ค้นหาหัวข้ออื่น...

เร่งระยะเวลาการทำงานวิเคราะห์ EEG ของคุณให้เร็วขึ้น ด้วยอาเรย์ไร้สายความหนาแน่นสูงที่มีการเซ็ตอัปอย่างรวดเร็ว ซึ่งได้รับการปรับแต่งมาเป็นอย่างดีเพื่อการปรับใช้ในภาคสนามที่ต้องการความยืดหยุ่น (Flex)

เร่งระยะเวลาการทำงานวิเคราะห์ EEG ของคุณให้เร็วขึ้น ด้วยอาเรย์ไร้สายความหนาแน่นสูงที่มีการเซ็ตอัปอย่างรวดเร็ว ซึ่งได้รับการปรับแต่งมาเป็นอย่างดีเพื่อการปรับใช้ในภาคสนามที่ต้องการความยืดหยุ่น (Flex)

การตอบสนองของสมองต่อเสียงที่เกิดขึ้นกะทันหันนั้นเกิดขึ้นในเวลาเพียงเสี้ยววินาที สัญญาณแรกๆ ของเปลือกสมองในกระบวนการประมวลผลที่รวดเร็วปานสายฟ้านี้คือ ค่าเบี่ยงเบนที่เป็นลบอย่างชัดเจนในแผนภาพคลื่นไฟฟ้าสมอง ซึ่งรู้จักกันในชื่อ ศักย์ไฟฟ้าสมองจากการถูกกระตุ้นด้วยการได้ยิน N100

N100 จะปรากฏขึ้นประมาณ 100 มิลลิวินาทีหลังจากเริ่มมีเสียง และมีค่าสูงสุดบริเวณส่วนหน้าและส่วนกลางของหนังศีรษะ ซึ่งถือเป็นปฏิกิริยาตอบสนองที่จำเป็นของเปลือกสมองต่อการกระตุ้นการได้ยิน จุดนี้เป็นจุดที่ข้อมูลเสียงดิบเปลี่ยนผ่านจากสถานีถ่ายทอดสัญญาณใต้เปลือกสมองเข้าสู่การคำนวณของเปลือกสมองที่มีความหมายเป็นครั้งแรก การทำความเข้าใจว่าส่วนประกอบนี้มีพฤติกรรมอย่างไรภายใต้สภาวะต่างๆ และการที่ส่วนประกอบนี้ทำงานบกพร่องในสภาวะทางคลินิกบางประการอย่างไรนั้น ช่วยให้เราเข้าใจกลไกการเข้ารหัสประสาทรับความรู้สึกของสมองได้อย่างชัดเจนอย่างน่าทึ่ง

เร่งระยะเวลาการทำงานวิเคราะห์ EEG ของคุณให้เร็วขึ้น ด้วยอาเรย์ไร้สายความหนาแน่นสูงที่มีการเซ็ตอัปอย่างรวดเร็ว ซึ่งได้รับการปรับแต่งมาเป็นอย่างดีเพื่อการปรับใช้ในภาคสนามที่ต้องการความยืดหยุ่น (Flex)

เร่งระยะเวลาการทำงานวิเคราะห์ EEG ของคุณให้เร็วขึ้น ด้วยอาเรย์ไร้สายความหนาแน่นสูงที่มีการเซ็ตอัปอย่างรวดเร็ว ซึ่งได้รับการปรับแต่งมาเป็นอย่างดีเพื่อการปรับใช้ในภาคสนามที่ต้องการความยืดหยุ่น (Flex)

N100 คืออะไร?

N100 ศักย์ไฟฟ้าสมองจากการกระตุ้นด้วยเสียง (auditory evoked potential) เป็นดัชนีบ่งชี้ขั้นตอนเฉพาะของการเข้ารหัสประสาทสัมผัส ซึ่งแสดงถึงกระบวนการคำนวณที่สมองเปรียบเทียบข้อมูลเสียงที่เข้ามากับแบบจำลองภายในเพื่อระบุความน่าจะเป็นของเสียง องค์ประกอบ N100 ทำงานภายในสถาปัตยกรรมการประมวลผลแบบคาดการณ์ โดยทำหน้าที่วัดความสอดคล้องระหว่างสัญญาณประสาทสัมผัสกับแบบจำลองที่ได้เรียนรู้มา

หลักฐานโดยตรงสำหรับบทบาทการคำนวณนี้มาจาก การศึกษาทางทัศนศาสตร์สนามแม่เหล็กสมอง (magnetoencephalography) โดย Todorovic & Lange ที่แยกแยะกระบวนการสองกระบวนการที่มักสับสนปนเปกันซึ่งเป็นตัวกำหนดการรับรู้ทางเสียงได้อย่างละเอียดถี่ถ้วน การศึกษานี้ได้ควบคุมการซ้ำของสิ่งเร้า (ประวัติในอดีตที่เกิดขึ้นทันทีและในระดับท้องถิ่นของเสียงโทนเฉพาะ) และความคาดหวังต่อสิ่งเร้า (ความน่าจะเป็นทางสถิติที่เรียนรู้เกี่ยวกับโทนเสียงที่มักจะตามหลังโทนเสียงอื่น ๆ) อย่างเป็นอิสระต่อกัน

