MMN به هيچ وجه يك قله يا فرورفتگي مشخص و تكرار پذير كه در يك حوزه نهفتگي خاص رخ مي دهد، نيست. بلكه يك برگشت منفي در شكل موج است كه پهناي آن، فاصله 100ms يا بيشتر را دربرمي گيرد. ساير پاسخ هاي شنيداري برانگيخته، شامل موج هاي قشري (مثل N1، P2، N2 و P3) را معمولا از طريق مشاهده بصري مي توان شناخت زيرا معمولا داراي يك قله يا فرورفتگي واضح و تكرار پذير در يك محدوده نهفتگي قابل پيش بيني هستند كه مقدار مطلق ولتاژ آنها بالا (ولتاژ مثبت) يا پايين (ولتاژ منفي) يك خط مرجع نشان داده مي شود و ولتاژ نسبي آن همواره مخالف جهت قله يا فرورفتگي قبل يا بعد از خود است. مثلا N1، يك خميدگي منفي تيز و پايا از خط پايه است. در حالي كه P2 يك خميدگي مثبت با همان مشخصات است. اما پاسخ MMN اين مقدار قفل زماني نسبت به محرك و حالت ايستگاهي (ساكن) ندارد. پنجم – دامنه مطلق پاسخ MMN، حين يك جلسه آزمون طولاني، يا در مقايسه يك جلسه با جلسه ديگر نيز همواره ثابت نيست. در عوض در طول يك جلسه آزمون طولاني پاسخ MMN تغيير مي كند و از طرف ديگر، اگر در طول قیمت سمعک يك جلسه آزمون يك دسته محرك را با دسته ديگر عوض كنيم، دامنه آن افزايش مي يابد. و ششم – در افراد نرمال و اختصاصا در بيماران، پايايي آزمون MMN كلا از پايايي ساير پاسخ هاي برانگيخته شنيداري قشري كمتر است. هدف كلي آناليز MMN آن است كه حضور يك پاسخ نوروفيزيولوژيك را در ميان نويزهاي الكتريكي زمينه تاييد كنيم، اولين گام در جهت دستيابي  به اين هدف آن است كه از طريق به حداكثر رساندن مقدار سيگنال (موج MMN) - بوسيله استفاده از شرايط ارائه محرك مناسب و هم چنين از طريق به حداقل رساندن همه فعاليت هاي الكتريكي ديگر (نويز) - نسبت سيگنال به نويز را افزايش دهيم. راهبردهاي عمومي كاهش نويز در ارزيابي هاي هر نوع پاسخ شنيداري برانگيخته، البته براي MMN نيز سودمند است. دو رويكرد بسيار موثر – فيلترينگ و ميانگين گيري – در بحث قبل در زمينه دستورالعمل آزمون (پارامترهاي اكتساب) مورد بحث قرار گرفتند. روش هاي آناليز زير، رويكردهايي متفاوت براي بهبود قابليت پايه اي رديابي پاسخ MMN را معرفي مي كنند.

جستجو بصري شكل موج تفاضلي

روش قديمي و ساده بررسي بصري شكل موج هايي كه مكررا ميانگين گيري مي شوند، در كنار روش محاسبه دستي نهفتگي و يا محاسبه دامنه موج هاي اصلي، يك رويكرد وقت گير است كه در مورد بعضي انواع پاسخ هاي برانگيخته شنيداري مثل ECochG، ABR، AMLR قابل استفاده است.

