Fremkaldt potentiale

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 21. januar 2017; checks kræver 80 redigeringer .

Et fremkaldt potentiale (forkortet VP ) er et elektrisk potentiale af en bestemt type, optaget fra en del af nervesystemet , oftest hjernen , en person eller dyr efter eksponering for en stimulus , såsom et lysglimt eller en klar lyd . Forskellige typer af potentialer er resultatet af stimuli af forskellige modaliteter og typer. [1] EP adskiller sig fra spontane potentialer detekteret ved hjælp af elektroencefalografi (EEG), elektromyografi (EMG) eller anden elektrofysiologiskoptagemetode. Sådanne potentialer er nyttige til elektrodiagnostik og overvågning , som omfatter påvisning af sygdomme og lægemiddelrelaterede, sensoriske dysfunktioner samt intraoperativ overvågning af integriteten af ​​sensoriske veje. [2]

Den fremkaldte potentialamplitude er generelt mindre og spænder fra mindre end en mikrovolt til nogle få mikrovolt sammenlignet med titusvis af mikrovolt for EEG, millivolt for EMG og ofte tæt på 20 millivolt for EKG . Signalgennemsnit er normalt påkrævet for at adskille disse lavamplitudepotentialer mod baggrunden af ​​aktuelle EEG, EKG, EMG og andre biologiske signaler og ledsagende støj . Mens signalet er bundet til stimulustiden, er det meste af støjen tilfældig, hvilket kan elimineres ved at tage et gennemsnit af dataene opnået i gentagne forsøg. [3]

Signaler fra hjernebarken , hjernestammen , rygmarven og nerverne i det perifere nervesystem registreres og bruges . Normalt er udtrykket "fremkaldt potentiale" forbeholdt reaktioner, der involverer enten registrering eller stimulering af strukturer i centralnervesystemet. Derfor betragtes komplekse fremkaldte motoriske aktionspotentialer (fremkaldte sammensatte motoriske aktionspotentialer - CMAP) eller sensoriske nerveaktionspotentialer (SNAP) anvendt i nerveledningsundersøgelser (NCS) normalt ikke som fremkaldte potentialer, selvom de passer til definitionen ovenfor.

Et fremkaldt potentiale er forskelligt fra et hændelsesrelateret potentiale (EPP), selvom begreberne nogle gange bruges i flæng, men ERP'et er forbundet med kognitiv behandling på højere niveau og har en længere latenstid. [1] [4] Begrebet psykofysiologi [5] .

Grundlæggende information

Fremkaldte potentialer bruges til at studere funktionen af ​​hjernens sensoriske systemer (somatosensorisk - somatosensorisk system , syn - visuelt system , hørelse - auditivt sensorisk system ) og hjernesystemer, der er ansvarlige for kognitive processer. Metoden er baseret på registrering af bioelektriske reaktioner i hjernen som reaktion på ekstern stimulation (i tilfælde af sensoriske EP'er) og under udførelsen af ​​en kognitiv opgave (i tilfælde af kognitive EP'er). Afhængigt af forsinkelsestiden (latensen) af den fremkaldte respons efter præsentationen af ​​en stimulus, opdeles EP'er normalt i kort latent (op til 50 millisekunder), medium latent (50-100 ms) og lang latent (over 100 ms). En særlig slags EP'er er motorisk fremkaldte potentialer, som registreres fra musklerne i lemmerne som reaktion på transkraniel elektrisk eller magnetisk stimulering af den motoriske cortex ( Transcranial magnetic stimulation ). Motoriske EP'er gør det muligt at vurdere funktionen af ​​hjernens cortico-spinal (motoriske) systemer.

Da amplituden af ​​EP (5-15 µV) er meget mindre end amplituden af ​​EEG i vågen tilstand (20-70 µV), for at isolere EP'en, beregnes gennemsnittet af signalet ved at udføre flere test med præsentation af samme stimulus, hvorefter EEG-segmenterne beregnes som gennemsnit, som følger umiddelbart efter præsentationen af ​​stimulus. Som et resultat heraf summeres og ekstraheres de konstante komponenter i EP'en, og de "tilfældige" EEG-komponenter, der blev overlejret på optagelsen under optagelsen af ​​EP'en, beregnes i gennemsnit til 0 [6] [7] [8] (se Begivenhed) -relateret potentiale # Beregninger ). Signal-til-støj-forholdet under EP-ekstraktion fra EEG er proportional med kvadratroden af ​​antallet af udførte tests. For eksempel, hvis den gennemsnitlige EEG-amplitude under EP-optagelse er 50 μV, vil støjniveauet efter 25 signaler falde til μV, efter 50 signaler vil det falde til en værdi på omkring 7 μV, efter 100 signaler vil det falde til 5 μV , osv. Siden når man modtager Fordi kognitive EP'er ofte bruger flere forskellige typer signaler, bør man, for klart at skelne EP'er for en bestemt type stimulus, ikke tage højde for det samlede antal signaler, der gives, men antallet af signaler af denne type givet. Det anbefales at anvende 50-60 stimuli for at isolere komponenter med høj amplitude, 200-300 stimuli med medium amplitude og mere end 500 stimuli med lav amplitude [9] .

Udover elektroencefalografi bruges magnetoencefalografi (MEG) også til at registrere EP [10] . Der er visuelle (video) EP'er (VEP'er), audio EP'er (AEP'er), somatosensoriske EP'er (SSEP'er), begivenhedsrelaterede potentialer (EPS), kognitive EP'er (CEP'er), som er et specialtilfælde af PSS'er og motoriske EP'er (MEP'er). ).

