Framkallad potential

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 21 januari 2017; kontroller kräver 80 redigeringar .

En framkallad potential (förkortat VP ) är en elektrisk potential av en viss typ, registrerad från någon del av nervsystemet , oftast hjärnan , en person eller djur efter exponering för en stimulans , såsom en ljusblixt eller ett klart ljud . Olika typer av potentialer är resultatet av stimuli av olika modaliteter och typer. [1] EP skiljer sig från spontana potentialer som upptäcks med hjälp av elektroencefalografi (EEG), elektromyografi (EMG) eller annan elektrofysiologisk inspelningsteknik. Sådana potentialer är användbara för elektrodiagnostik och övervakning , som inkluderar upptäckt av sjukdomar och läkemedelsrelaterade, sensoriska dysfunktioner, såväl som intraoperativ övervakning av integriteten hos sensoriska vägar. [2]

Den framkallade potentialamplituden är i allmänhet mindre och sträcker sig från mindre än en mikrovolt till några mikrovolt, jämfört med tiotals mikrovolt för EEG, millivolt för EMG och ofta nära 20 millivolt för EKG . Signalmedelvärde krävs vanligtvis för att separera dessa lågamplitudpotentialer mot bakgrunden av aktuella EEG, EKG, EMG och andra biologiska signaler och medföljande brus . Medan signalen är bunden till stimulanstiden, är det mesta av bruset slumpmässigt, vilket kan elimineras genom att genomsnittet av data som erhållits i upprepade försök. [3]

Signaler från hjärnbarken , hjärnstammen , ryggmärgen och nerverna i det perifera nervsystemet registreras och används . Vanligtvis är termen "framkallad potential" reserverad för svar som involverar antingen registrering eller stimulering av strukturer i det centrala nervsystemet. Därför anses inte komplexa framkallade motoriska aktionspotentialer (framkallade sammansatta motoriska aktionspotentialer - CMAP) eller sensoriska nervaktionspotentialer (SNAP) som används i nervledningsstudier (NCS) ) vanligtvis inte betraktas som framkallade potentialer, även om de passar definitionen ovan.

En framkallad potential skiljer sig från en händelserelaterad potential (EPP), även om termerna ibland används omväxlande, men ERP är associerad med kognitiv bearbetning på högre nivå och har en längre latens. [1] [4] Begreppet psykofysiologi [5] .

Grundläggande information

Framkallade potentialer används för att studera funktionen hos hjärnans sensoriska system (somatosensoriska - somatosensoriska system , syn - visuella system , hörsel - hörselsensoriska system ) och hjärnsystem som ansvarar för kognitiva processer. Metoden bygger på registrering av bioelektriska reaktioner i hjärnan som svar på extern stimulering (vid sensoriska EP) och under utförandet av en kognitiv uppgift (när det gäller kognitiva EP). Beroende på fördröjningstiden (latensen) för det framkallade svaret efter presentationen av en stimulans delas EPs vanligtvis in i kort latent (upp till 50 millisekunder), medium latent (50–100 ms) och lång latent (över 100 ms). En speciell typ av EP är motorisk framkallade potentialer, som registreras från musklerna i extremiteterna som svar på transkraniell elektrisk eller magnetisk stimulering av den motoriska cortex ( Transcranial magnetic stimulation ). Motoriska EP gör det möjligt att bedöma funktionen hos hjärnans kortiko-spinala (motoriska) system.

Eftersom amplituden för EP (5-15 µV) är mycket mindre än amplituden för EEG i vaket tillstånd (20-70 µV), för att isolera EP, medelvärdesbildas signalen genom att utföra flera tester med presentation av samma stimulus, varefter medelvärdet för EEG-segmenten beräknas, som följer omedelbart efter presentationen av stimulus. Som ett resultat summeras och extraheras de konstanta komponenterna i EP:n, och de "slumpmässiga" EEG-komponenterna som överlagrades på inspelningen under inspelningen av EP:n beräknas i genomsnitt till 0 [6] [7] [8] (se Event -relaterad potential # Beräkningar ). Signal-brusförhållandet under EP-extraktion från EEG är proportionell mot kvadratroten av antalet utförda tester. Till exempel, om den genomsnittliga EEG-amplituden under EP-inspelning är 50 μV, kommer brusnivån att minska till μV efter 25 signaler, efter 50 signaler kommer den att minska till ett värde av cirka 7 μV, efter 100 signaler kommer den att minska till 5 μV , etc. Sedan när man tar emot Eftersom kognitiva EP:er ofta använder flera olika typer av signaler, bör man, för att tydligt särskilja EP:er för en specifik typ av stimulus, inte ta hänsyn till det totala antalet signaler som ges, utan antalet signaler av denna typ ges. Det rekommenderas att applicera 50-60 stimuli för att isolera komponenter med hög amplitud, 200-300 stimuli med medium amplitud och mer än 500 stimuli med låg amplitud [9] .

Förutom elektroencefalografi används även magnetoencefalografi (MEG) för att registrera EP [10] . Det finns visuella (video) EPs (VEPs), audio EPs (AEPs), somatosensory EPs (SSEPs), event-related potentials (EPS), kognitiva EPs (CEPs), som är ett specialfall av PSSs, och motoriska EPs (MEPs) ).

Egenskaperna för framkallade potentialer är latens (latens), amplitud (eller area), polaritet (negativ/positiv) och form.

