تميل السعة المحتملة المستحثة إلى أن تكون منخفضة ، وتتراوح من أقل من فولت ميكرو واحد إلى عدد قليل ، مقارنةً بعشرات الميكرولت لتخطيط كهربية الدماغ (EEG) ، والميليفولت لتخطيط العضل الكهربائي (EMG) ، وغالبًا ما تكون قريبة من 20 ملي فولت لتخطيط القلب الكهربائي (تخطيط القلب). عادة ما يكون متوسط الإشارة مطلوبًا لحل إمكانات السعة المنخفضة هذه في مواجهة EEG و ECG و EMG المستمر والإشارات البيولوجية والضوضاء المحيطة الأخرى. الإشارة موقوتة التحفيز وتكون معظم الضوضاء عشوائية ، مما يسمح باحتساب متوسط الضوضاء على الاستجابات المتكررة.
النبضات والإشارات
يمكن تسجيل الإشارات من القشرة الدماغية وجذع الدماغ والحبل الشوكي والأعصاب الطرفية. عادة ما يتم حجز مصطلح "الجهد المستثار" للاستجابات التي تتضمن تسجيل أو تحفيز الهياكل في الجهاز العصبي المركزي.أنظمة. وبالتالي ، فإن المحركات المعقدة أو العصب الحسي الذي يثير الجهود المستخدمة في دراسات التوصيل العصبي لا يُعتبر عادة إمكانات مستثارة ، على الرغم من أنها تتناسب مع التعريف أعلاه.
أثار الإمكانات الحسية
يتم تسجيلها من الجهاز العصبي المركزي بعد التحفيز الحسي ، مثل الإمكانات المستحثة بصريًا بسبب ضوء وامض أو نمط متغير على الشاشة ، أو الإمكانات السمعية التي تثيرها نقرة أو محفز نغمة يتم تقديمه من خلال سماعات الرأس ، أو اللمس أو الجهد الحسي الجسدي الناجم عن التحفيز اللمسي أو الكهربائي لعصب حسي أو مختلط في المحيط. تم استخدام الإمكانات الحسية المستحثة على نطاق واسع في الطب التشخيصي السريري منذ السبعينيات ، وكذلك في مراقبة الفسيولوجيا العصبية أثناء العملية ، والمعروفة باسم علم وظائف الأعصاب الجراحية. بفضلها أصبحت طريقة الإمكانات المستحثة حقيقة.
المشاهدات
هناك نوعان من الإمكانات المستحثة في الاستخدام السريري على نطاق واسع:
- تثير القدرات السمعية ، وعادة ما يتم تسجيلها على فروة الرأس ، ولكنها تحدث على مستوى جذع الدماغ.
- تثير الإمكانات المرئية والإمكانات الحسية الجسدية الناتجة عن التحفيز الكهربائي للعصب المحيطي.
الانحرافات
أبلغ لونج وألين عن شذوذإمكانات الدماغ (BAEP) التي تثيرها الإمكانات السمعية لدى امرأة مدمنة على الكحول تتعافى من متلازمة نقص التهوية المركزية المكتسبة. افترض هؤلاء الباحثون أن جذع دماغ مريضهم قد تسمم لكنه لم يدمر بسبب إدمانها الكحولي المزمن. طريقة استثارة إمكانات الدماغ تجعل من السهل تشخيص مثل هذه الأشياء.
