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복합 활동 전위 역치 기준

복합 활동 전위 역치 기준



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활동 전위 역치(이진 예/아니오 이벤트)와 달리 복합 활동 전위의 전기 생리학적 역치는 임의적입니다. 대부분 특정 노이즈 레벨이 선택되고 신경 신호가 이 '임계값'을 넘으면 '임계값 이상'이라고 합니다. 저는 무엇보다도 SD 기반 값(2xSD, 4xSD 등), '시각적' 임계값(내 관점에서는 약간 애매함)과 같은 이 임계값에 대한 다양한 정의를 보았습니다. 임계값을 정의하는 데 경험적인 규칙이 있습니까? 또는 이 문제를 명시적으로 다루는 리뷰 기사, 책 장 또는 상당한 영향을 미치는 주요 연구 기사가 매우 도움이 될 것입니다.


단일 뉴런(AP)의 활동 전위는 복합 활동 전위(CAP)의 빌딩 블록입니다. 개별 AP 각각은 임계값이 명확하게 정의된 예 또는 아니오 응답이지만 CAP는 그렇지 않습니다. CAP는 예를 들어 청각 신경에서 수백 또는 수천 개의 뉴런 기여로 구성됩니다. 감소된 반응성과 뉴런 반응의 비동기화는 CAP의 진폭을 감소시킬 수 있습니다.

CAP를 기록하고 예 또는 아니오로 식별할 수 있는지 여부는 모두 배경 잡음 및 자극 인공물의 양과 증폭 계수(이득)에 따라 다릅니다. 일반적으로 총 전위 기록에서는 단일 AP를 측정할 수 없습니다. 따라서 CAP는 확률적 현상이므로 CAP 임계값은 육안 검사(주관적) 또는 잡음 종속 임계값 기준(객관적)을 통해 정의되어야 합니다. 따라서 AP 임계값과 달리 CAP 임계값은 임의적이며 노이즈 수준에 크게 의존합니다.


복합 활동 전위 역치 기준 - 생물학

신경 자극은 자극이 세포막을 탈분극시켜 "전부 아니면 전무" 신호를 보내는 활동 전위를 유발할 때 발생합니다.

내에서 신호 전송 뉴런 (한 방향으로만, 수상돌기에서 축삭 말단까지) 전압 개폐 이온 채널의 개폐에 의해 수행되며, 이는 휴지 막 전위의 짧은 반전을 유발하여 생성 활동 잠재력 . 활동전위가 축삭을 따라 이동함에 따라 극성은 막을 가로질러 변합니다. 신호가 축삭 말단에 도달하면 다른 뉴런을 자극합니다.

일단 한계점 잠재적 인 도달하면 뉴런이 완전히 탈분극됩니다. 탈분극은 전압 개폐 칼슘 채널의 개방을 유발하고 세포로의 칼슘 유입은 신경 전달 물질 방출을 유발합니다.

탈분극이 완료되자마자 세포는 막 전압을 다시 "리셋"합니다. 휴식 잠재력. 의 행동 나트륨-칼륨 펌프 휴식 잠재력이 일단 확립되면 이를 유지하는 데 도움이 됩니다. 나트륨-칼륨 펌프는 2개의 K + 이온을 세포로 가져오는 동시에 3개의 Na+ 이온을 제거한다는 것을 상기하십시오. ATP 소비. 이 시점에서 나트륨 채널은 휴지 상태로 돌아가서 막 전위가 임계 전위를 다시 초과하면 다시 열 준비가 됩니다.

활동 전위는 모두 또는 전무(all-or-none) 이벤트로 간주됩니다. 즉, – – “큰” 또는 “작은” 활동 전위가 없음을 의미합니다. 따라서 전체 활동 전위가 발생하거나 뉴런이 임계 전위에 도달하지 않습니다.

활동 전위의 형성은 다음과 같은 중요한 사건으로 구성됩니다.

  1. 감각 세포 또는 다른 뉴런의 자극으로 인해 표적 세포가 탈분극 임계 전위를 향해.
  2. 여기 임계값에 도달하면 전압 개폐식 Na+ 채널이 열리고 막이 탈분극됩니다.
  3. 최대 활동 전위에서 K+ 채널이 열리고 K+가 세포를 떠나기 시작합니다. 동시에 Na+ 채널이 닫힙니다.
  4. 막이 된다 과분극 K+ 이온이 계속해서 세포를 떠나기 때문입니다. 과분극된 막은 불응기에 있으며 발화할 수 없습니다.
  5. K+ 채널이 닫히고 Na+/K+ 수송체가 휴지 전위를 회복합니다.

활동 전위의 형성. 활동전위 형성은 5단계로 나뉜다. (1) 휴식 잠재력. (2) 여기/탈분극의 임계값. (3) 최대 활동 전위/재분극. (4) 과분극. (5) 과분극이 안정 상태로 회복될 때까지.


연습 문제

칸아카데미

MCAT 공식 준비(AAMC)

생물학 질문 팩, 1권. 1항 질문 3

생물학 질문 팩, 1권. 9절 질문 57

생물학 질문 팩, 2권. 4절 질문 26

생물학 질문 팩, 2권. 질문 83

생물학 질문 팩, 2권. 질문 100

연습 시험 1 B/B 섹션 질문 14

연습 시험 1 B/B 섹션 Passage 3 질문 18

연습 시험 1 B/B 섹션 질문 47

연습 시험 2 B/B 섹션 질문 12

연습 시험 4 C/P 섹션 문제 58

• 세포막이 흥분 역치를 넘어 탈분극되도록 하는 자극으로 모든 나트륨 이온 채널이 열리면서 활동 전위가 형성됩니다.

• 칼륨 이온 채널이 열리고 나트륨 이온 채널이 닫히면 칼륨 이온이 세포를 떠나면서 세포막이 과분극됩니다.

• 활동 전위는 축삭의 막이 탈분극되고 재분극됨에 따라 축삭을 따라 이동합니다.

• 탈분극은 칼슘이 세포로 유입되어 신경전달물질 방출을 유발합니다.

• 활동 전위는 전부 아니면 전무입니다. 즉, 크기가 같거나 작지 않습니다. 따라서 활동 전위가 완전히 발화되거나 뉴런이 역치 전위에 도달하지 않는 것입니다.

• 나트륨-칼륨 펌프는 3개의 나트륨 이온이 펌핑되어 세포 내부의 음으로 하전된 막을 유지하기 위해 2개의 칼륨 이온을 이동시켜 휴지 전위를 유지하는 데 도움이 됩니다.

활동 잠재력 : 세포를 따라 이동하는 전위의 단기간 변화

탈분극 : 뉴런 내부와 외부의 전압차 감소

과분극 : 어떤 것의 극성, 특히 생물학적 막을 가로질러 극성을 증가시키다

휴식 잠재력: 비활성 세포의 거의 잠재된 막 전위

임계값 잠재력: 활동전위를 시작하기 위해 막전위가 탈분극되어야 하는 임계 수준

휴식 가능성: 뉴런의 휴지막 전위는 약 -70mV입니다. 휴식 시에는 뉴런 외부에 상대적으로 더 많은 나트륨 이온이 있고 뉴런 내부에 더 많은 칼륨 이온이 있습니다.

나트륨칼륨 펌프: ATP에 의해 구동되는 많은 세포(혈장) 막에서 발견되는 펌프는 나트륨과 칼륨 이온을 반대 방향으로 이동시킵니다.

ATP: 살아있는 세포의 많은 과정을 구동하는 에너지를 제공하는 유기 화합물


복합 작용 가능성이란 무엇입니까? (사진과 함께)

복합 활동 전위는 단일 신경에 있는 세포 또는 섬유 그룹의 결합된 전위를 측정한 것입니다. 신경을 구성하는 각 섬유는 고유한 전기 신호를 전송할 수 있습니다. 이 전위는 그래픽으로 분석할 수 있으며 종종 자극에 따라 다른 강도로 발생합니다. 대조적으로, 신경 세포 또는 뉴런의 후행 축삭은 자극을 받는 방식에 상관없이 일반적으로 동일한 유형의 신호를 발생시킵니다. 복잡한 움직임 동안 근육 세포를 통해 이동하는 신경 신호는 종종 복합 활동 전위를 유발하지만, 단순한 움직임과 정상적인 감각은 일반적으로 그렇지 않습니다.

말초 신경계에 항상 존재하는 것은 아니지만 이 전위는 일반적으로 중추 신경계에서 더 규칙적입니다. 척수와 뇌를 통해 이동하고 근육 운동과 기관 기능을 제어하는 ​​충동은 일반적으로 많고 연속적입니다. 전위는 또한 대부분의 신경을 구성하는 직경이 다른 섬유의 영향을 받습니다. 직경이 큰 섬유는 일반적으로 덜 강한 자극을 필요로 하는 반면, 좁은 섬유는 자극이 더 강할 때 종종 반응하기 시작합니다.

신경 섬유에는 여러 유형이 있으며 단일 신경에는 다양한 직경의 섬유가 있을 수 있습니다. 신경의 복합 활동 전위는 모든 섬유의 활동 전위의 조합입니다. 일반적으로 자극이 강할수록 더 많은 신경 섬유가 활성화되므로 전위가 더 높아집니다. 외과의는 이 데이터를 사용하여 환자에게 얼마나 많은 마취를 해야 하는지 측정할 수 있습니다. 특정 섬유는 사용되는 마취제의 유형에 따라 다른 섬유보다 더 많은 영향을 받습니다.

복합 활동 전위는 또한 신경 손상을 감지하고 그 정도를 결정하기 위해 측정됩니다. 예를 들어, 팔의 양쪽 피부에 부착된 전극은 신경 섬유의 전도 시간을 측정하는 데 사용할 수 있습니다. 결과를 정상 값과 비교함으로써 의료 전문가는 신경의 전기적 활동이 방해받고 있는지 확인할 수 있습니다. 의학에서 말초신경은 일반적으로 피부신경에 사용되는 문자와 근육신경을 분류하는데 흔히 사용되는 로마숫자로 분류된다.

이 결합된 전위를 측정하기 위해 분석가는 그래프에 테스트 판독값을 표시하는 컴퓨터와 소프트웨어를 사용합니다. 수직선이 신경 활동의 스파이크를 표시하기 전에 막 전위를 식별할 수 있습니다. 영향을 받는 신경은 일반적으로 정상 신경보다 전도 속도가 느리기 때문에 수근관 증후군과 같은 상태는 종종 이런 방식으로 진단됩니다.


복합 활동 전위 역치 기준 - 생물학

[Oakley, B. 및 R. Schafer에서 발췌. 1978. 실험적 신경생물학. 대학 미시간, 앤아버.]