การแยกทางเวลาแสดงให้เห็นว่าการตอบสนองทางเสียงในระยะเริ่มต้น ซึ่งเกิดขึ้นในหน้าต่างสั้น ๆ 40 ถึง 60 มิลลิวินาทีหลังจากสิ่งเร้า ถูกลดทอนลงอย่างเจาะจงโดยการซ้ำเพียงอย่างเดียว โทนเสียงที่เพียงแค่ซ้ำจากการทดลองก่อนหน้าจะกระตุ้นการตอบสนองของระบบประสาทในระยะเริ่มแรกที่น้อยลง โดยไม่สำคัญว่าผู้ฟังจะคาดหวังตามรูปแบบที่กว้างขึ้นหรือไม่

หน้าต่างการประมวลผลถัดมา ซึ่งครอบคลุมระยะเวลา 100 ถึง 200 มิลลิวินาที กลับแสดงภาพที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง โดยในส่วนนี้ การตอบสนองของระบบประสาทถูกกดไว้อย่างเจาะจงโดยความคาดหวังที่ถูกต้อง เมื่อโทนเสียงสามารถทำนายได้โดยอ้างอิงจากความสม่ำเสมอทางสถิติที่เรียนรู้ในลำดับ กิจกรรมในช่วงเวลานี้จะลดลงอย่างน่าเชื่อถือ แม้ว่าโทนเสียงนั้นจะแสดงถึงการเปลี่ยนแปลงจากสิ่งเร้าก่อนหน้าในทันทีก็ตาม เนื่องจากองค์ประกอบ N100 ตกอยู่ในช่วง 100 ถึง 200 มิลลิวินาทีนี้พอดี มันจึงทำหน้าที่เป็น ตัวบ่งชี้ทางระบบประสาท (neural marker) สำหรับขั้นตอนกลางของการเข้ารหัสประสาทสัมผัสนี้

ขั้นตอนนี้ผสานรวมสัญญาณคาดการณ์จากบนลงล่าง (นั่นคือ การพยากรณ์ที่สร้างขึ้นโดยพื้นที่คอร์เทกซ์ส่วนบนเกี่ยวกับเหตุการณ์ประสาทสัมผัสที่กำลังจะเกิดขึ้น) เข้ากับข้อมูลประสาทสัมผัสจากล่างขึ้นบนที่ส่งมาจากหู เมื่อการคาดการณ์และข้อมูลที่เข้ามาสอดคล้องกัน N100 จะหดตัวลง เมื่อพวกมันขัดแย้งกัน N100 จะขยายตัว ซึ่งเป็นสัญญาณบ่งชี้ว่าคอร์เทกซ์ต้องทำงานหนักขึ้นเพื่อเข้ารหัสเหตุการณ์ที่ไม่ได้คาดคิด

การกรองประสาทสัมผัสและความเคยชินต่อเสียงที่ซ้ำ ๆ

นอกเหนือจากการเข้ารหัสในการทดลองเดี่ยวแล้ว N100 ยังให้ค่าการอ่านที่มีความไวสูงว่าสมองจัดการกับการกระตุ้นที่ซ้ำ ๆ อย่างไรผ่านกระบวนการที่เรียกว่า การกรองประสาทสัมผัส (sensory gating) การกรองประสาทสัมผัสอธิบายถึงการกรองทางระบบประสาทโดยอัตโนมัติที่ช่วยปกป้องระบบการรับรู้ขั้นสูงจากการถูกครอบงำด้วยข้อมูลที่ซ้ำซ้อน ระบบการกรองที่ดีจะลดการตอบสนองต่อเสียงที่ซ้ำซากและไม่เกี่ยวข้องอย่างรวดเร็ว เพื่อรักษาแบนด์วิดท์ในการประมวลผลไว้สำหรับเหตุการณ์ที่แปลกใหม่หรือมีความสำคัญ

ในห้องปฏิบัติการ คลื่นไฟฟ้าสมอง (EEG) ความสามารถนี้มักวัดได้โดยใช้การทดสอบแบบคลิกคู่ (paired-click paradigm) ซึ่งเป็นเสียงคลิกที่เหมือนกันสองครั้งที่ถูกนำเสนอติดต่อกันอย่างรวดเร็ว โดยติดป้ายกำกับว่า S1 และ S2 การตอบสนองการกรองที่แข็งแกร่งจะมีลักษณะเฉพาะคือค่า N100 ของ S2 ที่เล็กกว่า S1 อย่างมาก