Karakteristika for fremkaldte potentialer er latens (latens), amplitude (eller areal), polaritet (negativ/positiv) og form.

Til diagnostiske formål er lyd-, somatosensoriske, video- og motoriske EP'er med kort latens mest brugt. For eksempel bruges hjernestamme auditory evoked potentials (SCA'er) som en standard neurofysiologisk test til undersøgelse af hjernestammelæsioner og objektiv vurdering af høretab. Somatosensoriske og motoriske EP'er gør det muligt at identificere og vurdere graden af ​​dysfunktion af rygmarvens ledningsbaner. Visuelle EP'er er vigtige ved diagnosticering af multipel sklerose .

I videnskabelig praksis fungerede EP'er oprindeligt som grundlag for analyse af hjernereaktioner på ydre stimuli, senere begyndte de at blive brugt til analyse af internt betingede nerveprocesser. Baseret på data opnået ved hjælp af denne metode, er hypoteser konstrueret vedrørende sansning , perception , opmærksomhed , intelligens , funktionel asymmetri i hjernen og individuel psykofysiologisk differentiering. Især kan bioelektriske svingninger registreres forbundet med aktiviteten af ​​den motoriske cortex (motorisk potentiale), med afslutningen af ​​bevægelsen, med intentionen om at udføre en eller anden handling ( E-wave ), hvorved den forventede stimulus springes over. Formen, amplituden og den latente periode af oscillationer af lang-latente fremkaldte potentialer bestemmes af placeringen af ​​optageelektroden, modaliteten og intensiteten af ​​stimulus, tilstanden og individets specifikke træk.

Sensorisk fremkaldte potentialer

Sensory evoked potentials (SEP'er; engelsk: Sensory evoked potentials - SEP) registreres i centralnervesystemet efter stimulering af sanseorganerne , for eksempel visuelt fremkaldte potentialer (VEP'er) forårsaget af et blinkende lys eller et skiftende mønster på monitoren, [11] auditive (lyd) fremkaldte potentialer (SEP'er) med et klik- eller tonestimulus præsenteret gennem hovedtelefoner, eller et taktilt eller somatosensorisk fremkaldt potentiale (SSEP) fremkaldes ved taktil eller elektrisk stimulation af en sensorisk eller blandet nerve i det perifere nervesystem . Sensorisk fremkaldte potentialer har været meget brugt i klinisk diagnostisk medicin siden 1970'erne, såvel som i intraoperativ neurofysiologimonitorering (IONM), også kendt som kirurgisk neurofysiologi.

Der er tre typer af fremkaldte potentialer, der er meget udbredt i klinisk forskning: lydfremkaldte potentialer (AEP'er), normalt optaget fra hovedbunden , men forekommer på hjernestammeniveau (AEP'er); visuelt fremkaldte potentialer og somatosensoriske fremkaldte potentialer , som fremkaldes ved elektrisk stimulering af en perifer nerve. Eksempler på brug af SVP: [4]

Long og Allen [12] var de første til at rapportere unormale auditive (lyd) fremkaldte potentialer i hjernestammen (audio stem evoked potentials - BAEPs) hos en alkoholiseret kvinde, der var kommet sig efter erhvervet central hypoventilation . Disse forskere antog, at deres patients hjernestamme var forgiftet, men ikke ødelagt af hendes kroniske alkoholisme.

Stabilt fremkaldt potentiale

Et fremkaldt potentiale er hjernens elektriske reaktion på en sensorisk stimulus. Regan skabte en analog Fourier-serie analysator til at optage fremkaldte potentielle harmoniske på flimrende (sinusformet moduleret) lys. I stedet for at integrere sinus- og cosinusdelene, førte Regan signalerne til en dual-mode optager gennem lavpasfiltre. [13] Dette gjorde det muligt for ham at vise, at hjernen når en steady state, hvor amplituden og fasen af ​​responsens harmoniske (frekvenskomponenter) bliver omtrent konstante over tid. I analogi med steady-state-responsen af ​​et resonanskredsløb, der følger den initiale transiente respons, definerede han et idealiseret steady-state-fremkaldt potentiale (SSEP) som en form for respons på gentagen sensorisk stimulation, hvor komponentfrekvenskomponenterne i responsen forbliver konstant over tid i både amplitude og fase. [13] [14] Selvom denne definition indebærer en række identiske tidssignaler, er det mere nyttigt at definere REP i form af frekvenskomponenter, som er en alternativ beskrivelse af et signal i tidsdomænet, fordi forskellige frekvenskomponenter kan have helt andre egenskaber. [14] [15] For eksempel svarer egenskaberne af det højfrekvente UVP-flimmer (som topper ved ca. 40-50 Hz) til egenskaberne for efterfølgende opdagede magnocellulære neuroner i makakabens nethinde, mens egenskaberne for midtfrekvensen UVP-flimmer (som topper i amplitude er omkring 15-20 hertz) svarer til egenskaberne af småcellede (parvocellulære) neuroner. [16] Da EEP kan beskrives fuldt ud i form af amplitude og fase af hver frekvenskomponent, kan den kvantificeres mere entydigt end det gennemsnitlige transient fremkaldte potentiale.

