Вызванные потенциалы. Исследование вызванных потенциалов головного мозга Метод вызванных потенциалов вп

Метод регистрации биоэлектрической активности мозга в ответ на определенную стимуляцию - слуховую, зрительную, соматосенсорную. Получаемые кривые отражают прохождение нервного импульса по соответствующим нервным структурам и позволяют выявить нарушения проведения импульса, указывающее на поражение проводящей системы.

Метод ВП широко применяется в клинической практике для получения объективной информации о состоянии различных сенсорных систем, причем не только периферических звеньев, но и центральных.

Возможности ВП

  • Объективное подтверждение наличия дисфункции сенсорных систем (зрительной, слуховой, чувствительной, вегетативной).
  • Выявление субклинических поражений сенсорных систем (досимптомных/малосимптомных).
  • Определение уровня поражения.
  • Оценка динамики изменений функционального состояния сенсорных систем во времени (на фоне лечения или при прогрессировании заболевания).

Виды вызванных потенциалов

  • Слуховые (акустические).
  • Зрительные.
  • Соматосенсорные.
  • Эндогенные (когнитивные).

Зрительные вызванные потенциалы (ЗВП)

Дают возможность получить объективную информацию о состоянии зрительного нерва и зрительных путей, объективно оценить расстройства зрения и возможность их лечения, оценить работу зрительных центров в головном мозге и контролировать динамику их состояния на фоне течения болезни, лечения и реабилитации.

Слуховые вызванные потенциалы (АСВП)

Позволяют оценить состояние слухового нерва и слухового пути на различных уровнях (мостомозжечковом, стволовом, мезенцефальном). Применяются для оценки тугоухости, изменениях в стволе головного мозга при недостаточности кровообращения, инсультах, опухолях, черепно-мозговых травмах и других заболеваниях.

Соматосенсорные вызванные потенциалы (ССВП)

Информативны при нарушениях чувствительности на конечностях различного генеза (сосудистого, травматического, токсического, наследственного и др.), повреждениях спинного мозга и спинномозговых корешков на различных уровнях, патологии подкорковых чувствительных центров и коры головного мозга. Применяются при демиелинизирующих заболеваниях, радикулитах (радикулопатиях) и различных формах полинейропатий (диабетической, наследственной, токсической, паранеопластической и др.).

Когнитивные вызванные потенциалы (Р300)

Применяются как инструментальный метод оценки состояния памяти, внимания, умственной работоспособности в неврологии, нейропсихологии, при профотборе. Метод информативен для оценки начальных когнитивных (познавательных) расстройств и динамического наблюдения в процессе течения заболевания, лечения и реабилитации, в том числе при наблюдении детей с задержкой психомоторного развития.

Показания для проведения ВП

  • Рассеянный склероз и другие демиелинизирующие заболевания, как в стадии субклинических проявлений, так и в динамике.
  • Опухоли головного мозга.
  • Острые и хронические нарушения мозгового кровообращения.
  • Нейроинфекции.
  • Нейродегенеративные заболевания.
  • Черепно-мозговая травма и ее последствия.
  • Сенсоневральная тугоухость различной этиологии.
  • Врожденная глухота.
  • Оценка слуха у новорожденных и детей до 1 года.
  • Травматические повреждения спинного мозга, плечевого сплетения, нервов конечностей.
  • Нейропатии, радикулопатии (радикулиты).
  • Мониторинг состояния мозга при токсических поражениях, при комах, постреанимационной болезни и др.
  • Когнитивные нарушения (памяти, внимания, умственной работоспособности) различного генеза.

Как подготовиться к исследованию?

Специальной подготовки не требуется, но в день проведения процедуры, по согласованию с лечащим врачом-неврологом, нельзя принимать транквилизаторы и сосудистые препараты, поскольку результаты исследования могут быть искажены.

Для того, чтобы доктор смог выбрать индивидуальные параметры исследования ВП и правильно интерпретировать результаты, оценить изменения, произошедшие в динамике - пожалуйста, при обращении на обследование предоставьте амбулаторную карту и результаты предыдущих исследований клиническому нейрофизиологу Центра.

Это надо запомнить

При нарушениях зрения: на исследование ЗВП необходимо приходить в контактных линзах или иметь при себе очки.

При нарушениях слуха: при исследовании АСВП необходимо предоставить результаты тональной аудиометрии (и/или консультацию сурдолога).

