierze zależy od doświadczenia elektrofizjologa, jego umiejętności „odczytywania” elektroencefalogramu, uwydatniania ukrytych i często bardzo zmiennych objawów patologicznych w to. Należy jednak podkreślić, że makroskopowe zaburzenia makroogniskowe lub inne odrębne postacie patologii EEG są rzadkie w szerokiej praktyce klinicznej. Najczęściej (70-80% przypadków) występują rozlane zmiany w czynności bioelektrycznej mózgu z objawami trudnymi do formalnego opisania. Tymczasem właśnie ta symptomatologia może być szczególnie interesująca dla analizy kontyngentu podmiotów zaliczanych do grupy tzw. „drobnej” psychiatrii – stanów z pogranicza „dobrej” normy i oczywistej patologii. Z tego powodu podejmuje się obecnie szczególne wysiłki w celu sformalizowania, a nawet opracowania programów komputerowych do klinicznej analizy EEG. Metody badań statystycznych elektroencefalogramy wynikają z faktu, że tło EEG jest stacjonarne i stabilne. Dalsze przetwarzanie w przeważającej większości przypadków opiera się na transformacie Fouriera, co oznacza, że ​​fala o dowolnym złożonym kształcie jest matematycznie identyczna z sumą fal sinusoidalnych o różnych amplitudach i częstotliwościach. Transformata Fouriera pozwala przekształcić falę wzorzec Tło EEG do częstotliwości i ustaw dystrybucję mocy dla każdej składowej częstotliwości. Za pomocą transformaty Fouriera najbardziej złożone oscylacje EEG można zredukować do serii fal sinusoidalnych o różnych amplitudach i częstotliwościach. Na tej podstawie wyróżnia się nowe wskaźniki, które poszerzają sensowną interpretację rytmicznej organizacji procesów bioelektrycznych. Na przykład zadaniem specjalnym jest analiza udziału lub mocy względnej różnych częstotliwości, która zależy od amplitud składowych sinusoidalnych. Rozwiązuje się to konstruując widma mocy. Ta ostatnia jest zbiorem wszystkich wartości mocy składowych rytmicznych EEG obliczonych z pewnym krokiem dyskretyzacji (w ilości dziesiątych części herca). Widma mogą charakteryzować absolutną moc każdego komponentu rytmicznego lub względnego, tj. nasilenie mocy każdej składowej (w procentach) w stosunku do całkowitej mocy EEG w analizowanym segmencie zapisu.

Widma mocy EEG można poddać dalszemu przetwarzaniu, np. analizie korelacji, obliczaniu funkcji auto- i krzyżowej korelacji, a także konsekwencja , która charakteryzuje miarę synchronizmu pasm częstotliwości EEG w dwóch różnych odprowadzeniach. Koherencja waha się od +1 (całkowicie pasujące przebiegi) do 0 (całkowicie różne przebiegi). Taka ocena jest przeprowadzana w każdym punkcie ciągłego widma częstotliwości lub jako średnia w obrębie podpasm częstotliwości. Za pomocą obliczeń koherencji można określić charakter zależności wewnątrz- i międzypółkulowych parametrów EEG w spoczynku i podczas różnych rodzajów aktywności. W szczególności za pomocą tej metody można ustalić wiodącą półkulę dla określonej aktywności podmiotu, obecność stabilnej asymetrii międzypółkulowej itp. Dzięki temu metoda korelacyjno-spektralna do oceny mocy widmowej (gęstości) Składowe rytmiczne EEG i ich spójność są obecnie jednymi z najczęściej spotykanych.

