СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОРЕТИНОГРАФИИ И СВЕРХРАННИХ ОТВЕТОВ ВСПЫШЕЧНЫХ ЗРИТЕЛЬНЫХ ВЫЗВАННЫХ ПОТЕНЦИАЛОВ

Хазипова Ф.А.¹, Рашитов Л.З.², Низамутдинов С.И.³

¹ Аспирант, Казанский государственный медицинский университет, ² доктор медицинских наук, доцент, Казанский государственный медицинский университет, ³ Научно-диагностический центр при Казанском государственном медицинском университете

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭЛЕКТРОРЕТИНОГРАФИИ И СВЕРХРАННИХ ОТВЕТОВ ВСПЫШЕЧНЫХ ЗРИТЕЛЬНЫХ ВЫЗВАННЫХ ПОТЕНЦИАЛОВ

Аннотация

Целью исследования явилось статистическое обоснование возможности использования рисунка СВО ВЗВП в оценке функциональной состоятельности сетчатки. Задача: сравнительная оценка количественных показателей волновых процессов, регистрируемых с помощью максимальной ЭРГ и ВЗВП, в первую очередь, их временных характеристик. В диагностической практике у детей младенческого и раннего возраста часто невозможно провести функциональную оценку сетчатки, либо проведение ЭРГ сопряжено с дополнительной медикаментозной подготовкой. В нашей работе мы попытались, учитывая физиологические особенности передачи зрительной информации от сетчатки к НКТ, провести сравнительную оценку количественных показателей ЭРГ и сверхранних компонентов ВЗВП.

Ключевые слова: вспышечные зрительные вызванные потенциалы, сверхранние ответы, электроретинография, сетчатка, наружное коленчатое тело.

Khazipova F.A.¹, Rashitov L.Z.², Nizamutdinov S.I.³

¹ Postgraduate student, Kazan State Medical University, ² MD, associate professor, Kazan State Medical University, ³ Research and Diagnostic Center of Kazan State Medical University

COMPORATIVE CHARACTERISTICS OF QUANTITATIVE INDICATORS ELECTRORETINOGRAPHY AND VERY EARLY FLASH VISUAL EVOKED POTENTIALS RESPONSES

Abstract

The aim of the study was statistical justification of possibility of using picture of very early responses fVEP in assessing the functional viability of the retina. Objective: comparative evaluation of quantitative indicators of wave processes recorded by using maximum ERG and fVEP, primarily, their time-response characteristic. In diagnostic practice in infants and young children it is often impossible to carry out a functional assessment of the retina, or the carrying out of the ERG is associated with additional medical treatment (premedication). In our work considering the physiological characteristics of visual information transmission from retina to the LGN we have tried a comparative evaluation of quantitative indicators ERG and components of very early fVEP.

Keywords: flash visual evoked potentials, very early responses, electroretinography, retina, lateral geniculate nucleus.

В оценке функциональной состоятельности периферических (сетчатка) и центральных (наружное коленчатое тело и зрительная кора) структур зрительного анализатора широко используются стандартные методы диагностики: электроретинография (ЭРГ) и вспышечные зрительные вызванные потенциалы (ВЗВП). ЭРГ иллюстрирует биологическую активность сетчатки. ВЗВП отражает функциональную активность центральных зрительных образований головного мозга и модулирующих ее систем, в том числе наружного коленчатого тела (НКТ). Ряд авторов (Рутман, Зенков, Faidherbe J., Blavier-Jaques M., Dehon P. etс.) описывают так называемые сверхранние вызванные ответы (СВО), отражающие функциональную активность наружных коленчатых тел (НКТ). [1,2,4] В диагностической практике у детей младенческого и раннего возраста часто невозможно провести функциональную оценку сетчатки, либо проведение ЭРГ сопряжено с дополнительной медикаментозной подготовкой. В нашей работе мы попытались, учитывая физиологические особенности передачи зрительной информации от сетчатки к НКТ, провести сравнительную оценку количественных показателей ЭРГ и сверхранних компонентов ВЗВП.

Целью исследования явилось статистическое обоснование возможности использования рисунка СВО ВЗВП в оценке функциональной состоятельности сетчатки.

Задача. Сравнительная оценка количественных показателей волновых процессов, регистрируемых с помощью максимальной ЭРГ и ВЗВП, в первую очередь, их временных характеристик.