Вызванные потенциалы мозга - это методика инструментального исследования, что позволяет регистрировать ответную реакцию определенных участков мозга на внешние раздражители. Стимулы поступают через группу рецепторов, связанных с конкретным участком коры головного мозга.

В здоровом состоянии мозг четко и с определенной скоростью реагирует на те или иные внешние раздражающие сигналы. При различных нарушениях реакция может запаздывать или отличаться по характеру от нормального ответа. Вызванные потенциалы могут показать, на каком этапе пути передачи возбуждения происходит торможение или изменение сигнала.

Для каждой группы рецепторов существуют свои виды раздражителей, которые преобразовываются в возбуждение, которое передается по путям периферической и вегетативной нервной системы в головной мозг. Цель обследования - вызвать ответную реакцию на соответствующий сигнал. В качестве раздражителей используется электрическое, акустическое и световое воздействие.

В упрощенном варианте суть исследования сводится к анализу всего пути от поступления сигнала через основные органы чувств и рецепторы кожи до мозга и обратной реакции в ответ на раздражитель. По данным обследования можно найти именно тот участок нервной системы, где происходит торможение передачи возбуждения от периферических нервов через спинной мозг к коре головного мозга.

Показания к исследованию вызванных потенциалов

С помощью данного обследования проводится диагностирование патологий:

  • сосудистых заболеваний (инсультов);
  • поражений центральной, периферической и вегетативной нервной системы;
  • последствий травматических поражений мозга;
  • синдрома гиперактивности и дефицита внимания (СДВГ) у детей;
  • сенсорных нарушений и т.д.

С помощью исследования вызванных потенциалов можно изучить нервные и мозговые функции и у абсолютно здоровых людей. В данном виде метод востребован в спорте, научных изысканиях и при оценке темпов развития детей, особенно у недоношенных младенцев.

В медицинской практике наиболее часто применяются три вида исследований вызванных потенциалов головного мозга:

  1. Зрительные вызванные потенциалы: дают возможность произвести наблюдение зрительного пути от сетчатки глаза до соответствующего отдела коры головного мозга. Данное обследование является одной из самых информативных методик при диагностике пациентов с признаками таких патологий, как рассеянный склероз, височный артериит, воспалительные и опухолевые заболевания, сахарный диабет, поражения вегетативной нервной системы, зрительных нервов и сетчатки. По результатам исследования специалист может произвести прогноз нарушений зрения при целом ряде заболеваний различной этиологии (неврологических, сосудистых, эндокринных).
  2. Слуховые вызванные потенциалы - один из способов центральных, периферических и вегетативных поражений акустической системы. В результате обследования удается довольно точно выяснить характер, степень и локализацию нарушений слухового и вестибулярного аппарата человека. Результат исследования имеет высокую ценность при изучении рассеянного склероза (даже при условии отсутствия внешних симптомов), болезней лицевого и тройничного нерва, неврита слухового нерва, отита, отосклероза, сосудистых патологий мозга, скрытых и глубинных опухолевых патологий.
  3. Соматосенсорные вызванные потенциалы - исследование пути нервного сигнала от рецепторов кожи рук и ног до коры мозга. Цель обследования - оценка сенсорных проводящих путей, анализ функционирования и сохранности нервных структур спинного и головного мозга, выявление степени нарушения и проверка медикаментозного воздействия. Данная методика применяется для диагностики различных патологий спинного мозга, рассеянного склероза, заболеваний периферической и вегетативной нервной системы (невропатий, травматических поражений нервных тканей и др.) Соматосенсорные вызванные потенциалы - один из наиболее информативных методов исследования заболеваний спинного мозга и лучший способ мониторинга эффективности проводимого лечения.

Подготовка к исследованию вызванных потенциалов

Подготовка пациента к исследованию вызванных потенциалов мозга не требует никаких специальных манипуляций. Перед проведением диагностики потребуется прекратить прием препаратов, воздействующих на кровеносные сосуды и нервную систему. Нежелательно перед исследованием употреблять напитки и продукты, содержащие кофеин. Во время диагностики необходимо снять любые металлические предметы, часы и украшения.

Методика исследования вызванных потенциалов

Пациенту объясняют суть и процесс обследования - рассказывают, что во время процедуры он будет находиться в положении лежа или полулежа. В зависимости от характера исследования к голове, рукам, ногам шее или пояснице прикрепляются электроды, которые не причинят ему никакого вреда или дискомфорта.

Такая психологическая подготовка необходима, чтобы пациент был максимально расслаблен и спокоен. Любая двигательная активность может привести к искажению результатов. Все данные с датчиков о скорости реакции мозга фиксируются, после чего врач может провести сравнение показателей пациента с нормой и выявить характер поражения.

