Biên độ điện thế gợi lên có xu hướng thấp, dao động từ dưới một microvolt đến vài microvolt, so với hàng chục microvolt đối với điện não đồ (EEG), milivon đối với điện cơ (EMG) và thường gần 20 milivôn đối với điện tâm đồ (Điện tâm đồ). Trung bình tín hiệu thường được yêu cầu để giải quyết các điện thế biên độ thấp này khi đối mặt với EEG, ECG, EMG và các tín hiệu sinh học khác và tiếng ồn xung quanh đang diễn ra. Tín hiệu được định thời gian kích thích và hầu hết nhiễu là ngẫu nhiên, cho phép tính trung bình của nhiễu qua các phản hồi lặp lại.
Xung kích và tín hiệu
Tín hiệu có thể được ghi lại từ vỏ não, thân não, tủy sống và các dây thần kinh ngoại biên. Thông thường thuật ngữ "tiềm năng được khơi gợi" được dành cho các phản ứng liên quan đến việc ghi lại hoặc kích thích các cấu trúc trong hệ thống thần kinh trung ương.các hệ thống. Do đó, các điện thế kích thích thần kinh vận động hoặc cảm giác phức tạp được sử dụng trong các nghiên cứu về dẫn truyền thần kinh thường không được coi là điện thế kích thích, mặc dù chúng phù hợp với định nghĩa ở trên.
Khơi dậy tiềm năng
Những tiềm năng này được ghi lại từ hệ thống thần kinh trung ương sau khi kích thích cảm giác, chẳng hạn như điện thế gợi lên trực quan do ánh sáng nhấp nháy hoặc mô hình thay đổi trên màn hình, tiềm năng thính giác được kích thích bằng một cú nhấp chuột hoặc kích thích âm thanh được trình bày qua tai nghe hoặc xúc giác hoặc tiềm năng cảm âm do kích thích xúc giác hoặc điện của một dây thần kinh cảm giác hoặc hỗn hợp ở ngoại vi. Điện thế kích thích cảm giác đã được sử dụng rộng rãi trong y học chẩn đoán lâm sàng từ những năm 1970, cũng như trong theo dõi sinh lý thần kinh trong phẫu thuật, được gọi là sinh lý thần kinh phẫu thuật. Chính nhờ cô ấy mà phương pháp khơi dậy tiềm năng đã trở thành hiện thực.
Lượt xem
Có hai loại tiềm năng được khơi dậy trong việc sử dụng rộng rãi trên lâm sàng:
- Thính giác khơi gợi các tiềm năng, thường được ghi lại trên da đầu, nhưng xảy ra ở cấp độ thân não.
- Tiềm năng được khơi gợi trực quan và tiềm năng gợi lên về mặt cảm giác do kích thích điện của dây thần kinh ngoại vi.
Dị thường
Long và Allen báo cáo điều bất thườngđiện thế não (BAEP) được kích hoạt bởi điện thế thính giác ở một phụ nữ nghiện rượu đang hồi phục sau hội chứng giảm thông khí trung ương mắc phải. Các nhà nghiên cứu này đưa ra giả thuyết rằng thân não của bệnh nhân của họ bị nhiễm độc nhưng không bị hủy hoại bởi chứng nghiện rượu mãn tính của cô ấy. Phương pháp khơi gợi những tiềm năng của não bộ giúp bạn dễ dàng chẩn đoán những điều như vậy.
Định nghĩa chung
Tiềm năng được khơi dậy là phản ứng điện của não với một kích thích cảm giác. Regan đã chế tạo một máy phân tích chuỗi Fourier tương tự để ghi lại các sóng hài tiềm ẩn được gợi lên thành ánh sáng nhấp nháy (điều chế hình sin). Thay vì tích hợp các sản phẩm sin và cosine, Regan đưa tín hiệu đến một bộ ghi bộ xử lý kép thông qua các bộ lọc thông thấp. Điều này cho phép ông chứng minh rằng bộ não đã đạt đến trạng thái ổn định, trong đó biên độ và pha của các sóng hài (thành phần tần số) của phản ứng gần như không đổi theo thời gian. Bằng cách tương tự với phản ứng trạng thái ổn định của mạch cộng hưởng theo sau phản ứng thoáng qua ban đầu, ông đã xác định điện thế kích thích trạng thái ổn định lý tưởng là một dạng phản ứng đối với kích thích cảm giác lặp đi lặp lại trong đó các thành phần tần số của phản ứng không đổi theo thời gian về biên độ và giai đoạn.
