Частота после ответа

Частотно -следующий ответ ( FFR ), также называемый частотно-следующим потенциалом ( FFP ) или огибающей следующего ответа ( EFR ), представляет собой вызванный потенциал, генерируемый периодическими или почти периодическими слуховыми стимулами. ^[1]^[2] Часть слухового ответа ствола мозга (ABR), FFR отражает устойчивую нервную активность, интегрированную в популяцию нервных элементов: «реакция ствола мозга... может быть разделена на временную и устойчивую части, а именно на начальную реакцию и реакцию, следующую за частотой. (ФФР)». ^[3] Часто он синхронизирован по фазе с отдельными циклами формы сигнала стимула и/или огибающей периодических стимулов. ^[4] Его клиническое применение еще недостаточно изучено, хотя его можно использовать как часть набора тестов для диагностики слуховой невропатии . или в качестве ее замены Это может осуществляться в сочетании с отоакустической эмиссией . ^[5]

История

В 1930 году Вевер и Брей обнаружили потенциал, названный «эффектом Вивера-Брея». ^[6]^[7] Первоначально они считали, что потенциал исходит от кохлеарного нерва , но позже было обнаружено, что ответ не является нервным и имеет кохлеарное происхождение, в частности, от наружных волосковых клеток . ^[8]^[9] Это явление стало известно как кохлеарный микрофон (УМ). FFR, возможно, был случайно обнаружен еще в 1930 году; однако возобновление интереса к определению FFR не возникло до середины 1960-х годов. В то время как несколько исследователей поспешили опубликовать первое подробное описание FFR, термин «FFR» первоначально был придуман Уорденом и Маршем в 1968 году для описания CM-подобных нейронных компонентов, записанных непосредственно из нескольких ядер ствола мозга (исследование, основанное на исследованиях Джуэтта и Уиллистона). работа над кликами ABR). ^[2]

Параметры стимула

Процедуры записи FFR, записанного на коже головы, по существу такие же, как и ABR. Обычно используется монтаж из трех электродов: активный электрод, расположенный либо на макушке головы, либо на верхней части лба, референтный электрод, расположенный на мочке уха, сосцевидном отростке или высоком позвонке, и заземляющий электрод, расположенный либо на другую мочку уха или посередине лба. ^[10]^[11] FFR может быть вызван синусоидами, сложными тонами, устойчивыми гласными, тональными колебаниями или слогами, состоящими из согласных и гласных. Продолжительность этих стимулов обычно составляет от 15 до 150 миллисекунд, а время нарастания — 5 миллисекунд.

Полярность последовательных стимулов может быть как фиксированной, так и чередующейся. Существует множество причин и последствий смены полярности. Если технология доставки стимула не защищена должным образом, электромагнитно-акустический преобразователь может направить стимул непосредственно на электроды. Это известно как артефакт стимула, и исследователи и врачи стараются его избегать, поскольку он является загрязнением истинной зарегистрированной реакции нервной системы. Если полярности стимулов чередуются и ответы усредняются по обеим полярностям, можно гарантировать отсутствие артефакта стимула. Это связано с тем, что артефакт меняет полярность вместе с физическими стимулами и, таким образом, со временем его среднее значение будет почти равно нулю. Однако прямые физиологические реакции на стимулы, такие как ЦМ, также чередуют полярность со стимулами и также будут отсутствовать. Вычитание ответов на две полярности дает части сигнала, подавляемые в среднем. Такое разложение ответов невозможно, если стимулы имеют постоянную полярность. ^[12]^[13]

Клиническая применимость

Из-за отсутствия специфичности на низких уровнях FFR еще не нашел своего применения в клинических условиях. Лишь недавно FFR был оценен на предмет кодирования сложного звука и бинауральной обработки. ^[14]^[15]^[16] Информацию, которую FFR может предоставить в отношении устойчивых, изменяющихся во времени и речевых сигналов, можно использовать для лучшего понимания людей с потерей слуха и ее последствий, а также людей с психопатологией. ^[17]^[18] Продукты искажения FFR (FFR DP) могут дополнять низкочастотные (< 1000 Гц) DPOAE . ^[1] FFR потенциально могут быть использованы для оценки нейронного представления звуков речи, обрабатываемых с помощью различных стратегий, применяемых пользователями кохлеарных имплантатов , в первую очередь для идентификации и распознавания речи. Кроме того, нейронная активность с фазовой синхронизацией, отраженная в FFR, успешно использовалась для прогнозирования слуховых порогов. ^[14]

