January 29th, 2014
Obiettivo e semplice misurazione della elaborazione sensoriale è estremamente difficile nei pazienti pediatrici non verbali o vulnerabili. Abbiamo sviluppato una nuova metodologia per valutare quantitativamente neonati e di elaborazione corticale bambini di tocco leggero, il discorso suoni, e l'elaborazione multisensoriale dei due stimoli, senza la necessità di una partecipazione attiva del soggetto o causare disagio nei pazienti vulnerabili.
L'obiettivo generale di questa procedura è misurare l'elaborazione somatosensoriale del tocco leggero nei bambini piccoli. Ciò si ottiene impostando prima la metodologia del potenziale correlato all'evento e un sistema di consegna tattile. Il secondo passo consiste nel posizionare una rete EEG sul bambino per misurare l'attivazione neurale nel cervello.
Successivamente, viene eseguita l'applicazione di controllo dello stimolo programmata con un paradigma UFF versus sham. La fase finale consiste nell'elaborare i dati acquisiti dalle potenziali sperimentazioni relative all'evento. In definitiva, confrontando la risposta agli stimoli tattili reali e alla finzione, si può mostrare l'attivazione corticale in risposta al tocco leggero.
Quindi il vantaggio principale di questo metodo rispetto ad altri metodi come la risonanza magnetica o la stimolazione nervosa elettrica, è che è molto adatto ai bambini. È veloce, è indolore e non richiede una partecipazione attiva, il che ci permette di farlo sia nei neonati che nei bambini piccoli. Per programmare l'applicazione di controllo dello stimolo per questo protocollo, impostare prima due comandi seriali.
Un comando dovrebbe identificare il soffio, l'altro, la finzione, avere l'applicazione di controllo dello stimolo, inviare i comandi a un microcontrollore, fare in modo che il microcontrollore generi un impulso TTL della durata di 20 millisecondi al canale di uscita digitale corrispondente. Questo output deve essere suddiviso in due righe. Uno per l'ingresso digitale al sistema di registrazione EEG e uno per le valvole dell'aria a solenoide.
Segnare l'apertura di entrambe le valvole nel flusso di dati EEG. Misura la latenza dall'impulso al soffio sia in condizioni reali che fittizie con un oscilloscopio e un microfono. Questi potrebbero essere uniformi.
E nell'ordine di 10-15 millisecondi, regolare in post-registrazione. Per modificare l'applicazione di controllo per il protocollo multisensoriale, inviare al microcontrollore due comandi seriali che identificano un vero e proprio puff o sham, oltre a un suono vocale registrato o un silenzio. Presenta gli stimoli uditivi attraverso un altoparlante posizionato sulla linea mediana sopra o davanti al soggetto.
Allineare i tempi di insorgenza del suono in modo che siano simultanei con l'inizio del soffio o con la latenza del soffio misurata. Per iniziare, posizionare la rete di elettrodi sulla testa del soggetto. Regolare i sensori per il contatto completo utilizzando una soluzione salina calda.
Se su un bambino, assicurati che il bambino sia seduto comodamente in braccio a un genitore o a un tutore. Se su un neonato, assicurarsi che il neonato sia leggermente fasciato e tenuto in braccio da un caregiver o in posizione supina in una culla aperta. Posizione successiva, un ugello da un millimetro, 0,5 centimetri sotto la punta del dito indice della mano da testare.
Posizionare il dito di un bambino piccolo in un portastampo e fissarlo con nastro in velcro prossimalmente e distalmente all'articolazione per garantire una distanza costante dall'ugello. Se si lavora con un neonato, posizionare l'intero palmo della mano nel supporto e fissarlo in posizione per migliorare l'attenzione nei bambini piccoli, il che si traduce in picchi ERP specifici più grandi nella registrazione. Fornire un'attività durante l'esperimento.
Ad esempio, per i bambini di cinque anni, descrivendo gli sbuffi d'aria come bolle soffiate da un pesce in un acquario, si può utilizzare una scatola decorata che nasconde l'apparato del puffer. Chiedi al bambino di indovinare se ogni bolla viene consegnata da un pesce blu o rosso. Dì al bambino che dovrebbe rimanere in silenzio e non dire nulla mentre sta svolgendo questo compito.