Mặc dù định nghĩa này ngụ ý một loạt các dạng sóng thời gian giống hệt nhau, nhưng sẽ hữu ích hơn khi xác định phương pháp tiềm năng gợi mở (SSEP) về mặt thành phần tần số, là một mô tả thay thế của dạng sóng trong miền thời gian,vì các thành phần tần số khác nhau có thể có các đặc tính hoàn toàn khác nhau. Ví dụ: các thuộc tính của nhấp nháy SSEP tần số cao (đạt cực đại ở khoảng 40–50 Hz) tương ứng với các đặc tính của các tế bào thần kinh tế bào khổng lồ được phát hiện sau đó trong võng mạc của khỉ macaque, trong khi các đặc tính của nhấp nháy SSEP tần số trung bình (đạt cực đại ở khoảng 15–20 Hz) tương ứng với tần số của tế bào thần kinh tế bào. Vì SSEP có thể được mô tả đầy đủ về biên độ và pha của từng thành phần tần số, nên nó được định lượng độc đáo hơn so với tiềm năng kích thích thoáng qua trung bình.
Phương diện sinh lý thần kinh
Đôi khi người ta nói rằng SSEP có được thông qua các kích thích tỷ lệ lặp lại cao, nhưng điều này không phải lúc nào cũng chính xác. Về nguyên tắc, một kích thích điều biến hình sin có thể tạo ra SSEP ngay cả khi tốc độ lặp lại của nó thấp. Do tần số cao của SSEP, tạo nhịp tần số cao có thể tạo ra dạng sóng SSEP gần như hình sin, nhưng đây không phải là định nghĩa của SSEP. Sử dụng zoom-FFT để ghi lại SSEP với giới hạn phân giải phổ lý thuyết là ΔF (trong đó ΔF tính bằng Hz là nghịch đảo của thời lượng ghi tính bằng giây), Regan nhận thấy rằng độ biến thiên theo pha biên độ của SSEP có thể khá nhỏ. Băng thông của các thành phần tần số SSEP có thể ở giới hạn lý thuyết của độ phân giải phổ lên đến ít nhất 500 giây của thời lượng ghi (trong trường hợp này là 0,002 Hz). Đây là một phần của phương pháp khơi gợi tiềm năng.
Ý nghĩa và ứng dụng
Phương pháp này cho phép ghi đồng thời nhiều (ví dụ: bốn) SSEP từ bất kỳ vị trí nhất định nào trên da đầu. Các vị trí kích thích khác nhau hoặc các kích thích khác nhau có thể được đánh dấu bằng các tần số hơi khác nhau, gần giống với tần số não (được tính bằng phương pháp điện thế gợi lên của não), nhưng dễ dàng được phân tách bằng máy phân tích chuỗi Fourier.
Ví dụ: khi hai nguồn sáng không độc quyền được điều chế ở một số tần số khác nhau (F1 và F2) và xếp chồng lên nhau, nhiều thành phần điều chế chéo tần số phi tuyến tính (mF1 ± nF2) được tạo ra trong SSEP, trong đó m và n là các số nguyên. Những thành phần này cho phép bạn khám phá quá trình xử lý phi tuyến tính trong não. Bằng cách đánh dấu tần số của hai lưới chồng lên nhau, tần số không gian và đặc tính điều chỉnh định hướng của các cơ chế não xử lý dạng không gian có thể được cô lập và nghiên cứu.