Źródła generacji EEG. Paradoksalnie, ale rzeczywiste działanie impulsowe neurony nie znajduje odzwierciedlenia w fluktuacjach potencjału elektrycznego rejestrowanych z powierzchni czaszki człowieka. Powodem jest to, że aktywność impulsowa neuronów nie jest porównywalna z EEG pod względem parametrów czasowych. Czas trwania impulsu (potencjału czynnościowego) neuronu wynosi nie więcej niż 2 ms. Parametry czasowe składowych rytmicznych EEG są obliczane w dziesiątkach i setkach milisekund. Ogólnie przyjmuje się, że procesy elektryczne rejestrowane z powierzchni otwartego mózgu lub skóry głowy odzwierciedlają synaptyczny aktywność neuronów. Mówimy o potencjałach, które powstają w błonie postsynaptycznej neuronu, który otrzymuje impuls. Pobudzające potencjały postsynaptyczne mają czas trwania dłuższy niż 30 ms, a hamujące potencjały postsynaptyczne kory mogą osiągnąć 70 ms lub więcej. Potencjały te (w przeciwieństwie do potencjału czynnościowego neuronu, który powstaje na zasadzie „wszystko albo nic”) mają charakter stopniowy i można je podsumować. Upraszczając nieco obraz, możemy powiedzieć, że dodatnie fluktuacje potencjału na powierzchni kory są związane albo z pobudzającymi potencjałami postsynaptycznymi w jej głębokich warstwach, albo z hamującymi potencjałami postsynaptycznymi w warstwach powierzchniowych. Ujemne fluktuacje potencjału na powierzchni skorupy przypuszczalnie odzwierciedlają przeciwny stosunek źródeł aktywności elektrycznej. Rytmiczny charakter czynności bioelektrycznej kory mózgowej, a w szczególności rytmu alfa, wynika głównie z wpływu struktur podkorowych, przede wszystkim wzgórza (międzymózgowia). To właśnie we wzgórzu znajduje się główny, ale nie jedyny, rozruszniki serca lub rozruszniki serca. Jednostronne usunięcie wzgórza lub jego chirurgiczne wyizolowanie z kory nowej prowadzi do całkowitego zaniku rytmu alfa w obszarach kory operowanej półkuli. Jednocześnie nic się nie zmienia w rytmicznej aktywności samego wzgórza. Neurony niespecyficznego wzgórza mają właściwość autorytatywności. Neurony te, poprzez odpowiednie połączenia pobudzające i hamujące, są zdolne do generowania i utrzymywania rytmicznej aktywności w korze mózgowej. Ważną rolę w dynamice aktywności elektrycznej wzgórza i kory odgrywa formacja siatkowata Pień mózgu. Może mieć efekt synchronizujący, tj. przyczyniając się do generowania stałego rytmu wzorzec i dyssynchronizując, zakłócając skoordynowaną rytmiczną aktywność (patrz Czytelnik. 2.3).

Aktywność synaptyczna neuronów

Funkcjonalne znaczenie EKG i jego elementów. Kwestia znaczenia funkcjonalnego poszczególnych składowych EEG ma ogromne znaczenie. Największą uwagę badaczy zawsze przyciągała tutaj rytm alfa jest dominującym spoczynkowym rytmem EEG u ludzi. Istnieje wiele założeń dotyczących funkcjonalnej roli rytmu alfa. Twórca cybernetyki N. Wiener, a po nim wielu innych badaczy uważało, że rytm ten pełni funkcję czasowego skanowania („czytania”) informacji i jest ściśle powiązany z mechanizmami percepcji i pamięci. Przyjmuje się, że rytm alfa odzwierciedla pogłos pobudzeń, które kodują informacje wewnątrzmózgowe i tworzą optymalne tło dla procesu odbioru i przetwarzania. dośrodkowy sygnały. Jego rola polega na swoistej funkcjonalnej stabilizacji stanów mózgu i zapewnieniu gotowości do reagowania. Przyjmuje się również, że rytm alfa związany jest z działaniem selektywnych mechanizmów mózgowych, które działają jak filtr rezonansowy i tym samym regulują przepływ impulsów czuciowych. W spoczynku w zapisie EEG mogą być obecne inne składowe rytmiczne, ale ich znaczenie najlepiej wyjaśnia się, gdy zmieniają się stany czynnościowe organizmu ( Daniłowa, 1992). Tak więc rytm delta u zdrowej osoby dorosłej w spoczynku jest praktycznie nieobecny, ale dominuje w EEG w czwartej fazie snu, która wzięła swoją nazwę od tego rytmu (sen wolnofalowy lub sen delta). Wręcz przeciwnie, rytm theta jest ściśle powiązany ze stresem emocjonalnym i psychicznym. Czasami nazywany jest rytmem stresu lub rytmem napięcia. U ludzi jednym z objawów EEG pobudzenia emocjonalnego jest wzrost rytmu theta z częstotliwością oscylacji 4-7 Hz, który towarzyszy doświadczaniu zarówno pozytywnych, jak i negatywnych emocji. Podczas wykonywania zadań umysłowych może wzrosnąć zarówno aktywność delta, jak i theta. Co więcej, wzmocnienie tej ostatniej składowej jest dodatnio skorelowane z sukcesem w rozwiązywaniu problemów. W swoim pochodzeniu związany jest z rytmem theta korowo-limbiczny interakcja. Przyjmuje się, że wzrost rytmu theta podczas emocji odzwierciedla aktywację kory mózgowej z układu limbicznego. Przejściu ze stanu spoczynku do napięcia zawsze towarzyszy reakcja desynchronizacji, której głównym składnikiem jest aktywność beta o wysokiej częstotliwości. Aktywności umysłowej u osób dorosłych towarzyszy wzrost mocy rytmu beta, a znaczny wzrost aktywności wysokoczęstotliwościowej obserwuje się podczas aktywności umysłowej zawierającej elementy nowości, podczas gdy stereotypowym, powtarzalnym operacjom umysłowym towarzyszy jej spadek. Stwierdzono również, że powodzenie w wykonywaniu zadań werbalnych i testów relacji wzrokowo-przestrzennych jest dodatnio związane z wysoką aktywnością zakresu beta EEG lewej półkuli. Według niektórych założeń aktywność ta jest związana z odzwierciedleniem działania mechanizmów skanowania struktury bodźca, realizowanych przez sieci neuronowe wytwarzające aktywność EEG o wysokiej częstotliwości (patrz Lektor 2.1; Czytelnik 2.5).

