Die opgewekte potensiaalamplitude is geneig om laag te wees, wat wissel van minder as een mikrovolt tot 'n paar, in vergelyking met tientalle mikrovolts vir elektroenkefalografie (EEG), millivolt vir elektromiografie (EMG), en dikwels naby aan 20 millivolt vir elektrokardiogram (EKG). Seingemiddeld word gewoonlik benodig om hierdie lae amplitudepotensiale op te los te midde van voortdurende EEG, EKG, EMG en ander biologiese seine en omgewingsgeraas. Die sein is stimulus-tyd en die meeste van die geraas is ewekansig, sodat geraas gemiddeld oor herhaalde reaksies gemiddeld kan word.
Impulse en seine
Seine kan vanaf die serebrale korteks, breinstam, rugmurg en perifere senuwees aangeteken word. Gewoonlik word die term "opgewekte potensiaal" gereserveer vir response wat opname of stimulasie van strukture in die sentrale senuweestelsel behels.stelsels. Dus, komplekse motoriese of sensoriese senuwee-opgewekte potensiale wat in senuwee-geleidingstudies gebruik word, word nie gewoonlik as opgewekte potensiale beskou nie, alhoewel hulle by die definisie hierbo pas.
Sensoriese ontlokte potensiaal
Dit word vanaf die sentrale senuweestelsel aangeteken na sensoriese stimulasie, soos visueel opgewekte potensiale as gevolg van 'n flikkerende lig of 'n veranderende patroon op 'n monitor, ouditiewe potensiaal wat opgewek word deur 'n klik- of toonstimulus wat deur oorfone aangebied word, of tasbaar of somatosensoriese potensiaal opgewek deur tasbare of elektriese stimulasie van 'n sensoriese of gemengde senuwee in die periferie. Sensories opgewekte potensiale is wyd gebruik in kliniese diagnostiese medisyne sedert die 1970's, sowel as in intraoperatiewe neurofisiologiese monitering, bekend as chirurgiese neurofisiologie. Dit was te danke aan haar dat die metode van ontlokte potensiaal 'n werklikheid geword het.
Views
Daar is twee soorte ontlokte potensiaal in wydverspreide kliniese gebruik:
- Ouditiewe opgewekte potensiale, gewoonlik op die kopvel aangeteken, maar kom voor op die vlak van die breinstam.
- Visueel opgewekte potensiale en somatosensories opgewekte potensiale wat voortspruit uit elektriese stimulasie van 'n perifere senuwee.
Anomalies
Long en Allen het ongewoon berigbreinpotensiale (BAEP) opgewek deur ouditiewe potensiaal by 'n alkoholiese vrou wat herstel van verworwe sentrale hipoventilasie-sindroom. Hierdie navorsers het veronderstel dat hul pasiënt se breinstam vergiftig is, maar nie deur haar chroniese alkoholisme vernietig is nie. Die metode van ontlokte potensiaal van die brein maak dit maklik om sulke dinge te diagnoseer.
Algemene definisie
'n Opgewekte potensiaal is die elektriese reaksie van die brein op 'n sensoriese stimulus. Regan het 'n analoog Fourier-reeks ontleder gebou om ontlokte potensiële harmonieke in flikkerende (sinusvormig gemoduleerde) lig op te neem. In plaas daarvan om sinus- en cosinusprodukte te integreer, het Regan seine deur middel van laagdeurlaatfilters na 'n dubbelverwerker-opnemer gevoer. Dit het hom in staat gestel om te demonstreer dat die brein 'n bestendige toestand bereik het, waarin die amplitude en fase van die harmonieke (frekwensiekomponente) van die respons ongeveer konstant was oor tyd. Deur analogie met die bestendige toestand reaksie van 'n resonante stroombaan wat die aanvanklike verbygaande reaksie volg, het hy die geïdealiseerde bestendige toestand ontlokte potensiaal gedefinieer as 'n vorm van reaksie op herhalende sensoriese stimulasie waarin die frekwensie komponente van die respons konstant bly oor tyd in amplitude en fase.
Alhoewel hierdie definisie 'n reeks identiese tydgolfvorme impliseer, is dit nuttiger om die opgewekte potensiaalmetode (SSEP) te definieer in terme van frekwensiekomponente, wat 'n alternatiewe beskrywing van die golfvorm in die tyddomein is,aangesien verskillende frekwensiekomponente heeltemal verskillende eienskappe kan hê. Byvoorbeeld, die eienskappe van die hoëfrekwensie SSEP-flikkering (wat 'n hoogtepunt bereik by ongeveer 40–50 Hz) stem ooreen met dié van later ontdekte magnosellulêre neurone in die makakaap-retina, terwyl die eienskappe van die middelfrekwensie SSEP flikker (wat 'n hoogtepunt bereik by ongeveer 15–20 Hz) stem ooreen met dié van parvosellulêre neurone. Aangesien SSEP volledig beskryf kan word in terme van die amplitude en fase van elke frekwensiekomponent, word dit meer uniek gekwantifiseer as die gemiddelde verbygaande opgewekte potensiaal.