소개

1850년에 Hermann von Helmholtz는 기계적 kymograph와 쓰기 레버를 사용하여 개구리 신경 근육 준비에서 전달되는 신경 자극의 속도를 처음으로 추정했습니다. 19세기 후반에 셰링턴 등이 현대적인 신경전도 이론의 근간이 되는 개념을 개발했지만, 음극선 오실로스코프의 개발은 현대의 전기생리학적 연구를 통해 이루어졌다. 이 장치를 사용하여 1921년 Erlanger와 Gasser는 처음으로 화합물 활동 전위의 이온 전류를 측정했습니다. 그들의 연구는 신경 기능에 대한 우리의 이해에 중요한 기초를 제공했습니다. 개구리 좌골 신경은 실험 연구자들이 오징어 거대 섬유를 연구하기 위한 세포 내 기록 방법을 개발할 때까지 활동 전위 연구를 위한 고전적인 준비였습니다.

활동 전위는 전기 자극에 의해 좌골 신경과 같은 말초 신경의 수천 개의 축삭에서 동시에 유도될 수 있습니다. 집단 반응을 복합 활동 전위라고 합니다. 이 총체적 기록 기술이 무차별적으로 보일 수 있지만, 신경 전도의 몇 가지 기본적인 측면(최대 발사 속도, 역치, 전도 속도, 축삭 크기 및 수초 형성의 역할)은 전체 신경 접근법을 사용하여 입증할 수 있습니다.

절차

예비 설정: 해부를 시작하기 전에 악기와 녹음 시스템에 익숙해지는 것이 중요합니다. 장비가 강력해 보일 수 있지만 일반적으로 실험을 끝내는 것은 생물학적 제제의 불안정한 생존 가능성입니다. 따라서 실험동물을 만지기 전에 장비와 관련된 실제적 또는 개념적 문제를 해결해야 합니다.

수술 절차: 이중 속박이 있는 Bullfrog(Rana catesbiana)가 제공됩니다. 집게로 중복부의 피부 주름을 잡고 가위로 복강을 자르지 않고 개구리 주위의 피부를 완전히 자릅니다. 피부를 아래로 당겨 당기면서 뒤집은 다음 다리에서 벗겨냅니다. 개구리의 등쪽이 위로 향하게 놓고 허벅지 근육을 부드럽게 분리하여 흰색 좌골 신경과 수반되는 혈관을 드러냅니다(그림 1 참조). 신경을 백색 근육 근막으로 착각하지 마십시오. 확실하지 않은 경우 질문하십시오.

신경을 만져야 할 때마다 무딘 유리 도구를 사용하여 근육을 분리하고 주변 조직에서 신경을 제거하십시오. 분젠 버너 불꽃에서 유리 막대를 가열하고 무딘 연필심의 너비로 매끄럽게 작업 팁을 당겨서 그러한 도구를 만드십시오. 작업할 때 양서류 관류액(Frog Ringer의 용액)을 충분히 바릅니다. 절단된 조직이나 혈액으로 신경을 오염시키지 말고 금속 도구나 손가락으로 신경을 만지지 마십시오. 신경을 늘리거나 꼬집거나 건조시키지 마십시오.

요로스타일을 위로 들고 뼈의 양쪽 근육을 조심스럽게 자릅니다. 요로스타일의 꼬리 끝을 풀고 들어 올려 기본 구조를 노출시킵니다. 좌골 신경총을 구성하는 흰색 섬유의 두 영역에 주목하십시오. 각 좌골 신경은 3개의 척수 신경 뿌리에서 시작됩니다. 경첩에서 urostyle을 자릅니다. 링거에 적신 면사의 10cm 길이의 끝으로 뿌리를 조심스럽게 묶습니다. 가능한 한 척수에 가깝게 신경 뿌리를 자릅니다. 이제 필요에 따라 실을 들어 올려 엉덩이에서 무릎까지 신경을 풀어줍니다. [주의: 신경을 늘리지 마세요!] 신경이 완전히 풀리면 말단부를 가위로 자릅니다. 관류액의 작은 비커에 신경을 담그십시오.

기록 장치에 신경 설치: 바셀린으로 신경 챔버의 구멍을 막고 전극 와이어 위 약 5mm 지점까지 관류액으로 챔버를 채웁니다. 그것이 전선 위에 뜨도록 신경을 챔버에 세로로 놓습니다. 신경의 어느 쪽 끝이 어느 쪽인지 확인하십시오(앞쪽 끝이 더 두껍습니다). 전극 와이어에 놓이도록 유체를 충분히 빼낼 때 유리 도구로 신경을 조작합니다. 신경은 각 와이어와 물리적으로 접촉해야 하며 유체의 높이가 모든 와이어보다 훨씬 낮아야 단락을 방지할 수 있습니다. 신경의 한쪽 끝은 체액에 남아 있을 수 있지만 양쪽 모두는 아닙니다. 건조를 방지하기 위해 신경 챔버 위에 덮개를 놓습니다.

신경 조직의 건조가 문제인 것 같으면 이미 챔버에 있는 액체 위에 링거로 포화된 미네랄 오일 층을 추가합니다. 전극과 신경을 덮습니다. 기름이 추가되면 전극에서 신경이 들어올 수 있습니다. 이를 방지하려면 오일/링거 혼합물을 신경이 잠길 때까지 신경 위에 떨어뜨려 추가하십시오. 신경과 각 전극 사이에 좋은 접촉이 이루어졌는지 확인하십시오. 신경과 전극선 사이의 접촉이 끊어지면 점적기와 링거 용액의 반을 짜낸 한 방울을 사용하여 신경을 조작하여 다시 설정할 수 있습니다.

아날로그 녹음 절차: 전극 리드를 배열하여 신경의 반대쪽 끝에서 자극하고 기록하고 중심을 접지하도록 합니다(그림 2 참조). 기록을 위해 한 쌍의 케이블을 신경의 말단(얇은) 부분 근처에 있는 두 개의 전극에 연결하고 이 케이블 쌍의 다른 쪽 끝을 전치 증폭기의 입력에 연결합니다[또는 전치 증폭기를 사용하지 않는 경우 오실로스코프에 직접 연결]. 이러한 케이블은 전기 간섭의 픽업을 최소화하기 위해 가능한 한 짧아야 합니다.

신경을 따라 중간쯤에 다른 전극 중 하나에 세 번째 와이어(가능한 경우 녹색)를 연결하고 프리앰프의 접지 단자에 연결합니다. 자극기 출력의 다른 케이블 쌍을 신경의 근위(두꺼운) 끝에 있는 한 쌍의 전극에 연결합니다. 음극이 기록 전극에 가장 가까운지 확인하십시오. 활동 전위는 음극(음극)에서 시작됩니다.

음극과 기록 전극 사이에 양극(양극)이 있으면 양극이 신경을 과분극시키기 때문에 AP 전송을 차단할 수 있습니다.

적절한 차폐 케이블과 커넥터를 사용하여 전치 증폭기의 출력을 오실로스코프의 입력에 연결합니다. 자극기 동기화 출력(트리거 출력)을 오실로스코프의 트리거 입력에 연결합니다. 이 배열은 오실로스코프 스윕의 시작을 자극기의 출력 펄스와 동기화합니다. 녹화 설정은 그림 3을 참조하십시오.

장비에서 다음 초기 설정을 사용하십시오.

자극기 전치 증폭기
주파수 7/초 100배 이득
지속 시간 0.1밀리초 저대역 통과 필터 = 10Hz
전압 0.1V 시작 낮은
처음에는 모드 끄기 고대역 통과 필터 = 3-5kHz
사용시 입력
시간 기준: 수직 증폭기:
시간/구간 = 1msec/div Volts/div = 20mV/div(VAR 노브가 CAL에 대해 완전히 시계 방향으로 설정되어 있는지 확인)
트리거링 모드 = 외부/일반 위치 = 중간 스케일 이하의 트레이스
입력 선택기 = DC 모드

구경 측정: 전체 시스템 이득(전치증폭기와 오실로스코프)을 약 100m V/div로 조정합니다. 프리앰프 보정 기능을 사용하여 확인하십시오. Grass 프리앰프 입력 노브를 CAL 100m V로 설정하고 G1 NEG 버튼을 여러 번 연속해서 누릅니다. G1이 NEG로 당겨질 때 1cm 편향을 생성하도록 오실로스코프 수직 증폭기 이득을 변경합니다. 실험하는 동안 신경이 생성하는 복합 AP를 가장 잘 표시하기 위해 시스템 게인을 변경해야 할 수 있으며 그렇게 할 때 이 접근 방식을 사용하여 재보정해야 합니다.

이것은 실험을 시작하기 위한 제안된 설정임을 기억하십시오. 신경 활동 전위를 시각적으로 표시하기 위해 수직 증폭기의 이득과 오실로스코프의 시간축을 재조정하는 것은 진행 중인 프로세스입니다. 데이터를 기록할 때마다 사용된 설정에 대한 정확한 메모를 유지하기만 하면 됩니다.

MacLab을 사용한 디지털 녹음: MacLab과 Macintosh를 켭니다. 아이콘을 두 번 클릭하여 랩 그룹의 폴더를 엽니다. 이 폴더에는 오늘의 실습을 실행하고 분석하는 데 필요한 모든 소프트웨어가 포함되어 있어야 합니다. "Sciatic Nerve Lab"이라는 아이콘을 더블 클릭하여 SCOPE라는 프로그램을 실행하십시오. 그러면 SCOPE가 시작되고 즉시 기록할 수 있는 컴퓨터 오실로스코프가 제공됩니다. 이 디지털 오실로스코프는 여러 면에서 Kikusui와 다르지만 우리에게 가장 중요한 것은 분석을 위해 파형을 기록하고 저장하는 MacLab의 기능입니다.

Kikusui 오실로스코프의 CH 1 출력(기기 뒷면에 있음)을 MacLab의 입력 CH 1에 연결합니다. Kikusui가 켜져 있고 자유롭게 실행되지만(트리거 = 자동) 자극기 MODE 제어가 꺼지고 신경이 정지된 상태에서 MacLab을 엽니다. SCOPE의 입력 증폭기 대화 상자(커서로 가리키고 클릭하기만 하면 됨).

CAL 100m V의 Grass 프리앰프 입력 노브로 프리앰프의 G1 NEG 버튼을 여러 번 누르십시오. 이것은 오실로스코프에서 1cm 편향을 생성해야 하며(이미 해당 지점까지 전체 시스템 이득을 보정했기 때문에) 또한 좋은 크기의 구형파를 생성해야 합니다("좋은 크기"는 전체 스케일의 약 1/3 정도임). SCOPE 입력 증폭기 기록 추적에서. 오실로스코프 수직 증폭기 이득 또는 SCOPE 입력 증폭기 이득(커서를 클릭하고 드래그)을 재설정하여 G1 NEG를 누를 때 컴퓨터에서 쉽게 볼 수 있는 파형을 제공합니다.Grass 프리앰프의 이 CAL 값은 나중에 컴퓨터 녹음을 보정하는 데 사용할 수 있으므로 일단 시작한 후에는 기록된 신경 활동 전위와 함께 알려진 크기의 CAL 파 또는 두 개를 기록하십시오. 만족스러우면 확인을 클릭하여 SCOPE 입력 증폭기 상자를 닫습니다.

'펄스 들것' 상자를 사용하여 자극기 트리거 출력을 MacLab 트리거 입력에 연결합니다. 기록 중인 트리거 설정을 확인하려면 SCOPE의 표시 대화 상자를 확인하십시오. 외부용으로 설정해야 합니다. 녹음 설정도 참고하십시오. 여러 개는 정말 빨리 바빠지므로 처음에는 단일 스위프 또는 오버레이 모드를 사용하여 녹음해야 합니다.

