Registrácia zrakových evokovaných potenciálov mozgovej kôry. Diagnostika zrakových evokovaných potenciálov

Práca na kurze

na tému "Evokované potenciály mozgu"

1. ÚVOD

Za posledných 20 rokov sa používanie počítačov v medicíne enormne zvýšilo. Praktická medicína sa stále viac automatizuje.

Komplexný moderný výskum v medicíne je nemysliteľný bez použitia výpočtovej techniky. Medzi takéto štúdie patrí počítačová tomografia, tomografia využívajúca fenomén nukleárnej magnetickej rezonancie, ultrasonografia a štúdie využívajúce izotopy. Množstvo informácií, ktoré sa takýmto výskumom získa, je také obrovské, že bez počítača by ich človek nedokázal vnímať a spracovať.

Počítače našli široké uplatnenie v elektroencefalografii. Niet pochýb o tom, že pomocou výpočtovej techniky je už dnes možné výrazne zlepšiť spôsob zaznamenávania, uchovávania a získavania EEG informácií, získavania množstva nových dát, ktoré sú pre metódy manuálnej analýzy nedostupné, a konverzie EEG dát do vizuopriestorových topografických snímky, ktoré otvárajú ďalšie možnosti pre lokálnu diagnostiku cerebrálnych lézií.

Tento článok popisuje softvérový nástroj na analýzu evokovaných potenciálov mozgu. Program prezentovaný v práci umožňuje komponentnú analýzu VP: vyhľadávanie vrcholov a medzivrcholových latencií. Táto analýza môže pomôcť diagnostikovať choroby, ako je epilepsia, skleróza multiplex, a identifikovať poruchy zmyslových, zrakových a sluchových funkcií.

Zaznamenávanie evokovaných potenciálov (EP) mozgu je objektívna a neinvazívna metóda testovania funkcií centrálneho nervového systému človeka. Využitie EP je neoceniteľným nástrojom na včasnú detekciu a prognózu neurologických porúch pri rôznych ochoreniach, ako sú mŕtvica, mozgové nádory a následky traumatického poranenia mozgu.

2. VŠEOBECNÉ INFORMÁCIE

Jednou z hlavných metód analýzy mozgovej aktivity je štúdium bioelektrickej aktivity rôznych štruktúr, porovnávanie záznamov súčasne získaných z rôznych častí mozgu, a to ako v prípade spontánnej aktivity týchto štruktúr, tak aj v prípade elektrických reakcií. na krátkodobé jednotlivé a rytmické aferentné podnety. Často sa používa aj jednorazová alebo rytmická elektrická stimulácia určitých mozgových štruktúr so záznamom reakcií v iných štruktúrach.

Metóda evokovaných potenciálov (EP) je dlhodobo jednou z popredných metód v experimentálnej neurofyziológii; Pomocou tejto metódy sa získali presvedčivé údaje, ktoré odhaľujú podstatu množstva najdôležitejších mechanizmov mozgu. Dá sa s istotou predpokladať, že väčšina informácií o funkčnej organizácii nervového systému bola získaná touto metódou. Vývoj metód, ktoré umožňujú zaznamenávať EP u ľudí, otvára skvelé vyhliadky na štúdium duševných chorôb.

Registrácia reakcií nervov a jednotlivých nervových vlákien na elektrické podnety umožnila študovať základné zákonitosti vzniku a vedenia nervových vzruchov v nervových vodičoch. Analýza reakcií jednotlivých neurónov a ich zhlukov na stimuláciu odhalila základné zákonitosti výskytu inhibície a excitácie v nervovom systéme. Metóda EP je hlavným spôsobom, ako zistiť prítomnosť funkčných spojení medzi periférnymi a centrálnymi nervovými mechanizmami a študovať intercentrálne vzťahy v nervovom systéme. Registráciou EP bolo možné stanoviť základné vzorce fungovania špecifických a nešpecifických aferentačných systémov a ich vzájomnú interakciu.

EP metóda bola použitá na štúdium charakteristík zmien reaktivity centrálneho nervového systému na aferentné podnety v závislosti od úrovne funkčnej aktivity mozgu; Študovali sa vzorce interakcie medzi synchronizačnými a desynchronizačnými systémami mozgového kmeňa, talamu a predného mozgu.

Štúdie EP na rôznych úrovniach nervového systému sú hlavnou metódou testovania účinku farmakologických neurotropných liekov. Pomocou metódy VP sa v experimentoch úspešne študujú procesy vyššej nervovej aktivity: rozvoj podmienených reflexov, komplexné formy učenia, emocionálne reakcie, procesy rozhodovania.

Technika EP je primárne použiteľná na objektívne testovanie zmyslových funkcií (zrak, sluch, somatická citlivosť), na získanie presnejších informácií o lokalizácii organických cerebrálnych lézií, na štúdium stavu mozgových dráh a reaktivity rôznych mozgových systémov počas patologické procesy.

Štúdium EP našlo svoje najširšie uplatnenie ako metóda hodnotenia stavu zmyslového systému v oblasti štúdia porúch sluchových funkcií; Táto technika sa nazýva objektívna audiometria. Jeho výhody sú zrejmé: je možné študovať sluch u dojčiat, u osôb s poruchou vedomia a kontaktu s inými, v prípadoch hysterickej a predstieranej hluchoty. Taktiež záznamom EP z brušnej steny matky v oblasti zodpovedajúcej hlavičke plodu je možné identifikovať stupeň rozvoja sluchových funkcií u ľudských plodov.

Štúdium vizuálnej EP (VEP) sa javí ako celkom sľubné, vzhľadom na veľký význam hodnotenia stavu zrakových systémov pri lokálnej diagnostike cerebrálnych lézií.

Štúdium somatosenzorických EP (SSEP) nám umožňuje určiť stav senzorických vodičov po celej dĺžke od periférie po kortex. Keďže SSEP majú somatotopiu zodpovedajúcu kortikálnym projekciám tela, ich štúdium je obzvlášť zaujímavé, keď sú senzorické systémy poškodené na úrovni mozgu. Štúdium EP za účelom odlíšenia organických a funkčných (neurotických) senzorických porúch môže mať veľký praktický význam. To dáva dôvod na použitie techniky SSEP v súdnom lekárstve.

Štúdium EP pri epilepsii je veľmi zaujímavé vzhľadom na veľkú úlohu, ktorú zohrávajú aferentné impulzy v patogenéze vývoja epileptických záchvatov. Vysoká citlivosť EP na zmeny funkčného stavu mozgu pod vplyvom farmakologických liekov umožňuje ich použitie na testovanie účinkov liečby epilepsie.

Popri štúdiu EP na relatívne jednoduché stimuly (krátky záblesk svetla, počuteľné cvaknutie, krátky impulz elektrického prúdu) sa v poslednom čase objavilo množstvo štúdií EP až po zložitejšie typy stimulácie, využívajúce aj zložitejšie metódy na izoláciu resp. analyzovať EP. Najmä EP na prezentáciu vizuálnych podnetov reprezentujúcich obraz boli študované pomerne široko. Najčastejšie sa používa sínusový obraz jasovo modulovanej alebo kontrastnej mriežky alebo šachovnicového vzoru s rôznymi priestorovými frekvenciami a mierou kontrastu. Obrázok je prezentovaný ako pomerne dlhá expozícia. Okrem toho sa používa prezentácia pomocou svetelného toku sínusovo modulovaného v čase jasu. Pomocou tejto metódy sa získajú takzvané konštantné VP. Tento EP je oscilačný sínusový proces s konštantnými charakteristikami frekvencie a amplitúdy, ktorý je v určitom vzťahu frekvencie a amplitúdy s frekvenciou a intenzitou svetelného toku, ktorý vykonáva vizuálnu stimuláciu. Takéto potenciály sa najčastejšie využívajú pri testovaní funkcie zraku a v súčasnosti výskum neprekračuje rámec laboratórnych experimentov.

