P50 je středně latenční, pozitivně směřující sluchový evokovaný potenciál , který vrcholí přibližně 40–75 ms po nástupu sluchového podnětu, nejvýrazněji v centrálních oblastech pokožky hlavy, jako je Cz. Při měření pomocí paradigmatu párového podnětu (párového kliknutí) se potlačení odpovědi P50 na opakovaný podnět běžně používá jako index senzorického hradlování , tj. předběžného filtrování redundantních nebo irelevantních senzorických vstupů. [ 1 ]

V klinickém a translačním výzkumu byla míra senzorického otevírání P50 nejrozsáhleji studována u schizofrenie a souvisejících psychotických poruch, kde snížené potlačení druhé odpovědi P50 (vyšší poměry P50) je jedním z několika navrhovaných elektrofyziologických endofenotypů. Otevírání P50 bylo také zkoumáno u řady dalších psychiatrických a neurologických stavů, stejně jako napříč vývojem a různými stavy spánku-bdění a užívání léků. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]

Fyziologie a nervové generátory
Složka P50 je součástí komplexu sluchových evokovaných potenciálů se střední latencí, který se vyskytuje po dřívějších reakcích mozkového kmene a thalamu a před pozdějšími kortikálními složkami, jako jsou N100 a P200. Intrakraniální záznamy, modelování zdrojů a kombinované studie EEG/MEG/fMRI naznačují, že její hlavní generátory se nacházejí v primární a sekundární sluchové kůře (gyrus Heschl a přilehlý gyrus temporal superior), s příspěvky hipokampu a frontálních obvodů. [ 4 ] [ 2 ]

Experimentální a farmakologická práce spojila senzorické otevírání P50 s cholinergní neurotransmisí, zejména s nikotinovým acetylcholinovým receptorem α7 exprimovaným v hipokampu a souvisejících limbických okruzích. [ 3 ] Zvířecí modely využívající hipokampální záznamy ukazují, že manipulace s funkcí receptoru α7 mění synchronizaci sluchových reakcí se střední latencí způsobem, který je v zásadě paralelní s lidskými paradigmaty potlačení P50, což podporuje konstruktovou validitu tohoto měření jako mezidruhového indexu senzorického synchronizace. [ 2 ]

Paradigma senzorického hradlování s párovým kliknutím
Paradigma
Nejrozšířenější metodou pro hodnocení senzorického hradlování P50 je paradigma párového kliknutí (podmiňovací test). Účastníci slyší dvojice krátkých, identických sluchových podnětů (obvykle kliknutí nebo tónové záblesky o frekvenci 1–4 kHz) oddělených interstimulačním intervalem přibližně 500 ms. Dvojice jsou obvykle prezentovány každých 8–12 s, aby se snížilo překrývání s pomalejšími složkami a minimalizovalo se návyk. [ 1 ]

První stimul v každém páru (S1, podmiňovací stimul) vyvolává robustní reakci P50. U zdravých dospělých je reakce na druhý stimul (S2, testovací stimul) obvykle snížená v amplitudě. Toto zeslabení je interpretováno jako odraz pre-attentivního senzorického hradlování neboli filtrování opakovaných senzorických vstupů. [ 1 ]

Zaznamenávání a bodování
P50 se obvykle zaznamenává pomocí skalpového EEG s použitím středových nebo centrálních elektrod (např. Cz vztaženo k propojeným mastoidům). Signály se obvykle filtrují pásmovou propustí ve středním frekvenčním rozsahu (například 10–50 Hz nebo 1–50 Hz), aby se zdůraznily složky se střední latencí a snížily se pomalé drifty a vysokofrekvenční šum. [ 5 ]

Jsou hlášeny dvě hlavní metriky:

poměr P50 (amplituda S2 dělená amplitudou S1) a
skóre rozdílu P50 (amplituda S1 mínus amplituda S2).
Nižší poměry a větší rozdílová skóre naznačují silnější synchronizaci (větší potlačení reakce na opakovaný stimul). V mnoha studiích schizofrenie jsou rozdíly mezi skupinami robustnější pro míru poměru než pro hrubé amplitudy S1 nebo S2, ačkoli specifika protokolu a charakteristiky vzorku silně ovlivňují velikost účinků. [ 1 ] [ 5 ]

Patterson a kolegové aplikovali adaptivní filtry a metody frekvenční domény v rámci jedné studie na analýzu P50 a prokázali, že časová variabilita odpovědi v rámci subjektů i mezi nimi podstatně přispívá k metrikám synchronizace a může částečně vysvětlovat nesrovnalosti mezi studiemi. [ 5 ]

Alternativní paradigmata a související opatření
Zatímco paradigma párového kliknutí je dominantním přístupem pro hradlování P50, související metody zahrnují:

oddball paradigmata, která zkoumají reakce se střední latencí na vzácné versus časté podněty, a
analýzy oscilační aktivity (například odpovědí v gama pásmu) časově vázané na opakované sluchové podněty. [ 2 ]
K indexování senzorického hradlování v paradigmatech párových stimulů lze použít i další potenciální komponenty související s událostmi, jako jsou N100 a P200, které někdy vykazují odlišnou citlivost nebo spolehlivost než P50 u konkrétních skupin pacientů nebo vývojových stádií. [ 1 ] [ 6 ]