신경 준비의 파형을 기록할 준비가 되면(나중에, 아직 아님!) AP를 스위프하고 표시하도록 오실로스코프를 설정합니다. SCOPE가 트리거되면 수동으로 마우스(USER) 또는 자극기(TRIGGER)로 화면에 물결 모양이 나타납니다. 표시된 웨이브를 녹음하거나 새 데이터를 선택하여 다른 웨이브를 녹음할 수 있습니다. AP를 녹음할 때까지 AP를 녹음하지 않고 SCOPE 녹음 기능을 사용하여 연습하십시오. 기록이 끝나면 각 스코프 '페이지'에 첨부된 주석 노트북에 자극 전압 및 기타 데이터를 기록합니다. AP의 크기를 측정하는 데 사용할 보정 펄스를 기록합니다. 자세한 내용은 SCOPE 사용 설명서를 참조하십시오.

실험적 절차

이제 장비의 설정과 작동에 대해 충분히 이해했으므로 마침내 실험을 시작할 준비가 된 것입니다. 각 섹션을 미리 읽고 시작하기 전에 해당 실험의 목표가 무엇인지 파악하십시오.

1. 임계값: 먼저 출력 모드 스위치를 연속(다중) 위치에 배치하여 자극기를 활성화합니다. 자극 전압을 0.1V에서 점차적으로 증가시킵니다. 처음 나타나는 파동으로 자극 인공물을 볼 수 있습니다. 이것은 신경 외부에서 전도되고 기록 전극을 통해 포착되는 자극 전압입니다. 아티팩트는 자극 지속 시간에 따라 달라지는 것으로 볼 수 있습니다.

아티팩트의 오른쪽에 두 번째 파동이 나타날 때까지 자극 전압을 계속 높입니다. 이것은 복합 활동 전위입니다. 이 파동이 최대 진폭에 도달할 때까지 자극을 계속 증가시킵니다. 전압을 줄이고 AP가 처음 나타나는 전압을 확인합니다. 이것은 가장 민감한 축삭(또는 자극 전류에 가장 접근하기 쉬운 축삭)에 대한 임계 전압입니다.

최대 반응이 나타날 때까지 자극 강도를 높입니다. 이 시점에서 모든 신경 섬유는 능동적으로 AP를 전도하고 있으며 보이는 파형은 이들 모두의 합입니다. 증가하는 자극 강도와 함께 AP의 성장은 각 개별 섬유의 활동 전위가 전부 아니면 전무라는 사실을 흐리게 합니다. 복합 AP는 다음과 같은 구별되는 특성을 가지고 있습니다. 처음에 관찰된 편향은 아니지만 진폭은 처음에 자극 강도를 높임으로써 증가했지만 자극 강도의 선형 함수가 아닙니다. 지속 시간은 자극 지속 시간의 직접적인 함수가 아닙니다. 모양이 없습니다. 자극 인공물의.

최대 응답을 모집하는 데 필요한 임계값과 전압을 기록합니다. MacLab의 Scope를 사용하여 일반적인 파형을 기록합니다. 모든 기기 설정을 기록하고 기록에 대한 타임베이스 및 수직 보정을 확인합니다. 신경이 쉬도록 자극기를 끕니다.

2. 신경 섬유 모집: 다양한 자극 강도에 대한 신경의 반응을 그래프로 나타내려면 임계값과 최대 전압 사이의 다양한 자극 전압에서 여러 파동을 기록합니다.

3. 파형--단상 및 이상: 오실로스코프 화면에서 관찰되는 파형의 모양은 여러 요인에 따라 달라집니다. 기록 전극 사이의 거리, 스위프 속도, 이득, 필터 설정 및 신경 상태는 모두 관찰된 복합 AP의 모양에 영향을 줍니다.

자극 전압을 0.1V로 되돌립니다. 전압이 최대 응답을 이끌어내는 데 필요한 것보다 약 10% 높을 때까지 강도를 높입니다. 표시되는 파형의 초기 편향이 위쪽이 되도록 필요한 경우 기록 전극의 극성을 반대로 합니다. 손상되지 않은 신경의 복합 AP는 일반적으로 이상성입니다. AP가 첫 번째 기록 전극을 스윕할 때 더 먼 전극에 대해 음극을 구동합니다. 이전에 위와 같이 전극을 배열했다면 초기 처짐은 위쪽이 될 것입니다. 그런 다음, 탈분극 파동(AP)이 두 번째 기록 전극에 도달하여 음이 되면 오실로스코프 트레이스가 아래쪽으로 편향됩니다. 스코프에 이상파를 기록하고 참조용으로 증폭 및 타임베이스를 기록합니다.

두 번째(더 먼) 기록 전극의 부위에서 한 쌍의 미세 집게로 신경을 으깨십시오. 이것은 신경을 비활성화하고 단상 기록을 생성해야 합니다. 완전히 단상 녹음이 되도록 신경을 여러 번 부수고 확인해야 할 수도 있습니다. 파쇄된 부분에 소량의 등장성 KCl(0.16M)을 적용하면 단상 AP의 개발에 도움이 됩니다. 단상파를 기록하고 증폭 및 타임베이스를 기록합니다.

4. 전도 속도: 다른 기록 전극에서 AP의 출현 사이의 시간과 거리를 측정하면 신경 AP 전도 속도를 추정할 수 있습니다. 전극을 재배열하여 원위(얇은) 끝에서 자극하고 근위(두꺼운) 끝에서 기록하도록 합니다. 그림 4와 같이 활성(첫 번째) 기록 전극과 기록 시간 및 거리를 이동하여 전도 속도를 결정합니다. 자극 아티팩트(또는 스윕 시작)의 시작부터 AP의 피크까지 시간을 측정합니다. 빠른 스위프 속도로 펼치면 오실로스코프 디스플레이를 가장 정확하게 읽을 수 있습니다. 마이크로미터를 사용하여 이동한 거리를 측정합니다. 사용된 전극 번호를 확실히 기록했다면 작업을 마친 후에 이 작업을 수행할 수 있습니다. 미터/초로 전도 속도를 표현합니다.

신경이 매우 짧으면 자극 시작과 자극 음극과 첫 번째 기록 전극 사이의 거리를 측정하여 전도 속도를 추정할 수 있습니다. 이 측정은 임펄스를 시작하는 알 수 없는 시간을 포함하기 때문에 덜 정확합니다. 이 방법의 정확도는 극대 자극 강도와 가능한 한 짧은 자극 지속 시간을 사용하여 증가합니다.

5. 섬유 그룹: 개구리 좌골 신경에 있는 섬유의 전체 개체군에는 비슷한 직경의 축삭 그룹이 여러 개 있으므로 임계값과 전도 속도가 비슷합니다. 단상 기록용 전극을 연결합니다. 주파수를 초당 5회 자극으로 줄입니다. 자극 전압을 천천히 증가시키고 새로운 피크의 추가를 찾아 복합 AP의 가능한 한 많은 피크를 식별하도록 시도하십시오. Erlanger와 Gasser(1968)에 의해 입증된 화합물 AP의 세 가지 주요 피크 중 두 개를 찾는 것이 가능해야 합니다. A는 큰 수초 섬유에 해당하고 C(가장 느린 파동)는 매우 가는 무수 섬유에 해당합니다. A 파 내에서 A-알프, A-베타 및 A-델타 섬유와 같은 여러 하위 피크를 분리할 수 있습니다(그림 5 참조).

C 섬유의 전도 속도는 A-알파 피크의 전도 속도의 1/100에 불과하므로 C 피크를 보려면 다음 A 파동이 나타나기 전에 충분히 낮은 속도로 자극해야 합니다. 스위프 속도도 낮아야 하고(약 50msec/div) 자극 강도가 높아야 합니다.

준비에서 각 섬유 그룹의 상대 진폭, 임계값 및 전도 속도를 결정합니다. 섬유 직경은 아마도 전도 속도의 가장 중요한 결정 요인이며, 큰 섬유는 더 빨리 전도됩니다.

6. 강도-지속 곡선[선택 사항]: 반응을 이끌어내는 자극의 능력은 자극 지속 시간과 강도에 따라 다릅니다. 즉, 강한 전류를 짧은 시간 동안 사용하거나 약한 전류를 긴 시간 동안 사용하여 응답을 얻을 수 있습니다. 강도와 지속 시간 사이의 관계는 좌골 신경 준비에 대해 경험적으로 결정할 수 있습니다.

지속 시간을 변경하고 임계 전압을 측정합니다. 임계값을 작지만 관찰 가능한 응답(예: 1cm 편향)으로 정의할 수 있습니다. 임계값 자극을 기록하기 위해 일정한 기준을 사용합니다. 자극 지속 시간을 100msec로 설정하여 시작하고 반응이 나타날 때까지 점차적으로 자극 강도를 높입니다. 지속 시간을 50msec로 줄이고 동일한 응답이 나타날 때까지 전압을 높입니다. 다양한 자극 지속 시간 동안 이 과정을 계속하십시오.

세로 좌표에 자극 강도(V), 가로 좌표에 지속 시간(msec)을 사용하여 강도 지속 시간 곡선을 플로팅합니다. 곡선은 대략 그림 6과 같아야 합니다. 무한 지속 시간에서 반응을 이끌어내는 최소 강도를 레오베이스(rheobase)라고 합니다. Chronaxie (2X rheobase)는 신경 조직의 흥분성을 측정합니다. 값이 작을수록 신경이 더 흥분됩니다. 이러한 개념은 한때 신경 기능을 이해하는 데 중요했던 일부를 잃어버렸지만 크로나시는 여전히 신경과 근육 조직의 흥분성을 비교하는 데 유용합니다. 근력-지속 곡선은 신경 및 근육 재생 과정을 추적하기 위해 실험적으로 사용되었습니다.

분석 및 보고 -- 다른 유인물에서 자세히 설명

임계값, 최대 응답을 위한 전압, 전도 속도에 대한 값을 기록하고 표로 작성합니다. 다른 섬유 그룹에 대한 전도 속도와 섬유 직경을 추정합니다. 복합 및 단일 셀 AP와 단상 및 이상파를 비교합니다. 식별된 시간 및 수직 척도와 함께 관찰된 AP의 디지털 기록을 포함합니다.

1부에서 응답(피크 높이 또는 mV) 대 자극 강도를 그래프로 표시합니다. 임계값 또는 고정 응답 대 지속 시간에서 자극 강도를 그래프로 표시하고 선택적 SD 곡선 실험에서 해당 데이터를 얻은 경우 시간 및 시간 상수를 결정합니다.

보고서에서 AP 파동의 이온 기반과 전파를 포함하여 신경 활동 전위의 주요 특징에 대해 논의하십시오. 전도 속도가 동물에 따라 어떻게 다른지 설명하십시오[연구실에서 모두 Prosser 1973 Schmidt-Nielsen 1978 Bullock, Orkand, and Grinnell 1978 참조].

