L'amplitud del potencial evocat acostuma a ser baixa, que oscil·la entre menys d'un microvolt a uns pocs, en comparació amb desenes de microvolts per a l'electroencefalografia (EEG), mil·livolts per a electromiografia (EMG) i sovint prop dels 20 mil·livolts per a l'electrocardiograma. (ECG). La mitjana del senyal sol ser necessària per resoldre aquests potencials de baixa amplitud davant l'EEG, ECG, EMG i altres senyals biològics i el soroll ambiental en curs. El senyal està cronometrat per l'estímul i la major part del soroll és aleatori, la qual cosa permet fer una mitjana del soroll en respostes repetides.
Impuls i senyals
Els senyals es poden registrar des de l'escorça cerebral, el tronc cerebral, la medul·la espinal i els nervis perifèrics. Normalment, el terme "potencial evocat" es reserva per a les respostes que impliquen l'enregistrament o l'estimulació d'estructures del sistema nerviós central.sistemes. Per tant, els potencials evocats motors o sensorials complexos utilitzats en estudis de conducció nerviosa no solen considerar-se potencials evocats, tot i que s'ajusten a la definició anterior.
Potencials evocats sensorials
S'enregistren des del sistema nerviós central després de l'estimulació sensorial, com ara potencials evocats visualment a causa d'una llum intermitent o un patró canviant en un monitor, potencials auditius evocats per un estímul de clic o to presentat a través dels auriculars, o tàctils. o potencial somatosensorial evocat per l'estimulació tàctil o elèctrica d'un nervi sensorial o mixt a la perifèria. Els potencials evocats sensorials s'han utilitzat àmpliament en medicina diagnòstica clínica des de la dècada de 1970, així com en el seguiment neurofisiològic intraoperatori, conegut com a neurofisiologia quirúrgica. Va ser gràcies a ella que el mètode dels potencials evocats es va fer realitat.
Vistes
Hi ha dos tipus de potencials evocats en ús clínic generalitzat:
- Potencials evocats auditius, normalment registrats al cuir cabellut, però que es produeixen a nivell del tronc cerebral.
- Potencials evocats visualment i potencials evocats somatosensorials que resulten de l'estimulació elèctrica d'un nervi perifèric.
Anomalies
Long i Allen van informar d'anòmalspotencials cerebrals (BAEP) evocats per potencials auditius en una dona alcohòlica que es recupera de la síndrome d'hipoventilació central adquirida. Aquests investigadors van plantejar la hipòtesi que el tronc cerebral del seu pacient estava enverinat però no destruït pel seu alcoholisme crònic. El mètode dels potencials evocats del cervell facilita el diagnòstic d'aquestes coses.
Definició general
Un potencial evocat és la resposta elèctrica del cervell a un estímul sensorial. Regan va construir un analitzador analògic de la sèrie Fourier per registrar els harmònics potencials evocats en llum parpellejant (modulada sinusoïdalment). En lloc d'integrar productes sinus i cosinus, Regan va alimentar senyals a una gravadora de doble processador mitjançant filtres de pas baix. Això li va permetre demostrar que el cervell havia assolit un estat estacionari, en el qual l'amplitud i la fase dels harmònics (components de freqüència) de la resposta eren aproximadament constants al llarg del temps. Per analogia amb la resposta en estat estacionari d'un circuit ressonant que segueix la resposta transitòria inicial, va definir el potencial evocat en estat estacionari idealitzat com una forma de resposta a l'estimulació sensorial repetitiva en què els components de freqüència de la resposta romanen constants al llarg del temps en amplitud i amplitud. fase.
Tot i que aquesta definició implica una sèrie de formes d'ona de temps idèntiques, és més útil definir el mètode del potencial evocat (SSEP) en termes de components de freqüència, que són una descripció alternativa de la forma d'ona en el domini del temps,ja que diferents components de freqüència poden tenir propietats completament diferents. Per exemple, les propietats del parpelleig SSEP d' alta freqüència (que assoleix un pic a uns 40-50 Hz) corresponen a les de les neurones magnocel·lulars descobertes posteriorment a la retina del mico macac, mentre que les propietats del parpelleig SSEP de freqüència mitjana (que assoleix el pic a uns 15–20 Hz) corresponen als de les neurones parvocel·lulars. Com que SSEP es pot descriure completament en termes d'amplitud i fase de cada component de freqüència, es quantifica de manera més única que el potencial evocat transitori mitjà.
