Registrácia zrakových evokovaných potenciálov mozgovej kôry. Diagnostika zrakových evokovaných potenciálov

Práca na kurze

na tému "Cerebrálne evokované potenciály"

1. ÚVOD

Za posledných 20 rokov sa úroveň používania počítačov v medicíne nesmierne zvýšila. 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, štúdie využívajúce izotopy. Množstvo informácií, ktoré sa pri takomto výskume 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, ukladania a získavania EEG informácií, získať množstvo nových dát, ktoré sú pre manuálne metódy analýzy nedostupné, previesť EEG dáta na vizuálno-priestorové topografické snímky, ktoré otvárajú ďalšie možnosti pre lokálnu diagnostiku cerebrálnych lézií.

Tento článok popisuje softvérový nástroj na analýzu evokovaných potenciálov mozgu. Program prezentovaný v práci vám umožňuje vykonať analýzu komponentov IP: vyhľadávanie vrcholov a latencie od vrcholu k vrcholu. Táto analýza môže pomôcť diagnostikovať choroby, ako je epilepsia, skleróza multiplex, a odhaliť poruchy zmyslových, zrakových a sluchových funkcií.

Registrácia evokovaných potenciálov (EP) mozgu je objektívna a neinvazívna metóda na testovanie funkcií ľudského CNS. Využitie VP 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

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 reakcie na krátkodobé jednotlivé a rytmické aferentné podnety. Často sa používa aj jednorazová alebo rytmická elektrická stimulácia rôznych mozgových útvarov so záznamom reakcií v iných štruktúrach.

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

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

EP metóda bola použitá na štúdium charakteristík zmien reaktivity CNS 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 ERP na rôznych úrovniach nervového systému sú hlavnou metódou testovania účinku farmakologických neurotropných liekov. Pomocou metódy EP 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 najširšie uplatnenie ako metóda hodnotenia stavu zmyslového systému v oblasti štúdia porúch sluchových funkcií; Technika sa nazývala 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 simulovanej hluchoty. Taktiež registráciou EP z brušnej steny matky v oblasti zodpovedajúcej hlavičke plodu je možné identifikovať stupeň rozvoja sluchových funkcií u ľudských plodov.

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

Štúdium somatosenzorických EP (SSEP) umožňuje určiť stav senzorických vodičov od periférie až po kortex. Keďže SSEP majú somatotopiu zodpovedajúcu kortikálnym projekciám tela, ich štúdium je obzvlášť zaujímavé v prípadoch poškodenia zmyslových systémov 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.

Veľký záujem je o štúdium EP pri epilepsii, vzhľadom na dôležitú úlohu, ktorú zohrávajú aferentné impulzy v patogenéze rozvoja epileptických záchvatov. Vysoká citlivosť EP na zmeny funkčného stavu mozgu pod vplyvom farmakologických činidiel umožňuje ich použitie na testovanie účinkov liečby pri epilepsii.

Popri štúdiu EP pre relatívne jednoduché stimuly (krátky záblesk svetla, cvaknutie zvuku, krátky pulz elektrického prúdu) sa v poslednom čase objavilo množstvo štúdií EP pre zložitejšie typy stimulácie využívajúce aj zložitejšie metódy. na izoláciu a analýzu EP. Široko sa študujú najmä EP na prezentáciu vizuálnych podnetov predstavujúcich obraz. Najčastejšie používaným obrazom je sínusový jas modulovaný alebo kontrastná mriežka alebo šachovnicový vzor s rôznymi priestorovými frekvenciami a mierami kontrastu. Obrázok je prezentovaný ako pomerne dlhá expozícia. Okrem toho sa používa prezentácia pomocou sínusovo modulovanej v čase z hľadiska jasu svetelného toku. Pomocou tejto metódy sa získa takzvaný konštantný stav VP. Tento EP je oscilačný sínusový proces s konštantnými charakteristikami frekvencie a amplitúdy, ktorý je v určitom pomere frekvencie a amplitúdy s frekvenciou a intenzitou svetelného toku, ktorý poskytuje vizuálnu stimuláciu. Takéto potenciály sa najčastejšie využívajú pri testovaní funkcie zraku a v súčasnosti výskum neprekračuje rámec laboratórnych experimentov.

EP pre perverzie vizuálneho vzoru (keď čierne prvky na obrazovke menia miesta s bielymi) nadobúdajú významný praktický význam v klinickom výskume. Boli získané údaje ukazujúce pravidelný vzťah medzi amplitúdou a latentnými periódami niektorých zložiek týchto EP a veľkosťou šachového poľa a koreláciu so zrakovou ostrosťou. Z pohľadu klinickej neurológie sú EP pre perverziu zrakového vzoru v štúdiách demyelinizačných ochorení najväčšiemu záujmu.