EP pre skreslenie vizuálnych vzorov (keď čierne prvky na obrazovke menia miesta s bielymi) nadobúdajú v klinických štúdiách značný praktický význam. Boli získané údaje ukazujúce prirodzený vzťah medzi amplitúdou a latentnými periódami niektorých zložiek týchto EP s veľkosťou šachovnice a koreláciou so zrakovou ostrosťou. Z hľadiska klinickej neurológie sú EP pre skreslenie zrakového vzoru najviac zaujímavé v štúdiách demyelinizačných ochorení.

V posledných rokoch bola vykonaná analýza oboch normálnych EP z pohľadu ich spojenia s rôznymi časťami aferentných systémov a štúdia zmien v EP v patológii z pohľadu súvislosti týchto zmien. so všeobecnými a konkrétnymi prestavbami, ktoré sa vyskytujú v centrálnom nervovom systéme pod vplyvom patologického procesu.

EP výskum sa používa v mnohých oblastiach klinickej praxe:

Lokálne deštruktívne lézie nervového systému:

Lézie periférneho nervového systému;

Poškodenie miechy;

poškodenie mozgového kmeňa;

Poškodenie mozgových hemisfér;

Poškodenie talamu;

Supratalamické lézie;

Nervové choroby:

epilepsia;

Opuch centrálneho nervového systému;

Cerebrovaskulárne poruchy;

Traumatické zranenie mozgu;

Deminácie;

Metabolické poruchy;

Kóma a vegetatívny stav;

Monitorovanie resuscitácie.

Schopnosti metódy IP umožňujú nielen zistiť štrukturálnu úroveň poškodenia analyzátora, ale aj kvantitatívne posúdiť povahu poškodenia zmyslovej funkcie človeka v rôznych častiach analyzátora. Metóda registrácie EP má mimoriadnu hodnotu a jedinečnosť pri zisťovaní zmyslových porúch u veľmi malých detí. Systémy využívajúce metódu EP sa využívajú v neurológii, neurochirurgii, defektológii, klinickej audiometrii, psychiatrii, súdnolekárskom psychiatrickom, vojenskom a pracovnom vyšetrovaní.

3. CHARAKTERISTIKA VP

Evokované potenciály kôry, alebo evokované reakcie, sa nazývajú postupné elektrické reakcie kôry na jedinú aferentnú stimuláciu ktorejkoľvek časti nervového systému. Amplitúda, ktorá bežne dosahuje 15 µV - dlhá latencia (do 400 ms) a 1 µV - krátka latencia (do 15 ms).

Somatosenzorické potenciály sú aferentné reakcie z rôznych štruktúr senzomotorického systému v reakcii na elektrickú stimuláciu periférnych nervov. Dawson významne prispel k zavedeniu evokovaných potenciálov štúdiom SSEP počas stimulácie ulnárneho nervu. SSEP sa v reakcii na stimuláciu nervov horných alebo dolných končatín delia na dlhodobú a krátkodobú. V klinickej praxi sa častejšie používajú SSEP s krátkou latenciou (SSEP). Ak sú splnené potrebné technické a metodické podmienky pri zaznamenávaní SSEP, je možné získať jednoznačné odpovede zo všetkých úrovní somatosenzorickej dráhy a kôry, čo je celkom adekvátna informácia o poškodení tak dráh mozgu a miechy, ako aj senzomotorická kôra. Stimulačná elektróda sa najčastejšie inštaluje na výbežok n.medianus, n.ulnaris, n.tibialis, n.perineus.

SEPEP pri stimulácii horných končatín. Pri stimulácii n.medianus signál prechádza po aferentných dráhach cez brachiálny plexus (najskôr prepnutie v gangliách), potom do dorzálnych rohov miechy na úrovni C5-C7, cez medulla oblongata do Gol- Burdachove jadrá (druhé prepnutie), a cez spinotalamickú dráhu do talamu, kde po prepnutí signál prechádza do primárnej senzomotorickej kôry (Brodmannovo pole 1-2). SSEP pri stimulácii horných končatín sa klinicky využíva pri diagnostike a prognóze ochorení ako je roztrúsená skleróza, rôzne traumatické lézie brachiálneho plexu, ganglion brachiálneho nervu, poranenia krčnej miechy v dôsledku poranení chrbtice, nádory mozgu, cievne ochorenia , hodnotenie senzorických porúch u hysterických pacientov, hodnotenie a prognóza komatóznych stavov na určenie závažnosti poškodenia mozgu a mozgovej smrti.

Podmienky registrácie. Aktívne záznamové elektródy sú inštalované na C3-C4 podľa medzinárodného systému „10-20%“ na úrovni krku v priemete medzi stavcami C6-C7, v oblasti strednej časti kľúčnej kosti pri Erbova pointa. Referenčná elektróda je umiestnená na čele v bode Fz. Zvyčajne sa používajú pohárové elektródy a na operačnej sále alebo jednotke intenzívnej starostlivosti sa používajú ihlové elektródy. Pred aplikáciou pohárkových elektród sa pokožka ošetrí brúsnou pastou a potom sa medzi kožu a elektródu nanesie vodivá pasta.

Stimulačná elektróda je umiestnená v oblasti zápästného kĺbu, v projekcii n.medianus je uzemňovacia elektróda o niečo vyššia ako stimulačná. Používa sa prúd 4-20 mA s dobou trvania impulzu 0,1-0,2 ms. Postupným zvyšovaním intenzity prúdu sa stimulačný prah prispôsobuje motorickej reakcii palca. Frekvencia stimulácie 4-7 za sekundu. Frekvenčné priepustné filtre od 10-30 Hz do 2-3 kHz. Analytická epocha 50 ms. Počet priemerov je 200-1000. Faktor odmietnutia signálu vám umožňuje získať najčistejšie reakcie v krátkom čase a zlepšiť pomer signálu k šumu. Zaznamenajú sa dve série odpovedí.

Možnosti odpovede. Po overení sa pre CSSEP analyzujú tieto komponenty: N10 – úroveň prenosu impulzov vo vláknach brachiálneho plexu; N11 – odráža prechod aferentného signálu na úrovni stavcov C6-C7 pozdĺž zadných rohov miechy; N13 je spojený s prechodom impulzu cez jadrá Galie-Burdacha v predĺženej mieche. N19 – potenciál vzdialeného poľa, odráža aktivitu neurogenerátorov talamu; N19-P23 – talamokortikálne dráhy (zaznamenané z kontralaterálnej strany), odpovede P23 generované v postcentrálnom gyre kontralaterálnej hemisféry (obr. 1).

Negatívna zložka N30 sa vytvára v precentrálnej frontálnej oblasti a zaznamenáva sa vo fronto-centrálnej oblasti kontralaterálnej hemisféry. Pozitívny komponent P45 je zaznamenaný v ipsilaterálnej hemisfére jeho centrálnej oblasti a je generovaný v oblasti centrálneho sulku. Negatívna zložka N60 je zaznamenaná kontralaterálne a má rovnaké generačné zdroje ako P45.

Parametre SSEP ovplyvňujú faktory ako výška a vek, ako aj pohlavie skúmanej osoby.

Merajú a vyhodnocujú sa tieto ukazovatele odozvy:

1. Časové charakteristiky odpovedí v Erbovom bode (N10), zložky N11 a N13 v ipsi- a kontralaterálnej abdukcii.

2. Latentný čas komponentov N19 a P23.

3. Amplitúda P23 (medzi vrcholmi N19-P23).

4. Rýchlosť prenosu impulzov pozdĺž aferentných senzomotorických periférnych dráh, vypočítaná vydelením vzdialenosti od stimulačného bodu k Erbovmu bodu časom, ktorý trvá, kým impulz dosiahne Erbov bod.

