Показания к исследованию вызванных потенциалов
С помощью данного обследования проводится диагностирование патологий:
- сосудистых заболеваний (инсультов);
- поражений центральной, периферической и вегетативной нервной системы;
- последствий травматических поражений мозга;
- синдрома гиперактивности и дефицита внимания (СДВГ) у детей;
- сенсорных нарушений и т.д.
С помощью исследования вызванных потенциалов можно изучить нервные и мозговые функции и у абсолютно здоровых людей. В данном виде метод востребован в спорте, научных изысканиях и при оценке темпов развития детей, особенно у недоношенных младенцев.
В медицинской практике наиболее часто применяются три вида исследований вызванных потенциалов головного мозга:
- Зрительные вызванные потенциалы: дают возможность произвести наблюдение зрительного пути от сетчатки глаза до соответствующего отдела коры головного мозга. Данное обследование является одной из самых информативных методик при диагностике пациентов с признаками таких патологий, как рассеянный склероз, височный артериит, воспалительные и опухолевые заболевания, сахарный диабет, поражения вегетативной нервной системы, зрительных нервов и сетчатки. По результатам исследования специалист может произвести прогноз нарушений зрения при целом ряде заболеваний различной этиологии (неврологических, сосудистых, эндокринных).
- Слуховые вызванные потенциалы — один из способов центральных, периферических и вегетативных поражений акустической системы. В результате обследования удается довольно точно выяснить характер, степень и локализацию нарушений слухового и вестибулярного аппарата человека. Результат исследования имеет высокую ценность при изучении рассеянного склероза (даже при условии отсутствия внешних симптомов), болезней лицевого и тройничного нерва, неврита слухового нерва, отита, отосклероза, сосудистых патологий мозга, скрытых и глубинных опухолевых патологий.
- Соматосенсорные вызванные потенциалы — исследование пути нервного сигнала от рецепторов кожи рук и ног до коры мозга. Цель обследования — оценка сенсорных проводящих путей, анализ функционирования и сохранности нервных структур спинного и головного мозга, выявление степени нарушения и проверка медикаментозного воздействия. Данная методика применяется для диагностики различных патологий спинного мозга, рассеянного склероза, заболеваний периферической и вегетативной нервной системы (невропатий, травматических поражений нервных тканей и др.) Соматосенсорные вызванные потенциалы — один из наиболее информативных методов исследования заболеваний спинного мозга и лучший способ мониторинга эффективности проводимого лечения.
История
Метод вызванных потенциалов получил широкое распространение в области когнитивных нейронаук более 40 лет назад — в 60-х годах прошлого столетия. Первая попытка разделения вызванных потенциалов на компоненты была предпринята в 70-х годах с помощью факторного анализа и метода главных компонент. Однако эти методики позволяли выявить только ортогональные (в строго математическом смысле) компоненты вызванных потенциалов, что явно является ограничением, поскольку ясно, что компоненты не обязательно являются ортогональными. Развитие новых методов объективного разделения компонент (как, например, метод независимых компонент) преодолели недостатки старых подходов и открывают новые возможности исследований в этом направлении. Накапливаемое знание демонстрирует высокую эффективность и диагностическую мощность метода оценки независимых компонент вызванных потенциалов как эндофенотипов дисфункций мозга.
Методика исследования вызванных потенциалов
Пациенту объясняют суть и процесс обследования — рассказывают, что во время процедуры он будет находиться в положении лежа или полулежа. В зависимости от характера исследования к голове, рукам, ногам шее или пояснице прикрепляются электроды, которые не причинят ему никакого вреда или дискомфорта.
Такая психологическая подготовка необходима, чтобы пациент был максимально расслаблен и спокоен. Любая двигательная активность может привести к искажению результатов. Все данные с датчиков о скорости реакции мозга фиксируются, после чего врач может провести сравнение показателей пациента с нормой и выявить характер поражения.
