المحفزات الخاصة بالقشرية البصرية التي تثير الأنماط المورفولوجية المحتملة

تخطيط الدماغ الكهربائي (EEG) هو أداة تقدم نهجا غير مكلفة وغير الغازية لدراسة المعالجة القشرية، وخاصة عند مقارنتها بأساليب التقييم القشرية مثل التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI)، انبعاث البوزيترون التصوير المقطعي (PET)، ونشر التصوير عشرات (DTI)¹. كما يوفر EEG دقة زمنية عالية، والتي لا يمكن تحقيقها عند استخدام تدابير مثل التصوير بالرنين المغناطيسي، PET، أو DTI². دقة زمنية عالية أمر بالغ الأهمية عند فحص الوظيفة الزمنية المركزية من أجل الحصول على الدقة الملي ثانية من الآليات العصبية الفسيولوجية المتعلقة بمعالجة مدخلات أو أحداث محددة.  في النظام البصري المركزي، الإمكانات البصرية القشرية التي أثارها (CVEPs) هي نهج شعبي في دراسة العمليات العصبية المقفلة زمنيا في القشرة الدماغية.  يتم تسجيل الردود CVEP ومتوسط على مدى عدد من التجارب الحدث، مما أدى إلى مكونات الذروة (على سبيل المثال، P1، N1، P2) الناشئة على فترات محددة مللي ثانية. توقيت واتساع هذه الاستجابات العصبية الذروة يمكن أن توفر معلومات بشأن سرعة المعالجة القشريةوالنضج، فضلا عن العجز في وظيفة القشرية 3،^4،5.

CVEPs خاصة بنوع الإدخال المرئي المقدم للعارض. باستخدام بعض المحفزات في نموذج CVEP، فمن الممكن لمراقبة وظيفة الشبكات البصرية المتميزة مثل تيار البطني، والمشاركة في معالجة الشكل واللون، أو parvocellular والمدخلات magnocellular^{6،7، 8}، وتيار الظهرية ، والتي تعالج إلى حد كبير الحركة أو المدخلات magnocellular^9،10. وكانت الممارسات المالية الدولية التي تولدها هذه الشبكات مفيدة ليس فقط في فهم أفضل للآليات العصبية الفسيولوجية النموذجية التي تقوم على السلوك الكامن ة ولكن أيضا في العلاج المستهدف للسلوكيات غير النمطية في السكان السريريين. على سبيل المثال، تم الإبلاغ عن مكونات CVEP المتأخرة في كل من الشبكات الظهرية والبطنية في الأطفال الذين يعانون من عسر القراءة، مما يشير إلى أن الوظيفة البصرية في كلتا الشبكتين يجب أن تستهدف عند تصميم خطة التدخل¹¹.  وهكذا، CVEPs المسجلة عن طريق تخطيط الدماغ توفر أداة سريرية قوية من خلالها لتقييم كل من العمليات البصرية النموذجية وغير النمطية.

في دراسة حديثة، تم استخدام تخطيط كهربية الدماغ عالي الكثافة لقياس CVEPs بداية الحركة الظاهرة في الأطفال النامية عادة، بهدف دراسة الاستجابات CVEP المتغيرة والمولدات القشرية البصرية ذات الصلة عبر التنمية. شاهد المشاركون بشكل سلبي محفزات الحركة الظاهرة^12و13و14 و15، والتي تتألف من تغيير الشكل والحركة على حد سواء، وتهدف إلى تحفيز الجداول الظهرية والبطنية في وقت واحد. وتبين أن ما يقرب من نصف الأطفال استجابوا بشكل موجي CVEP، أو مورفولوجيا، تتكون من ثلاث قمم (P1-N1-P2، النمط ألف).  هذا المورفولوجيا هو استجابة CVEP الكلاسيكية لوحظ في جميع أنحاء الأدب. وعلى النقيض من ذلك، فإن النصف الآخر من الأطفال الذين قدموا مع نمط مورفولوجي يتألف من خمس قمم (P1-N1a-P2a-N1b-P2b، النمط باء). على حد علمنا، لم يتم مناقشة حدوث قوية ومقارنة هذه الأنماط المورفولوجية في الأدب CVEP في السكان الأطفال أو البالغين، على الرغم من أن مورفولوجيا متغيرقد لوحظ في كل من الحركة الظاهرة و CVEPs بداية الحركة^14،16. وعلاوة على ذلك، لم تكن هذه الاختلافات المورفولوجية واضحة في البحوث التي تستخدم أساليب أخرى للتقييم الوظيفي القشري، مثل التصوير بالرنين المغناطيسي (FMRI) أو PET، بسبب انخفاض الاستبانة الزمنية لهذه التدابير.