5. Rozdiel medzi latenciou N13 a latenciou N10.

6. Centrálny čas vedenia – čas vedenia z Gol-Burdachových jadier N13 do talamu N19-N20 (lemniskálna dráha do kortexu).

7. Čas vedenia aferentných nervových impulzov z brachiálneho plexu do primárnej senzorickej kôry je rozdiel medzi komponentmi N19-N10.

Tabuľky 1 a 2 ukazujú amplitúdovo-časové charakteristiky hlavných zložiek SSEP u zdravých ľudí.

Stôl 1.

Dočasné hodnoty SSEP počas strednej nervovej stimulácie sú normálne (ms).

	Muži		ženy
	Priemerná hodnota	Horná hranica normálu	Priemerná hodnota	Horná hranica normálu
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

tabuľka 2

Hodnoty amplitúdy SSEP počas stimulácie stredného nervu sú normálne (µV).

	Muži a ženy
	Priemerná hodnota	Dolná hranica normálu
N10	4,8	1,0
N13	2,9	0,8
N19-P23	3,2	0,8

Hlavnými kritériami odchýlky od normy SSEP počas stimulácie horných končatín sú tieto zmeny:

1. Prítomnosť asymetrie amplitúdy a času odpovedí počas stimulácie pravej a ľavej ruky.

2. Absencia komponentov N10, N13, N19, P23, čo môže naznačovať poškodenie procesov generovania odpovede alebo narušenie senzomotorického impulzu v určitom úseku somatosenzorickej dráhy. Napríklad neprítomnosť zložky N19-P23 môže naznačovať poškodenie kôry alebo subkortikálnych štruktúr. Je potrebné odlíšiť skutočné poruchy vo vedení somatosenzorického signálu od technických chýb pri zaznamenávaní SSEP.

3. Absolútne hodnoty latencie závisia od individuálnych charakteristík subjektu, napríklad od rastu a teploty, a preto sa to musí brať do úvahy pri analýze získaných výsledkov.

4. Prítomnosť zvýšenia medzivrcholových latencií v porovnaní s normatívnymi ukazovateľmi môže byť hodnotená ako patologická a poukazuje na oneskorenie vedenia senzomotorického impulzu na určitej úrovni. Na obr. 2. dochádza k zvýšeniu latencie komponentov N19, P23 a času centrálneho vedenia u pacienta s traumatickou léziou v oblasti stredného mozgu.

SEPEP pri stimulácii dolných končatín. Najčastejšie sa v klinickej praxi používa stimulácia n.tibialis na získanie najstabilnejších a najjasnejších odpovedí.

Podmienky registrácie. Na vnútornom povrchu členku je upevnená stimulačná elektróda s elektricky vodivou pastou. Uzemňovacia elektróda je umiestnená v blízkosti stimulačnej elektródy. Počas dvojkanálového zaznamenávania odpovedí sú nainštalované záznamové elektródy: aktívne v projekcii L3 a referenčné L1, aktívne skalpové elektródy Cz a referenčné Fz. Stimulačný prah sa volí, kým svalovou odpoveďou nie je flexia chodidla. Frekvencia stimulácie 2-4 za sekundu. pri prúde 5-30 mA a trvaní impulzu 0,2-0,5 ms je počet priemerovaní až 700-1500 v závislosti od čistoty prijatých odpovedí. Analyzuje sa epocha 70-100 ms

Overujú sa a analyzujú sa nasledujúce komponenty SSEP: N18, N22 – vrcholy odrážajúce prechod signálu na úrovni miechy ako odpoveď na periférnu stimuláciu, P31 a P34 – komponenty subkortikálneho pôvodu, P37 a N45 – komponenty kortikálneho pôvodu , ktoré odrážajú aktiváciu primárnej somatosenzorickej kôry projekcie nohy (obr. 3).

Parametre odpovedí CVEP pri stimulácii dolných končatín sú ovplyvnené výškou, vekom subjektu, telesnou teplotou a radom ďalších faktorov. Spánok, anestézia a poruchy vedomia ovplyvňujú najmä neskoré zložky SSEP. Okrem hlavných vrcholových latencií sa hodnotia medzipíkové latencie N22-P37 – čas vedenia od LIII do primárneho somatosenzorického kortexu. Hodnotí sa aj čas vedenia z LIII do mozgového kmeňa a medzi mozgovým kmeňom a kortexom (N22-P31 a P31-P37).

Merajú a hodnotia sa nasledujúce parametre odpovedí SSEP:

1. Časové charakteristiky komponentov N18-N22, odrážajúce akčný potenciál v projekcii LIII.

2. Časové charakteristiky komponentov P37-N45.

3. Medzivrcholové latencie N22-P37, čas vedenia z driekovej chrbtice (miesta, kde vychádzajú korene) do primárnej senzomotorickej kôry.

4. Posúdenie vedenia nervových vzruchov oddelene medzi lumbálnou oblasťou a mozgovým kmeňom a mozgovým kmeňom a kôrou, respektíve N22-P31, P31-P37.

Najvýznamnejšie odchýlky od normy sú nasledujúce zmeny v SSEP:

1. Absencia hlavných zložiek, ktoré sú trvalo zaznamenávané u zdravých jedincov N18, P31, P37. Neprítomnosť zložky P37 môže naznačovať poškodenie kortikálnych alebo subkortikálnych štruktúr somatosenzorickej dráhy. Neprítomnosť iných komponentov môže naznačovať dysfunkciu ako samotného generátora, tak aj vzostupných dráh.

2. Zvýšenie medzišpičkovej latencie N22-P37. Zvýšenie o viac ako 2-3 ms v porovnaní s normálnymi hodnotami naznačuje oneskorenie vedenia medzi zodpovedajúcimi štruktúrami a je hodnotené ako patologické. Na obr. 4. ukazuje zvýšenie medzivrcholovej latencie pri roztrúsenej skleróze.

3. Hodnoty latencie a amplitúdy, ako aj konfigurácia hlavných komponentov nemôžu slúžiť ako spoľahlivé kritérium pre odchýlku od normy, pretože sú ovplyvnené faktormi, ako je rast. Spoľahlivejším indikátorom sú medzišpičkové latencie.

4. Asymetria pri stimulácii pravej a ľavej strany je dôležitým diagnostickým ukazovateľom.

V ambulancii sa KSSEP používa na stimuláciu dolných končatín: pri skleróze multiplex, poraneniach miechy (technikou možno posúdiť úroveň a rozsah poškodenia), hodnotenie stavu senzorickej kôry, hodnotenie porúch senzorické funkcie u hysterických pacientov, pre neuropatie, pri prognóze a hodnotení kómy a mozgovej smrti. Pri roztrúsenej skleróze možno pozorovať zvýšenie latencií hlavných komponentov SSEP, medzivrcholové latencie a zníženie amplitúdových charakteristík o 60 % alebo viac. Pri stimulácii dolných končatín sú zmeny SSEP výraznejšie, čo možno vysvetliť prechodom nervového vzruchu na väčšiu vzdialenosť ako pri stimulácii horných končatín a s väčšou pravdepodobnosťou zachytenia patologických zmien.

Pri traumatickom poškodení miechy závisí závažnosť zmien SSEP od závažnosti poranenia. Pri čiastočnom narušení majú zmeny v SSEP charakter miernych porúch vo forme zmien v konfigurácii odpovede, zmien skorých komponentov. V prípade úplného prerušenia dráh zanikajú zložky SSEP z vyššie položených úsekov.

V prípade neuropatií je možné pomocou SSEP pri stimulácii dolných končatín určiť príčinu ochorenia, napr. syndróm cauda equina, spinálny klonus, kompresný syndróm atď. Technika SSEP pre cerebrálne lézie má dôležitý klinický význam. Mnohí autori na základe výsledkov mnohých štúdií považujú za vhodné uskutočniť výskum po 2-3 týždňoch alebo 8-12 týždňoch ischemickej cievnej mozgovej príhody. U pacientov s reverzibilnými neurologickými príznakmi v dôsledku porúch cerebrálnej cirkulácie v karotídovej a vertebrobazilárnej oblasti sa zistia len malé odchýlky od normálnych hodnôt SSEP a u pacientov, ktorí majú po ďalšom pozorovaní výraznejšie následky ochorenia, následné štúdie ukázali výraznejšie zmeny v SSEP.