V posledných rokoch bola vykonaná analýza oboch EP v norme z hľadiska ich spojenia s rôznymi časťami aferentných systémov a štúdia zmien v EP v patológii z hľadiska spojenia týchto zmien so všeobecným a konkrétnym prestavby vznikajúce v CNS pod vplyvom patologického procesu.

Výskum EAP nachádza uplatnenie v mnohých oblastiach klinickej praxe:

Lokálne deštruktívne lézie nervového systému:

Poškodenie periférneho nervového systému;

poranenie miechy;

Poškodenie mozgového kmeňa;

Poškodenie mozgových hemisfér;

Porážka talamu;

Supratalamické lézie;

Nervové choroby:

epilepsia;

opuch centrálneho nervového systému;

Cerebrovaskulárne poruchy;

Traumatické zranenie mozgu;

Deminácie;

Metabolické poruchy;

Kóma a vegetatívny stav;

Monitorovanie resuscitácie.

Možnosti metódy EP umožňujú nielen zistiť štrukturálnu úroveň poškodenia analyzátora, ale aj kvantifikovať charakter 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, súdnej psychiatrii, vojenskom a pracovnom vyšetrovaní.

3. CHARAKTERISTIKA EP

Evokované potenciály kôry, alebo spôsobené odpoveďami, 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. Veľký prínos k zavedeniu evokovaných potenciálov urobil Dawson práve štúdiom SSEP pri stimulácii 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 pri registrácii SSEP splnené potrebné technické a metodické podmienky, je možné získať jednoznačné odpovede zo všetkých úrovní somatosenzorickej dráhy a kôry, čo je celkom adekvátna informácia o poškodení tak prevodových ciest mozgu a miechy, ako aj senzomotorická kôra. Stimulačná elektróda sa najčastejšie umiestňuje na výbežok n.medianus, n.ulnaris, n.tibialis, n.perineus.

KSSVP pri stimulácii horných končatín. Pri stimulácii n.medianus signál prechádza aferentnými dráhami cez brachiálny plexus (prvý prepínač v gangliách), potom do zadných rohov miechy na úrovni C5-C7, cez medulla oblongata do v. Gol-Burdachove jadrá (druhý prepínač), a cez spinálno-talamickú cestu do talamu, kde po prepnutí signál prechádza do primárnej senzomotorickej kôry (1-2 pole podľa Brodmanna). SSEP so stimuláciou horných končatín v ambulancii sa využíva pri diagnostike a prognóze ochorení ako je roztrúsená skleróza, rôzne traumatické lézie brachiálneho plexu, brachiálneho ganglia, poranenia krčnej miechy pri poraneniach miechy, nádory mozgu, cievne choroby, hodnotenie senzorických porúch u hysterických pacientov, hodnotenie a prognóza kómy 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 projekcii medzi C6-C7 stavcami, v oblasti strednej časti kľúčnej kosti v Erbovom bode. Referenčná elektróda je umiestnená na čele v bode Fz. Zvyčajne sa používajú pohárové elektródy a v podmienkach operačnej sály alebo jednotky intenzívnej starostlivosti 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 sily prúdu sa stimulačný prah prispôsobí motorickej odozve z palca. Rýchlosť stimulácie 4-7 za sekundu. Priepustné filtre od 10-30 Hz do 2-3 kHz. Analytická epocha 50 ms. Počet priemerov je 200-1000. Pomer odmietnutia signálu vám umožňuje získať najčistejšie reakcie v čo najkratšom čase a zlepšiť pomer signálu k šumu. Mali by sa zaznamenať dve série odpovedí.

Možnosti odpovede. Po overení sa v KSSVP analyzujú tieto zložky: N10 - úroveň prenosu impulzov v zložení vlákien brachiálneho plexu; N11 - odráža prechod aferentného signálu na úrovni stavcov C6-C7 pozdĺž zadných rohov miechy; N13 je spojený s prechodom impulzu cez Gol-Burdachove jadrá v medulla oblongata. N19 – potenciál vzdialeného poľa, odráža aktivitu neurogenerátorov v talame; N19-P23 - talamo-kortikálne dráhy (registrované 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. Pozitívna zložka P45 je registrovaná v ipsilaterálnej hemisfére jej centrálnej oblasti a je generovaná v oblasti centrálneho sulku. Negatívna zložka N60 je zaznamenaná kontralaterálne a má rovnaké zdroje generovania ako P45.

Parametre SSEP sú ovplyvnené faktormi, ako je výška a vek, ako aj pohlavie subjektu.

Merajú a vyhodnocujú sa nasledujúce miery odozvy:

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

2. Latentný čas komponentov N19 a P23.

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

4. Rýchlosť impulzu pozdĺž aferentných senzorimotorických periférnych dráh, vypočítaná vydelením vzdialenosti od bodu stimulácie k bodu Erb časom, kedy impulz prešiel k bodu Erb.

