Somatosenzorické evokované potenciály (SEP nebo SSEP) jsou užitečným neinvazivním prostředkem pro hodnocení funkce somatosenzorického systému. Kombinací záznamů SEP na různých úrovních somatosenzorických drah je možné posoudit přenos aferentního vzruchu z periferie až do kůry. Složky SEP zahrnují řadu pozitivních a negativních výchylek, které mohou být vyvolány prakticky jakýmikoliv smyslovými podněty. SEP lze například získat v reakci na krátký mechanický náraz na špičku prstu nebo na závan vzduchu. Nejčastěji se však SEP vyvolávají bipolární transkutánní elektrickou stimulací aplikovanou na kůži nad dráhou periferních nervů horní končetiny (např. středového nervu) nebo dolní končetiny (např. zadního holenního nervu) a následně zaznamenávanou z pokožky hlavy. Obecně somatosenzorické podněty vyvolávají časné korové komponenty (N25, P60, N80), generované v kontralaterální primární somatosenzorické kůře (S1), související se zpracováním fyzikálních atributů podnětu. Přibližně 100 ms po aplikaci podnětu se aktivují další korové oblasti, například sekundární somatosenzorická kůra (S2) a zadní parietální a frontální kůra, označené parietálním P100 a bilaterálním frontálním N140. SEP se dnes v neurologii rutinně používá k potvrzení a lokalizaci senzorických abnormalit, k identifikaci tichých lézí a ke sledování změn během chirurgických zákroků.
Při záznamu SEP se obvykle snažíme studovat periferní, spinální, mozkový kmen a časné kortikální SEP během stejného běhu. Elektrody umístěné na kůži hlavy zachycují jak SEP generované v kůře a talamokortikálních vláknech (které jsou zachyceny jako odpovědi v blízkém poli lokalizované v omezených oblastech), tak pozitivity ve vzdáleném poli odrážející evokovanou aktivitu generovanou v periferních, míšních a mozkových somatosenzorických vláknech.
Literatura je plná diskusí o nejvhodnějším umístění referenční elektrody pro záznam jednotlivých složek. S ohledem na rozložení pole je teoreticky optimální takový stav záznamu, kdy referenční elektroda není ovlivněna studovanou aktivitou. Většina potenciálů vzdáleného pole je široce rozložena po celé pokožce hlavy. V důsledku toho dosahují maximální amplitudy, když referenční elektroda není na hlavě. Pro všechny záznamy v blízkém poli je vhodná necefalická referenční elektroda společná pro všechny kanály. Jedním z důležitých problémů je, že úroveň elektrického fyziologického šumu (elektrokardiogram, elektromyogram atd.) se zvyšuje se vzdáleností mezi aktivní a referenční elektrodou v necefalických referenčních montážích. Rutinní čtyřkanálové montáže navržené v pokynech Mezinárodní federace klinické neurofyziologie (IFCN) zkoumají aferentní periferní voltáž, segmentální míšní odpovědi na úrovni krční a bederní páteře, jakož i subkortikální SEP ve vzdáleném poli a časné kortikální SEP pomocí elektrod na hlavě umístěných v parietální a frontální oblasti pro SEP horních končetin a na vertexu pro SEP dolních končetin.
SEP středového nervu začíná dodáním elektrického stimulu do tohoto nervu v zápěstí. Elektrický impulz o délce 100-300 ms se vysílá v intenzitě
dostatečně silný, aby vyvolal záškub palce o délce 1-2 cm. Po dodání takového podnětu se akční vzruchy nervu šíří po senzorických a motorických vláknech k rameni a při vstupu do něj vytvářejí vrchol. Tento vrchol se formálně označuje jako N9. V průběhu vedení pak senzorická vlákna překračují krční kořeny a vstupují do krční míchy. Dráha středového nervu se pak spojí se zadními sloupci a vyšle kolaterální větve, které synaptují ve středním krčním provazci. Tato aktivita středního krčního provazce dává vzniknout vrcholu známému jako N13. N13 se nejlépe měří nad pátou krční páteří. Další vedení v zadních sloupcích prochází přes synapsi v cervikomedulárním spojení a vstupuje do lemniskové dekuze. Na této úrovni vzniká skalpový vrchol P14. Když vedení pokračuje vzhůru mediálním lemnisem do horní části středního mozku a do thalamu, je zjištěn skalpový negativní pík N18. Po synapsi v talamu a průchodu vnitřním pouzdrem se nad somatosenzorickou kůrou kontralaterálně od stimulovaného zápěstí zaznamená N20, což odpovídá příchodu nervových impulzů do primární somatosenzorické oblasti.
Stimulace zadního holenního nervu v oblasti kotníku vyvolává podobnou sérii následných vrcholů. Nad zadním tibiálním nervem v koleni lze detekovat potenciál N8. Nad horní částí bederní páteře lze detekovat potenciál N22, který odpovídá kolaterální aktivitě při synapsi senzorických vláken v bederní míše. Více rostrálně lze příležitostně detekovat krční potenciál nad střední nebo horní krční páteří. Nakonec se nad středovou linií hlavy laterálně od midsagitální roviny, ale ipsilaterálně od stimulované nohy, objevuje potenciál P37.