Avviare il compressore d'aria a 40 PSI attraverso un regolatore per fornire gli ingressi della valvola per gli stimoli tattili. Quindi eseguire il programma di erogazione dello stimolo per la mano testata presente, 60 stimoli di soffio intervallati casualmente con 60 prove fittizie. Le prove fittizie dovrebbero essere un soffio d'aria erogato tramite un ugello separato puntato lontano dal dito.
Non presentare più di due ripetizioni di un soffio o di una finzione di seguito. Variare gli intervalli tra le prove in modo casuale tra 2000 e 2.500 millisecondi. Se stai studiando il disturbo somatosensoriale asimmetrico, esegui anche il protocollo identico per l'altra mano.
Quando si esegue questo protocollo per un soggetto neonato, si noti che non è richiesta attenzione allo stimolo. Esegui l'erogazione dello stimolo come descritto senza alcuna attività applicando stimoli a soffio e prove fittizie al palmo della mano per eseguire la valutazione multisensoriale. Questo protocollo può anche essere combinato con stimoli uditivi.
Di seguito sono riportati alcuni esempi di stimoli che possono essere utilizzati. Si noti che GA è un esempio di suono generato al computer in una voce femminile neutra con accento. Dimostreremo qui con il bambino di cinque anni il programma di erogazione dello stimolo.
Seguendo il protocollo come descritto in precedenza. Per la mano testata, un paradigma tattile uditivo dovrebbe presentare i quattro stimoli visti qui in modo casuale con 60 prove per stimolo. Successivamente, eseguire il protocollo identico per l'altra mano, ancora una volta, fornire al bambino un cartone animato silenzioso adatto all'età all'inizio del protocollo e riprodurlo durante la procedura.
Durante l'acquisizione dei dati, scegliere i filtri e le impostazioni di riferimento per campionare i dati in base a metodologie standard di potenziale correlate agli eventi. Per segmentare i dati, filtrare i dati registrati con i filtri e la segmentazione desiderati. Assicurati anche di eseguire il controllo di qualità dei dati.
Esamina ogni segmento per artefatti motori e oculari come l'attività muscolare ad alta frequenza utilizzando algoritmi informatici inclusi nel software ERP. Segui questa schermata per una revisione manuale, correggi anche i dati per le prove contaminate utilizzando uno strumento di correzione degli artefatti oculari. Successivamente, fai la media dei potenziali correlati all'evento.
Quindi, rifate riferimento a un riferimento medio e quindi eseguite la correzione della linea di base. Quindi estrarre l'ampiezza media e le latenze di picco per vari picchi. Estrapolato da forme d'onda della grande media di popolazioni predefinite.
Infine, includere solo i dati provenienti dagli elettrodi che si sovrappongono alle posizioni preimpostate per l'analisi, ricavare i dati per i singoli elettrodi e fare la media all'interno di ciascun cluster. Qui possiamo vedere un confronto delle risposte al controllo puff e sham. Nel lato corticale controlaterale alla stimolazione di una mano affetta, i tracciati rappresentano le medie dei bambini solo nelle sedi parietali centrali.
La linea nera rappresenta lo sbuffo. Mentre la linea grigia rappresenta una risposta fittizia. Questo grafico mostra le risposte registrate nell'area somatosensoriale dell'emisfero, controlaterali agli stimoli uditivi tattili e binaurali.
I tracciati rappresentano una media di 10 bambini solo in posizioni parietali centrali. La linea grigia rappresenta la risposta sommata calcolata di ga sham più puff. La linea nera rappresenta una vera risposta multisensoriale di sbuffo simultaneo.
Quindi questo metodo può aiutarci a rispondere ad alcune domande chiave nel campo delle disabilità, come ad esempio come i neonati e i bambini che hanno varie disabilità dello sviluppo elaborano, l'udito, il tatto e i due si combinano mentre tentano questa procedura. È essenziale mantenere una distanza costante dalla punta del dito o della mano alla punta dell'ugello, motivo per cui utilizziamo portastampi o vari posizionatori.
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Questo studio presenta una nuova metodologia per misurare il processing somatosensoriale nei bambini piccoli, concentrandosi sul tocco leggero e sui suoni del parlato. L'approccio permette una valutazione quantitativa senza richiedere la partecipazione attiva dei soggetti, rendendolo adatto per pazienti pediatrici vulnerabili.