Торқақ қабықшаның электрлік жауаптарын өлшеу (Electroretinography)
Electroretinography
Торжет көздің торының электр жауаптарын өлшейтін электроретинография (ЭРГ) және электроокулография (ЭОГ) туралы. Көз ауруларын диагностикалауға көмектеседі.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Электроретинография торлы қабаттағы әртүрлі жасуша түрлерінің – фоторецепторлардың (табақшалар мен конус), ішкі торлы қабаттағы жасушалардың (биполярлы және амакрин жасушалары) және ганглий жасушаларының электрлік жауаптарын өлшейді. Электродтар (DTL күміс/найлон талшықты жіп немесе ERG реактиві) немесе көздің астындағы теріге (сенсорлық жолақтар) орналастырылып, торлы қабаттың жауаптарын өлшеуге қолданылады. Ретиналық пигмент эпителиінің (RPE) жауабы EOG тестісімен өлшенеді, мұнда электродтар көздің ішкі бұрышына (кантқа) жақын теріге қосылады. Жазу кезінде пациенттің көзі стандартталған стимулдарға ұшыратылады, ал нәтижедегі сигнал сигнал амплитудасының (вольтаждың) уақыт бойынша өзгеруін көрсетеді. Сигналдар өте кішкентай болады және әдетте микровольт немесе нановольтпен өлшенеді. ERG торлы қабаттағы әртүрлі жасуша түрлерінің электрлік потенциалдарынан тұрады, ал стимул жағдайлары (жарық немесе үлгілік стимул, фондық жарық болуы және стимул мен фонның түстері) кейбір компоненттерден күштірек жауапты тудыруы мүмкін. Егер қараңғыға бейімделген көзде әлсіз жарық ERG орындалса, жауап негізінен таяқшалар жүйесінен келеді. Жарыққа бейімделген көзде орындалатын жарық ERG конус жүйесінің белсенділігін көрсетеді. Жеңіл жарықтар a толқынын (бастапқы теріс бұрылыс) және b толқынын (оң бұрылыс) қамтитын ERG-ді тудырады. a толқынының алдыңғы бөлігін фоторецепторлар жасайды, ал толқынның қалған бөлігі фоторецепторлар, биполярлы, амакрин және Мюллер жасушалары немесе Мюллер глиасы қосылған жасушалардың қоспасынан пайда болады. Шахмат тақтасы тәрізді кезектесетін стимулдармен шақырылатын ERG (PERG) үлгісі негізінен торлы қабаттың ганглий жасушаларының белсенділігін көрсетеді.
Electroretinography measures the electrical responses of various cell types in the retina, including the photoreceptors (rods and cones), inner retinal cells (bipolar and amacrine cells), and the ganglion cells. Electrodes are placed on the surface of the cornea (DTL silver/nylon fiber string or ERG jet) or on the skin beneath the eye (sensor strips) to measure retinal responses. Retinal pigment epithelium (RPE) responses are measured with an EOG test with skin contact electrodes placed near the canthi. During a recording, the patient's eyes are exposed to standardized stimuli and the resulting signal is displayed showing the time course of the signal's amplitude (voltage). Signals are very small, and typically are measured in microvolts or nanovolts. The ERG is composed of electrical potentials contributed by different cell types within the retina, and the stimulus conditions (flash or pattern stimulus, whether a background light is present, and the colors of the stimulus and background) can elicit stronger response from certain components. If a dim flash ERG is performed on a dark adapted eye, the response is primarily from the rod system. Flash ERGs performed on a light adapted eye will reflect the activity of the cone system. Sufficiently bright flashes will elicit ERGs containing an a wave (initial negative deflection) followed by a b wave (positive deflection). The leading edge of the a wave is produced by the photoreceptors, while the remainder of the wave is produced by a mixture of cells including photoreceptors, bipolar, amacrine, and Müller cells or Müller glia. The pattern ERG (PERG), evoked by an alternating checkerboard stimulus, primarily reflects activity of retinal ganglion cells.