Somatosenzorické evokované potenciály s dlhou latenciou. DSSEP umožňujú posúdiť procesy spracovania senzomotorických informácií nielen v primárnej kôre, ale aj v sekundárnej kôre. Technika je obzvlášť informatívna pri hodnotení procesov súvisiacich s úrovňou vedomia, prítomnosťou bolesti centrálneho pôvodu atď.

Podmienky registrácie. Aktívne záznamové elektródy sú inštalované v Cz, referenčná elektróda je umiestnená v čele v bode Fz. Stimulačná elektróda je umiestnená v oblasti zápästného kĺbu, v projekcii n.medianus je uzemňovacia elektróda o niečo vyššia ako stimulačná. Používa sa prúd 4-20 mA s dobou trvania impulzu 0,1-0,2 ms. Frekvencia pri stimulácii jednotlivými impulzmi je 1-2 za sekundu, pri stimulácii v sérii - 1 séria za sekundu. 5-10 impulzov s intervalom medzi stimulmi 1-5 ms. Frekvenčné filtre od 0,3-0,5 do 100-200 Hz. Analytická epocha je najmenej 500 ms. Priemerný počet jednotlivých odpovedí je 100-200. Pre správnu interpretáciu a analýzu získaných údajov je potrebné zaznamenať dve série odpovedí.

Možnosti odpovede. V DSSEP je najstabilnejšia zložka P250 s latenciou 230-280 ms (obr. 5), po overení ktorej sa určí amplitúda a latencia.

Preukázala sa zmena amplitúdovo-časových charakteristík DSSEP u pacientov so syndrómami chronickej bolesti rôzneho pôvodu vo forme zvýšenia amplitúdy a zníženia latentného času. V prípadoch porúch vedomia nemusí byť zložka P250 zaregistrovaná alebo môže byť zaregistrovaná s výrazným predĺžením latentného času.

Elektroencefalografia - spôsob záznamu a rozboru elektroencefalogramu (EEG), t.j. celková bioelektrická aktivita odstránená z pokožky hlavy aj z hlbokých štruktúr mozgu. To druhé u ľudí je možné len v klinických podmienkach. V roku 1929 rakúsky psychiater H. Berger zistil, že „mozgové vlny“ možno zaznamenať z povrchu lebky. Zistil, že elektrické charakteristiky týchto signálov závisia od stavu subjektu. Najvýraznejšie boli synchrónne vlny relatívne veľkej amplitúdy s charakteristickou frekvenciou asi 10 cyklov za sekundu. Berger ich nazval alfa vlnami a postavil ich do kontrastu s vysokofrekvenčnými „beta vlnami“, ktoré sa vyskytujú, keď sa človek dostane do aktívnejšieho stavu. Bergerov objav viedol k vytvoreniu elektroencefalografickej metódy na štúdium mozgu, ktorá pozostáva zo zaznamenávania, analýzy a interpretácie bioprúdov mozgu zvierat a ľudí. Jednou z najvýraznejších čŕt EEG je jeho spontánna, autonómna povaha. Pravidelnú elektrickú aktivitu mozgu je možné zaznamenať už u plodu (t.j. pred narodením organizmu) a zaniká až s nástupom smrti. Dokonca aj v hlbokej kóme a anestézii sa pozoruje zvláštny charakteristický vzor mozgových vĺn. Dnes je EEG najperspektívnejším, no stále najmenej dešifrovaným zdrojom dát pre psychofyziológa.

Podmienky registrácie a metódy EEG analýzy. Stacionárny komplex na záznam EEG a množstva ďalších fyziologických indikátorov zahŕňa zvukotesnú tienenú komoru, vybavené miesto pre subjekt, monokanálové zosilňovače a záznamové zariadenie (atramentový encefalograf, viackanálový magnetofón). Typicky sa súčasne používa 8 až 16 kanálov EEG záznamu z rôznych oblastí povrchu lebky. EEG analýza sa vykonáva vizuálne aj pomocou počítača. V druhom prípade je potrebný špeciálny softvér.

Na základe frekvencie v EEG sa rozlišujú tieto typy rytmických komponentov:

• delta rytmus (0,5-4 Hz);

  rytmus theta (5-7 Hz);

  alfa rytmus(8-13 Hz) - hlavný rytmus EEG, prevládajúci v pokoji;

  mu rytmus - podobný frekvenčným a amplitúdovým charakteristikám ako alfa rytmus, ale prevláda v predných častiach mozgovej kôry;

  beta rytmus (15-35 Hz);

  gama rytmus (nad 35 Hz).

Treba zdôrazniť, že takéto rozdelenie do skupín je viac-menej ľubovoľné, nezodpovedá žiadnym fyziologickým kategóriám. Boli zaznamenané aj pomalšie frekvencie elektrických potenciálov mozgu, a to až do periód rádovo niekoľkých hodín a dní. Nahrávanie na týchto frekvenciách sa vykonáva pomocou počítača.

Základné rytmy a parametre encefalogramu. 1. Alfa vlna - jednoduché dvojfázové kmitanie rozdielu potenciálov s trvaním 75-125 ms., tvar je blízky sínusoide. 2. Alfa rytmus - rytmická oscilácia potenciálov s frekvenciou 8-13 Hz, vyjadrená častejšie v zadných častiach mozgu so zatvorenými očami v stave relatívneho pokoja, priemerná amplitúda 30-40 μV, zvyčajne modulovaná vo vretienkach . 3. Beta vlna - jediná dvojfázová oscilácia potenciálov s trvaním menej ako 75 ms a amplitúdou 10-15 μV (nie viac ako 30). 4. Beta rytmus - rytmické kmitanie potenciálov s frekvenciou 14-35 Hz. Lepšie sa prejavuje vo fronto-centrálnych oblastiach mozgu. 5. Delta vlna - jediné dvojfázové kmitanie rozdielu potenciálov trvajúce viac ako 250 ms. 6. Delta rytmus - rytmické kmitanie potenciálov s frekvenciou 1-3 Hz a amplitúdou od 10 do 250 μV alebo viac. 7. Theta vlna - jedno, často dvojfázové kmitanie rozdielu potenciálov v trvaní 130-250 ms. 8. Theta rytmus - rytmické kmitanie potenciálov s frekvenciou 4-7 Hz, často bilaterálne synchrónne, s amplitúdou 100-200 μV, niekedy s fusiformnou moduláciou, najmä vo frontálnej oblasti mozgu.