محاسبه دستي مقادير پارامترهاي مختلف پاسخ MMN نيز مي تواند به همان روش عمومي اجرا شود. خيلي مهم است كه بيش از يك پارامتر منفرد را در آناليز MMN شركت دهيم، زيرا ظاهرا مولدهاي عصبي مختلف، تحت تاثير پارامترهاي مختلف (مثل نهفتگي، دامنه، و طول مدت) فعال مي شوند. همانطور كه در شكل 5-14 مي بينيد طبق تعريف، نهفتگي MMN را از لحظه شروع محرك انحرافي تا شروع يك فرورفتگي منفي (كه همان پاسخ MMN است) در نظر مي گيرند. آناليز دامنه كمي دشوارتر است، زيرا معمولا از يك جارو (يا دور) آزمون تا جارو بعدي، ولتاژ مطلق شكل موج اغلب دچار تغيير و نقصان مي شود. بدين ترتيب مشكل ما در تعيني خط پايه يا مرجع، محاسبه بيشترين دامنه MMN است. دو پارامتر ديگر پاسخ MMN را كه مي توان از طريق بصري آناليز كرد، زمان خيز موج منفي (طول مدت زمان شروع پيدايش قله بر حسب ms) و طول مدت كل موج (از شروع تا خاتمه) است. روش محاسبه هر كدام از اين پارامترهاي پاسخ را بصورت شماتيك در شكل 5-14 مي بينيد. روش هاي فوق الذكر براي محاسبه ويژگي هاي پاسخ MMN، ظاهرا بطور تئوري، كاملا سرراست وراحت است اما يك آناليز مطمئن نيز روي پارامترهاي پاسخ MMN از طريق بررسي بصري، هميشه در عمل قابل اجرا نيست. برخلاف ساير پاسخ هاي برانگيخته شنيداري، شكل موج پاسخ MMN اصولا قله يا فرورفتگي تيز و كاملا تكرار پذير ندارد، بلكه يك موج منفي پهن منفرد است كه در حوزه نهفتگي 100 to 300ms مشاهده مي شود. گاهي اوقات تغيير پذيري ذاتي نويزهاي اندازه گيري شده، ظاهرا بصورت قله هاي منفي نمايش داده مي شوند. بنابراين حضور نويز ممكن است موجب محو موج واقعي MMN شود. 

گزارش تحقيق: N1 و P2 در 21 بيمار (19 مرد و 2 زن) جوان (مياگين 27 سال) با TBI شديد و در 11 نفر و گروه كنترل نرمال (ميانگين 32 ساله) مورد بررسي قرار گرفت. شدت اغما طبق شاخص (Glascow Comma Score) GCS معادل 6 تا 10 بوده  است (ميانگين 2/8). نكته مهم آن است كه هيچكدام از سمعک اتیکن بيماران حين انجام ALR هنوز دارو آرام بخش دريافت نكرده بودند. سيگنال مورد استفاده با سه الگو ناهمگون مختلف ارائه مي شد، بطوري كه سيگنال تكراري هميشه تون 1000Hz و سيگنال نادر (انحرافي) تون 2000Hz بوده است و يك كلمه نامرتبط با فرد (مثلا نام يك شيئي) و اسم كوچك خود فرد ارائه مي شدند. در مورد گروه كنترل و بيماران پس از بهبودي كامل كه قادر به همكاري بودند، از يك الگو چهارم محرك يعني توجه فعال به يك محرك نادر (انحرافي) هدف نيز اضافه مي شود. ثبت پاسخ ها از طريق الكترود غيرمعكوس خط وسط (Pz, Cz, Fz) با زمان آناليز 1000ms (300ms زمان پيش تحريك) و با فيلتر ميان گذر 0.2 to 30Hz، با استفاده از الگو گوش كردن فعال، در همه افراد گروه كنترل N1 (با ميانگين نهفتگي 99ms) و P2 (با ميانگين نهفتگي 174ms) بدست مي آيد، بطوري كه دامنه و نهفتگي آنها هيچگونه تغييري را – مثلا بصورت تابعي از شرايط سيگنال، سن و جنس افراد – نشان نمي دهد. در گروه كنترل و با الگو منفعل سيگنال (عدم توجه فعال)، N1 هميشه و P2 در 82% موارد ديده مي شود. در مقايسه با گروه كنترل، نهفتگي N1 و P2 در بيماران ضربه مغزي با الگو گوش كردن منفعل به سيگنال داراي تاخير است و دامنه N1 و P2 آنها كوچك تر است. براي تفسير ميزان اهميت يافته ها، نويسنده اشاره مي كند كه ALR را در بيماران ناهشيار پس از صدمه مغزي سانحه اي شديد كه در پاسخ به الگو محرك منفعل و با استفاده از محرك نادر (انحرافي) مرتبط (مثل اسم فرد) بدست مي آيد، نشان مي دهد كه N1 و P2 آنها بهتر شده است. يافته هاي ALR با عمق اغما (با شاخص GCS) ارتباط ندارد.