Magnetoencefalografia-rejestracja parametrów pola magnetycznego wyznaczanych przez aktywność bioelektryczną mózgu. Parametry te są rejestrowane za pomocą nadprzewodzących czujników interferencji kwantowej i specjalnej kamery, która izoluje pola magnetyczne mózgu od silniejszych pól zewnętrznych. Metoda ma szereg zalet w stosunku do rejestracji tradycyjnego elektroencefalogramu. W szczególności promieniowe składowe pól magnetycznych rejestrowane ze skóry głowy nie ulegają tak silnym zniekształceniom jak EEG. Dzięki temu możliwe jest dokładniejsze obliczenie pozycji generatorów aktywności EEG zarejestrowanej ze skóry głowy.

2.1.2. potencjały wywołane mózgu

Potencjały wywołane (EP)-oscylacje bioelektryczne, które zachodzą w strukturach nerwowych w odpowiedzi na bodźce zewnętrzne i pozostają w ściśle określonym związku czasowym z początkiem jego działania. U ludzi EP są zwykle zawarte w EEG, ale na tle spontanicznej aktywności bioelektrycznej są trudne do rozróżnienia (amplituda pojedynczych odpowiedzi jest kilkakrotnie mniejsza niż amplituda tła EEG). W związku z tym nagrywanie EP odbywa się za pomocą specjalnych urządzeń technicznych, które pozwalają wybrać użyteczny sygnał z szumu poprzez jego sekwencyjne gromadzenie lub sumowanie. W tym przypadku sumuje się pewną liczbę segmentów EEG, które zbiegają się w czasie z początkiem bodźca.

Rozpowszechnienie metody rejestracji EP stało się możliwe dzięki komputeryzacji badań psychofizjologicznych w latach 50. i 60. XX wieku. Początkowo jej zastosowanie wiązało się głównie z badaniem funkcji sensorycznych człowieka w normalnych warunkach oraz przy różnego rodzaju anomaliach. Następnie metodę zaczęto z powodzeniem stosować do badania bardziej złożonych procesów umysłowych, które nie są bezpośrednią reakcją na bodziec zewnętrzny. Metody separacji sygnału od szumu pozwalają na oznaczenie w zapisie EEG zmian potencjału, które są dość ściśle związane w czasie z dowolnym ustalonym zdarzeniem. W związku z tym pojawiło się nowe określenie tego zakresu zjawisk fizjologicznych – potencjały związane z zdarzeniami (ECP).

Oto przykłady:

• fluktuacje związane z aktywnością kory ruchowej (potencjał motoryczny lub potencjał związany z ruchem);

  potencjał związany z zamiarem wykonania określonej czynności (tzw. E-fala);

  potencjał, który powstaje, gdy oczekiwany bodziec zostanie pominięty.