لتحديد المولدات القشرية لكل ذروة في أنماط CVEP A و B، أجريت تحليلات توطين المصادر، وهو نهج إحصائي يستخدم لتقدير المناطق القشرية الأكثر احتمالا المشاركة في استجابة CVEP^12،13 . لكل ذروة، بغض النظر عن النمط المورفولوجي، تم تحديد القشريات البصرية الأولية وأعلى ترتيب كمصادر للإشارة CVEP.  وهكذا، يبدو أن الفرق الرئيسي الكامن وراء مورفولوجيا CVEP التي أثارتها الحركة الظاهرة هو أن أولئك الذين لديهم نمط B تنشيط المناطق القشرية البصرية أوقات إضافية أثناء المعالجة. ولأن هذه الأنواع من الأنماط لم يتم تحديدها من قبل في المؤلفات، فإن الغرض من المعالجة البصرية الإضافية في تلك التي تحتوي على نمط CVEP B لا يزال غير واضح.  ولذلك، فإن الهدف التالي في هذا الخط من البحث هو الحصول على فهم أفضل لسبب مورفولوجيا CVEP التفاضلية وما إذا كانت هذه الأنماط قد تتعلق بالسلوك البصري في كل من السكان النموذجية والسريرية.

الخطوة الأولى في فهم لماذا بعض الأفراد قد تظهر شكل ية CVEP واحد مقابل آخر هو تحديد ما إذا كانت هذه الردود هي جوهرية أو الخارجية في الطبيعة.  وبعبارة أخرى، إذا كان الفرد يظهر نمط واحد استجابة لالتحفيز البصري، وسوف تستجيب مع نمط مماثل لجميع المحفزات؟  أم أن هذه الاستجابة تعتمد على التحفيز، خاصة بالشبكة المرئية أو الشبكات التي يتم تفعيلها؟

للإجابة على هذا السؤال، تم تصميم نموذجين بصريين سلبيين، يهدفان إلى تنشيط شبكات مرئية معينة بشكل منفصل. وقد صُمم الحافز المقدم في الدراسة الأولية لتحفيز كل من التيارات الدُرَّسة والبطنيّة في آن واحد؛ وبالتالي، لم يكن معروفا ما إذا كانت إحدى الشبكتين أو كلتاهما تشاركان في توليد مورفولوجيا موجية محددة. وفي النهج المنهجي الحالي، يتألف النموذج المصمم لتحفيز الدفق البطني من أجسام يمكن التعرف عليها بدرجة عالية في الأشكال الأساسية للمربعات والدوائر، مما يثير ظهور الأجسام. النموذج المصمم لتحفيز تيار الظهر يتكون من الحركة البصرية عبر حقل شعاعي من نقاط الحركة نقطة مركزية متماسكة بسرعة ثابتة نحو نقطة التثبيت، مما يثير CVEPs بداية الحركة.

والسؤال الثاني الذي نشأ نتيجة للدراسة الأولية هو ما إذا كان يمكن أن يكون المورفولوجيا التفاضلية VEP بسبب توقع المشاركين من المحفزات القادمة¹³. على سبيل المثال، أظهرت الأبحاث أن النشاط المتذبذب القشري من أعلى إلى أسفل الذي يحدث قبل التحفيز المستهدف قد يتنبأ بـ CVEP اللاحقة والاستجابات السلوكية إلى درجة ما¹⁷و18^و19. استخدم نموذج الحركة الظاهر في الدراسة الأولى أطراً غير معشاة لنجم شعاعي ودائرة مع فترات ثابتة بين التحفيز (ISIs) من 600 مللي ثانية. النشاط المذبذب الناتج الذي يؤثر على مورفولوجيا CVEP اللاحقة^12،13،19.

ولمعالجة هذه المشكلة، تم تصميم نماذج الكائنات البصرية والحركة في البروتوكول الحالي مع كل من ISIs المتسقة من نفس القيمة الزمنية وISIs معشاة مع قيم زمنية مختلفة (أي غضب).  باستخدام هذا النهج، قد يكون من الممكن تحديد كيف يمكن أن يؤثر التباين الزمني على مورفولوجيا VEP داخل شبكات بصرية متميزة. وإجمالاً، فإن الهدف من البروتوكول الموصوف هو تحديد ما إذا كان الجسم البصري ومحفزات الحركة حساسة للاختلافات في مورفولوجيا CVEP وما إذا كان التباين الزمني لعرض المحفزات سيؤثر على خصائص استجابة CVEP، بما في ذلك الكمون الذروة، والسعة، ومورفولوجيا. ولأغراض هذه الورقة، يتمثل الهدف في تحديد جدوى النهج المنهجي. ومن المفترض أن كلا من الأجسام البصرية والحركة قد تثير مورفولوجيا متغيرة (أي أن الأنماط ألف وباء ستلاحظ عبر المواضيع استجابة لكل من المحفزات) وأن التباين الزمني سيؤثر على ظهور الأجسام ومكونات CVEP التي تظهر الحركة.