Литература - Неврология (Вызванные потенциалы головного мозга)


                     

Конспект лекции прочитанной на цикле ТУ "Основы клинической
нейрофизиологии"
в Иркутском ГИДУВе в ноябре 1996 г. Лекция носит ознакомительный характер,
предназначена для врачей разных специальностей, в первую очередь
невропатологов
и начинающих нейрофизиологов.

Синьков Андрей Владимирович
аучный сотрудник лаборатории нейро-психофизиологии ЦИЛа Иркутского ГИДУВа.
аучные интересы:
1.Вызванные потенциалы вообще и при сосудистой патологии
головного мозга в частности.
2.Общая клиническая нейрофизиология.
2:5070.69.2@FidoNet
e-mail:  sinkov@irk.ru
                                Лекция

                 Вызванные потенциалы головного  мозга

     ОПРЕДЕЛЕИЕ: Вызванными потенциалами называются  биоэлектрические
сигналы, которые появляются с постоянными временными интервалами  пос-
ле определенных внешних воздействий. В  англоязычной  литературе  рас-
пространено название-  потенциалы,  тесно  связанные  с  определенными
внешними факторами (event-related  potentials-ERP),предложенное  Вога-
ном в 1969 году.

     ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА: Ричард Катон в 1875 году  впервые  показал,
что в мозгу возникают электрические потенциалы в ответ  на  стимуляцию
какого либо сенсорного органа. Внедрение сдерживалось  трудностью  ре-
гистрации, т.к.  из-за малой амплитуды, ВП маскировались ритмами спон-
танной ЭЭГ.Широкое применение и развитие получили в 50х-60х  годах  XX
века. Пионером считается Дж. Даусон, который изобрел прибор для  авто-
матического выделения ВП с помощью суммации.

     КЛАССИФИКАЦИЯ: Воган различает 5 классов таких потенциалов:
     1. Сенсорные ВП
     2. Моторные ВП
     3. Потенциалы с большим латентным периодом, связанные со сложными
        психологическими факторами
     4. Сдвиги постоянного потенциала
     5. Потенциалы немозгового происхождения
     Сенсорные ВП в свою очередь подразделяются в зависимости  от  мо-
дальности на зрительные, соматосенсорные, слуховые и в зависимости  от
периода времени анализа (иначе говоря времени возникновения  потенциа-
ла после стимула) на коротколатентные (мозгового  ствола),  средне-  и
длиннолатентные.

     МЕТОДИКА
     Устройство для регистрации ВП включает:
     1. Стимулирующее устройство (фото- фоно- электростимулятор).
     2. Блок усиления.
     3. Аналогово-цифровой преобразователь.
     4. Усреднитель (либо на базе персонального компьютера,  либо  от-
дельное устройство)
     5. Регистратор (плоттер или принтер).

     Суммация и усреднение. В течение определенного времени после  по-
дачи стимула (для коротколатентных ВП  около  10  мсек,для  длинно-  и
среднелатенных ВП не менее 500 мсек), производится  вычисление  ампли-
туд электроэнцефалограммы через временные интервалы, зависящие от час-
тоты квантования (для средне- и длиннолатентных ВП 1-3 кГц, для корот-
колатентных 10 и более кГц). Полученные данные запоминаются  и  сумми-
руются (суммация). В результате чего, амплитуда стабильно  возникающих
после стимула потенциалов неуклонно  возрастает,  а  амплитуда  ритмов
спонтанной ЭЭГ в той же степени уменьшается. Таким  образом  отношение
сигнала к "шуму" возрастает пропорционально квадратному корню из  чис-
ла произведенных суммаций. Для получения истинных амплитуд ВП,  ампли-
туда в каждой точке делится на число стимулов (усреднение). Как прави-
ло для получения хорошо дифференцированного ВП достаточно 50-100  сум-
маций.

     ЗРИТЕЛЬЫЕ ВП: аиболее часто исследуют ВП на вспышку света и об-
ращение шахматного паттерна. Регистрирующие  электроды  располагают  в
проекционных зрительных зонах ( на 2 см выше затылочного бугра и на  2
см в стороны от сагиттальной линии).

     СОМАТОСЕСОРЫЕ ВП: Возможно получение ССВП при раздражении любо-
го периферического нерва. В  клинической  практике  чаще  используется
срединный нерв. Интенсивность стимуляции- до появления отчетливых сок-
ращений мышц кисти (по другой методике на 50-60  мкВ  выше  сенсорного
порога). Поочередно слева и права. Регистрирующие  электроды  распола-
гают над постцентральной извилиной, контрлатерально стороне  стимуля-
ции.

     СЛУХОВЫЕ ВП: Для стимуляции используют звуковые щелчки. Регистри-
руют ВП в области конвекса.

     СТВОЛОВЫЕ ВП: ВП возникающий в первые 10 мсек после  стимула.  По
модальностям слуховые и соматосенсорные.