5. Rozdiel medzi latenciou N13 a latenciou N10.

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

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

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

Stôl 1.

Časové hodnoty SSEP počas stimulácie stredného nervu sú normálne (ms).

	Muži		ženy
	Priemerný	Horná hranica normálu	Priemerný	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
	Priemerný	Dolná hranica normálu
N10	4,8	1,0
N13	2,9	0,8
N19-P23	3,2	0,8

Hlavnými kritériami pre abnormálny SSEP počas stimulácie horných končatín sú nasledujúce 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 odpovedí alebo porušenie vedenia senzomotorického impulzu v určitom úseku somatosenzorickej dráhy. Napríklad neprítomnosť zložky N19-P23 môže naznačovať poškodenie kôry alebo subkortikálnych štruktúr. Je potrebné odlíšiť skutočné porušenia somatosenzorického signálu od technických chýb pri registrácii SSEP.

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

4. Prítomnosť zvýšenia latencie peak-to-peak v porovnaní s normatívnymi ukazovateľmi môže byť hodnotená ako patologická a naznačuje 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 strednom mozgu.

KSSEP 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. Zemniaca elektróda je umiestnená v blízkosti stimulačnej elektródy. V prípade dvojkanálovej registrácie odpovedí sú záznamové elektródy nastavené: aktívna v projekcii L3 a referenčná L1, aktívna skalpová elektróda Cz a referenčná Fz. Stimulačný prah sa volí, kým svalovou odpoveďou nie je flexia chodidla. Rýchlosť stimulácie 2-4 za sekundu. pri sile prúdu 5-30 mA a trvaní impulzu 0,2-0,5 ms je počet priemerovaní až 700-1500 v závislosti od čistoty prijatých odpovedí. Analyzovaná epocha 70-100 ms

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

Parametre odpovedí SSEP pri stimulácii dolných končatín sú ovplyvnené výškou, vekom subjektu, telesnou teplotou a radom ďalších faktorov. Spánok, anestézia, 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. Odhaduje sa aj čas vedenia z LIII do mozgového kmeňa a medzi mozgovým kmeňom a kortexom (N22-P31 a P31-P37).

Merajú a vyhodnocujú sa nasledujúce parametre odpovedí SSEP:

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

2. Časové charakteristiky komponentov P37-N45.

3. Latencie od vrcholu k vrcholu N22-P37, čas vedenia z lumbálnej chrbtice (miesto výstupu z koreňa) do primárnej senzomotorickej kôry.

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

Nasledujúce zmeny v SSEP sa považujú za najvýznamnejšie odchýlky od normy:

1. Absencia hlavných zložiek, ktoré sú stabilne zaznamenané 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. Zvýšená latencia od vrcholu k vrcholu N22-P37. Nárast o viac ako 2-3 ms v porovnaní s normálom naznačuje oneskorenie vedenia medzi zodpovedajúcimi štruktúrami a hodnotí sa ako patologický. Na obr. 4. ukazuje zvýšenie latencie od vrcholu k vrcholu pri roztrúsenej skleróze.

3. Hodnoty latencií a amplitúd, ako aj konfigurácia hlavných komponentov nemôžu slúžiť ako spoľahlivé kritérium pre odchýlku od normy, pretože sú ovplyvnené faktormi, ako je rast. Latencie od vrcholu k vrcholu sú spoľahlivejším indikátorom.

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

V ambulancii KSSVP pri stimulácii dolných končatín využívajú: pri skleróze multiplex, poraneniach miechy (technikou možno posúdiť úroveň a stupeň poškodenia), posúdiť stav senzorickej kôry, posúdiť senzorickú senzorickú dysfunkciu v r. hysterických pacientov, s neuropatiami, pri prognóze a hodnotení v kóme a mozgovej smrti. Pri roztrúsenej skleróze možno pozorovať zvýšenie latencie hlavných komponentov SSEP, latencie od vrcholu k vrcholu a zníženie amplitúdových charakteristík o 60 % alebo viac. Pri stimulácii dolných končatín sú zmeny v 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 porušení majú zmeny v SSEP charakter menších porušení vo forme zmeny konfigurácie reakcie, zmien v skorých komponentoch. V prípade úplného prerušenia dráh miznú zložky SSEP z vyššie umiestnených oddelení.

