التحقيق في الإدراك الاجتماعي في الرضع والبالغين باستخدام تخطيط كهربية الدماغ الكثيفة صفيف ( _د EEG)

الهدف العام من هذا الفيديو هو استعراض بروتوكول لبحث الإدراك الاجتماعي لدى الرضع أو البالغين باستخدام تخطيط كهربية الدماغ بالمصفوفات الكثيفة. ويتم تحقيق ذلك أولاً من خلال تجهيز الإعداد التجريبي لجمع البيانات وتحضير شبكة مستشعرات الخلية المائية (hydro cell) للتطبيق. ثانياً، يتم تطبيق شبكة مستشعرات الخلية المائية الجيوديسية وقياس ممانعة الأقطاب الكهربائية.

تُؤخذ تسجيلات خط الأساس التالية ثم يتم تنفيذ التجربة. والخطوة النهائية من الإجراء هي تحليل البيانات. وفي الختام، يمكن الحصول على نتائج تظهر نشاطاً عصبياً متميزاً مرتبطاً بالعمليات المعرفية الاجتماعية من خلال تحليل النشاط الكهربائي لسطح فروة الرأس بدقة زمنية عالية.

مرحباً، اسمي كيمي، باحثة مساعدة في مختبر الدكتور ديفيد هايلي لعلم النفس البيولوجي النمائي للوالدين والرضع. اليوم، سأقوم أنا وجوانا بشرح بروتوكول هذه الدراسة. مرحباً، أنا جوانا.

يمكن استخدام هذه الطريقة للإجابة على أسئلة رئيسية في مجال العلوم العصبية التنموية، مثل كيفية استخدام الدماغ للإدراك في معالجة المثيرات الاجتماعية. وتكمن الميزة الرئيسية لهذه التقنية مقارنة بطرق تصوير الدماغ الحالية وأنظمة EEG التقليدية في الدقة الزمنية العالية، والدقة المكانية المحسنة، وسهولة تطبيق شبكة المستشعرات. مرحبًا، أنا ديفيد هالي.

نستخدم نظام تخطيط كهربية الدماغ (EEG) لدراسة نشاط الدماغ لدى الآباء والرضع أثناء المهام الاجتماعية والمعرفية. وقبل وصول المشاركين إلى المختبر، تأكد من أن جهاز الكمبيوتر المسؤول عن التحكم في التجربة، وبرنامج محطة الشبكة (net station software)، ومكونات نظام geodesic EEG تعمل بشكل صحيح. كما يجب التأكد من إزالة جميع العناصر غير الضرورية والتي قد تسبب تشتت الانتباه من غرفة التجربة. قم بتجهيز الغرفة وفقاً للنموذج التجريبي الجاري تنفيذه.

يمكن أن تتراوح هذه المهام من الأنشطة القائمة على الكمبيوتر إلى نماذج تفاعلية متنوعة بين الوالدين والرضع، أو نماذج تفاعلية تجريبية للرضع. وكما سيتم توضيحه في هذا الفيديو، تأكد من شحن كاميرات الفيديو ووضعها في زوايا مثالية تتناسب مع الإعداد التجريبي الحالي. وعند وصول المشارك إلى المختبر، قم بشرح بروتوكول تطبيق شبكة مستشعر GDS وتوضيح تفاصيل التجربة له أو لها.

تأكد من أن المشارك أو الوصي القانوني عليه لديه فهم جيد لبروتوكول التجربة، واحصل على موافقة كتابية مستنيرة قبل البدء في التجربة. بالنسبة لدراسات تخطيط كهربية الدماغ (EEG)، غالبًا ما يكون من المفيد الحصول على معلومات معينة من المشارك قد يكون من المتوقع أن تؤثر على النشاط الكهربائي المسجل للدماغ. ويمكن الحصول على هذه المعلومات من خلال تقديم استبيانات معيارية للمساعدة في سير التجربة في الوقت المحدد.

يُنصح بوجود باحثَين في التجربة، أحدهما لتوزيع الاستبيانات والآخر لإجراء تحضيرات شبكة مستشعرات الجيوجيا الخلوية المائية (hydro cell geoge sensor net) كما هو موضح في القسم التالي من هذا البروتوكول. للبدء، قم بتحضير محلول إلكتروليتي ملحي للخلية المائية يتكون من لتر واحد من الماء المقطر، و11 جرام من كلوريد البوتاسيوم، وخمسة ملليلتر من شامبو الأطفال، مع التأكد من التقليب جيداً حتى يذوب كل كلوريد البوتاسيوم في المحلول. بعد ذلك، وباستخدام شريط قياس، قم بقياس محيط رأس المشارك.

قم بتدوين القياس بالسنتيمتر، ثم استخرج شبكة مستشعر جيوديسية للخلية المائية ذات الحجم المناسب. اختر حجماً يشمل نطاق محيطات الرأس الذي يقع ضمنه قياس المشارك. اغمر طرف المستشعر في شبكة المستشعرات في محلول الإلكتروليت المُحضّر واتركها لتُنقع لمدة خمس دقائق.

