Термином чувствительные вызванные потенциалы называют ответ центральной нервной системы (ЦНС) на специфические чувствительные стимулы. В клинической нейрофизиологии с их помощью в первую очередь исследуют зрение, слух и кожную чувствительность.
Сложность исследования вызванных потенциалов обусловлена их малой амплитудой (20 мкВ и менее), вследствие чего их регистрация при рутинной электроэнцефалографии (ЭЭГ) становится невозможной из-за наличия фоновой активности головного мозга. В основе метода вызванных потенциалов лежит регулярное повторение стимула одного типа. После того, как человеку многократно были представлены одинаковые чувствительные стимулы, компьютерная программа проводит усреднение полученных результатов. В результате этого непостоянные фоновые волны «отменяют» друг друга, а исследователь может четко определить сами вызванные потенциалы.
Три основных вида чувствительных вызванных потенциалов — зрительные, слуховые и соматосенсорные.
а) Зрительные вызванные потенциалы. Скорость и амплитуда проведения нервного импульса по зрительным путям обычно исследуют с использованием методики реверсивного стимула (смены стимула). Исследуемому закрывают один глаз, после чего его просят смотреть в центр светящегося экрана, на котором изображено черно-белое шахматное поле. Один или два раза в секунду цвет ячеек изменяется на противоположный (всего 100 раз). Далее проводят усреднение данных, полученных за первые 500 мс биполярной записи со срединных затылочной и теменной областей ЭЭГ (OZ и PZ).
Наибольшего внимания заслуживает компонент под названием Р1 (или Р100). У здоровых лиц он представляет положительное отклонение через 100 мс после представления стимула. В продемонстрированном клиническом случае, в котором исследуют потенциалы у пациента с подозрением на рассеянный склероз (PC), нормальная волна Р1 с правого глаза указывает на то, что состояние обоих зрительных путей и зрительных лучистостей в норме. Компонент Р1 с левого глаза возникает позднее и имеет меньшую амплитуду, вследствие чего можно сделать вывод о наличии одного или более очагов демиелинизации левого зрительного нерва.
(Примечание: на экранах приборов и на распечатках стало привычным «переворачивать» волны так, чтобы положительные отклонения выглядели как отклонения вверх.)
Нарушения проведения, вызванные демиелинизацией, чаще проявляются в виде увеличения латентности, чем в форме изменений амплитуды.
При отсутствии других симптомов PC изменение Р1 с одного глаза может быть вызвано каким-либо заболеванием самого глаза, например глаукомой или компрессией и ишемией зрительного нерва. Изменения, обнаруженные при исследовании зрительных вызванных потенциалов, не позволяют судить о конкретной причине поражения. Двусторонние изменения комплексов Р1 могут указывать на одно- или двустороннее повреждение зрительной лучистости.
Зрительные вызванные потенциалы.
Правый глаз уже был исследован, сейчас он закрыт. Левый глаз фиксирован на центре реверсивной шахматной доски.
Результаты исследования правого глаза в пределах нормы, на 100 мс после стимула происходит положительное отклонение кривой.
При регистрации потенциалов с левого глаза отмечены замедление появления комплекса Р1 и снижение его амплитуды.
Проанализировав результаты с обоих глаз, можно сделать вывод о том, что патологический очаг локализуется в левом глазном яблоке либо в левом зрительном нерве.
Отклонения на графике отмечены либо в соответствии с традиционной номенклатурой
(N1 —первое отрицательное отклонение на кривой, отрицательная полярность отображена в виде отклонения вниз; Р1—первое положительное отклонение; N2—второе отрицательное отклонение),
либо в соответствии с альтернативной номенклатурой, в которой учитывают регистрируемую полярность поверхности и среднее время, за которое сигнал должен дойти до определенного участка у здоровых лиц
(Р100 — это положительное отклонение на кривой, которое появляется в среднем на 100 мс).
В клинике используют оба варианта номенклатуры.
б) Слуховые вызванные потенциалы ствола мозга. Поразительно,что можно шаг за шагом отследить последовательность электрических событий, которые происходят между улиткой и головным мозгом при представлении человеку звукового сигнала. После установки на кожу височной области регистрирующих электродов через обычные наушники для аудиометрии пациенту в каждое ухо подают короткий щелчок длительностью 0,1 мс и частотой около 10 Гц. Интенсивность звука выставляют примерно на 65-70 дБ выше порога слышимости для каждого уха. Противоположное ухо «маскируют» белым шумом. (Количество стимулов, необходимых для получения четких волн, приближается к нескольким тысячам, отчасти из-за их небольшой относительной амплитуды.)
Вызванный слуховой ответ ствола (ВСОС) состоит из семи усредненных пиков (I—VII), которые описаны в подписи к рисунку ниже.
