تقييم Lateralization الدماغي عند الأطفال باستخدام الموجات فوق الصوتية وظيفية عبر الجمجمة دوبلر (fTCD)

الهدف العام من هذا الإجراء هو تحديد التجانب الوظيفي للغة في الدماغ باستخدام إجراء مناسب للأطفال. ويتم تحقيق ذلك أولاً عن طريق وضع مجسات الموجات فوق الصوتية على الرأس لمراقبة معدل تدفق الدم في الشريان الدماغي الأوسط في كل نصف كرة دماغي. وتتمثل الخطوة الثانية من الإجراء في مراقبة تدفق الدم بينما يؤدي المشارك مهمة لغوية.

تتمثل الخطوة الثالثة من الإجراء في استخلاص متوسط إشارة Doppler من نصفي الكرة المخية الأيمن والأيسر خلال الفترة الزمنية المستهدفة التي تم فيها تنفيذ مهمة اللغة. وتتمثل الخطوة النهائية من الإجراء في فحص الفرق بين نشاطي الجانبين الأيسر والأيمن لاستخلاص مؤشر الجانب السائد (laterality index). وتشير القيم الموجبة إلى سيادة الجانب الأيسر، بينما تشير القيم السالبة إلى سيادة الجانب الأيمن.

وفي نهاية المطاف، يمكن الحصول على نتائج تُستخدم لمقارنة جانبيّة الدماغ لدى الأطفال في أعمار مختلفة أو للمجموعات التي تعاني من اضطرابات نمائية وتلك التي لا تعاني منها. وتكمن الميزة الرئيسية لهذه التقنية مقارنة بالطرق الحالية، مثل التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي، في عدم حاجة المشارك للبقاء ساكناً، كما أنها طريقة غير مكلفة نسبياً وسهلة النقل. ستقوم جورجينا هولت ونيك بادكوك، وهما مساعد باحث وما بعد الدكتوراه من مختبري، باستعراض هذا الإجراء.

سيوضح هذا الفيديو استخدام التصوير بالموجات فوق الصوتية الدوبلر عبر الجمجمة الوظيفي FTCD لتقييم جانبيّة اللغة لدى الأطفال. يتكون النظام من جهاز multi DOPP مع مجسات موجات فوق صوتية مثبتة على سماعة رأس، وجهاز كمبيوتر لتحفيز المبحوث يُستخدم لعرض مقاطع الفيديو عليه، وجهاز تسجيل صوتي للاستجابات السمعية. قم بإعداد جهاز multi DOPP قبل وصول المشارك. تحقق من جميع التوصيلات كما هو موضح في النص المرفق ودليل المنتج، وتأكد من ضبط الحدود لضمان استخدام مستويات مناسبة من الموجات فوق الصوتية.

قبل بدء الجلسة، من المهم التحقق مما إذا كان الطفل بحاجة إلى الذهاب إلى المرحاض، والتأكد من راحة الطفل، حيث تستغرق الجلسات ما بين 20 إلى 30 دقيقة، وقد تتداخل حركات المهارات الحركية الكبرى مع إشارة Doppler. قم بعرض سماعة Doppler على المشارك باستخدام حيوان لعبة. تأكد من أن الطفل سعيد بوضع السماعة، وقم بتثبيتها بشكل مريح ومحكم.

قم بتحويل نظام multi do إلى وضع التوقف المؤقت أثناء تحضير مجسات الموجات فوق الصوتية. غطِّ كل مجس بكمية وفيرة من هلام الموجات فوق الصوتية لضمان تحقيق أفضل تلامس ممكن بين المجس والجلد بينما يشاهد الطفل قرص DVD لتثبيته في وضعية محددة. ضع المجسات المغطاة بالهلام عند النافذة الصدغية للجمجمة على كل جانب من جانبي الرأس.

أمام الأذن مباشرةً حيث تكون العظمة في أرق نقاطها. ابدأ بتشغيل جهاز الملتيدوبلر (multi dopp)، واضبط وضعية المجسات لضبط تردد الشريان المخي الأوسط. تتميز الإشارة المرضية بصوت ونمط بصري مميزين.

هذا مثال على نمط بصري ناتج عن مسبار موضوع بشكل غير صحيح. لاحظ عدم وجود صوت. هذه هي السمة المميزة.