참고 문헌 [혼자서 검색하여 다른 최신 참고 문헌 찾기 -- Medline, Medscape, Infotrack(PhysioLink 사이트에서)]

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Oakley, B. 및 R. Schafer. 1978. 실험적 신경생물학: 실험실 매뉴얼. 대학 미시간 프레스, 앤아버.


후근 신경절(DRG) 뉴런의 배양

증가하는 CO 농도에 노출되어 마우스를 의식불명 상태로 만들었습니다.2 그리고 참수. 엘4 그리고 나5 요추 DRG는 무칼슘 식염수 용액에서 결합 조직 덮개에서 분리되었습니다. 세포 배양은 이전에 설명한 대로 준비되었습니다(Renganathan et al. 2000b). 간단히 말해서 L4 그리고 나5 DRG 신경절을 수확하고, 콜라게나제 및 파파인으로 처리하고, 10% 소태아 혈청이 보충된 DMEM 및 Ham's F12 배지에서 해리시켰다. DRG 뉴런은 폴리오르니틴 및 라미닌 코팅된 유리 커버슬립에 도금되었습니다. 뉴런은 5% CO에 배치되었습니다.2-95% O2 37°C에서 인큐베이터에 넣고 분리 후 1시간 후에 신선한 배양 배지를 공급했습니다. DRG 뉴런은 격리 후 2-8시간 후에 패치 클램프를 사용하여 연구되었습니다. 왜냐하면 이 시점에서 뉴런은 아직 신경돌기를 발아시키지 않았고 더 나은 봉인과 고품질 녹음의 더 높은 수율을 산출했기 때문입니다. 이 연구에서는 C형 DRG 뉴런(20-25μm 직경)만 사용했습니다.


세포 및 분자 생물학

주파수 관련 와우 세포 특이적 손상 모델을 확립하기 위해 기니피그의 와우에 특정 용량의 골전도 초음파(BCU)를 조사하여 와우 세포 특이적 손상을 유도했습니다. 그런 다음 달팽이관에 의한 BCU의 주변 코딩 및 인식을 탐색하기 위해 다른 주파수와 강도의 BCU를 사용하여 달팽이관 근거리장 전위를 유발했습니다. 기니피그의 내이에 6시간 동안 100db에서 30kHz 및 100db BCU에서 80kHz를 조사하여 주파수 관련 초음파 관련 와우 손상 모델을 생성했습니다. 그런 다음, 서로 다른 강도의 30kHz 및 80kHz BCU를 사용하여 정상 대조군에서 청각 뇌간 반응(ABR) 역치, 복합 활동 전위(CAP) 역치 및 활동 전위(AP) 강도-진폭 입출력 곡선을 불러일으켰습니다. 초음파 달팽이관 손상 그룹. 이를 통해 우리는 와우 유모 세포에 의한 BCU 주파수 및 강도의 코딩 및 인식을 탐색할 수 있었습니다. 외부 유모 세포(OHC) 프레스틴 및 내부 유모 세포(IHC) 오토펠린의 면역형광 분석을 수행하여 손상 모델을 확인했습니다. 특정 선량에서 30kHz 및 80kHz BCU에 의한 기니피그 내이 조사는 다른 부위에서 유모 세포 손상을 유도했습니다. 저주파 BCU 조사는 주로 OHC 손상을 유발한 반면, 고주파 BCU 조사는 IHC 손상을 더욱 유발하여 IHC 손상이 OHC 손상보다 더 심각하였다. 30kHz 유발 ABR 역치는 정상 대조군에 비해 30kHz 초음파 달팽이관 손상 그룹에서 유의하게 더 높았습니다. 30kHz 유발 ABR 역치는 80kHz 초음파 달팽이관 손상 그룹에 비해 30kHz 초음파 달팽이관 손상 그룹에서 유의하게 더 높았습니다. 80kHz 유발 ABR 임계값의 차이는 30kHz와 80kHz 초음파 달팽이관 손상 그룹 간에 유의하지 않았습니다. 30kHz 초음파 달팽이관 손상 그룹에 대한 클릭 및 30kHz 유발 AP 강도-진폭 곡선은 동일한 강도에서 유발된 AP 진폭이 클릭 유발 그룹보다 30kHz 유발 그룹에서 더 높음을 나타냅니다. 기니피그에서 달팽이관 유모 세포의 공간적 위치는 저주파 초음파의 주파수에 대한 코딩 기능을 가졌습니다. OHC는 저주파 초음파 강도의 코딩에 증폭 효과가 있습니다. 고주파수 BCU의 말초적 지각은 와우 유모 세포의 참여를 필요로 하지 않을 수 있습니다.


임상 전기 와우 검사: 이론, 기법 및 응용 개요

존 A. 페라로 박사
University of Kansas Medical Center 청각 및 언어학과 교수 겸 회장
연합 건강 학교 연구 부학장
의사 소통 장애에 대한 캔자스 대학교 인터캠퍼스 프로그램 공동 이사

소개
용어에서 알 수 있듯이 'Electrocochleography'(ECochG)는 달팽이관의 전위를 기록하는 방법입니다. ECochG는 일반적으로 자극 관련 달팽이관 전위(휴식 전위와 반대)의 측정을 포함하며, 종종 전체 신경 또는 청각 신경의 복합 활동 전위(AP) 측정을 포함합니다.

ECochG의 제품(즉, '전기 와우도' 또는 ECochGm)은 그림 1에 나와 있습니다.

그림 1. 클릭 자극에 의해 유발된 인간 전기와우도의 구성요소. 상단 추적은 희박(R) 및 응축(C) 극성 클릭에 대한 응답을 표시합니다. 별도의 R 및 C 응답(중간 추적)을 추가하면 와우의 합산 전위(SP)와 청각 신경 활동 전위(AP)가 향상됩니다. R 및 C 응답을 빼면(하단 추적) 달팽이관 마이크(CM)가 향상됩니다(ASHA, 1988년, 9페이지, Coats, 1981년 데이터 기반).

이 그림에서와 같이 ECochGm의 구성요소는 CM(cochlear microphonic), SP(cochlear summating potential), 독립적으로 또는 다양한 조합으로 측정된 AP를 포함할 수 있습니다. 독자는 인간에 기록된 이러한 잠재력의 역사에 대한 보다 철저한 검토를 위해 Ferraro(2000)를 참조합니다.

50년 이상 동안 청각 과학자/임상이 사용할 수 있었지만, 임상 도구(및 기타 모든 청각 유발 전위)로서의 ECochG의 출현은 청각 뇌간 반응(ABR)의 발견, 적용 및 인기에 의해 부분적으로 다시 불붙었습니다. 특히 ECochG의 최근 임상적 인기를 촉진한 또 다른 중요한 요소는 비침습적 기록 기술의 개발 및 개선입니다. 초기 전기와우학자(예: Ruben, et al., 1960 Yoshie, Ohashi, and Suzuki, 1967 Aran and LeBert, 1968)는 중이 수술을 받는 환자에 대해 측정을 수행하거나 바늘 전극을 통과시키는 비수술적 접근 방식을 사용했습니다. 고막(TM)을 통해 달팽이관 곶에 안착합니다. ECochG에 대한 이 '고막 관통'(TT) 접근 방식은 여전히 ​​유럽에서 널리 사용되지만 침습적 기록 방법은 미국에서 잘 받아들여지지 않았습니다. 다행히도 ECochG 구성 요소는 외이도 또는 TM의 측면과 같은 '고막 외'(ET) 부위에서 비침습적으로 측정할 수도 있습니다. Sohmer와 Feinmesser(1967), Coats와 Dickey(1970), Cullen et al. (1972), 이 분야에서 선구적인 작업을 수행했습니다(TT와 ET 기록 접근 방식에 대한 더 철저한 설명과 논의는 이 기사의 뒷부분에 나와 있습니다).

인간의 달팽이관 및 청각 신경 전위를 기록하는 기술적 능력은 ECochG의 다양한 임상 응용으로 이어졌습니다. 이러한 응용 프로그램은 우리가 달팽이관의 형질도입 과정에 대해 더 많이 배우고 더 민감하고 신뢰할 수 있도록 녹음 접근 방식을 개선함에 따라 확장될 것입니다.

현재 가장 많이 사용되는 ECochG 응용 프로그램은 다음과 같습니다.


  • 메니에르병/내림프수종 진단/평가/모니터링 및 이러한 장애에 대한 치료 전략의 평가/모니터링
  • 청력 손실이 있는 경우 또는 최적의 녹음 조건이 I파동을 얻기 위해 사용되지 않은 경우 ABR의 I파파가 강화됩니다.
  • 청각 말초와 관련된 수술 중 달팽이관 및 청각 신경 기능의 측정 및 모니터링(Ruth, Lambert 및 Ferraro, 1988 Ferraro 및 Krishnan 1997).

현재, 아마도 AP의 가장 보편적인 적용은 MD/ELH가 있는 것으로 의심되는 환자에서 SP의 크기와 비교하여 AP의 크기를 측정하는 것입니다. 앞서 설명한 대로 확장된 SP는 종종 MD/ELH 환자의 ECochGms를 특성화합니다. 그러나 이 발견의 임상적 일관성은 SP 진폭이 SP/AP 진폭 비율을 형성하기 위해 N1의 진폭과 비교될 때 상당히 향상됩니다(Coats, 1981).클릭 자극에 대한 확대된 SP/AP 진폭 비율이 ELH의 특징적이라는 것이 이제 널리 받아들여지고 있습니다.

녹음 기법

Transtympanic 대 Extratympanic ECochG

ECochG를 기록하기 위한 두 가지 일반적인 접근 방식이 있습니다: Transtympanic(TT) 및 Extratympanic(ET). TT ECochG는 TM을 통해 바늘 전극을 통과시켜 달팽이관 곶에 고정하는 침습적 절차입니다. 중이 공간을 노출시키는 수술 중 TT 녹음은 수술 영역을 통해 둥근 창의 볼 전극으로 만들 수도 있습니다. 클리닉에서 ECochG를 수행하는 대부분의 청력학자는 외이도 피부 또는 TM 표면에 전극을 대고 녹음을 수행하는 ET 접근 방식을 선호합니다. 후자의 녹음 사이트의 경우 이 접근 방식이 여전히 ET로 간주되지만 절차를 'Tympanic(또는 TM) ECochG'(Ferraro 및 Ferguson, 1989)라고도 합니다. 그림 2는 저희 클리닉/실험실에서 사용하는 초월명상 전극의 도면입니다. 그것의 제작 및 배치에 관한 세부사항은 Ferraro(1997 2000)에서 찾을 수 있습니다. 그림 2에서 알 수 있듯이 전극 팁은 전도성 젤이 함침된 작은 발포 고무 조각으로 구성되어 있습니다. 최근에는 발포고무를 부드러운 면으로 교체하여 환자의 불편함이 적고 우수한 결과를 얻었습니다.

그림 2. Tymptrode의 구성(폼 고무 팁은 부드러운 면으로 교체 가능).

