A new interpretation of the generators of BAEP waves I–V: Results of a spatio-temporal dipole modelNouvelle interprétation des générateurs des ondes I–V des potentiels évoqués auditifs du tronc cérébral (PEATC): résultats obtenus à l'aide d'un modèle de dipôle spatio-temporal

https://doi.org/10.1016/0168-5597(85)90006-1Get rights and content

Abstract

Brain-stem auditory evoked potential (BAEP) scalp distribution, recorded in 10 normal subjects, was analysed using a spatio-temporal dipole model. This model can simulate surface wave forms due to overlapping activity from multiple dipolar sources within a 3-shell head model. The conventional 5-peak (I–V) hypothesis could not fully account for the experimental BAEP distribution, particularly around waves I- and III-. When the temporal course of dipole strength was modelled according to a triphasic compound action potential, 6 dipolar sources were sufficient to fit all BAEP wave forms. Location, orientation and latency of the dipoles indicated generation of dipole I at the distal end of the auditory nerve (AN), of dipole III in, or near to, the cochlear nucleus (CN), of dipole III- in the trapezoid body and of dipoles IV and V in the superior olivary complexes and in the lateral lemnisci. Dipole I-, peaking only 0.65 msec after wave I, is suggested to result from the electric inhomogeneity at the porus acusticus internus. Wave II required no extra model dipole, but was attributable, in part, to the second peak of dipole I. Estimation of latencies based on AN conduction velocity, synaptic delay and differences in AN length amongst species confirmed that second order neuronal activity cannot arise before wave III. Second order axons, spreading widely through the brain-stem, apparently cause major contributions also to waves III-, IV and V. The new source hypothesis must leave open questions concerning the amount of contribution from third order neurones or from ipsi- versus contralateral structures to the IV/V wave complex.

Résumé

La distribution sur le scalp des PEATC, enregistrés chez 10 sujets normaux, a été analysée en utilisant un modèle de dipôle spatio-temporel. Ce modèle pouvait simuler les formes d'ondes de surface, due aux activités de sources dipôlaires multiples qui se recouvrent dans un modèle de tête à 3 enveloppes. L'hypothèse conventionnelle de pic-5 ne pouvait totalement rendre compte de la répartition expérimentale des PEATC, essentiellement pour les ondes I- et III-. Lorsque le décours temporel de la force du dipôle était modèlisé en utilisant le potentiel d'action triphasique composé, 6 sources dipôlaires ont été suffisantes pour obtenir toutes les formes des ondes du PEATC. La localisation, l'orientation et la latence des dipôles indiquaient pour source du dipôle I, l'extrémité distale du nerf auditif (NA), celle du dipôle III, le noyau cochléaire (NC) ou sa proximité immédiate, celle du dipôle III-, le corps trapézoïde et des dipôles IV et V, les complexes olivaires supérieurs et les lemnisques latéraux. Le dipôle I-, culminant seulement 0,65 msec après l'onde I, résulterait de la non homogénéité électrique auprès du porus acusticus internus. L'onde II n'exige pas de dipôle supplémentaire mais peut être attribuée, en partie, au second pic du dipôle I. L'estimation des latences basée sur la vitesse de conduction du NA, le délai synaptique et les différences de longueur du NA entre les espèces confirme qu'une activité neuronale de deuxième ordre ne peut survenir avant l'onde III. Des axones de deuxième ordre, s'étendant l largement à travers le tronc cérébral, contribuent de façon majeur également aux ondes III, IV et V. La nouvelle hypothèse de sources laisse sans réponse des questions sur la part de neurones de 3ème ordre, ou des structures ipsilatérales par rapport aux contralatérales, dans la genèse du complexe IV/V.

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