صوت خفيف لضربات قلب المفحوص ناتج عن وضع المجس بشكل صحيح. قم بخفض الطاقة قدر الإمكان، مع زيادة الكسب إذا لزم الأمر، مع الحفاظ على إشارة جيدة. بمجرد أن تصبح إشارات الشرايين الدماغية المتوسطة لكلتا الجهتين مرضية، قم بخفض المخرج الصوتي لجهاز الدوبلر، ثم اشرح للطفل الإجراء المكون من ثلاث خطوات باستخدام صور ثابتة.

حسناً، وبعد مشاهدة جزء بسيط من الفيديو، ستظهر لكم علامة كهذه. هل تعرفون ما هي؟ علامة استفهام؟

نعم. عندما ترى علامة الاستفهام، أريدك أن تخبرني بما حدث في الفيديو، بحيث تصف لي قدر الإمكان ما كانت تفعله البطاريق، وبماذا كانت تلعب، وماذا كانت تأكل، أو أي شيء تود ذكره. ومن ثم، عندما تنتهي من إخباري بما حدث في الفيديو، سترى صورة لصبي يضع إصبعه على فمه ليقول "شش". وعندما ترى ذلك، أريدك أن تكون هادئاً وساكناً جداً، وأن تتوقف عن الكلام وألا تخبرني بأي شيء آخر. حسناً.

انتظر قليلاً وسيعود الفيديو للعمل. قم بتشغيل أجهزة التسجيل وابدأ. تحقق الاختبارات التجريبية أفضل النتائج عندما يكون أحد الباحثين مسؤولاً عن إبقاء الطفل مركزاً في المهمة وتسجيل ما يقوله.

ماذا حدث في ذلك المقطع؟ لقد ارتدى قبعة صديقته وخرج. جيد جداً.

وماذا كان لون قبعته ووشاحه؟ رائع. جيد جداً. أحسنت.

ثانياً. يجب على الباحث مراقبة الملتيميتر للتأكد من الحفاظ على إشارة مناسبة. في حال حدوث اضطراب ملحوظ في الإشارة، قم بإيقاف جهاز عرض الكمبيوتر مؤقتاً وأعد ضبط المجسات مع إضافة المزيد من الجل إذا لزم الأمر.

راقب سلوك الطفل وتأكد من شعوره بالراحة والاسترخاء. إليك مثال على تجربة واحدة. يحافظ البرنامج الموجود على جهاز كمبيوتر المحفزات على توقيت دقيق للأحداث ويرسل نبضة علامة إلى ملف بيانات Doppler للإشارة إلى بدء فترة تنشيط اللغة.

بالنسبة لهذا الإجراء مع الأطفال، نقوم بتسجيل 30 تجربة. ونوصي بحد أدنى قدره 20 تجربة لتقدير جانبية الدماغ بدقة. عند الانتهاء من الإجراء التجريبي، أوقف التسجيل المتعدد وأزل المجسات.

استخدم المناديل الورقية لإزالة الجل الزائد عن المشارك. قدم للطفل مكافأة لشكره على مشاركته. إليك تسجيلاً نظيفاً للبيانات لسرعة تدفق الدم الخام.

خلال تجربة اختبارية واحدة، تتوافق كل نبضة مرئية مع دقة قلب واحدة. وتظهر علامة الحدث التي تشير إلى بدء التحفيز باللون الأخضر. يمكنك هنا رؤية تسجيل البيانات لجزء من الجلسة التجريبية عندما كانت الإشارة ضعيفة وانقطعت بشكل متقطع.

يتمت إزالة هذه المقاطع تلقائيًا من السجل بواسطة إجراء رفض المصنوعات (artifact rejection procedure). يوضح هذا المخطط متوسط الإشارة عبر EPOCH للقناة اليسرى، والقناة اليمنى بمتوسط جميع التجارب المقبولة. وبالنسبة لمجموعة من المشاركين، تظهر فترة تنشيط اللغة مظللة باللون الأخضر.

توضح هذه اللوحة الفرق بين الجانب الأيسر والجانب الأيمن لسرعة دوبلر. كما تم تحديد الفترة الزمنية ذات الصلة بحساب الجانبية باللون الأخضر. وتمثل المنطقة المظللة بالرمادي المحيطة بفرق السرعة الخطأ المعياري للمتوسط عند الإتقان.

يمكن تطبيق هذه التقنية في غضون 30 دقيقة تقريبًا إذا نُفذت بشكل صحيح بعد تطويرها. وقد مهدت هذه التقنية الطريق للباحثين في علم النفس العصبي التنموي لاستكشاف التجانب الدماغي لدى الأطفال في مرحلة ما قبل المدرسة.