The effect of spectral filters on VEP and alpha-wave responses

PurposeSpectral filters are used to treat light sensitivity in individuals with traumatic brain injury (TBI); however, the effect of these filters on normal visual function has not been elucidated. Thus, the current study aimed to determine the effect of spectral filters on objectively-measured visual-evoked potential (VEP) and alpha-wave responses in the visually-normal population.MethodsThe full-field (15°H × 17°V), pattern-reversal VEP (20′ check size, mean luminance 52 cd/m2) was administered to 20 visually-normal individuals. They were tested with four Intuitive-Colorimeter-derived, broad-band, spectral filters (i.e., gray/neutral density, blue, yellow, and red), which produced similar luminance values for the test stimulus. The VEP N75 and P100 latencies, and VEP amplitude, were recorded. Power spectrum analysis was used to derive the respective powers at each frequency, and peak frequency, for the selected 9–11 Hz components of the alpha band.ResultsBoth N75 and P100 latencies increased with the addition of each filter when compared to baseline. Additionally, each filter numerically reduced intra-session amplitude variability relative to baseline. There were no significant effects on either the mean VEP amplitude or alpha wave parameters.ConclusionsThe Intuitive Colorimeter filters significantly increased both N75 and P100 latencies, an effect which is primarily attributable (∼75%) to luminance, and in some cases, specific spectral effects (e.g., blue and red). VEP amplitude and alpha power were not significantly affected. These findings provide an important reference to which either amplitude or power changes in light-sensitive, younger clinical groups can be compared.

ResumenObjetivoLos filtros espectrales se utilizan para tratar la sensibilidad a la luz en individuos con lesión cerebral traumática (TBI); sin embargo, no se ha esclarecido el efecto de estos filtros sobre la función visual normal. Por ello, el estudio actual trató de determinar el efecto de los filtros espectrales sobre el potencial evocado visual (PVE) y las respuestas de las ondas alfa, medido objetivamente en la población con visión normal.MétodosSe aplicó un PVE de campo completo (15°H × 17°V), y patrón invertido (tamaño de estímulo de 20’, y luminancia media de 52 cd/m2) a veinte individuos con visión normal. Se realizó la prueba utilizando cuatro filtros espectrales de banda ancha, derivados del Colorímetro Intuitivo (densidad gris/neutra, azul, amarillo y rojo), que produjeron unos valores de luminancia similares para los estímulos de la prueba. Se registraron las latencias N75 y P100, y la amplitud del PVE. Se utilizó el análisis del espectro de potencia para calcular las respectivas potencias en cada frecuencia, así como la frecuencia máxima, para los componentes seleccionados de 9–11 Hz de la banda alfa.ResultadosAmbas latencias N75 y P100 se incrementaron con la incorporación de cada filtro, en comparación a la línea basal. Además, cada filtro redujo numéricamente la variabilidad de la amplitud intra-sesión, en relación a la línea basal. No se produjeron efectos significativos sobre la amplitud del PVE medio o los parámetros de la onda alfa.ConclusionesLos filtros del Colorímetro Intuitivo redujeron considerablemente las latencias N75 y P100, un efecto que es principalmente atribuible a la luminancia (∼75%), y en algunos casos a los efectos espectrales específicos (es decir, el azul y el rojo). La amplitud del PVE y la potencia alfa no se vieron significativamente afectados. Estos hallazgos aportan una importante referencia para poder comparar tanto los cambios de amplitud como de potencia en los grupos clínicos de personas más jóvenes, con sensibilidad a la luz.