تأكد من إبقاء طرف الموصل بعيداً عن السائل. ويُنصح باستخدام مؤقت أو ساعة إيقاف لضمان دقة التوقيت. الآن، افتح برنامج محطة الشبكة على جهاز الكمبيوتر الخاص بالتحكم وابدأ جلسة تحكم تجريبية.

اسمح بإجراء قياسات التصفير والكسب قبل توصيل موصل شبكة المستشعرات وجمع البيانات أثناء انتظار انتهاء نقع شبكة المستشعرات في الإلكتروليت، ثم أحضر المشارك إلى غرفة التجربة واجعله يجلس على كرسي متين بدون عجلات. بالنسبة للمشاركين الرضع، اجعل ولي أمر الرضيع يجلس على الكرسي مع جلوس الرضيع بوضع مستقيم على حجره، بحيث يكون رأس الرضيع بالكامل متاحاً للوصول. وباستخدام شريط قياس وقلم تحديد صيني، خذ القياسات من الأذن إلى الأذن عبر الجزء العلوي من الرأس وحدد نقطة المنتصف.

ثم قم بالقياس من الـ NA إلى الـ inion عبر أعلى الرأس. ومرة أخرى، حدد نقطة المنتصف. يمكن تحديد الـ vertex كنقطة المنتصف التي تتقاطع عندها نقاط المنتصف لهذين القياسين.

بمجرد انتهاء عملية النقع، أخرج شبكة المستشعر من المحلول الإلكتروليتي وضعها على منشفة نظيفة وجافة. قم بتجفيف شبكة المستشعر برفق باستخدام المنشفة لإزالة المحلول الإلكتروليتي الزائد. بعد ذلك، سلّم طرف الموصل الخاص بشبكة المستشعر إلى باحث ثانٍ للإمساك به أثناء تطبيق الشبكة.

الآن، ارفع شبكة المستشعرات بوضع كلتا يديك في الجزء الداخلي من الشبكة. أمسك الشبكة بحيث يضغط إبهاماك بقوة ولكن برفق على جانبي القطب الكهربائي الأمامي الأكثر مركزية، بينما يضغط خنصراك بقوة على الشريط الذي يربط الصف الأكثر خلفية من الأقطاب الكهربائية. كن حذراً من تمديد الشبكة بشكل مفرط.

يجب أن تظل أصابعك الست المتبقية مرتخية داخل الشبكة للسماح للجزء المركزي بالتدلي، ثم انحنِ أو اجثُ على ركبتيك لتكون في مستوى عين المشارك من الخلف إلى الأمام، واسحب شبكة المستشعرات فوق رأس المشارك. غالبًا ما يكون من المفيد وجود باحث إضافي عند تركيب شبكة المستشعرات لمشارك رضيع. ولتشتيت انتباه الرضيع وتقليل حركته، استخدم أطراف أصابعك لسحب شريط الشبكة برفق وضبطه بحيث يستقر قطب القمة على نقطة القمة المحددة بقلم تحديد China marker.

أحكم ربط أحزمة الأذن والذقن، وافحص مواقع المعالم التشريحية للتأكد من وضع الشبكة بشكل صحيح، وقم بإجراء أي تعديلات ضرورية. قبل البدء في التجربة السلوكية، يجب قياس ممانعة الأقطاب الكهربائية. قم بتوصيل الطرف الموصل لشبكة الاستشعار بكابل الواجهة.

قم بتدوير الذراع لتثبيتها في مكانها ثم قم بتشغيل الكاميرا. بعد ذلك، وفي غرفة التحكم، افتح جلسة جديدة في برنامج محطة الشبكة. أدخل معلومات المشارك وانقر على بدء الجلسة.

بما أن إشارات الفيديو وتخطيط كهربية الدماغ (EEG) متزامنة، فيجب أن يظهر بث مباشر للفيديو من غرفة التجربة على الشاشة. الآن، اختر القائمة المنسدلة للوحة التحكم، وافتح "impedance" ثم انقر على زر القياس (measure). ستظهر على الشاشة مجموعة تركيبية (montage) لمصفوفة مستشعرات hydro cell go dsic sensor net.

اسحب هذه النافذة إلى حافة الشاشة بحيث تفتح على الشاشة الموجودة في غرفة التجربة. تأكد من استقرار كل قطب كهربائي مباشرة على فروة رأس المشارك. راجع نافذة قياس المعاوقة التي تعرض مصفوفة التركيب على الشاشة.

ستظهر المستشعرات التي لا تلامس فروة الرأس بشكل جيد باللون الأحمر. قم بتدوين أرقام مستشعرات الأقطاب الكهربائية هذه. استخدم الآن الماصة وضع كمية صغيرة من محلول الإلكتروليت الذي تم تحضيره مسبقاً لتحسين معاوقة هذه المستشعرات.