Det hævdes nogle gange, at SER'er kun fremkaldes af stimuli med en høj gentagelseshastighed, men dette er ikke altid korrekt. I princippet kan en sinusformet moduleret stimulus fremkalde en CEP, selvom dens gentagelseshastighed er lav. Ifølge stejlheden af ​​den højfrekvente del af EVR kan højfrekvent stimulering resultere i en næsten sinusformet EVR-bølgeform, men dette er ikke relevant for definitionen af ​​EVR. Ved at bruge zoom-FFT til at optage UVP med en teoretisk spektral opløsningsgrænse på ΔF (hvor ΔF i Hz er den reciproke af optagelsesvarigheden i sekunder), fandt Regan og Regan ud af, at amplitude-fasevariabiliteten af ​​UVP kunne være lille nok til at båndbredden af ​​komponentfrekvenskomponenterne i UVP kan være ved den teoretiske grænse for spektral opløsning op til mindst 500 sekunders optagelsesvarighed (0,002 hertz i dette tilfælde). [17] Gentagen sensorisk stimulering fremkalder en vedvarende magnetisk respons i hjernen, der kan analyseres på samme måde som ERP. [femten]

"Samtidig stimulering" Teknik

Denne metode tillader samtidig optagelse af flere (f.eks. fire) UVP'er fra et givet sted i hovedbunden. [18] Ved forskellige stimulationssteder eller forskellige stimuli kan der være lidt forskellige frekvenser, der er næsten identiske med hjernen, men let adskilles af Fourier-analysatorer. [18] For eksempel, når to forskellige lyskilder moduleres ved flere forskellige frekvenser (F1 og F2) og overlejres på hinanden, skabes der flere ikke-lineære krydsfrekvensmodulationskomponenter (mF1 ± nF2) i UVP'en, hvor m og n er heltal. [15] Disse komponenter gør det muligt at studere ikke-lineære processer i hjernen. Ved at markere to overlejrede gitter med frekvenser kan man isolere og studere egenskaberne for rumlig frekvens og orienteringsjustering af hjernemekanismerne, der behandler rumlig form. [19] [20] Stimuli af forskellige sensoriske modaliteter kan også mærkes. For eksempel gives en visuel stimulus med en frekvens på Fv hertz, og en samtidig auditiv tone moduleres med en amplitude på Fa hertz. Tilstedeværelsen af ​​(2Fv + 2Fa) komponenten i den fremkaldte magnetiske reaktion i hjernen viste et område med audiovisuel konvergens i den menneskelige hjerne, og fordelingen af ​​dette svar over hovedbunden gjorde det muligt at lokalisere dette område af hjernen . [21] På det seneste er frekvensmærkning udvidet fra sensorisk behandlingsforskning til selektiv opmærksomhedsforskning [22] og bevidsthed . [23]

Fejeteknik

Sweep-metoden er en hybrid frekvensdomæne/tidsdomænemetode. [24] For eksempel kan et plot af responsamplitude versus størrelse af et skakstimulusstrukturdiagram opnås på 10 sekunder, hvilket er meget hurtigere end gennemsnittet over tidsdomænet, når man registrerer det fremkaldte potentiale for hver af flere størrelser. [24]

I den originale demonstration af denne teknik blev sinus- og cosinuskomponenterne ført gennem lavpasfiltre (som ved optagelse af UVP), mens man så et fint testkredsløb, hvis sorte og hvide firkanter byttede seks gange i sekundet. Størrelsen af ​​kvadraterne blev derefter gradvist forøget for at opnå et plot af fremkaldt potentialamplitude versus kontrolstørrelse (deraf "sweep"). Efterfølgende forfattere har implementeret en sweep-teknik ved hjælp af computersoftware til at øge den rumlige frekvens af gitteret i en række små trin og beregne tidsdomænegennemsnittet for hver diskrete rumlige frekvens. [25] [26]

Et enkelt sweep kan være tilstrækkeligt, men det kan være nødvendigt at tage et gennemsnit af plots fra flere sweep ved at bruge gennemsnittet, der udløses af sweep-cyklussen. [27] Gennemsnit af 16 sweep kan forbedre signal-til-støj-forholdet i grafen med en faktor på fire. [27]

Sweep-teknikken har vist sig at være nyttig til at måle hurtigt tilpassede visuelle processer. [28] og også til registrering af data hos børn, hvor varigheden af ​​optagelsen skal være kort. Norsia og Tyler brugte denne teknik til at dokumentere udviklingen af ​​synsstyrke [25] [29] og kontrastfølsomhed [30] i de første leveår. De understregede, at ved diagnosticering af unormal synsudvikling, jo mere præcise udviklingsnormerne er, jo mere præcist kan man skelne mellem unormal og normal, og til dette formål er normal synsudvikling blevet dokumenteret hos en stor gruppe børn. [25] [29] [30] I mange år har sweep-teknikken været brugt i pædiatriske oftalmologiske klinikker ( elektrodiagnose ) rundt om i verden.

