I. Определение и классификация вызванных потенциалов В физиологии измеряемые изменения потенциала, возникающие в любой части центральной нервной системы при сознательной стимуляции органов чувств, сенсорных нервов и любой точки сенсорного пути, называются вызванными потенциалами. Изменения потенциала в спинном и головном мозге, вызванные электрической стимуляцией передних корешков спинного мозга и коры головного мозга, а также изменения потенциала в коре головного мозга, вызванные случайными движениями конечностей, также называются вызванными потенциалами. В зависимости от метода стимуляции вызванные потенциалы можно разделить на следующие категории: 1. Соматосенсорные вызванные потенциалы: называются соматосенсорными вызванными потенциалами (SEPs). В целом, они относятся к серии потенциальных изменений на различных уровнях нервной системы, вызванных стимуляцией нервных стволов или нервных терминалов электрическими импульсами. 2. зрительные вызванные потенциалы (ЗВП): ЗВП — это потенциальные изменения в коре головного мозга, вызванные стимуляцией сетчатки светом. 3. слуховой вызванный потенциал (ССП): ССП относится к потенциальным изменениям в слуховом проводящем пути и коре головного мозга, вызванным стимуляцией слуховых рецепторов короткими звуками или чистыми тонами. 4. Связанные с событиями потенциалы: в основном отражают потенциальные изменения высшей функциональной активности мозга, включая P300, N400, MMN, CNV и акустическое сопоставление теней. 5.Моторные вызванные потенциалы: относятся к потенциальной активности, регистрируемой путем размещения регистрирующих электродов на конечностях испытуемого в соответствии с определенными требованиями и подачи стимулов со скальпа и спинного мозга. 6. обонятельные и вкусовые вызванные потенциалы. Кроме того, существуют и другие способы их классификации. В этом разделе описаны только первые несколько вызванных потенциалов, поскольку они появились в лаборатории и широко используются в клинических исследованиях. Открытие и развитие вызванных потенциалов было сделано Ричардом Катоном, профессором физиологии Ливерпульского университета в Великобритании, одновременно с открытием мозговых волн. Они использовали вызванные потенциалы для определения центральной локализации сенсорных функций, нейронных связей и проекционных отношений. Однако ранние вызванные потенциалы могли быть записаны только в лаборатории с поверхности головного или спинного мозга животных и не могли быть использованы в клинической практике. Доусон продолжил исследования по регистрации вызванных потенциалов с поверхности человеческого тела и улучшил соотношение сигнал/шум электромеханических итерационных методов, открыв новую эру в регистрации вызванных потенциалов. 1958 год ознаменовался разработкой первого среднего прибора для регистрации вызванных потенциалов. В 1958 году в лаборатории Линкольна в США Кьярк сконструировал первый усредняющий компьютер, который решил проблему извлечения вызванных потенциалов из спонтанной активности ЭЭГ таким образом, чтобы вызванные потенциалы можно было четко регистрировать с поверхности тела. Применение компьютерного усреднения и итеративных методов решило проблему записи вызванных потенциалов и создало необходимые условия для изучения вызванных потенциалов у человека. Начиная примерно с 1960-х годов, многие нейрофизиологи и неврологи заинтересовались вызванными потенциалами, исследуя взаимосвязь между вызванными потенциалами и нейронной функцией и структурой с не меньшим любопытством, чем глубинные механизмы электрической активности в мозге. В 1960-х годах исследования вызванных потенциалов были направлены на анализ формы волны и влияния вызванных потенциалов, а также на изучение связи между вызванными потенциалами и проводящими путями и местами возникновения; Jewett и др. (1970) первыми зарегистрировали и изучили слуховые вызванные потенциалы ствола мозга; Halliday (1972) сообщил, что ЗВП при графической флип-стимуляции имеет большую практическую ценность, чем ЗВП при стимуляции вспышкой. Кракко (1976) первым зарегистрировал потенциалы дальнего поля при электрической стимуляции срединного нерва, а Десмедт продолжил плодотворное исследование таких коротколатентных SEP. Только в начале семидесятых годов вызванные потенциалы начали использоваться в клинической практике и быстро развиваться. В целом, вызванные потенциалы существуют