ستتحول الأقطاب الكهربائية في المونتاج إلى اللون الأخضر عند تحسن ممانعتها بمجرد أن تصبح مستويات الممانعة مرضية. وبالنسبة لجميع الأقطاب، انقر فوق زر الحفظ والإغلاق في نافذة قياس الممانعة في غرفة التحكم. الآن في محطة الشبكة (net station)، افتح عرض شكل الموجة الكثيف.

قم بالتمرير عبر شكل الموجة ولاحظ أي قنوات تظهر ضوضاء عالية السعة ناتجة عن ضعف التلامس مع فروة الرأس. عد إلى غرفة التجربة وأعد ضبط موضع أي أقطاب كهربائية تسبب ضوضاء لضمان تلامسها المباشر مع فروة الرأس. قد تكون هناك حاجة إلى مزيد من محلول الإلكتروليت.

تُعد تسجيلات خط الأساس في حالة الراحة مهمة في دراسات تخطيط كهربية الدماغ (EEG) ذات المصفوفات الكثيفة، نظرًا لوجود درجة عالية من التباين في النشاط الكهربائي للدماغ بين المشاركين. لذلك، وقبل البدء في النموذج التجريبي، يجب أخذ بعض تسجيلات تخطيط كهربية الدماغ لخط الأساس للنشاط الكهربائي الدماغي للمشاركين الرضع في حالة الراحة. ويجب أن يظل الوالد أو الوصي في الغرفة بينما يجلس الرضيع بهدوء في حضنه أو حضنها.

يمكن تشغيل مقطع فيديو مثل Baby Mozart لضمان بقاء الرضع هادئين وساكنين خلال مرحلة القياس الأساسية هذه. يعد Baby Mozart مزيجاً سمعياً وبصرياً من الموسيقى الكلاسيكية والتصاميم الملونة والمتحركة التي يمكن عرضها على الشاشة في غرفة التجارب. الآن في محطة الشبكة، انقر فوق زر التسجيل لبدء تسجيل الفيديو وبيانات شكل الموجة، ويمكن إدراج علامات أحداث على عرض شكل الموجة الكثيف لربط الأحداث السلوكية بالنشاط الكهربائي طوال التجربة.

أدرج علامة حدث أساسية على سجل عرض شكل الموجة لخط الأساس لفترة زمنية قياسية تبلغ حوالي دقيقتين. في دراسات تخطيط كهربية الدماغ ذات المصفوفة الكثيفة، من الضروري وجود اثنين من الباحثين على الأقل طوال فترة الدراسة. وسيكون أحد الباحثين مسؤولاً عن التفاعل مع المشارك وتنفيذ النموذج السلوكي.

سيبقى الباحث الثاني في غرفة التحكم وسيكون مسؤولاً عن مراقبة بث الفيديو ووضع علامات الأحداث على شاشة عرض الموجات الكثيفة عند وقوع حدث ذي صلة. الآن، ابدأ التجربة السلوكية باستخدام نموذج التفاعل وجهاً لوجه للمشارك الرضيع. هنا، يتم تنفيذ نموذج التقليد حيث يقدم الباحث للرضيع عدداً من الأفعال المنفصلة باستخدام دمية أرنب.

تأكد من مراقبة عرض شكل الموجة الكثيف طوال التجربة لتحديد ما إذا كانت أي من القنوات تظهر مستويات ضوضاء متزايدة. عند اكتمال التجربة، قم بتخفيف ورفع شبكة المستشعرات بعناية من رأس المشارك. وفر منشفة لمسح أي محلول إلكتروليتي زائد.

بعد ذلك، قم بشطف الشبكة وتطهيرها وتجفيفها. وأخيرًا، سلّم المشارك أي استبيانات متبقية يجب إكمالها كجزء من البروتوكول. تُظهر أشكال موجات EEG الخام هذه التقلبات في الجهد المسجل عند قطب كهربائي واحد خلال أول 1000 مللي ثانية من كل مرحلة من المراحل التجريبية الثلاث.

الفروق في العرض الأساسي والاستدعاء الفوري. يمكن أيضاً تصور النشاط الكهربائي للدماغ على المستوى السطحي عبر مناطق الدماغ المختلفة كخريطة تضاريسية لسعات الجهد. يتم تمثيل السعات على كامل سطح الرأس خلال المراحل الثلاث لنموذج هز القفاز (mitten shake paradigm)، ووحدات الطيف اللوني هي ميكروفولت.

بعد مشاهدة هذا الفيديو، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية دراسة الإدراك الاجتماعي لدى البالغين والرضع باستخدام تخطيط كهربائية الدماغ عالي الكثافة (high density EEG). لقد استعرضنا ذلك من خلال تحضير وتطبيق شبكة المستشعرات، ومن خلال عملية الحصول على بيانات EEG وتحليلها.