Potencjały te są sekwencją oscylacji dodatnich i ujemnych, zwykle rejestrowanych w zakresie 0-500 ms. W niektórych przypadkach możliwe są również późniejsze oscylacje w przedziale do 1000 ms. Ilościowe metody szacowania EP i SSP dają przede wszystkim ocenę amplitud i opóźnienia. Amplituda – zakres oscylacji składowych mierzony w μV, latencja – czas od początku pobudzenia do szczytu składowej mierzony w ms. Ponadto stosowane są bardziej złożone opcje analizy.

W badaniu EP i SSP można wyróżnić trzy poziomy analizy:

• fenomenologiczny;

  fizjologiczny;

  funkcjonalny.

Poziom fenomenologiczny zawiera opis VP jako reakcji wieloskładnikowej wraz z analizą konfiguracji, składu składowego i cech topograficznych. W rzeczywistości jest to poziom analizy, od którego rozpoczyna się każde badanie metodą IP. Możliwości tego poziomu analizy są bezpośrednio związane z doskonaleniem metod ilościowego przetwarzania EP, które obejmują różne techniki, począwszy od szacowania latencji i amplitud po pochodne, sztucznie konstruowane wskaźniki. Aparat matematyczny do przetwarzania VP jest również zróżnicowany, w tym analiza czynnikowa, dyspersyjna, taksonomiczna i inne rodzaje analizy. Poziom fizjologiczny. Zgodnie z tymi wynikami, na poziomie analizy fizjologicznej identyfikowane są źródła powstawania składowych EP, tj. rozwiązane zostaje pytanie, w jakich strukturach mózgowych powstają poszczególne składowe EP. Lokalizacja źródeł generowania EP umożliwia ustalenie roli poszczególnych formacji korowych i podkorowych w powstawaniu niektórych składowych EP. Najbardziej rozpoznawalny jest tutaj podział VP na egzogenne i endogenne Składniki. Te pierwsze odzwierciedlają aktywność określonych ścieżek i stref przewodzenia, te drugie odzwierciedlają aktywność nieswoistych asocjacyjnych systemów przewodzenia mózgu. Czas trwania obu jest szacowany różnie dla różnych modalności. Na przykład w układzie wzrokowym egzogenne składowe EP nie przekraczają 100 ms od momentu pobudzenia. Trzeci poziom analizy jest funkcjonalny polega na wykorzystaniu EP jako narzędzia do badania fizjologicznych mechanizmów zachowania i aktywności poznawczej ludzi i zwierząt.

VP jako jednostka analizy psychofizjologicznej. Przez jednostkę analizy rozumie się zwykle taki obiekt analizy, który w przeciwieństwie do elementów posiada wszystkie podstawowe właściwości właściwe całości, a właściwości te są dalszymi nierozkładalnymi częściami tej jedności. Jednostką analizy jest taka minimalna formacja, w której bezpośrednio przedstawione są istotne dla danego zadania powiązania i parametry obiektu. Co więcej, jednostka taka sama musi być pojedynczą całością, rodzajem systemu, którego dalszy rozkład na elementy pozbawi ją możliwości przedstawienia całości jako takiej. Obowiązkową cechą jednostki analizy jest również możliwość jej operacjonalizacji, tj. pozwala na pomiar i kwantyfikację. Jeśli uznamy analizę psychofizjologiczną za metodę badania mózgowych mechanizmów aktywności umysłowej, to EP spełniają większość wymagań, jakie można postawić jednostce takiej analizy. po pierwsze, EP należy zakwalifikować jako reakcję psychonerwową, tj. taki, który jest bezpośrednio związany z procesami refleksji umysłowej. Po drugie, VP jest reakcją składającą się z wielu składników, które są ze sobą w sposób ciągły połączone. Jest więc strukturalnie jednorodny i daje się zoperacjonalizować, tj. posiada cechy ilościowe w postaci parametrów poszczególnych składowych (latencji i amplitud). Istotne jest, aby parametry te miały różne znaczenia funkcjonalne w zależności od cech modelu eksperymentalnego. Po trzecie, dekompozycja EP na elementy (składowe), przeprowadzona jako metoda analizy, pozwala scharakteryzować tylko poszczególne etapy procesu przetwarzania informacji, przy jednoczesnym zatraceniu integralności samego procesu. W najbardziej wypukłej formie idee dotyczące integralności i spójności EP jako korelatu aktu behawioralnego znajdują odzwierciedlenie w badaniach V.B. Szwyrkowa. Zgodnie z tą logiką EP, zajmując cały przedział czasowy między bodźcem a reakcją, odpowiadają wszystkim procesom prowadzącym do powstania reakcji behawioralnej, natomiast konfiguracja EP zależy od charakteru aktu behawioralnego i charakterystyki układu funkcjonalnego zapewnia taką formę zachowania. Jednocześnie poszczególne składowe EP są odzwierciedleniem etapów syntezy aferentnej, podejmowania decyzji, uruchamiania mechanizmów wykonawczych i osiągania użytecznego rezultatu. W tej interpretacji EP działają jako jednostka psychofizjologicznej analizy zachowania. Jednak główny nurt stosowania EP w psychofizjologii jest związany z badaniem mechanizmów fizjologicznych i koreluje aktywność poznawcza człowieka. Kierunek ten określa się jako kognitywny psychofizjologia. VP jest w nim używany jako pełnoprawna jednostka analizy psychofizjologicznej. Jest to możliwe, ponieważ zgodnie z przenośną definicją jednego z psychofizjologów EP mają unikalny w swoim rodzaju podwójny status, pełniąc jednocześnie funkcję „okna na mózg” i „okna na procesy poznawcze” (zob. 2.4).