Использовались общепринятые в клинической практике диагностические методы: 1) ЭРГ при стимуляции вспышкой света длительностью 5 мс, эпохой регистрации 100 мс, с активным электродом-петелькой от склеры и референтом в области надбровья, полосой фильтрации 2-200 Гц; 2) ВЗВП при стимуляции вспышкой света длительностью 5 мс, эпохой регистрации 400 мс, с активным накожным электродом в проекции полюса затылочной доли и референтом Fpz, полосой фильтрации 2-100 Гц. Исследование проводилось с помощью электронейромиографа «Нейро-МВП» фирмы «Нейрософт» г. Иванова. Исследование проведено среди 17 здоровых испытуемых 20-25-летнего возраста с сохранной остротой зрения. Сравнивались количественные показатели ЭРГ – пиковые латентности (ПЛ) и амплитуды а- и в-компонентов (рис. 1) – и ВЗВП – ПЛ и амплитуды р1 и n1 компонентов(рис. 2).

Рисунок 1. ЭРГ

Рисунок 2. Стандартные ВЗВП.

Результаты

Обращает на себя внимание схожесть рисунка СВО и ЭРГ, представляющего из себя позитивно-негативно-позитивный дрейф изолинии до пикового значения Р1-компонента ВЗВП и интервала 0-a-b-c ЭРГ.

Таблица 1.

Латентность а-компонента ЭРГ на 6,2 мс меньше ПЛ р1-компонента ВЗВП. Но латентность b-компонента ЭРГ примерно совпадает с ПЛ n1-компонента ВЗВП.

Латентность Р1-компонента ВЗВП совпадает по времени с ПЛ с-компонент ЭРГ, соответствующего завершению паттерна ЭРГ и составляющего 58-60 мс. Длительность интервалов b-с и n1-Р1, соответствующего, вероятно, времени реполяризации нейронов зрительной коры и сетчатки, одинакова (17-20 мс). Сравнительный анализ амплитудных значений биоактивности сетчатки и СВО центральных зрительных перцептивных структур имеет меньшее значение, так как при проведении ВЗВП вектор электромагнитной активности, а также удаленность источника электрического поля от регистрирующих электродов искажают их объективную оценку. Амплитуда вызванного ответа (ВО) ЭРГ отчетливо и устойчиво выше амплитуды СВО ВЗВП.

Таблица 2.

Обсуждение

По данным Э.М. Рутман, регистрация ВП после удаления зрительной коры привела к выводу, что самое раннее колебание с пиковой латентность 40 мс имеет подкорковое происхождение, так как оно не снижалось после удаления коры. [2] По данным других авторов, сверхранние компоненты ЗВП относятся к докорковым источникам и связаны с активностью зрительного нерва и тракта, подкорковых ядер (НКТ) и таламокортикальных путей. [1,4] Таким образом, регистрируемы нами СВО ВЗВП с ПЛ р1 20-20,6 и n1 40-40,6 иллюстрируют функциональную активность НКТ.

Известно, что пространственные характеристики зрительной информации, регистрируемой сетчаткой и структурами НКТ, идентичны. Количественных характеристик временных интервалов проведения импульса от сетчатки до НКТ в литературе нам встретить не удалось. Зарегистрированные нами особенности количественных показателей времени биоактивности структур сетчатки и НКТ позволяют предположить схожесть и временных интервалов фоторецепции и обработки на уровне сетчатки и рекрутизации нейронов и перцептивного процесса НКТ.

Под воздействием света в сетчатке происходят фотохимические превращения зрительных пигментов, фотолиз молекулы родопсина, за которым следует блокирование светозависимых ионных каналов, деполяризация плазматической мембраны фоторецепторов и генерация рецепторного потенциала. Возникновение рецепторного потенциала распространяется вдоль аксона и, достигнув синаптической терминали, модулирует выделение нейромедиатора, который запускает цепь биоэлектрической активности всех нейронов сетчатки, осуществляющих первоначальную обработку зрительной информации. С помощью волокон зрительного нерва (аксонов ганглиозных клеток) информация о внешнем мире передается в подкорковые и корковые зрительные центры мозга, в том числе НКТ. К функциям НКТ относятся: усиление контраста изображения, организация зрительной инфор­мации (цвет, движение, форма), модуляция уровня обработки зрительной информации с их активацией (посредством ретикулярной форма­ции).