Rozvoj a závislost na státu
Dětství a rané dětství
Odpovědi P50 a měřitelné senzorické vrátkování lze zaznamenat již velmi brzy v životě. Longitudinální a průřezové studie naznačují, že základní vrátkování P50 je přítomno v kojeneckém věku, ale v průběhu dětství a dospívání podléhá podstatnému zrání. [ 7 ] [ 8 ]

Ross a kol. uvedli, že perinatální faktory (jako jsou intrauterinní expozice a komplikace v těhotenství) ovlivnily stabilitu časných parametrů P50 gating. [ 7 ] Hunter a kol. zjistili, že otevírání receptoru P50 během spánku bylo u jedinců relativně stabilní, ale modulováno vývojovým stádiem a stavem spánku, což naznačuje, že k časnému senzorickému otevírání přispívají jak faktory podobné vlastnostem, tak faktory závislé na stavu spánku. [ 8 ]

U starších dětí studie typicky se vyvíjejících vzorků ukazují postupné zlepšování indexů otevírání s věkem, což souvisí s širším zráním kortikálních inhibičních okruhů a sítí pozornosti. [ 9 ]

Poruchy senzorického zpracování a vývojové stavy
Davies, Chang a Gavin uvedli, že děti s poruchami senzorického zpracování (SPD) vykazovaly slabší potlačení P50 než typicky se vyvíjející kontrolní skupina, což naznačuje souvislost mezi klinickými obtížemi se senzorickým zpracováním a změněným časným senzorickým otevíráním. [ 9 ] Tato zjištění byla interpretována v kontextu širších modelů spojujících atypickou senzorickou responzivitu u neurovývojových poruch s filtrováním příchozích podnětů v raném stádiu.

Abnormality otevírání P50 byly také zkoumány v rodinách s multiplexní schizofrenií, kde lze deficity pozorovat i u nepostižených příbuzných, což podporuje koncept suprese P50 jako potenciálního endofenotypu s vývojovými a genetickými základy. [ 10 ] [ 11 ]

Spánek, probuzení a léky
Odpovědi P50 a indexy synchronizace jsou ovlivněny stavem spánku a bdění, úrovní probuzení a léky. Měření během různých fází spánku ukazují, že synchronizace může zůstat přítomna, ale je modulována hloubkou a architekturou spánku. [ 8 ] Vzrušení, nedávný příjem nikotinu nebo kofeinu a psychotropní léky mohou ovlivnit jak amplitudu S1, tak supresi S2, což přispívá k heterogenitě mezi studiemi a komplikuje srovnání napříč vzorky. [ 1 ] [ 3 ]

Klinický a výzkumný význam
Schizofrenie a psychózní spektrum
Největší část výzkumu P50 se týká schizofrenie a souvisejících psychotických poruch. Mnoho, i když ne všechny, studií uvádí sníženou supresi P50 (vyšší poměry S2/S1 a menší rozdíly S1–S2) u lidí se schizofrenií ve srovnání se zdravými kontrolami. [ 1 ] Potter a kol. zhodnotili klinické koreláty abnormalit P50 a dospěli k závěru, že deficity otevírání jsou na úrovni skupiny středně robustní, ale vykazují značný překryv mezi pacienty a kontrolní skupinou, což omezuje diagnostickou specificitu. [ 1 ]

Deficity otevírání P50 byly popsány u první epizody a chronické schizofrenie, stejně jako u některých schizoafektivních a souvisejících psychotických stavů. [ 1 ] Myles-Worsley popsal abnormální otevírání kanálů (gating) u rodin s multiplexní schizofrenií z izolátu z tichomořského ostrova a Hong a kol. ukázali, že suprese P50 a její oscilační koreláty mají značnou dědičnost, což podporuje otevírání kanálů P50 jako kandidátní endofenotyp spíše než jako jednoduchý marker onemocnění. [ 10 ] [ 11 ]

Farmakologie a genetika
Cholinergní manipulace, zejména ty, které zahrnují nikotinové receptory, mají významný vliv na otevírání P50. Podávání nikotinu často přechodně zlepšuje supresi P50 u jedinců se schizofrenií a u některých příbuzných, což je účinek, který je spojován s funkcí nikotinového receptoru α7. [ 3 ] Martin a Freedman shrnuli shodující se důkazy implikující receptor α7 a jeho gen CHRNA7 v patofyziologii deficitů otevírání P50 a související inhibiční dysfunkce u schizofrenie. [ 3 ]

Translační práce na zvířatech, včetně paradigmat sluchového otevírání v hipokampu hlodavců, byla použita k modelování reakcí podobných P50 a k testování kandidátních sloučenin, které normalizují senzorické otevírání. Smucny a kol. tvrdili, že tato paradigmata poskytují užitečný translační most tím, že sladí neurofyziologická měření otevírání napříč druhy, ačkoli také zdůraznili důležité metodologické rozdíly a omezení. [ 2 ]