Potencjały wywołane mózgu są współczesne Metoda badania funkcje i działanie analizatorów kory mózgowej. Ta metoda pozwala rejestrować reakcje wyższych analizatorów na różne sztuczne bodźce zewnętrzne. Najczęściej używanymi i szeroko stosowanymi bodźcami są odpowiednio bodźce wzrokowe (do rejestrowania wzrokowych potencjałów wywołanych), słuchowe (do rejestrowania akustycznych potencjałów wywołanych) i somatosensoryczne.

przetwarzać bezpośrednio rejestracja potencjałów Odbywa się to za pomocą mikroelektrod, które są zbliżane do komórek nerwowych określonego obszaru kory mózgowej. Mikroelektrody mają swoją nazwę, ponieważ ich rozmiar i średnica nie przekraczają jednego mikrona. Takie małe urządzenia wydają się być prostymi prętami, które składają się z izolowanego drutu o wysokiej rezystancji z zaostrzoną końcówką rejestrującą. Sama mikroelektroda jest zamocowana i podłączona do wzmacniacza sygnału. Informacje o tym ostatnim odbierane są na ekranach monitorów i zapisywane na taśmie magnetycznej.

Jest to jednak metoda inwazyjna. Istnieje również nieinwazyjne. Zamiast doprowadzać mikroelektrody do komórek kory mózgowej, elektrody przyczepia się do skóry głowy, szyi, tułowia lub kolan, w zależności od celu eksperymentu.

Technika potencjałów wywołanych służy do badania aktywności układów czuciowych mózgu, metoda ta ma również zastosowanie w obszarze procesów poznawczych (umysłowych). Istota technologii polega na rejestracji potencjałów bioelektrycznych powstających w mózgu w odpowiedzi na sztuczny bodziec zewnętrzny.

Reakcje wywoływane przez mózg klasyfikuje się zwykle w zależności od szybkości reakcji tkanki nerwowej:

• Krótkie opóźnienie - szybkość reakcji do 50 milisekund.
• Medium latent - szybkość reakcji od 50 do 100 milisekund.
• Długie opóźnienie - reakcja 100 milisekund lub więcej.

Odmianą tej metody są motoryczne potencjały wywołane. Są one mocowane i usuwane z mięśni ciała w odpowiedzi na działanie na tkankę nerwową regionu motorycznego kory półkul przez wpływ elektryczny lub magnetyczny. Technika ta nazywana jest przezczaszkową stymulacją magnetyczną. Technologia ta ma zastosowanie w diagnostyce chorób układu korowo-rdzeniowego, czyli dróg przewodzenia impulsów nerwowych z kory mózgowej do rdzenia kręgowego.

Główne właściwości potencjałów wywołanych to latencja, amplituda, polaryzacja i kształt fali.

Rodzaje

Każdy typ implikuje nie tylko ogólne, ale także specyficzne podejście do badania aktywności kory mózgowej.

