Вопрос 6. Вызванные потенциалы. Потенциалы, связанные с событием. Компьютерное картирование мозга.

Вызванный потенциал — электрическая реакция мозга на внешний раздражитель или на выполнение умственной (когнитивной) задачи. Наиболее широко используемыми раздражителями являются визуальные для регистрации зрительных ВП, звуковые для регистрации аудиторных ВП и электрические для регистрации соматосенсорных ВП. Запись ВП производится при помощи электроэнцефалографических электродов, расположенных на поверхности головы. ВП - колебания потенциала ЭЭГ, возникающие в ответ на сенсорные стимулы. ЭЭГ - результат сложной суммации электрических потенциалов многих нейронов, работающих в значительной степени независимо. ВП обычно не видны на фоне спонтанной ЭЭГ. Их выделяют путем синхронного (когерентного) усреднения множества записей ЭЭГ. Накопление и усреднение записей реакции на одинаковые стимулы позволяет выявлять вызванные потенциалы.

Соотношение сигнал/шум вычисляется по простой формуле корень из N. N- число усреднений.

Метод вызванных потенциалов (ВП) применяется для исследования функции сенсорных систем мозга (соматосенсорной, зрительной, аудиторной) и систем мозга ответственных за когнитивные процессы. В основе метода лежит регистрация биоэлектрических реакций мозга в ответ на внешнее раздражение (в случае сенсорных ВП) и при выполнении когнитивной задачи (в случае когнитивных ВП). В зависимости от времени появления (латентности) вызванного ответа после предъявления стимула ВП принято разделять на коротко-латентные (до 50 миллисекунд), средне-латентные (50-100 мс) и длинно-латентные (свыше 100 мс).

Более широкое понятие, в которое входят вызванные потенциалы - это потенциалы, связанные с событиями (ПСС).

При исследовании ПСС применяют когерентное усреднение не только относительно стимула, но и относительно других событий (например, относительно нажатия испытуемым на кнопку, перемещения его взора и т.п.)

  Способы выделения сигнала из шума позволяют отмечать в записи ЭЭГ изменения потенциала, которые достаточно строго связаны во времени с любым фиксированным событием. В связи с этим появилось новое обозначение этого круга физиологических явлений – событийно-связанные потенциалы (ССП).

Примерами здесь служат: колебания, связанные с активностью двигательной коры (моторный потенциал, или потенциал, связанный с движением); потенциал, связанный с намерением произвести определенное действие (так называемая Е-волна); потенциал, возникающий при пропуске ожидаемого стимула.

Эти потенциалы представляют собой последовательность позитивных и негативных колебаний, регистрируемых, как правило, в интервале 0-500 мс. В ряде случаев возможны и более поздние колебания в интервале до 1000 мс. Количественные методы оценки ВП и ССП предусматривают, в первую очередь, оценку амплитуд и латентностей. Амплитуда – размах колебаний компонентов, измеряется в мкВ, латентность – время от начала стимуляции до пика компонента, измеряется в мс. Помимо этого, используются и более сложные варианты анализа.

В исследовании ВП и ССП можно выделить три уровня анализа. Феноменологический уровень включает описание ВП как многокомпонентной реакции с анализом конфигурации, компонентного состава и топографических особенностей. Возможности этого уровня анализа прямо связаны с совершенствованием способов количественной обработки ВП, которые включают разные приемы, начиная от оценки латентностей и амплитуд и кончая производными, искусственно сконструированными показателями. Многообразен и математический аппарат обработки ВП, включающий факторный, дисперсионный, таксономический и другие виды анализа.

ЭЭГ картирование головного мозга (maping - мэпинг)

Картирование головного мозга это дополнительная обработка имеющейся записи ЭЭГ, осуществляемая специальными компьютерными программами. Отображается карта распределения различной по степени (от минимума до максимума) выраженности того или иного вида биоэлектрической активности в коре головного мозга. Подобная обработка ЭЭГ позволяет увидеть, как на карте, области мозга, имеющие функциональный дефицит, что также помогает в диагностировании и в выборе правильной терапевтической стратегии.

Учебник: Ю.И. Александров, Глава 16, до 4 подпункта стр 253-263.