Amplituda e potencialit të evokuar priret të jetë e ulët, duke filluar nga më pak se një mikrovolt në disa, krahasuar me dhjetëra mikrovolt për elektroencefalografinë (EEG), milivolt për elektromiografinë (EMG) dhe shpesh afër 20 milivolt për elektrokardiogramin (EKG). Mesatarja e sinjalit zakonisht kërkohet për të zgjidhur këto potenciale me amplitudë të ulët përballë EEG, EKG, EMG dhe sinjaleve të tjera biologjike dhe zhurmës së ambientit. Sinjali është me kohë stimulimi dhe shumica e zhurmës është e rastësishme, duke lejuar që zhurma të jetë mesatare mbi përgjigjet e përsëritura.
Impulse dhe sinjale
Sinjalet mund të regjistrohen nga korteksi cerebral, trungu i trurit, palca kurrizore dhe nervat periferikë. Zakonisht termi "potencial i evokuar" rezervohet për përgjigjet që përfshijnë regjistrimin ose stimulimin e strukturave në sistemin nervor qendror.sistemeve. Kështu, potencialet komplekse motorike ose ndijore të evokuara nervore të përdorura në studimet e përcjelljes nervore zakonisht nuk konsiderohen si potenciale të evokuara, megjithëse ato përshtaten me përkufizimin e mësipërm.
Potencialet e evokuara ndijore
Këto regjistrohen nga sistemi nervor qendror pas stimulimit ndijor, të tilla si potencialet e evokuara vizualisht për shkak të një drite vezulluese ose një modeli në ndryshim në një monitor, potencialet dëgjimore të evokuara nga një stimul klikimi ose toni i paraqitur përmes kufjeve ose prekjes. ose potenciali somatosensor i evokuar nga stimulimi i prekshëm ose elektrik i një nervi ndijor ose të përzier në periferi. Potencialet e evokuara ndijore janë përdorur gjerësisht në mjekësinë diagnostike klinike që nga vitet 1970, si dhe në monitorimin neurofiziologjik intraoperativ, i njohur si neurofiziologjia kirurgjikale. Ishte falë saj që metoda e potencialeve të evokuara u bë realitet.
Shikime
Ekzistojnë dy lloje të potencialeve të evokuara në përdorim klinik të përhapur:
- Potencialet e evokuara dëgjimore, zakonisht të regjistruara në lëkurën e kokës, por që ndodhin në nivelin e trurit.
- Potencialet e evokuara vizualisht dhe potencialet e evokuara somatosensore që vijnë nga stimulimi elektrik i një nervi periferik.
Anomali
Long dhe Allen raportuan anormalePotencialet e trurit (BAEP) të evokuara nga potencialet dëgjimore në një grua alkoolike që shërohet nga sindroma e fituar e hipoventilimit qendror. Këta studiues supozuan se truri i trurit të pacientit të tyre ishte helmuar, por jo i shkatërruar nga alkoolizmi i saj kronik. Metoda e potencialeve të evokuara të trurit e bën të lehtë diagnostikimin e gjërave të tilla.
Përkufizim i përgjithshëm
Një potencial i evokuar është përgjigja elektrike e trurit ndaj një stimuli shqisor. Regan ndërtoi një analizues analog të serisë Fourier për të regjistruar harmonikat e mundshme të evokuara në dritë dridhëse (të moduluar sinusoidalisht). Në vend të integrimit të produkteve të sinusit dhe kosinusit, Regan ushqeu sinjale në një regjistrues me procesor të dyfishtë përmes filtrave me kalim të ulët. Kjo e lejoi atë të demonstronte se truri kishte arritur një gjendje të qëndrueshme, në të cilën amplituda dhe faza e harmonikëve (përbërësit e frekuencës) të përgjigjes ishin afërsisht konstante me kalimin e kohës. Në analogji me përgjigjen e gjendjes së qëndrueshme të një qarku rezonant që ndjek përgjigjen fillestare kalimtare, ai përcaktoi potencialin e evokuar të gjendjes së qëndrueshme të idealizuar si një formë përgjigjeje ndaj stimulimit të përsëritur ndijor në të cilin përbërësit e frekuencës së përgjigjes mbeten konstante me kalimin e kohës në amplitudë dhe faza.