Fremkaldte potentialer og feedback

Denne metode gør det muligt for CRT direkte at kontrollere den stimulus, der forårsager CCR, uden bevidst indgriben fra forsøgspersonen. [13] [27] For eksempel kan det løbende gennemsnit af CEP konfigureres til at øge lysstyrken af ​​skakbrætstimulus, hvis amplituden af ​​CEP falder under en forudbestemt værdi, og mindske lysstyrken, hvis den stiger over denne værdi. CWP-amplituden svinger derefter omkring denne forudbestemte værdi. Yderligere ændres bølgelængden (farven) af stimulus gradvist. Den resulterende graf over stimuluslysstyrkens afhængighed af bølgelængden er en graf over det visuelle systems spektrale følsomhed. [14] [27]

Visuelt fremkaldt potentiale

Et visuelt fremkaldt potentiale (VEP) er et potentiale fremkaldt af et lysglimt eller en demonstration af en visuel mønsterstimulus, der kan bruges til at detektere skader på den visuelle vej [31] inklusive nethinden , synsnerven , optisk chiasme , optisk stråling og occipital cortex . [32] En applikation er at måle et barns synsstyrke. Elektroder er placeret på spædbarnets hoved over nakkelappen, og en grå boks vises skiftevis med et skakternet eller gittermønster. Hvis kontrolfelterne eller -båndene er store nok til, at barnets visuelle system kan registrere, genereres et BNP; ellers genereres der intet. Det er en objektiv måde at måle et barns synsstyrke på. [33]

VVP kan være følsom over for synsforstyrrelser, som ikke kan påvises ved fysisk undersøgelse eller MR alene , selvom det måske ikke indikerer en ætiologi. [32] BNP kan være unormalt ved optisk neuritis , optisk neuropati , demyeliniserende sygdom , multipel sklerose , Friedreichs ataksi , vitamin B12-mangel , neurosyfilis , migræne , koronarsygdom, tumor, der komprimerer synsnerven, okulær hypertension , okulær hypertension , ambly glaukom , toksisk glaukom , diabetes aluminium neurotoksicitet, manganforgiftning og hjerneskade . [34] Det kan bruges til at kontrollere synsnedsættelse hos et barn for unormale synsveje, der kan være forbundet med udviklingsforsinkelse. [32]

P100-komponenten af ​​BNP, som er en positiv top med en forsinkelse på omkring 100 ms, er af stor klinisk betydning. Synsvejsdysfunktion foran den optiske chiasme kan være, hvor EVP'er er mest nyttige. For eksempel, hos patienter med akut alvorlig optisk neuritis, er P100-responset ofte tabt eller alvorligt svækket. Klinisk bedring og visuel forbedring ledsages af P100-restitution, men med en unormalt øget forsinkelse, der kan vare i det uendelige, og derfor kan dette være nyttigt som en indikator for tidligere eller subklinisk optisk neuritis. [35]

I 1934 bemærkede Adrian og Matthew, at ændringer i det occipitale EEG-potentiale kunne observeres, når de blev stimuleret med lys. Ciganek udviklede den første nomenklatur for occipitale EEG-komponenter i 1961. I løbet af samme år registrerede Hirsch og kolleger visuelt fremkaldt potentiale (VEP) på occipitallappen (eksternt og internt), de fandt ud af, at amplituderne registreret langs sulcus anspore var de største. I 1965 brugte Spelmann skakbrætstimulering til at beskrive menneskets BNP. Shikla og kolleger gennemførte et forsøg på at lokalisere strukturer i den primære visuelle vej. Holliday og kolleger gennemførte de første kliniske undersøgelser ved hjælp af BNP, der registrerede forsinket BNP hos en patient med retrobulbar neuritis i 1972. Fra 1970'erne og frem til i dag er der lavet en stor mængde omfattende forskning for at forbedre procedurer og teorier. Denne metode er også blevet beskrevet for dyr. [36]

BNP-incitamenter

Nu om dage bruges den flimrende spredte lysstimulus sjældent på grund af den høje variabilitet både for et og for forskellige emner. Denne type stimulus er dog nyttig, når man tester spædbørn, dyr eller personer med dårlig synsstyrke. Skaktern og gittermønstrene bruger henholdsvis lyse og mørke firkanter og striber. Disse firkanter og striber har samme størrelse og er repræsenteret af et enkelt billede på computerskærmen.

Placering af elektroder til BNP

Elektrodeplacering er ekstremt vigtig for at opnå en god BNP-respons uden artefakter. I en typisk (enkeltkanal) opsætning placeres en elektrode 2,5 cm over den eksterne nakkeknude (inion) og referenceelektroden ved Fz (se International 10-20 elektrodeplaceringssystem ). For flere detaljer kan to ekstra elektroder placeres 2,5 cm over højre og venstre for Oz.

Bølger af BNP

BNP-nomenklaturen er defineret ved hjælp af store bogstaver, der angiver, om toppen er positiv (P) eller negativ (N), efterfulgt af et tal, der angiver den gennemsnitlige forsinkelse af toppen for den pågældende bølge. For eksempel er P100 en bølge med en positiv top omkring 100 ms efter starten af ​​stimulus. Den gennemsnitlige amplitude for BNP-bølger er typisk mellem 5 og 20 µV.

Normale værdier afhænger af det anvendte stimuleringsudstyr (stimulusflash fra katodestrålerør eller flydende krystaldisplay , skakbrætfeltstørrelse osv.).