Ďalšou dôležitou charakteristikou elektrických potenciálov mozgu je amplitúda, t.j. veľkosť výkyvov. Amplitúda a frekvencia kmitov spolu súvisia. Amplitúda vysokofrekvenčných beta vĺn u tej istej osoby môže byť takmer 10-krát nižšia ako amplitúda pomalších vĺn alfa. Pri zaznamenávaní EEG je dôležité umiestnenie elektród a súčasne zaznamenaná elektrická aktivita z rôznych bodov na hlave sa môže značne líšiť. Pri zázname EEG sa používajú dve hlavné metódy: bipolárna a monopolárna. V prvom prípade sú obe elektródy umiestnené na elektricky aktívnych bodoch pokožky hlavy, v druhom prípade je jedna z elektród umiestnená v bode, ktorý sa bežne považuje za elektricky neutrálny (ušný lalôčik, most nosa). Pri bipolárnom zázname sa zaznamenáva EEG, ktoré predstavuje výsledok interakcie dvoch elektricky aktívnych bodov (napríklad čelné a okcipitálne zvody); pri monopolárnom zázname sa zaznamenáva aktivita jedného zvodu vo vzťahu k elektricky neutrálnemu bodu (napr. frontálny alebo okcipitálny vývod vzhľadom na ušný lalok). Výber jednej alebo druhej možnosti záznamu závisí od účelu štúdie. Vo výskumnej praxi sa možnosť monopolárneho záznamu viac používa, pretože umožňuje študovať izolovaný príspevok jednej alebo druhej oblasti mozgu k študovanému procesu. Medzinárodná federácia elektroencefalografických spoločností prijala takzvaný systém „10-20“ na presné označenie umiestnenia elektród. V súlade s týmto systémom sa presne meria vzdialenosť medzi stredom nosa (nasion) a tvrdým kostným tuberkulom v zadnej časti hlavy (inion), ako aj medzi ľavou a pravou ušnou jamkou. každý predmet. Možné umiestnenia elektród sú oddelené intervalmi 10 % alebo 20 % týchto vzdialeností na lebke. Okrem toho je pre ľahkú registráciu celá lebka rozdelená na oblasti označené písmenami: F - frontálna, O - okcipitálna oblasť, P - parietálna, T - temporálna, C - oblasť centrálneho sulcus. Nepárne čísla miest olova sa vzťahujú na ľavú hemisféru a párne čísla sa vzťahujú na pravú hemisféru. Písmeno Z označuje únos z vrcholu lebky. Toto miesto sa nazýva vrchol a používa sa obzvlášť často (pozri Čítačku 2.2).

Klinické a statické metódy na štúdium EEG. Od svojho vzniku sa objavili dva prístupy k analýze EEG a naďalej existujú ako relatívne nezávislé prístupy: vizuálny (klinický) a štatistický. Vizuálna (klinická) analýza EEG používa sa spravidla na diagnostické účely. Elektrofyziológ, spoliehajúc sa na určité metódy takejto analýzy EEG, rozhoduje o nasledujúcich otázkach: zodpovedá EEG všeobecne uznávaným štandardom normality; ak nie, aký je stupeň odchýlky od normy, či pacient vykazuje známky fokálneho poškodenia mozgu a aká je lokalizácia lézie. Klinická analýza EEG je vždy prísne individuálna a má prevažne kvalitatívny charakter. Napriek tomu, že existujú všeobecne akceptované klinické techniky na popis EEG, klinická interpretácia EEG do značnej miery závisí od skúseností elektrofyziológa, jeho schopnosti „čítať“ elektroencefalogram, zvýrazniť v ňom skryté a často veľmi variabilné patologické znaky. Malo by sa však zdôrazniť, že v rozšírenej klinickej praxi sú makrofokálne poruchy alebo iné jasne definované formy EEG patológie zriedkavé. Najčastejšie (70 – 80 % prípadov) sa pozorujú difúzne zmeny v bioelektrickej aktivite mozgu s ťažko formálne opísateľnými symptómami. Medzitým je to práve táto symptomatológia, ktorá môže byť obzvlášť zaujímavá pre analýzu toho kontingentu subjektov, ktorí sú zaradení do skupiny takzvanej „malej“ psychiatrie – stavov hraničiacich medzi „dobrou“ normou a zjavnou patológiou. Z tohto dôvodu sa teraz vynakladá osobitné úsilie na formalizáciu a dokonca vývoj počítačových programov na analýzu klinického EEG. Metódy štatistického výskumu elektroencefalogramy predpokladajú, že pozadie EEG je stacionárne a stabilné. Ďalšie spracovanie je v drvivej väčšine prípadov založené na Fourierovej transformácii, ktorej významom je, že vlna akéhokoľvek zložitého tvaru je matematicky totožná so súčtom sínusových vĺn rôznych amplitúd a frekvencií. Fourierova transformácia vám umožňuje transformovať vlnu vzor pozadia EEG do frekvencie a stanovte distribúciu energie pre každú frekvenčnú zložku. Pomocou Fourierovej transformácie možno najkomplexnejšie oscilácie EEG zredukovať na sériu sínusových vĺn s rôznymi amplitúdami a frekvenciami. Na tomto základe sa identifikujú nové ukazovatele, ktoré rozširujú zmysluplnú interpretáciu rytmickej organizácie bioelektrických procesov. Napríklad špeciálnou úlohou je analyzovať príspevok alebo relatívnu silu rôznych frekvencií, ktoré závisia od amplitúd sínusových zložiek. Rieši sa to konštrukciou výkonových spektier. Ten je súborom všetkých hodnôt výkonu rytmických zložiek EEG, vypočítaných s určitým krokom vzorkovania (v desatinách hertzov). Spektra môžu charakterizovať absolútnu silu každej rytmickej zložky alebo relatívnej, t.j. závažnosť výkonu každej zložky (v percentách) vo vzťahu k celkovej sile EEG v analyzovanom segmente záznamu.

Výkonové spektrá EEG možno podrobiť ďalšiemu spracovaniu, napríklad korelačnej analýze, v ktorej sa vypočítajú auto- a krížové korelačné funkcie, ako aj súdržnosť , ktorá charakterizuje mieru synchronicity frekvenčných rozsahov EEG v dvoch rôznych zvodoch. Koherencia sa pohybuje od +1 (úplne zhodné priebehy) do 0 (úplne odlišné priebehy). Toto hodnotenie sa vykonáva v každom bode spojitého frekvenčného spektra alebo ako priemer v rámci frekvenčných čiastkových rozsahov. Výpočtom koherencie je možné určiť charakter intra- a interhemisférických vzťahov EEG indikátorov v pokoji a pri rôznych typoch aktivity. Najmä pomocou tejto metódy je možné stanoviť vedúcu hemisféru pre špecifickú aktivitu subjektu, prítomnosť stabilnej interhemisférickej asymetrie atď. rytmické zložky EEG a ich koherencia je v súčasnosti jednou z najbežnejších.

Zdroje tvorby EEG. Paradoxne skutočná impulzová aktivita neuróny sa neodráža vo kolísaní elektrického potenciálu zaznamenaného z povrchu ľudskej lebky. Dôvodom je, že impulzová aktivita neurónov nie je z hľadiska časových parametrov porovnateľná s EEG. Trvanie impulzu (akčného potenciálu) neurónu nie je dlhšie ako 2 ms. Časové parametre rytmických zložiek EEG sa počítajú v desiatkach a stovkách milisekúnd. Všeobecne sa uznáva, že elektrické procesy zaznamenané z povrchu otvoreného mozgu alebo pokožky hlavy sa odrážajú synaptické neuronálna aktivita. Hovoríme o potenciáloch, ktoré vznikajú v postsynaptickej membráne neurónu prijímajúceho impulz. Excitačné postsynaptické potenciály majú trvanie viac ako 30 ms a inhibičné postsynaptické potenciály kôry môžu dosiahnuť 70 ms alebo viac. Tieto potenciály (na rozdiel od akčného potenciálu neurónu, ktorý vzniká podľa princípu „všetko alebo nič“) sú vo svojej podstate postupné a možno ich zhrnúť. Ak trochu zjednodušíme obraz, môžeme povedať, že pozitívne fluktuácie potenciálu na povrchu kôry sú spojené buď s excitačnými postsynaptickými potenciálmi v jej hlbokých vrstvách, alebo s inhibičnými postsynaptickými potenciálmi v povrchových vrstvách. Negatívne kolísanie potenciálu na povrchu kôry pravdepodobne odráža opačný pomer zdrojov elektrickej aktivity. Rytmická povaha bioelektrickej aktivity kôry a najmä alfa rytmu je spôsobená najmä vplyvom subkortikálnych štruktúr, predovšetkým talamu (diencephalon). Práve v talame je hlavný, ale nie jediný kardiostimulátory alebo kardiostimulátory. Jednostranné odstránenie talamu alebo jeho chirurgická izolácia z neokortexu vedie k úplnému vymiznutiu alfa rytmu v kortikálnych oblastiach operovanej hemisféry. Zároveň sa nič nemení v rytmickej činnosti samotného talamu. Neuróny nešpecifického talamu majú vlastnosť autorytmicity. Tieto neuróny sú prostredníctvom vhodných excitačných a inhibičných spojení schopné vytvárať a udržiavať rytmickú aktivitu v mozgovej kôre. Hrá hlavnú úlohu v dynamike elektrickej aktivity talamu a kôry retikulárna formácia mozgový kmeň. Môže mať synchronizačný efekt, t.j. podpora vytvárania stabilnej rytmiky vzor a desynchronizácia, narušenie koordinovanej rytmickej aktivity (pozri Čítačku 2.3).