Направления исследований

В настоящее время возобновился интерес к использованию FFR для оценки: роли нейронной синхронизации фаз в кодировании сложных звуков у нормально слышащих и людей с нарушениями слуха, кодирования высоты голоса, бинаурального слуха и оценки характеристик нейронной версии кохлеарная нелинейность. ^[1] Кроме того, показано, что временной паттерн фазовой активности нейронов ствола мозга, генерирующий FFR, может содержать информацию, относящуюся к бинауральным процессам, лежащим в основе пространственного освобождения от маскировки (SRM) в сложных условиях прослушивания. ^[19]

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Буркард Р., Дон М. и Эггермонт Дж. Дж. Слуховые вызванные потенциалы: основные принципы и клиническое применение. Филадельфия: Липпинкотт Уильямс и Уилкинс.
^ Перейти обратно: ^а ^б Уорден, ФГ; Марш, Дж. Т. (июль 1968 г.). «Частотные (микрофонные) нервные реакции, вызванные звуком». Электроэнцефалография и клиническая нейрофизиология . 25 (1): 42–52. дои : 10.1016/0013-4694(68)90085-0 . ПМИД 4174782 .
^ Руссо, Н.; Никол, Т.; Мусаккья, Г.; Краус, Н. (сентябрь 2004 г.). «Реакция ствола мозга на слоги речи» . Клиническая нейрофизиология . 115 (9): 2021–2030. дои : 10.1016/j.clinph.2004.04.003 . ПМК 2529166 . ПМИД 15294204 .
^ Мушегян Г.; Руперт, Ал. (1973). «Разнообразие ответов нейронов вентрального ядра улитки кенгуровой крысы на низкочастотные тоны». Журнал нейрофизиологии . 33 (3): 351–364. дои : 10.1152/jn.1970.33.3.351 . ПМИД 5439342 .
^ Пандия, ПК; Кришнан, А. (март 2004 г.). «Человеческая частотная реакция коррелирует с продуктом искажения в 2F1-F2» (PDF) . Журнал Американской академии аудиологии . 15 (3): 184–97. дои : 10.3766/jaaa.15.3.2 . ПМИД 15119460 .
^ Вевер, Э.Г. и Брей, CW (1930a) Proc. Натл. акад. наук. Вашингтон, 16. 344.
^ Вевер, Э.Г. и Брей, CW (1930b). J. Exp Psychol. 13, 373.
^ Холлпайк, CS; Родон-Смит, ВВС (9 июня 1934 г.). «Феномен Уивера и Брея». Исследование электрического ответа в улитке с особым вниманием к его происхождению» . Журнал физиологии . 81 (3): 395–408. дои : 10.1113/jphysicalol.1934.sp003143 . ПМК 1394151 . ПМИД 16994551 .
^ Мур Э.Дж. (1983). Основания слухового ствола мозга вызывали ответы . Грюн и Стрэттон, Инк.
^ Ско, Э; Краус, Н. (июнь 2010 г.). «Слуховая реакция ствола мозга на сложные звуки: учебное пособие» (PDF) . Ухо и слух . 31 (3): 302–24. дои : 10.1097/audi.0b013e3181cdb272 . ПМЦ 2868335 . ПМИД 20084007 .
^ Гокель, Хедвиг Э.; Карлайон, Роберт П.; Мехта, Анахита; Плак, Кристофер Дж. (9 августа 2011 г.). «Частота, следующая за откликом (FFR), может отражать информацию о высоте звука, но не является прямым представлением высоты звука» . Журнал Ассоциации исследований в области отоларингологии . 12 (6): 767–782. дои : 10.1007/s10162-011-0284-1 . ПМЦ 3214239 . ПМИД 21826534 .
^ Чертофф, Мэн; Хекокс, Кентукки (март 1990 г.). «Слуховые нелинейности, измеренные с помощью слуховых вызванных потенциалов». Журнал Акустического общества Америки . 87 (3): 1248–54. Бибкод : 1990ASAJ...87.1248C . дои : 10.1121/1.398800 . ПМИД 2324391 .
^ Леруд, К.Д.; Альмонте, ФВ; Ким, Джей Си; Большой, РЭБ (февраль 2014 г.). «Нейродинамика с синхронизацией режимов предсказывает реакцию слухового ствола мозга человека на музыкальные интервалы». Исследование слуха . 308 : 41–9. дои : 10.1016/j.heares.2013.09.010 . ПМИД 24091182 . S2CID 25879339 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Кришнан, А. (2002). Реакции, следующие за человеческой частотой: представление устойчивых синтетических гласных. Исследования слуха, 166, 192–201.
^ Кришнан А., Паркинсон Дж. (2000). Реакция, соответствующая частоте человека: представление тональных колебаний. Аудиология и нейрорутология, 5, 312–321.
^ Кришнан А., Сюй Ю., Гандур Дж.Т., Кариани, Пенсильвания (2004). Реакция, соответствующая частоте человека: представление контуров высоты звука в китайских тонах. Исследования слуха, 189, 1–12.
^ Клейсон, Питер Э.; Молина, Хуан Л.; Джоши, Яш Б.; Томас, Майкл Л.; Спрок, Джойс; Нунгарай, Джон; Свердлов, Нил Р.; Лайт, Грегори А. (1 ноября 2021 г.). «Оценка частоты следующего ответа как прогностического биомаркера ответа на когнитивную тренировку при шизофрении» . Психиатрические исследования . 305 : 114239. doi : 10.1016/j.psychres.2021.114239 . ISSN 0165-1781 .
^ Клейсон, Питер Э.; Джоши, Яш Б.; Томас, Майкл Л.; Тарасенко, Мелисса; Бисмарк, Эндрю; Спрок, Джойс; Нунгарай, Джон; Кардосо, Лорен; Винн, Джонатан К.; Свердлов, Нил Р.; Лайт, Грегори А. (1 мая 2022 г.). «Жизнеспособность частотных характеристик ответа для использования в качестве биомаркеров когнитивной терапии при шизофрении» . Исследования шизофрении . 243 : 372–382. doi : 10.1016/j.schres.2021.06.022 . ISSN 0920-9964 .
^ Роубахш, Н., 2016. Исследование влияния пространственного разделения на распознавание звуков во время соревнований путем изучения электрофизиологических реакций ствола мозга и слуховой коры.