     ААТОМО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОВЫ: Возможно регистрировать  ВП  нер-
вных стволов и нервных центров.  ас  сегодня  будут  интересовать  ВП
главным образом нервных центров.ервным центром называют группу нейро-
нов, объединенных пространственно и организованных в определенную фун-
кционально-морфологическую структуру. В этом смысле нервными  центрами
можно считать ядра переключения афферентных и эфферентных путей, рети-
кулярную формацию ствола, подкорковые ганглии, специализированные  об-
ласти коры мозга. ервный центр состоит из скопления нервных клеток из
дендритов, нервных синапсов, аксонов, оканчивающихся в нервном  центре
или проходящих через него. Для примера возникновения ВП можно рассмот-
реть процесс генерации ответа коры  на  афферентный  приток  вызванный
электрической стимуляцией вентро-постеро-латерального  ядра  таламуса.
Считается, что в генерации этого потенциала ведущая  роль  принадлежит
соматодендритным постсинаптическим потенциалам пирамидных клеток, рас-
положенным в III-IV слоях коры. Т.к. в коре эти нейроны  ориентированы
параллельно друг другу и тангенциально (перпендикулярно) по  отношению
к поверхности коры то к ним применима модель диполя  (диполь-проводник
продолговатой формы, возникновение потенциала определенной  полярности
на одном конце которого вызывает развитие  потенциала  противоположной
полярности на другом конце). [Схема]. В реальных  условиях  амплитуда,
форма, полярность, длительность потенциала  будут  определяться  прос-
транственной ориентацией нейронов коры и  подкорковых  образований  по
отношению к регистрирующему электроду.

     ОБЩИЕ ПРИЦИПЫ ИТЕРПРЕТАЦИИ
     По традиции, в ВП выделяют:
     1. 8 обязательных компонентов,  с учетом их  полярности  (положи-
тельная-позитив, отрицательная-негатив)   и    латентности.    Латент-
ность-временной промежуток от момента подачи стимула до появления ком-
понента.  Подразделяются на ранние (до 100 мсек после стимула) и позд-
ние (от 100 до примерно 300 мсек).  В названии отражается полярность и
очередность компонентов (p1 n1 p2 n2 p3 n3 p4 n4).
     2. Послеразряд-  синусоидальные волны с постепенно убывающей амп-
литудой в диапазоне альфа-ритма (10-12 Гц). Возникает как правило пос-
ле 300 мсек от подачи стимула. Длительность его 500-1000 мсек.

     Считается, что самые ранние компоненты (до 15 мсек после стимула)
обусловлены экстракортикальными и даже экстрацеребральными  источника-
ми, включая участки периферических нервных проводников,  I-II  сенсор-
ный афферентный нейрон. Следующая волна около  20  мсек  соответствует
возбуждению таламических релейных ядер и таламокортикальной  радиации.
Компоненты в области от 20 до 40 мсек, обусловлены афферентным  прито-
ком к коре по быстропроводящей лемнисковой системе. В формировании бо-
лее поздних (40-100 мсек) принимают участие афферентные посылки,  про-
ходящие через стриарный комплекс и ассоциативные ядра таламуса.  ако-
нец компоненты в области 100-300 мсек обусловлены неспецифическим  аф-
ферентным притоком от ретикулярных  образований  таламуса  и  участков
лимбической коры лобной и височной доли.

     ТОПИЧЕСКОЕ РАСПРЕДЕЛЕИЕ ВЫЗВАЫХ ПОТЕЦИАЛОВ:  Собственно  выз-
ванный потенциал  определенной  модальности  регистрируется  только  в
проекционных корковых зонах каждого конкретного анализатора. Потенциа-
лы возникающие в других областях  мозга  имеют  иное  происхождение  и
представляют собой активность нейронов расположенных  в  соответствую-
щих отделах коры, они отличаются от ВП по форме, латентным периодам  и
амплитудам, их значение для диагностики изучено мало.

     СЕМИОТИКА
     Возможны нарушения:
     1. Формы  ВП  ( например,  преобразование ВП в комплекс пик-волна
при эпилепсии, уплощение с невозможностью дифференцировки  компонентов
при значительном  поражении  коры  или  блокаде  проведения  импульса,
преобразовние в синусоидально-подобное колебание при  дисфункции  ядер
ЛРК и т.д.).
     2. Изменение амплитуды и латентности различных компонентов ( нап-
ример,  уменьшение амплитуды и увеличение латентности ранних компонен-
тов  при  поражении  проводящих путей или нервных центров,  увеличение
амплитуды поздних компонентов при психических  заболеваниях  и  т.д.).
     3. Особое место в диагностике занимают т.н.  инверсные структуры-
наличие в симметричных участках мозга компонентов ВП с противоположны-
ми  полярностями,  что указывает на препятствие нормальному проведению
импульса или на возникновение патологического источника возбуждения  с
одной стороны.
     Изменение компонентов в определенные временные периоды после сти-
мула (в соответствии с вышесказанным) может  указывать  на  топический
уровень поражения. Степень изменения ВП соответствует степени  пораже-
ния структур мозга.
     Замечание: Отмечается значительное варьирование средних  значений
параметров ВП, что вызывает необходимость набора нормативных данных  в
каждой лаборатории на определенной аппаратуре с  применением  методики
принятой в данной лаборатории.