تعريف عام
القدرة المستحثة هي الاستجابة الكهربائية للدماغ للمنبهات الحسية. بنى ريجان محلل سلسلة فورييه التناظري لتسجيل التوافقيات المحتملة المستحثة في ضوء وامض (معدل جيبيًا). بدلاً من دمج منتجات الجيب وجيب التمام ، قام Regan بإرسال الإشارات إلى مسجل مزدوج المعالج من خلال مرشحات تمرير منخفض. سمح له ذلك بإثبات أن الدماغ قد وصل إلى حالة مستقرة ، حيث كان اتساع وطور التوافقيات (مكونات التردد) للاستجابة ثابتًا تقريبًا بمرور الوقت. بالتشابه مع استجابة الحالة المستقرة لدائرة طنين تتبع الاستجابة الأولية العابرة ، حدد الحالة المستقرة المثالية التي تثير الإمكانات كشكل من أشكال الاستجابة للتحفيز الحسي المتكرر حيث تظل مكونات التردد للاستجابة ثابتة بمرور الوقت في السعة و المرحلة
على الرغم من أن هذا التعريف يشير إلى سلسلة من أشكال الموجة الزمنية المتطابقة ، إلا أنه من المفيد أكثر تحديد الطريقة المحتملة المستحثة (SSEP) من حيث مكونات التردد ، والتي تعد وصفًا بديلًا لشكل الموجة في المجال الزمني ،نظرًا لأن مكونات التردد المختلفة يمكن أن يكون لها خصائص مختلفة تمامًا. على سبيل المثال ، تتوافق خصائص وميض SSEP عالي التردد (الذي يبلغ ذروته عند حوالي 40-50 هرتز) مع خصائص الخلايا العصبية المغناطيسية المكتشفة لاحقًا في شبكية عين قرد المكاك ، في حين أن خصائص وميض SSEP متوسط التردد (الذي يبلغ ذروته عند حوالي 15-20 هرتز) تتوافق مع تلك الخاصة بالخلايا العصبية المجاورة. نظرًا لأنه يمكن وصف SSEP بالكامل من حيث السعة والمرحلة لكل مكون تردد ، فإنه يتم قياسه بشكل فريد من نوعه أكثر من متوسط الجهد المحرض العابر.
الجانب الفيزيولوجي العصبي
يقال في بعض الأحيان أن SSEPs يتم الحصول عليها من خلال محفزات معدل التكرار العالي ، لكن هذا ليس صحيحًا دائمًا. من حيث المبدأ ، يمكن للمنبه المعدل الجيبي أن يحفز SSEP حتى لو كان معدل التكرار منخفضًا. بسبب التردد العالي لـ SSEP ، يمكن أن ينتج عن سرعة التردد العالي شكل موجة SSEP جيبي تقريبًا ، لكن هذا ليس تعريف SSEP. باستخدام Zoom-FFT لتسجيل SSEP بحد دقة طيفية نظري لـ ΔF (حيث F في Hz هو المقابل لمدة التسجيل بالثواني) ، وجد Regan أن تباين طور السعة لـ SSEP يمكن أن يكون صغيرًا جدًا. يمكن أن يكون عرض النطاق الترددي لمكونات تردد SSEP عند الحد النظري للاستبانة الطيفية حتى 500 ثانية على الأقل من مدة التسجيل (0.002 هرتز في هذه الحالة). هذا كله جزء من الطريقة المحتملة المستثارة.
المعنى والتطبيق
تسمح هذه الطريقة بتسجيل عدة SSEPs (على سبيل المثال أربعة) في وقت واحد من أي مكان على فروة الرأس. يمكن تمييز مواقع التحفيز المختلفة أو المحفزات المختلفة بترددات مختلفة قليلاً ، والتي تكاد تكون متطابقة مع ترددات الدماغ (محسوبة باستخدام طريقة استحثاث الدماغ المحتملة) ، ولكن يمكن فصلها بسهولة بواسطة محللات سلسلة فورييه.
على سبيل المثال ، عندما يتم تعديل مصدرين للضوء غير مملوكين في عدة ترددات مختلفة (F1 و F2) وفرضهما على بعضهما البعض ، يتم إنشاء مكونات متعددة للتشكيل المتبادل للتردد غير الخطي (mF1 ± nF2) في SSEP ، حيث m و n أعداد صحيحة. تسمح لك هذه المكونات باستكشاف المعالجة غير الخطية في الدماغ. من خلال تحديد تواتر الشبكتين المتراكبتين ، يمكن عزل ودراسة التردد المكاني وخصائص ضبط الاتجاه لآليات الدماغ التي تعالج الشكل المكاني.
