Um potencial evocado (PE, também conhecido como ERP para English Event-Related Potential ) designa a modificação do potencial elétrico produzido pelo sistema nervoso em resposta à estimulação externa, em particular sensorial (um som , uma imagem, etc.), mas também a um evento interno, em particular a atividade cognitiva ( atenção , preparação motora , etc.) e registrado por meio de técnicas como eletroencefalografia (EEG) ou magnetoencefalografia (MEG). Os potenciais evocados são usados na neurofisiologia humana e animal para compreender a organização funcional do sistema nervoso na pesquisa em neurociência e para testar sua integridade no contexto de exames médicos em neurologia . Esses sinais elétricos sendo geralmente muito fracos (da ordem de um microvolt ), muitas vezes é necessário repetir a gravação um grande número de vezes para obter a média de todas essas medições para aumentar a relação sinal / ruído e obter uma caracterização. do potencial evocado. O potencial pode então ser descrito por vários parâmetros, como sua amplitude , sua latência , etc.
A primeira descrição de um potencial evocado cerebral se deve ao médico Richard Caton que em 1875 publicou uma nota na revista da British Medical Association na qual descreveu pela primeira vez como um galvanômetro colocado no cérebro de coelhos que ele havia removido. o osso do crânio, permite medir " correntes elétricas de matéria cinzenta [que] parecem ter relação com as suas funções " . Mais de 50 anos depois, o inventor do EEG , o alemão Hans Berger , fará uma homenagem a Richard Caton por este trabalho pioneiro. O primeiro registro ERP sensorial verdadeiro foi feito por Pauline e Hallowell Avis em 1935. Foi só em 1964 que o neurofisiologista William Gray Walter relatou o primeiro componente ERP cognitivo. Em 1965, o componente P3 foi descoberto. Este é um componente que atinge o pico de amplitude 300 ms após a apresentação de um estímulo-alvo apresentado entre os estímulos que incluem distratores. Em 1980, a pesquisa de ERP tornou-se cada vez mais frequente devido ao baixo custo dos computadores e uma explosão geral de pesquisas em neurociência cognitiva.
Potenciais evocados são uma técnica que extrai respostas neuronais associadas a eventos sensoriais, cognitivos e motores usando uma técnica para calcular a média da atividade elétrica coletada em todo o EEG. Essas respostas específicas são chamadas de potenciais relacionados a eventos (ERP) para denotar que estão associadas a um evento específico.
Os potenciais evocados podem ser medidos por meio de técnicas, como a eletroencefalografia , que pode medir dois tipos de atividade elétrica associada aos neurônios. Primeiro, o potencial de ação constitui a atividade elétrica do cérebro. São a propagação dos impulsos nervosos ao longo do Axônio, bem como a propagação do potencial de ação de uma célula para outra. Em seguida, o potencial pós-sináptico é responsável por uma mudança no gradiente de potencial eletroquímico através da membrana celular. Esta é uma mudança na concentração de íons em ambos os lados da membrana. Esses dois tipos de potenciais podem ser registrados se um eletrodo for colocado no espaço intercelular do cérebro. No entanto, na maioria dos casos, os eletrodos de superfície não podem detectar potenciais de ação. Assim, o ERP reflete o potencial pós-sináptico mais do que o potencial de ação .
Alguns autores às vezes fazem a distinção entre potencial relacionado a evento (traduzido em “potencial cognitivo vinculado a um evento” ou potencial evocado “endógeno”) que designa as mudanças no potencial elétrico associadas a um processo mental, portanto, de origem cerebral e não diretamente relacionado. a um estímulo e potencial evocado (ou potencial evocado “exógeno”) que designa as modificações neuroelétricas após estimulação externa e observáveis tanto no sistema nervoso periférico quanto no sistema nervoso central . No entanto, o uso não é estrito e, no campo da neurociência cognitiva, o termo potencial evocado é frequentemente usado de forma genérica.
Outra distinção, introduzida mais recentemente, diz respeito à forma como esses sinais são obtidos. Na verdade, o computador agora torna possível calcular mais do que uma simples média de medições eletrofisiológicas. Assim, propôs-se a aplicação de operações de processamento de sinais , em particular transformadas espectrais, que permitem obter uma caracterização das oscilações neuronais que dão origem ao que se denomina potencial “ induzido ”: este tipo de potencial permanece dependente. Sinal, mas manifesta um lapso de tempo que resulta do processamento neurofisiológico do sinal e não é mais perfeitamente sincronizado com o evento estudado.
