پتانسیل‌های برانگیخته شنوایی و الکتروفیزیولوژی

پتانسیل‌های برانگیخته شنوایی، پاسخ‌های الکتریکی کوچکی از عصب شنوایی و مسیر مرکزی به صدا هستند که از الکترودهای سطحی ثبت می‌شوند و با میانگین‌گیری از تکرارهای متعدد، از فعالیت پس‌زمینه استخراج می‌گردند. پرکاربردترین نوع بالینی آن، پاسخ ساقه مغز شنوایی است؛ مجموعه‌ای از امواج که در چند میلی‌ثانیه اول پس از یک محرک تولید می‌شوند و امکان تخمین شنوایی و آزمایش عینی مسیر شنوایی را بدون نیاز به هیچ پاسخ رفتاری فراهم می‌کنند.

Definition

پتانسیل‌های برانگیخته شنوایی، پتانسیل‌های الکتریکی هستند که توسط تحریک صوتی ایجاد شده و از پوست سر یا گوش ثبت می‌شوند، با محرک هم‌زمان بوده و برای آشکارسازی پاسخ‌های عصب شنوایی و مسیر مرکزی شنوایی میانگین‌گیری می‌شوند.

Scope

این مدخل به اصول میانگین‌گیری سیگنال، دسته‌بندی‌های اصلی پاسخ‌ها بر اساس تأخیر (الکتروکوکلئوگرافی، پاسخ ساقه مغز شنوایی، و پاسخ‌های قشری و حالت پایدار بعدی)، و نحوه استفاده از این اندازه‌گیری‌ها برای تخمین عینی آستانه شنوایی، غربالگری نوزادان، و آزمایش محل ضایعه می‌پردازد. این یک توصیف مرجع از روش‌ها است، نه تفسیر بالینی برای افراد.

Core questions

• عصب شنوایی و ساقه مغز چه پاسخ الکتریکی به صدا تولید می‌کنند؟
• چگونه میانگین‌گیری سیگنال، یک پاسخ کوچک را از فعالیت پس‌زمینه بزرگ‌تر استخراج می‌کند؟
• چگونه از پتانسیل‌های برانگیخته برای تخمین آستانه در زمانی که رفتار در دسترس نیست، استفاده می‌شود؟
• الگوهای پاسخ چگونه به مکان‌یابی اختلال در طول مسیر کمک می‌کنند؟

Key concepts

• میانگین‌گیری سیگنال و هم‌زمانی
• الکتروکوکلئوگرافی
• پاسخ ساقه مغز شنوایی (ABR)
• تأخیرها و مورفولوژی امواج I-V
• پاسخ حالت پایدار شنوایی (ASSR)
• پتانسیل‌های برانگیخته شنوایی قشری
• تخمین عینی آستانه
• آزمایش محل ضایعه

Mechanisms

یک محرک صوتی، مانند کلیک یا انفجار تون، بارها ارائه می‌شود در حالی که الکترودها فعالیت پوست سر را ثبت می‌کنند؛ از آنجا که پاسخ واقعی با هر محرک هم‌زمان است و فعالیت پس‌زمینه این‌گونه نیست، میانگین‌گیری در طول تکرارها، پاسخ را تقویت کرده و فعالیت تصادفی را حذف می‌کند و پتانسیل‌هایی را که در کسری از میکروولت اندازه‌گیری می‌شوند، آشکار می‌سازد (Jewett & Williston 1971). پاسخ‌ها بر اساس تأخیر گروه‌بندی می‌شوند: الکتروکوکلئوگرافی اولین پتانسیل‌های حلزون و عصب را ثبت می‌کند، پاسخ ساقه مغز شنوایی شامل یک توالی مشخص از امواج در چند میلی‌ثانیه اول است که در طول عصب و ساقه مغز تولید می‌شوند، و پاسخ‌های میانی و قشری با تأخیر طولانی‌تر به دنبال آن می‌آیند. کاهش سطح محرک تا زمانی که پاسخ ناپدید شود، آستانه را به صورت عینی تخمین می‌زند، در حالی که تأخیرها و مورفولوژی امواج اطلاعاتی در مورد محل مشکل در طول مسیر ارائه می‌دهند. پاسخ حالت پایدار شنوایی از تون‌های مدوله شده و تشخیص خودکار برای تخمین آستانه‌های خاص فرکانس استفاده می‌کند. مقایسه یک پاسخ برانگیخته غایب یا غیرطبیعی با گسیل‌های صوتی گوش موجود، مبنایی برای شناسایی اختلالات انتقال عصبی با حفظ عملکرد حلزون است (Starr et al. 1996).