Kích thích của các phương thức cảm giác khác nhau cũng có thể được dán nhãn. Ví dụ, một kích thích thị giác nhấp nháy ở Fv Hz và một giai điệu thính giác được trình bày đồng thời được điều biến biên độ ở Fa Hz. Sự tồn tại của thành phần (2Fv + 2Fa) trong phản ứng từ trường được gợi lên của não đã chứng minh một vùng hội tụ nghe nhìn trong não người và sự phân bố của phản ứng qua đầu giúp nó có thể định vị vùng này của não.. Gần đây, gắn thẻ tần suất đã mở rộng từ nghiên cứu xử lý giác quan sang nghiên cứu ý thức và sự chú ý có chọn lọc.
Quét
Phương pháp quétlà một phân loài của phương thức tiềm năng được khơi gợi vp. Ví dụ: đồ thị của biên độ phản hồi so với kích thước mẫu bảng kiểm tra kích thích có thể thu được trong 10 giây, nhanh hơn nhiều so với việc lấy trung bình trong miền thời gian để ghi lại tiềm năng gợi ý cho từng kích thước điều khiển.
Sơ đồ
Trong phần trình diễn ban đầu của kỹ thuật này, các sản phẩm sin và côsin được đưa qua các bộ lọc thông thấp (như trong ghi SSEP) trong khi xem một mạch thử nghiệm tốt có các ô vuông đen và trắng đổi chỗ sáu lần mỗi giây. Kích thước của các ô vuông sau đó được tăng dần để có được một biểu đồ về biên độ tiềm năng được gợi ý so với kích thước kiểm soát (do đó có từ "quét"). Các tác giả tiếp theo đã thực hiện kỹ thuật quét bằng phần mềm máy tính để tăng tần số không gian của cách tử trong một loạt các bước nhỏ và tính toán trung bình trong miền thời gian cho mỗi tần số không gian rời rạc.
Một lần quét có thể là đủ, hoặc có thể cần tính trung bình các biểu đồ qua nhiều lần quét. Trung bình 16 lần quét có thể cải thiện tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu của biểu đồ lên hệ số bốn. Kỹ thuật quét đã được chứng minh là hữu ích để đo lường các quá trình hình ảnh thích ứng nhanh chóng, cũng như để ghi lại trẻ em, nơi thời lượng nhất thiết phải ngắn. Norcia và Tyler đã sử dụng kỹ thuật này để ghi lại sự phát triển của thị lực vàđộ nhạy tương phản trong những năm đầu đời. Họ nhấn mạnh rằng trong việc chẩn đoán sự phát triển thị giác bất thường, các chỉ tiêu phát triển càng chính xác thì người ta càng có thể phân biệt rõ ràng giữa bất thường và bình thường, và cho đến nay, sự phát triển thị giác bình thường đã được ghi nhận ở một nhóm lớn trẻ em. Trong nhiều năm, kỹ thuật quét đã được sử dụng trong các phòng khám nhãn khoa nhi (dưới hình thức điện chẩn đoán) trên khắp thế giới.
Lợi ích của phương pháp
Chúng ta đã nói về bản chất của phương pháp khơi gợi tiềm năng, bây giờ cần nói về những ưu điểm của nó. Kỹ thuật này cho phép SSEP kiểm soát trực tiếp kích thích tạo ra SSEP mà không cần sự can thiệp có ý thức của đối tượng thí nghiệm. Ví dụ, một đường trung bình động của SSEP có thể được sắp xếp để tăng độ sáng của kích thích bàn cờ nếu biên độ SSEP giảm xuống dưới một số giá trị xác định trước và giảm độ sáng nếu nó tăng lên trên giá trị đó. Sau đó biên độ của SSEP dao động xung quanh điểm đặt này. Lúc này bước sóng (màu sắc) của kích thích thay đổi dần dần. Đồ thị thu được về sự phụ thuộc của độ sáng kích thích vào bước sóng là đồ thị về độ nhạy quang phổ của hệ thống thị giác. Bản chất của phương pháp khơi gợi tiềm năng (VP) không thể tách rời đồ thị và sơ đồ.