Противопоказания к исследованию вызванных потенциалов

Метод вызванных потенциалов противопоказан при любых поражениях кожных покровов в месте прикрепления электродов. В некоторых случаях не рекомендуется проводить обследование пациентам с частыми эпилептическими приступами, тяжелой степенью стенокардии, некоторыми видами психических расстройств.

Осложнения исследования вызванных потенциалов

При соблюдении всех правил методики осложнения крайне редки. При наличии относительных противопоказаний (стенокардия, эпилепсия, психоз) возможны приступы гипертонии, психический припадок, резкое повышение артериального давления.

Электроэнцефалография - метод регистрации и анализа электроэнцефалограммы (ЭЭГ), т.е. суммарной биоэлектрической активности, отводимой как со скальпа, так и из глубоких структур мозга . Последнее у человека возможно лишь в клинических условиях. В 1929 г. австрийский психиатрХ. Бергеробнаружил, что с поверхности черепа можно регистрировать "мозговые волны". Он установил, что электрические характеристики этих сигналов зависят от состояния испытуемого. Наиболее заметными были синхронные волны относительно большой амплитуды с характерной частотой около 10 циклов в секунду. Бергер назвал их альфа-волнами и противопоставил их высокочастотным "бета-волнам", которые проявляются тогда, когда человек переходит в более активное состояние. Открытие Бергера привело к созданию электроэнцефалографического метода изучения мозга, состоящего в регистрации, анализе и интерпретации биотоков мозга животных и человека. Одна из самых поразительных особенностей ЭЭГ - ее спонтанный, автономный характер. Регулярная электрическая активность мозга может быть зафиксирована уже у плода (т.е. до рождения организма) и прекращается только с наступлением смерти. Даже при глубокой коме и наркозе наблюдается особая характерная картина мозговых волн. Сегодня ЭЭГ является наиболее перспективным, но пока еще наименее расшифрованным источником данных для психофизиолога.

Условия регистрации и способы анализа ЭЭГ. В стационарный комплекс для регистрации ЭЭГ и ряда других физиологических показателей входит звукоизолирующая экранированная камера, оборудованное место для испытуемого, моногоканальные усилители, регистрирующая аппаратура (чернилопишущий энцефалограф, многоканальный магнитофон). Обычно используется от 8 до 16 каналов регистрации ЭЭГ от различных участков поверхности черепа одновременно. Анализ ЭЭГ осуществляется как визуально, так и с помощью ЭВМ. В последнем случае необходимо специальное программное обеспечение.

    По частоте в ЭЭГ различают следующие типы ритмических составляющих:

    • дельта-ритм (0,5-4 Гц);

      тэта-ритм (5-7 Гц);

      альфа-ритм (8-13 Гц) - основной ритм ЭЭГ, преобладающий в состоянии покоя;

      мю-ритм - по частотно-амплитудным характеристикам сходен с альфа-ритмом, но преобладает в передних отделах коры больших полушарий;

      бета-ритм (15-35 Гц);

      гамма-ритм (выше 35 Гц).

Следует подчеркнуть, что подобное разбиение на группы более или менее произвольно, оно не соответствует никаким физиологическим категориям. Зарегистрированы и более медленные частоты электрических потенциалов головного мозга вплоть до периодов порядка нескольких часов и суток. Запись по этим частотам выполняется с помощью ЭВМ.

Основные ритмы и параметры энцефалограммы. 1. Альфа-волна - одиночное двухфазовое колебание разности потенциалов длительностью 75-125 мс., по форме приближается к синусоидальной. 2. Альфа-ритм - ритмическое колебание потенциалов с частотой 8-13 Гц, выражен чаще в задних отделах мозга при закрытых глазах в состоянии относительного покоя, средняя амплитуда 30-40 мкВ, обычно модулирован в веретена. 3. Бета-волна - одиночное двухфазовое колебание потенциалов длительностью менее 75 мс.и амплитудой 10-15 мкВ (не более 30). 4. Бета-ритм - ритмическое колебание потенциалов с частотой 14-35 Гц. Лучше выражен в лобно-центральных областях мозга. 5. Дельта-волна - одиночное двухфазовое колебание разности потенциалов длительностью более 250 мс. 6. Дельта-ритм - ритмическое колебание потенциалов с частотой 1-3 Гц и амплитудой от 10 до 250 мкВ и более. 7. Тета-волна - одиночное, чаще двухфазовое колебание разности потенциалов длительностью 130-250 мс. 8. Тета-ритм - ритмическое колебание потенциалов с частотой 4-7 Гц, чаще двухсторонние синхронные, с амплитудой 100-200 мкВ, иногда с веретенообразной модуляцией, особенно в лобной области мозга.