ในขณะที่การวัดการกรองในห้องปฏิบัติการโดยใช้คลิกคู่จะจับเพียงส่วนหนึ่งของกลไกการกรองนี้ แต่ความเคยชินต่อกลุ่มสิ่งเร้าที่เหมือนกันยาว ๆ จะให้มุมมองที่เติมเต็มและเป็นข้อมูลอย่างมาก การศึกษาโดยใช้ dense-array EEG ได้นำเสนอกลุ่มโทนเสียงที่เหมือนกัน 4 โทนเสียงแก่ผู้เข้าร่วม และตรวจสอบว่า N100 เปลี่ยนแปลงไปอย่างไรในการนำเสนอที่ติดต่อกัน

ในบุคคลที่มีพัฒนาการปกติ แอมพลิจูดของการตอบสนอง N1 แสดงรูปแบบความเคยชินที่ชัดเจน โดยลดลงเรื่อย ๆ เมื่อโทนเสียงซ้ำ สมองระบุได้อย่างมีประสิทธิภาพว่าเสียงที่ซ้ำไม่มีข้อมูลใหม่ และลดการตอบสนองทางสรีรวิทยาไฟฟ้าลงตามลำดับ การลดทอนแบบปรับตัวที่เกิดขึ้นนี้แสดงถึงกลไกประสิทธิภาพพื้นฐาน ซึ่งช่วยป้องกันไม่ให้ระบบประสาทสัมผัสใช้ทรัพยากรการเผาผลาญอย่างต่อเนื่องในการประมวลผลพื้นหลังทางเสียงที่หยุดนิ่งและไม่มีความสำคัญต่อพฤติกรรม

ยิ่งไปกว่านั้น เมตริกการกรอง N100 ที่ได้จากรูปแบบคลิกคู่ยังมีหน้าต่างเชิงปริมาณหลายช่องในการตรวจสอบกระบวนการกรองนี้ นักวิจัยสามารถวัดแอมพลิจูดของการตอบสนองต่อคลิกแรก ซึ่งแสดงถึงความสามารถในการลงทะเบียนเริ่มต้นของสมอง แอมพลิจูดของคลิกที่สองบ่งบอกว่าสัญญาณเริ่มต้นนั้นยังคงอยู่มากน้อยเพียงใด

จากค่าเหล่านี้ จะสามารถหาค่าความต่างของแอมพลิจูดได้ โดยคำนวณจากการหักลบการตอบสนองของ S2 ออกจากการตอบสนองของ S1 พร้อมกับอัตราส่วนการกรองที่นำแอมพลิจูด S2 หารด้วยแอมพลิจูด S1 คะแนนความต่างที่น้อยลงและอัตราส่วนการกรองที่มากขึ้นมักชี้ไปที่กลไกการกรองที่เสื่อมสภาพ

เมตริกการกรอง

การตีความ

แอมพลิจูด S1

ความสามารถในการลงทะเบียนเริ่มต้น

แอมพลิจูด S2

ความแรงของการตอบสนองที่ยังคงอยู่

ความแตกต่างของแอมพลิจูด

S1 ลบ S2

อัตราส่วนการกรอง

S2 หารด้วย S1

ความใส่ใจและการคาดการณ์กำหนดรูปแบบ N100 อย่างไร

ความใส่ใจและการคาดการณ์กำหนดรูปแบบ N100 โดยการปรับเปลี่ยนแอมพลิจูดตามความเกี่ยวข้องทางพฤติกรรมและความแปลกใหม่ของข้อมูลเสียงที่เข้ามา การตอบสนองนี้บ่งชี้ว่า N100 ทำหน้าที่เป็นกระบวนการแบบไดนามิก ซึ่งความคาดหวังและความใส่ใจจะจัดสรรทรัพยากรการรับรู้ให้กับสิ่งเร้าทางเสียงอย่างมีชีวิตชีวา

N100 ครองพื้นที่ตรงกลางที่น่าสนใจในอนุกรมวิธานของ ศักย์ไฟฟ้าสมอง (brain potentials) มันเกิดขึ้นเร็วพอที่จะถือเป็นองค์ประกอบทางประสาทสัมผัส ซึ่งถูกขับเคลื่อนอย่างมากจากคุณสมบัติทางกายภาพของเสียง แต่ในขณะเดียวกันก็สามารถพิสูจน์ได้ว่าได้รับอิทธิพลจากส่วนที่อยู่นอกเหนือเส้นทางการได้ยินหลัก

พื้นฐานทางกลไกสำหรับความยืดหยุ่นนี้พบได้ในปฏิกิริยาระหว่างการซ้ำและการลดทอนจากการคาดหวัง การค้นพบว่าความคาดหวังสามารถลดทอนหน้าต่างการตอบสนอง 100 ถึง 200 มิลลิวินาทีอย่างเจาะจง ซึ่งเป็นช่วงเวลาเดียวกับที่ตั้งของ N100 นั้น ได้ให้ข้อมูลเชิงประจักษ์สำหรับแบบจำลองการกระตุ้นความใส่ใจ ความคาดหวังที่ถูกต้องแสดงถึงการประมวลผลทางประสาทของการคาดการณ์จากบนลงล่าง