Typer af BNP

Nogle specifikke BNP'er:

  • Monokulær reversering (mest almindelig)
  • Fej visuelt fremkaldt potentiale
  • Binokulært visuelt fremkaldt potentiale
  • Kromatisk visuelt fremkaldt potentiale
  • semi-field BNP (eng. Hemi-field visual evoked potential)
  • Flashvisuel fremkaldt potentielt BNP
  • LED Goggle BNP
  • bevægelsesvisuelt fremkaldt potentiale
  • Multifokalt visuelt fremkaldt potentiale
  • Multi-kanal visuelt fremkaldt potentiale
  • Multi-frekvens visuelt fremkaldt potentiale
  • Stereo-fremkaldt visuelt fremkaldt potentiale
  • Steady state visuelt fremkaldt potentiale

Lydfremkaldt potentiale

Audio-fremkaldte potentialer (AEP'er; AEP) kan bruges til at spore signalet, der genereres af lyd langs den stigende auditive vej. Det fremkaldte potentiale genereres i cochlea, bevæger sig gennem den nerve , cochlear nucleisuperior olivenkompleks lateral loop , inferior colliculus mellemhjernen, geniculate krop og når til sidst cortex [37]

Audio-fremkaldte potentialer (AEO) er en underklasse af begivenhedsrelaterede potentialer (EPS; ERP). PSS er hjernereaktioner, der er bundet til tid og nogle "begivenheder", såsom en sensorisk stimulus, en mental begivenhed (såsom genkendelse af en målstimulus) eller at springe en stimulus over. For WUA er en "begivenhed" en lyd. AVP'er (og PSS'er) er meget små elektriske spændingspotentialer i hjernen, der registreres i hovedbunden som reaktion på en auditiv stimulus såsom forskellige toner, talelyde osv.

Stem audio EP'er (SAEP'er) er små AEP'er, der er reaktioner på en lydstimulus, optaget ved hjælp af elektroder placeret på hovedbunden.

AVP'er bruges til at evaluere det auditive systemfunktion og neuroplasticitet . [38] De kan bruges til at diagnosticere indlæringsvanskeligheder hos børn, såvel som i udviklingen af ​​specialiserede uddannelsesprogrammer for børn med høre- eller kognitive problemer. [39]

Somatosensorisk fremkaldt potentiale

Et somatosensorisk fremkaldt potentiale (SSEP; SSEP) er en EP af hjernen eller rygmarven under gentagen stimulering af en perifer nerve. [40] SSEP'er bruges i neuromonitorering til at vurdere funktionen af ​​patientens rygmarv under operationen . De registreres ved at stimulere perifere nerver, oftest tibialisnerven , medianusnerven eller ulnarnerven , normalt med en elektrisk stimulus. Responsen registreres fra patientens hovedbund .

Mens stimuli såsom berøring, vibration og smerte kan bruges til at bestemme SSEP, er brugen af ​​elektriske stimuli mere almindelig på grund af enkelhed og pålidelighed. [40] SSEP'er kan bruges til at forudsige tilstanden hos patienter med svær traumatisk hjerneskade. [41] Da SSEP'er med en latenstid på mindre end 50 ms er relativt uafhængige af bevidsthed, kan deres tidlige brug i en komatøs patient pålideligt og effektivt forudsige patientens udfald. [42] For eksempel har komatøse patienter i fravær af bilaterale reaktioner en 95% chance for ikke at komme sig fra koma. [43] Der skal dog udvises forsigtighed, når man drager konklusioner baseret på SSEP'er. Så for eksempel kan stærk bedøvelse og forskellige skader i centralnervesystemet, herunder rygmarven, påvirke SSEP markant. [40]

På grund af den meget lille amplitude af signalet, når det når patientens hovedbund, og det relativt høje niveau af elektrisk interferens forårsaget af baggrunds- EEG , hovedbundsmuskel- EMG eller elektriske apparater i rummet, skal signalet gentagne gange stimuleres, registreres og gennemsnittet. Brugen af ​​gennemsnit øger signal-til-støj-forholdet . På operationsstuen skal der typisk bruges 100 til 1000 gennemsnitsposter for at løse det fremkaldte potentiale tilstrækkeligt.

De mest undersøgte karakteristika ved SSEP'er er amplituden og forsinkelsen af ​​toppene. De mest fremherskende toppe er blevet undersøgt og navngivet. Navnet på hvert knudepunkt er dannet af et bogstav og et tal. For eksempel refererer N20 til en negativ top (N) ved 20 ms. Denne top registreres i hjernebarken, når medianusnerven stimuleres. Dette svarer højst sandsynligt til et signal, der når den somatosensoriske cortex . Når det bruges i intraoperativ overvågning, er post-intubationslatens og patientspidsamplitude i forhold til basislinjeværdier en kritisk oplysning. En kraftig stigning i latens eller et fald i amplitude er indikatorer for neurologisk dysfunktion.

Under operationen kan store mængder bedøvelsesgasser påvirke amplituden og latensen af ​​SSEP'er. Enten af ​​de halogenerede midler eller dinitrogenoxid øger latensen og reducerer amplituden af ​​responser, nogle gange til det punkt, hvor responser ikke længere kan detekteres. Af denne grund bruges et bedøvelsesmiddel, der indeholder mindre halogeneret middel og mere intravenøse hypnotika og narkotiske midler.

Laser-induceret potentiale

Konventionelle SSEP'er giver dig mulighed for at kontrollere funktionen af ​​den del af det somatosensoriske system, der er forbundet med fornemmelser såsom berøring og vibration. Den del af det somatosensoriske system, der transmitterer smerte- og temperatursignaler, overvåges ved hjælp af laser-fremkaldte potentialer (LEP'er). HDL er skabt ved hjælp af en fint fokuseret laser, der forårsager en hurtig stigning i temperaturen på den eksponerede hud. I centralnervesystemet kan de således opdage skader på spinothalamuskanalen laterale dele hjernestammen og de fibre, der bærer smerte- og temperatursignaler fra thalamus til hjernebarken . I det perifere nervesystem overføres smerte- og varmesignaler langs fine ( A delta fibre og HDL kan bruges til at bestemme, om neuropati er lokaliseret i disse små fibre og ikke mere store (taktil, vibrationel) . [44]

Intraoperativ overvågning

Somatosensorisk fremkaldte potentialer giver overvågning af rygmarvens dorsale kolonner. Sensorisk fremkaldte potentialer kan også bruges under operationer, der kompromitterer hjernestrukturer. De bruges effektivt til at identificere kortikal iskæmi under carotis endotherectomy operationer og til at kortlægge sensoriske områder i hjernen under hjernekirurgi.

