Վարկված պոտենցիալների մեթոդ. տեսակներ, հիմնական հասկացություններ, ընթացակարգի նկարագրություն

2024 Հեղինակ: Miguel Ramacey | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-17 06:21

Գոյացած պոտենցիալ ամպլիտուդը հակված է ցածր լինելու՝ տատանվում է մեկ միկրովոլտից պակասից մինչև մի քանիսը, համեմատած տասնյակ միկրովոլտերի էլեկտրաէնցեֆալոգրաֆիայի (EEG), միլիվոլտների էլեկտրաէնցեֆալոգրաֆիայի համար (EMG), և հաճախ մոտ 20 միլվոլտ էլեկտրասրտագրության համար: (ԷՍԳ): Ազդանշանի միջինացումը սովորաբար պահանջվում է այս ցածր ամպլիտուդային պոտենցիալները լուծելու համար շարունակական ԷԷԳ, ԷՍԳ, ԷՄԳ և այլ կենսաբանական ազդանշանների և շրջակա միջավայրի աղմուկի դեպքում: Ազդանշանը գրգռված է, և աղմուկի մեծ մասը պատահական է, ինչը թույլ է տալիս աղմուկը միջինացնել կրկնվող պատասխանների վրա:

Իմպուլսներ և ազդանշաններ

Ազդանշանները կարելի է գրանցել ուղեղի կեղևից, ուղեղի ցողունից, ողնուղեղից և ծայրամասային նյարդերից: Սովորաբար «առաջացած ներուժ» տերմինը վերապահված է արձագանքների համար, որոնք ներառում են կենտրոնական նյարդային համակարգի կառուցվածքների գրանցում կամ խթանում:համակարգեր. Այսպիսով, նյարդային հաղորդունակության ուսումնասիրություններում օգտագործվող բարդ շարժիչային կամ զգայական նյարդերի առաջացման պոտենցիալները սովորաբար չեն համարվում առաջացած պոտենցիալներ, թեև դրանք համապատասխանում են վերը նշված սահմանմանը:

Զգայական առաջացնող ներուժ

Սրանք ձայնագրվում են կենտրոնական նյարդային համակարգից՝ զգայական գրգռումից հետո, օրինակ՝ տեսողական առաջացվող պոտենցիալները՝ առկայծող լույսի կամ մոնիտորի վրա փոփոխվող օրինաչափության հետևանքով, լսողական պոտենցիալները, որոնք առաջանում են ականջակալների միջոցով ներկայացվող սեղմումով կամ ձայնային գրգռիչով, կամ շոշափելի։ կամ սոմատոզենսորային պոտենցիալ, որը առաջանում է ծայրամասում գտնվող զգայական կամ խառը նյարդի շոշափելի կամ էլեկտրական գրգռման արդյունքում: Զգայական առաջացնող պոտենցիալները լայնորեն օգտագործվում են կլինիկական ախտորոշիչ բժշկության մեջ 1970-ականներից, ինչպես նաև ներվիրահատական նյարդաֆիզիոլոգիական մոնիտորինգում, որը հայտնի է որպես վիրաբուժական նեյրոֆիզիոլոգիա: Հենց նրա շնորհիվ է, որ առաջացած պոտենցիալների մեթոդն իրականություն դարձավ։

Դիտումներ

Լայն տարածված կլինիկական կիրառության մեջ կա երկու տեսակի առաջացնող ներուժ.

• Լսողական առաջացնող պոտենցիալներ, որոնք սովորաբար գրանցվում են գլխամաշկի վրա, բայց տեղի են ունենում ուղեղի ցողունի մակարդակում:
• Տեսողական առաջացվող պոտենցիալներ և սոմատոզենսորային առաջացնող պոտենցիալներ, որոնք առաջանում են ծայրամասային նյարդի էլեկտրական գրգռման արդյունքում:

Անոմալիա

Լոնգը և Ալենը հայտնել են անոմալ վիճակումուղեղի պոտենցիալները (BAEP) առաջացած լսողական պոտենցիալներով ալկոհոլային կնոջ մոտ, որն ապաքինվում է ձեռքբերովի կենտրոնական հիպովենտիլացիոն համախտանիշից: Այս հետազոտողները ենթադրեցին, որ իրենց հիվանդի ուղեղի ցողունը թունավորվել է, բայց չի ոչնչացվել նրա խրոնիկ ալկոհոլիզմից: Ուղեղի առաջացնող պոտենցիալների մեթոդը հեշտացնում է նման բաների ախտորոշումը։

Ընդհանուր սահմանում

Վարկված ներուժը ուղեղի էլեկտրական արձագանքն է զգայական գրգռիչին: Ռեյգանը կառուցել է Ֆուրիեի շարքի անալոգային անալիզատոր, որը գրանցում է առաջացած պոտենցիալ ներդաշնակությունը թարթող (սինուսոիդային մոդուլացված) լույսի մեջ: Սինուսի և կոսինուսի արտադրանքները ինտեգրելու փոխարեն, Ռեգանը ազդանշաններ է մատակարարում երկակի պրոցեսորային ձայնագրիչին ցածր անցումային ֆիլտրերի միջոցով: Սա թույլ տվեց նրան ցույց տալ, որ ուղեղը հասել է կայուն վիճակի, որտեղ արձագանքի ներդաշնակության (հաճախականության բաղադրիչների) ամպլիտուդն ու փուլը ժամանակի ընթացքում մոտավորապես հաստատուն էին: Համեմատելով ռեզոնանսային շղթայի կայուն վիճակի արձագանքի հետ, որը հետևում է նախնական անցողիկ արձագանքին, նա սահմանեց իդեալականացված կայուն վիճակի առաջացրած ներուժը որպես արձագանքի ձև կրկնվող զգայական գրգռման, որում արձագանքի հաճախականության բաղադրիչները ժամանակի ընթացքում մնում են անփոփոխ ամպլիտուդով և փուլ.

Չնայած այս սահմանումը ենթադրում է միանման ժամանակային ալիքների մի շարք, ավելի օգտակար է սահմանել առաջացած պոտենցիալ մեթոդը (SSEP) ըստ հաճախականության բաղադրիչների, որոնք ժամանակի տիրույթում ալիքի ձևի այլընտրանքային նկարագրությունն են,քանի որ հաճախականության տարբեր բաղադրիչները կարող են ունենալ բոլորովին տարբեր հատկություններ: Օրինակ, բարձր հաճախականության SSEP թարթման հատկությունները (որը հասնում է մոտ 40–50 Հց) համապատասխանում է մակակա կապիկի ցանցաթաղանթում հետագայում հայտնաբերված մագնոբջջային նեյրոնների հատկություններին, մինչդեռ միջին հաճախականության SSEP թարթման հատկությունները (որը առավելագույնը հասնում է ժ. մոտ 15–20 Հց) համապատասխանում են պարվոցջուլյար նեյրոններին։ Քանի որ SSEP-ը կարող է ամբողջությամբ նկարագրվել հաճախականության յուրաքանչյուր բաղադրիչի ամպլիտուդով և փուլով, այն ավելի եզակի է քանակական, քան միջին անցողիկ առաջացող ներուժը:

Նեյրոֆիզիոլոգիական ասպեկտ

Երբեմն ասում են, որ SSEP-ները ստացվում են բարձր կրկնվող արագության խթանների միջոցով, բայց դա միշտ չէ, որ ճիշտ է: Սկզբունքորեն, սինուսոիդային մոդուլացված խթանը կարող է առաջացնել SSEP, նույնիսկ եթե դրա կրկնության մակարդակը ցածր է: SSEP-ի բարձր հաճախականությամբ շարժվելու պատճառով բարձր հաճախականության տեմպը կարող է հանգեցնել գրեթե սինուսոիդային SSEP ալիքի ձևի, բայց սա SSEP-ի սահմանումը չէ: Օգտագործելով zoom-FFT՝ SSEP-ը ΔF-ի տեսական սպեկտրային լուծաչափով սահմանաչափով գրանցելու համար (որտեղ ΔF-ը Հց-ում ձայնագրման տևողության փոխադարձությունն է վայրկյաններով), Ռիգանը պարզեց, որ SSEP-ի ամպլիտուդա-փուլային փոփոխականությունը կարող է բավականին փոքր լինել: SSEP հաճախականության բաղադրիչների թողունակությունը կարող է լինել սպեկտրային լուծաչափի տեսական սահմանում մինչև ձայնագրման տևողության առնվազն 500 վայրկյան (այս դեպքում 0,002 Հց): Այս ամենը բորբոքված պոտենցիալ մեթոդի մի մասն է:

Իմաստ և կիրառություն

Այս մեթոդը թույլ է տալիս միաժամանակ մի քանի (օրինակ՝ չորս) SSEP-ներ գրանցել գլխի մաշկի ցանկացած տվյալ վայրից: Տարբեր խթանման վայրեր կամ տարբեր գրգռիչներ կարող են նշվել մի փոքր տարբեր հաճախականություններով, որոնք գրեթե նույնական են ուղեղի հաճախականություններին (հաշվարկվում են ուղեղի առաջացման պոտենցիալ մեթոդով), բայց հեշտությամբ բաժանվում են Ֆուրիեի շարքի անալիզատորներով:

Օրինակ, երբ լույսի երկու ոչ սեփական աղբյուրները մոդուլացվում են մի քանի տարբեր հաճախականություններով (F1 և F2) և դրվում են միմյանց վրա, SSEP-ում ստեղծվում են բազմակի ոչ գծային հաճախականության խաչաձև մոդուլյացիայի բաղադրիչներ (mF1 ± nF2):, որտեղ m և n-ն ամբողջ թվեր են: Այս բաղադրիչները թույլ են տալիս ուսումնասիրել ուղեղի ոչ գծային մշակումը: Նշելով երկու վերադրված ցանցերի հաճախականությունը՝ ուղեղի մեխանիզմների տարածական հաճախականությունը և կողմնորոշման ճշգրտման հատկությունները, որոնք մշակում են տարածական ձևը, կարելի է առանձնացնել և ուսումնասիրել:

Տարբեր զգայական եղանակների խթանները կարող են նաև պիտակավորվել: Օրինակ, տեսողական գրգիռը թարթում էր Fv Հց-ում և միաժամանակ ներկայացված լսողական տոնը ամպլիտուդի մոդուլյացիայի էր ենթարկվում Fa Hz-ում: Ուղեղի առաջացած մագնիսական արձագանքում (2Fv + 2Fa) բաղադրիչի առկայությունը ցույց տվեց մարդու ուղեղում տեսալսողական կոնվերգենցիայի տարածք, և պատասխանի բաշխումը գլխի վրա հնարավոր դարձրեց տեղայնացնել ուղեղի այս հատվածը:. Վերջերս հաճախականության պիտակավորումն ընդլայնվել է զգայական մշակման հետազոտությունից մինչև ընտրովի ուշադրություն և գիտակցության հետազոտություն:

Sweep

Ալցման մեթոդvp առաջացած պոտենցիալ մեթոդի ենթատեսակ է: Օրինակ, պատասխանի ամպլիտուդի սյուժեն ընդդեմ գրգռիչի շաշկի տախտակի չափի, կարելի է ստանալ 10 վայրկյանում, ինչը շատ ավելի արագ է, քան ժամանակի տիրույթի միջինացումը՝ մի քանի հսկիչ չափերից յուրաքանչյուրի համար առաջացած ներուժը գրանցելու համար:

Սխեմատիկ

Այս տեխնիկայի սկզբնական ցուցադրման ժամանակ սինուսային և կոսինուսային արտադրանքները սնվում էին ցածր անցումային ֆիլտրերի միջոցով (ինչպես SSEP-ի ձայնագրության մեջ), մինչդեռ դիտում էին մի նուրբ փորձարկման միացում, որի սև և սպիտակ քառակուսիները փոխվում էին վայրկյանում վեց անգամ: Քառակուսիների չափն այնուհետև աստիճանաբար մեծացվեց, որպեսզի ստացվի առաջացած պոտենցիալ ամպլիտուդի սյուժեն՝ ընդդեմ հսկիչ չափի (այստեղից էլ «ավլում» բառը): Հետագա հեղինակներն իրականացրել են ավլման տեխնիկա՝ օգտագործելով համակարգչային ծրագրակազմ՝ մի շարք փոքր քայլերով ցանցի տարածական հաճախականությունը մեծացնելու և յուրաքանչյուր դիսկրետ տարածական հաճախականության ժամանակային տիրույթի միջինը հաշվարկելու համար:

Մեկ մաքրումը կարող է բավարար լինել, կամ կարող է անհրաժեշտ լինել գծապատկերների միջինացումը մի քանի ավլումների ընթացքում: Միջին հաշվով 16 մաքրումը կարող է չորս անգամ բարելավել գրաֆիկի ազդանշան-աղմուկ հարաբերակցությունը: Մաքրման տեխնիկան ապացուցել է, որ օգտակար է արագ հարմարվող տեսողական գործընթացները չափելու, ինչպես նաև երեխաների ձայնագրման համար, որտեղ տեւողությունը անպայմանորեն կարճ է: Նորսիան և Թայլերը օգտագործել են տեխնիկան՝ փաստագրելու տեսողական սրության զարգացումը ևկոնտրաստային զգայունություն կյանքի առաջին տարիներին. Նրանք ընդգծեցին, որ աննորմալ տեսողական զարգացումը ախտորոշելիս որքան ճշգրիտ են զարգացման նորմերը, այնքան ավելի հստակ կարելի է տարբերակել աննորմալը նորմալից, և այդ նպատակով երեխաների մեծ խմբի մոտ արձանագրվել է նորմալ տեսողական զարգացում: Երկար տարիներ մաքրման տեխնիկան կիրառվում է մանկական ակնաբուժական կլինիկաներում (էլեկտրաախտորոշման տեսքով) ամբողջ աշխարհում։

Մեթոդի առավելությունները

Արդեն խոսել ենք էվոկացված պոտենցիալ մեթոդի էության մասին, հիմա արժե խոսել դրա առավելությունների մասին։ Այս տեխնիկան թույլ է տալիս SSEP-ին ուղղակիորեն վերահսկել այն խթանը, որն առաջացնում է SSEP առանց փորձարար առարկայի գիտակցված միջամտության: Օրինակ, SSEP-ի շարժվող միջինը կարող է կազմակերպվել՝ բարձրացնելու շաշկի գրգռիչի պայծառությունը, եթե SSEP ամպլիտուդան ընկնում է որոշակի կանխորոշված արժեքից, և նվազեցնում է պայծառությունը, եթե այն բարձրանում է այդ արժեքից: Այնուհետև SSEP-ի ամպլիտուդը տատանվում է այս սահմանված կետի շուրջ: Այժմ գրգիռի ալիքի երկարությունը (գույնը) աստիճանաբար փոխվում է։ Ալիքի երկարությունից գրգռիչի պայծառության կախվածության ստացված սյուժեն տեսողական համակարգի սպեկտրային զգայունության գրաֆիկն է։ Էվոկացիոն պոտենցիալների (VP) մեթոդի էությունն անբաժանելի է գրաֆիկներից և դիագրամներից:

Էլեկտրաուղեղագրություններ

1934թ.-ին Ադրիանը և Մեթյուն նկատեցին, որ օքսիպիտալ ԷԷԳ-ում հնարավոր փոփոխությունները կարող էին դիտվել լույսի խթանմամբ: Բժիշկ Սիգանեկը մշակել է օքսիպիտալ ԷԷԳ բաղադրիչների առաջին անվանակարգը 1961 թվականին: Նույն տարում Հիրշը ևնրա գործընկերները տեսողականորեն առաջացած պոտենցիալ (VEP) արձանագրել են օքսիպիտալ բլթի վրա (դրսում և ներսում): 1965 թվականին Սփելմանը օգտագործեց շախմատի տախտակի խթանումը մարդկային WEP-ը նկարագրելու համար: Շիկլան և գործընկերները ավարտել են առաջնային տեսողական ուղու կառուցվածքները տեղայնացնելու փորձը: Հալիդեյը և գործընկերները ավարտեցին առաջին կլինիկական հետազոտությունները՝ գրանցելով հետաձգված ՎԷՊ-ները ռետրոբուլբարային նևրիտով հիվանդի մոտ 1972 թվականին: 1970-ականներից մինչ օրս մեծ քանակությամբ ընդարձակ հետազոտություններ են կատարվել ընթացակարգերն ու տեսությունները բարելավելու համար, և այս մեթոդը փորձարկվել է նաև կենդանիների վրա:

Թերություններ

Ցրված լույսի խթանն այս օրերին հազվադեպ է օգտագործվում՝ թե՛ առարկաների ներսում, թե՛ առարկաների միջև բարձր փոփոխականության պատճառով: Այնուամենայնիվ, այս տեսակը ձեռնտու է նորածինների, կենդանիների կամ վատ տեսողական սրություն ունեցող մարդկանց փորձարկման ժամանակ: Շաշկի և վանդակավոր նախշերը համապատասխանաբար օգտագործում են բաց և մուգ քառակուսիներ և գծեր: Այս քառակուսիներն ու գծերը չափերով հավասար են և մեկ առ մեկ ներկայացված են համակարգչի էկրանին (որպես առաջացած պոտենցիալ մեթոդի մաս):

Էլեկտրոդի տեղադրումը չափազանց կարևոր է առանց արտեֆակտների լավ VEP արձագանք ստանալու համար: Տիպիկ (մեկ ալիք) տեղադրման դեպքում մեկ էլեկտրոդը գտնվում է իոնից 2,5 սմ բարձրության վրա, իսկ հղման էլեկտրոդը գտնվում է Fz-ում: Ավելի մանրամասն պատասխանի համար երկու լրացուցիչ էլեկտրոդ կարելի է տեղադրել ունցիայից 2,5 սմ աջ և ձախ:

Ուղեղի առաջացնող պոտենցիալների լսողական մեթոդ

Նա կարող էօգտագործվում է բարձրացող լսողական ուղու միջոցով ձայնի կողմից առաջացած ազդանշանը հետևելու համար: Զգացվող պոտենցիալը առաջանում է կոխլեայում, անցնում կոխլեային նյարդի միջով, կոխլեարային միջուկով, վերին ձիթապտղի բարդույթով, կողային լեմնիսկուսով, դեպի միջին ուղեղի ստորին կոլիկուլուս, միջնագենային մարմին և վերջապես դեպի ուղեղային ծառի կեղև: Այսպես է գործում ձայնի օգնությամբ իրականացվող կենտրոնական նյարդային համակարգի էվոկացիոն պոտենցիալների մեթոդը։

Լսողական առաջացնող պոտենցիալները (AEP) իրադարձությունների հետ կապված պոտենցիալների ենթադաս են (ERP): ERP-ները ուղեղի արձագանքներ են, որոնք ժամանակի հետ կապված են այնպիսի իրադարձության հետ, ինչպիսին է զգայական խթանը, մտավոր իրադարձությունը (նպատակային խթանի ճանաչումը) կամ գրգռիչը բաց թողնելը: AEP-ի համար «իրադարձությունը» ձայն է: AEP-ները (և ERP-ները) ուղեղից առաջացող շատ փոքր էլեկտրական լարման պոտենցիալներ են, որոնք գրանցվում են գլխից՝ ի պատասխան լսողական գրգռիչների, ինչպիսիք են տարբեր հնչերանգները, խոսքի հնչյունները և այլն:

Ուղեղի ցողունի առաջացնող լսողական պոտենցիալները փոքր AEP-ներ են, որոնք գրանցվում են ի պատասխան գլխի վրա տեղադրված էլեկտրոդների լսողական գրգիռի:

AEP-ն օգտագործվում է լսողական ֆունկցիան և նյարդապլաստիկությունը գնահատելու համար: Դրանք կարող են օգտագործվել երեխաների մոտ ուսուցման խանգարումների ախտորոշման համար՝ օգնելով մշակել մասնագիտացված կրթական ծրագրեր լսողության կամ ճանաչողական խնդիրներ ունեցող մարդկանց համար: Կլինիկական հոգեբանության շրջանակներում բավականին հաճախ օգտագործվում է առաջացած պոտենցիալների մեթոդը։