V prípade neuropatií je možné použiť SSEP na stimuláciu dolných končatín, aby sa určila príčina ochorenia, napríklad syndróm cauda equina, spinálny klonus, kompresný syndróm atď. Technika SSEP pri cerebrálnych léziách má veľký klinický význam. Mnohí autori na základe výsledkov početných štúdií považujú za vhodné vykonať štúdiu v 2-3 týždňoch alebo 8-12 týždňoch ischemickej cievnej mozgovej príhody. U pacientov s reverzibilnými neurologickými príznakmi pri cerebrovaskulárnych príhodách v karotídovej a vertebrobazilárnej oblasti sa zisťujú len malé odchýlky od normálnych hodnôt SSEP a u pacientov, ktorí majú pri ďalšom pozorovaní výraznejšie následky ochorenia, zmeny v SSEP. sa v nasledujúcich štúdiách ukázalo ako významnejšie.

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

Podmienky registrácie. Aktívne záznamové elektródy sú nastavené na 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 počas stimulácie s jednotlivými impulzmi 1-2 za sekundu, so stimuláciou v sérii 1 séria za sekundu. 5-10 impulzov s interstimulačným intervalom 1-5 ms. Frekvenčné priepustné filtre od 0,3-0,5 do 100-200 Hz. Doba analýzy 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 DSSVP je najstabilnejšia zložka P250 s latenciou 230-280 ms (obr. 5), po overení ktorej sa určí amplitúda a latencia.

U pacientov s chronickými bolestivými syndrómami rôzneho pôvodu sa preukázala zmena amplitúdovo-časových charakteristík DSSEP vo forme zvýšenia amplitúdy a zníženia latentného času. Pri poruche vedomia nemusí byť zložka P250 zaregistrovaná alebo zaregistrovaná s výrazným predĺžením latentného času.

Elektroencefalografia - spôsob registrácie a rozboru elektroencefalogramu (EEG), t.j. celková bioelektrická aktivita získaná z pokožky hlavy aj z hlbokých štruktúr mozgu. Posledná u osoby je možná len v klinických podmienkach. V roku 1929 rakúsky psychiater. Berger zistil, že z povrchu lebky možno zaznamenať „mozgové vlny“. 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 vlny 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 spočíva v zaznamenávaní, analýze a interpretácii 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 (teda ešte pred narodením organizmu) a zastavuje sa až s nástupom smrti. Dokonca aj pri hlbokej kóme a anestézii sa pozoruje zvláštny charakteristický vzor mozgových vĺn. Dnes je EEG najsľubnejším, no stále najmenej dešifrovaným zdrojom údajov pre psychofyziológa.

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

Podľa frekvencie v EEG sa rozlišujú tieto typy rytmických zložiek:

• delta rytmus (0,5-4 Hz);

  rytmus theta (5-7 Hz);

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

  mu-rytmus - z hľadiska frekvenčno-amplitúdových charakteristík je podobný alfa rytmu, ale prevláda v predných úsekoch 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 až do periód rádovo niekoľkých hodín a dní. Nahrávanie na týchto frekvenciách sa vykonáva pomocou počítača.

Základné rytmy a parametre encefalogramu. 1. Alfa vlna - jediné dvojfázové kmitanie rozdielu potenciálov s trvaním 75-125 ms., Približuje sa k sínusovému tvaru. 2. Alfa rytmus - rytmické kolísanie potenciálov s frekvenciou 8-13 Hz, vyjadrené častejšie v zadných častiach mozgu so zatvorenými očami v stave relatívneho pokoja, priemerná amplitúda je 30-40 μV, zvyčajne modulovaná do vretená. 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 s trvaním viac ako 250 ms. 6. Delta rytmus - rytmické kmitanie potenciálov s frekvenciou 1-3 Hz a amplitúdou 10 až 250 μV alebo viac. 7. Theta vlna - jedno, častejšie dvojfázové kmitanie rozdielu potenciálov s trvaním 130-250 ms. 8. Theta rytmus - rytmické kmitanie potenciálov s frekvenciou 4-7 Hz, častejšie obojstranné synchrónne, s amplitúdou 100-200 μV, niekedy s vretenovitou moduláciou, najmä vo frontálnej oblasti mozgu.