Другая важная характеристика электрических потенциалов мозга - амплитуда, т.е. величина колебаний. Амплитуда и частота колебаний связаны друг с другом. Амплитуда высокочастотных бета-волн у одного и того человека может быть почти в 10 раз ниже амплитуды более медленных альфа-волн. Важное значение при регистрации ЭЭГ имеет расположение электродов, при этом электрическая активность одновременно регистрируемая с различных точек головы может сильно различаться. При записи ЭЭГ используют два основных метода: биполярный и монополярный. В первом случае оба электрода помещаются в электрически активные точки скальпа, во втором один из электродов располагается в точке, которая условно считается электрически нейтральной (мочка уха, переносица). При биполярной записи регистрируется ЭЭГ, представляющая результат взаимодействия двух электрически активных точек (например, лобного и затылочного отведений), при монополярной записи - активность какого-то одного отведения относительно электрически нейтральной точки (например, лобного или затылочного отведения относительно мочки уха). Выбор того или иного варианта записи зависит от целей исследования. В исследовательской практике шире используется монополярный вариант регистрации, поскольку он позволяет изучать изолированный вклад той или иной зоны мозга в изучаемый процесс. Международная федерация обществ электроэнцефалографии приняла так называемую систему "10-20", позволяющую точно указывать расположение электродов. В соответствии с этой системой у каждого испытуемого точно измеряют расстояние между серединой переносицы (назионом) и твердым костным бугорком на затылке (инионом), а также между левой и правой ушными ямками. Возможные точки расположения электродов разделены интервалами, составляющими 10% или 20% этих расстояний на черепе. При этом для удобства регистрации весь череп разбит на области, обозначенные буквами: F - лобная, О - затылочная область, Р - теменная, Т - височная, С - область центральной борозды. Нечетные номера мест отведения относятся к левому, а четные - к правому полушарию. Буквой Z - обозначается отведение от верхушки черепа. Это место называется вертексом и его используют особенно часто(см. Хрестомат. 2.2).

Клинический и статический методы изучения ЭЭГ. С момента возникновения выделились и продолжают существовать как относительно самостоятельные два подхода к анализу ЭЭГ: визуальный (клинический) и статистический.Визуальной (клинический) анализ ЭЭГ используется, как правило, в диагностических целях. Электрофизиолог, опираясь на определенные способы такого анализа ЭЭГ, решает следуюшие вопросы: соответствует ли ЭЭГ общепринятым стандартам нормы; если нет, то какова степень отклонения от нормы, обнаруживаются ли у пациента признаки очагового поражения мозга и какова локализация очага поражения. Клинический анализ ЭЭГ всегда строго индивидуален и носит преимущественно качественный характер. Несмотря на то, что существуют общепринятые в клинике приемы описания ЭЭГ, клиническая интерпретация ЭЭГ в большей степени зависит от опыта электрофизиолога, его умения "читать" электроэнцефалограмму, выделяя в ней скрытые и нередко очень вариативные патологические признаки. Следует, однако, подчеркнуть, что в широкой клинической практике грубые макроочаговые нарушения или другие отчетливо выраженные формы патологии ЭЭГ встречаются редко. Чаще всего (70-80% случаев) наблюдаются диффузные изменения биоэлектрической активности мозга с симптоматикой, трудно поддающейся формальному описанию. Между тем именно эта симптоматика может представлять особый интерес для анализа того контингента испытуемых, которые входят в группу так называемой "малой" психиатрии - состояний, граничащих между "хорошей" нормой и явной патологией. Именно по этой причине сейчас предпринимаются особые усилия по формализации и даже разработки компьютерных программ для анализа клинической ЭЭГ.Статистические методы исследования электроэнцефалограммы исходят из того, что фоновая ЭЭГ стационарна и стабильна. Дальнейшая обработка в подавляющем большинстве случаев опирается на преобразование Фурье, смысл которого состоит в том, что волна любой сложной формы математически идентична сумме синусоидальных волн разной амплитуды и частоты. Преобразование Фурье позволяет преобразовать волновойпаттерн фоновой ЭЭГ в частотный и установить распределение мощности по каждой частотной составляющей. С помощью преобразования Фурье самые сложные по форме колебания ЭЭГ можно свести к ряду синусоидальных волн с разными амплитудами и частотами. На этой основе выделяются новые показатели, расширяющие содержательную интерпретацию ритмической организации биоэлектрических процессов. Например, специальную задачу составляет анализ вклада, или относительной мощности, разных частот, которая зависит от амплитуд синусоидальных составляющих. Она решается с помощью построения спектров мощности. Последний представляет собой совокупность всех значений мощности ритмических составляющих ЭЭГ, вычисляемых с определенным шагом дискретизации (в размере десятых долей герца). Спектры могут характеризовать абсолютную мощность каждой ритмической составляющей или относительную, т.е. выраженность мощности каждой составляющей (в процентах) по отношению к общей мощности ЭЭГ в анализируемом отрезке записи.