För diagnostiska syften är ljud-, somatosensoriska, video- och motoriska EP:er med kort latens mest använda. Till exempel används hjärnstammens auditory evoked potentials (SCAs) som ett standard neurofysiologiskt test för att studera hjärnstammens lesioner och objektiv bedömning av hörselnedsättning. Somatosensoriska och motoriska EP:er gör det möjligt att identifiera och bedöma graden av dysfunktion i ryggmärgens ledningsvägar. Visuella EP är viktiga vid diagnos av multipel skleros .

I vetenskaplig praxis fungerade EP:er initialt som grunden för analys av hjärnans reaktioner på yttre stimuli, senare började de användas för analys av internt betingade nervprocesser. Baserat på data som erhållits med denna metod, konstrueras hypoteser om sensation , perception , uppmärksamhet , intelligens , funktionell asymmetri i hjärnan och individuell psykofysiologisk differentiering. Speciellt kan bioelektriska svängningar registreras förknippade med aktiviteten hos den motoriska cortex (motorisk potential), med slutet av rörelsen, med avsikten att utföra någon åtgärd ( E-wave ), och hoppa över den förväntade stimulansen. Formen, amplituden och latenta perioden för oscillationer av långa latenta framkallade potentialer bestäms av inspelningselektrodens placering, stimulansens modalitet och intensitet, tillståndet och individens specifika egenskaper.

Sensoriskt framkallade potentialer

Sensory evoked potentials (SEPs; engelska: Sensory evoked potentials - SEP) registreras i det centrala nervsystemet efter stimulering av sinnesorganen , till exempel visuellt framkallade potentialer (VEPs) orsakade av ett blinkande ljus eller ett förändrat mönster på monitorn, [11] hörselframkallade potentialer (SEP) med ett klick- eller tonstimulus som presenteras genom hörlurar, eller en taktil eller somatosensoriskt framkallad potential ( SSEP ) framkallas av taktil eller elektrisk stimulering av en sensorisk eller blandad nerv i det perifera nervsystemet . Sensoriskt framkallade potentialer har använts i stor utsträckning inom klinisk diagnostisk medicin sedan 1970-talet, såväl som inom intraoperativ neurofysiologiövervakning (IONM), även känd som kirurgisk neurofysiologi.

Det finns tre typer av framkallade potentialer som ofta används i klinisk forskning: ljudframkallade potentialer (AEPs), vanligtvis inspelade från hårbotten men som förekommer på hjärnstamsnivå (AEPs); visuellt framkallade potentialer och somatosensoriska framkallade potentialer , som framkallas genom elektrisk stimulering av en perifer nerv. Exempel på användning av SVP: [4]

Long och Allen [12] var de första som rapporterade onormala auditiva (ljud) framkallade potentialer i hjärnstammen (audio stam evoked potentials - BAEPs) hos en alkoholiserad kvinna som hade återhämtat sig från förvärvad central hypoventilation . Dessa forskare antog att deras patients hjärnstam var förgiftad men inte förstörd av hennes kroniska alkoholism.

Stabilt framkallad potential

En framkallad potential är hjärnans elektriska svar på en sensorisk stimulans. Regan skapade en analog Fourier-serieanalysator för att spela in framkallade potentiella övertoner på flimmer (sinusmodulerat) ljus. Istället för att integrera sinus- och cosinusdelarna matade Regan signalerna till en dual-mode-inspelare genom lågpassfilter. [13] Detta gjorde det möjligt för honom att visa att hjärnan når ett stabilt tillstånd, där amplituden och fasen för övertonerna (frekvenskomponenterna) av svaret blir ungefär konstanta över tiden. I analogi med steady-state-svaret för en resonanskrets som följer det initiala transienta svaret, definierade han en idealiserad steady-state-evoked potential (SSEP) som en form av respons på repetitiv sensorisk stimulering där komponentfrekvenskomponenterna i svaret kvarstår. konstant över tiden i både amplitud och fas. [13] [14] Även om denna definition innebär en serie identiska tidssignaler, är det mer användbart att definiera REP i termer av frekvenskomponenter, som är en alternativ beskrivning av en signal i tidsdomänen, eftersom olika frekvenskomponenter kan ha helt andra egenskaper. [14] [15] Till exempel motsvarar egenskaperna hos det högfrekventa UVP-flimmern (som når en topp vid cirka 40–50 Hz) egenskaperna hos senare upptäckta magnocellulära neuroner i makakapens näthinna, medan egenskaperna hos mellanfrekvensen UVP-flimmer (som toppar i amplitud är cirka 15-20 hertz) motsvarar egenskaperna hos småcelliga (parvocellulära) neuroner. [16] Eftersom EEP kan beskrivas fullständigt i termer av amplitud och fas för varje frekvenskomponent, kan den kvantifieras mer entydigt än den genomsnittliga transientframkallade potentialen.