يمكن أيضًا تسمية محفزات الطرائق الحسية المختلفة. على سبيل المثال ، تومض حافز بصري عند Fv هرتز ونغمة سمعية مقدمة في وقت واحد تم تعديل السعة عند Fa Hz. أظهر وجود مكون (2Fv + 2Fa) في الاستجابة المغناطيسية للدماغ المستحثة منطقة تقارب سمعي بصري في دماغ الإنسان ، كما أن توزيع الاستجابة على الرأس جعل من الممكن توطين هذه المنطقة من الدماغ. في الآونة الأخيرة ، توسعت علامات التردد من أبحاث المعالجة الحسية إلى الانتباه الانتقائي وبحث الوعي.
اكتساح
طريقة الاجتياحهو نوع فرعي من الطريقة المحتملة المستحثة vp. على سبيل المثال ، يمكن الحصول على مخطط لسعة الاستجابة مقابل حجم نمط رقعة التحفيز في غضون 10 ثوانٍ ، وهو أسرع بكثير من متوسط النطاق الزمني لتسجيل الإمكانات المستثارة لكل من أحجام التحكم المتعددة.
تخطيطي
في العرض الأصلي لهذه التقنية ، تم تغذية منتجات الجيب وجيب التمام من خلال مرشحات تمرير منخفض (كما هو الحال في تسجيل SSEP) أثناء عرض دائرة اختبار دقيقة يتم تبديل مربعاتها البيضاء والسوداء ست مرات في الثانية. تم بعد ذلك زيادة حجم المربعات تدريجياً للحصول على قطعة من السعة المحتملة المستحثة مقابل حجم التحكم (ومن هنا جاءت كلمة "اكتساح"). طبق المؤلفون اللاحقون تقنية مسح باستخدام برامج الكمبيوتر لزيادة التردد المكاني للشبكة في سلسلة من الخطوات الصغيرة وحساب متوسط المجال الزمني لكل تردد مكاني منفصل.
قد تكون عملية المسح واحدة كافية ، أو قد يكون من الضروري متوسط الرسوم البيانية عبر عدة عمليات مسح. يمكن أن يؤدي حساب متوسط 16 عملية مسح إلى تحسين نسبة الإشارة إلى الضوضاء للرسم البياني بمعامل أربعة. أثبتت تقنية المسح أنها مفيدة لقياس العمليات المرئية سريعة التكيف ، وكذلك لتسجيل الأطفال ، حيث تكون المدة قصيرة بالضرورة. استخدم نورشيا وتايلر هذه التقنية لتوثيق تطور حدة البصر وحساسية التباين خلال السنوات الأولى من العمر. وشددوا على أنه عند تشخيص التطور البصري غير الطبيعي ، كلما زادت دقة معايير النمو ، كلما أمكن التمييز بشكل أوضح بين غير الطبيعي والطبيعي ، ولهذا الغرض ، تم توثيق التطور البصري الطبيعي في مجموعة كبيرة من الأطفال. لسنوات عديدة ، تم استخدام تقنية المسح في عيادات عيون الأطفال (في شكل تشخيص كهربائي) حول العالم.
فوائد الطريقة
لقد تحدثنا بالفعل عن جوهر الطريقة المحتملة المستحثة ، والآن يجدر الحديث عن مزاياها. تسمح هذه التقنية لـ SSEP بالتحكم المباشر في الحافز الذي يثير SSEP دون التدخل الواعي لموضوع التجربة. على سبيل المثال ، يمكن ترتيب متوسط متحرك لـ SSEP لزيادة سطوع حافز رقعة الشطرنج إذا انخفض سعة SSEP إلى أقل من بعض القيمة المحددة مسبقًا ، وتقليل السطوع إذا ارتفع فوق هذه القيمة. ثم تتأرجح سعة SSEP حول نقطة الضبط هذه. الآن يتغير الطول الموجي (اللون) للمنبه تدريجياً. الحبكة التي تم الحصول عليها لاعتماد سطوع التحفيز على الطول الموجي هي رسم بياني للحساسية الطيفية للنظام البصري. جوهر طريقة الجهود المستحثة (VP) لا ينفصل عن الرسوم البيانية والرسوم البيانية.