Спектры мощности ЭЭГ можно подвергать дальнейшей обработке, например, корреляционному анализу, при этом вычисляют авто- и кросскорреляционные функции, а такжекогерентность , которая характеризует меру синхронности частотных диапазонов ЭЭГ в двух различных отведениях . Когерентность изменяется в диапазоне от +1 (полностью совпадающие формы волны) до 0 (абсолютно различные формы волн). Такая оценка проводится в каждой точке непрерывного частотного спектра или как средняя в пределах частотных поддиапазонов. При помощи вычисления когерентности можно определить характер внутри- и межполушарных отношений показателей ЭЭГ в покое и при разных видах деятельности. В частности, с помощью этого метода можно установить ведущее полушарие для конкретной деятельности испытуемого, наличие устойчивой межполушарной асимметрии и др. Благодаря этому спектрально-корреляционный метод оценки спектральной мощности (плотности) ритмических составляющих ЭЭГ и их когерентности является в настоящее время одним из наиболее распространенных.

Источники генерации ЭЭГ. Парадоксально, но собственно импульсная активностьнейронов не находит отражения в колебаниях электрического потенциала, регистрируемого с поверхности черепа человека. Причина в том, что импульсная активность нейронов не сопоставима с ЭЭГ по временным параметрам. Длительность импульса (потенциала действия) нейрона составляет не более 2 мс. Временные параметры ритмических составляющих ЭЭГ исчисляются десятками и сотнями милисекунд. Принято считать, что в электрических процессах, регистрируемых с поверхности открытого мозга или скальпа, находит отражениесинаптическая активность нейронов. Речь идет о потенциалах, которые возникают в постсинаптической мембране нейрона, принимающего импульс. Возбуждающие постсинаптические потенциалы имеют длительность более 30 мс, а тормозные постсинаптические потенциалы коры могут достигать 70 мс и более. Эти потенциалы (в отличие от потенциала действия нейрона, который возникает по приниципу "все или ничего") имеют градуальный характер и могут суммироваться. Несколько упрощая картину, можно сказать, что положительные колебания потенциала на поверхности коры связаны либо с возбуждающими постсинаптическими потенциалами в ее глубинных слоях, либо с тормозными постсинаптическими потенциалами в поверхностных слоях. Отрицательные колебания потенциала на поверности коры предположительно отражают противоположное этому соотношение источников электрической активности. Ритмический характер биоэлектрической активности коры, и в частности альфа-ритма, обусловлен в основном влиянием подкорковых структур, в первую очередь таламуса (промежуточный мозг). Именно в таламусе находятся главные, но не единственныепейсмекеры или водители ритма. Одностороннее удаление таламуса или его хирургическая изоляция от неокортекса приводит к полному исчезновению альфа-ритма в зонах коры прооперированного полушария. При этом в ритмической активности самого таламуса ничто не меняется. Нейроны неспецифического таламуса обладают свойством авторитмичности. Эти нейроны через соответствующие возбуждающие и тормозные связи способны генерировать и поддерживать ритмическую активность в коре больших полушарий. Большую роль в динамике электрической активности таламуса и коры играетретикулярная формация ствола мозга. Она может оказывать синхронизирующее влияние, т.е. способствующее генерации устойчивого ритмическогопаттерна , и дезинхронизирующее, нарушающее согласованную ритмическую активность(см. Хрестомат. 2.3).