เมื่อสมองคาดการณ์เสียงได้อย่างแม่นยำ การมาถึงของเสียงจะสร้างสัญญาณความผิดพลาดในการคาดการณ์ที่น้อยลง ซึ่งแสดงออกทางสรีรวิทยาไฟฟ้าเป็น N100 ที่เล็กลง สิ่งนี้มักถูกมองว่าเป็นสัญลักษณ์ของการประมวลผลที่มีประสิทธิภาพ ซึ่งบ่งชี้ว่าแบบจำลองภายในของสมองเกี่ยวกับสภาพแวดล้อมทางเสียงนั้นมีความแม่นยำเพียงพอที่จะยกเลิกความจำเป็นในการตอบสนองคอร์เทกซ์อย่างเต็มที่ต่อข้อมูลประสาทสัมผัสที่เข้ามา

ที่น่าสังเกตคือ แนวคิดนี้ช่วยแยกแยะ N100 ออกจากองค์ประกอบก่อนความใส่ใจที่เกิดขึ้นเร็วกว่านั้น เช่น P50 ในขณะที่การกรอง P50 ถูกคิดว่าเกิดจากการกรองอัตโนมัติที่ถูกกำหนดมาล่วงหน้าซึ่งทำงานก่อนที่ความใส่ใจอย่างมีสติจะเข้ามาแทรกแซง แต่ N100 ถือเป็นจุดที่สมองเริ่มเปรียบเทียบหลักฐานทางประสาทสัมผัสกับชุดสมมติฐานการรับรู้ปัจจุบันอย่างกระตือรือร้น

เมื่อเสียงต้องการความใส่ใจเนื่องจากไม่ได้คาดคิด แปลกใหม่ หรือเกี่ยวข้องกับงาน การตอบสนอง N100 จะได้รับการคงไว้หรือปรับปรุงให้ดีขึ้น ซึ่งเป็นสัญญาณว่าเหตุการณ์ประสาทสัมผัสได้ผ่านตัวกรองเริ่มต้นแล้ว และจำเป็นต้องมีการจัดสรรทรัพยากรการรับรู้ที่มีอยู่อย่างจำกัด

การขาดดุลของการลงทะเบียนประสาทสัมผัสในโรคจิตเภท

โครงสร้างทางทฤษฎีที่เชื่อมโยง N100 เข้ากับการลงทะเบียนประสาทสัมผัสและการจัดสรรความใส่ใจ ค้นพบการประยุกต์ใช้ที่สำคัญทางคลินิกมากที่สุดในการวิจัยโรคจิตเภท

คุณลักษณะหลักที่น่าหนักใจของโรคจิตเภทคือประสบการณ์ส่วนตัวของการถูกครอบงำด้วยข้อมูลประสาทสัมผัส เสียงดูเหมือนจะดังขึ้น รบกวนมากขึ้น และยากที่จะเพิกเฉย กรอบการทำงานของการกรองประสาทสัมผัสได้ให้มุมมองทางระบบประสาทในการทำความเข้าใจอาการเหล่านี้ โดยเสนอว่าการพังทลายของความสามารถของสมองในการกรองข้อมูลที่ไม่เกี่ยวข้องออกไป ส่งผลให้ข้อมูลประสาทสัมผัสที่ไม่ได้คัดแยกไหลทะลักเข้าสู่การรับรู้แบบมีสติ

การสืบสวนขนาดใหญ่ในปี 2020 ที่ใช้รูปแบบการคลิกคู่ทางเสียงแบบพาสซีฟ ได้ตรวจสอบการกรอง P50, N100 และ P200 ในผู้ป่วยโรคจิตเภทที่มีอาการคงที่ทางคลินิก 104 ราย และกลุ่มควบคุมที่มีสุขภาพดี 102 ราย การศึกษานี้ถือเป็นการวิเคราะห์เชิงเดี่ยวที่ใหญ่ที่สุดในประเภทนี้เพื่อตรวจสอบส่วนประกอบทั้งสามนี้ร่วมกัน

ในการศึกษานั้น เมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุม ผู้ป่วยโรคจิตเภทแสดงให้เห็นถึงการขาดดุลการกรองประสาทสัมผัสที่สำคัญใน N100 ซึ่งมีลักษณะเฉพาะคืออัตราส่วนการกรองที่ใหญ่ขึ้นและความแตกต่างของแอมพลิจูดที่เล็กลง ผลลัพธ์เหล่านี้บ่งชี้ว่ากลไกการกรองที่ทำงานในหน้าต่างเวลาระดับกลางนี้ได้รับผลกระทบอย่างเห็นได้ชัด