Megjithëse ky përkufizim nënkupton një seri të formave valore të kohës identike, është më e dobishme të përkufizohet metoda e potencialit të evokuar (SSEP) në termat e komponentëve të frekuencës, të cilat janë një përshkrim alternativ i formës valore në domenin e kohës,meqenëse komponentët e ndryshëm të frekuencës mund të kenë veti krejtësisht të ndryshme. Për shembull, vetitë e dridhjes SSEP me frekuencë të lartë (e cila arrin kulmin në rreth 40-50 Hz) korrespondojnë me ato të neuroneve magnoqelizore të zbuluara më pas në retinën e majmunit makak, ndërsa vetitë e dridhjes SSEP të frekuencës së mesme (e cila arrin kulmin në rreth 15-20 Hz) korrespondojnë me ato të neuroneve parvoqelizore. Meqenëse SSEP mund të përshkruhet plotësisht në termat e amplitudës dhe fazës së secilit komponent të frekuencës, ai përcaktohet në mënyrë më unike sesa mesatarja e potencialit të evokuar kalimtar.
Aspekti neurofiziologjik
Ndonjëherë thuhet se SSEP-të merren nëpërmjet stimujve të shkallës së lartë të përsëritjes, por kjo nuk është gjithmonë e saktë. Në parim, një stimul i moduluar në mënyrë sinusoidale mund të nxisë SSEP edhe nëse shkalla e përsëritjes së tij është e ulët. Për shkak të ngritjes së frekuencës së lartë të SSEP, ritmi me frekuencë të lartë mund të rezultojë në një formë vale SSEP pothuajse sinusoidale, por ky nuk është përkufizimi i SSEP. Duke përdorur zoom-FFT për të regjistruar SSEP me një kufi teorik të rezolucionit spektral prej ΔF (ku ΔF në Hz është reciproke e kohëzgjatjes së regjistrimit në sekonda), Regan zbuloi se ndryshueshmëria amplitudë-fazë e SSEP mund të jetë mjaft e vogël. Gjerësia e brezit të komponentëve të frekuencës SSEP mund të jetë në kufirin teorik të rezolucionit spektral deri në të paktën 500 sekonda të kohëzgjatjes së regjistrimit (në këtë rast 0,002 Hz). E gjithë kjo është pjesë e metodës së potencialit të evokuar.
Kuptimi dhe zbatimi
Kjo metodë lejon që shumë (p.sh. katër) SSEP të regjistrohen njëkohësisht nga çdo vend i caktuar në lëkurën e kokës. Vende të ndryshme stimulimi ose stimuj të ndryshëm mund të shënohen me frekuenca paksa të ndryshme, të cilat janë pothuajse identike me frekuencat e trurit (të llogaritura duke përdorur metodën e potencialit të evokuar nga truri), por ndahen lehtësisht nga analizuesit e serisë Fourier.
Për shembull, kur dy burime drite jo të pronarit modulohen në disa frekuenca të ndryshme (F1 dhe F2) dhe mbivendosen mbi njëra-tjetrën, në SSEP krijohen komponentë të shumëfishtë të ndër-modulimit të frekuencës jolineare (mF1 ± nF2)., ku m dhe n janë numra të plotë. Këta komponentë ju lejojnë të eksploroni përpunimin jolinear në tru. Duke shënuar frekuencën e dy rrjeteve të mbivendosura, mund të izolohen dhe studiohen vetitë e rregullimit të frekuencës hapësinore dhe orientimit të mekanizmave të trurit që përpunojnë formën hapësinore.