Wiceprezes ds. Wizualnych

Wizualne wywołane potencjały mózgu to metoda polegająca na rejestrowaniu reakcji kory mózgowej na działanie bodźców zewnętrznych, takich jak błysk światła. Metodologia jest następująca:

• Elektrody aktywne mocuje się do skóry okolicy ciemieniowej i potylicznej, a elektrodę odniesienia (względem której dokonywany jest pomiar) do skóry czoła.
• Pacjent zamyka jedno oko, a wzrok drugiego kieruje na monitor, skąd dostarczana jest stymulacja światłem.
• Następnie zmień oczy i przeprowadź ten sam eksperyment.

EPki dźwiękowe

Akustyczne potencjały wywołane pojawiają się w odpowiedzi na stymulację kory słuchowej kolejnymi kliknięciami dźwiękowymi. Pacjent słyszy dźwięk najpierw w lewym uchu, a następnie w prawym. Poziom sygnału jest wyświetlany na monitorze, a wyniki są interpretowane.

Somatosensoryczne EP

Metoda ta polega na rejestracji nerwów obwodowych powstających w odpowiedzi na stymulację bioelektryczną. Wdrożenie metodologii składa się z kilku etapów:

• Elektrody stymulujące są przymocowane do skóry pacjenta w miejscach, w których przechodzą nerwy czuciowe. Z reguły takie miejsca zlokalizowane są w okolicy nadgarstka, kolana lub kostki. Elektrody rejestrujące są przymocowane do skóry głowy powyżej obszaru czuciowego kory mózgowej.
• Rozpoczęcie stymulacji nerwów. Akty podrażnienia nerwów powinny być co najmniej 500 razy.
• Maszyny liczące uśredniają wskaźnik prędkości i wyświetlają wynik w postaci wykresu.

Diagnostyka

Somatosensoryczne potencjały wywołane są wykorzystywane w diagnostyce różnych chorób układu nerwowego, w tym patologii zwyrodnieniowych, demielinizacyjnych i naczyniowych tkanki nerwowej. Metoda ta jest również potwierdzeniem w diagnostyce polineuropatii w cukrzycy.

Monitory potencjałów wywołanych rejestrują aktywność elektryczną układu nerwowego w odpowiedzi na stymulację określonych szlaków nerwowych. Mogą to być somatosensoryczne, wzrokowe, akustyczne potencjały wywołane łodygi lub motoryczne potencjały wywołane. Rejestracja potencjałów wywołanych jest małoinwazyjną (lub nieinwazyjną) obiektywną i powtarzalną metodą badawczą, która uzupełnia kliniczne badanie neurologiczne.

Ze śpiączką barbiturową lub przedawkowaniem narkotyków wywołał potencjalne badania pozwala odróżnić działanie leków od uszkodzenia układu nerwowego. Jest to możliwe, ponieważ leki mają niewielki wpływ na wywołane potencjały o krótkim opóźnieniu, nawet w dawkach wystarczających do wytworzenia izoelektrycznego EEG.

Wskazania do monitorowania potencjałów wywołanych:
Monitorowanie integralności układu nerwowego śródoperacyjnie, np. przy skomplikowanych operacjach na zdeformowanym kręgosłupie.
Monitorowanie TBI i śpiączki.
Ocena głębokości znieczulenia.
Diagnostyka chorób demielinizacyjnych.
Diagnostyka neuropatii i guzów mózgu.

Klasyfikacja potencjałów wywołanych

wezwany potencjały są podzielone według rodzaju stymulacji, miejsca stymulacji i rejestracji, amplitudy, okresu utajonego między bodźcem a potencjałem oraz biegunowości potencjału (dodatnia lub ujemna).

Opcje stymulacji:
Elektryczne - elektrody umieszczane na skórze głowy, nad kręgosłupem lub nerwami obwodowymi lub elektrody zewnątrzoponowe stosowane śródoperacyjnie.
Magnetyczna - służy do badania motorycznych potencjałów wywołanych, pozwala uniknąć problemów z kontaktem elektrody, ale jest niewygodna w użyciu
Wizualne (odwrócenie wzoru szachownicy) lub słuchowe (kliknięcia).

Strefa stymulacji:
korowe
Kręgosłup znajduje się powyżej i poniżej badanego obszaru.
Mieszane nerwy obwodowe
Mięśnie (dla motorycznych potencjałów wywołanych).