สิ่งสำคัญคือ รูปแบบของการขาดดุลนี้ไม่ใช่การอ่อนกำลังลงโดยทั่วไปของกระบวนการกรอง การวิเคราะห์เพิ่มเติมชี้ให้เห็นว่ากลุ่มโรคจิตเภทแสดงแอมพลิจูด S1 ที่เล็กลงสำหรับ N100 และ P200 ระบบการได้ยินในผู้ป่วยเหล่านี้ไม่ได้เข้ารหัสเสียงเริ่มต้นอย่างแข็งแกร่งเหมือนในบุคคลที่มีสุขภาพดี แทนที่จะเป็นปัญหาที่เกิดจากความล้มเหลวในการกดสัญญาณคลิกซ้ำตัวที่สองเป็นหลัก หนึ่งในความผิดปกติหลักดูเหมือนจะเป็นการลดการทำงานของคอร์เทกซ์ในการประมวลผลเสียงแรกสุดในคู่เสียงนั้น

ที่น่าสังเกตคือ การศึกษานี้ไม่พบความสัมพันธ์ระหว่างดัชนีการกรอง N100 กับกลุ่มอาการด้านบวกหรือด้านลบที่เป็นมาตรฐานของโรคจิตเภทที่วัดโดยมาตรวัดทางคลินิก สิ่งนี้บ่งชี้ว่าการขาดดุลของการลงทะเบียน N100 อาจทำหน้าที่เป็นตัวบ่งชี้ทางระบบประสาทที่เสถียรและคล้ายกับลักษณะนิสัยประจำตัวของโรค มากกว่าที่จะเป็นตัววัดที่ผันผวนตามความรุนแรงของอาการเฉียบพลัน

ความยืดหยุ่นที่น่าทึ่งของ N100 ต่อการกระตุ้นสมอง

เนื่องจาก N100 มีส่วนเกี่ยวข้องอย่างชัดเจนในสภาวะทางจิตเวชและพัฒนาการทางระบบประสาท ความพยายามในการปรับเปลี่ยนองค์ประกอบนี้โดยตรงจึงดูเหมือนเป็นขั้นตอนการรักษาที่สมเหตุสมผล

การกระตุ้นสมองด้วยไฟฟ้ากระแสตรงผ่านกะโหลกศีรษะ (tDCS) เป็นหนึ่งในรูปแบบการปรับเปลี่ยนระบบประสาทแบบไม่รุกรานที่เข้าถึงได้ง่ายที่สุด ด้วยการใช้กระแสไฟฟ้าอ่อน ๆ ผ่านอิเล็กโทรดบนหนังศีรษะ tDCS มีจุดมุ่งหมายเพื่อเปลี่ยนศักย์เมมเบรนขณะพักของเซลล์ประสาทคอร์เทกซ์ที่อยู่ข้างใต้ จึงเปลี่ยนความตื่นตัวและการตอบสนองของเซลล์ประสาทเหล่านั้น การกำหนดเป้าหมายคอร์เทกซ์การได้ยินด้วย tDCS ได้รับการเสนอให้เป็นทางเลือกในการรักษาความผิดปกติของการประมวลผลทางเสียงในโรคจิตเภท รวมถึงอาการที่ระบุโดย N100

การทดสอบที่เข้มงวดของสมมติฐานนี้ได้ตรวจสอบผลกระทบของ tDCS แบบอะโนดัล (anodal tDCS) ที่ใช้กับคอร์เทกซ์ขมับด้านซ้ายส่วนหลัง การศึกษาโดย Kunzelmann และคณะ ได้ใช้การออกแบบแบบไขว้ (crossover design) ที่แข็งแกร่ง โดยทดสอบผู้เข้าร่วมที่มีสุขภาพดี 24 รายในสองเซสชันแยกกันห่างกันหนึ่งสัปดาห์

ในเซสชันหนึ่ง ผู้เข้าร่วมได้รับการกระตุ้นแบบแอนโอดัลจริง ในอีกเซสชันหนึ่ง พวกเขาได้รับการกระตุ้นแบบหลอก (sham stimulation) ซึ่งเป็นสภาวะยาหลอกที่กระแสไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นสั้น ๆ แล้วปิด เพื่อเลียนแบบความรู้สึกเริ่มต้นโดยไม่มีการกระตุ้นอย่างต่อเนื่อง ศักย์ไฟฟ้าจากการกระตุ้นการได้ยิน รวมถึง N100 ได้ถูกบันทึกไว้ในระหว่างการฟังโทนเสียงแบบพาสซีฟก่อน ระหว่าง และหลังการกระตุ้น

ผู้เขียนไม่พบความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่างการกระตุ้นแบบแอนโอดัลและการกระตุ้นแบบหลอก และไม่มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญของการกระตุ้นเมื่อเวลาผ่านไป สำหรับแอมพลิจูดหรือระยะเวลาแฝง (latency) ของ N100 ใด ๆ ที่ทำการตรวจสอบ แม้แต่การวิเคราะห์ภูมิประเทศอย่างละเอียด เพื่อทำแผนที่การกระจายแรงดันไฟฟ้าทั่วทั้งหนังศีรษะในช่วงหน้าต่างเวลา N100 ก็ไม่สามารถเผยให้เห็นการเปลี่ยนแปลงใด ๆ ที่เกิดจากการกระตุ้น นอกเหนือจากผลกระทบความเคยชินทั่วไปที่สังเกตได้เท่า ๆ กันในทั้งสองสภาวะ