                   Латентные периоды компонентов ЗВП
 -------------T-----T-----T-----T-----T-----T-----T-----T------¬
 ¦            ¦P1   ¦N1   ¦P2   ¦N2   ¦P3   ¦N3   ¦P4   ¦ N4   ¦
 +------------+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+------+
 ¦Л.Р. Зенков ¦21   ¦33   ¦49   ¦67   ¦95   ¦113  ¦163  ¦208   ¦
 +------------+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+------+
 ¦Собственные ¦     ¦     ¦     ¦     ¦     ¦     ¦     ¦      ¦
 ¦данные      ¦-+-  ¦-+-  ¦36   ¦61   ¦89   ¦136  ¦205  ¦249   ¦
 L------------+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-------
                  Латентные периоды компонентов ССВП

 -------------T-----T-----T-----T-----T-----T-----T-----T------¬
 ¦            ¦P1   ¦N1   ¦P2   ¦N2   ¦P3   ¦N3   ¦P4   ¦ N4   ¦
 +------------+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+------+
 ¦Л.Р. Зенков ¦21   ¦29   ¦41   ¦60   ¦103  ¦153  ¦258  ¦332   ¦
 +------------+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+------+
 ¦Собственные ¦     ¦     ¦     ¦     ¦     ¦     ¦     ¦      ¦
 ¦данные      ¦-+-  ¦-+-  ¦26   ¦55   ¦88   ¦-+-  ¦-+-  ¦-+-   ¦
 L------------+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-----+-------
     ОСОБЕОСТИ ВП У ЗДОРОВЫХ В РАЗЫХ ВОЗРАСТЫХ ГРУППАХ: Общая тен-
денция от периода новорожденности до окончательного  созревания  мозга
(примерно к 18 годам), проявляется в усложнении  формы  ВП,  появлении
всех обязательных компонентов; уменьшении их латентных периодов и  ам-
плитуд. До 40-50 лет характеристики ВП остаются достаточно  стабильны-
ми. Приблизительно с 5-й декады жизни в ВП начинается умеренное нарас-
тание латентных периодов ранних и поздних компонентов с увеличением их
амплитуд, причем, более выраженно это проявляется у компонентов  N2  и
P3.

     ИЗМЕЕИЯ ВП У БОЛЬЫХ С ОПУХОЛЯМИ ГОЛОВОГО МОЗГА:  В  большин-
стве случаев, при локализации опухоли в полушариях мозга, изменения ВП
происходят по деструктивному типу, т.е. в зависимости от тяжести пора-
жения наблюдается снижение амплитуды компонентов ВП (иногда их  полное
исчезновение) и удлинение латентных периодов. аиболее выраженные  на-
рушения регистрируются в зонах  специфических  сенсорных  проекций.При
субтенториальной локализации опухоли со вторичным  вовлечением  ствола
мозга может наблюдаться выраженное нарастание амплитуды всех компонен-
тов ВП (по другим данным снижение амплитуды). Т.е.  изменения  ВП  при
стволовых поражениях носят нелокализованный и диффузный характер, что,
отражает преимущественное нарушение неспецифических влияний  ствола  в
отношении ВП.

     ИЗМЕЕИЯ ВП У БОЛЬЫХ  ЭПИЛЕПСИЕЙ:  Диагностическими  признаками
эпилепсии служат следующие критерии:
     1. Значительная вариабельность формы ВП
     2. Высокая  амплитуда ВП,  особенно компонентов в области N2-P4 и
послеразряда
     3. Снижение амплитуды ВП в процессе гипервентиляции
     4. Преобразование ВП в комплексы пик-волна,  острая волна-медлен-
ная волна

     ИЗМЕЕИЯ ВП ПРИ ЦЕРЕБРАЛЬО-СОСУДИСТЫХ АРУШЕИЯХ: Изменения  ВП
при инсультах проявляются в снижении амплитуды и увеличении  латентных
периодов по сравнению с интактным полушарием. Изменения при прогресси-
рующих МК изучены значительно меньше.

     ЛИТЕРАТУРА:
     Зенков Л.Р.,  Ронкин М.А.  Функциональная диагностика нервных бо-
лезней: (Руководство для врачей).-М.,1991
     Иваницкий А.М. Мозговые механизмы оценки сигналов.-М.,1976
     Шагас Ч.  Вызванные  потенциалы  в  норме  и   патологии   (пер.с
англ.).,-М.,1975
     Зарайская С.М., Таулуев А.М. О применении метода вызванных потенциалов
в клинике неврологических заболеваний. (Обзор литературы). -МРЖ, 1996, Т.9,
N5,
с. 37-45
     Visser S.L. Multimodal evoked potentials in neurologi.
-Clin.Neurol.Neurosurg.,
1988, Vol.90-1, p.11-16
y