Поражение путей слухового анализатора на каком-либо уровне сопровождается снижением или исчезновением пиков выше этого уровня. Это исследование — чувствительный метод скрининга акустической невриномы. Диагностическим критерием служит удлинение межпиковой латентности I—III. (Под межпиковой латентностью понимают временной интервал между пиками; под удлинением понимают увеличение времени между пиками, в данном случае I-III, которое вызвано замедлением проведения по улитковому нерву; повреждение улиткового нерва также ведет к снижению амплитуды пика II. Несмотря на то, что абсолютная латентность последующих пиков также увеличена, межпиковая латентность III—V остается в пределах нормы.)
У 30 % пациентов с PC, не имеющих клинических признаков повреждения ствола мозга, отмечают изменения ВСОС. Чаще всего встречают снижение амплитуды пика V и общее замедление проведения, которое выглядит как увеличение межпиковых интервалов.
Другая сфера клинического применения ВСОС — оценка состояния улитки у младенцев с подозрением на врожденную глухоту.
Исследование слуховых вызванных потенциалов ствола мозга также важно в медико-социальной сфере. В первую очередь его применяют для диагностики тугоухости у лиц, работа которых была связана с воздействием шума на производстве.
Слуховой путь «Где?». Если записывающие электроды специально разместить над височно-теменной областью, а короткие звуки подавать из колонок, расположенных в левом и правом полях зрения, над задней частью височной области (вблизи височно-теменного соединения) можно зарегистрировать биоэлектрическую активность коры. Сильнее реагирует кора правой задней височной области, следовательно, пространственный анализ зрительной и слуховой информации преимущественно осуществляет правое полушарие.
Слуховые вызванные потенциалы ствола мозга.
Источники вызванных потенциалов:
1 —дистальная часть улиткового нерва (волосковые клетки улитки): 2—улитковый нерв (проксимальная часть);
3—от улиткового ядра; 4—от латеральной петли;
5—от нижнего холмика (нижняя ручка); 6—от медиального коленчатого тела (слуховая лучистость);
7—первичная слуховая кора.
г) Соматосенсорные вызванные потенциалы. Соматосенсорные вызванные потенциалы представляют собой волны, записанные с поверхностных ориентиров, которые расположены от места стимуляции периферического нерва до противоположной соматической чувствительной коры. Сведения о скорости и амплитуде проведения нервных импульсов позволяют судить о состоянии миелинизированных нервных волокон, как на периферии, так и в ЦНС.
На верхней конечности для стимуляции обычно используют срединный нерв, на нижней конечности — общий малоберцовый нерв на уровне коленного сустава. Через поверхностный или игольчатый электрод на нерв подают множественные электрические импульсы. Стимулируют крупные миелинизированные волокна. Для того чтобы отличить истинный ответ от фонового шума, особенно в ЦНС, результаты усредняют при помощи компьютера. На примере, показанном на рисунке ниже, распространение импульса вдоль срединного нерва регистрируют при помощи последовательности активных электродов, прикрепленных к поверхности кожи. Эти электроды осуществляют регистрацию скорости и амплитуды нервного проведения на следующих участках.
• На уровне плечевого сплетения — для оценки срединного нерва от запястья до переднего треугольника шеи.
• Вдоль остистого отростка позвонка С2 — для оценки волны импульса при его прохождении к задним нервным корешкам и заднему столбу своей стороны (клиновидный пучок).
• Вдоль волосистой части головы над чувствительной корой своей стороны, чтобы «схватить» сигнал, восходящий по медиальной петле.
• Вдоль противоположной чувствительной коры, чтобы зарегистрировать активность таламо-коркового пути.
При различных периферических нейропатиях, описанных в отдельных статьях на сайте, обнаруживают замедление первого сегмента (от запястья до плечевого сплетения), обычно со снижением амплитуды. Изменения на первых миллисекундах второго сегмента (от плечевого сплетения до клиновидного пучка) могут возникать при сдавлении заднего корешка остеофитом у пациентов с шейным спондилезом, при повреждении спинного или продолговатого мозга. Замедление или снижение амплитуды ответа со стороны коры встречают при повреждении ЦНС, такие изменения достаточно часто бывают при рассеянном склерозе (PC).
Коротколатентные соматосенсорные вызванные потенциалы, полученные в результате стимуляции срединного нерва у запястья. Проводящий путь имеет три сегмента.
1 — исключительно периферический отдел нервной системы (ПНС), запись над точкой Эрба (над плечевым сплетением).
2 — ПНС от плечевого сплетения до спинного мозга и ЦНС в пределах спинного мозга, запись над шейным отделом позвоночника.
3 — исключительно ЦНС.
Исследование выполнено пациенту с PC, голубая линия соответствует норме, красная — нарушениям.
Кривая 1 в пределах нормы; на кривой 2 имеется снижение амплитуды отрицательного (направленного вверх) пика; на кривой 3 отмечены увеличение латентности и снижение амплитуды.
Изменения на красной кривой указывают на то, что у пациента имеется «задержка проведения», которая возникает между точками регистрации 2 и 3.