Синаптическая активность нейронов

Функциональное значение ЭЗГ и её составляющих. Существенное значение имеет вопрос о функциональном значении отдельных составляющих ЭЭГ. Наибольшее внимание исследователей здесь всегда привлекалальфа-ритм - доминирующий ритм ЭЭГ покоя у человека. Существует немало предположений, касающихся функциональной роли альфа-ритма. Основоположник кибернетики Н. Винер и вслед за ним ряд других исследователей считали, что этот ритм выполняет функцию временного сканирования ("считывания") информации и тесно связан с механизмами восприятия и памяти. Предполагается, что альфа-ритм отражает реверберацию возбуждений, кодирующих внутримозговую информацию и создающих оптимальный фон для процесса приема и переработкиафферентных сигналов. Его роль состоит в своеобразной функциональной стабилизации состояний мозга и обеспечении готовности реагирования. Предполагается также, что альфа-ритм связан с действием селектирующих механизмов мозга, выполняющих функцию резонансного фильтра, и таким образом регулирующих поток сенсорных импульсов. В покое в ЭЭГ могут присутствовать и другие ритмические составляющие, но их значение лучше всего выясняется при изменениии функциональных состояний организма (Данилова , 1992). Так, дельта-ритм у здорового взрослого человека в покое практически отсутствует, но он доминирует в ЭЭГ на четвертой стадии сна, которая получила свое название по этому ритму (медленноволновой сон или дельта-сон). Напротив, тэта-ритм тесно связан с эмоциональным и умственным напряжением. Его иногда так и называют стресс-ритм или ритм напряжения. У человека одним из ЭЭГ симптомов эмоционального возбуждения служит усиление тэта-ритма с частотой колебаний 4-7 Гц, сопровождающее переживание как положительных, так и отрицательных эмоций. При выполнении мыслительных заданий может усиливаться и дельта-, и тета-активность. Причем усиление последней составляющей положительно соотносится с успешностью решения задач. По своему происхождению тэта-ритм связан скортико-лимбическим взаимодействием. Предполагается, что усиление тэта-ритма при эмоциях отражает активацию коры больших полушарий со стороны лимбической системы. Переход от состояния покоя к напряжению всегда сопровождается реакцией десинхронизации, главным компонентом которой служит высокочастотная бета-активность. Умственная деятельность у взрослых сопровождается повышением мощности бета-ритма, причем значимое усиление высокочастотной активности наблюдается при умственной деятельности, включающей элементы новизны, в то время как стереотипные, повторяющиеся умственные операции сопровождаются ее снижением. Установлено также, что успешность выполнения вербальных заданий и тестов на зрительно-пространственные отношения оказывается положительно связанной с высокой активностью бета-диапазона ЭЭГ левого полушария. По некоторым предположениям, эта активность связана с отражением деятельности механизмов сканирования структуры стимула, осуществляемой нейронными сетями, продуцирующими высокочастотную активность ЭЭГ (см. Хрестомат. 2.1;Хрестомат. 2.5).

Магнитоэнцефалография -регистрация параметров магнитного поля, обусловленных биоэлектрической активностью головного мозга . Запись этих параметров осуществляется с помощью сверхпроводящих квантовых интерференционных датчиков и специальной камеры, изолирующей магнитные поля мозга от более сильных внешних полей. Метод обладает рядом преимуществ перед регистрацией традиционной электроэнцефалограммы. В частности, радиальные составляющие магнитных полей, регистрируемые со скальпа, не претерпевают таких сильных искажений, как ЭЭГ. Это позволяет более точно рассчитывать положение генераторов ЭЭГ-активности, регистрируемой со скальпа.

2.1.2. Вызванные потенциалы головного мозга

Вызванные потенциалы (ВП) -биоэлектрические колебания, возникающие в нервных структурах в ответ на внешнее раздражение и находящиеся в строго определенной временной связи с началом его действия. У человека ВП обычно включены в ЭЭГ, но на фоне спонтанной биоэлектрической активности трудно различимы (амплитуда одиночных ответов в несколько раз меньше амплитуды фоновой ЭЭГ). В связи с этим регистрация ВП осуществляется специальными техническими устройствами, которые позволяют выделять полезный сигнал из шума путем последовательного его накопления, или суммации. При этом суммируется некоторое число отрезков ЭЭГ, приуроченных к началу действия раздражителя.

Широкое использование метода регистрации ВП стало возможным в результате компьютеризации психофизиологических исследований в 50-60 гг. Первоначально его применение в основном было связано с изучением сенсорных функций человека в норме и при разных видах аномалий. Впоследствии метод стал успешно применяться и для исследования более сложных психических процессов, которые не являются непосредственной реакцией на внешний стимул. 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 илатентностей . 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;

      физиологический;

      функциональный.