Ďalšou dôležitou charakteristikou elektrických potenciálov mozgu je amplitúda, t.j. množstvo fluktuácie. 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 EEG zázname je dôležité umiestnenie elektród, zatiaľ čo elektrická aktivita súčasne zaznamenaná z rôznych bodov hlavy sa môže značne líšiť. Pri zázname EEG sa používajú dve hlavné metódy: bipolárna a monopolárna. V prvom prípade sú obe elektródy umiestnené v 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, čo 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. čelné alebo okcipitálne vývody vzhľadom na ušný lalok). Výber jednej alebo druhej možnosti záznamu závisí od cieľov štúdie. Vo výskumnej praxi sa viac používa monopolárny variant registrácie, pretože umožňuje študovať izolovaný príspevok jednej alebo druhej oblasti mozgu k študovanému procesu. Medzinárodná federácia spoločností pre elektroencefalografiu prijala takzvaný systém „10-20“ na presné označenie umiestnenia elektród. V súlade s týmto systémom sa vzdialenosť medzi stredom nosa (nasion) a tvrdým kostným tuberkulom na zadnej strane hlavy (inion), ako aj medzi ľavou a pravou ušnou jamkou, presne meria v každý predmet. Možné umiestnenia elektród sú oddelené intervalmi 10 % alebo 20 % týchto vzdialeností na lebke. Zároveň je pre pohodlie registrácie celá lebka rozdelená na oblasti označené písmenami: F - frontálna, O - okcipitálna oblasť, P - parietálna, T - temporálna, C - oblasť centrálneho sulcus. Nepárne čísla miest únosu sa vzťahujú na ľavú hemisféru a párne čísla na pravú hemisféru. Písmeno Z - označuje priradenie z hornej časti 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 vynikli a naďalej existujú dva prístupy k analýze EEG ako relatívne nezávislé: vizuálny (klinický) a štatistický. Vizuálna (klinická) analýza EEG zvyčajne sa používa na diagnostické účely. Elektrofyziológ, spoliehajúc sa na určité metódy takejto analýzy EEG, rieši nasledujúce otázky: zodpovedá EEG všeobecne akceptovaným štandardom normy; ak nie, aký je stupeň odchýlky od normy, či má pacient známky fokálneho poškodenia mozgu a aká je lokalizácia lézie. Klinická analýza EEG je vždy prísne individuálna a je prevažne kvalitatívna. Napriek tomu, že na klinike existujú všeobecne akceptované metódy na popis EEG, klinická interpretácia EEG do značnej miery závisí od skúseností elektrofyziológa, jeho schopnosti „prečítať“ elektroencefalogram, zvýrazniť skryté a často veľmi variabilné patologické znaky v to. Malo by sa však zdôrazniť, že hrubé makrofokálne poruchy alebo iné odlišné formy patológie EEG sú v širokej klinickej praxi zriedkavé. Najčastejšie (70-80% prípadov) dochádza k difúznym zmenám v bioelektrickej aktivite mozgu s ťažko formálne opísateľnými symptómami. Medzitým je to práve táto symptomatológia, ktorá môže byť obzvlášť zaujímavá pre analýzu kontingentu subjektov, ktorí patria do skupiny takzvanej „malej“ psychiatrie – stavov, ktoré hraničia s „dobrou“ normou a zjavnou patológiou. Z tohto dôvodu sa teraz vynakladá osobitné úsilie na formalizáciu a dokonca vývoj počítačových programov na klinickú analýzu EEG. Metódy štatistického výskumu elektroencefalogramy vychádzajú zo skutočnosti, že pozadie EEG je stacionárne a stabilné. Ďalšie spracovanie je v drvivej väčšine prípadov založené na Fourierovej transformácii, ktorej významom je, že vlna ľubovoľného zložitého tvaru je matematicky totožná so súčtom sínusových vĺn rôznych amplitúd a frekvencií. Fourierova transformácia vám umožňuje transformovať vlnu vzor pozadia EEG na frekvenciu a nastavte rozloženie výkonu pre každú frekvenčnú zložku. Pomocou Fourierovej transformácie možno najkomplexnejšie EEG oscilácie zredukovať na sériu sínusových vĺn s rôznymi amplitúdami a frekvenciami. Na tomto základe sa rozlišujú 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 EEG rytmických komponentov vypočítaných s určitým krokom diskretizácie (v desatinách hertzov). Spektra môžu charakterizovať absolútnu silu každej rytmickej zložky alebo relatívnej, t.j. závažnosť sily každej zložky (v percentách) vo vzťahu k celkovej sile EEG v analyzovanom segmente záznamu.

Výkonové spektrá EEG možno podrobiť ďalšiemu spracovaniu, napríklad korelačnej analýze, pri výpočte auto- a krížových korelačných funkcií, ako aj súdržnosť , ktorý charakterizuje mieru synchronizácie frekvenčných pásiem EEG v dvoch rôznych zvodoch. Koherencia sa pohybuje od +1 (úplne zhodné priebehy) do 0 (úplne odlišné priebehy). Takéto hodnotenie sa vykonáva v každom bode spojitého frekvenčného spektra alebo ako priemer v rámci frekvenčných čiastkových pásiem. Pomocou výpočtu koherencie možno určiť povahu intra- a interhemisférických vzťahov parametrov EEG v pokoji a počas rôznych typov aktivity. Najmä pomocou tejto metódy je možné stanoviť vedúcu hemisféru pre konkrétnu aktivitu subjektu, prítomnosť stabilnej interhemisférickej asymetrie atď. EEG rytmické zložky a ich koherencia patrí v súčasnosti k najrozšírenejším.