نوزاد بيمار

براي مدت 40 سال از ALR براي تعيين عملكرد شنيداري يا شناختي نوزادان استفاده شده است. اكنون هر دو زمينه شنيداري و شناختي را با استفاده از پاسخ هاي برانگيخته شنيداري كورتيكال و از طريق كاربرد باليني ALR براي نوزادان و كودكان كم سن (در معرض خطر اختلالات عملكردي سيستم عصبي شنوايي مركزي) مورد بررسي قرار مي گيرند. P300 و MMN نيز در همين موارد قابل استفاده است.

نوزاد نارس

نوزاد نارس كه با وزن تولد پايين بدنيا آمده است، در معرض خطر تاخير رشد و بروز ناهنجاري و انواع بيماري ها هستند، شامل : اختلالات عملكردي شنيداري، نابينايي، اختلالات زبان، سطح شناخت پايين، ناتواني يادگيري، فلج مغزي، تاخير رشد.

گزارش تحقيق: ALR در نوزاد بررسي شد. نمونه هاي بررسي سه گروه بودند. شامل: 15 نوزاد (Small for Gestational Age)SGA و 20 كودك با وزن (Appropriate for Gestational Age)AGA و 22 كودك گروه كنترل (نوزاد تمام رس)، نويسنده جزئيات مشخصات باليني هر كدام از گروه ها را ذكر كرده است. شامل: عدد APGAR، سن جنيني، pH شرياني، و هم چنين مشكلات مربوط به پيش از تولد بعضي از كودكان (مثل نياز به دارو درماني، وقفه تنفسي، تهويه مصنوعي). پاسخ هاي برانگيخته را در جلسات متعدد از تولد تا 12 ماهگي (سن اصلاح شده) پس از تولد براي نوزادان نارس و از تولد تا 15 ماهگي براي كودكان گروه كنترل (تمام رس) ثبت مي كردند.

افسردگي

مكانيسم پيشنهاد شده براي شخيص باليني افسردگي، پايين بودن (ناهنجار) سطح عامل تبادل عصبي سروتونين (5-HT يا 5-Hydroxytryptamine) است.

از ديدگاه باليني، از (Selective Serotonin Reuptake Inhibitors) SSRI براي تغيير وضعيت سروتونين و سمعک استارکی درمان افسردگي استفاده مي شود. منطقه كورتكس اوليه شنيداري اصلي ترين جايگاه توليد سروتونين در مغز است و بالاترين سطح سروتونين در همين قسمت است و بيشترين فعاليت هاي وابسته به سروتونين نيز در همين ناحيه صورت مي گيرد.

گزارش تحقيق: يكي از مشخصات افسردگي و ساير بيماري هاي وابسته به سروتونين مثل كاهش ناهنجار فعاليت سروتونين آن است كه وابستگي به شدت صوت بيشتر مي شود (افزايش شيب تابع دامنه – شدت).

گزارش تحقيق: ثبت الگوي فوق الذكر دامنه – شدت بوسيله ALR مشاهده نشد.

يافته هاي بسياري از تحقيقات كه در آنها همراه با تغيير وضعيت سروتونين به ثبت نهفتگي ALR در حيوانات پرداخته اند، با يكديگر همخواني ندارند.