Clinical relevance

پتانسیل‌های برانگیخته شنوایی، تخمین‌های عینی از شنوایی و اطلاعاتی در مورد یکپارچگی مسیر شنوایی را زمانی که آزمایش رفتاری امکان‌پذیر نیست یا نیاز به تأیید دارد، فراهم می‌کنند، به همین دلیل پاسخ خودکار ساقه مغز شنوایی، همراه با گسیل‌های صوتی گوش، یکی از پایه‌های غربالگری شنوایی نوزادان است. این پاسخ‌ها به عنوان بخشی از یک مجموعه همراه با اندازه‌گیری‌های رفتاری و سایر اندازه‌گیری‌های عینی تفسیر می‌شوند. این مدخل نحوه ثبت پاسخ‌ها و آنچه را که منعکس می‌کنند، توضیح می‌دهد؛ این مبنایی برای تشخیص یا درمان فردی نیست.

Epidemiology

آزمایش خودکار پاسخ ساقه مغز شنوایی یکی از دو روش فیزیولوژیک مورد استفاده در برنامه‌های جهانی غربالگری شنوایی نوزادان، در کنار گسیل‌های صوتی گوش است و غربالگری ترجیحی برای نوزادان در معرض خطر بالاتر اختلالات شنوایی عصبی محسوب می‌شود (JCIH 2007).

History

پاسخ‌های دور از میدان ثبت شده از پوست سر ساقه مغز شنوایی انسان توسط Jewett و Williston در سال 1971، بر اساس توسعه کامپیوترهای میانگین‌گیر سیگنال، توصیف شد و پاسخ ساقه مغز شنوایی به سرعت به ابزاری بالینی برای تخمین عینی آستانه و آزمایش محل ضایعه تبدیل گشت. کارهای بعدی، نوروپاتی شنوایی را از طریق جداسازی پاسخ‌های عصبی غایب از گسیل‌های صوتی گوش حفظ شده (Starr et al. 1996) مشخص کردند و غربالگری خودکار پاسخ ساقه مغز به بخشی جدایی‌ناپذیر از برنامه‌های تشخیص زودهنگام شنوایی تبدیل شد (JCIH 2007).

Key figures

• Don Jewett
• Hallowell Davis
• Terence Picton
• Arnold Starr

Seminal works

• jewett-williston-1971

Frequently asked questions

پاسخ ساقه مغز شنوایی چیست؟

این مجموعه‌ای از امواج الکتریکی کوچک است که توسط عصب شنوایی و ساقه مغز در عرض چند میلی‌ثانیه پس از یک صدا تولید می‌شود، از الکترودهای پوست سر ثبت می‌گردد و برای تخمین شنوایی و آزمایش عینی مسیر استفاده می‌شود.

چرا میانگین‌گیری ضروری است؟

پاسخ بسیار کوچک‌تر از فعالیت مداوم مغز و عضلات است، بنابراین محرک بارها تکرار می‌شود و ثبت‌ها میانگین‌گیری می‌شوند؛ پاسخ هم‌زمان جمع می‌شود در حالی که فعالیت نامرتبط حذف می‌گردد.

چگونه پتانسیل‌های برانگیخته می‌توانند شنوایی را در فردی که نمی‌تواند پاسخ دهد، آزمایش کنند؟

از آنجا که پاسخ توسط سیستم عصبی تولید شده و به صورت الکتریکی ثبت می‌شود، نیازی به واکنش ارادی نیست، بنابراین می‌توان آستانه‌ها را در نوزادان و سایر شنوندگانی که نمی‌توانند پاسخ‌های رفتاری ارائه دهند، تخمین زد.