Elektrisk stimulering af hovedbunden kan generere et elektrisk potentiale i hjernen, der aktiverer de motoriske baner i pyramidebanerne. Denne metode er kendt som transkraniel elektrisk motorpotentiale (TcMEP) overvågning. Denne metode evaluerer effektivt motoriske veje i centralnervesystemet under operationer, der kompromitterer disse strukturer. Motoriske veje, herunder den laterale kortikale-spinalkanal, er placeret i rygmarvens laterale og ventrale ledninger. Da den ventrale og dorsale rygmarv har en separat blodforsyning med meget begrænset kollateral flow, er anterior aorta syndrom (lammelse eller parese med en vis sensorisk funktion bevaret) en mulig kirurgisk komplikation, så motorvejsspecifik overvågning er vigtig, ligesom dorsal kolonne overvågning.

Transkraniel magnetisk stimulation sammenlignet med elektrisk stimulation anses generelt for uegnet til intraoperativ overvågning, fordi den er mere følsom over for anæstesi. Elektrisk stimulation er for smertefuldt til klinisk brug hos vågne patienter. De to metoder er således komplementære: elektrisk stimulering er valget til intraoperativ overvågning, og magnetisk stimulering til kliniske applikationer.

Motorfremkaldte potentialer

Motorisk fremkaldte potentialer (MEPs, eng. Motorfremkaldte potentialer, MEP) registreres fra muskler efter direkte stimulering af den åbne motoriske cortex eller transkraniel magnetisk eller elektrisk stimulering af den motoriske cortex. Transkranielle magnetiske MEP'er (TCmMEP'er) har potentielle kliniske diagnostiske applikationer. Transkranielle elektriske MEP'er (TCeMEP'er) har været meget brugt i flere år til intraoperativ overvågning af den funktionelle integritet af pyramidekanalen.

I 1990'erne blev der gjort forsøg på at overvåge "motorisk fremkaldte potentialer", herunder "motorneurogent fremkaldte potentialer" optaget på perifere nerver, efter direkte elektrisk stimulering af rygmarven. Det blev klart, at disse "motoriske" potentialer næsten udelukkende var forårsaget af antidromisk stimulering af sensoriske veje - selv når optagelsen var fra muskler (stimulering af antidromiske sensoriske veje udløser myogene reaktioner gennem synapser på rodinputniveau).[ klargør ] Transkranielle elektriske eller magnetiske MEP'er, den mest praktiske måde at give rent motoriske reaktioner, da stimulering af den sensoriske cortex ikke kan føre til nedadgående impulser ud over den første synapse (synapser kan ikke vende).

TMS -inducerede MEP'er er blevet brugt i mange kognitive neurovidenskabelige eksperimenter . Fordi MEP-amplitude korrelerer med motorisk excitabilitet, giver de en kvantitativ måde at teste rollen af ​​forskellige typer interferens i det motoriske system (farmakologisk, adfærdsmæssig, læsion osv.). Således kan TMS-inducerede MEP'er tjene som en indikator for skjult forberedelse til bevægelse eller for eksempel at forstå betydningen og gentagelsen af ​​andre menneskers handlinger, når de bliver set, gennem et system af spejlneuroner . [45] Derudover bruges MEP'er som reference til justering af stimuleringsintensiteten med TMS ved at målrette mod kortikale områder, som måske ikke let kan måles, for eksempel i forbindelse med TMS-baseret terapi.

Specifikke teknikker og typer af PSS

Da individuelle komponenter eller komplekser af EP-komponenter viste sig at være meget følsomme over for visse typer af mental aktivitet, er der opstået særlige metoder til isolering af visse komponenter, samt metoder til analyse af mentale funktioner ved hjælp af disse isolerede komponenter.

De vigtigste teknikker og typer af PSS:

Se også

-
  • Bereitschaftspotential eller BP (et tysk udtryk), også kaldet "præ-motorisk potentiale" eller "beredskabspotentiale" (RP), er et mål for aktiviteten af ​​den motoriske cortex og det supplerende motoriske område af hjernen, der fører til frivillig muskelbevægelse . ( en: Bereitschaftspotential )
  • Betinget negativ afvigelse , engl. en:kontingent negativ variation  —CNV
  • Event-relateret potentiale
  • Mismatch negativitet , engl. da: Mismatch negativity , MMN

