Виды слуховых потенциалов. Механизмы формирования слуховой информации

Введение
Вызванные потенциалы головного мозга (ВП) — метод регистрации ответов различных структур головного мозга на внешние стимулы.
Метод вызванных потенциалов (ВП) мозга находит широкое применение в клинической практике как метод, позволяющий получить объективную информацию о состоянии различных сенсорных систем, таких как зрение и слух, причем о состоянии не только периферических звеньев, но и центральных. Он связан с выделением слабых и сверхслабых изменений электрической активности мозга в ответ на стимул и широко используется благодаря применению для их регистрации современной электронной техники. ВП записываются с электродов, располагаемых на поверхности головы больного.
Данный метод позволяет получить объективную информацию без словесного отчета больного, что особенно важно в случае обследования маленьких детей или больных с различными нарушениями сознания или негативным отношением к обследованию.
Основные области применения ВП:
оценка расстройств зрительного пути;
объективное тестирование функций слуха;
нарушение коры мозга;
локализация нарушений ствола мозга;
оценка развития мозгового ствола и коры;
нарушение периферических нервов.
Метод вызванных слуховых потенциалов полезен при обследовании пациентов с неврологической патологией, задержках речевого развития и др.
1. Строение и роль слухового анализатора и его роль в формировании слуховой информации
Слуховой анализатор воспринимает колебания воздуха и трансформирует механическую энергию этих колебаний в импульсы, которые в коре головного мозга воспринимаются как звуковые ощущения. Воспринимающая часть слухового анализатора включает - наружное, среднее и внутреннее ухо. Наружное ухо представлена ушной раковиной (звукоуловитель) и наружным слуховым проходом, длина которого составляет 21-27 мм, а диаметр 6-8 мм. Наружное и среднее ухо разделяет барабанная перепонка - мало податливая и слабо растягивающаяся мембрана [1].
Среднее ухо состоит из цепи соединенных между собой косточек: молоточек, наковальня и стремечко. Рукоятка молоточка прикрепляется к барабанной перепонке, основание стремечка - к овальному окну. Это своеобразный усилитель который в 20 раз усиливает колебания. В среднем ухе, кроме того, имеется две маленькие мышцы, прикрепляющиеся к косточкам. Сокращение этих мышц приводит к уменьшению колебаний. Давление в среднем ухе выравнивается за счет евстахиевой трубы, которая открывается в ротовую полость.
Рецепторы, которые воспринимают непосредственные звуковые колебания, располагаются в улитке, части внутреннего уха. Улитка представляет собой костный спиральный канал внутри каменистой кости. Улитка получила свое название в результате особенностей своего строения, поскольку она спирально закручена вокруг осевой кости и формирует до 5 витков. Те части улитки, которые обращены к оси, получили название внутренних, а части направленные в противоположную сторону, называются наружными. На внутренней части канала, по всей его длине, расположена спиральная пластина – костный выступ с утолщенной надкостницей. В этой пластине располагается спиральный ганглий с биполярными нейронами [7].
Утолщение надкостницы на наружной поверхности костного улиткового канала получило название спиральной связки.
В промежутке между спиральной пластиной и спиральной связкой располагается базилярная мембрана, в основе которой лежат тонкие коллагеновые волокна. Эти волокна более длинные на вершине и более короткие в основании улитки [5].
Коллагеновые волокна соединяются между собой склеивающим веществом, которое относится к группе гликозамингликанов. Длинные и короткие волокна резонируют с колебаниями различной частоты, результатом чего становится восприятие на вершине улитке звуков более низкой частоты, а в ее основании – более высоких по частоте звуковых колебаний.
Костный канал по всей длине разделяется двумя перегородками на три канала - вестибулярную, барабанную и перепончатую лестницы.
Перепончатая лестница не сообщается с полостями других лестниц и ограничен вестибулярной и базилярной мембранами, а также сосудистой полоской, которая расположена на наружной стенке костной улитки.
На базилярной мембране и расположенной на ней базальной пластинке расположен орган слуха - кортиев орган, который образован двумя типами эпителиальных клеток - волосковых и опорных.
Опорные клетки располагаются непосредственно на базальной мембране, а волосковые (слуховые) расположены на апикальных поверхностях опорных клеток. Существует несколько разновидностей опорных клеток.
Клетки-столбы располагаются в два ряда - ряд внутренних и ряд наружных. При этом клетки косо наклонены друг к другу и формируют тоннель, который заполнен эндолимфой. В этом тоннеле проходят безмиелиновые нервные волокна, которые содержат дендриты нейронов спирального ганглия.