Zdroje tvorby EEG. Paradoxne, ale skutočná impulzná aktivita neuróny sa neodráža na 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 aktivitu neurónov. Hovoríme o potenciáloch, ktoré vznikajú v postsynaptickej membráne neurónu, ktorý dostane 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“) majú postupný charakter 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 (medzimozgu). 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 oblastiach kôry operovanej hemisféry. Zároveň sa nič nemení v rytmickej činnosti samotného talamu. Neuróny nešpecifického talamu majú vlastnosť autority. Tieto neuróny sú prostredníctvom vhodných excitačných a inhibičných spojení schopné vytvárať a udržiavať rytmickú aktivitu v mozgovej kôre. Dôležitú úlohu v dynamike elektrickej aktivity talamu a kôry hrá retikulárna formácia mozgový kmeň. Môže mať synchronizačný efekt, t.j. prispieva k vytvoreniu stabilného rytmu vzor a desynchronizácia, narušenie koordinovanej rytmickej aktivity (pozri Čítačku. 2.3).

Synaptická aktivita neurónov

Funkčný význam EKG a jeho zložiek. Veľký význam má otázka funkčného významu jednotlivých komponentov EEG. Najväčšiu pozornosť výskumníkov tu vždy priťahoval alfa rytmus je 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 časového 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 úloha spočíva v akejsi funkčnej stabilizácii stavov mozgu a zabezpečení pohotovosti reagovať. Tiež sa predpokladá, že alfa rytmus je spojený s pôsobením mozgových selektívnych mechanizmov, ktoré fungujú ako rezonančný filter a tým regulujú tok zmyslových impulzov. V pokoji môžu byť v EEG prítomné ďalšie rytmické zložky, ale ich význam sa najlepšie objasní, keď sa zmenia funkčné stavy tela ( Danilovej, 1992). Delta rytmus u zdravého dospelého človeka v pokoji teda prakticky chýba, ale dominuje EEG vo štvrtej fáze spánku, ktorá dostala svoje meno podľa tohto rytmu (spánok s pomalou vlnou alebo spánok delta). Naopak, rytmus theta je úzko spojený s emocionálnym a duševným stresom. Niekedy sa označuje ako stresový rytmus alebo rytmus napätia. U ľudí je jedným z EEG symptómov emočného 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. Vo svojom pôvode je rytmus theta spojený s kortiko-limbický interakcia. Predpokladá sa, že zvýšenie theta rytmu počas emócií odráža aktiváciu mozgovej kôry z limbického systému. 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 úspešnosť vykonávania verbálnych úloh a testov vizuálno-priestorových vzťahov je pozitívne spojená s vysokou aktivitou EEG beta rozsahu ľavej hemisféry. Podľa niektorých predpokladov je táto aktivita spojená s odrazom aktivity mechanizmov na snímanie štruktúry podnetu, vykonávanej neurónovými sieťami, ktoré produkujú vysokofrekvenčnú aktivitu EEG (pozri Čítačka 2.1; Čítačka 2.5).

Magnetoencefalografia-registrácia parametrov magnetického poľa určená 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 registrácii 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. evokované potenciály mozgu

Evokované potenciály (EP)-bioelektrické oscilácie, ktoré sa vyskytujú v nervových štruktúrach ako odozva na vonkajšiu stimuláciu a sú v presne definovanej časovej súvislosti s nástupom jej pôsobenia. U ľudí sú EP zvyčajne zahrnuté v EEG, ale na pozadí spontánnej bioelektrickej aktivity je ťažké ich rozlíšiť (amplitúda jednotlivých odpovedí je niekoľkonásobne menšia ako amplitúda pozadia EEG). V tomto ohľade sa nahrávanie EP uskutočňuje špeciálnymi technickými zariadeniami, ktoré vám umožňujú vybrať užitočný signál zo šumu jeho postupnou akumuláciou alebo sčítaním. V tomto prípade sa spočíta určitý počet segmentov EEG, načasovaných tak, aby sa zhodovali so začiatkom stimulu.

Široké využitie metódy registrácie EP sa stalo možným v dôsledku počítačovej automatizácie psychofyziologických štúdií v 50. a 60. rokoch 20. storočia. Spočiatku sa jeho využitie spájalo najmä so štúdiom zmyslových funkcií človeka v normálnych podmienkach a s rôznymi typmi anomálií. Následne sa metóda začala úspešne aplikovať na štúdium zložitejších duševných procesov, ktoré nie sú priamou reakciou na vonkajší podnet. Metódy oddeľovania signálu od šumu umožňujú v EEG zázname vyznačiť zmeny potenciálu, ktoré pomerne striktne časovo súvisia s akoukoľvek pevnou udalosťou. V tejto súvislosti sa objavilo nové označenie pre tento okruh fyziologických javov – event-related potentials (ECPs).