Поведенческие парадигмы
➥ Основаная статья: Поведенческие парадигмы ВП
Подавляющее большинство исследовательских парадигм, разработанных для изучения реакций мозга в ответ на стимулы или действия, подразумевают получение так называемых вызванных потенциалов, сигналов в форме волны, выделяемых из фоновой ЭЭГ посредством процедуры усреднения.
| Система | Схема поведенческой парадигмы | Описание | Название | Компонента |
| Сенсорные системы и система внимания | Последовательно предъявляются стандартные (St) и девиантные (Dev) стимулы, в случайном порядке с заданными вероятностями (обычно 90% стандартных и 10% девиантных). В активной модификации задания испытуемые либо нажимают на кнопку в ответ на появление девиантного стимула, либо считают их количество. В пассивной модификации (в основном для слуховой модальности) испытуемые выполняют другую параллельную задачу (например, читают книгу), игнорируя предъявление стандартных и девиантных стимулов | Oddball | Негативность рассогласования в пассивной модификации и Р3b в активной | |
| Сенсорные системы и система внимания | С разной вероятностью, в случайном порядке и последовательно предъявляются стандартные (St. 80%). девиантные (Dev. 10 %) и новые (неожиданные) стимулы (Nov. 10%). В активной модификации задания испытуемые либо нажи¬мают на кнопку в ответ на появление девиантного стимула, либо считают их количество. В пассивной модификации (в основном для слуховой модальности) испытуемые вы¬полняют другую параллельную задачу (например, читают книгу), игнорируя предъявление стандартных и девиантных стимулов | Oddball- парадигма с новыми стиму-лами | Негативность рассогласования. РЗb и РЗа | |
| Сенсорные системы и система внимания | Одновременное предъявление двух потоков стимуляции раз¬ной пространственной локализации (например, правое или левое ухо). Задача испытуемого — фокусировать внимание на одном из потоков и реагировать на девиантные стимулы предъявляемые в этом потоке | Парадигма дихотического прослушивания и ее визуальный аналог | Процессная негативность | |
| Сенсорные системы и система внимания | Предъявление стимулов разного цвета. Внимание сконцентри¬ровано на одном из стимулов определенного цвета, а стимулы другого цвета игнорируются. ВП регистрируются в ответ на целевые стимулы (на которых фокусируется внимание, реле¬вантные) и игнорируемые (нерелевантные) | Парадигма селективного (не пространственного) внимания | Негативность селекции | |
| Сенсорные системы и система внимания | В каждой пробе целевой стимул (в данном случае •+• может предъявляться как в правой, так и в левой части зрительного поля. В появлении стимула в определенной части зрительного поля испытуемый предварительно информируется сигнальным стимулом (на данном примере стрелкой). Появление целевых стимулов в разных пробах может) быть верно или неверно предсказано сигнальным стимулом | Парадигма пространственной сигнализации (тест Познера) | Эффект валидности — разница между ВП при верном и неверном сигнальном стимуле | |
| Исполнительная система | Сначала предъявляется тестовый стимул (образец) после чего следует пауза и предъявляется стимул-проба. Задачей испытуемого является сравнить стимул-пробу с тестовым стимулом и решить, соответствуют ли они друг другу | Парадигма отсроченного сопоставления с образцом | Во время паузы между двумя стимулами регистрируется условно негативное отклонение | |
| Исполнительная система | Предъявляется серия стимулов. От испытуемого требуется определить, соответствует ли текущий стимул предыдущему, предъявлявшемуся некоторое (N) количество проб до него | N-обратная задача | ВП-корреляты рабочей памяти | |
| Исполнительная система | Задача испытуемого заключается в наиболее быстром и корректном реагировании на центрально расположенные стимулы (в данном случае буквы) в последовательности из S стимулов. Например, при (Н) нужно нажимать кнопку левым указательным пальцем руки, а при (S) соответственно правым | Парадигма детекции кон-фликта (флан¬говый тест Эриксона, тест Струпа здесь не показан) | Негативность, связанная с ошибкой, генерируемая в некорректных пробах | |