Noter

  1. ↑ 1 2 evoked potential (EP)  (neopr.) / VandenBos, Gary R.. - APA dictionary of psychology. - Washington, DC: American Psychological Association , 2015. - S. 390. - ISBN 978-1-4338-1944-5 . - doi : 10.1037/14646-000 .
  2. ↑ Sugerman, Richard A. KAPITEL 15 - Struktur og funktion af det neurologiske system // Fremkaldte potentialer  (neopr.) / McCance, Kathryn L; Huether, Sue E; Brasher, Valentina L; Rote, Neal S. - 7. - Mosby, 2014. - ISBN 978-0-323-08854-1 .
  3. ↑ Karl E. Misulis; Toufic Fakhoury. Spehlmanns Fremkaldte Potentiale Primer  (neopr.) . - Butterworth-heinemann, 2001. - ISBN 978-0-7506-7333-4 .
  4. ↑ 1 2 Kwasnica, Christina. Fremkaldte 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. ESSAYS OM bevidsthedens psykofysiologi. DEL I. SFERISK MODEL AF KOGNITIVE PROCESSER. Kapitel 2. Fra kortet over detektorer til hukommelseskortet og kortet over semantiske enheder / VESTN. MOSK. UN-TA. SER. 14. PSYKOLOGI. 2009. Nr. 3 .(GRUNDVIDENSKAB I DAG) . Hentet 19. januar 2020. Arkiveret fra originalen 26. februar 2020.
  6. ↑ Chagas C. Fremkaldte potentialer under normale og patologiske tilstande
  7. ↑ Zenkov L. R., Ronkin M. A. Funktionel diagnostik af nervesygdomme.
  8. ↑ Gnezditsky V.V. Fremkaldte potentialer i hjernen i klinisk praksis.
  9. ↑ Steven J. Luck. Introduktion til den begivenhedsrelaterede potentielle teknik.
  10. ↑ Naatanen Risto. Opmærksomhed og hjernefunktion.
  11. ↑ O'Shea, R.P., Roeber, U., & Bach, M. (2010). Fremkaldte 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. Abnormal Brainstem Auditory Voked Potentials Following Ondines Curse  // JAMA  :  journal. - 1984. - Bd. 41 , nr. 10 . - S. 1109-1110 . - doi : 10.1001/archneur.1984.04050210111028 . — PMID 6477223 .
  13. ↑ 1 2 3 Regan D. Nogle karakteristika ved gennemsnitlige steady-state og transiente responser fremkaldt af moduleret lys  //  Elektroencefalografi og klinisk neurofysiologi : journal. - 1966. - Bd. 20 , nej. 3 . - S. 238-248 . - doi : 10.1016/0013-4694(66)90088-5 . — PMID 4160391 .
  14. ↑ 1 2 3 Regan D. Elektriske reaktioner fremkaldt fra den menneskelige hjerne  // 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). Menneskelig hjerneelektrofysiologi: Fremkaldte potentialer og fremkaldte magnetiske felter i videnskab og medicin. New York: Elsevier, 672 s.
  16. ↑ Regan D.; Lee BB En sammenligning af det menneskelige 40 Hz-respons med egenskaberne af makakganglieceller  //  Visual Neuroscience : journal. - 1993. - Bd. 10 , nej. 3 . - S. 439-445 . - doi : 10.1017/S0952523800004661 . — PMID 8494797 .
  17. ↑ Regan MP; Regan D. En frekvensdomæneteknik til karakterisering af ikke-lineariteter i biologiske systemer  //  Journal of Theoretical Biology : journal. - 1988. - Bd. 133 , nr. 3 . - S. 293-317 . - doi : 10.1016/S0022-5193(88)80323-0 .
  18. ↑ 1 2 Regan D.; Heron JR Klinisk undersøgelse af læsioner af den visuelle vej: en ny objektiv teknik  //  Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry : journal. - 1969. - Bd. 32 , nr. 5 . - S. 479-483 . doi : 10.1136 / jnnp.32.5.479 . — PMID 5360055 .
  19. ↑ Regan D.; Regan MP Objektiv evidens for faseuafhængig rumlig frekvensanalyse i den menneskelige synsvej  //  Vision Research : journal. - 1988. - Bd. 28 , nr. 1 . - S. 187-191 . - doi : 10.1016/S0042-6989(88)80018-X . — PMID 3413995 .
  20. ↑ Regan D.; Regan MP Ikke-linearitet i menneskelige visuelle reaktioner på todimensionelle mønstre og en begrænsning af Fourier-metoder  //  Vision Research : journal. - 1987. - Bd. 27 , nr. 12 . - S. 2181-2183 . - doi : 10.1016/0042-6989(87)90132-5 . — PMID 3447366 .
  21. ↑ Regan MP; Han P.; Regan D. Et audiovisuelt konvergensområde i den menneskelige hjerne  //  Eksperimentel hjerneforskning : journal. - 1995. - Bd. 106 , nr. 3 . - S. 485-487 . - doi : 10.1007/bf00231071 . — PMID 8983992 .
  22. ↑ Morgan ST; Hansen JC; Hillyard SA Selektiv opmærksomhed på stimulusplacering modulerer det steady-state fremkaldte potentiale  (engelsk)  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America  : journal. - 1996. - Bd. 93 , nr. 10 . - P. 4770-4774 . - doi : 10.1073/pnas.93.10.4770 . — PMID 8643478 .
  23. ↑ Srinivasan R., Russell DP, Edelman GM, Tononi G. Øget synkronisering af neuromagnetiske reaktioner under bevidst perception  //  Journal of Neuroscience : journal. - 1999. - Bd. 19 , nr. 13 . - P. 5435-5448 . - doi : 10.1523/JNEUROSCI.19-13-05435.1999 . — PMID 10377353 .
  24. ↑ 1 2 Regan D. Hurtig objektiv refraktion ved hjælp af fremkaldte hjernepotentialer  // Undersøgende  oftalmologi : journal. - 1973. - Bd. 12 , nr. 9 . - S. 669-679 . — PMID 4742063 .