Stimujt e modaliteteve të ndryshme shqisore gjithashtu mund të etiketohen. Për shembull, një stimul vizual dridhej në Fv Hz dhe një ton dëgjimor i paraqitur njëkohësisht u modulua në amplitudë në Fa Hz. Ekzistenca e një komponenti (2Fv + 2Fa) në përgjigjen magnetike të trurit të evokuar demonstroi një zonë të konvergjencës audiovizuale në trurin e njeriut dhe shpërndarja e përgjigjes mbi kokë bëri të mundur lokalizimin e kësaj zone të trurit.. Kohët e fundit, etiketimi i frekuencës është zgjeruar nga kërkimi i përpunimit ndijor në kërkimin selektiv të vëmendjes dhe ndërgjegjes.
Fshij
Metodë e fshirjesështë një nëngrup i metodës së potencialit të evokuar vp. Për shembull, një grafik i amplitudës së përgjigjes kundrejt madhësisë së skemës së stimulit mund të merret në 10 sekonda, gjë që është shumë më e shpejtë se mesatarja në domenin e kohës për të regjistruar potencialin e evokuar për secilën nga disa madhësi kontrolli.
Skematike
Në demonstrimin origjinal të kësaj teknike, produktet e sinusit dhe kosinusit ushqeheshin përmes filtrave me kalim të ulët (si në regjistrimin SSEP) ndërsa shikonin një qark të mirë testimi, katrorët bardh e zi të të cilit ndërroheshin gjashtë herë në sekondë. Madhësia e katrorëve më pas u rrit gradualisht për të marrë një grafik të amplitudës së mundshme të evokuar kundrejt madhësisë së kontrollit (prandaj fjala "fshirje"). Autorët pasues zbatuan një teknikë fshirjeje duke përdorur softuer kompjuterik për të rritur frekuencën hapësinore të grilave në një seri hapash të vegjël dhe për të llogaritur mesataren e domenit kohor për çdo frekuencë hapësinore diskrete.
Një spastrim mund të jetë i mjaftueshëm, ose mund të jetë e nevojshme të mesatarizoni grafikët në disa spastrim. Mesatarisht, 16 fshirje mund të përmirësojnë raportin sinjal-zhurmë të grafikut me një faktor prej katër. Teknika e fshirjes është dëshmuar e dobishme për matjen e proceseve vizuale që përshtaten me shpejtësi, si dhe për regjistrimin e fëmijëve, ku kohëzgjatja është domosdoshmërisht e shkurtër. Norcia dhe Tyler përdorën teknikën për të dokumentuar zhvillimin e mprehtësisë vizuale dhendjeshmëria ndaj kontrastit gjatë viteve të para të jetës. Ata theksuan se në diagnostikimin e zhvillimit jonormal pamor, sa më të sakta të jenë normat e zhvillimit, aq më qartë mund të bëhet dallimi midis jonormales dhe normales dhe për këtë është dokumentuar zhvillimi normal pamor në një grup të madh fëmijësh. Për shumë vite, teknika e pastrimit është përdorur në klinikat e oftalmologjisë pediatrike (në formën e elektrodiagnostikës) në mbarë botën.
Përfitimet e metodës
Ne kemi folur tashmë për thelbin e metodës së potencialit të evokuar, tani ia vlen të flasim për avantazhet e saj. Kjo teknikë lejon që SSEP të kontrollojë drejtpërdrejt stimulin që shkakton SSEP pa ndërhyrjen e vetëdijshme të subjektit eksperimental. Për shembull, një mesatare lëvizëse e SSEP mund të organizohet për të rritur shkëlqimin e stimulit të shahut nëse amplituda SSEP bie nën një vlerë të paracaktuar dhe për të ulur shkëlqimin nëse rritet mbi atë vlerë. Amplituda e SSEP më pas lëkundet rreth kësaj pike të caktuar. Tani gjatësia e valës (ngjyra) e stimulit ndryshon gradualisht. Grafiku i marrë i varësisë së shkëlqimit të stimulit nga gjatësia e valës është një grafik i ndjeshmërisë spektrale të sistemit vizual. Thelbi i metodës së potencialeve të evokuara (VP) është i pandashëm nga grafikët dhe diagramet.