| Исполнительная система | В случайном порядке и с равной вероятностью предъявляются два типа стимулов (GO и NOGO). Длительность межстимульного интервала достаточна для того, чтобы испытуемый успел подготовить нужный ответ | GO/NOGO- парадигма (двухстимульный GO/NOGO- тест является вариантом этой парадигмы) | N2 NOGO- компонента генерируется в ответ на NOGO-стимулы. Р400 компонента мониторинга также генерируется при NOGO стимулах | |
| Аффективная система | Сначала через наушники предъявляются стимулы, связанные с прошлым испытуемого и провоцирующие возникновение определенных эмоций. После чего предъявляются изображе¬ния лиц, выражающие разные эмоции (радость, печаль или эмоционально нейтральные) | Парадигма провокации настроения | Разность ВП при эмоциях радости и печали | |
| Эпизодическая память | За день до непосредственной регистрации ВП. испытуемому предъявляется список слов для запоминания. Во время тести¬рования. испытуемому предъявляются «старые» (запомненные накануне) и «новые» стимулы. | Парадигма старое — новое | Эффект старого — нового |
Выводы
1. При ДППГ ЗПК выявляется дисфункция отолитового рецептора утрикулюса при сохранной функции отолитового рецептора саккулюса, что подтверждается снижением амплитуды на стороне поражения и клинически значимой асимметрией окулярных ВМВП при сохранных цервикальных ВМВП.
2. При успешном лечении ДППГ ЗПК и клиническом разрешении отолитиаза ЗПК амплитуда окулярных ВМВП на стороне поражения повышается, асимметрия ответа значительно уменьшается, что характеризует восстановление функции отолитового рецептора утрикулюса.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Сущность метода и возможности его применения
Вызванный потенциал – электрический сигнал, которым нервные клетки отвечают на внешний раздражитель или на выполнение мыслительной задачи.
В 1929 году ХансБергер из Германии обратил внимание на биоэлектрическую активность мозга: при передаче электрического импульса от одного нейрона к другому возникают слабые электрические волны, их способен зафиксировать прибор электроэнцефалограф.
На электроэнцефалограмме отражается общая биоэлектрическая активность мозговой деятельности. Выделить из неё реакцию на внешнее раздражение какого-либо отдельного анализатора зрительного или слухового в то время было невозможно, так как биополе вызванного потенциала (от 0.5 до 15 мкВ) в десятки и сотни раз слабее общей активности мозга (20 — 50мкВ).
Лишь в середине ХХ века появился прибор, позволяющий выделить слабые амплитуды колебаний вызванного потенциала из общей амплитуды мозговой активности. Это происходит методом суммации: раздражение, стимулирующее изучаемый потенциал повторяется от 100 до 1000 раз с точными временными интервалами.
Компьютер суммирует только те отрезки энцефалограммы (ЭЭГ), которые следуют сразу за сенсорным раздражением. Если общая амплитуда в течение этого времени может увеличиваться и уменьшаться, принимать положительные и отрицательные значения и в сумме стремиться к нулю, то вызванный потенциал имеет одну и ту же форму ответа и накапливается в зависимости от числа поданных стимулов.
Чем больше стимулирующих внешних воздействий, тем меньше « уровень шума» общей активности. Вызванный потенциал с высокой собственной амплитудой достаточно чисто выделяется с помощью 50 – 60 повторов, а слабый ответ на раздражитель требует для своего выделения более 500 повторов.
Для применения метода вызванных потенциалов необходима такая аппаратура:
- генератор стимулов устройство из электродов на голове;
- усилитель биоэлектрических импульсов
- аналого-цифровой преобразователь;
- компьютер для обработки данных;
- принтер для распечатки.