Synaptická aktivita neurónov

Funkčný význam EKG a jeho zložiek. Značný význam má otázka funkčného významu jednotlivých zložiek EEG. Najväčšiu pozornosť výskumníkov tu vždy priťahoval alfa rytmus- dominantný pokojový EEG rytmus u ľudí. Existuje veľa predpokladov týkajúcich sa funkčnej úlohy alfa rytmu. Zakladateľ kybernetiky N. Wiener a po ňom množstvo ďalších bádateľov sa domnievali, že tento rytmus plní funkciu dočasného snímania („čítania“) informácií a úzko súvisí s mechanizmami vnímania a pamäti. Predpokladá sa, že alfa rytmus odráža dozvuk vzruchov, ktoré kódujú intracerebrálne informácie a vytvárajú optimálne pozadie pre proces príjmu a spracovania aferentný signály. Jeho úlohou je akási funkčná stabilizácia mozgových stavov a zabezpečenie pripravenosti reagovať. Tiež sa predpokladá, že alfa rytmus je spojený s pôsobením selekčných mechanizmov mozgu, ktoré plnia funkciu rezonančného filtra, a tým regulujú tok zmyslových impulzov. V pokoji môžu byť v EEG prítomné ďalšie rytmické zložky, ale ich význam je najlepšie určený zmenami funkčných stavov tela ( Danilovej, 1992). Delta rytmus teda u zdravého dospelého človeka v kľude prakticky chýba, ale dominuje v EEG vo štvrtej fáze spánku, ktorá je pomenovaná podľa tohto rytmu (pomalý spánok alebo delta spánok). Naproti tomu rytmus theta je úzko spojený s emocionálnym a duševným stresom. Niekedy sa nazýva stresový rytmus alebo rytmus napätia. U ľudí je jedným z EEG symptómov emocionálneho vzrušenia zvýšenie rytmu theta s frekvenciou oscilácií 4-7 Hz, ktoré sprevádza prežívanie pozitívnych aj negatívnych emócií. Pri vykonávaní mentálnych úloh sa môže zvýšiť aktivita delta aj theta. Posilnenie poslednej zložky navyše pozitívne koreluje s úspešnosťou riešenia problémov. Svojím pôvodom je rytmus theta spojený s kortiko-limbický interakcia. Predpokladá sa, že zvýšenie theta rytmu počas emócií odráža aktiváciu mozgovej kôry limbickým systémom. Prechod zo stavu pokoja do napätia je vždy sprevádzaný desynchronizačnou reakciou, ktorej hlavnou zložkou je vysokofrekvenčná beta aktivita. Duševná aktivita u dospelých je sprevádzaná zvýšením sily beta rytmu a výrazné zvýšenie vysokofrekvenčnej aktivity sa pozoruje počas duševnej aktivity, ktorá zahŕňa prvky novosti, zatiaľ čo stereotypné, opakujúce sa mentálne operácie sú sprevádzané jej poklesom. Zistilo sa tiež, že úspech pri vykonávaní verbálnych úloh a testov vizuálno-priestorových vzťahov je pozitívne spojený s vysokou aktivitou v beta rozsahu EEG ľavej hemisféry. Podľa niektorých predpokladov je táto aktivita spojená s odrazom aktivity mechanizmov snímania stimulačnej štruktúry, vykonávanej neurónovými sieťami, ktoré produkujú vysokofrekvenčnú EEG aktivitu (pozri Čítanka 2.1; Čítanka 2.5).

Magnetoencefalografia-registrácia parametrov magnetického poľa spôsobených bioelektrickou aktivitou mozgu. Tieto parametre sa zaznamenávajú pomocou supravodivých kvantových interferenčných senzorov a špeciálnej kamery, ktorá izoluje magnetické polia mozgu od silnejších vonkajších polí. Metóda má množstvo výhod oproti zaznamenávaniu tradičného elektroencefalogramu. Najmä radiálne zložky magnetických polí zaznamenané z pokožky hlavy nepodliehajú takým silným deformáciám ako EEG. To umožňuje presnejšie vypočítať polohu generátorov EEG aktivity zaznamenanej z pokožky hlavy.

2.1.2. Mozgové evokované potenciály

Evokované potenciály (EP)-bioelektrické oscilácie, ktoré sa vyskytujú v nervových štruktúrach ako odozva na vonkajšiu stimuláciu a sú v presne definovanej časovej súvislosti so začiatkom jej pôsobenia. U ľudí sú EP zvyčajne zahrnuté v EEG, ale je ťažké ich rozlíšiť na pozadí spontánnej bioelektrickej aktivity (amplitúda jednotlivých odpovedí je niekoľkonásobne menšia ako amplitúda pozadia EEG). V tomto ohľade je registrácia IP vykonávaná špeciálnymi technickými zariadeniami, ktoré umožňujú izolovať užitočný signál od šumu postupnou akumuláciou alebo sumáciou. V tomto prípade sa spočíta určitý počet segmentov EEG načasovaných do začiatku stimulu.

Široké využitie metódy registrácie EP sa stalo možným v dôsledku počítačovej automatizácie psychofyziologického výskumu v 50-60 rokoch. Spočiatku sa jeho využitie spájalo najmä so štúdiom zmyslových funkcií človeka za normálnych podmienok a s rôznymi typmi anomálií. Následne sa metóda začala úspešne využívať na štúdium zložitejších duševných procesov, ktoré nie sú priamou reakciou na vonkajší podnet. Metódy na izoláciu signálu od šumu umožňujú detekovať potenciálne zmeny v EEG zázname, ktoré celkom striktne súvisia v čase s akoukoľvek pevnou udalosťou. V tejto súvislosti sa objavilo nové označenie pre tento okruh fyziologických javov – event-related potentials (ERPs).

Tu sú príklady:

• kolísanie spojené s aktivitou motorickej kôry (motorický potenciál alebo potenciál spojený s pohybom);

  potenciál spojený so zámerom vykonať určitú činnosť (tzv. E-vlna);

  potenciál, ktorý nastane, keď sa vynechá očakávaný stimul.

Tieto potenciály sú sekvenciou kladných a záporných kmitov, zvyčajne zaznamenávaných v intervale 0-500 ms. V niektorých prípadoch sú možné aj neskoršie oscilácie v rozsahu až 1000 ms. Kvantitatívne metódy hodnotenia EP a ERP zahŕňajú predovšetkým hodnotenie amplitúd a latencie. Amplitúda je rozsah oscilácií komponentu, meraný v µV, latencia je čas od začiatku stimulácie po vrchol komponentu, meraný v ms. Okrem toho sa používajú aj komplexnejšie možnosti analýzy.

Pri štúdiu EP a BSC možno rozlíšiť tri úrovne analýzy:

• fenomenologické;

  fyziologické;

  funkčné.