Басқа қолданыстар
Клиникалық диагностикалық мақсатынан өзге, ERG жаңа немесе қолданыстағы дәрі-дәрмектердің және емдеу әдістерінің көз қауіпсіздігі мен тиімділігін сынау үшін, сондай-ақ дәрі-дәрмектерді әзірлеу кезеңінде және клиникалық сынақтарда қолданылуы мүмкін. 2013 жылғы Нассер және авторлар тобының зерттеуі, шоколадты торт жеуге жауап ретинадағы дофаминергиялық жауаптың 20 мг метилфенидат дозасына жауапқа тең екенін көрсетті, бұл ретинадағы дофамин нейрондарының белсенділігі мидағы дофаминергиялық белсенділікті көрсетеді дегенді білдіреді. Зерттеу қорытындысында, қосымша зерттеулермен расталса, "ERG, PET-тің нейротрансмиттерлік ерекшелігін әлдеқайда төмен құнмен қамтамасыз ете алады" деп тұжырымдалды. ERG шизофрениямен ауыратын адамдарда өзгеше екені анықталды және шизофрения мен екіполярлық бұзылысты ажыратуға көмектесуі мүмкін.
In addition to its clinical diagnostic purpose, the ERG can be used during the course of drug development and in clinical trials for testing ocular safety and efficacy of new or existing drugs and treatment modalities. A 2013 study by Nasser et al. found that the retinal dopaminergic response to eating a brownie is equivalent in magnitude to the response to a 20 mg dose of methylphenidate, which implies that the activity of dopamine neurons in the retina reflects brain dopaminergic activity. The study concludes that, if verified by further research, "ERG could provide the neurotransmitter specificity of PET at a much lower cost". The ERG has been shown to differ in people with schizophrenia and may be useful in helping to differentiate schizophrenia and bipolar disorder.
Тарих
ЭРГ – биологиялық әлеуеттің ең ерте тіркелген түрлерінің бірі. Алғашқы белгілі ЭРГ-ны швед физиологы Аларик Фритиоф Холмгрен 1865 жылы қосмекенділердің тор қабатында тіркеген. Бірақ ол өз нәтижелерін дұрыс түсінбеді. Ол тіркеген жауаптарды тор қабатының емес, көру нервісінен деп ойлады. Адамның алғашқы ЭРГ-ы 1877 жылы шотланд химигі және физигі сэр Джеймс Дьюар тіркеген. Джеймс Дьюар және Джон Грей Маккендрик дербес түрде биологиялық әлеуеттің тор қабатынан екенін ұсынды. 1908 жылы Эйнтховен мен Джоли ЭРГ жауабын үш құрамдас бөлікке бөлді: А толқыны, В толқыны және С толқыны. 1941 жылы американдық психолог Лорейн Риггс ЭРГ тіркеуі үшін контактілі линза электродын енгізді. Рагнар Граниттің көптеген байқаулары ЭРГ түсінігінің негізі болды, осыған орай ол 1967 жылы физиология және медицина саласындағы Нобель сыйлығымен марапатталды.
ERG was one of the earliest recorded biological potential. The first known ERG was recorded by the Swedish physiologist Alarik Frithiof Holmgren, who recorded it in 1865 on an amphibian retina. However, he failed to understand his findings accurately. He thought the responses he recorded were from the optic nerve instead of the retina. The first human ERG was recorded in 1877 by Scottish chemist and physicist Sir James Dewar. James Dewar and John Gray McKendrick independently suggested that the biological potential was from retina. In 1908, Einthoven and Jolly divided the ERG response into three components: A wave, B wave, and C wave. In 1941, American psychologist Lorraine Riggs introduced a contact lens electrode for ERG recording. Many of Ragnar Granit's observations became the basis of ERG understanding, for which he was awarded the 1967 Nobel Prize in Physiology and Medicine.