As formas de onda do ERP são ilustradas por uma sequência de desvios positivos e negativos denominados pico, onda ou componente. Os três componentes do ERP são a amplitude que permite observar o tamanho da onda, a latência que demonstra o intervalo de tempo entre um estímulo e uma reação e depois a polaridade que demonstra a diferença entre os pólos de um componente elétrico. O P e N indicam o aspecto positivo ou negativo do componente e o número indica sua localização na onda. P1 é necessariamente uma resposta sensorial eliciada por um estímulo visual, independentemente da tarefa. É denominado “componente exógeno”, pois indica dependência de fatores físicos externos (ex: apresentação das cores). Ao contrário, o componente P3 depende inteiramente da tarefa. Não é influenciado diretamente pelas propriedades físicas do estímulo, é denominado “componente endógeno”. Vários fatores podem influenciar as formas de onda: a localização e orientação dos eletrodos, idade, uso de drogas, psicopatologias e personalidade.
Por exemplo,
Existem vários tipos de potenciais evocados: visuais (PEV), auditivos (PEA), motores (PEM), somestesia (PES) e laser (PEL).
Os potenciais evocados visuais estudam o funcionamento das vias visuais, principalmente do nervo óptico em conexão com a estimulação visual. Eles também são usados em outras circunstâncias, por exemplo, quando há uma diminuição acentuada na acuidade visual ou após um traumatismo craniano, um acidente vascular cerebral (acidente vascular cerebral), um diagnóstico de esclerose múltipla, etc.
O interesse é testar os canais ópticos, seja pela visualização de padrões alternados do tipo “tabuleiro de damas”, seja pelo flash de luz. A gravação é realizada no nível do Visual Cortex (edição simplificada do tipo 10/20 com Earth: Fz, Oz e Cz). Observamos as variações de P100 (picos de onda com latência de 100)
Indicações:
Os potenciais evocados auditivos (AEPs) estudam o funcionamento das vias auditivas ao longo do caminho da informação auditiva (orelha interna, nervo auditivo, tronco encefálico, córtex temporal auditivo). PEA são usados na avaliação da surdez, distúrbios do equilíbrio, uma avaliação do despertar do coma ou após uma lesão do tronco cerebral.
O interesse é verificar as vias auditivas por meio da estimulação monoaural (ondas quadradas de 50 a 90 dB em uma orelha). O registro é feito ao nível do Nervo Auditivo, do Tronco Cerebral e ao nível do couro cabeludo (potencial evocado cortical).
Indicações:
Por fim, os potenciais evocados motores (PEM) estudam o funcionamento das vias motoras quando há suspeita de lesão medular. Após a estimulação magnética do córtex usando uma bobina magnética, os potenciais evocados motores dos músculos são coletados usando eletrodos autoadesivos colocados principalmente na mão ou perna e, às vezes, no braço.
Este método permite controlar as vias motoras piramidais e o tempo de condução motora. Este potencial é diferente de outros em sua prática: na verdade, o paciente é exposto à estimulação magnética (despolarização celular) e não é possível fazer uma média para este exame.
Os potenciais evocados somestésicos estudam o funcionamento das vias de sensibilidade medindo a sensibilidade tátil em certas partes do corpo, principalmente o punho ou tornozelo. A medição da condução dos impulsos nervosos permite localizar um ataque das vias da sensibilidade quando se suspeita de uma anomalia ao nível da medula espinhal ou para autenticar uma parestesia . As vias somestésicas (nervo periférico, medula espinhal, córtex sensorial) podem ser estimuladas em várias áreas. Freqüentemente, escolheremos o nervo mediano do punho. As gravações são feitas nos níveis espinhal, cervical e encefálico. Este potencial é estudado no caso da patologia dos nervos periféricos ou ao nível das estruturas medulares ( mielopatia , siringomielia , esclerose múltipla ). Estas últimas técnicas decorrem da observação de casos concretos em centros especializados em Neurologia ou centros de imagiologia EEG .
Os potenciais evocados a laser (PELs) estudam o funcionamento das vias de sensibilidade térmica e da dor das fibras, mas de pequeno calibre, ou seja, de pequeno diâmetro. Apesar de seu uso menos frequente, é atualmente a única técnica eletrofisiológica não invasiva que estuda especificamente fibras sensíveis de pequeno calibre.
Ao nível do processamento linguístico, o estudo dos potenciais evocados permite identificar os subprocessos do processamento linguístico, em particular na psicolinguística . Existem vários tipos de potenciais evocados relacionados a diferentes aspectos específicos da linguagem. Entre estes encontram-se: a onda P600, a onda N400, a LAN e a ELAN.