Técnicas de detecção do potencial evocado pelo cérebro

  I. Definição e classificação dos potenciais evocados Na fisiologia, as alterações potenciais mensuráveis produzidas em qualquer parte do sistema nervoso central por estimulação consciente dos órgãos sensoriais, nervos sensoriais e qualquer ponto da via sensorial são chamadas potenciais evocados. As potenciais alterações na medula espinal e no cérebro produzidas pela estimulação eléctrica das raízes anteriores da medula espinal e do córtex cerebral, bem como as potenciais alterações no córtex cerebral causadas por movimentos aleatórios dos membros, são também referidas como potenciais evocados. De acordo com o método de estimulação, os potenciais evocados podem ser divididos nas seguintes categorias: 1. potenciais evocados somatosensoriais: referidos como potenciais evocados somatosensoriais (SEPs). Geralmente, referem-se a uma série de potenciais alterações a diferentes níveis do sistema nervoso causadas pela estimulação de troncos nervosos ou terminais nervosos com impulsos eléctricos.  2. potenciais evocados visuais (VEPs): Os VEPs são as potenciais alterações no córtex cerebral causadas pela estimulação da retina com luz.  3. potencial evocado auditivo (AEP): AEP refere-se às potenciais alterações na via de condução auditiva e no córtex cerebral induzidas pela estimulação de receptores auditivos com sons curtos ou tons puros.  4.Event relacionados com potenciais: reflectem principalmente as potenciais alterações na actividade funcional superior do cérebro, incluindo P300, N400, MMN, CNV e correspondência de sombras acústicas.  5.Motor evoked potentials: refere-se à actividade potencial registada colocando eléctrodos de gravação nos membros do sujeito de acordo com certos requisitos e dando estímulos do couro cabeludo e da medula espinal.  6. potenciais evocados olfactivos e gustativos.  Além disso, existem outras formas de os classificar. Nesta secção, são descritos apenas os primeiros potenciais evocados, uma vez que surgiram do laboratório e são amplamente utilizados em exames clínicos.  A descoberta e desenvolvimento de potenciais evocados foi feita por Richard Caton, professor de fisiologia na Universidade de Liverpool, no Reino Unido, ao mesmo tempo que a descoberta de ondas cerebrais. Utilizaram potenciais evocados para determinar a localização central das funções sensoriais, as ligações neuronais e as relações de projecção. No entanto, os potenciais evocados cedo só podiam ser registados no laboratório a partir da superfície do cérebro ou da medula espinal dos animais e não podiam ser utilizados clinicamente.  Dawson continuou a investigar o registo dos potenciais evocados da superfície do corpo humano e melhorou a relação sinal/ruído das técnicas electromecânicas iterativas, abrindo uma nova era no registo dos potenciais evocados. 1958 viu a concepção da primeira média Em 1958, Ciark concebeu o primeiro computador de cálculo da média no Lincoln Laboratory nos EUA, que resolveu o problema de extrair potenciais evocados da actividade espontânea do EEG, de modo a que os potenciais evocados pudessem ser claramente registados a partir da superfície do corpo. A aplicação de técnicas informáticas de cálculo da média e iterativas resolveu o problema de como registar os potenciais evocados e criou as condições necessárias para o estudo dos potenciais evocados em humanos. A partir dos anos 60, muitos neurofisiologistas e neurologistas interessaram-se pelos potenciais evocados, investigando a inter-relação entre os potenciais evocados e a função e estrutura neural com tanta curiosidade como os mecanismos subjacentes da actividade eléctrica no cérebro. Nos anos 60, a investigação sobre potenciais evocados centrou-se na análise das formas de onda e influências dos potenciais evocados, e na exploração da relação entre os potenciais evocados e vias de condução e os locais de origem; Jewett et al. (1970) foram os primeiros a registar e a estudar os potenciais evocados no tronco cerebral auditivo; Halliday (1972) relatou que o VEP para a estimulação flip gráfica era de maior valor prático do que o VEP para a estimulação flash. Cracco (1976) foi o primeiro a registar os potenciais de campo distante da estimulação eléctrica do nervo mediano, e Desmedt seguiu com um estudo frutuoso de tais SEPs de latência tão curta. Foi apenas no início dos anos setenta que os potenciais evocados começaram a entrar em uso clínico e a desenvolver-se rapidamente. Em resumo, os potenciais evocados já existem há quase um século desde a sua introdução. Só nos últimos 30 anos, após uma longa e extensa investigação, é que os potenciais evocados fizeram a transição do laboratório para a clínica. Em geral, os potenciais evocados ainda se encontram na fase de investigação aplicada no contexto clínico. Actualmente, não existe uma norma unificada para exame e julgamento, e há muitas questões que necessitam de mais investigação.  