Neurofisiologiese aspek
Daar word soms gesê dat SSEP's verkry word deur stimuli met hoë herhalingtempo, maar dit is nie altyd korrek nie. In beginsel kan 'n sinusvormig gemoduleerde stimulus SSEP induseer selfs al is sy herhalingstempo laag. As gevolg van die hoëfrekwensie-afrol van SSEP, kan hoëfrekwensie-pacasie 'n byna sinusvormige SSEP-golfvorm tot gevolg hê, maar dit is nie die definisie van SSEP nie. Deur gebruik te maak van zoom-FFT om SSEP op te neem met 'n teoretiese spektrale resolusielimiet van ΔF (waar ΔF in Hz die wederkerige van die opnameduur in sekondes is), het Regan gevind dat die amplitude-fase-veranderlikheid van SSEP redelik klein kan wees. Die bandwydte van die SSEP-frekwensiekomponente kan by die teoretiese limiet van spektrale resolusie wees tot ten minste 500 sekondes van die opnameduur (in hierdie geval 0,002 Hz). Dit is alles deel van die opgewekte potensiële metode.
Betekenis en toepassing
Hierdie metode laat toe dat veelvuldige (bv. vier) SSEP's gelyktydig vanaf enige gegewe plek op die kopvel aangeteken word. Verskillende stimulasieplekke of verskillende stimuli kan met effens verskillende frekwensies gemerk word, wat byna identies is aan breinfrekwensies (bereken deur gebruik te maak van die breinontlokte potensiaalmetode), maar maklik deur Fourier-reeksontleders geskei word.
Byvoorbeeld, wanneer twee nie-eiendomsregtelike ligbronne teen verskeie verskillende frekwensies (F1 en F2) gemoduleer word en op mekaar geplaas word, word verskeie nie-lineêre frekwensie-kruismodulasiekomponente (mF1 ± nF2) in SSEP geskep, waar m en n heelgetalle is. Hierdie komponente laat jou toe om nie-lineêre verwerking in die brein te verken. Deur die frekwensie van die twee gesuperponeerde roosters te merk, kan die ruimtelike frekwensie- en oriëntasie-aanpassingseienskappe van die breinmeganismes wat ruimtelike vorm verwerk, geïsoleer en bestudeer word.
Stimuli van verskeie sensoriese modaliteite kan ook gemerk word. Byvoorbeeld, 'n visuele stimulus het by Fv Hz geflikker en 'n gelyktydig aangebied ouditiewe toon is amplitude gemoduleer by Fa Hz. Die bestaan van 'n (2Fv + 2Fa) komponent in die opgewekte magnetiese reaksie van die brein het 'n area van oudiovisuele konvergensie in die menslike brein getoon, en die verspreiding van die reaksie oor die kop het dit moontlik gemaak om hierdie area van die brein te lokaliseer. Onlangs het frekwensiemerking uitgebrei van sensoriese prosesseringsnavorsing na selektiewe aandag- en bewussynsnavorsing.
Sweep
Veegmetodeis 'n subspesie van die opgewekte potensiaal metode vp. Byvoorbeeld, 'n plot van reaksie-amplitude teenoor stimulus-tjekbordpatroongrootte kan in 10 sekondes verkry word, wat baie vinniger is as die gemiddelde oor die tyddomein om die ontlokte potensiaal vir elk van verskeie beheergroottes aan te teken.
Skematiese
In die oorspronklike demonstrasie van hierdie tegniek, is die sinus- en cosinusprodukte deur laagdeurlaatfilters gevoer (soos in SSEP-opname) terwyl 'n fyn toetsbaan bekyk is waarvan die swart en wit blokkies ses keer per sekonde omgeruil is. Die grootte van die vierkante is dan geleidelik vergroot om 'n plot te verkry van opgewekte potensiaalamplitude teenoor beheergrootte (vandaar die woord "sweep"). Daaropvolgende skrywers het 'n sweeptegniek geïmplementeer deur rekenaarsagteware te gebruik om die ruimtelike frekwensie van die rooster in 'n reeks klein stappe te verhoog en die tyddomeingemiddelde vir elke diskrete ruimtelike frekwensie te bereken.
Een sweep kan genoeg wees, of dit mag nodig wees om die grafieke oor verskeie sweep te gemiddelde. Gemiddeld van 16 sweep kan die sein-tot-geraas-verhouding van die grafiek met 'n faktor van vier verbeter. Die sweeptegniek het bewys dat dit nuttig is vir die meting van visuele prosesse wat vinnig aanpas, asook vir die opname van kinders, waar die tydsduur noodwendig kort is. Norcia en Tyler het die tegniek gebruik om die ontwikkeling van gesigskerpte enkontras sensitiwiteit gedurende die eerste lewensjare. Hulle het beklemtoon dat in die diagnose van abnormale visuele ontwikkeling, hoe meer akkuraat die ontwikkelingsnorme is, hoe duideliker kan 'n mens onderskei tussen abnormaal en normaal, en vir hierdie doel is normale visuele ontwikkeling in 'n groot groep kinders gedokumenteer. Vir baie jare word die veegtegniek in pediatriese oftalmologieklinieke (in die vorm van elektrodiagnostiek) regoor die wêreld gebruik.