ผลลัพธ์ที่เป็นโมฆะนี้ชี้ให้เห็นว่าตัวสร้างทางสรีรวิทยาประสาทของศักย์ไฟฟ้าสมองจากการกระตุ้นด้วยเสียง N100 มีความยืดหยุ่นอย่างโดดเด่นต่อสนามไฟฟ้าที่อ่อนและแพร่กระจายซึ่งผลิตโดย tDCS เหนือคอร์เทกซ์ขมับ

สรุปสั้น ๆ

N100 แสดงให้เห็นช่วงเวลาสำคัญเมื่อสมองตัดสินใจว่าเสียงนั้นควรค่าแก่ความใส่ใจมากเพียงใดโดยเปรียบเทียบกับคำทำนายที่สร้างจากประสบการณ์ในอดีต เสียงที่ซ้ำซ้อนหรือคาดไว้จะสร้างการตอบสนองที่เล็กลง ในขณะที่เสียงที่น่าประหลาดใจจะสร้างการตอบสนองที่ใหญ่ขึ้น แสดงให้เห็นว่าสมองให้รางวัลแก่ความคาดหวังที่ถูกต้องและช่วยประหยัดพลังงาน สิ่งนี้ทำให้ N100 เป็นเครื่องวัดที่มีประโยชน์อย่างยิ่งว่าระบบประสาทสัมผัสกรองโลกของเสียงได้ดีเพียงใดก่อนที่กระบวนการรับรู้ที่สูงขึ้นจะเข้ามาควบคุม N100 ยังดูเหมือนจะเป็นตัวบ่งชี้ที่มีลักษณะเสถียรมากกว่าเครื่องวัดอาการ และมันต้านทานต่อการกระตุ้นด้วยไฟฟ้าโดยตรง ซึ่งเป็นการกำหนดขีดจำกัดที่สำคัญสำหรับการรักษาที่เสนอ

เอกสารอ้างอิง

  1. Todorovic, A., & de Lange, F. P. (2012). Repetition suppression and expectation suppression are dissociable in time in early auditory evoked fields. The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience, 32(39), 13389–13395. https://doi.org/10.1523/JNEUROSCI.2227-12.2012

  2. Ethridge, L. E., White, S. P., Mosconi, M. W., Wang, J., Byerly, M. J., & Sweeney, J. (2016). Reduced habituation of auditory evoked potentials indicate cortical hyper-excitability in Fragile X Syndrome. Translational psychiatry, 6(4), e787-e787. https://doi.org/10.1038/tp.2016.48

  3. Shen, C. L., Chou, T. L., Lai, W. S., Hsieh, M. H., Liu, C. C., Liu, C. M., & Hwu, H. G. (2020). P50, N100, and P200 auditory sensory gating deficits in schizophrenia patients. Frontiers in Psychiatry, 11, 868. https://doi.org/10.3389/fpsyt.2020.00868

  4. Kunzelmann, K., Meier, L., Grieder, M., Morishima, Y., & Dierks, T. (2018). No effect of transcranial direct current stimulation of the auditory cortex on auditory-evoked potentials. Frontiers in neuroscience, 12, 880. https://doi.org/10.3389/fnins.2018.00880

คำถามที่พบบ่อย

ศักย์ไฟฟ้าสมองจากการกระตุ้นด้วยเสียง N100 คืออะไร?

N100 คือคลื่นลบในแถบคลื่นไฟฟ้าสมองที่ปรากฏขึ้นประมาณ 100 มิลลิวินาทีหลังจากที่เสียงเริ่มต้นขึ้น โดยมีค่าสูงสุดบริเวณหนังศีรษะส่วนหน้า-ส่วนกลาง ซึ่งแสดงถึงการตอบสนองเชิงบังคับของคอร์เทกซ์ซึ่งเป็นจุดที่ข้อมูลเสียงเคลื่อนที่จากสถานีส่งผ่านใต้คอร์เทกซ์เข้าสู่การคำนวณขั้นต้นของคอร์เทกซ์

N100 แตกต่างจากคลื่นรุ่นหลังอย่าง P300 หรือ N400 อย่างไร?

P300 และ N400 สะท้อนถึงกระบวนการทางพุทธิปัญญาในระดับที่สูงขึ้น เช่น การอัปเดตบริบทและการรวมความหมาย ในขณะที่ N100 อยู่ที่จุดตัดการทำงานระดับกลาง ตำแหน่งนี้ช่วยให้ N100 สามารถจับช่วงเปลี่ยนผ่านระหว่างการตรวจจับประสาทสัมผัสโดยอัตโนมัติและการจัดสรรทรัพยากรความสนใจเป็นครั้งแรก

การซ้ำและความคาดหวังส่งผลต่อ N100 อย่างไร?