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 vzniká, keď sa vynechá očakávaný stimul.

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

Pri štúdiu EP a SSP 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 IP. Možnosti tejto úrovne analýzy priamo súvisia so zdokonaľovaním metód kvantitatívneho spracovania EP, ktoré zahŕňajú rôzne techniky, od odhadu latencie a amplitúd až po deriváty, umelo konštruované ukazovatele. Matematický aparát na spracovanie VP je tiež rôznorodý, vrátane faktorovej, disperznej, taxonomickej a iných typov analýzy. Fyziologická úroveň. Podľa 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 vodivých dráh a zón, druhé odrážajú aktivitu nešpecifických asociatívnych prevodových systémov 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 použitie EP ako nástroja na štúdium fyziologických mechanizmov správania a kognitívnej aktivity ľudí a zvierat.

VP ako jednotka psychofyziologickej analýzy. Jednotkou analýzy sa zvyčajne rozumie taký predmet analýzy, ktorý má na rozdiel od prvkov všetky základné vlastnosti vlastné celku a vlastnosti sú ďalšími nerozložiteľnými súčasťami tejto jednoty. Jednotka analýzy je taký minimálny útvar, v ktorom sú priamo prezentované podstatné súvislosti a parametre objektu, ktoré sú pre danú úlohu podstatné. Takáto jednotka musí byť navyše sama osebe jediným celkom, akýmsi systémom, ktorého ďalší rozklad na prvky ju zbaví možnosti reprezentovať celok ako taký. Povinnou vlastnosťou jednotky analýzy je aj to, že ju možno operacionalizovať, t.j. umožňuje meranie a kvantifikáciu. Ak považujeme psychofyziologickú analýzu za metódu štúdia mozgových mechanizmov duševnej aktivity, potom EP spĺňajú väčšinu požiadaviek, ktoré možno uložiť na jednotku takejto analýzy. Po prvé, EP treba kvalifikovať ako psycho-nervovú reakciu, t.j. taký, ktorý je priamo spojený s procesmi mentálnej reflexie. Po druhé, VP je reakcia pozostávajúca z množstva komponentov, ktoré sú nepretržite prepojené. Je teda štruktúrne homogénny a dá sa operacionalizovať, t.j. má kvantitatívne charakteristiky v podobe parametrov jednotlivých komponentov (latencie a amplitúdy). Je nevyhnutné, aby tieto parametre mali rôzny funkčný význam v závislosti od vlastností experimentálneho modelu. Po tretie, rozklad EP na prvky (komponenty), uskutočnený ako metóda analýzy, umožňuje charakterizovať iba jednotlivé fázy procesu spracovania informácií, pričom sa stráca integrita procesu ako takého. V najkonvexnejšej forme sa myšlienky o integrite a konzistencii EP ako korelátu behaviorálneho aktu odrážajú 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 zároveň 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 využitia EP v psychofyziológii je však spojený so štúdiom fyziologických mechanizmov a korelujeľudská kognitívna činnosť. Tento smer je definovaný ako poznávacie psychofyziológia. VP sa v nej využíva ako plnohodnotná jednotka psychofyziologického rozboru. Je to možné preto, lebo podľa obraznej definície jedného z psychofyziológov majú EP unikátny dvojaký status svojho druhu, pôsobiaci súčasne ako „okno do mozgu“ a „okno do kognitívnych procesov“ (pozri Reader 2.4).

Evokované potenciály mozgu sú moderné testovacia metóda funkcie a výkon analyzátorov mozgovej kôry. Táto metóda umožňuje registrovať reakcie vyšších analyzátorov na rôzne vonkajšie umelé podnety. Najpoužívanejšími a najpoužívanejšími podnetmi sú vizuálne (na záznam zrakových evokovaných potenciálov), sluchové (na záznam akustických evokovaných potenciálov) a somatosenzorické, resp.

spracovať priamo registrácia potenciálov Vykonáva sa 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 sa javia ako 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 neinvazívna. Namiesto privádzania mikroelektród do buniek kôry sú elektródy pripevnené na kožu hlavy, krku, trupu alebo kolien, v závislosti od účelu experimentu.

Technika evokovaných potenciálov sa využíva na štúdium činnosti zmyslových systémov mozgu, táto metóda je použiteľná aj v oblasti kognitívnych (mentálnych) procesov. Podstata technológie spočíva v registrácii bioelektrických potenciálov vytvorených v mozgu v reakcii na vonkajší umelý stimul.

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

• Krátka latencia - rýchlosť reakcie do 50 milisekúnd.
• Stredne latentné - rýchlosť reakcie od 50 do 100 milisekúnd.
• Dlhá latencia - reakcia 100 milisekúnd alebo 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 kôry hemisfér. 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 vlny.