  25. ↑ 123 Norcia AM ; Tyler CW Infant VEP skarphedsmålinger: Analyse af individuelle forskelle og målefejl  //  Elektroencefalografi og klinisk neurofysiologi : journal. - 1985. - Bd. 61 , nr. 5 . - S. 359-369 . - doi : 10.1016/0013-4694(85)91026-0 . — PMID 2412787 .
  26. ↑ Strasburger, H.; Rentschler, I. En digital hurtig sweep-teknik til at studere steady-state visuelle fremkaldte potentialer  //  Journal of Electrophysiological Techniques: tidsskrift. - 1986. - Bd. 13 , nr. 5 . - S. 265-278 .
  27. ↑ 1 2 3 4 Regan D. Farvekodning af mønsterresponser hos mennesker undersøger ved fremkaldt potentiel feedback og direkte plotteknikker  //  Vision Research : journal. - 1975. - Bd. 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 Et hurtigt fremkaldt potentialeindeks for kortikal tilpasning  // Undersøgende oftalmologi og visuel  videnskab : journal. - 1984. - Bd. 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: Synsstyrke i løbet af det første leveår   // Vision Research : journal. - 1985. - Bd. 25 , nr. 10 . - S. 1399-1408 . - doi : 10.1016/0042-6989(85)90217-2 . — PMID 4090273 .
  30. ↑ 12 Norcia AM; Tyler CW; Allen D. Elektrofysiologisk vurdering af kontrastfølsomhed hos spædbørn  // American  Journal of Optometry and Physiological Optics : journal. - 1986. - Bd. 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. Visuelle fremkaldte potentialer  (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: Opfattelsernes begyndelse // Fornemmelse og perception  (neopr.) . — 9. - WADSWORTH: CENGAGE Learning, 2013. - C. Metode: Peferential looking, s. 46.- ISBN 978-1-133-95849-9 .
  34. ↑ Hammond, Grafton, 2011 citerede Huszar L. Clinical utility of evoked potentials . eMedicine (2006). Hentet 9. juli 2007. Arkiveret fra originalen 8. juli 2007.
  35. ↑ Aminoff, Michael J. 357. ELEKTROFYSIOLOGISKE STUDIER AF DE CENTRALE OG PERIFERE NERVESYSTEMER  (neopr.) / Braunwald, Eugene; Fauci, Anthony S; Kasper, Dennis L; Hauser, Stephen L; Longo, Dan L; Jameson, J Larry. — 15. - McGraw-Hill Education , 2001. - S. VÆKTE POTENTIALER. — ISBN 0-07-007272-8 .
  36. ↑ Strain, George M.; Jackson, Rose M.; Tedford, Bruce L. Visuelt fremkaldte potentialer i den klinisk normale hund  //  Journal of Veterinary Internal Medicine : journal. - 1990. - 1. juli ( bind 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 auditive system  (uspecificeret) . — Boston, MA: Pearson Education, Inc., 2007.
  38. ↑ Sanju, Himanshu Kumar; Kumar, Prawin. Forbedrede auditive fremkaldte potentialer hos musikere: En gennemgang af de seneste resultater  //  Journal of Otology: tidsskrift. - 2016. - Bd. 11 , nr. 2 . - S. 63-72 . — ISSN 1672-2930 . - doi : 10.1016/j.joto.2016.04.002 . — PMID 29937812 .
  39. ↑ Frizzo, Ana CF Auditivt fremkaldt potentiale: et forslag til yderligere evaluering hos børn med indlæringsvanskeligheder  //  Frontiers in Psychology : journal. - 2015. - 10. juni ( bind 6 ). — S. 788 . - doi : 10.3389/fpsyg.2015.00788 . — PMID 26113833 .
  40. ↑ 1 2 3 McElligott, Jacinta. Somatosensoriske fremkaldte 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 citeret Lew, HL; Lee, EH; Pan, SS L; Chiang, JYP. Elektrofysiologiske vurderingsteknikker: Fremkaldte potentialer og elektroencefalografi  (neopr.) / Zasler, ND; Katz, D.L.; Zafonte, R.D. — Hjerneskademedicin. principper og praksis. – 2007.
  42. ↑ McElligott, 2011 citeret Lew, HL; Dikman, S; Slimp, J; Temkin, N; Lee, EH; Newell, D. et al. Brug af somatosensorisk fremkaldte potentialer og kognitive begivenhedsrelaterede potentialer til at forudsige udfald hos patienter med svær traumatisk hjerneskade  //  American Journal of Physical Medicine & Rehabilitation: tidsskrift. - 2003. - Bd. 82 . - S. 53-61 . - doi : 10.1097/00002060-200301000-00009 .
  43. ↑ McElligott, 2011อ้างอิงRobinson, LR Somatosensorisk fremkaldte potentialer i  komaprognose (neopr.) / Kraft, GL; Lew, H.L. — PM&R-klinikker i Nordamerika. — Philadelphia: WB Saunders, 2004.
  44. ↑ Treede RD, Lorenz J., Baumgärtner U. Clinical use of laser-evoked potentials  (neopr.)  // Neurophysiol Clin. - 2003. - December ( bind 33 , nr. 6 ). - S. 303-314 . - doi : 10.1016/j.neucli.2003.10.009 . — PMID 14678844 .
  45. ↑ Catmur C.; Walsh V.; Heyes C. Sensorimotorisk læring konfigurerer det menneskelige spejlsystem   // Curr . Biol.  : journal. - 2007. - Bd. 17 , nr. 17 . - S. 1527-1531 . - doi : 10.1016/j.cub.2007.08.006 . — PMID 17716898 . Arkiveret fra originalen den 10. januar 2013.