Potencjały wywołane

Wzrokowy potencjał wywołany. Wykres powstał po uśrednieniu 30 zapisów EEG z elektrody O1. Zapis przedstawia aktywność EEG 256 milisekund przed i po ekspozycji bodźca.

Potencjały wywołane (ang. evoked potentials, EP; event-related potentials, ERP) – potencjały elektryczne rejestrowane z powierzchni głowy po zadziałaniu odpowiedniego bodźca. Może to być bodziec wzrokowy (np. błysk światła), słuchowy lub czuciowy. W zależności od tego wyróżniamy wzrokowe potencjały wywołane, słuchowe potencjały wywołane, somatosensoryczne potencjały wywołane a także poznawcze potencjały wywołane (np. fala P300). W przeszłości używano nazwy evoked potential, ale od 1969 roku w neurobiologii stosuje się niemal wyłącznie termin event-related potential (ERP)[1]. Z uwagi na niską amplitudę większości ERP oraz współistnienie spontanicznej czynności elektrycznej mózgu przy rejestracji potencjałów wywołanych stosuje się wielokrotne powtarzanie danego bodźca, a następnie komputerowe uśrednienie uzyskanych odpowiedzi. Analiza potencjałów wywołanych pozwala na nieinwazyjne obrazowanie funkcjonowania mózgu.

Do mierzenia potencjałów wywołanych wykorzystuje się elektroencefalografię (EEG). Odpowiednik potencjałów wywołanych (ERP) w magnetoencefalografii (MEG) to (ang.) event-related field (ERF)[2].

Historia

Po odkryciu elektroencefalografii (EEG) w 1929 roku Hans Berger stwierdził, że możliwe jest mierzenie elektrycznej aktywności ludzkiego mózgu przy użyciu elektrod umieszczonych na głowie i zwiększeniu sygnału. Zmiany w napięciu mogły wówczas być przedstawione na wykresie jako funkcja czasu. EEG okazało się użytecznym źródłem informacji o mózgu przez kolejne dekady, ale używanie nieopracowanych danych sprawiało trudność w wyizolowaniu szczegółowych procesów poznawczych. Wyodrębnienie informacji o poszczególnych procesach stało się możliwe dzięki zastosowaniu prostych technik uśredniających. W latach 1935-1936 Pauline i Hallowell Davis jako pierwsi zarejestrowali potencjał wywołany na świadomych ludziach. Ich odkrycie zostało opublikowane kilka lat później, w 1939 roku. Z powodu Drugiej Wojny Światowej eksperymenty wykorzystujące ERP zostały przerwane w latach czterdziestych, ale już w latach pięćdziesiątych wznowiono badania nad zmysłami. W roku 1964 Grey Walter i współpracownicy rozpoczęli nową erę odkryć komponentów ERP dzięki odkryciu contingent negative variation (CNV)[3]. Przez następne lata badania komponentów potencjałów wywołanych stawały się coraz popularniejsze. Pojawienie się niedrogich komputerów osobistych w latach osiemdziesiątych otworzyło nowe możliwości badań w psychologii i neurobiologii poznawczej. Obecnie mierzenie potencjałów wywołanych jest jedną z najpopularniejszych metod eksperymentalnych w neurobiologii poznawczej służących do badania fizjologicznych korelatów przetwarzania informacji zmysłowych i poznawczych[4].

Interfejs mózg-komputer

Naukowcy coraz częściej stosują potencjały wywołane do pozyskania interesujących informacji i wykorzystania ich w nowy sposób. Dzięki mierzeniu ERP (komponent P300) możliwe jest komunikowanie się z pacjentami, u których występuje zespół zamknięcia[5].

Przypisy

  1. ↑ Steven J. Luck: An Introduction to the Event-Related Potential Technique. The MIT Press, 2005. ISBN 0-262-12277-4.
  2. ↑ The cognitive neuroscience of language. W: Colin M Brown, Peter Hagoort: The Neurocognition of Language. New York: Oxford University Press, 1999, s. 6.
  3. ↑ Walter, W.G; Cooper, R.; Aldridge, V.J.; McCallum, W.C.; Winter, A.L. (1964). "Contingent Negative Variation: an electric sign of sensorimotor association and expectancy in the human brain". Nature 203 (4943): 380–384.
  4. ↑ Handy, T. C. (2005). Event Related Potentials: A Methods Handbook. Cambridge, MA: Bradford/MIT Press.
  5. ↑ Hild K. E., Orhan U., Erdogmus D., Roark B., Oken B., Purwar S., Nezamfar H., Fried-Oken, M. An ERP-based Brain-Computer Interface for text entry using Rapid Serial Visual Presentation and Language Modeling. Proceedings of the ACL-HLT 2011 System Demonstrations, s. 38–43, 2011.[1]

Bibliografia

  • Steven J. Luck: An Introduction to the Event-Related Potential Technique. The MIT Press, 2005. ISBN 0-262-12277-4. (ang.).
  • Komputerowe wspomaganie badań naukowych : XI Krajowa Konferencja, XI KK KOWBAN '2004, Wrocław - Polanica Zdrój, 27-29 października 2004 r.. Wrocław: Wrocławskie Towarzystwo Naukowe, 2004. ISBN 83-7374-024-4.
  • Dariusz A Szabela: Potencjały wywołane w praktyce lekarskiej. Łódź: Łódzkie Towarzystwo Naukowe, 1999. ISBN 83-87749-09-5.
  • Szelenberger, Waldemar: Potencjały wywołane. Szelenberger, Waldemar. Warszawa: "Elmiko", 2000. ISBN 83-88751-00-X.

Star of life.svg Przeczytaj ostrzeżenie dotyczące informacji medycznych i pokrewnych zamieszczonych w Wikipedii.

Media użyte na tej stronie

Star of life.svg

The Star of Life, medical symbol used on some ambulances.

Star of Life was designed/created by a National Highway Traffic Safety Administration (US Gov) employee and is thus in the public domain.
Wzrokowy potencjal wywolany.svg
Wzrokowy potencjał wywołany. Wykres powstał po uśrednieniu 30 zapisów EEG z elektrody O1. Zapis przedstawia aktywność EEG 256 milisekund przed i po ekspozycji bodźca;