Aspecte neurofisiològic
De vegades es diu que els SSEP s'obtenen a través d'estímuls d' alta freqüència de repetició, però això no sempre és correcte. En principi, un estímul modulat sinusoïdalment pot induir SSEP encara que la seva taxa de repetició sigui baixa. A causa de la baixada d' alta freqüència de SSEP, el ritme d' alta freqüència pot donar lloc a una forma d'ona SSEP gairebé sinusoïdal, però aquesta no és la definició de SSEP. Utilitzant zoom-FFT per gravar SSEP amb un límit de resolució espectral teòric de ΔF (on ΔF en Hz és el recíproc de la durada de l'enregistrament en segons), Regan va trobar que la variabilitat d'amplitud-fase de SSEP pot ser força petita. L'amplada de banda dels components de freqüència SSEP pot estar al límit teòric de resolució espectral fins a almenys 500 segons de durada de l'enregistrament (en aquest cas 0,002 Hz). Tot això forma part del mètode del potencial evocat.
Significat i aplicació
Aquest mètode permet registrar múltiples (per exemple, quatre) SSEP simultàniament des de qualsevol lloc del cuir cabellut. Es poden marcar diferents llocs d'estimulació o diferents estímuls amb freqüències lleugerament diferents, que són gairebé idèntiques a les freqüències cerebrals (calculades mitjançant el mètode del potencial evocat cerebral), però que els analitzadors de la sèrie Fourier les separen fàcilment.
Per exemple, quan dues fonts de llum no propietàries es modulen a diverses freqüències diferents (F1 i F2) i se superposen entre si, es creen múltiples components de modulació creuada de freqüència no lineal (mF1 ± nF2) a SSEP, on m i n són nombres enters. Aquests components us permeten explorar el processament no lineal al cervell. En marcar la freqüència de les dues quadrícules superposades, es poden aïllar i estudiar la freqüència espacial i les propietats d'ajust de l'orientació dels mecanismes cerebrals que processen la forma espacial.
També es poden etiquetar estímuls de diverses modalitats sensorials. Per exemple, un estímul visual va parpellejar a Fv Hz i un to auditiu presentat simultàniament es va modular en amplitud a Fa Hz. L'existència d'un component (2Fv + 2Fa) en la resposta magnètica cerebral evocada va demostrar una àrea de convergència audiovisual en el cervell humà, i la distribució de la resposta sobre el cap va permetre localitzar aquesta zona del cervell.. Recentment, l'etiquetatge de freqüència s'ha ampliat des de la investigació sobre el processament sensorial fins a l'atenció selectiva i la investigació de la consciència.
Escombrat
Mètode d'escombratés una subespècie del mètode del potencial evocat vp. Per exemple, es pot obtenir un gràfic de l'amplitud de la resposta en funció de la mida del patró d'escacs de l'estímul en 10 segons, la qual cosa és molt més ràpida que la mitjana del domini temporal per registrar el potencial evocat per a cadascuna de les diverses mides de control.
Esquemàtic
A la demostració original d'aquesta tècnica, els productes sinus i cosinus es van alimentar a través de filtres de pas baix (com en l'enregistrament SSEP) mentre es veia un circuit de prova fi els quadrats en blanc i negre del qual s'intercanviaven sis vegades per segon. La mida dels quadrats es va augmentar gradualment per obtenir una gràfica de l'amplitud potencial evocada en funció de la mida del control (d'aquí la paraula "escombrat"). Els autors posteriors van implementar una tècnica d'escombrat mitjançant programari informàtic per augmentar la freqüència espacial de la xarxa en una sèrie de petits passos i calcular la mitjana del domini temporal per a cada freqüència espacial discreta..
Un rastreig pot ser suficient, o pot ser necessari fer una mitjana dels gràfics en diversos barrets. La mitjana de 16 escombrats pot millorar la relació senyal-soroll del gràfic en un factor de quatre. La tècnica d'escombrat ha demostrat ser útil per mesurar processos visuals d'adaptació ràpida, així com per gravar nens, on la durada és necessàriament curta. Norcia i Tyler van utilitzar la tècnica per documentar el desenvolupament de l'agudesa visual isensibilitat al contrast durant els primers anys de vida. Van emfatitzar que en el diagnòstic del desenvolupament visual anormal, com més precises siguin les normes de desenvolupament, més clarament es pot distingir entre anormal i normal, i amb aquesta finalitat, el desenvolupament visual normal s'ha documentat en un gran grup de nens. Durant molts anys, la tècnica d'escombrat s'ha utilitzat a les clíniques d'oftalmologia pediàtrica (en forma d'electrodiagnòstic) d'arreu del món.