Det hävdas ibland att SER endast framkallas av stimuli med hög repetitionsfrekvens, men detta är inte alltid korrekt. I princip kan en sinusformad modulerad stimulus framkalla en CEP även om dess repetitionsfrekvens är låg. Beroende på hur brant den högfrekventa delen av EVR är, kan högfrekvent stimulering resultera i en nästan sinusformad EVR-vågform, men detta är inte relevant för definitionen av EVR. Genom att använda zoom-FFT för att spela in UVP med en teoretisk spektral upplösningsgräns på ΔF (där ΔF i Hz är den reciproka av inspelningslängden i sekunder), fann Regan och Regan att amplitud-fasvariabiliteten för UVP kunde vara tillräckligt liten för att bandbredden för UVP-komponenternas frekvenskomponenter kan vara vid den teoretiska gränsen för spektral upplösning upp till minst 500 sekunders inspelningslängd (0,002 hertz i detta fall). [17] Repetitiv sensorisk stimulering framkallar en ihållande magnetisk respons i hjärnan som kan analyseras på samma sätt som ERP. [femton]

"Simultan stimulering"-teknik

Denna metod tillåter samtidig inspelning av flera (t.ex. fyra) UVP från valfri plats i hårbotten. [18] Vid olika stimuleringsställen eller olika stimuli kan det finnas lite olika frekvenser som är nästan identiska med hjärnan, men som lätt kan separeras av Fourier-analysatorer. [18] Till exempel, när två olika ljuskällor moduleras vid flera olika frekvenser (F1 och F2) och överlagras på varandra, skapas flera icke-linjära korsfrekvensmoduleringskomponenter (mF1 ± nF2) i UVP, där m och n är heltal. [15] Dessa komponenter gör det möjligt att studera icke-linjära processer i hjärnan. Genom att markera två överlagrade rutnät med frekvenser kan man isolera och studera egenskaperna hos rumslig frekvens och orienteringsjustering av hjärnmekanismerna som bearbetar rumslig form. [19] [20] Stimuli av olika sensoriska modaliteter kan också märkas. Till exempel ges en visuell stimulans vid en frekvens av Fv hertz, och en samtidig hörselton moduleras med en amplitud på Fa hertz. Närvaron av (2Fv + 2Fa) komponenten i det framkallade magnetiska svaret från hjärnan visade ett område med audiovisuell konvergens i den mänskliga hjärnan, och fördelningen av detta svar över hårbotten gjorde det möjligt att lokalisera detta område av hjärnan . [21] På senare tid har frekvensmärkning expanderat från sensorisk bearbetningsforskning till selektiv uppmärksamhetsforskning [22] och medvetande . [23]

Sweep Technique

Svepmetoden är en hybrid frekvensdomän/tidsdomänmetod. [24] Till exempel kan en kurva över svarsamplituden mot storleken av ett schackstimulusstrukturdiagram erhållas på 10 sekunder, vilket är mycket snabbare än att beräkna ett medelvärde över tidsdomänen när man registrerar den framkallade potentialen för var och en av flera storlekar. [24]

I den ursprungliga demonstrationen av denna teknik matades sinus- och cosinuskomponenterna genom lågpassfilter (som vid inspelning av UVP) medan man tittade på en fin testkrets vars svarta och vita rutor byttes sex gånger per sekund. Storleken på kvadraterna ökades sedan gradvis för att erhålla en plot av framkallad potentialamplitud kontra kontrollstorlek (därav "svepet"). Efterföljande författare har implementerat en svepteknik med hjälp av datorprogramvara för att öka den rumsliga frekvensen av gittret i en serie små steg och beräkna tidsdomängenomsnittet för varje diskret rumsfrekvens. [25] [26]

Ett enstaka svep kan räcka, men det kan vara nödvändigt att göra medelvärde för plottningar från flera svep med hjälp av medelvärdet som utlöses av svepcykeln. [27] Genomsnitt av 16 svep kan förbättra signal-brusförhållandet i grafen med en faktor fyra. [27]

Sveptekniken har visat sig vara användbar för att mäta snabbt anpassade visuella processer. [28] och även för inspelning av data hos barn där inspelningstiden behöver vara kort. Norsia och Tyler använde denna teknik för att dokumentera utvecklingen av synskärpa [25] [29] och kontrastkänslighet [30] under de första levnadsåren. De betonade att vid diagnostisering av onormal synutveckling, ju mer exakta utvecklingsnormerna är, desto mer exakt kan man skilja mellan onormal och normal, och för detta ändamål har normal synutveckling dokumenterats hos en stor grupp barn. [25] [29] [30] Under många år har sveptekniken använts på pediatriska oftalmologiska kliniker ( elektrodiagnos ) runt om i världen.

Framkallade potentialer och feedback

Denna metod tillåter CRT att direkt styra stimulansen som orsakar CCR, utan medvetet ingripande av försökspersonen. [13] [27] Till exempel kan det löpande medelvärdet för CEP konfigureras för att öka ljusstyrkan för schackbrädesstimulansen om amplituden för CEP:n faller under något förutbestämt värde, och minska ljusstyrkan om den stiger över det värdet. CWP-amplituden oscillerar sedan runt detta förutbestämda värde. Vidare förändras stimulansens våglängd (färg) gradvis. Den resulterande grafen över stimulansljusstyrkans beroende av våglängden är en graf över det visuella systemets spektrala känslighet. [14] [27]

Visuellt framkallad potential

En visuellt framkallad potential (VEP) är en potential som framkallas av en ljusblixt eller en demonstration av ett visuellt mönsterstimulus som kan användas för att upptäcka skador på synvägen [31] inklusive näthinnan , synnerven , optisk chiasm , optisk strålning och occipital cortex . [32] En tillämpning är att mäta ett barns synskärpa. Elektroder placeras på spädbarnets huvud ovanför nackloben och en grå ruta visas omväxlande med ett rutmönster eller ett rutmönster. Om kontrollfälten eller banden är tillräckligt stora för att barnets visuella system ska kunna upptäcka, genereras en BNP; annars genereras ingenting. Det är ett objektivt sätt att mäta ett barns synskärpa. [33]