уже почти столетие с момента их появления. Только в последние 30 лет, после длительных и обширных исследований, вызванные потенциалы перешли из лаборатории в клинику. В целом, вызванные потенциалы все еще находятся на стадии прикладных исследований в клинических условиях. В настоящее время не существует единого стандарта для экспертизы и вынесения решения, и есть много вопросов, которые требуют дальнейшего изучения. Поскольку амплитуда вызванных потенциалов очень мала, всего одна десятая — одна сотая часть амплитуды ЭЭГ, необходимо использовать метод средней итерации для извлечения вызванных потенциалов из активности ЭЭГ. Основной метод этой техники заключается в усилении сигнала ЭЭГ в течение определенного времени после стимуляции, преобразовании его в цифровой и сохранении в аналого-цифровом преобразователе, итерации и усреднении сигнала после повторной стимуляции, и представлении результата на мониторе с определенной формой волны после цифро-аналогового преобразования. Таким образом, сигналы, имеющие фиксированное временное отношение к стимулу, итерируются все более отчетливо, в то время как сигналы, не имеющие фиксированного отношения к стимулу, имеют положительные и отрицательные потенциалы, которые аннулируют друг друга. Вызванные потенциалы — это сигналы с определенной задержкой и полярностью, в то время как шумные сигналы, такие как ЭЭГ и ЭМГ, появляются случайным образом. Поэтому после усреднения и итеративной обработки выделяются вызванные потенциалы. Для повышения эффективности процесса усреднения более новые усреднители оснащаются функцией фильтрации, которая отбрасывает избыточные сигналы помех и не позволяет им проникнуть в систему усреднения. Различные вызванные потенциалы, регистрируемые при стимуляции различных сенсорных систем, имеют некоторые общие черты. (1) Латентность, существует определенная временная связь между появлением вызванных потенциалов и данным стимулом. Время от начала стимула до появления потенциала — это начальная задержка, а время от начала стимула до пика потенциальной волны — пиковая задержка. Обычно измеряется пиковая задержка, так как начальная точка вызванного потенциала часто менее четкая, чем гребень волны. Продолжительность латентности связана со скоростью проводимости периферического нерва, расстоянием между местом стимуляции и местом записи, количеством переходов на пути проведения и длиной синаптической задержки. Кроме того, на латентность вызванных потенциалов влияют возраст, пол, интенсивность стимула и температура кожи. Поэтому латентность вызванных потенциалов не является фиксированным числом, а имеет некоторые индивидуальные вариации. (2) Вызванные потенциалы различаются на положительные и отрицательные, т.е. существует полярность. Положительные и отрицательные волны отличаются тем, что когда регистрирующий электрод подключен к отрицательному полюсу предусилителя, восходящая волна отрицательна, а нисходящая — положительна; и наоборот, восходящая волна положительна, а нисходящая — отрицательна. Вызванные потенциалы, зарегистрированные на поверхности тела, имеют очень маленькую амплитуду волны, обычно менее 5 мкν. Диапазон изменения амплитуды вызванных потенциалов относительно велик. Они не только могут изменяться экспоненциально от человека к человеку, но и амплитуды соответствующих компонентов могут значительно различаться между двумя сторонами одного и того же человека. Причины широкого разброса амплитуды могут быть связаны с такими факторами, как интенсивность стимула, импеданс электродов, интерференция сигнала и возбудимость периферических нервов и коры головного мозга. Поскольку вариабельность амплитуды волны слишком велика, трудно определить, являются ли вызванные потенциалы нормальными, основываясь только на вариабельности амплитуды волны, поэтому вариабельность амплитуды волны обычно используется только в качестве ориентира при дифференциации вызванных потенциалов. (3) Вызванные потенциалы имеют определенную форму волны. Из-за различий в структуре различных сенсорных систем, вызванные потенциалы различных сенсорных систем имеют свои особые формы. Однако в одной и той же системе картина вызванных потенциалов, вызванных стимуляцией различных частей тела, одинакова, за исключением того, что латентный период варьируется в зависимости от расстояния между точкой стимуляции и точкой регистрации, а состав формы волны