[burkard-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с Буркард Р., Дон М. и Эггермонт Дж. Дж. Слуховые вызванные потенциалы: основные принципы и клиническое применение. Филадельфия: Липпинкотт Уильямс и Уилкинс.

[worden-2] Перейти обратно: ^а ^б Уорден, ФГ; Марш, Дж. Т. (июль 1968 г.). «Частотные (микрофонные) нервные реакции, вызванные звуком». Электроэнцефалография и клиническая нейрофизиология . 25 (1): 42–52. дои : 10.1016/0013-4694(68)90085-0 . ПМИД 4174782 .

[3] Руссо, Н.; Никол, Т.; Мусаккья, Г.; Краус, Н. (сентябрь 2004 г.). «Реакция ствола мозга на слоги речи» . Клиническая нейрофизиология . 115 (9): 2021–2030. дои : 10.1016/j.clinph.2004.04.003 . ПМК 2529166 . ПМИД 15294204 .

[4] Мушегян Г.; Руперт, Ал. (1973). «Разнообразие ответов нейронов вентрального ядра улитки кенгуровой крысы на низкочастотные тоны». Журнал нейрофизиологии . 33 (3): 351–364. дои : 10.1152/jn.1970.33.3.351 . ПМИД 5439342 .

[5] Пандия, ПК; Кришнан, А. (март 2004 г.). «Человеческая частотная реакция коррелирует с продуктом искажения в 2F1-F2» (PDF) . Журнал Американской академии аудиологии . 15 (3): 184–97. дои : 10.3766/jaaa.15.3.2 . ПМИД 15119460 .

[6] Вевер, Э.Г. и Брей, CW (1930a) Proc. Натл. акад. наук. Вашингтон, 16. 344.