VVP kan vara känsligt för synstörningar som inte kan upptäckas med enbart fysisk undersökning eller MRT , även om det kanske inte indikerar en etiologi. [32] BNP kan vara onormal vid optisk neurit , optisk neuropati , demyeliniserande sjukdom , multipel skleros , Friedreichs ataxi , vitamin B12-brist , neurosyfilis , migrän , kranskärlssjukdom, tumör som komprimerar synnerven, okulär hypertoni , okulär hypertoni , ambly glaukom , toxisk glaukom , diabetes aluminiumneurotoxicitet, manganförgiftning och hjärnskada . [34] Det kan användas för att kontrollera synnedsättning hos ett barn för onormala synvägar som kan vara förknippade med utvecklingsförsening. [32]

P100-komponenten i BNP, som är en positiv topp med en fördröjning på cirka 100 ms, är av stor klinisk betydelse. Synsvägsdysfunktion framför den optiska chiasmen kan vara där EVP:er är mest användbara. Till exempel, hos patienter med akut svår optisk neurit, är P100-svaret ofta förlorat eller kraftigt försvagat. Klinisk återhämtning och visuell förbättring åtföljs av återhämtning av P100, men med en onormalt ökad fördröjning som kan pågå på obestämd tid, och därför kan detta vara användbart som en indikator på tidigare eller subklinisk optikusneurit. [35]

1934 märkte Adrian och Matthew att förändringar i den occipitala EEG-potentialen kunde observeras när de stimulerades med ljus. Ciganek utvecklade den första nomenklaturen för occipital EEG-komponenter 1961. Under samma år registrerade Hirsch och kollegor visuellt framkallad potential (VEP) på occipitalloben (externt och internt), de fann att amplituderna som registrerades längs spur sulcus var de största. 1965 använde Spelmann schackbrädesstimulering för att beskriva mänsklig BNP. Shikla och kollegor avslutade ett försök att lokalisera strukturer i den primära synvägen. Holliday och kollegor avslutade de första kliniska studierna med BNP, och registrerade fördröjd BNP hos en patient med retrobulbar neurit 1972. Från 1970-talet fram till idag har en stor mängd omfattande forskning gjorts för att förbättra procedurer och teorier. Denna metod har även beskrivits för djur. [36]

BNP-incitament

Nuförtiden används den flimrande spridda ljusstimulansen sällan på grund av den höga variabiliteten både för en och för olika ämnen. Denna typ av stimulans är dock användbar när man testar spädbarn, djur eller personer med dålig synskärpa. Schackmönstren och gallermönstren använder ljusa respektive mörka rutor och ränder. Dessa rutor och ränder har samma storlek och representeras av en enda bild på datorskärmen.

Placering av elektroder för BNP

Elektrodplacering är extremt viktigt för att få ett bra BNP-svar utan artefakter. I en typisk (enkanals) uppställning placeras en elektrod 2,5 cm ovanför det externa nackknölen (injon) och referenselektroden vid Fz (se International 10-20 elektrodplaceringssystem ). För mer detaljer kan ytterligare två elektroder placeras 2,5 cm ovanför höger och vänster om Oz.

Vågor av BNP

BNP-nomenklaturen definieras med stora bokstäver som indikerar om toppen är positiv (P) eller negativ (N), följt av en siffra som anger den genomsnittliga fördröjningen av toppen för just den vågen. Till exempel är P100 en våg med en positiv topp cirka 100 ms efter starten av stimulansen. Den genomsnittliga amplituden för BNP-vågor är vanligtvis mellan 5 och 20 µV.

Normala värden beror på vilken stimuleringsutrustning som används (stimulusblixt från katodstrålerör eller flytande kristalldisplay , schackbrädesfältstorlek, etc.).

Typer av BNP

Några specifika BNP:

  • Monokulär reversering (vanligast)
  • Sopa visuellt framkallad potential
  • Binokulär visuell framkallad potential
  • Kromatisk visuell framkallad potential
  • semi-field BNP (eng. Hemi-field visual evoked potential)
  • Flash visual framkallade potentiell BNP
  • LED Goggle BNP
  • rörelsevisuellt framkallad potential
  • Multifokal visuell framkallad potential
  • Multi-channel visuell framkallad potential
  • Multi-frekvens visuell framkallad potential
  • Stereo-framkallad visuell framkallad potential
  • Steady state visuellt framkallad potential

Ljudframkallad potential

Ljudframkallade potentialer (AEPs; AEP) kan användas för att spåra signalen som genereras av ljud längs den stigande hörselvägen. Den framkallade potentialen genereras i snäckan, färdas genom hörselnerven , kärnorsuperior olivkomplex lateral loop , inferior colliculus mellanhjärnan, geniculate kroppen och når slutligen cortex [37]

Audio evoked potentials (AEO) är en underklass av händelserelaterade potentialer (EPS; ERP). PSS är hjärnreaktioner kopplade till tid och någon "händelse" såsom en sensorisk stimulans, en mental händelse (som att känna igen en målstimulus) eller att hoppa över en stimulans. För WUA är en "händelse" ett ljud. AVP (och PSS) är mycket små elektriska spänningspotentialer i hjärnan som registreras i hårbotten som svar på en auditiv stimulans som olika toner, talljud, etc.

Stem audio EPs (SAEPs ) är små AEPs som är svar på en ljudstimulus, inspelade med elektroder placerade på hårbotten.