Bylo hlášeno, že některá atypická antipsychotika a experimentální sloučeniny cílené na nikotinové receptory nebo jiné neuromodulační systémy částečně normalizují otevírání P50, ale účinky jsou variabilní a často mírné. [ 1 ] [ 3 ]

Jiné psychiatrické a neurologické stavy
Senzorické otevírání P50 bylo zkoumáno u řady dalších poruch. Studie bipolární poruchy, posttraumatické stresové poruchy (PTSD), poruch užívání návykových látek, antisociální poruchy osobnosti a demence uvádějí abnormality P50 alespoň u některých vzorků, ale nálezy jsou nekonzistentní a velikosti účinků jsou obvykle menší než u schizofrenie. [ 1 ] [ 2 ]

U pacientů s poruchou pozornosti s hyperaktivitou (ADHD) několik studií u dospělých zjistilo zhoršenou supresi P50 a zvýšené subjektivně hlášené percepční abnormality související se senzorickým otevíráním. Holstein a kol. zaznamenali sníženou supresi P50 u dospělých s ADHD ve srovnání s kontrolní skupinou a Micoulaud-Franchi a kol. zjistili, že dospělí s ADHD vykazovali abnormální supresi P50 a vyšší skóre v inventáři senzorického otevírání, s deficity srovnatelnými co do rozsahu s deficity pozorovanými ve skupině se schizofrenií. [ 12 ] [ 13 ] V související studii Micoulaud-Franchi a kolegové uvedli, že horší senzorická aktivace P50 u dospělých s ADHD byla spojena s nižšími amplitudami P300 a horším výkonem pozornosti, což spojuje časnou senzorickou aktivaci s funkcí pozornosti vyššího řádu. [ 14 ]

Výsledky u mladších vzorků jsou však méně konzistentní. Lemvigh a kol. zkoumali supresi P50, N100 a P200 u mladých dospívajících s časným nástupem psychózy (EOP), ADHD a zdravých kontrolních subjektů a nezjistili žádné významné rozdíly mezi skupinami, přičemž u obou skupin pacientů byly pozorovány zdravé hladiny suprese P50. [ 6 ] Tato zjištění zdůrazňují, že abnormality otevírání P50 u ADHD a psychóz s časným nástupem nejsou univerzální a mohou záviset na věku, klinických charakteristikách, komorbiditách a metodologických detailech.

Změněné otevírání P50 bylo hlášeno také po traumatickém poranění mozku (TBI) a u některých neurodegenerativních stavů, kde je často interpretováno jako odraz širších poruch v kortikálních inhibičních obvodech. Měření P50 se však v těchto prostředích běžně nepoužívají jako klinické testy a jejich inkrementální klinická užitečnost oproti standardním neuropsychologickým a zobrazovacím vyšetřením zůstává nejistá. [ 1 ] [ 2 ]

Omezení a metodologické problémy
Přestože senzorické otevírání P50 bylo široce studováno, jeho použití jako biomarkeru omezuje několik omezení:

Spolehlivost test-retest – Amplitudy P50 a poměry hradlování vykazují v mnoha studiích pouze střední spolehlivost. Spolehlivost se může zlepšit pečlivou standardizací parametrů záznamu a potlačením artefaktů, ale intraindividuální variabilita zůstává problémem. [ 5 ] [ 1 ]

Citlivost na volby předzpracování – Nastavení pásmové propusti, volba reference (např. propojené mastoidy vs. nos), délka epochy a kritéria artefaktů mohou podstatně ovlivnit naměřené amplitudy a indexy hradlování, což ztěžuje srovnání mezi studiemi. [ 5 ]

Závislost na stavu – Vzrušení, nedostatek spánku, nedávný příjem nikotinu nebo kofeinu, akutní stres a psychotropní léky mohou modulovat reakce P50 a parametry synchronizace, což může vést k matoucím faktorům, pokud nejsou pečlivě kontrolovány. [ 8 ] [ 3 ]

Diagnostická specificita – Snížená suprese P50 je sice u schizofrenie relativně běžná, ale pro diagnózu není ani nutná, ani postačující a lze ji pozorovat i u některých dalších psychiatrických a neurologických onemocnění. [ 1 ] [ 2 ]
Pokrytí konstruktu – P50 gating je pouze jednou z operacionalizací senzorického gatingu. Jiná měření (například prepulzní inhibice lekacího reflexu, N100/P200 gating a behaviorální nebo sebehodnocení indexů senzorického přetížení) mohou zahrnovat částečně odlišné aspekty gatingu a v některých kontextech vykazují lepší psychometrické vlastnosti nebo silnější klinické asociace. [ 2 ] [ 13 ] [ 14 ]

Vzhledem k těmto omezením se v současné literatuře shoduje na tom, že senzorické otevírání P50 je nejlepší vnímat spíše jako užitečný výzkumný nástroj a kandidáta na endofenotyp pro určité stavy (zejména schizofrenii), než jako samostatný diagnostický test. Probíhající práce nadále zdokonalují paradigmata, integrují P50 s oscilačními a síťovými měřeními a objasňují jeho roli v širších modelech kognitivní a senzorické inhibice.

Zdroj: Wikipedia