[7] Вевер, Э.Г. и Брей, CW (1930b). J. Exp Psychol. 13, 373.

[8] Холлпайк, CS; Родон-Смит, ВВС (9 июня 1934 г.). «Феномен Уивера и Брея». Исследование электрического ответа в улитке с особым вниманием к его происхождению» . Журнал физиологии . 81 (3): 395–408. дои : 10.1113/jphysicalol.1934.sp003143 . ПМК 1394151 . ПМИД 16994551 .

[9] Мур Э.Дж. (1983). Основания слухового ствола мозга вызывали ответы . Грюн и Стрэттон, Инк.

[10] Ско, Э; Краус, Н. (июнь 2010 г.). «Слуховая реакция ствола мозга на сложные звуки: учебное пособие» (PDF) . Ухо и слух . 31 (3): 302–24. дои : 10.1097/audi.0b013e3181cdb272 . ПМЦ 2868335 . ПМИД 20084007 .

[11] Гокель, Хедвиг Э.; Карлайон, Роберт П.; Мехта, Анахита; Плак, Кристофер Дж. (9 августа 2011 г.). «Частота, следующая за откликом (FFR), может отражать информацию о высоте звука, но не является прямым представлением высоты звука» . Журнал Ассоциации исследований в области отоларингологии . 12 (6): 767–782. дои : 10.1007/s10162-011-0284-1 . ПМЦ 3214239 . ПМИД 21826534 .

[12] Чертофф, Мэн; Хекокс, Кентукки (март 1990 г.). «Слуховые нелинейности, измеренные с помощью слуховых вызванных потенциалов». Журнал Акустического общества Америки . 87 (3): 1248–54. Бибкод : 1990ASAJ...87.1248C . дои : 10.1121/1.398800 . ПМИД 2324391 .

[13] Леруд, К.Д.; Альмонте, ФВ; Ким, Джей Си; Большой, РЭБ (февраль 2014 г.). «Нейродинамика с синхронизацией режимов предсказывает реакцию слухового ствола мозга человека на музыкальные интервалы». Исследование слуха . 308 : 41–9. дои : 10.1016/j.heares.2013.09.010 . ПМИД 24091182 . S2CID 25879339 .

[krishnan-14] Перейти обратно: ^а ^б Кришнан, А. (2002). Реакции, следующие за человеческой частотой: представление устойчивых синтетических гласных. Исследования слуха, 166, 192–201.

[15] Кришнан А., Паркинсон Дж. (2000). Реакция, соответствующая частоте человека: представление тональных колебаний. Аудиология и нейрорутология, 5, 312–321.

[16] Кришнан А., Сюй Ю., Гандур Дж.Т., Кариани, Пенсильвания (2004). Реакция, соответствующая частоте человека: представление контуров высоты звука в китайских тонах. Исследования слуха, 189, 1–12.

[17] Клейсон, Питер Э.; Молина, Хуан Л.; Джоши, Яш Б.; Томас, Майкл Л.; Спрок, Джойс; Нунгарай, Джон; Свердлов, Нил Р.; Лайт, Грегори А. (1 ноября 2021 г.). «Оценка частоты следующего ответа как прогностического биомаркера ответа на когнитивную тренировку при шизофрении» . Психиатрические исследования . 305 : 114239. doi : 10.1016/j.psychres.2021.114239 . ISSN 0165-1781 .

[18] Клейсон, Питер Э.; Джоши, Яш Б.; Томас, Майкл Л.; Тарасенко, Мелисса; Бисмарк, Эндрю; Спрок, Джойс; Нунгарай, Джон; Кардосо, Лорен; Винн, Джонатан К.; Свердлов, Нил Р.; Лайт, Грегори А. (1 мая 2022 г.). «Жизнеспособность частотных характеристик ответа для использования в качестве биомаркеров когнитивной терапии при шизофрении» . Исследования шизофрении . 243 : 372–382. doi : 10.1016/j.schres.2021.06.022 . ISSN 0920-9964 .

[19] Роубахш, Н., 2016. Исследование влияния пространственного разделения на распознавание звуков во время соревнований путем изучения электрофизиологических реакций ствола мозга и слуховой коры.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]