AVP används för att utvärdera hörselsystemets funktion och neuroplasticitet . [38] De kan användas för att diagnostisera inlärningssvårigheter hos barn, såväl som i utvecklingen av specialiserade utbildningsprogram för barn med hörselproblem eller kognitiva problem. [39]

Somatosensoriskt framkallad potential

En somatosensorisk framkallad potential (SSEP; SSEP) är en EP av hjärnan eller ryggmärgen under upprepad stimulering av en perifer nerv. [40] SSEPs används i neuroövervakning för att bedöma funktionen av patientens ryggmärg under operation . De registreras genom att stimulera perifera nerver, oftast tibialnerven , medianusnerven eller ulnarnerven , vanligtvis med en elektrisk stimulans. Svaret registreras från patientens hårbotten .

Även om stimuli som beröring, vibration och smärta kan användas för att bestämma SSEP, är användningen av elektriska stimuli vanligare på grund av enkelheten och tillförlitligheten. [40] SSEP kan användas för att förutsäga tillståndet hos patienter med allvarlig traumatisk hjärnskada. [41] Eftersom SSEP med en latens på mindre än 50 ms är relativt oberoende av medvetandet, kan deras tidiga användning i en komatös patient på ett tillförlitligt och effektivt sätt förutsäga patientens resultat. [42] Till exempel har komatösa patienter i frånvaro av bilaterala svar en 95% chans att inte återhämta sig från koma. [43] Man måste dock vara försiktig när man drar slutsatser baserade på SSEP. Så till exempel stark anestesi och olika skador i centrala nervsystemet, inklusive ryggmärgen, kan påverka SSEP avsevärt. [40]

På grund av den mycket lilla amplituden hos signalen när den når patientens hårbotten och den relativt höga nivån av elektriska störningar som orsakas av bakgrunds -EEG , hårbottenmuskel- EMG eller elektriska apparater i rummet, måste signalen stimuleras upprepade gånger, registreras och i genomsnitt. Användningen av medelvärde ökar signal-brusförhållandet . I operationssalen måste vanligtvis 100 till 1000 medelvärdesposter användas för att adekvat lösa den framkallade potentialen.

De mest studerade egenskaperna hos SSEP är amplituden och fördröjningen av topparna. De mest dominerande topparna har studerats och namngetts. Namnet på varje hörn bildas av en bokstav och en siffra. Till exempel hänvisar N20 till en negativ topp (N) vid 20 ms. Denna topp registreras i hjärnbarken när medianusnerven stimuleras. Detta motsvarar sannolikt en signal som når den somatosensoriska cortex . När det används i intraoperativ övervakning är latens efter intubation och patientens toppamplitud i förhållande till baslinjevärden en viktig del av informationen. En kraftig ökning av latens eller en minskning av amplitud är indikatorer på neurologisk dysfunktion.

Under operationen kan stora mängder anestesigaser påverka amplituden och latensen för SSEP. Endera av de halogenerade medlen eller dikväveoxid ökar latensen och minskar amplituden av svar, ibland till den punkt där svar inte längre kan detekteras. Av denna anledning används vanligtvis ett bedövningsmedel som innehåller mindre halogenerat medel och mer intravenösa hypnotika och narkotika.

Laserinducerad potential

Med konventionella SSEP:er kan du kontrollera funktionen hos den del av det somatosensoriska systemet som är förknippad med förnimmelser som beröring och vibrationer. Den del av det somatosensoriska systemet som överför smärt- och temperatursignaler övervakas med hjälp av laser-evoked potentials (LEP). HDL skapas med hjälp av en finfokuserad laser som orsakar en snabb ökning av temperaturen på den exponerade huden. I det centrala nervsystemet kan de således upptäcka skador på spinothalamuskanalen laterala delarna hjärnstammen och fibrerna som bär smärt- och temperatursignaler från thalamus till hjärnbarken . I det perifera nervsystemet överförs smärt- och värmesignaler längs fina ( A delta fibrer och HDL kan användas för att avgöra om neuropati finns i dessa små fibrer och inte större (taktil, vibrationell) . [44]

Intraoperativ övervakning

Somatosensoriskt framkallade potentialer ger övervakning av ryggmärgens dorsala kolumner. Sensoriskt framkallade potentialer kan också användas under operationer som äventyrar hjärnstrukturer. De används effektivt för att identifiera kortikal ischemi under karotisendoterektomioperationer och för att kartlägga sensoriska områden i hjärnan under hjärnkirurgi.

Elektrisk stimulering av hårbotten kan generera en elektrisk potential i hjärnan som aktiverar de motoriska banorna i de pyramidala banorna. Denna metod är känd som transkraniell elektrisk motorpotential (TcMEP) övervakning. Denna metod utvärderar effektivt motorvägar i centrala nervsystemet under operationer som äventyrar dessa strukturer. Motoriska banor, inklusive den laterala kortikala-ryggradskanalen, är belägna i ryggmärgens laterala och ventrala strängar. Eftersom den ventrala och dorsala ryggmärgen har en separat blodtillförsel med mycket begränsat kollateralt flöde, är främre aortasyndrom (förlamning eller pares med bevarad sensorisk funktion) en möjlig kirurgisk komplikation, så motorvägsspecifik övervakning är viktig, liksom dorsalpelaren övervakning.

Transkraniell magnetisk stimulering jämfört med elektrisk stimulering anses generellt vara olämplig för intraoperativ övervakning eftersom den är mer känslig för anestesi. Elektrisk stimulering är för smärtsam för klinisk användning hos vakna patienter. Således är de två metoderna komplementära: elektrisk stimulering är valet för intraoperativ övervakning och magnetisk stimulering för kliniska tillämpningar.