Como a amplitude dos potenciais evocados é muito pequena, apenas um décimo a um centésimo da amplitude do EEG, é necessário utilizar a técnica de iteração média para extrair os potenciais evocados da actividade do EEG. O método básico desta técnica é amplificar o sinal EEG durante um período de tempo após a estimulação, convertê-lo em digital e armazená-lo num conversor analógico-digital, iterar e calcular a média do sinal após estimulação repetida, e apresentar o resultado num monitor com uma determinada forma de onda após conversão digital para analógico. Desta forma, os sinais que têm uma relação temporal fixa com o estímulo são iterados cada vez mais claramente, enquanto os sinais que não têm uma relação fixa com o estímulo têm potenciais positivos e negativos que se anulam uns aos outros. Os potenciais evocados são sinais com uma certa latência e polaridade, enquanto os sinais ruidosos como o EEG e o EMG aparecem aleatoriamente. Por conseguinte, após o processamento médio e iterativo, os potenciais evocados são realçados. A fim de melhorar a eficácia do processo de cálculo da média, os novos calculadores de média estão equipados com uma função de filtragem, que rejeita sinais de interferência excessiva e não lhes permite entrar no sistema de cálculo da média.  Os vários potenciais evocados registados ao estimular diferentes sistemas sensoriais têm algumas características em comum. (1) Latência, existe uma certa relação temporal entre o aparecimento dos potenciais evocados e o estímulo dado. O tempo desde o início do estímulo até ao aparecimento do potencial é a latência inicial, e o tempo desde o início do estímulo até ao pico da onda potencial é o pico da latência. A latência de pico é geralmente medida como o ponto de partida do potencial evocado é frequentemente menos claro do que a crista de onda. O comprimento da latência está relacionado com a velocidade de condução do nervo periférico, a distância entre o local de estimulação e o local de gravação, o número de transições na trajectória de condução e o comprimento do atraso sináptico. Além disso, a latência dos potenciais evocados é influenciada pela idade, sexo, intensidade do estímulo e temperatura da pele. Portanto, a latência dos potenciais evocados não é um número fixo, mas tem alguma variação individual.  (2) Os potenciais evocados distinguem-se pelos potenciais positivos e negativos, ou seja, existe polaridade. As ondas positivas e negativas distinguem-se pelo facto de que quando o eléctrodo de gravação está ligado ao pólo negativo do pré-amplificador, a onda ascendente é negativa e a onda descendente é positiva; inversamente, a onda ascendente é positiva e a onda descendente é negativa. Os potenciais evocados registados na superfície do corpo têm uma amplitude de onda muito pequena, geralmente abaixo de 5 μν. O intervalo de variação da amplitude potencial evocada é relativamente grande. Não só podem variar exponencialmente de pessoa para pessoa, como as amplitudes dos componentes correspondentes também podem variar significativamente entre os dois lados de uma mesma pessoa. As razões para a grande variação de amplitude podem estar relacionadas com factores como a intensidade do estímulo, impedância do eléctrodo, interferência do sinal e a excitabilidade dos nervos periféricos e do córtex. Como a variabilidade da amplitude da onda é tão grande, é difícil determinar se os potenciais evocados são normais com base apenas na variabilidade da amplitude da onda, pelo que a variabilidade da amplitude da onda é geralmente usada apenas como referência quando se distinguem os potenciais evocados.  (3) Os potenciais evocados têm uma certa forma de onda. Devido às diferentes estruturas de diferentes sistemas sensoriais, os potenciais evocados de diferentes sistemas sensoriais têm os seus próprios padrões especiais. No entanto, no mesmo sistema, o padrão dos potenciais evocados causados pela estimulação de diferentes partes do corpo é o mesmo, excepto que o período de latência varia de acordo com a distância entre o ponto de estimulação e o ponto de registo, e a composição da forma de onda é a mesma. Uma vez que as formas de onda dos potenciais evocados são reproduzíveis de pessoa para pessoa, a normalidade dos potenciais evocados pode ser julgada consoante as ondas individuais de potenciais evocados sejam ou não registadas.  (4) Os potenciais evocados têm uma certa gama de distribuição no couro cabeludo, e podem ser divididos em componentes precoces e tardios de acordo com o aparecimento precoce e tardio de cada componente dos potenciais evocados. O componente inicial tem uma latência curta, é relativamente fixo e tem uma distribuição limitada no couro cabeludo. É geralmente registado apenas na área sensorial cortical correspondente e a amplitude da onda pode ser vista a diminuir significativamente ao mover a posição do eléctrodo. A componente tardia tem uma latência mais longa e está mais amplamente distribuída pelo couro cabeludo. Quando um dos lados da via sensorial é estimulado, pode ser registado em ambos os lados do couro cabeludo. Como os potenciais evocados têm uma certa distribuição no couro cabeludo, os eléctrodos devem ser colocados no local onde a amplitude máxima pode ser registada.  (5) Os potenciais evocados têm uma certa origem, e os vários componentes dos potenciais evocados são gerados pelas vias de condução sensorial e pela actividade eléctrica de uma certa parte do córtex cerebral. Actualmente, as origens de alguns componentes dos potenciais evocados são relativamente bem compreendidas, enquanto as origens de outros ainda não foram elucidadas e necessitam de mais estudo. Uma vez que os potenciais evocados têm uma certa relação com as estruturas neurais, é possível determinar a localização da lesão com a ajuda do exame potencial evocado.  O corpo humano é um condutor volumétrico. A actividade eléctrica dos nervos causada pelo estímulo de um órgão sensorial ou de uma parte da via pode ser transmitida à superfície do corpo e registada por um instrumento, o que se chama um potencial evocado. O potencial evocado é, portanto, essencialmente um potencial de campo gerado pela actividade eléctrica do nervo, que pode variar em magnitude dependendo da posição do eléctrodo no campo eléctrico. Potenciais positivos maiores são registados quando o eléctrodo de chumbo está próximo da fonte de energia, e potenciais negativos maiores são registados quando está próximo de um ponto eléctrico.  É geralmente aceite que os potenciais evocados corticais são formados por potenciais pós-sinápticos locais. Quando uma onda de impulso nervoso causada pela estimulação de uma parte do sistema sensorial é transmitida ao córtex, os corpos celulares profundos e os dendritos parietais do córtex cerebral são despolarizados e repolarizados sucessivamente, resultando num potencial pós-sináptico que pode ser registado a partir da superfície do corpo. Quanto à questão de os potenciais evocados serem derivados de células cone ou células esteladas, é geralmente aceite que o campo eléctrico formado por células cone é aberto e pode ser registado a partir da superfície, enquanto que o campo eléctrico formado por células esteladas é fechado e não pode ser registado a partir da superfície. Assim, os potenciais evocados podem ser gerados pela actividade das células cone.  Há duas fontes possíveis de potenciais evocados subcorticais. Alguns potenciais podem ser potenciais pós-sinápticos a partir dos núcleos acrobáticos e outros podem ser actividade eléctrica a partir do feixe de condução do nervo pré-sináptico.  Um dos métodos mais utilizados para nomear os potenciais evocados é nomeá-los de acordo com a sua polaridade e latência. Um “P” é usado para potenciais positivos e um “N” para potenciais negativos, com o pico de latência do potencial escrito no canto inferior direito do “N” ou “P”. ” no canto inferior direito. Outro método é nomear os potenciais na ordem da sua polaridade e aparência, por exemplo N1, P1, N2, P3 …… A vantagem deste método é que os nomes dos potenciais componentes evocados são consistentes e fáceis de comparar; a desvantagem é que se um novo componente aparecer entre estes dois componentes, não é fácil nomeá-lo. Um método mais comum de nomear potenciais evocados auditivos de tronco cerebral é utilizar as letras romanas I-VII de acordo com a ordem de aparecimento de cada componente.