ECochG에 대한 TT 및 ET 접근 방식에는 장점과 단점이 있습니다. TT 방식의 주요 이점은 응답 발생기에 대한 기록 전극의 근접성이 매우 유리한 신호 대 잡음비를 제공한다는 것입니다. 이 '근거리' 상황으로 인해 상대적으로 신호 평균화가 적은 대형 부품이 생성됩니다. TT ECochG의 주요 한계는 침습적이며 의료 환경에서 의사의 도움이 필요하다는 것입니다. 또한 국소 마취제를 사용하더라도 바늘로 TM을 관통하는 것은 고통스러운 경향이 있습니다.

이에 비해 ET 녹음은 더 많은 신호 평균을 필요로 하며 구성 요소는 TT 녹음보다 진폭이 더 작은 경향이 있습니다. 그러나 ET 접근법은 일반적으로 통증이 없으며 진정/국소 마취 없이 비의료 환경에서 청력학자가 수행할 수 있습니다.

위에 표시된 대로 ECochG의 녹음 사이트로 TM을 선호합니다. TM은 구성 요소 크기 및 신호 평균화 시간과 관련하여 외이도와 TT 배치 사이에 좋은 절충안을 제공하며 절차는 비침습적이며 올바르게 수행되면 통증이 없습니다(Lambert and Ruth, 1988 Ferraro, Thedinger, et al. ., 1994 Ferraro, Blackwell 등, 1994 Schoonhoven, Fabius 및 Grote, 1995). 우리는 ECochGm의 해석에 중요한 파형 패턴이 TT 측정과 비교할 때 TM 기록에서 보존된다는 것을 보여주었습니다(Ferraro, Thedinger, et al., 1994). 그러나 고감도 TM에 전극을 놓을 때는 주의가 필요합니다. 이 접근 방식은 때때로 다른 비침습적 접근 방식보다 환자에게 더 많은 불편함을 줄 수 있지만 일반적으로 TT ECochG와 관련된 정도는 아닙니다. 또한 앞서 언급한 바와 같이 tymptrode 팁에 발포 고무 대신 부드러운 면을 사용하면 환자의 불편함을 완화/제거할 수 있습니다.

기록 매개변수

ECochG 구성 요소는 일반적으로 자극 발병 후 10밀리초(ms)의 대기 시간 내에 발생하므로 '초기 또는 '짧은 대기' AEP 계열로 간주됩니다(Picton, Hillyard, et al., 1974). 표 1은 ECochG가 MD/ELH 진단에 사용될 때 관심 구성요소인 SP와 AP를 함께 기록하기 위해 실험실/클리닉에서 사용되는 매개변수를 보여줍니다. 이러한 매개변수는 다음을 제외하고 ABR 기록에 사용되는 매개변수와 유사합니다.


  • 기본/비반전/(+) 기록 전극은 두피/귓불과 반대로 TM에 배치하도록 설계되었습니다. 이 구성은 AP를 음수 또는 하향 편향으로 표시합니다(ABR 구성요소를 상향/양의 편향으로 표시하는 것이 일반적임).
  • 대역통과 필터의 저주파 설정은 SP(DC 성분)를 수용하기 위해 낮아집니다.

클릭의 간결함은 CM과 SP의 지속 시간이 자극에 의존하기 때문에 달팽이관 전위를 연구하는 데 이상적인 자극이 아닙니다. 이 두 구성 요소는 클릭에 의해 유발될 때 짧은 편향으로 나타납니다(그림 1 참조). 이러한 제한에도 불구하고 클릭을 사용하면 특정 ECochG 응용 프로그램에 대해 SP-AP 복합체를 유발하는 데 효과적인 것으로 입증되었습니다. 이러한 조건에서는 SP의 지속 시간이 단축되어도 됩니다(Durrant and Ferraro, 1991).

클릭이 ECochG에서 계속 인기를 얻고 있지만 최근 여러 연구에서 색조 자극의 사용이 적용되었습니다. (Levine, Margolis et al., 1992 Ferraro, Blackwell et al., 1994 Ferraro, Thedinger et al., 1994 Koyuncu, Mason and Shinkwin, 1994 Margolis, Rieks et al., 1995). 음조 자극은 일반적으로 클릭보다 더 높은 수준의 응답 주파수 특이성을 제공하며, 음파 폭발과 같은 연장된 지속 시간 자극을 사용하면 SP와 CM을 더 잘 시각화할 수 있습니다(Durrant and Ferraro, 1991).

자극 극성은 ECochG의 중요한 요소입니다. 클릭 또는 톤 버스트를 번갈아 극성으로 표시하면 자극 단계에 의존하는 자극 인공물 및 CM의 존재가 억제됩니다. 자극 아티팩트는 때때로 초기 ECochG 구성 요소를 가릴 정도로 충분히 클 수 있으며 CM은 SP와 AP를 모두 가리게 할 수 있습니다. SP와 AP는 모두 자극 단계와 무관하므로 이러한 구성 요소의 진폭이 관심 있는 경우(예: MD/ELH 진단) 교류 극성 자극을 사용하는 것이 좋습니다. 응결 및 희박 클릭에 대한 별도의 반응을 기록하는 것도 MD/ELH 진단에 유용한 것으로 나타났습니다. 이 장애가 있는 특정 피험자는 반대 극성의 클릭과 비정상적인 AP 지연 차이를 나타내기 때문입니다(Margolis and Lilly, 1989 Levine, Margolis, et al. al., 1992 Margolis, Levine, et al., 1992 Orchik, Shea 및 Ge, 1993 Margolis, Rieks, et al., 1995 Sass, Densert, et al., 1997). 응결 및 희박 클릭에 대한 응답을 별도로 측정하여 AP-N1 대기 시간 차이를 평가한 다음 오프라인에서 파형을 함께 추가하여 SP 및 AP 진폭과 그 비율을 도출합니다.

ECochG의 경우 많은 신호 평균 AEP와 마찬가지로 다음 자극이 제공되기 전에 한 자극에 대한 달팽이관/신경 반응이 완료되어야 합니다. 이 속도를 10 - 30/초 이상으로 높이면 AP의 일부 적응이 발생할 수 있습니다(Suzuki and Yamane, 1982). 이론적으로 100/초 정도의 속도는 AP를 최대한 억제하면서 SP는 상대적으로 영향을 받지 않습니다. Gibson, Moffat 및 Ramsden(1977) 및 Coats(1981)는 SP의 시각화를 최대화하기 위해 이 접근 방식을 적용했습니다. 불행히도, AP 기여가 완전히 제거되지 않고 SP도 감소될 수 있기 때문에 부분적으로는 매우 빠른 자극 반복률의 사용이 임상에서 성공적인 것으로 입증되지 않았습니다(Durrant and Ferraro, 1991). 또한, 시끄러운 수준에서 제공되는 빠른 클릭은 환자에게 불쾌감을 주는 경향이 있습니다.

MD/ELH 진단을 돕기 위해 ECochG를 수행할 때 신호는 잘 정의된 SP-AP 복합체를 유발할 만큼 충분히 강렬해야 합니다. 따라서 이 응용 프로그램의 경우 자극 생성기의 최대 출력에 가까운 수준에서 자극 표시를 시작합니다. 불행히도 앞서 언급했듯이 신호 교정 및 dB 기준에 관한 AEP 자극에 대한 표준화가 부족합니다. 일반적인 참조에는 dB 청력 수준(HL 또는 청력 임계값 수준((HTL)), dB 감지 수준(SL) 및 dB 피크 등가 음압 수준(pe SPL)이 포함됩니다. 우리는 HL 및 pe SPL 모두에서 ECochG 신호를 보정합니다. 0 dB HL은 ECochG에 사용되는 다양한 자극(예: 클릭 및 톤버스트)에 대한 정상 청력 대상 그룹의 평균 행동 임계값을 나타냅니다. dB pe SPL의 경우 오실로스코프를 사용하여 클릭 수준을 1,000Hz 연속 정현파 Stapells et al.(1982)의 연구 결과와 일치하여 클릭에 대한 0dB HL은 약 30dB pe SPL에 해당합니다.

반대측 귀의 차폐는 비검사 귀로부터의 전기생리학적 반응의 크기가 매우 작기 때문에 기존의 ECochG에 대한 문제가 아닙니다. 또한 ECochG 구성 요소는 청각 경로의 교차 이전에 생성됩니다.

자극에 관한 마지막 참고 사항은 ET(특히 TM) 전극의 특성으로 인해 ECochG의 경우 상당히 클 수 있는 자극 인공물과 관련이 있습니다. 이러한 와이어 장치는 또한 환경의 변환기 및 기타 전기 소스에서 나오는 전자기 복사를 수신하는 안테나 역할을 합니다. 자극 아티팩트를 줄이는 데 도움이 되도록 다음 제안이 제공됩니다.


  • 관 삽입 변환기 사용
  • 변환기와 케이블을 전극 및 케이블에서 분리
  • 전극 케이블을 땋다
  • 시험관이 있는 음향 부스 안에 있는 피험자와 부스 외부에 AEP 장치가 있는 경우 부스 창은 구리 스크린으로 차폐되어야 합니다.
  • AEP 장치를 접지가 있는 절연된 전기 소켓에 꽂습니다.
  • 1차 전극에 접지된 케이블을 사용하십시오(이러한 케이블은 상업적으로 이용 가능)
  • 시험실의 불을 끄고 플러그를 뽑다 불필요한 전자 장비(검사실의 불을 꺼야 할 수도 있음)
  • 접지된 Mu 금속 차폐로 변환기를 감싸는 것을 고려하십시오.

그림 3. 80dB HL에서 극성이 번갈아 나타나는 고막에서 클릭까지의 정상적인 전기 와우도. 합산 전위(SP) 및 활동 전위(AP)의 진폭은 최고점에서 최저점까지(왼쪽 패널) 또는 기준 값을 기준으로(오른쪽 패널) 측정할 수 있습니다. 진폭/시간 스케일은 계조당 1.25마이크로볼트/1밀리초입니다. 전화 삽입 지연은 0.90밀리초입니다.

또한 그림 3에서 볼 수 있듯이 SP 및 AP 진폭은 두 구성 요소의 리딩 에지에서 만들어집니다. 결과 값은 SP/AP 진폭 비율을 유도하는 데 사용됩니다.

정상 대상에 대한 클릭 자극에 대한 평균 SP/AP 진폭 비율은 약 0.25입니다. + 0.10 표준 편차(SD). 이 값에 대한 정상 범위가 0.10 - 0.50으로 확장되지만 SP/AP 진폭 비율이 45%(표준보다 2SD)보다 큰 경우 확대해야 합니다.

그림 4. 고막에서 2,000Hz 톤 버스트까지의 정상적인 전기 와우도는 80dB HL에서 교대 극성으로 나타납니다. 활동 전위(AP) 및 첫 번째 음의 피크(N1)는 응답이 시작될 때 나타납니다. SP(Summating Potential)는 자극이 지속되는 한 지속됩니다. SP 진폭은 기준 값(점 A)을 기준으로 응답의 중간점(점 B)에서 측정됩니다. 오른쪽 하단의 진폭(마이크로볼트)/시간(밀리초) 척도(Ferraro, Blackwell et al., 1994, pg. 19).