Феноменологический уровень включает описание ВП как многокомпонентной реакции с анализом конфигурации, компонентного состава и топографических особенностей. Фактически этот уровень анализа, с которого начинается любое исследование, применяющее метод ВП. 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.Физиологический уровень. По этим результатам на физиологическом уровне анализа происходит выделение источников генерации компонентов ВП, т.е. решается вопрос о том, в каких структурах мозга возникают отдельные компоненты ВП. Локализация источников генерации ВП позволяет установить роль отдельных корковых и подкорковых образований в происхождении тех или иных компонентов ВП. Наиболее признанным здесь является деление ВП наэкзогенные и эндогенные компоненты. Первые отражают активность специфических проводящих путей и зон, вторые - неспецифических ассоциативных проводящих систем мозга. Длительность тех и других оценивается по-разному для разных модальностей. В зрительной системе, например, экзогенные компоненты ВП не превышают 100 мс от момента стимуляции.Третий уровень анализа - функциональный предполагает использование ВП как инструмента, позволяющего изучать физиологические механизмы поведения и познавательной деятельности человека и животных.

ВП как единица психофизиологического анализа. Под единицей анализа принято понимать такой объект анализа, который в отличие от элементов обладает всеми основными свойствами, присущими целому, причем свойства являются далее неразложимыми частями этого единства. Единица анализа - это такое минимальное образование, в котором непосредственно представлены существенные связи и существенные для данной задачи параметры объекта. Более того, подобная единица сама должна быть единым целым, своего рода системой, дальнейшее разложение которой на элементы лишит ее возможности представлять целое как таковое. Обязательным признаком единицы анализа является также то, что ее можно операционализировать, т.е. она допускает измерение и количественную обработку. Если рассматривать психофизиологический анализ как метод изучения мозговых механизмов психической деятельности, то ВП отвечают большинству требований, которые могут быть предъявлены единице такого анализа.Во-первых , ВП следует квалифицировать как психонервную реакцию, т.е. такую, которая прямо связана с процессами психического отражения.Во-вторых , ВП - это реакция, состоящая из ряда компонентов, непрерывно связанных между собой. Таким образом, она структурно однородна и может быть операционализирована, т.е. имеет количественные характеристики в виде параметров отдельных компонентов (латентностей и амплитуд). Существенно, что эти параметры имеют разное функциональное значение в зависимости от особенностей экспериментальной модели.В-третьих , разложение ВП на элементы (компоненты), осуществляемое как метод анализа, позволяет охарактеризовать лишь отдельные стадии процесса переработки информации, при этом утрачивается целостность процесса как такового. В наиболее выпуклой форме идеи о целостности и системности ВП как корреляте поведенческого акта нашли отражение в исследованиях В.Б. Швыркова. По этой логике ВП, занимая весь временной интервал между стимулом и реакцией, соответствуют всем процессам, приводящим к возникновению поведенческого ответа, при этом конфигурация ВП зависит от характера поведенческого акта и особенностей функциональной системы, обеспечивающей данную форму поведения. При этом отдельные компоненты ВП рассматриваются как отражение этапов афферентного синтеза, принятия решения, включения исполнительных механизмов, достижения полезного результата. В такой интерпретации ВП выступают как единица психофизиологического анализа поведения. Однако магистральное русло применения ВП в психофизиологии связано с изучением физиологических механизмов икоррелятов познавательной деятельности человека. Это направление определяется каккогнитивная психофизиология. ВП в нем используются в качестве полноценной единицы психофизиологического анализа. Такое возможно, потому что, по образному определению одного из психофизиологов, ВП имеют уникальный в своем роде двойной статус, выступая в одно и то же время как "окно в мозг" и "окно в познавательные процессы"(см. Хрестомат. 2.4).

Вызванные потенциалы

Вызванные потенциалы - метод исследования биоэлектрической активности нервной ткани с применением зрительных и звуковых стимуляций для головного мозга, электростимуляции для периферических нервов (тройничного, срединного, локтевого, малоберцового и др.) и вегетативной нервной системы. Вызванные потенциалы позволяют оценить состояние зрительных и слуховых нервных путей, проводящих путей глубокой чувствительности (вибрационная чувствительность, чувство давления, мышечно-суставное чувство), изучить работу вегетативной нервной системы. В зависимости от объекта обследования применяют зрительные, слуховые, соматосенсорные, кожные вызванные потенциалы.