одинаков. Поскольку формы волн вызванных потенциалов воспроизводятся от человека к человеку, о нормальности вызванных потенциалов можно судить по тому, регистрируются или нет отдельные волны вызванных потенциалов. (4) Вызванные потенциалы имеют определенный диапазон распределения на коже головы и могут быть разделены на ранние и поздние компоненты в соответствии с ранним и поздним появлением каждого компонента вызванных потенциалов. Ранний компонент имеет короткую латентность, относительно фиксирован и имеет ограниченное распространение на коже головы. Обычно он регистрируется только в соответствующей сенсорной зоне коры головного мозга, и можно заметить, что амплитуда волны значительно уменьшается при перемещении положения электрода. Поздний компонент имеет более длительную задержку и более широко распределен по коже головы. Когда стимулируется одна сторона сенсорного пути, это может быть зарегистрировано на обеих сторонах скальпа. Поскольку вызванные потенциалы имеют определенное распределение на коже головы, электроды следует размещать в том месте, где можно зарегистрировать максимальную амплитуду. (5) Вызванные потенциалы имеют определенное происхождение, и различные компоненты вызванных потенциалов генерируются сенсорными проводящими путями и электрической активностью определенной части коры головного мозга. В настоящее время происхождение некоторых компонентов вызванных потенциалов относительно хорошо изучено, в то время как происхождение других еще не выяснено и требует дальнейшего изучения. Поскольку вызванные потенциалы имеют определенную связь с нейронными структурами, с помощью исследования вызванных потенциалов можно определить место поражения. Человеческое тело — это объемный проводник. Электрическая активность нервов, вызванная стимуляцией органа чувств или части проводящего пути, может передаваться на поверхность тела и регистрироваться прибором, что называется вызванным потенциалом. Таким образом, вызванный потенциал — это, по сути, потенциал поля, генерируемый электрической активностью нерва, который может меняться по величине в зависимости от положения электрода в электрическом поле. Большие положительные потенциалы регистрируются, когда ведущий электрод находится близко к источнику питания, и большие отрицательные потенциалы регистрируются, когда он находится близко к электрической точке. Принято считать, что корковые вызванные потенциалы формируются локальными постсинаптическими потенциалами. Когда волна нервного импульса, вызванная стимуляцией части сенсорной системы, передается в кору головного мозга, глубокие тела клеток и пристеночные дендриты коры головного мозга последовательно деполяризуются и реполяризуются, в результате чего возникает постсинаптический потенциал, который может быть зарегистрирован с поверхности тела. Что касается вопроса о том, откуда исходят вызванные потенциалы — от колбочковых или звездчатых клеток, то общепринято, что электрическое поле, формируемое колбочковыми клетками, открыто и может быть зарегистрировано с поверхности, тогда как электрическое поле, формируемое звездчатыми клетками, закрыто и не может быть зарегистрировано с поверхности. Таким образом, вызванные потенциалы могут генерироваться активностью колбочковых клеток. Существует два возможных источника субкортикальных вызванных потенциалов. Некоторые потенциалы могут быть постсинаптическими потенциалами из nucleus accumbens, а другие могут быть электрической активностью из пресинаптического пучка нервной проводимости. Одним из наиболее часто используемых методов наименования вызванных потенциалов является их наименование в соответствии с их полярностью и латентностью. Для положительных потенциалов используется буква «P», для отрицательных — «N», при этом пиковая латентность потенциала записывается в правом нижнем углу буквы «N» или «P». » в правом нижнем углу. Другой метод — называть потенциалы в порядке их полярности и появления, например, N1, P1, N2, P3 …… Преимущество этого метода в том, что названия компонентов вызванного потенциала последовательны и их легко сравнивать; недостаток в том, что если между этими двумя компонентами появляется новый компонент, его нелегко назвать. Более распространенным методом наименования слуховых вызванных потенциалов ствола мозга является использование римских букв I-VII в соответствии с порядком появления каждого компонента.