گزارش تحقيق: بررسي وابستگي به بلندي صوت در 36 فرد با تشخيص باليني افسردگي و گروه شاهد 12 نفر نرمال انجام شده است. براي برانگيختن ALR از محرك تون برست دو طرفه 1000Hz با نسبت تكرار ثانيه / محرك 1.1 در محدوده شدت 15 to 55dBSL استفاده شد. براي ثبت پاسخ ها از الكترود غيرمعكوس Fz و الكترود معكوس (مرجع) روي ريشه گردن با زمان آناليز 300ms و فيلتر ميان گذر 1 to 100Hz استفاده شد. رشد دامنه ALR (افزايش دامنه مطلق قله N1 تا P2 با افزايش شدت محرك) از مقدار 2.0μV در گروه نرمال به  Vμ2.07 در گروه بيماران افسرده تحت درمان مي رسد، در حالي كه بيماران افسرده بدون درمان دارويي، وابستگي شدت بيشتر است. (3.4μV)

ضربه به سر

كاربردهاي باليني AER ما در ضربه حاد و شديد به سر مطرح شده است، مثل ABR، AMLR ، پاسخ P300 و پاسخ MMN، (Mild Traumatic Brain Injury) MTBI يا صدمه خفيف ضربه‌اي به سر طبق تعريف از صدمات خيلي خفيف و بدون تغيير در وضعيت ذهني تا صدمات شديدتر همراه با فقدان هوشياري كمتر از 30 دقيقه و فراموشي كامل كمتر از 24 ساعت را در برمي گيرد. اگر چه MTBI، مرگ را به دنبال ندارد و هم چنين اختلافات عملكردي نوروفيزيولوژيك بوجود نمي آورد، اما مي تواند به وضوح و به شكلي معني دار پيامدهاي طولاني مدت جسمي، انگيزشي و شناختي را ايجاد نمايد. پيامدهاي شناختي عبارتند از: نقص در حافظه، توجه، قضاوت و سرعت پردازش حسي و ساير اطلاعات.

نوع محرك: گفتار

برخلاف پاسخ هاي شنيداري زودرس تر (مثل ALMR, ABR, ECoG) ازمحرك هاي گفتاري مي توان به شكل موثر براي دستيابي به ALR استفاده كرد. ثبت ALR با انواع مختلف از سيگنال گفتار، شامل واكدارهاي طبيعي و ساختگي، سيلاب ها و كلمات انجام شده است.

بطور كلي دامنه مجموعه N1 و P2 براي محرك گفتاري بزرگتر از دامنه آنها براي محرك تونال تك فركانسي است. سمعک هوشمند زیمنس اما نهفتگي N1 و P2 معمولا براي محرك هاي تونال كمتر از محرك گفتاري است.

گزارش تحقيق: بررسي دقيق همساني كلي شدت و شروع زماني دو نوع از محرك صورت گرفت است. دامنه P100 و N250 براي  محرك گفتار (واكدار) بزرگ تراز حالت استفاده از محرك تونال است. تفاوت هاي ديگري نيز در ALR هاي برانگيخته توسط محرك تونال، ساده و با سيگنال گفتار وجود دارد. نهفتگي N1 در مقابل تغيير فركانس محرك تونال متفاوت است. در حالي كه در مورد صداي گفتار طبيعي‏ نهفتگي N1 بطور ثابت حدود 120ms است.

از ALR مي توان در ارزيابي الكتروفيزيولوژيك نحوه تاثير كليدهاي راهنماي (Cue) گفتاري در سيستم عصبي شنيداري مركزي استفاده كرد. مثلا با تغيير زمان شروع صداي گفتار، نهفتگي N1 تغيير مي كند. اثر ساير كليدهاي راهنماي گفتاري در افراد نرمال هم چنين اثر افزايش سن بر عملكردهاي شنيداري و كاربرد باليني ALR در بيماري هاي مختلف مورد بررسي قرار گرفته اند. يكي از تغييرات اعمال شده بر محرك گفتاري، تغيير زمان شروع صداسازي (Voice Onset Time=VOT) است. اصوات گفتاري ساختگي (سمبل ها = Tokens) را مي توان توسط دستگاه صداساز گفتار ديجيتال Klatt توليد نمود. سطوح شدت معادل براي هر كدام ازمحرك را مي توان به دقت و بصورت ديجيتالي بررسي نمود.