Показания

Исследование зрительных вызванных потенциалов показано при подозрении на патологию зрительного нерва (опухоль, воспаление и др.). Оно позволяет выявить отклонения в прохождении нервного импульса на любом участке зрительного пути от глаза до зрительной зоны коры головного мозга. Клиническая неврология отводит большое диагностическое значение выявлению такого поражения зрительного нерва, как ретробульбарный неврит, который является типичным для рассеянного склероза признаком. В тех случаях демиелинизирующих заболеваний, когда разрушение миелиновой оболочки зрительного нерва происходит без клинических проявлений и не видна на МРТ головного мозга, только зрительные вызванные потенциалы способны распознать поражение нерва. Данное обследование может использоваться для оценки и прогноза нарушений зрения при височном артериите, гипертонии, сахарном диабете.

Слуховые вызванные потенциалы применяются для диагностики поражения слухового пути на всем протяжении от рецепторов уха до слуховой зоны коры головного мозга. Такое исследование показано при подозрении на опухоль, воспалительное поражение или демиелинизацию слухового нерва. У пациентам с жалобами на снижение слуха, головокружение, шум в ушах, нарушения координации оно позволяет выяснить характер и уровень поражения слухового и вестибулярного анализатора.

Соматосенсорные вызванные потенциалы применяются для изучения состояния проводящих путей головного и спинного мозга, отвечающих за глубокую чувствительность (соматосенсорный анализатор). Они позволяют выявить патологию глубокой чувствительности в любом месте от рецепторов кожи конечностей до соответствующей зоны коры головного мозга. Это имеет большое значение в диагностике полинейропатии, демиелинизирующих заболеваний, бокового амиотрофического склероза, фуникулярного миелоза, болезни Штрюмпеля, различных поражений спинного мозга. Обследование показано пациентам с нарушениями чувствительности (болевой, тактильной, вибрационной и др.), чувством онемения в конечностях, неустойчивой ходьбой и головокружениями.

При наличии жалоб на боли в области лица, головные боли стреляющего характера, зубную боль при отсутствии стоматологической патологии; при подозрении на невралгию тройничного нерва любого генеза показано обследование при помощи тригеминальных вызванных потенциалов. Кожные вызванные потенциалы применяются для исследования функционального состояния вегетативной нервной системы (частота сердечных сокращений и дыхания, потоотделение, сосудистый тонус - артериальное давление). Такое исследование показано для диагностики вегетативных нарушений, являющихся ранними проявлениями вегето-сосудистой дистонии, болезни Рейно, болезни Паркинсона, миелопатии, сирингомиелии.

Противопоказания

Абсолютным противопоказанием для наложения электродов считаются патологические процессы на коже в этом месте. Относительными противопоказаниями к данному исследованию является наличие у пациента эпилепсии, психических расстройств, тяжелой стенокардии или гипертонии, а также электрокардиостимулятора. Осложнения могут возникнуть только в том случае, если исследование применялось при наличии относительных противопоказаний. Это может быть эпилептический или психический припадок, приступ стенокардии или гипертонический криз.

Методика проведения

Подготовка не требуется. В день проведения процедуры необходимо отменить прием сосудистых препаратов и транквилизаторов, так как они могут исказить результаты обследования. К голове больного прикладывают плоские электроды, смазанные гелем. Их подключают к аппарату, регистрирующему биоэлектрическую активность. При проведении исследования при помощи зрительных ВП пациента просят смотреть на экран телевизора, где показывают картинки (например, шахматную доску), или на вспышки яркого света.

При проведении исследования слуховых ВП применяют щелчок и другие резкие звуки. При исследовании соматосенсорных ВП - чрезкожную электростимуляцию периферических нервов. Для изучения функции вегетативной нервной системы производят электростимуляцию кожных покровов. Аппарат фиксирует изменения биоэлектрической активности коры головного мозга. Данные о проведении нервных импульсов, возникших после стимуляции, обрабатывают на компьютере.

Стоимость вызванных потенциалов в Москве

Цена исследования может колебаться в зависимости от нескольких факторов. Наибольшее влияние на стоимость процедуры оказывает форма собственности лечебно-диагностического учреждения. В частных клиниках цена вызванных потенциалов в Москве обычно выше, чем в государственных медицинских организациях. Различия в стоимости также могут быть обусловлены разным объемом исследования (регистрация зрительных, соматосенсорных, слуховых, кожных и тригеминальных потенциалов). В частных медицинских центрах ценообразование нередко производится с учетом квалификации врача функциональной диагностики.