Avantatges del mètode
Ja hem parlat de l'essència del mètode del potencial evocat, ara val la pena parlar dels seus avantatges. Aquesta tècnica permet que SSEP controli directament l'estímul que provoca SSEP sense la intervenció conscient del subjecte experimental. Per exemple, es pot organitzar una mitjana mòbil de SSEP per augmentar la brillantor de l'estímul del tauler d'escacs si l'amplitud de SSEP cau per sota d'un valor predeterminat i disminuir la brillantor si puja per sobre d'aquest valor. L'amplitud del SSEP oscil·la al voltant d'aquest punt de consigna. Ara la longitud d'ona (color) de l'estímul canvia gradualment. El gràfic obtingut de la dependència de la brillantor de l'estímul de la longitud d'ona és un gràfic de la sensibilitat espectral del sistema visual. L'essència del mètode dels potencials evocats (VP) és inseparable dels gràfics i diagrames.
Electroencefalogrames
El 1934, Adrian i Matthew es van adonar que es podien observar canvis potencials en l'EEG occipital amb estimulació lumínica. El Dr. Cyganek va desenvolupar la primera nomenclatura per als components de l'EEG occipital el 1961. Durant el mateix any Hirsch iels seus col·legues van registrar el potencial evocat visualment (VEP) al lòbul occipital (exterior i interior). El 1965, Spelmann va utilitzar l'estimulació del tauler d'escacs per descriure el WEP humà. Shikla i els seus col·legues han completat un intent de localitzar estructures a la via visual primària. Halliday i els seus col·legues van completar els primers estudis clínics registrant VEP retardades en un pacient amb neuritis retrobulbar el 1972. Des de la dècada de 1970 fins avui, s'ha fet una gran quantitat d'investigacions exhaustives per millorar els procediments i les teories, i aquest mètode també s'ha provat en animals.
Defectes
L'estímul de llum dispersa rarament s'utilitza avui dia a causa de la gran variabilitat tant dins dels subjectes com entre ells. No obstant això, aquest tipus és avantatjós quan es fan proves en nadons, animals o persones amb poca agudesa visual. El tauler d'escacs i els patrons de gelosia utilitzen quadres i ratlles clars i foscos, respectivament. Aquests quadrats i ratlles tenen la mateixa mida i es presenten un a un a la pantalla de l'ordinador (com a part del mètode del potencial evocat).
La col·locació dels elèctrodes és extremadament important per obtenir una bona resposta VEP sense artefactes. En una configuració típica (un sol canal), un elèctrode es troba a 2,5 cm per sobre de l'ió i l'elèctrode de referència es troba a Fz. Per obtenir una resposta més detallada, es poden col·locar dos elèctrodes addicionals a 2,5 cm a la dreta i a l'esquerra de l'unça.
Mètode auditiu dels potencials evocats del cervell
Ell pots'utilitza per seguir el senyal generat pel so a través de la via auditiva ascendent. El potencial evocat es genera a la còclea, passa pel nervi coclear, pel nucli coclear, el complex olivar superior, el lemnisc lateral, fins al col·licul inferior del mesencefà, al cos geniculat medial i, finalment, a l'escorça cerebral. Així funciona el mètode dels potencials evocats del sistema nerviós central, realitzat amb l'ajuda del so.
Els potencials evocats auditius (AEP) són una subclasse de potencials relacionats amb esdeveniments (ERP). Els ERP són respostes cerebrals que estan lligades al temps a un esdeveniment, com ara un estímul sensorial, un esdeveniment mental (reconeixement d'un estímul objectiu) o s altar-se un estímul. Per a AEP, un "esdeveniment" és un so. Els AEP (i els ERP) són potencials de voltatge elèctric molt petits que s'originen al cervell, registrats des del cuir cabellut com a resposta a un estímul auditiu com ara diversos tons, sons de parla, etc.
Els potencials evocats auditius del tronc cerebral són petits AEP que es registren en resposta a un estímul auditiu d'elèctrodes col·locats al cuir cabellut.
AEP s'utilitzen per avaluar la funció auditiva i la neuroplasticitat. Es poden utilitzar per diagnosticar dificultats d'aprenentatge en nens, ajudant a desenvolupar programes educatius especialitzats per a persones amb problemes d'audició o cognició. En el marc de la psicologia clínica, el mètode dels potencials evocats s'utilitza amb força freqüència.