VOT را مي توان در محدوده 0 to 60ms با گام هاي افزايشي 10ms براي يك /ba/ تا /pa/ پيوسته ارائه نمود. فركانس آغازين براي گذار پنج فركانس formant تعيين شده است. بطوري كه هر كدام از آنها داراي طول مدت ثابت 40ms براي گذار formant هستند. ويژگي هاي زماني بخش محرك هاي انفجاري (طول مدت = 10ms، دامنه = 60dB، و طيف = 2500 to 4000Hz) و بخش محرك هاي حالت پايدار (واكدار) شامل پهناي باند پنج فركانس Formant نيز تعيين شده اند. سايرمحرك ها و پارامترهاي مربوط به نحوه دستيابي به پاسخ مشابه با آن چيزي است كه در مورد دستورالعمل آزمون ALR خواهيم گفت. مولفه هاي ALR كه با محرك صداي واكدار طبيعي ايجاد مي شوند، با دامنه نسبتا بزرگتر از نيمكره چپ ثبت مي شود، در حالي كه با محرك تونال فعاليت مغز قرينه است. در اكثر تحقيقات مربوط به ALR برانگيخته با محرك گفتار، از اصوات گفتاري استفاده مي شود كه بطور مصنوعي ساخته شده اند (مثل سيلاب هاي/ga/ و /da/ )

گزارش تحقيق: بررسي ALR با محرك صداي گفتار طبيعي با چهار سيلاب بي واك – واكدار – بي واك /bi/ و /pi/ و /si/ و /shi/  انجام شده است كه هر كدام از آنها يك سمبل (Token) برگرفته از آزمون 

. از آنجا كه P300 حدود چهل سال پيش كشف شده است در بسياري از تحقيقات مورد توجه قرار گرفته است و صدها عنوان مقاله در مورد آن به چاپ رسيده است. بنابراين در اين كتاب يك فصل جداگانه را به P300 اختصاص داده ايم. همين بحث را عينا مي توان در مورد ارزانترین سمعک دومين استثناء اين فصل، يعني پاسخ منفي‌شدگي نامنطبق (Mismath Negativity=MMN) تكرار كرد.

در سال هاي اخير، مطالب بسيار زيادي در مورد MMN منتشر شده است. بدون شك در سال هاي آينده تحقيقات زيادي براي درك بهتر اين پديده در موارد نرمال و بيماري و در طيف سني مختلف انجام خواهند شد.

آخرين مورد استفاده در اين فصل، كاربرد AER ها در بيماران در قبل، حين، و بعد از كاشت حلزون است. در فصل 15 به پاسخ هاي برانگيخته با محرك الكتريكي از هر دو سمت سيستم شنوايي (حلزون تا كورتكس) مي پردازيم. ويژگي منحصر به فرد ارزيابي AER در بيماران كاشت حلزون آن است كه مي توانيم پاسخ هاي برانگيخته ناشي از سيگنال شنيداري را كه توسط تجهيزات كاشت حلزون پردازش شده اند و به فيبرهاي عصبي آوران عصب هشتم جمجمه اي –بصورت يك محرك الكتريكي – ارسال شده اند مورد بررسي قرار دهيم.

توالي مطالب همچون فصل قبل است و در بسياري از موارد به مطالبي مي پردازيم كه هنوز كاربرد باليني پيدا نكرده اند. آناليز و تفسير پاسخ هاي ALR از بسياري جهات پيچيده تر از پاسخ هاي زودرس تر است. از آنجا كه AER هاي آغازين، بازتابي از پردازش حسي محرك ها در حوزه هاي تحليلي متفاوتي هستند، موج هاي انتهايي (مثل N400, P3, P2, N1) و زير مولفه هاي متعدد آنها محصول عوامل مختلف – از ويژگي هاي محرك تا فرايند شناخت – هستند كه توسط آنها اطلاعات اكوستيك را از محرك صوتي استخراج مي كنند. چگونگي ارتباط بين موج هاي متعدد ALR و زير مولفه ها (مولفه هاي فرعي) آنها و فرايند شناخت امروزه تحت بررسي قرار دارند و دانش كنوني ما در مورد اين ارتباطات اندك است. در قسمت انتهايي اين فصل به كاربرد باليني ALR و پژوهشهاي مربوطه در بيماري هاي مختلف مي پردازيم. 