การซ้ำเพียงอย่างเดียวจะระงับการตอบสนองทางเสียงที่เริ่มต้นเร็วมากในช่วง 40-60 มิลลิวินาที ในขณะที่ความคาดหวังที่ถูกต้องจะช่วยระงับการตอบสนองในช่วง 100-200 มิลลิวินาทีที่มี N100 อยู่โดยเฉพาะ เมื่อคาดหวังเสียงตามรูปแบบสถิติที่เรียนรู้ N100 จะหดตัวลง เมื่อเสียงขัดแย้งกับความคาดหวัง N100 จะเพิ่มขึ้น

การกรองประสาทสัมผัสคืออะไร และ N100 ถูกนำมาใช้ในการวัดอย่างไร?

การกรองประสาทสัมผัสคือกลไกการกรองอัตโนมัติของสมองที่ป้องกันไม่ให้ข้อมูลที่ซ้ำซ้อนไหลเข้ามาท่วมระบบการรับรู้ขั้นสูง ในรูปแบบของการคลิกคู่ ระบบการกรองที่ดีจะสร้าง N100 ที่เล็กกว่ามากสำหรับการคลิกครั้งที่สอง และความต่างของแอมพลิจูดที่น้อยลงหรืออัตราส่วนการกรองที่มากขึ้นจะชี้ไปที่การกรองที่เสื่อมลง

เร่งระยะเวลาการทำงานวิเคราะห์ EEG ของคุณให้เร็วขึ้น ด้วยอาเรย์ไร้สายความหนาแน่นสูงที่มีการเซ็ตอัปอย่างรวดเร็ว ซึ่งได้รับการปรับแต่งมาเป็นอย่างดีเพื่อการปรับใช้ในภาคสนามที่ต้องการความยืดหยุ่น (Flex)

เร่งระยะเวลาการทำงานวิเคราะห์ EEG ของคุณให้เร็วขึ้น ด้วยอาเรย์ไร้สายความหนาแน่นสูงที่มีการเซ็ตอัปอย่างรวดเร็ว ซึ่งได้รับการปรับแต่งมาเป็นอย่างดีเพื่อการปรับใช้ในภาคสนามที่ต้องการความยืดหยุ่น (Flex)

Emotiv เป็นผู้นำด้านนิวโรเทคโนโลยีที่ช่วยขับเคลื่อนการวิจัยประสาทวิทยาศาสตร์ผ่านเครื่องมือ EEG และข้อมูลสมองที่เข้าถึงได้

ข้อจำกัดความรับผิดชอบทางการแพทย์: ข้อมูลที่ให้ไว้บนเว็บไซต์นี้มีวัตถุประสงค์เพื่อการศึกษาและการให้ข้อมูลเท่านั้น และไม่ได้มีวัตถุประสงค์เพื่อเป็นคำแนะนำทางการแพทย์หรือสุขภาพ เนื้อหานี้อาจมีข้อผิดพลาดและไม่ควรนำมาใช้ในการตัดสินใจเลือกแนวทางชีวิต สุขภาพ หรือการรักษาทางการแพทย์ที่เปลี่ยนชีวิต โปรดขอคำแนะนำจากแพทย์หรือผู้ให้บริการด้านสุขภาพที่มีคุณสมบัติเหมาะสมเสมอ หากมีคำถามใดๆ ที่คุณอาจมีเกี่ยวกับอาการเจ็บป่วยหรือการรักษา

คริสเตียน บูร์โกส

ล่าสุดจากเรา

คลื่นสมองตอบสนองต่อสิ่งเร้าที่เปลี่ยนไป

มิมแมทช์ เนกาทิวิตี (Mismatch negativity) หรือย่อว่า MMN คือส่วนประกอบของคลื่นไฟฟ้าสมองสัมพันธ์กับเหตุการณ์ (Event-Related Potential: ERP) ที่ได้จากการบันทึกคลื่นไฟฟ้าสมอง (EEG) แตกต่างจากคลื่นไฟฟ้าสมองจากการกระตุ้นหลายชนิดที่ต้องอาศัยความตั้งใจจดจ่อ MMN จะเกิดขึ้นโดยอัตโนมัติเมื่อมีเสียงแปลกปลอม (deviant) ที่เกิดขึ้นไม่บ่อยเข้ามาแทรกในกลุ่มเสียงมาตรฐาน (standard) ที่เกิดขึ้นซ้ำๆ คุณลักษณะที่เกิดขึ้นโดยอัตโนมัตินี้ทำให้ MMN มีประโยชน์อย่างยิ่งในการเป็นเครื่องมือทางคลินิกและการวิจัย เนื่องจากช่วยขจัดตัวแปรควบคุมที่ว่าผู้ป่วยให้ความร่วมมือหรือมีสมาธิในระหว่างการทดสอบหรือไม่