От наружных клеток-столбов располагаются три ряда наружных опорных фаланговых клеток цилиндрической формы, а от внутренних - один ряд фаланговых клеток

. На апикальном конце этих клеток расположены фаланговые отростки, которые разделяют волосковые клетки в углублениях из апикальной поверхности. Далее располагаются внутренние цилиндрические опорные клетки, которые, постепенно уменьшаясь в высоте, переходят в кубический эпителий. Наружные фаланговые клетки переходят в пограничные клетки, и затем в эпителий сосудистой полоски [2].
Чувствительные внутренние клетки (волосковые сенсорные эпителиоциты) располагаются в один ряд и имеют кувшинообразную форму, а наружные клетки располагаются в три ряда и их форма цилиндрическая.
Апикальные их поверхности имеют от 30 до 60 слуховых волосков (ворсинок или стереоцилий). К базальным поверхностям волосковых клеток подходят дендриты биполярных нейронов спирального ганглия. Дендриты образуют на эпителиоцитах синапсы чашевидной формы. Аксоны биполярных нейронов формируют слуховой нерв.
Над всеми слуховыми клетками располагается кортиева перепонка, или покровная пластинка, которая представляет собой производное эпителиальных клеток. Кортиева перепонка располагается по всей длине перепончатого канала и представляет собой пластинку, в состав которой тончайшие волоконца, склеенные при помощи аморфного вещества. На всем протяжении кортиева органа перепонка соприкасается с волосками слуховых клеток.
Во время звукового колебания, звуковая волна колеблет барабанную перепонку, затем через систему слуховых косточек среднего уха приводит в колебательное движение мембрану овального окна и перилимфу вестибулярной и барабанной лестницы. Колебания воздуха преобразуются таким образом в колебания жидкости.
Колебания перилимфы передаются на вестибулярную мембрану, а затем на полость перепончатого канала, приводя в движение эндолимфу и базилярную мембрану.
Каждой высоте звука соответствует определенная длина участка базилярной мембраны, охваченная колебательным процессом.
При этом происходит смещение волосков относительно покровной мембраны и возбуждение рецепторных сенсоэпителиальных клеток.
От слуховых клеток кортиева органа раздражение передается клеткам спирального ганглия.
Аксоны этих клеток уходят в волокна улиткового нерва, который во внутреннем слуховом проходе соединяется с вестибулярным нервом в один нерв. После входа в черепную коробку нервы спирального ганглия отделяются, вступают в продолговатый мозг и заканчиваются на клетках слухового бугорка.
2. Виды слуховых потенциалов
Слуховые вызванные потенциалы (СВП) — это волны, которые отражают электрофизиологическую функцию определенной части центрального отдела слуховой системы в ответ на звук. Для аудиологических целей вызванные потенциалы удобно разделять по группам, в зависимости от латентного периода, после которого их можно наблюдать [3].
Наиболее ранними вызванными потенциалами, возникающими в первые 5 миллисекунд (мс) является электрокохлеограмма (ECoG), которая отражает активность улитки и VIII пары черепно-мозговых нервов.
Наиболее часто используемые вызванные потенциалы — это коротколатентные слуховые вызванные потенциалы (ABR, КСВП — коротколатентные стволомозговые слуховые вызванные потенциалы мозга), которые возникают в первые 10 мс после начала сигнала.
ABR отражает ответ нервной активности от VIII пары до среднего мозга. Среднелатентные слуховые вызванные потенциалы (MLR) возникают в первые 50 мс после начала сигнала и отражают активность слуховой коры или вблизи нее.
Длиннолатентные (корковые) потенциалы (LLR) возникают в первые 250 мс после начала сигнала и отражают активность преимущественно слуховой и ассоциативной области коры больших полушарий.
Эти методы, электрокохлеограмма, ABR, MLR и LLR, известны как мимолетные потенциалы, так как они возникают и фиксируются в ответ на одиночный стимул. Прежде чем подать очередной сигнал, следует дождаться полного окончания ответа. Этот процесс повторяется многократно, а ответы усредняются.
Различные типы вызванных потенциалов, называемые стационарными слуховыми потенциалами мозга (ASSR), измеряются путем оценки текущей активности мозга в ответ на модуляцию или изменения в постоянном стимуле. ASSR отражает активность разных отделов мозга в зависимости от частоты модулированного стимула. Ответы на стимулы низкой частоты исходят преимущественно от центральных структур головного мозга, в то время как ответы от стимулов высокой частоты исходят преимущественно от периферического отдела слуховой нервной системы и структур ствола мозга.
Диагностическая оценка обычно проводится с помощью ABR, MLR и LLR. ABR — весьма чувствительный метод для выявления заболеваний VIII черепно-мозгового нерва и слухового отдела ствола мозга, и часто используется в сочетании с визуальными и лучевыми методами при диагностике опухолей слухопроводящих путей и заболеваний ствола мозга