Motor framkallade potentialer

Motor evoked potentials (MEPs, eng. Motor evoked potentials, MEP) registreras från muskler efter direkt stimulering av den öppna motoriska cortex eller transkraniell magnetisk eller elektrisk stimulering av den motoriska cortex. Transkraniella magnetiska parlamentsledamöter (TCmMEP) har potentiella kliniska diagnostiska tillämpningar. Transkraniella elektriska ledamöter (TCeMEP) har använts i stor utsträckning under flera år för intraoperativ övervakning av pyramidkanalens funktionella integritet.

På 1990-talet gjordes försök att övervaka "motoriskt framkallade potentialer", inklusive "motorneurogent framkallade potentialer" registrerade på perifera nerver, efter direkt elektrisk stimulering av ryggmärgen. Det blev tydligt att dessa "motoriska" potentialer nästan helt orsakades av antidromisk stimulering av sensoriska vägar - även när inspelningen var från muskler (stimulering av antidromiska sensoriska vägar utlöser myogena svar genom synapser på rotinmatningsnivån).[ förtydliga ] Transkraniellt elektriskt eller magnetiskt parlamentsledamöter, det mest praktiska sättet att ge rent motoriska svar, eftersom stimulering av sensoriska cortex inte kan leda till nedåtgående impulser bortom den första synapsen (synapser kan inte vända).

TMS -inducerade parlamentsledamöter har använts i många kognitiva neurovetenskapliga experiment . Eftersom MEP-amplitud korrelerar med motorisk excitabilitet, tillhandahåller de ett kvantitativt sätt att testa rollen av olika typer av störningar i det motoriska systemet (farmakologisk, beteendemässig, lesion, etc.). Således kan TMS-inducerade parlamentsledamöter fungera som en indikator på hemlig förberedelse för rörelse eller, till exempel, förstå innebörden och upprepningen av andra människors handlingar när de ses, genom ett system av spegelneuroner . [45] Dessutom används parlamentsledamöter som referens för att justera stimuleringsintensiteten med TMS genom att rikta in sig på kortikala områden som kanske inte är lätta att mäta, till exempel i samband med TMS-baserad terapi.

Specifika tekniker och typer av PSS

Eftersom enskilda komponenter eller komplex av EP-komponenter visade sig vara mycket känsliga för vissa typer av mental aktivitet har det uppstått särskilda metoder för att isolera vissa komponenter, samt metoder för att analysera mentala funktioner med dessa isolerade komponenter.

De viktigaste teknikerna och typerna av PSS:

Se även

-

Anteckningar

  1. ↑ 1 2 evoked potential (EP)  (neopr.) / VandenBos, Gary R.. - APA dictionary of psychology. - Washington, DC: American Psychological Association , 2015. - P. 390. - ISBN 978-1-4338-1944-5 . - doi : 10.1037/14646-000 .
  2. ↑ Sugerman, Richard A. KAPITEL 15 - Struktur och funktion av det neurologiska systemet // Framkallade potentialer  (neopr.) / McCance, Kathryn L; Huether, Sue E; Brasher, Valentina L; Rote, Neal S. - 7:a. - Mosby, 2014. - ISBN 978-0-323-08854-1 .
  3. ↑ Karl E. Misulis; Toufic Fakhoury. Spehlmanns Evoked Potential Primer  (neopr.) . - Butterworth-heinemann, 2001. - ISBN 978-0-7506-7333-4 .
  4. ↑ 1 2 Kwasnica, Christina. Framkallade potentialer  (neopr.) / Kreutzer, Jeffrey S; DeLuca, John; Caplan, Bruce. — Encyclopedia of Clinical Neuropsychology. - Springer, 2011. - S.  986 . - ISBN 978-0-387-79947-6 . - doi : 10.1007/978-0-387-79948-3 .
  5. ↑ Sokolov E. N. ESSÄIER OM MEDVETANDETS PSYKOFYSIOLOGI. DEL I. SFERISK MODELL FÖR KOGNITIVA PROCESSER. Kapitel 2. Från kartan över detektorer till minneskartan och kartan över semantiska enheter / VESTN. MOSK. UN-TA. SER. 14. PSYKOLOGI. 2009. Nr 3 .(GRUNDVETENSKAP I DAG) . Hämtad 19 januari 2020. Arkiverad från originalet 26 februari 2020.
  6. ↑ Chagas C. Framkallade potentialer under normala och patologiska tillstånd
  7. ↑ Zenkov L. R., Ronkin M. A. Funktionell diagnostik av nervsjukdomar.
  8. ↑ Gnezditsky V.V. Framkallade potentialer i hjärnan i klinisk praktik.
  9. ↑ Steven J. Luck. Introduktion till den evenemangsrelaterade potentiella tekniken.
  10. ↑ Naatanen Risto. Uppmärksamhet och hjärnfunktion.
  11. ↑ O'Shea, R.P., Roeber, U., & Bach, M. (2010). Framkallade potentialer: Vision. I E. B. Goldstein (Ed.), Encyclopedia of Perception (Vol. 1, s. 399-400, xli). Los Angeles: Sage. ISBN 978-1-4129-4081-8
  12. ↑ Long KJ, Allen N. Onormal hjärnstammens hörselframkallade potential efter Ondines förbannelse  // JAMA  :  journal. - 1984. - Vol. 41 , nr. 10 . - P. 1109-1110 . - doi : 10.1001/archneur.1984.04050210111028 . — PMID 6477223 .
  13. ↑ 1 2 3 Regan D. Några egenskaper hos genomsnittliga steady-state och transienta svar framkallade av modulerat ljus  //  Elektroencefalografi och klinisk neurofysiologi : journal. - 1966. - Vol. 20 , nej. 3 . - S. 238-248 . - doi : 10.1016/0013-4694(66)90088-5 . — PMID 4160391 .
  14. ↑ 1 2 3 Regan D. Elektriska reaktioner framkallade från den mänskliga hjärnan  // Scientific American  . - Springer Nature , 1979. - Vol. 241 , nr. 6 . - S. 134-146 . doi : 10.1038 / scientificamerican1279-134 . — . — PMID 504980 .
  15. ↑ 1 2 3 Regan, D. (1989). Människohjärnans elektrofysiologi: Framkallade potentialer och framkallade magnetfält inom vetenskap och medicin. New York: Elsevier, 672 s.
  16. ↑ Regan D.; Lee BB En jämförelse av det mänskliga 40 Hz-svaret med egenskaperna hos makakganglionceller  //  Visual Neuroscience : journal. - 1993. - Vol. 10 , nej. 3 . - s. 439-445 . - doi : 10.1017/S0952523800004661 . — PMID 8494797 .
  17. ↑ Regan MP; Regan D. En frekvensdomänteknik för att karakterisera olinjäriteter i biologiska system  //  Journal of Theoretical Biology : journal. - 1988. - Vol. 133 , nr. 3 . - s. 293-317 . - doi : 10.1016/S0022-5193(88)80323-0 .
  18. ↑ 1 2 Regan D.; Heron JR Klinisk undersökning av lesioner i synvägen: en ny objektiv teknik  //  Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry : journal. - 1969. - Vol. 32 , nr. 5 . - s. 479-483 . doi : 10.1136 / jnnp.32.5.479 . — PMID 5360055 .
  19. ↑ Regan D.; Regan MP Objektiva bevis för fasoberoende rumslig frekvensanalys i den mänskliga synvägen  //  Vision Research : journal. - 1988. - Vol. 28 , nr. 1 . - S. 187-191 . - doi : 10.1016/S0042-6989(88)80018-X . — PMID 3413995 .
  20. ↑ Regan D.; Regan MP Icke-linjäritet i mänskliga visuella svar på tvådimensionella mönster och en begränsning av Fouriermetoder  //  Vision Research : journal. - 1987. - Vol. 27 , nr. 12 . - s. 2181-2183 . - doi : 10.1016/0042-6989(87)90132-5 . — PMID 3447366 .
  21. ↑ Regan MP; Han P.; Regan D. Ett audiovisuellt konvergensområde i den mänskliga hjärnan  //  Experimentell hjärnforskning : journal. - 1995. - Vol. 106 , nr. 3 . - s. 485-487 . - doi : 10.1007/bf00231071 . — PMID 8983992 .
  22. ↑ Morgan ST; Hansen JC; Hillyard SA Selektiv uppmärksamhet på stimulansplacering modulerar den steady-state framkallade potentialen  (engelska)  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America  : journal. - 1996. - Vol. 93 , nr. 10 . - P. 4770-4774 . - doi : 10.1073/pnas.93.10.4770 . — PMID 8643478 .
  23. ↑ Srinivasan R., Russell DP, Edelman GM, Tononi G. Ökad synkronisering av neuromagnetiska svar under medveten perception  //  Journal of Neuroscience : journal. - 1999. - Vol. 19 , nr. 13 . - P. 5435-5448 . - doi : 10.1523/JNEUROSCI.19-13-05435.1999 . — PMID 10377353 .
  24. ↑ 1 2 Regan D. Snabb objektiv refraktion med hjälp av framkallade hjärnpotentialer  // Undersökande  oftalmologi : journal. - 1973. - Vol. 12 , nr. 9 . - s. 669-679 . — PMID 4742063 .
  25. ↑ 123 Norcia AM ; Tyler CW Infant VEP skärpa mätningar: Analys av individuella skillnader och mätfel  //  Elektroencefalografi och klinisk neurofysiologi : journal. - 1985. - Vol. 61 , nr. 5 . - s. 359-369 . - doi : 10.1016/0013-4694(85)91026-0 . — PMID 2412787 .