อ่านบทความ

ศักยภาพสมองสัมพันธ์กับเหตุการณ์ P300 ในฐานะตัวบ่งชี้ทางพุทธิปัญญา

คลื่นสัญญานสมองสัมพันธ์กับเหตุการณ์ P300 (ERP) ทำหน้าที่เป็นตัวบ่งชี้ทางระบบประสาทที่เด่นชัดขึ้นมาจากคลื่นรบกวนเบื้องหลังของกิจกรรมในสมองที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง เมื่อจิตใจได้เผชิญกับสิ่งที่มีความหมายและไม่คาดคิด ซึ่งแตกต่างจากการตอบสนองทางประสาทสัมผัสอย่างรวดเร็วที่เกิดขึ้นภายในเศษเสี้ยววินาทีหลังจากแสงแฟลชหรือเสียงที่เกิดขึ้นอย่างกะทันหัน โดย P300 จะปรากฏขึ้นในภายหลัง และขึ้นสู่จุดสูงสุดที่ประมาณ 300 มิลลิวินาทีหลังจากได้รับการกระตุ้น

ช่วงเวลานี้จัดวางตำแหน่งของคลื่นสัญญานสมองนี้ให้อยู่ในขอบเขตของกระบวนการรับรู้ (cognitive processing) มากกว่าเป็นเพียงแค่ความรู้สึกทางประสาทสัมผัสทั่วไป การเบี่ยงเบนของแรงดันไฟฟ้าจะมีขั้วเป็นบวกและมีความแรงที่สุดบริเวณหนังศีรษะส่วนกลางและส่วนหลัง (centroparietal scalp) ซึ่งเป็นการกระจายตัวทางภูมิประเทศที่บ่งบอกเป็นนัยถึงเครือข่ายสมองที่กระจายตัวอยู่ซึ่งเป็นตัวสร้างคลื่นสัญญานนี้ขึ้นมา

บทความนี้จะแสดงแผนผังบทบาททางสรีรวิทยาของระบบประสาทและหน้าที่การทำงานของ P300 โดยมุ่งเน้นไปที่การเป็นเครื่องมือทดสอบความจำ (cognitive probe) สำหรับความใส่ใจ การอัปเดตความจำขณะทำงาน และการรักษาบริบท ซึ่งเป็นการตอบสนองจากภายในร่างกายในระยะหลังที่แตกต่างจากส่วนประกอบทางประสาทสัมผัสในระยะแรกที่วัดได้ในศักย์ไฟฟ้าที่ถูกเร้า (evoked potentials)

อ่านบทความ

ศักยภาพสมองที่เกี่ยวข้องกับเหตุการณ์ (ERP)

คลื่นไฟฟ้าสมองสัมพันธ์กับเหตุการณ์ หรือ ERP เป็นวิธีการเฉพาะทางในการวิเคราะห์การบันทึกภาพคลื่นสมอง (EEG) มาตรฐาน ซึ่งช่วยให้นักวิจัยสามารถติดตามสัญญาณทางไฟฟ้าของกระบวนการทางพุทธิปัญญาได้อย่างแม่นยำในระดับมิลลิวินาที ความแม่นยำทางเวลานี้ทำให้ ERP มีคุณค่าอย่างยิ่งในการตอบคำถามกลุ่มหนึ่งที่แผนที่เชิงพื้นที่ไม่สามารถตอบได้:

สมองตรวจพบสิ่งเร้าที่น่าแปลกใจในเวลาใดกันแน่?

ณ ช่วงเวลาใดที่การเพิ่มภาระความจำจะเปลี่ยนกระบวนการประมวลผล?

และสภาวะทางระบบประสาทเปลี่ยนจังหวะเวลาของการตอบสนองพื้นฐานเหล่านี้อย่างไร?

อ่านบทความ

ศักยภาพไฟฟ้าสมองระดับคอร์เทกซ์จากการกระตุ้น

ศักยภาพการกระตุ้นเปลือกสมอง (CEP) คือการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าในทันทีแบบระบุเวลาที่เกิดขึ้นเมื่อกลุ่มของเซลล์ประสาทเปลือกสมองถูกกระตุ้นโดยตรง ซึ่งมักเกิดขึ้นด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ากระตุ้นสมอง (TMS) หรือกระแสไฟฟ้าสั้นๆ ที่ส่งไปยังพื้นผิวเปลือกสมอง

สัญญาณจะปรากฏบนเครื่องตรวจคลื่นไฟฟ้าสมอง (EEG) เป็นการเบี่ยงเบนขนาดเล็กและรวดเร็ว แต่ลักษณะเฉพาะที่เป็นตัวกำหนดคือจุดกำเนิด ป้ายระบุเปลือกสมองส่งสัญญาณว่ากิจกรรมที่บันทึกไว้นั้นสะท้อนถึงความสามารถในการตอบสนองเฉพาะที่ กระบวนการไซแนปส์ภายในเปลือกสมอง และการส่งผ่านระหว่างพื้นที่เปลือกสมอง มากกว่าการเข้ามาของข้อมูลประสาทสัมผัสจากตา หู หรือสถานีถ่ายทอดใต้เปลือกสมอง

อ่านบทความ