مخطط كهربية الدماغ
في عام 1934 ، لاحظ أدريان وماثيو أنه يمكن ملاحظة التغيرات المحتملة في مخطط كهربية الدماغ القذالي من خلال التحفيز الضوئي. طور الدكتور Cyganek أول تسمية لمكونات EEG القذالية في عام 1961. خلال نفس العام هيرش وسجل زملاؤه إمكانات مستحثة بصريًا (VEP) على الفص القذالي (في الخارج والداخل). في عام 1965 ، استخدم سبيلمان تحفيز رقعة الشطرنج لوصف WEP البشري. أكمل Shikla وزملاؤه محاولة توطين الهياكل في المسار البصري الأساسي. أكمل هاليداي وزملاؤه الدراسات السريرية الأولى عن طريق تسجيل النوبات الطارئة المتأخرة في مريض مصاب بالتهاب العصب الخلفي في عام 1972. منذ السبعينيات وحتى اليوم ، تم إجراء قدر كبير من الأبحاث المكثفة لتحسين الإجراءات والنظريات ، كما تم اختبار هذه الطريقة على الحيوانات.
عيوب
نادرًا ما يتم استخدام منبهات الضوء المتناثرة هذه الأيام بسبب التباين العالي داخل وبين الموضوعات. ومع ذلك ، فإن هذا النوع مفيد عند اختبار الرضع أو الحيوانات أو الأشخاص الذين يعانون من ضعف البصر. تستخدم أنماط رقعة الشطرنج والشبكة مربعات وخطوط فاتحة ومظلمة ، على التوالي. هذه المربعات والأشرطة متساوية في الحجم ويتم تقديمها واحدة تلو الأخرى على شاشة الكمبيوتر (كجزء من الطريقة المحتملة المستثارة).
وضع القطب مهم للغاية للحصول على استجابة VEP جيدة بدون عيوب. في الإعداد النموذجي (قناة واحدة) ، يوجد قطب كهربائي واحد يقع على ارتفاع 2.5 سم فوق الأيونات ويقع القطب المرجعي في Fz. للحصول على إجابة أكثر تفصيلاً ، يمكن وضع قطبين إضافيين 2.5 سم على يمين ويسار الأوقية.
الطريقة السمعية لإثارة إمكانات الدماغ
يستطيعتستخدم لتتبع الإشارة الناتجة عن الصوت من خلال المسار السمعي الصاعد. يتم إنشاء الإمكانات المستحثة في القوقعة ، وتمر عبر العصب القوقعي ، عبر نواة القوقعة ، ومركب الزيتون المتفوق ، والليمنيص الجانبي ، إلى الأكيمة السفلية في الدماغ المتوسط ، إلى الجسم الركبي الإنسي ، وأخيراً إلى القشرة الدماغية. هذه هي الطريقة التي تعمل بها طريقة استثارة إمكانات الجهاز العصبي المركزي التي تتم بمساعدة الصوت.
الإمكانات السمعية المستحثة (AEPs) هي فئة فرعية من الإمكانات المرتبطة بالحدث (ERPs). نظم تخطيط موارد المؤسسات هي استجابات دماغية مرتبطة بحدث مثل التحفيز الحسي ، أو الحدث العقلي (التعرف على منبه الهدف) ، أو تخطي المنبه. بالنسبة لـ AEP ، "الحدث" هو صوت. AEPs (و ERPs) عبارة عن جهد كهربائي صغير جدًا ينشأ من الدماغ ، يتم تسجيله من فروة الرأس استجابةً لمحفز سمعي مثل النغمات المختلفة وأصوات الكلام وما إلى ذلك.
محفز جذع الدماغ السمعي هو جهد AEPs صغير يتم تسجيله استجابة لمحفز سمعي من أقطاب كهربائية موضوعة على فروة الرأس.
يتم استخدام AEP لتقييم الوظيفة السمعية والمرونة العصبية. يمكن استخدامها لتشخيص صعوبات التعلم لدى الأطفال ، مما يساعد على تطوير برامج تعليمية متخصصة للأشخاص الذين يعانون من مشاكل في السمع أو الإدراك. في إطار علم النفس الإكلينيكي ، يتم استخدام طريقة الإمكانات المستحثة في كثير من الأحيان.