그림 4는 90dB HL, 2,000Hz 톤 버스트(2ms 상승/하강, 10ms 안정기, 교대 극성)에 의해 유발된 정상적인 전기 와우도를 보여줍니다. SP가 AP 앞에 작은 어깨로 나타나는 클릭 유발 반응과 달리 톤 버스트에 대한 SP는 자극이 지속되는 한 지속됩니다. AP와 N1은 차례로 응답이 시작될 때 표시됩니다. AP의 영향을 최소화하고 기준 진폭을 참조하여 파형의 중간 지점에서 SP 진폭을 측정합니다. 그림 5는 동일한 환자의 TM과 promontory(TT) 모두에서 기록된 여러 주파수의 톤 버스트 SP를 보여줍니다. 이 그림에 설명된 중요한 측면은 톤 버스트-SP의 진폭이 정상 청력 대상에서 매우 작다는 것입니다. 그림 5의 또 다른 주목할만한 측면은 TM 응답의 크기가 곶 응답(진폭 척도 참고)의 크기와 거의 비슷하지만 각 주파수에서 TM 및 TT 기록의 해당 패턴이 거의 동일하다는 것입니다.

그림 5. 80dB HL에서 제공되는 다양한 주파수의 톤 버스트로 유발된 전기 와우도. 각 파형의 오른쪽에 표시된 kHz 단위의 자극 주파수. 오른쪽 하단의 진폭(마이크로볼트)/시간(밀리초) 척도(Ferraro, Blackwell et al., 1994, pg. 20).

임상 응용

MD/ELH

ECochG는 주로 SP 및 AP 측정을 통해 MD/ELH의 진단, 평가 및 모니터링에서 보다 강력한 도구 중 하나로 부상했습니다. 이 애플리케이션의 예는 그림 6(클릭 유발 ECochGm), 7(톤버스트 유발 ECochGm)에 나와 있습니다. 두 그림의 위쪽 추적은 곶(TT)에서 측정된 반면 아래쪽 파형은 TM 기록을 나타냅니다. 그림 6의 클릭 유발 ECochGms의 경우 SP/AP 진폭 비율(절대 SP 및 AP 진폭 기반)은 TT 및 TM 기록에 대해 각각 약 1.0 및 2.0이었습니다. 두 값 모두 정상적인 한계인 0.45를 초과하여 확대됩니다. 따라서 SP/AP 진폭 비율에 대해 다른 값을 초래하는 다른 기록 접근 방식에도 불구하고 TT 및 TM ECochGms는 모두 MD/ELH에 대해 양성이었습니다. 또한 그림 6에서 주목할 만한 것은 TT 기록에 비해 TM 파형의 기준 전압이 불안정하다는 것입니다. 앞서 언급했듯이 이 불안정성은 우리가 기준선 참조 구성 요소 진폭과 반대로 절대 측정을 선호하는 이유입니다. SP 및 AP 진폭이 기준 전압과 관련하여 측정되었다면 SP/AP 진폭 비율은 약 0.50(TT) 및 0.75(TM)였을 것입니다.

그림 6. 동일한 환자의 이환된 귀의 곶(TT)(상단 패널) 및 고막(TM)(하단 패널)에서 기록된 클릭에 대한 비정상적인 반응. TT 및 TM 응답은 모두 확장된 합계 전위(SP)/작용 전위(AP) 진폭 비율을 표시합니다. '베이스'는 SP 및 AP 진폭 측정에 대한 참조를 나타냅니다. 진폭(마이크로볼트)/시간(밀리초) 스케일은 오른쪽 하단에 있습니다. 약 2밀리초 정도 지연된 자극 개시(Ferraro, Thedinger, et al., 1994, pg. 27).

그림 7의 톤버스트 ECochGms에 대한 SP 진폭은 주파수에 따라 약간 다릅니다. 그러나 기록 접근 방식에 관계없이 다시 한 번 모든 추적에서 뚜렷한 SP 저점을 볼 수 있습니다. 또한 톤 버스트 응답에 대한 관심 측정은 SP/AP 진폭 비율보다는 SP 골의 크기입니다.

그림 7. 동일한 환자의 이환된 귀의 곶(TT)(상단 패널) 및 고막(TM)(하단 패널)에서 기록된 톤 버스트에 대한 비정상적 반응. 모든 추적은 진폭이 확대된 합산 전위를 보여줍니다. 각 추적의 오른쪽에 표시된 kHz 단위의 톤 버스트 주파수. 진폭(마이크로볼트)/시간(밀리초) 스케일은 오른쪽 하단에 있습니다. 오른쪽 상단의 퓨어톤 청력도(Ferraro, Thedinger et al., 1994, pg. 26).

일반 Meniere 인구에서 SP 및 SP/AP 진폭 비율이 확대된 것으로 보고된 발병률은 약 60%-65%에 불과합니다(Coats, 1981 Gibson, Moffat and Ramsden, 1977 Kitahara, Takeda, Yazawa, et al., 1981 Kumagami, 니시다와 바바, 1982). 따라서 연구자들은 ECochG의 민감도(즉, 양성 ECochGms를 나타내는 MD/ELH 환자의 비율)를 개선하는 방법을 계속 찾고 있습니다.

ECochG를 더 민감하게 만드는 한 가지 방법은 환자가 MD/ELH 증상을 경험할 때 테스트하는 것입니다. 예를 들어 Ferraro, Arenberg 및 Hassanein(1985)은 테스트 당시 증상이 있었고 이 증상이 청각 충만감과 청력 상실을 포함하는 환자의 90% 이상에서 양성 ECochGms를 발견했습니다.

ECochG의 감도를 증가시키는 다른 접근 방식은 ECochGm의 기록 및 해석과 관련된 매개변수로 향했습니다. 앞서 언급했듯이 이러한 방법의 예는 응결과 희박 클릭에 대한 응답 간의 AP-N1 대기 시간 차이를 측정하는 것입니다. Margolis, Rieks 등에 따르면 (1995) 0.38ms보다 큰 차이. 내림프 수종에 대한 양성 소견입니다. 우리는 최근 ECochG를 보다 민감하게 만들기 위해 SP/AP 면적 비율을 측정하기 시작했습니다(Ferraro and Tibbils, 1999). 이 접근 방식은 그림 8에 설명되어 있습니다. 왼쪽 패널의 파형은 정상 피험자의 파형이고 오른쪽 추적은 MD/ELH가 의심되는 환자의 파형입니다.

그림 8. SP/AP 면적 비율을 도출하기 위해 클릭 자극에 대한 합계 전위(SP) 및 활동 전위(AP)의 면적을 측정하는 방법. 음영 처리된 부분은 각 구성 요소의 영역을 나타냅니다. 왼쪽 패널의 전기 와우도는 정상 피험자의 것입니다. 오른쪽 패널의 전기 와우도는 메니에르병이 의심되는 환자의 것으로 SP 면적과 SP/AP 면적 비율이 확대되어 표시됩니다(Ferraro and Tibbils, 1999, pg. 24).

MD/ELH의 진단에서 ECochG의 사용에 관한 최종 참고사항으로, 확장된 SP/AP 진폭 비율은 또한 외림프 누공에 대해 보고되었습니다(Kobayashi, Arenberg, et al., 1993 Ackley, Ferraro 및 Arenberg, 1994). 따라서 ECochG가 특이적일 수 있는 기본 기능은 중계계의 유체 압력이며, 이는 전정계와 고실계(누공에서와 같이) 또는 ELH의 압력 변화에 의해 변경될 수 있습니다.

웨이브 I의 강화

청각 종양이 있는 사람을 포함하여 난청이 있는 대상에서 식별 가능한 V파가 있음에도 불구하고 ABR의 I파가 감소, 왜곡되거나 없을 수 있습니다(Hyde and Blair, 1981 Cashman and Rossman, 1983). 이러한 상황은 I-V 및 III-V IWI(interwave interval)가 측정할 수 없기 때문에 ABR의 진단 유틸리티를 상당히 감소시킵니다. 이러한 및 기타 '최적화되지 않은' 녹음 조건(예: 시끄러운 전기 및/또는 음향 환경, 불안한 피사체)에서 ECochG와 ABR을 통한 AP-N1의 동시 녹음이 적용되었습니다(Ferraro and Ferguson, 1989 Ferraro and Ruth , 1994). 그림 9는 결합된 ECochG-ABR 접근 방식을 보여줍니다. 이 환자에 대해 기존에 기록된 ABR(상단 추적)에서 V파가 있는 경우 I파동이 없습니다. 그러나 정점(+)-TM(-) 전극 배열(하단 추적)을 사용하여 ABR을 기록하면 N1을 식별할 수 있으므로 N1-V IWI를 측정할 수 있습니다.

그림 9. ABR은 정점(+)-동측 귓불(-) 전극 어레이로 기록되고 ECochG-ABR은 난청 환자의 정점(+)-동측 고막(-) 전극 어레이로 기록됩니다. 웨이브 I은 기존의 ABR 추적에는 없지만 ECochG-ABR 접근 방식으로 기록할 수 있습니다(Ferraro and Ferguson, 1989, pg. 165).

수술 중 모니터링

말초 청각 시스템과 관련된 수술 중 내이 및 청각 신경 상태의 수술 중 모니터링은 ECochG의 중요한 응용 프로그램이 되었습니다. 이러한 모니터링은 일반적으로 외과의사가 청력을 보존하기 위한 노력으로 귀/신경에 대한 잠재적인 외상을 피하도록 돕기 위해 수행됩니다(Lambert and Ruth, 1988 Ferraro and Ruth, 1994).또한 수술 중 ECochG 기록은 해부학적 지표(예: 내림프낭)를 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다(Gibson and Arenberg, 1991). 마지막으로 ECochG 모니터링은 특히 MD/ELH 치료를 위해 내림프 감압/단락 수술을 받는 환자의 수술 후 결과를 예측하는 데 도움이 되는 방법으로 조사되었습니다(Gibson, Arenberg 및 Best, 1988 Gibson 및 Arenberg, 1991 Arenberg, Gibson 및 Bohlen, 1993 Wazen, 1994 Mishler, Loosmore, et al., 1994).

기타 애플리케이션

ECochG의 가장 널리 사용되는 세 가지 응용 프로그램은 위에서 설명한 것입니다(즉, MD/ELH 평가, I파동 식별, 수술 중 모니터링). 그러나 청력 역치 추정과 같은 다른 용도가 보고되었습니다(Laureano, Murray, et al. 1995). Ferraro와 Ferguson(1989)은 정상 청력 개인에서 초월명상 기록 AP와 전통적으로 기록된 V파 임계값 사이에 차이가 없음을 발견했습니다. 물론 Wave V 임계값은 종종 유아 및 기타 테스트하기 어려운 인구의 청력 감도를 추정하는 데 사용됩니다.