Druhy

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

Vizuálny viceprezident

Vizuálne evokované potenciály mozgu je metóda, ktorá zahŕňa zaznamenávanie reakcií mozgovej kôry na pôsobenie vonkajších podnetov, ako je napríklad svetelný záblesk. Metodika je nasledovná:

• 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 zatvorí jedno oko a nasmeruje pohľad druhého na monitor, odkiaľ je dodávaná svetelná stimulácia.
• Potom zmeňte oči a vykonajte rovnaký experiment.

Sluchové EP

Akustické evokované potenciály sa objavujú ako odpoveď na stimuláciu sluchovej kôry postupnými zvukovými kliknutiami. Pacient počuje zvuk najskôr v ľavom uchu, potom v pravom. Úroveň signálu sa zobrazí na monitore a výsledky sa interpretujú.

Somatosenzorické EP

Táto metóda zahŕňa registráciu periférnych nervov vznikajúcich v reakcii na bioelektrickú stimuláciu. Implementácia metodiky pozostáva z niekoľkých etáp:

• Stimulačné elektródy sú pripevnené na kožu subjektu v miestach, kde prechádzajú senzorické nervy. Takéto miesta sa spravidla nachádzajú v oblasti zápästia, kolena alebo členku. Záznamové elektródy sú pripevnené k pokožke hlavy nad senzorickou oblasťou mozgovej kôry.
• Začiatok nervovej stimulácie. Akty podráždenia nervov by mali byť najmenej 500-krát.
• Výpočtové stroje 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 určitých nervových dráh. Môžu to byť somatosenzorické, vizuálne, kmeňové akustické evokované potenciály alebo motorické evokované potenciály. Záznam evokovaných potenciálov je minimálne invazívna (resp. neinvazívna) objektívna a reprodukovateľná výskumná metóda, ktorá dopĺňa klinické neurologické vyšetrenie.

S barbiturickou kómou alebo predávkovaním drogami vyvolal potenciálny výskum umožňuje odlíšiť pôsobenie liekov od poškodenia nervového systému. Je to možné, pretože lieky majú malý vplyv na evokované potenciály s krátkou latenciou, dokonca aj pri dávkach dostatočných na vytvorenie izoelektrického EEG.

Indikácie na sledovanie evokovaných potenciálov:
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 sú rozdelené podľa typu stimulácie, miesta stimulácie a registrácie, amplitúdy, latentnej periódy medzi stimulom a potenciálom a polarity potenciálu (pozitívny alebo negatívny).

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

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

Vyvolaná potenciálna latencia:
Dlhodobá – stovky milisekúnd – je potlačená počas anestézie počas operácie a nie je užitočná na monitorovanie sedácie.
Priemer - desiatky milisekúnd - sa zaznamenáva na pozadí anestézie a závisí od jej hĺbky.
Krátke – milisekundové – sa väčšinou vyšetruje pri operácii, pretože je najmenej závislé na anestézii a sedácii.
Zvýšenie 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. Zvláštne vrcholy sú markery účinku 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.
Zrakové evokované potenciály (VEP) sa zaznamenávajú pri operáciách zrakového nervu, optického chiazmy, lebečnej bázy, pre diagnostiku roztrúsenej sklerózy.
Vizuálne evokované potenciály (VEP) sa vo všeobecnosti považujú za menej spoľahlivé ako iné typy evokovaných potenciálov.

Kmeňové akustické evokované potenciály

Pomocou kmeňovej metódy sa kontroluje 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 kmeňa možno ľahko zaznamenať u pacientov v kóme alebo sedácii a môžu byť užitočné na posúdenie stupňa poškodenia trupu pri absencii iných príčin útlmu vedomia.

Somatosenzorické evokované potenciály

Somatosenzorické evokované potenciály sa zaznamenávajú z mozgu alebo miechy ako odpoveď na stimuláciu periférnych senzorických nervov. Najčastejšie používaná stimulácia n. medianus, ulnaris a posterior tibial nervs pri operáciách chrbtice alebo brachiálneho plexu.

Všetky tieto testy musia vykonávať skúsení technici a ich výklad na jednotke intenzívnej starostlivosti sa má kombinovať so základným zdravotným stavom (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 pri kosení alebo v stave aktivity. Potenciál motorickej jednotky sa meria vložením ihlovej elektródy do vyšetrovanej časti svalu. Stanoví sa teda prítomnosť peiropatie alebo myopatie.

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

Niekedy je zaznamenaná aktivita pozadia v koncových doskách motora.
Prítomnosť dvojfázových fibrilácie zvyčajne naznačuje, že sval je denervovaný, hoci fibrilácie v jednej z častí svalu možno pozorovať aj počas jeho normálnej funkcie.

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 periférneho svalu.