Во время регистрации ЭРГ при предъявлении стимула высокой интенсивности в темноадаптированном глазу на нисходящей части а-волны можно наблюдать ранний рецепторный потенциал (РРП). Эти волночки появляются практически сразу после включения стимула (латентность 1,5 мс), за которыми следует а-волна. РРП отражают молекулярные превращения зрительных пигментов в ответ на абсорбцию фотонов. РРП имеют два компонента: корнео-позитивный, колбочковый (100мкс), который отражает превращение люмиродопсина в метародопсин, и корнео-негативный, колбочковый и палочковый, компонент (900 мкс), генерируется в процессе превращения метародопсина I в метародопсин II. Таким образом, время превращения зрительных пигментов составляет 1 мс. [3] Длина проводящих путей от сетчатки до НКТ около 150-160 мм, что при скорости проведения около 100 м/сек соответствует времени проведения примерно 1,5 мс. Учитывая время синаптической задержки, можно предположить минимальную латентность первого коркового ВО равную 3 мс.

Разница ПЛ а-компонента ЭРГ – время работы фоторецепторного аппарата – и ПЛ р1-компонента ВЗВП – время накопления информации клеточными структурами НКТ – составляет 4-6 мс, что можно объяснить временем проведения зрительной информации по волокнам зрительных нервов и трактов. Итак, сумма интервалов времени работы фоторецепторного слоя сетчатки, биполярных клеток и интракраниальных проводящих зрительных структур составляет 5-6 мс. В таком случае интервал деполяризации нейронов НКТ необходимо ограничить 6 мс от момента предъявления стимула до ПЛ р1 компонента. В результате, стадии денервационных и реиннервационных процессов в сетчатке и НКТ равны и составляют соответственно 14-16 и 20-20,6 мс.

ПЛ а-компонента (13-15 мс) ограничивает длительность перцепции на уровне фоторецепторного слоя сетчатки, а сумма латентности а-компонента и времени проведения информационного потока, равняющаяся 20 мс, соответствует латентности первого СВО (р1-компонент). Можно предположить, что сверхранние р1-n1-компоненты ВЗВП отражают функциональную активность НКТ, связанную непосредственно со зрительным афферентационным потоком от фоторецепторного аппарата сетчатки. Амплитуда ВО ЭРГ значительно выше амплитуды СВО ВЗВП. Это объясняется удаленностью НКТ от отводящих электродов. Идентичность рисунка и количественных показателей ЭРГ и СВО ВЗВП свидетельствуют о едином системогенезе нейронных сетей сетчатки и зрительной коры, что можно представить в качестве генетически детерминированного кода последовательности сбора и регистрации получаемой информации, на уровне сетчатки – от фоторецепторного слоя, на уровне первичной зрительной коры – от 4 ее слоя.

Выводы:

- генетически детерминированная система восприятия и кодирования в нейронных сетях сетчатки и НКТ едина;

- идентичность качественных и количественных характеристик ЭРГ и ВЗВП позволяет судить о функциональной состоятельности сетчатки по СВО ВЗВП;

- целесообразно продолжить накопление материала для проведения статистической оценки достоверности полученных количественных показателей функциональной активности проводящих и перцептивных структур зрительного анализатора, фоторецепторного аппарата сетчатки, что позволит детализировать физиологию упомянутых образований и сформировать концепцию нового метода диагностики.

Литература

1. Зенков Л. Р. Функциональная диагностика нервных болезней – М.: МЕДпресс-информ, 2004. – 488с.
2. Рутман Э.М. Вызванные потенциалы в психологии и психофизиологии – М.: Наука, 1979. – 216 с.
3. Шамшинова А.М. Электроретинография в офтальмологии – М.: Медика, 2009. – 304 с.
4. Faidherbe J., Blavier-Jaques M., Dehon P. et al. Evolution de la puissance de l’activite spontanee et du potential evoque moyan visuel lors du calcul re la moyenne variable. Nouvelle technique de mesure du temp retinocortical // Acta neurol. belg. – 1979 – V.79 – P.30-53.

References

1. Zenkov L.R. Funkcional'naja diagnostika nervnyh boleznej - M.: MEDpress-inform, 2004. - 488 s.
2. Rutman Je.M. Vyzvannye potencialy v psihologii i psihofiziologii - M.: Nauka, 1979. - 216 s.
3. Shamshinova A.M. Jelektroretigrafija v oftal'mologii - M.: Medika, 2009. - 304 s.
4. Faidherbe J., Blavier-Jaques M., Dehon P. et al. Evolution de la puissance de l’activite spontanee et du potential evoque moyan visuel lors du calcul re la moyenne variable. Nouvelle technique de mesure du temp retinocortical // Acta neurol. belg. – 1979 – V.79 – P.30-53.