Metodevoordele
Ons het reeds gepraat oor die essensie van die opgewekte potensiële metode, nou is dit die moeite werd om oor die voordele daarvan te praat. Hierdie tegniek laat SSEP toe om die stimulus wat SSEP ontlok direk te beheer sonder die bewuste ingryping van die eksperimentele subjek. Byvoorbeeld, 'n bewegende gemiddelde van SSEP kan gereël word om die helderheid van die skaakbord stimulus te verhoog as die SSEP amplitude onder een of ander voorafbepaalde waarde val, en die helderheid te verminder as dit bo daardie waarde styg. Die amplitude van die SSEP ossilleer dan om hierdie stelpunt. Nou verander die golflengte (kleur) van die stimulus geleidelik. Die verkry plot van die afhanklikheid van die stimulus helderheid op die golflengte is 'n grafiek van die spektrale sensitiwiteit van die visuele sisteem. Die kern van die metode van ontlokte potensiaal (VP) is onafskeidbaar van grafieke en diagramme.
Elektro-enfalogramme
In 1934 het Adrian en Matthew opgemerk dat potensiële veranderinge in die oksipitale EEG met ligstimulasie waargeneem kan word. Dr Cyganek het die eerste nomenklatuur vir oksipitale EEG-komponente in 1961 ontwikkel. Gedurende dieselfde jaar het Hirsch ensy kollegas het visueel ontlokte potensiaal (VEP) op die oksipitale lob (buite en binne) aangeteken. In 1965 het Spelmann skaakbordstimulasie gebruik om menslike WEP te beskryf. Shikla en kollegas het 'n poging voltooi om strukture in die primêre visuele pad te lokaliseer. Halliday en kollegas het die eerste kliniese studies voltooi deur vertraagde VEP's in 'n pasiënt met retrobulbêre neuritis in 1972 op te teken. Vanaf die 1970's tot vandag is 'n groot hoeveelheid uitgebreide navorsing gedoen om prosedures en teorieë te verbeter, en hierdie metode is ook op diere getoets.
Flaws
Verspreide ligstimulus word deesdae selde gebruik as gevolg van hoë variasie binne sowel as tussen vakke. Hierdie tipe is egter voordelig wanneer babas, diere of mense met swak gesigskerpte getoets word. Die dambord- en traliepatrone gebruik onderskeidelik ligte en donker blokkies en strepe. Hierdie blokkies en strepe is ewe groot en word een vir een op die rekenaarskerm aangebied (as deel van die opgewekte potensiaalmetode).
Elektrodeplasing is uiters belangrik om 'n goeie VEP-reaksie sonder artefakte te verkry. In 'n tipiese (enkelkanaal) opstelling is een elektrode 2,5 cm bokant die ioon geleë en die verwysingselektrode is by Fz geleë. Vir 'n meer gedetailleerde antwoord kan twee bykomende elektrodes 2,5 cm regs en links van die ons geplaas word.
ouditiewe metode van ontlokte potensiaal van die brein
Hy kangebruik om die sein wat deur klank gegenereer word deur die stygende ouditiewe pad na te spoor. Die opgewekte potensiaal word in die koglea gegenereer, gaan deur die kogleêre senuwee, deur die kogleêre kern, die superior olyfkompleks, die laterale lemniscus, na die inferior colliculus in die middelbrein, na die mediale genikulêre liggaam, en uiteindelik na die serebrale korteks. Dit is hoe die metode van opgewekte potensiale van die sentrale senuweestelsel, uitgevoer met behulp van klank, werk.
Ouditiewe ontlokte potensiaal (AEP's) is 'n subklas van gebeurtenisverwante potensiaal (ERP's). ERP's is breinreaksies wat tydgebonde is aan 'n gebeurtenis soos 'n sensoriese stimulus, 'n geestelike gebeurtenis (herkenning van 'n teikenstimulus), of die oorslaan van 'n stimulus. Vir AEP is 'n "gebeurtenis" 'n klank. AEP's (en ERP's) is baie klein elektriese spanningspotensiale wat van die brein afkomstig is, wat vanaf die kopvel aangeteken is in reaksie op 'n ouditiewe stimulus soos verskeie tone, spraakklanke, ens.
Ouditiewe breinstam-opgewekte potensiale is klein AEP's wat aangeteken word in reaksie op 'n ouditiewe stimulus vanaf elektrodes wat op die kopvel geplaas is.
AEP word gebruik om ouditiewe funksie en neuroplastisiteit te assesseer. Hulle kan gebruik word om leergestremdhede by kinders te diagnoseer, wat help om gespesialiseerde opvoedkundige programme vir mense met gehoor- of kognisieprobleme te ontwikkel. Binne die raamwerk van kliniese sielkunde word die metode van ontlokte potensiaal redelik gereeld gebruik.