Điện não đồ
Năm 1934, Adrian và Matthew nhận thấy rằng những thay đổi tiềm ẩn trong điện não đồ vùng chẩm có thể được quan sát khi kích thích ánh sáng. Tiến sĩ Cyganek đã phát triển danh pháp đầu tiên cho các thành phần điện não đồ vùng chẩm vào năm 1961. Trong cùng năm, Hirsch vàcác đồng nghiệp của ông đã ghi lại tiềm năng gợi mở trực quan (VEP) trên thùy chẩm (bên ngoài và bên trong). Năm 1965, Spelmann sử dụng kích thích bàn cờ để mô tả WEP của con người. Shikla và các đồng nghiệp đã hoàn thành một nỗ lực xác định vị trí các cấu trúc trong lộ trình hình ảnh chính. Halliday và các đồng nghiệp đã hoàn thành các nghiên cứu lâm sàng đầu tiên bằng cách ghi lại các VEP bị trì hoãn ở một bệnh nhân bị viêm dây thần kinh thanh sau vào năm 1972. Từ những năm 1970 cho đến ngày nay, một lượng lớn các nghiên cứu sâu rộng đã được thực hiện để cải thiện các quy trình và lý thuyết, và phương pháp này cũng đã được thử nghiệm trên động vật.
Flaws
Kích thích ánh sáng tán xạ ngày nay hiếm khi được sử dụng do sự thay đổi cao cả bên trong và giữa các đối tượng. Tuy nhiên, loại này có lợi khi kiểm tra trẻ sơ sinh, động vật hoặc những người có thị lực kém. Các mẫu bàn cờ và lưới lần lượt sử dụng các hình vuông và sọc sáng và tối. Những hình vuông và sọc này có kích thước bằng nhau và được trình bày từng cái một trên màn hình máy tính (như một phần của phương pháp gợi ý tiềm năng).
Vị trí đặt điện cực là cực kỳ quan trọng để có được phản ứng VEP tốt mà không có hiện vật. Trong một thiết lập điển hình (kênh đơn), một điện cực được đặt ở vị trí cao hơn 2,5 cm so với ion và điện cực so sánh được đặt ở Fz. Để có câu trả lời chi tiết hơn, hai điện cực bổ sung có thể được đặt 2,5 cm ở bên phải và bên trái của ounce.
Phương pháp thính giác để khơi gợi những tiềm năng của não bộ
Anh ấy có thểđược sử dụng để theo dõi tín hiệu được tạo ra bởi âm thanh thông qua con đường thính giác tăng dần. Điện thế gợi lên được tạo ra trong ốc tai, đi qua dây thần kinh ốc tai, qua nhân ốc tai, phức hợp ôliu cao cấp, sụn chêm bên, đến lớp keo dưới trong não giữa, đến cơ thể trung gian, và cuối cùng đến vỏ não. Đây là cách phương pháp khơi gợi tiềm năng của hệ thần kinh trung ương, được thực hiện với sự trợ giúp của âm thanh, hoạt động.
Tiềm năng gợi mở qua thính giác (AEP) là một lớp con của các tiềm năng liên quan đến sự kiện (ERP). ERP là các phản ứng của não có giới hạn thời gian đối với một sự kiện như kích thích giác quan, sự kiện tinh thần (nhận biết kích thích mục tiêu) hoặc bỏ qua kích thích. Đối với AEP, một "sự kiện" là một âm thanh. AEP (và ERP) là các điện thế điện thế rất nhỏ bắt nguồn từ não, được ghi lại từ da đầu để phản ứng với kích thích thính giác như các âm sắc khác nhau, âm thanh lời nói, v.v.
Điện thế kích thích thân não thính giác là các AEP nhỏ được ghi lại để phản ứng với kích thích thính giác từ các điện cực đặt trên da đầu.
AEP được sử dụng để đánh giá chức năng thính giác và sự dẻo dai thần kinh. Chúng có thể được sử dụng để chẩn đoán khuyết tật học tập ở trẻ em, giúp phát triển các chương trình giáo dục chuyên biệt cho những người có vấn đề về thính giác hoặc nhận thức. Trong khuôn khổ tâm lý học lâm sàng, phương pháp khơi gợi tiềm năng được sử dụng khá thường xuyên.