위의 연구에도 불구하고 ECochG가 청력 감도를 평가하기 위한 '선택 도구'로 등장할 것 같지는 않습니다. 대부분의 경우 더 정확하고 더 쉽고 관리하는 데 시간이 덜 걸리는 다른 전기 생리학적 및 행동적 접근 방식을 사용할 수 있습니다. 그러나 이것이 ECochG와 청력 상태 사이의 관계가 계속 연구되어서는 안 된다는 것을 말하는 것은 아닙니다. 예를 들어, Lilly(개인 커뮤니케이션)는 인공 와우 이식 후보에서 청력 예비를 추정하기 위한 ECochG의 유용성에 대해 보고했습니다. Schoonhoven, Fabius 및 Grote(1995)는 TM에서 측정된 AP 입출력 함수의 기울기와 달팽이관 동원 사이의 관계를 발견했습니다. Keith, Kereiakes, et al.(1992)은 ECochG를 사용하여 행동학적으로 테스트할 수 없는 환자의 등골 절제술 수술 전에 내이의 무결성을 평가했습니다.

요약하면, ECochG는 다양한 임상 적용을 위한 내이 및 청각 신경 기능 평가에 계속 유용합니다. 이 기본 전제는 ECochG가 어떻게 기록, 해석 및 사용되는지에 대한 지속적인 논란에도 불구하고 지속됩니다. 이러한 논쟁을 해결하고 ECochG의 현재 응용 프로그램을 확장하는 데 대한 관심이 높아진 것은 최근 문헌에서 분명하며, 이는 이 매우 유용한 임상 도구의 미래에 좋은 징조입니다.

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John A. Ferraro, PhD, MS, ASHA 펠로우, FAAA

캐롤린 도티-마가렛 켐프(Carolyn Doughty-Margaret Kemp) 캔자스 대학 의료 센터 청력 및 언어학과 회장 겸 교수 - 캔자스 대학 의사소통 장애 캠퍼스 간 프로그램 공동 책임자(두 직책 모두 1983년 12월부터 보유)-

John A. Ferraro, Ph.D., FASHA, FAAA 학위: Ph.D., Speech and Hearing Sciences, University of Denver, 1972. MS, U. Denver, 생물학 학사, Southern Colorado St. College, 생물학 직위: 현재 : Carolyn Doughty-Margaret Kemp 회장 겸 University of Kansas Medical Center 청력 및 언어과 교수 및 - University of Kansas 의사소통 장애 인터캠퍼스 프로그램 공동 책임자(1983년 12월부터 두 직책 모두 보유)- School of Research 부학장 고려대학교 의료원 Allied Health (1999년 10월 ~) 前: - University of Kansas Medical Center, Allied Health 부학장(1985 - 93) 및 SAH 학장 대행(1992 - 1993) - 1972 1974: 박사후 연구원 , 노스웨스턴 대학교 청각 연구소 (Peter Dallos 지시하에) - 1974 1981: Asst./Assoc. 교수, 오하이오 주립 대학 언어 및 청각 과학 섹션 - 1981 1983: 임상 신경 생리학자, 스웨덴 의료 센터, Englewood, Colorado 연구/출판/발표 이력: 70개 이상의 간행물(저널 기사, 책 장, 회의 절차 등) 및 150개 청각 유발 전위/청각 생리학의 임상 적용과 관련된 프레젠테이션. -1997 교과서 청각 유발 전위의 실험실 연습(Singular Publishing, Inc.)

- 현행 교부금: 영아의 청각 평가 방법 개선, 청각 장애 연구 재단. 전문 서비스 - ASHA 학업 인증 위원회의 실질적인 변화 위원회(2001 &ndash
선물)
- 커뮤니케이션 과학 및 장애에 관한 학술 프로그램 위원회의 표준 및 자격 증명 담당 부사장(2002년 & 2004년) - ASHA 청력 및 언어 병리학 학문 인증 위원회(1998년 & 2002년) - ASHA-AAA-CAPCSD 공동 임시 위원회 청각학 박사 교육(2001년 및 2002년)- ASHA 청각학 조정 위원회 부회장(1997-2000년)- 커뮤니케이션 과학 및 장애에 관한 학술 프로그램 협의회 회장(회장 선출 및 전 회장)(1993-1996년) - AEP에 관한 최초의 ASHA 작업 그룹 회원 - AEP 사양에 대한 ASHA SID #6 소위원회 의장 최근 수상: - 커뮤니케이션 과학 및 장애에 관한 학술 프로그램 위원회의 영예(2001). - 2002년 캔자스대학교 메디컬센터 얼라이드 헬스스쿨 우수 명예 동문. - 2003년 University of Kansas의 우수 대학원 교수상 센터. (ASHA Fellow &ndash 1992)"


복합 활동 전위 역치 기준 - 생물학

2. 운동 뉴런의 구조를 보여주는 다이어그램을 그립니다. 5점

  • 내부에 표시된 핵으로 그려지고 레이블이 지정된 세포체 (세포체가 축색 끝에 그려지지 않으면 거부)
  • 축삭은 세포체 지름의 최소 3배 길이로 그려지고 레이블이 지정됩니다.
  • Schwann 세포 / mylin sheath 드로잉 및 라벨링
  • 수초의 틈이 그려지고 표시됨
  • 라벨이 붙은 세포체로 이어지는 최소 5개의 수상돌기
  • 최소한 두 개의 모터 끝판 / 부통 / 시냅스 손잡이 / 시냅스 터미널이 그려지고 표시됨

3. 활동 전위가 뉴런을 따라 이동함에 따라 축삭의 탈분극으로 이어지는 변화를 설명하십시오. 5점

  • 국부 전류/이온은 축삭의 인접한 탈분극 부분에서 확산됨
  • 휴식 / 막 전위 감소
  • 영향을 받는 전압 개폐 이온 채널
  • 나트륨 채널 개방
  • 나트륨이 확산/빠르게 이동
  • 따라서 외부에서 더 적은 양의 전하를 띠고 더 많은 내부/내부가 외부/막 극성에 대해 양전하가 됩니다.
  • 탈분극 이전 외부는 내부에 비해 긍정적이었습니다.
  • 일부 나트륨 게이트가 열릴 때 Na+의 유입으로 인해 더 많은 나트륨 게이트가 열립니다.
  • 막 전위가 -70mV에서 +40mV(-+ 10mV)로 상승

4. 신경 자극이 뉴런을 따라 어떻게 전달되는지 설명하십시오. 8점

  • 휴식 잠재력에서
  • 나트륨은 능동수송에 의해 펌핑되고 ​​칼륨은
  • 농도 구배는 전위/전압을 생성합니다.
  • 외부에 비해 내부 부정적인
  • 충동이 지나갈 때 / 활동전위
  • 임계값 수준을 통과해야 합니다.
  • 나트륨 채널이 열리고 이온이 뉴런으로 확산됩니다.
  • 막 탈분극
  • 칼륨은 이온 채널을 통해 막을 가로질러 확산
  • 다시 한 번 이온의 능동 수송
  • 수초가 없는 뉴런은 수초가 있는 뉴런보다 느리다.
  • 뉴런의 한 부분에 있는 활동전위는 다음 부분에서 활동전위가 발생하도록 한다.

5. 수초가 없는 뉴런이 어떻게 휴지 전위를 유지하고 활동 전위를 겪을 수 있는지 설명하십시오. 9점

  • 휴지 전위는 멤브레인 양단의 전하 차이 / -70mV
  • 외부에 비해 내부 부정적인
  • ATP를 사용하여 멤브레인/펌프를 통한 이온의 능동 수송
  • 양전하를 띤 나트륨 이온 / Na+가 펌핑됩니다.
  • 더 적은 수의 K+가 펌핑됨 / 3 Na+에 비해 2 K+
  • 뉴런에는 음전하를 띤 유기 이온이 포함되어 있습니다.
  • 막은 이온의 확산을 거의 허용하지 않습니다.
  • 활동전위를 생성하기 위해 나트륨 이온 채널이 열립니다.
  • 나트륨 이온이 뉴런으로 이동
  • 따라서 탈분극이 있습니다 / 막 분극은 반대입니다
  • 이것은 뉴런을 따라 유사한 변화를 유발합니다.
  • 이온 확산/국부 전류 참조
  • 나트륨 이온 채널 다음에 칼륨 이온 채널이 열립니다.
  • 칼륨이 확산되어 약간의 재분극을 일으킴

6. 신경 자극이 뉴런에서 근육으로 어떻게 전달되는지 설명하십시오. 8점

  • 임펄스는 모터 끝판/시냅스 손잡이/부통/시냅스 터미널에 도달합니다.
  • 시냅스 소포에는 신경 전달 물질 / 아세틸 콜린이 포함되어 있습니다.
  • 칼슘은 시냅스 전 막을 통해 들어갑니다.
  • 칼슘은 소포가 막으로 이동하여 세포막과 융합되도록 합니다 / 세포외배출을 유발합니다
  • 시냅스 틈으로 방출되는 신경전달물질/아세틸콜린
  • 시놉틱 틈을 가로질러 근섬유막/시냅스후막으로 교차/확산
  • 수용체 부위에 결합
  • 근섬유막/시냅스후막의 탈분극을 일으킴
  • 나트륨 게이트를 열어
  • 자극의 임계값에 도달해야 함/전부 또는 전무 효과
  • 효소/아세틸콜린에스테라아제는 신경전달물질/아세틸콜린을 분해합니다.
  • 탈분극으로 인해 근형질 세망이 칼슘 이온을 방출합니다.
  • 칼슘 이온은 근육 수축을 유발/활성화합니다.

7. 신경계에서 시냅스 전달의 원리를 설명하십시오. 6점

  • 신경 자극이 시냅스 전 손잡이/막에 도달합니다.
  • 칼슘 이온 / Ca + 2는 시냅스 전 뉴런 / 손잡이로 들어갑니다.
  • 신경전달물질이 있는 소포 / 아세틸콜린 방출 내용물
  • 신경전달물질은 시냅스/시냅스 틈을 가로질러 확산
  • 시냅스후 뉴런/막의 수용체에 결합
  • 나트륨 이온 / Na+는 시냅스 후 뉴런으로 들어가고 / 나트륨 채널은 열림
  • 탈분극 / 활동 전위 / 신경 자극(시냅스 후 뉴런에서)
  • 칼슘 이온 / Ca+2는 시냅스 틈으로 다시 펌핑됨 / 시냅스
  • 신경전달물질 분해

8. 시냅스 전달 과정을 설명하십시오. 7점

  • 시냅스전 뉴런은 자극/전위를 시냅스후 뉴런으로 전달
  • 시냅스전 뉴런은 신경전달물질을 시냅스 틈으로 방출
  • 과정은 엑소사이토시스를 포함한다
  • exocytosis는 시냅스전 뉴런으로 Ca+2의 진입을 필요로 합니다.
  • 신경전달물질은 시냅스후막 수용체와 결합
  • 신경 전달 물질 결합은 시냅스 후 막 이온 채널이 시냅스 후 막의 투과성을 개방/증가/변경하도록 할 수 있습니다.
  • 후합성막의 투과성 증가/변경
  • 열린 채널은 특정 이온이 시냅스 후 막에 들어가고 나갈 수 있도록 합니다.
  • 탈분극 / 과분극은 활동 전위를 유발 / 개시할 수 있습니다
  • 결과는 시냅스 후 수용체의 유형과 흥분성 및 억제성 시냅스에 대한 열린 채널 유형에 따라 다릅니다.
  • Na+는 시냅스 후 뉴런(보통) 내부로 전달되어 탈분극을 유발합니다.
  • 시냅스 후 뉴런의 외부로 Cl- 전달(보통)은 과분극을 유발합니다.
  • (일부) 신경전달물질이 효소에 의해 파괴됨

9. 인간의 팔뚝 움직임에서 신경, 근육, 뼈를 포함한 팔꿈치 관절 구조의 역할을 설명합니다. 8점

  • 표시된 다이어그램 표시, 이두근, 상완골, 반경, 척골
  • 연골은 마찰을 감소
  • 활액은 관절을 윤활
  • 캡슐 / 캡슐 인대는 관절을 밀봉합니다.
  • 인대는 탈구를 방지 / 운동 범위를 제한 / 뼈를 서로 연결
  • 운동 뉴런은 근육이 수축하도록 자극합니다.
  • 뼈는 근육을 단단히 고정시킵니다.
  • 뼈는 지렛대 역할을 함 / 토크 / 크기 / 힘의 방향을 변경
  • 힘줄은 근육을 뼈에 붙인다
  • 이두근과 삼두근은 적대적이다.
  • 이두근은 굴곡근이다 / 팔꿈치를 구부린다 그리고 삼두근은 신근입니다 / 팔꿈치 관절을 곧게 펴십시오
  • 이두근은 요골에 붙어 있고 삼두근은 척골에 붙어 있습니다.