رويكرد ديگر (دوم) براي توصيف AER ها آن است كه آنها را به دو دسته برون زا (Exogenous) و درون زا (Endogenous) تقسيم نمود. AER هاي برون زا ابتدائا و اصولا از ويژگي هاي خود محرك توليد مي شوند و بطور طبيعي به شكلي ثابت و بدون تغيير ثبت مي شوند و ارتباطي با ميزان توجه فرد به محرك ندارند (فصل 1 را در مورد ساير تفاوت هاي پاسخ هاي برانگيخته درون زا و برون زا بخوانيد).

ECOG،  ABR و AMLR در گروه پاسخ هاي برون زا قرار مي گيرند. مولفه هاي با نهفتگي طولاني تر کوچکترین سمعک تا حد زيادي در مناطق بالاتر CNS شنيداري ايجاد مي شوند. فرض بر اين است كه AER هايي كه در يك حوزه زماني نهفتگي خاص ديده مي شوند‏، از سطح واحدي از CNS منشاء گرفته اند.

AER هاي درون زا به ميزان كمتر به ويژگي هاي محرك وابستگي دارند، اما به محتوي (Context) محرك، بروز تغيير در محرك هاي مداوم‏، وضعيت فرد، مخصوصا توجه به محرك، شناخت، و وظيفه اي كه فرد بايد انجام دهد وابسته است. تغييرات نسبتا كوچك در هر كدام از متغيرهاي فوق الذكر مي توانند تغييراتي در ظاهر مولفه هاي (مثبت يا منفي) درون هر شكل موج ايجاد كنند و يا آن را محو كند، چنين تغييراتي ممكن است از يك آزمون به آزمون ديگر و يا حتي در يك آزمون بوجود آيند.

AER هاي درون زا از جنبه منشاء آناتوميك آنها نيز پيچيده هستند. توليد AER هاي درون زا از طريق تعامل بين ساختارهاي موجود در كورتكس شنيداري در مناطق لوب تمپورال‏، لوب فرونتال، سيستم ليمبيك و نواحي زير قشري (مثل تالاموس و تشكيلات تورينه اي) صورت مي گيرد. گاهي واژه پاسخ (پتانسيل) وابسته به رويداد را به جاي واژه درون زا براي توصيف اين دسته از پاسخ هاي برانگيخته شنيداري بكار مي رود. بنابراين‏، عامل تعيين كننده در مورد پاسخ هاي برون زا، فاكتورهاي خارجي مثل نحوه ارائه فيزيكي محرك سيستم عصبي است. در حالي كه در مورد پاسخ هاي درون زا، عامل تعيين كننده اصلي پاسخ ها را فاكتورهاي دروني فرد، مثل وضعيت سيستم عصبي هنگام ارائه محرك تشكيل مي دهد.

به هر حال، وجه تمايز بين AER هاي درون زا و برون زا واضح و ثابت نيست. حتي عده اي معتقدند كه واژه هاي درون زا و برون زا گمراه كننده ونامفهوم هستند. بدين ترتيب پاسخ هايي را كه تحت عنوان برون زا مي ناميم، آنچنان كه از نام آن فهميده مي شود، از بيرون از بدن فرد منشاء نگرفته اند، با اين تعريف همه AER ها را مي توان درون زا ناميد. با همين توجيه، پاسخ هايي را كه درون‌زا ناميده ايم براي ايجاد آنها به وضوح وابسته به محرك بيروني هستند (همانند پاسخ هاي برون زا). گستره اين فصل كتاب با سه مورد استثناء‏، پاسخ هاي برانگيخته واقع شده در زمان هاي نهفتگي بيشتر از 50ms را دربرمي گيرد. يكي از اين موارد استثناء پاسخ P300 شنيداري است