  26. ↑ Strasburger, H.; Rentschler, I. En digital snabbsvepteknik för att studera steady-state visuella framkallade potentialer  //  Journal of Electrophysiological Techniques: journal. - 1986. - Vol. 13 , nr. 5 . - s. 265-278 .
  27. ↑ 1 2 3 4 Regan D. Färgkodning av mönstersvar hos människan undersöker genom framkallad potentiell feedback och direkta plottekniker  //  Vision Research : journal. - 1975. - Vol. 15 , nr. 2 . - S. 175-183 . - doi : 10.1016/0042-6989(75)90205-9 . — PMID 1129975 .
  28. ↑ Nelson JI; Seiple W.H.; Kupersmith MJ; Carr RE Ett snabbt framkallat potentiellt index för kortikal anpassning  // Undersökande oftalmologi och visuell  vetenskap : journal. - 1984. - Vol. 59 , nr. 6 . - S. 454-464 . - doi : 10.1016/0168-5597(84)90004-2 . — PMID 6209112 .
  29. ↑ 12 Norcia AM; Tyler CW Spatial frequency sweep VEP: Synskärpa under det första levnadsåret   // Vision Research : journal. - 1985. - Vol. 25 , nr. 10 . - P. 1399-1408 . - doi : 10.1016/0042-6989(85)90217-2 . — PMID 4090273 .
  30. ↑ 12 Norcia AM; Tyler CW; Allen D. Elektrofysiologisk bedömning av kontrastkänslighet hos mänskliga spädbarn  // American  Journal of Optometry and Physiological Optics : journal. - 1986. - Vol. 63 , nr. 1 . - S. 12-15 . - doi : 10.1097/00006324-198601000-00003 . — PMID 3942183 .
  31. ↑ Visual-evoked potential (VEP)  (neopr.) / O'Toole, Marie T.. - Mosby's Medical Dictionary. - Elsevier Mosby , 2013. - S. 1880. - ISBN 978-0-323-08541-0 .
  32. ↑ 1 2 3 Flora Hammond; Lori Grafton. Visual Evoked Potentials  (neopr.) / Kreutzer, Jeffrey S; DeLuca, John; Caplan, Bruce. — Encyclopedia of Clinical Neuropsychology. - Springer, 2011. - S.  2628 . - ISBN 978-0-387-79947-6 . - doi : 10.1007/978-0-387-79948-3 .
  33. ↑ E Bruce Goldstein. Kapitel 2: Förnimmelsernas början // Sensation and Perception  (neopr.) . — 9:e. - WADSWORTH: CENGAGE Learning, 2013. - C. Metod: Peferential looking, sid. 46. ​​- ISBN 978-1-133-95849-9 .
  34. ↑ Hammond, Grafton, 2011 citerade Huszar L. Clinical utility of evoked potentials . eMedicine (2006). Hämtad 9 juli 2007. Arkiverad från originalet 8 juli 2007.
  35. ↑ Aminoff, Michael J. 357. ELEKTROFYSIOLOGISKA STUDIER AV DE CENTRALA OCH PERIFERA NERVSYSTEMEN  (neopr.) / Braunwald, Eugene; Fauci, Anthony S; Kasper, Dennis L; Hauser, Stephen L; Longo, Dan L; Jameson, J Larry. — 15:e. - McGraw-Hill Education , 2001. - S. EVOKED POTENTIALER. — ISBN 0-07-007272-8 .
  36. ↑ Strain, George M.; Jackson, Rose M.; Tedford, Bruce L. Visual Evoked Potentials in the Clinically Normal Dog  //  Journal of Veterinary Internal Medicine : journal. - 1990. - 1 juli ( vol. 4 , nr 4 ). - S. 222-225 . — ISSN 1939-1676 . - doi : 10.1111/j.1939-1676.1990.tb00901.x .
  37. ↑ Musiek, F.E.; Baran, J.A. Det auditiva systemet  (ospecificerat) . — Boston, MA: Pearson Education, Inc., 2007.
  38. ↑ Sanju, Himanshu Kumar; Kumar, Pravin. Enhanced auditory evoked potentials in musicians: A review of recent results  //  Journal of Otology: journal. - 2016. - Vol. 11 , nr. 2 . - S. 63-72 . — ISSN 1672-2930 . - doi : 10.1016/j.joto.2016.04.002 . — PMID 29937812 .
  39. ↑ Frizzo, Ana CF Auditiv framkallad potential: ett förslag till ytterligare utvärdering hos barn med inlärningssvårigheter  //  Frontiers in Psychology : journal. - 2015. - 10 juni ( vol. 6 ). — S. 788 . - doi : 10.3389/fpsyg.2015.00788 . — PMID 26113833 .
  40. ↑ 1 2 3 McElligott, Jacinta. Somatosensoriska framkallade potentialer  (neopr.) / Kreutzer, Jeffrey S; DeLuca, John; Caplan, Bruce. — Encyclopedia of Clinical Neuropsychology. - Springer, 2011. - S.  2319 -2320. - ISBN 978-0-387-79947-6 . - doi : 10.1007/978-0-387-79948-3 .
  41. ↑ McElligott, 2011 citerad Lew, HL; Lee, EH; Pan, SS L; Chiang, JYP. Elektrofysiologiska bedömningstekniker: framkallade potentialer och elektroencefalografi  (neopr.) / Zasler, ND; Katz, D.L.; Zafonte, R.D. — Hjärnskademedicin. principer och praxis. – 2007.
  42. ↑ McElligott, 2011 citerad Lew, HL; Dikman, S; Slimp, J; Temkin, N; Lee, EH; Newell, D. et al. Användning av somatosensoriskt framkallade potentialer och kognitiva händelserelaterade potentialer för att förutsäga utfall hos patienter med allvarlig traumatisk hjärnskada  //  American Journal of Physical Medicine & Rehabilitation: journal. - 2003. - Vol. 82 . - S. 53-61 . - doi : 10.1097/00002060-200301000-00009 .
  43. ↑ McElligott, 2011อ้างอิงRobinson, LR Somatosensoriska framkallade potentialer i  komaprognos (neopr.) / Kraft, GL; Lew, H.L. — PM&R-kliniker i Nordamerika. — Philadelphia: WB Saunders, 2004.
  44. ↑ Treede RD, Lorenz J., Baumgärtner U. Clinical use of laser-evoked potentials  (neopr.)  // Neurophysiol Clin. - 2003. - December ( vol. 33 , nr 6 ). - S. 303-314 . - doi : 10.1016/j.neucli.2003.10.009 . — PMID 14678844 .
  45. ↑ Catmur C.; Walsh V.; Heyes C. Sensorimotorisk inlärning konfigurerar det mänskliga spegelsystemet   // Curr . Biol.  : journal. - 2007. - Vol. 17 , nr. 17 . - P. 1527-1531 . - doi : 10.1016/j.cub.2007.08.006 . — PMID 17716898 . Arkiverad från originalet den 10 januari 2013.