Vliv věku na latenci SEP odráží především zpomalení vedení v periferních nervech, které se projevuje zvýšením složky N9 po stimulaci mediánního nervu. Kratší centrální převodní časy (CCT, doba průchodu vzestupného svazku v centrálních segmentech somatosenzorických drah) byly také zaznamenány u žen ve srovnání s muži a je známo, že rychlost vedení je také ovlivněna změnami teploty končetin. Vždy se předpokládalo, že kortikální SEP s vrcholem před 50 ms po stimulaci horní končetiny nejsou významně ovlivněny kognitivními procesy. Desmedt et al. (1983) však identifikovali potenciál P40 v reakci na cílové podněty při úkolu s podivnými míčky, což naznačuje, že procesy související s pozorností by mohly ovlivnit časné kortikální SEPs Konečně byly zaznamenány určité změny amplitudy, tvaru vlny a latence parietálního N20 během přirozeného spánku u normálních osob.
Střední a zadní tibiální SEP se používají v různých klinických situacích. Mohou detekovat, lokalizovat a kvantifikovat fokální přerušení podél somatosenzorických drah, která mohou být způsobena jakýmkoli počtem fokálních neurologických problémů, včetně traumatu, komprese, roztroušené sklerózy, nádoru nebo jiných fokálních lézí. SEP jsou také citlivé na kortikální útlum způsobený difuzními poruchami centrálního nervového systému (CNS). To se projevuje u různých neurodegenerativních poruch a metabolických problémů, jako je nedostatek vitaminu B12. Pokud pacient trpí poruchou smyslového vnímání a pokud je klinická lokalizace poruchy smyslového vnímání nejasná, může být SEP nápomocná při rozlišení, zda je porucha smyslového vnímání způsobena problémy CNS na rozdíl od problémů periferního nervového systému. SEP středového nervu je také užitečný při předpovídání neurologických následků po srdeční zástavě: pokud 24 hodin nebo déle po srdeční zástavě zcela chybí kortikální N20 a následné složky, v podstatě všichni pacienti zemřou nebo mají vegetativní neurologické následky.
V posledním desetiletí se klinická využitelnost SEP dostala na operační sál, kde umožnila intraoperační monitorování CNS, a tím i ochranu struktur CNS při vysoce rizikových operacích. Kontinuální monitorování SEP může varovat chirurga a včas zasáhnout dříve, než se poškození stane trvalým. Testování pomocí SEP středového nervu se používá k identifikaci senzorické a motorické kůry během kraniotomií a při monitorování operací na střední nebo horní krční úrovni. Monitorování zadního bércového nervu SEP se široce používá k monitorování míchy při skoliotických zákrocích a dalších chirurgických intervencích, při nichž hrozí poškození míchy. Záznam intrakraniálně generovaných špiček ve vzdáleném poli může usnadnit monitorování i v případě, že jsou primární korové špičky narušeny v důsledku působení anestetik. Postupem času se testování a monitorování SEP v chirurgii stalo standardní technikou široce používanou ke snížení rizika pooperačních neurologických problémů pro pacienta. Kontinuální monitorování SEP může chirurga upozornit na možné poškození míchy, což může vést k zásahu dříve, než se poškození stane trvalým. Celkově lze říci, že SEP může splnit řadu specifických klinických cílů, včetně:
Kromě klinického prostředí se SEP ukázaly jako užitečné v různých experimentálních paradigmatech. Schubert et al. (2006) použili SEPs ke zkoumání rozdílného zpracování vědomě vnímaných a nevnímaných somatosenzorických podnětů. Autoři použili paradigma „extinkce“ ke zkoumání souvislosti mezi aktivací S1 a somatosenzorickým vědomím a pozorovali, že časné SEPs (P60, N80), generované v kontralaterální S1, byly nezávislé na vnímání podnětů. Naopak u vědomě vnímaných podnětů bylo pozorováno zvýšení amplitudy u P100 a N140. Autoři dospěli k závěru, že časná aktivace S1 není dostatečným důvodem pro vědomé vnímání podnětů. Vědomé zpracování podnětů se významně liší od nevědomého zpracování, které začíná přibližně 100 ms po prezentaci podnětu, kdy je signál zpracováván v parietální a frontální kůře, mozkových oblastech klíčových pro přístup podnětů do vědomého vnímání. V jiné studii se Iwadate et al. (2005) zabývali vztahem mezi fyzickým cvičením a somatosenzorickým zpracováním pomocí SEP. Studie porovnávala SEPs u sportovců (fotbalistů) a nesportovců pomocí dvou úkolů s lichými míči po oddělené somatosenzorické stimulaci na nervus medianus a na nervus tibialis. Ve skupině sportovců byly amplitudy N140 větší při úlohách na horní i dolní končetině ve srovnání s nesportovci. Autoři dospěli k závěru, že plastické změny v somatosenzorickém zpracování mohou být vyvolány prováděním fyzických cvičení, která vyžadují pozornost a dovedné pohyby.