Elektroencefalograme
Në vitin 1934, Adrian dhe Matthew vunë re se ndryshimet e mundshme në EEG okupital mund të vëreheshin me stimulim të dritës. Dr. Cyganek zhvilloi nomenklaturën e parë për komponentët e EEG okupital në 1961. Gjatë të njëjtit vit Hirsch dhekolegët e tij regjistruan potencialin e evokuar vizualisht (VEP) në lobin okupital (jashtë dhe brenda). Në vitin 1965, Spelmann përdori stimulimin e tabelës së shahut për të përshkruar WEP njerëzore. Shikla dhe kolegët kanë përfunduar një përpjekje për të lokalizuar strukturat në rrugën parësore vizuale. Halliday dhe kolegët përfunduan studimet e para klinike duke regjistruar VEP të vonuara në një pacient me neurit retrobulbar në 1972. Nga vitet 1970 e deri më sot, një sasi e madhe kërkimesh të gjera janë bërë për të përmirësuar procedurat dhe teoritë, dhe kjo metodë është testuar edhe te kafshët.
Difekte
Stimulimi i dritës së shpërndarë përdoret rrallë këto ditë për shkak të ndryshueshmërisë së lartë brenda dhe ndërmjet subjekteve. Megjithatë, ky lloj është i favorshëm kur testohen foshnjat, kafshët ose njerëzit me mprehtësi vizuale të dobët. Modelet e shahut dhe grilës përdorin përkatësisht katrorë dhe vija të lehta dhe të errëta. Këto katrorë dhe vija janë të barabarta në madhësi dhe paraqiten një nga një në ekranin e kompjuterit (si pjesë e metodës së potencialit të evokuar).
Vendosja e elektrodës është jashtëzakonisht e rëndësishme për të marrë një përgjigje të mirë VEP pa artefakte. Në një konfigurim tipik (me një kanal), një elektrodë ndodhet 2,5 cm mbi jonin dhe elektroda e referencës ndodhet në Fz. Për një përgjigje më të detajuar, dy elektroda shtesë mund të vendosen 2,5 cm djathtas dhe majtas të onsit.
Metodë dëgjimore e potencialeve të evokuara të trurit
Ai mundetpërdoret për të gjurmuar sinjalin e gjeneruar nga zëri përmes rrugës dëgjimore ngjitëse. Potenciali i evokuar krijohet në kokle, kalon përmes nervit koklear, përmes bërthamës kokleare, kompleksit të ullirit superior, lemniskut anësor, në kolikulin inferior në trurin e mesëm, në trupin genikulat medial dhe në fund në korteksin cerebral. Kështu funksionon metoda e potencialeve të evokuara të sistemit nervor qendror, e realizuar me ndihmën e zërit.
Potencialet e evokuara dëgjimore (AEPs) janë një nënklasë e potencialeve të lidhura me ngjarjet (ERP). ERP-të janë përgjigje të trurit që janë të lidhura me kohë për një ngjarje të tillë si një stimul shqisor, një ngjarje mendore (njohja e një stimuli të synuar) ose anashkalimi i një stimuli. Për AEP, një "ngjarje" është një tingull. AEP-të (dhe ERP-të) janë potenciale shumë të vogla të tensionit elektrik me origjinë nga truri, të regjistruara nga skalpi në përgjigje të një stimuli dëgjimor si tonet e ndryshme, tingujt e të folurit, etj.
Potencialet e evokuara të trurit dëgjimor janë AEP të vogla që regjistrohen në përgjigje të një stimuli dëgjimor nga elektroda të vendosura në lëkurën e kokës.
AEP përdoren për të vlerësuar funksionin e dëgjimit dhe neuroplasticitetin. Ato mund të përdoren për të diagnostikuar paaftësitë e të mësuarit tek fëmijët, duke ndihmuar në zhvillimin e programeve të specializuara edukative për njerëzit me probleme të dëgjimit ose njohjes. Në kuadrin e psikologjisë klinike, metoda e potencialeve të evokuara përdoret mjaft shpesh.