Fenomenologická rovina zahŕňa popis VP ako viaczložkovej reakcie s analýzou konfigurácie, zloženia komponentov a topografických vlastností. V skutočnosti je to úroveň analýzy, z ktorej začína každá štúdia využívajúca metódu VP. Možnosti tejto úrovne analýzy priamo súvisia so zlepšením metód kvantitatívneho spracovania EP, ktoré zahŕňajú rôzne techniky, od hodnotenia latencie a amplitúd až po odvodené, umelo vytvorené indikátory. Matematický aparát na spracovanie VP je tiež rôznorodý, vrátane faktorovej, disperznej, taxonomickej a iných typov analýzy. Fyziologická úroveň. Na základe týchto výsledkov sa na fyziologickej úrovni analýzy identifikujú zdroje tvorby EP komponentov, t.j. Rieši sa otázka, v ktorých štruktúrach mozgu jednotlivé zložky EP vznikajú. Lokalizácia zdrojov tvorby EP umožňuje stanoviť úlohu jednotlivých kortikálnych a subkortikálnych útvarov pri vzniku určitých zložiek EP. Najuznávanejšie je tu rozdelenie VP na exogénne a endogénne Komponenty. Prvé odrážajú aktivitu špecifických dráh a zón, druhé - nešpecifické asociatívne dráhy mozgu. Trvanie oboch sa odhaduje odlišne pre rôzne spôsoby. Vo vizuálnom systéme napríklad exogénne zložky EP nepresiahnu 100 ms od okamihu stimulácie. Tretia úroveň analýzy je funkčná zahŕňa využitie EP ako nástroja na štúdium fyziologických mechanizmov správania a kognitívnej aktivity u ľudí a zvierat.

EP ako jednotka psychofyziologickej analýzy. Jednotka analýzy sa zvyčajne chápe ako predmet analýzy, ktorý má na rozdiel od prvkov všetky základné vlastnosti obsiahnuté v celku a vlastnosti sú ďalšími nerozložiteľnými časťami tejto jednoty. Analytická jednotka je minimálny útvar, v ktorom sú priamo zastúpené podstatné súvislosti a parametre objektu, ktoré sú pre danú úlohu podstatné. Navyše, takýto celok sám o sebe musí byť jediným celkom, akýmsi systémom, ktorého ďalší rozklad na prvky ho zbaví schopnosti reprezentovať celok ako taký. Povinnou vlastnosťou analytickej jednotky je aj to, že ju možno operacionalizovať, t.j. umožňuje meranie a kvantitatívne spracovanie. Ak považujeme psychofyziologickú analýzu za metódu na štúdium mozgových mechanizmov duševnej aktivity, potom EP spĺňajú väčšinu požiadaviek, ktoré môžu byť predložené jednotke takejto analýzy. Po prvé, EP treba kvalifikovať ako psychonervovú reakciu, t.j. taký, ktorý priamo súvisí s procesmi mentálnej reflexie. Po druhé, VP je reakcia pozostávajúca z množstva komponentov súvisle prepojených. Je teda štruktúrne homogénny a dá sa operacionalizovať, t.j. má kvantitatívne charakteristiky v podobe parametrov jednotlivých komponentov (latencie a amplitúdy). Je dôležité, aby tieto parametre mali rôznu funkčnú významnosť v závislosti od charakteristík experimentálneho modelu. Po tretie, rozklad VP na prvky (komponenty), realizovaný ako metóda analýzy, nám umožňuje charakterizovať iba jednotlivé fázy procesu spracovania informácií, pričom sa stráca integrita procesu ako takého. V najvýraznejšej podobe sa myšlienky o integrite a konzistentnosti EP ako korelátu behaviorálneho aktu odzrkadlili v štúdiách V.B. Švyrkovej. Podľa tejto logiky EP, zaberajúce celý časový interval medzi podnetom a reakciou, zodpovedajú všetkým procesom vedúcim k vzniku behaviorálnej reakcie, pričom konfigurácia EP závisí od povahy behaviorálneho aktu a charakteristík funkčného systému. ktorý poskytuje túto formu správania. Jednotlivé zložky EP sú v tomto prípade považované za odraz štádií aferentnej syntézy, rozhodovania, aktivácie exekutívnych mechanizmov a dosiahnutia užitočného výsledku. V tejto interpretácii fungujú EP ako jednotka psychofyziologickej analýzy správania. Hlavný prúd aplikácie EP v psychofyziológii je však spojený so štúdiom fyziologických mechanizmov a korelujeľudská kognitívna činnosť. Tento smer je definovaný ako poznávacie psychofyziológia. Využíva EP ako plnohodnotnú jednotku psychofyziologickej analýzy. Je to možné, pretože podľa obraznej definície jedného z psychofyziológov majú EP jedinečný duálny status, pôsobiaci súčasne ako „okno do mozgu“ a „okno do kognitívnych procesov“ (pozri Čítačku 2.4).

Mozgom evokované potenciály sú moderné testovacia metóda funkcie a výkon analyzátorov mozgovej kôry. Táto metóda umožňuje zaznamenávať reakcie vyšších analyzátorov na rôzne vonkajšie umelé podnety. Najpoužívanejšími a najrozšírenejšími podnetmi sú zrakové (na záznam zrakových evokovaných potenciálov), sluchové (na záznam akustických evokovaných potenciálov) a somatosenzorické, resp.

Spracujte priamo registrácia potenciálov vykonávané pomocou mikroelektród, ktoré sa približujú k nervovým bunkám určitej oblasti mozgovej kôry. Mikroelektródy dostali svoje meno, pretože ich veľkosť a priemer nepresahujú jeden mikrón. Takéto malé zariadenia predstavujú rovné tyče, ktoré pozostávajú z vysokoodporového izolovaného drôtu s naostreným záznamovým hrotom. Samotná mikroelektróda je pevná a pripojená k zosilňovaču signálu. Informácie o nich sa prijímajú na obrazovkách monitorov a zaznamenávajú sa na magnetickú pásku.

Toto sa však považuje za invazívnu metódu. Existuje aj jeden neinvazívny. Namiesto privádzania mikroelektród do buniek kôry sa skúmané elektródy pripevňujú na kožu hlavy, krku, trupu alebo kolien – v závislosti od účelu experimentu.

Technika evokovaného potenciálu sa používa na štúdium aktivity zmyslových systémov mozgu, táto metóda je použiteľná aj v oblasti kognitívnych (mentálnych) procesov. Podstatou technológie je registrovať bioelektrické potenciály vytvorené v mozgu ako odpoveď na vonkajší umelý stimul.

Reakcia vyvolaná mozgom sa zvyčajne klasifikuje v závislosti od rýchlosti reakcie nervového tkaniva:

• Krátka latencia – rýchlosť reakcie do 50 milisekúnd.
• Stredná latencia - rýchlosť reakcie od 50 do 100 milisekúnd.
• Dlhá latencia – reakcia 100 milisekúnd a viac.

Variáciou tejto metódy sú motoricky evokované potenciály. Sú fixované a odstránené zo svalov tela v reakcii na pôsobenie elektrického alebo magnetického vplyvu na nervové tkanivo motorickej oblasti mozgovej kôry. Táto technika sa nazýva transkraniálna magnetická stimulácia. Táto technológia je použiteľná pri diagnostike ochorení kortikospinálneho traktu, teda dráh, ktoré vedú nervové impulzy z kôry do miechy.

Hlavné vlastnosti, ktoré evokované potenciály majú, sú latencia, amplitúda, polarita a tvar signálu.

Druhy

Každý typ znamená nielen všeobecný, ale aj špecifický prístup k štúdiu aktivity kôry.

Vizuálni VP

Vizuálne evokované potenciály mozgu sú metódou, ktorá zahŕňa zaznamenávanie reakcií mozgovej kôry na vonkajšie podnety, ako je záblesk svetla. Postup je nasledovný:

• Aktívne elektródy sú pripevnené na kožu parietálnej a okcipitálnej oblasti a referenčná elektróda (vzhľadom na to, ku ktorej sa meranie vykonáva) je pripevnená na kožu čela.
• Pacient zavrie jedno oko a pohľad druhého smeruje na monitor, odkiaľ je dodávaná svetelná stimulácia.
• Potom vymenia oči a vykonajú rovnaký experiment.