Wywołane potencjalne opóźnienie:
Długoterminowe — setki milisekund — jest tłumione podczas znieczulenia podczas operacji i nie jest przydatne do monitorowania sedacji.
Średnie - dziesiątki milisekund - są rejestrowane na tle znieczulenia i zależą od jego głębokości.
Krótki - milisekundowy - jest zwykle badany podczas operacji, ponieważ jest najmniej zależny od znieczulenia i sedacji.
Wzrost latencji o ponad 10% lub spadek amplitudy o >50% świadczy o zwiększonym ryzyku powikłań.

Biegunowość potencjałów wywołanych:
Każdy rodzaj potencjału wywołanego ma swoją własną charakterystykę falową. Osobliwe piki są markerami działania leku lub uszkodzenia

Wzrokowe potencjały wywołane (VEP)

Wizualne potencjały wywołane(VEP) występują, gdy kora mózgowa reaguje na stymulację wzrokową błyskami światła lub odwróconą szachownicą zarejestrowaną w okolicy potylicznej.
Wzrokowe potencjały wywołane (VEP) są rejestrowane podczas operacji na nerwie wzrokowym, skrzyżowaniu nerwów wzrokowych, podstawie czaszki, w diagnostyce stwardnienia rozsianego.
Wizualne potencjały wywołane (VEP) są ogólnie uważane za mniej wiarygodne niż inne rodzaje potencjałów wywołanych.

Akustyczne potencjały wywołane łodygi

Metodą pnia sprawdza się przewodnictwo słuchowe przez ucho, VIII nerw czaszkowy do dolnych części mostka oraz w kierunku dziobowym wzdłuż pętli bocznej w górę pnia mózgu:
Służy do manipulacji na tylnym dole czaszki.
Akustyczne potencjały wywołane pnia mogą być łatwo rejestrowane u pacjentów w stanie śpiączki lub sedacji i mogą być przydatne do oceny stopnia uszkodzenia tułowia przy braku innych przyczyn obniżenia świadomości.

Somatosensoryczne potencjały wywołane

Somatosensoryczne potencjały wywołane są rejestrowane z mózgu lub rdzenia kręgowego w odpowiedzi na stymulację obwodowych nerwów czuciowych. Najczęściej stosowana stymulacja nerwów pośrodkowego, łokciowego i piszczelowego tylnego podczas operacji kręgosłupa lub splotu ramiennego.

Wszystkie te testy muszą być wykonywane przez doświadczonych techników i ich interpretacja na OIOM należy łączyć ze stanem chorobowym (np. ślepotą lub głuchotą, hipotermią, hipoksemią, niedociśnieniem, hiperkapnią i zmianami niedokrwiennymi nerwów), który może wpływać na wyniki.

Motoryczne potencjały wywołane (elektromiografia, EMG)

Ten metoda pozwala na pomiar potencjału elektrycznego komórek mięśniowych podczas koszenia lub w stanie aktywności. Pomiar potencjału jednostki motorycznej polega na wprowadzeniu elektrody igłowej w badaną część mięśnia. W ten sposób określa się obecność peiropatii lub miopatii.

Badani są przytomni pacjenci potencjał elektryczny mięśni w spoczynku, przy niewielkim wysiłku i przy maksymalnym wysiłku. Konieczne jest zbadanie 20 potencjałów jednostek motorycznych w co najmniej 10 różnych obszarach.
Zaraz po wprowadzeniu elektroda podczas badania zdrowego mięśnia występuje krótki okres aktywności elektrycznej o amplitudzie mniejszej niż 500 μV, po którym następuje okres bezczynności.

Czasami odnotowuje się aktywność tła w płytkach motorycznych.
Obecność dwufazowy migotanie zwykle wskazuje na odnerwienie mięśnia, chociaż podczas jego normalnej pracy można zaobserwować również migotanie w jednym z odcinków mięśnia.

Fascykulacje, jeśli nie są spowodowane suksametonium, są zawsze objawem patologicznym i zwykle wskazują na uszkodzenie komórek przednich rogów rdzenia kręgowego, ale czasami mogą wystąpić wtórnie do uszkodzenia korzenia nerwu lub uszkodzenia mięśni obwodowych.