다이어그램에 명확하게 그려지고 올바르게 레이블이 지정된 경우 위의 사항 중 하나라도 수락하십시오.

10. 움직임을 생성하는 신경, 근육 및 뼈의 역할을 설명합니다. 6점

  • 운동 뉴런은 근육에 충동/메시지를 전달합니다.
  • 신경/뉴런은 근육이 수축하도록 자극합니다.
  • 뉴런은 근육 수축 시기를 조절
  • 근육은 움직임을 위한 힘을 제공합니다/유도합니다
  • 근육은 힘줄에 의해 뼈에 붙어있다
  • 뼈는 지렛대 역할을 한다
  • 뼈 사이의 관절은 움직임의 범위를 제어합니다
  • 길항근은 반대 운동을 일으킨다.

11. 근절의 구조를 보여주기 위해 레이블이 있는 다이어그램을 그립니다. 5점

명확하게 그려지고 올바르게 레이블이 지정된 각 구조에 대해 1점을 수여합니다.


수용체: 의미, 분류 및 속성

이 기사에서 우리는 다음에 대해 논의할 것입니다:- 1. 수용체의 의미 2. 수용체의 분류 3. 속성.

수용체의 의미:

특정 특수 구조는 자극과 구심성 신경 섬유의 경계면에 존재합니다. 이러한 특수 구조는 모든 유형의 에너지를 구심성 섬유의 전기 에너지 또는 활동 전위로 변환합니다. 이 작업을 변환이라고 합니다. 따라서 수용체는 생물학적 변환기 역할을 합니다.

뇌에 도달할 때 구심성 신경에서 이러한 활동 전위(전기 활동) 중 일부는 우리의 의식적 지각에 도달합니다. 그러나 압수용기의 자극이나 위장의 움직임 등과 같이 뇌에 도달할 때 구심성 신경의 일부 전기적 활동은 우리의 의식적 지각에 오지 않습니다.

수용체의 존재로 인해 CNS는 다음에 영향을 미칠 수 있습니다.

2. 많은 활동의 규제.

자극이 수용체에 작용하면 수용체에서 어느 정도의 전기적 변화가 발생합니다. 이것을 수용체 전위라고 합니다. 자극이 수용체에 작용하면 수용체 막에 구조적 변화가 생겨 Na + 에 대한 막 투과성이 증가합니다. 따라서 ECF에서 ICF로 Na +가 유입되면 탈분극이 발생하고 결과적으로 생성기 또는 수용체 전위라는 등급화된 전위가 생성됩니다.

수용체 전위는 국소 전위입니다. 활동 잠재력이 아닙니다. 장거리에서는 수행할 수 없습니다. 수용체 전위는 신경근 접합부의 말단 판 전위(EPP)와 거의 동일합니다.

수용체 전위는 구심성 신경계의 특수화된 신경 종말 또는 별개의 기관에서 발생합니다.

ECF에서 ICF로 Na + 이온에 대한 막의 투과성을 증가시키는 수용체 막의 구조적 변화에 의한 생성. 따라서 수용체 전위의 생성이 있습니다.

자극의 강도와 직접적인 관련이 있습니다. 자극의 강도가 증가하면 본질적으로 전부 또는 전혀 없는 활동 전위와 달리 수용체 전위의 진폭이 증가합니다.

활동 전위의 지속 시간보다 훨씬 깁니다.

수용체 전위가 0mV 쪽으로 이동하면 수용체의 전기적 활성이 저분극(탈분극)형, 전위가 0mV에서 멀어지면 과분극형이라고 합니다. 그러나 수용체 전위에 관한 한 일반적으로 탈분극 유형의 전위입니다.

이 외에도 신체에는 자극을 받으면 과분극되어 활동 전위를 일으키는 수용체 그룹이 있습니다. 눈의 광수용체는 이러한 유형의 수용체에 대한 고전적인 예입니다.

수용체전위는 활동전위와 달리 장거리 전도가 불가능하다. 수용체 전위는 인접한 영역으로 전자적으로 퍼집니다. 전위가 자극 부위에서 멀어지고 시간이 지남에 따라 수용체 전위의 진폭은 공간과 시간에 따라 기하급수적으로 감소합니다.

수용체의 분류:

수용체는 다양한 기준에 따라 분류될 수 있습니다.

반응하는 자극 유형에 따라 다음과 같이 분류할 수 있습니다.

1. 기계수용기(그림 9.3)는 접촉, 압력, 진동과 같은 기계적 에너지에 반응합니다. 이 수용체는 신체의 거의 모든 부분에 존재합니다.

ii. Meissner’s 소체(촉각 수용체)

iii. 파치니안 소체 등

내장 영역에서는 다음과 같습니다.

iii. 청각 수용체 등

2. 화학수용기는 화학 에너지에 반응합니다.

화학 수용체에 대한 몇 가지 예는 다음과 같습니다.

iii. 경동맥체와 대동맥체

3. 온/냉 에너지에 의해 신경수용기가 자극을 받습니다. 열수용체는 피부(말초)와 시상하부(중앙)에 있습니다.

4. 통각수용기는 고통스러운(유해한) 자극에 반응합니다. 신체의 거의 모든 부분에 존재하는 알몸 신경 종말은 통각 수용체로 작용합니다. 중추신경계에는 통각수용기가 없다.

5. 전자기 수용체는 눈에 존재합니다. 그들은 광선(전자파)에 반응합니다. 간상체와 원추체(광수용체).

수용체의 속성:

1. 흥분성(그림 9.4):

수용체는 특수화된 신경 종말이기 때문에 자극을 받지 않으면 극성화된 상태에 있습니다. 자극을 가하면 극성 상태의 변화가 일어납니다. 이것은 수용체 전위 또는 생성기 전위의 발달로 이어진다. 수용체 전위는 국소 전위의 예 중 하나입니다. 이 전위가 임계값에 도달하면 구심성 섬유에서 신경 활동 전위가 발생합니다.

2. 적절한 자극은 구심성 섬유에서 활동 전위의 발달을 가져오기에 충분한 수용체 전위 생성을 위한 수용체를 자극하기에 충분한 자극 강도입니다.

수용체의 각 그룹은 특정 유형의 자극에 매우 쉽게 반응하도록 특화되어 있습니다. 그러나 자극의 강도가 매우 강하다면 동일한 수용체가 다른 유형의 자극에 대해 자극을 받을 수 있습니다. 광수용기는 빛에 가장 민감하지만 안구에 압력을 가하면 자극할 수도 있습니다.

뮐러의 특정 신경 에너지 법칙:

적절한 자극 강도로 수용체가 자극될 때마다 구심성 신경 섬유에서 활동 전위가 발생합니다. 이 활동전위는 뇌에 도달하고 특정한 감각이 지각된다. 그러나 기계수용기든 화학수용기든 활동 전위의 구성과 진폭은 동일하게 유지되어 뇌에 도달합니다.

사람이 촉각이나 열감 등을 느낄 때 뇌는 어떻게 해석할 수 있습니까?

CNS에서는 일종의 조건형성이 일어나고 있습니다. 예를 들어, 촉각 수용체가 자극될 때마다 구심성 충동이 대뇌 피질에 도달하여 촉각이 느껴집니다.

자극이 몇 달 또는 몇 년 동안 특정 신경 섬유를 따라 올 때 자극된 수용체가 촉각을 위한 것인 경우 뇌가 지각할 감각은 촉각입니다. 이 감각에 대한 구심성 경로가 어떤 유형의 자극에 의해 직접 자극되더라도 여전히 우리는 항상 촉각만을 느낍니다. 이것을 컨디셔닝이라고 합니다.

Muller’s 법칙에 따르면, 구심성 경로가 직접 자극될 때(자연적으로 기계적, 화학적 또는 열적인 모든 유형의 자극에 의해) 느껴지게 될 감각은 충동을 전달하는 수용체에 따라 다릅니다. 이것은 수근관 증후군, 척추염, 환상지 등을 설명하는 기초입니다.

4. 강도 차별:

적용된 자극의 강도는 수용체 전위의 증가된 진폭의 형태인 수용체로부터의 반응의 크기에 의해 평가될 수 있습니다. Weber-Fechner 법칙에 따라 수용체 전위의 진폭이 증가하면 단위 시간에 구심성 신경 섬유에서 생성되는 활동 전위의 수가 증가합니다(이 법칙에 따라 신경 섬유에서 생성된 활동 전위의 빈도는 자극의 로그 강도에 정비례합니다. ).

강도 구별을 할 수 있는 또 다른 방법은 자극의 강도가 증가함에 따라 자극된 수용체의 수도 증가한다는 것입니다(수용체의 모집/감각 단위의 모집). 이것은 수용체도 여기에 대한 임계값이 다르기 때문입니다.

적용된 자극이 장기간 작용하면 일부 수용체는 시간이 지나면서 반응을 멈출 수 있습니다. 따라서 신경 섬유에는 활동 전위가 생성되지 않습니다. 빠르게 적응하는 일부 수용체가 있습니다. 후각 수용체 및 피부의 촉각 수용체. 통증 수용체는 결코 적응되지 않습니다.

수용체의 적응 특성은 신체에 유익한지 여부는 적응된 수용체의 유형에 따라 다릅니다. 압력수용체 적응은 고혈압이 지속되는 동안 혈압을 정상 값으로 회복할 수 없기 때문에 신체 기능에 해롭습니다.

감각 단위는 특정 구심성 신경 섬유가 충동을 전달하는 감각 수용체의 수입니다. 감각 단위의 모집은 또한 강도 식별에 도움이 됩니다.


비디오 보기: 생명과학 4강. 뉴런, 막전위, 활동전위개념 설명 (팔월 2022).