Sluchoví viceprezidenti

Akustické evokované potenciály sa objavujú ako odpoveď na stimuláciu sluchovej kôry striedavými zvukovými kliknutiami. Zvuk je prezentovaný pacientovi najprv do ľavého ucha, potom do pravého. Úroveň signálu sa zobrazí na monitore a získané výsledky sa interpretujú.

Somatosenzorické EP

Táto metóda zahŕňa zaznamenávanie periférnych nervov, ktoré vznikajú v reakcii na bioelektrickú stimuláciu. Technika pozostáva z niekoľkých fáz:

• Stimulačné elektródy sú pripevnené na kožu pacienta v miestach, kde prechádzajú senzorické nervy. Zvyčajne sa takéto miesta nachádzajú v oblasti zápästia, kolena alebo členku. Záznamové elektródy sú pripevnené k pokožke hlavy nad senzorickou oblasťou mozgovej kôry.
• Začiatok nervovej stimulácie. Malo by byť aspoň 500 aktov podráždenia nervov.
• Počítače spriemerujú ukazovateľ rýchlosti a výsledok zobrazia vo forme grafu.

Diagnostika

Somatosenzorické evokované potenciály sa využívajú pri diagnostike rôznych ochorení nervového systému, vrátane degeneratívnych, demyelinizačných a vaskulárnych patológií nervového tkaniva. Táto metóda je tiež potvrdzujúca pri diagnostike polyneuropatie pri diabetes mellitus.

Monitory evokovaného potenciálu zaznamenávať elektrickú aktivitu nervového systému ako odpoveď na stimuláciu špecifických nervových dráh. Môžu to byť somatosenzorické, zrakové, akustické evokované potenciály mozgového kmeňa alebo motorické evokované potenciály. Záznam evokovaného potenciálu poskytuje minimálne invazívnu (alebo neinvazívnu), objektívnu a reprodukovateľnú testovaciu metódu, ktorá dopĺňa klinické neurologické vyšetrenie.

V prípade barbiturickej kómy alebo predávkovania liekmi vyvolalo potenciálne testovanie umožňuje odlíšiť účinok liekov od poškodenia nervového systému. Je to možné, pretože liečivá majú malý vplyv na krátkodobo latentné evokované potenciály, dokonca aj v dávkach dostatočných na vytvorenie izoelektrického EEG.

Indikácie na sledovanie vyvolaného potenciálu:
Sledovanie integrity nervového systému počas operácie, napríklad pri zložitých operáciách deformovanej chrbtice.
Monitorovanie TBI a kómy.
Posúdenie hĺbky anestézie.
Diagnóza demyelinizačných ochorení.
Diagnostika neuropatií a mozgových nádorov.

Klasifikácia evokovaných potenciálov

Predvolaný potenciály sa delia na typ stimulácie, miesto stimulácie a záznamu, amplitúdu, latentnú periódu medzi stimulom a potenciálom a polaritu potenciálu (pozitívnu alebo negatívnu).

Možnosti stimulácie:
Elektrické - elektródy umiestnené na temene hlavy, nad chrbticou alebo periférnymi nervami alebo epidurálne elektródy umiestnené počas operácie.
Magnetický - používa sa na štúdium potenciálov vyvolaných motorom, čím sa predchádza problémom s kontaktom elektród, ale jeho použitie je nepohodlné
Vizuálne (obrátenie šachovnicového vzoru) alebo sluchové (kliknutia).

Oblasť stimulácie:
Kortikálna
Chrbtica nad a pod skúmanou oblasťou.
Zmiešané periférne nervy
Svaly (pre motorické evokované potenciály).

Latencia evokovaných potenciálov:
Dlhotrvajúci - stovky milisekúnd - je potlačený anestéziou počas operácie a nie je užitočný na monitorovanie sedácie.
Priemer - desiatky milisekúnd - sa zaznamenáva na pozadí anestézie a závisí od jej hĺbky.
Krátke – milisekundové – sa zvyčajne vyšetruje počas operácie, pretože je najmenej závislé od anestézie a sedácie.
Zvýšenie doby latencie o viac ako 10 % alebo zníženie amplitúdy o > 50 % je znakom zvýšeného rizika komplikácií.

Polarita evokovaných potenciálov:
Každý typ evokovaného potenciálu má svoje vlnové charakteristiky. Špeciálne vrcholy sú markery účinkov lieku alebo poškodenia

Vizuálne evokované potenciály (VEP)

Vizuálne evokované potenciály(VEP) sa vyskytujú, keď mozgová kôra reaguje na vizuálnu stimuláciu zábleskami svetla alebo reverzným šachovnicovým vzorom zaznamenaným v okcipitálnej oblasti.
Vizuálne evokované potenciály (VEP) sa zaznamenávajú počas operácií na zrakovom nerve, optickom chiazme a spodnej časti lebky na diagnostiku roztrúsenej sklerózy.
Vizuálne evokované potenciály (VEP) sa vo všeobecnosti považujú za menej spoľahlivé ako iné typy evokovaných potenciálov.

Akustické evokované potenciály mozgového kmeňa

Metóda kmeňa testuje sluchové vedenie cez ucho, hlavový nerv VIII do spodných častí mostíka a v rostrálnom smere pozdĺž laterálnej slučky po mozgovom kmeni:
Používa sa na manipulácie na zadnej lebečnej jamke.
Akustické evokované potenciály mozgového kmeňa možno ľahko zaznamenať u pacientov v stave kómy alebo sedácie a môžu byť užitočné pri hodnotení rozsahu poškodenia mozgového kmeňa pri absencii iných príčin depresie vedomia.

Somatosenzorické evokované potenciály

Somatosenzorické evokované potenciály zaznamenané z mozgu alebo miechy v reakcii na stimuláciu periférnych senzorických nervov. Najčastejšie používaná nervová stimulácia je stredný, ulnárny a zadný tibiálny nerv počas operácie miechového alebo brachiálneho plexu.

Všetky tieto testy by mali vykonávať skúsení odborníci a ich výklad na jednotke intenzívnej starostlivosti sa má vykonať v spojení so základným ochorením (napr. slepota alebo hluchota, hypotermia, hypoxémia, hypotenzia, hyperkapnia a ischemické nervové zmeny), ktoré môžu zmeniť výsledky.

Motorické evokované potenciály (elektromyografia, EMG)

Toto metóda umožňuje merať elektrický potenciál svalových buniek počas kosenia alebo v stave aktivity. Potenciál motorickej jednotky sa meria vložením ihlovej elektródy do testovanej časti svalu. Týmto spôsobom sa zisťuje prítomnosť peuropatie alebo myopatie.

Vyšetrujú sa pacienti pri vedomí svalový elektrický potenciál v pokoji, s malým úsilím a s maximálnym úsilím. Je potrebné preskúmať 20 potenciálov motorických jednotiek v najmenej 10 rôznych oblastiach.
Ihneď po podaní elektróda existuje krátke obdobie elektrickej aktivity s amplitúdou menšou ako 500 μV, po ktorej nasleduje obdobie nečinnosti pri skúmaní zdravého svalu.

Niekedy dochádza k aktivite pozadia v koncových doskách motora.
Prítomnosť dvojfázovej fibrilácie zvyčajne naznačuje, že sval je denervovaný, hoci počas jeho normálnej funkcie možno pozorovať fibrilácie v jednej z oblastí svalu.

Fascikulácie, ak nie sú spôsobené suxametónium, sú vždy patologickým príznakom a zvyčajne indikujú poškodenie buniek predných rohov miechy, ale niekedy sa môžu vyskytnúť sekundárne pri poškodení nervového koreňa alebo pri poškodení periférnych svalov.