Beurteilung der zerebralen Lateralisation bei Kindern mit Hilfe der funktionellen transkraniellen Doppler-Sonographie (fTCD)

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, die funktionelle Lateralisierung von Sprache im Gehirn mit Hilfe eines kindgerechten Verfahrens zu bestimmen. Dies wird erreicht, indem zunächst Ultraschallsonden am Kopf angebracht werden, um die Blutflussrate in der mittleren Hirnarterie zu jeder Gehirnhälfte zu überwachen. Der zweite Schritt des Verfahrens besteht darin, den Blutfluss zu überwachen, während der Teilnehmer eine Sprachaufgabe ausführt.

Der dritte Schritt des Verfahrens besteht darin, das durchschnittliche Dopplersignal aus der linken und rechten Hemisphäre über einen interessierenden Zeitraum zu extrahieren, in dem die Sprachaufgabe durchgeführt wurde. Der letzte Schritt des Verfahrens besteht darin, den Unterschied zwischen linken und rechten Aktivierungen zu untersuchen, um einen Lateralitätsindex zu extrahieren. Positive Werte zeigen die linke Lateralisierung und negative Werte die rechte Lateralisierung an.

Letztendlich können Ergebnisse erzielt werden, die für einen Vergleich der Lateralisierung des Gehirns bei Kindern unterschiedlichen Alters oder für Gruppen mit und ohne Entwicklungsstörungen verwendet werden können. Der Hauptvorteil dieser Technik gegenüber bestehenden Methoden, wie z. B. der funktionellen Magnetresonanztomographie, besteht darin, dass der Teilnehmer nicht still halten muss und die Methode relativ kostengünstig und tragbar ist. Georgina Holt und Nick Badcock, ein wissenschaftlicher Mitarbeiter und Postdoc aus meinem Labor, werden das Verfahren vorführen.

Dieses Video zeigt den Einsatz des funktionellen transkraniellen Doppler-Ultraschalls kurz FTCD zur Beurteilung der Sprachlateralisation bei Kindern. Das System besteht aus einem Multi-DOPP mit Ultraschallsonden, die an einem Headset befestigt sind, einem Stimuluscomputer, der verwendet wird, um dem Probanden Videos zu zeigen, und einem Diktiergerät für auditive Reaktionen, das das Multi-Do einrichtet, bevor der Teilnehmer eintrifft. Überprüfen Sie alle Anschlüsse wie im Begleittext und im Produkthandbuch beschrieben. Überprüfen Sie, ob die Grenzwerte so eingestellt sind, dass die richtigen Ultraschallpegel verwendet werden.

Vor Beginn einer Sitzung ist es wichtig zu prüfen, ob das Kind zum Toilettensitz gehen muss, das Kind bequem, da die Sitzungen zwischen 20 und 30 Minuten dauern und grobmotorische Bewegungen das Dopplersignal stören können. Demonstrieren Sie dem Teilnehmer das Doppler-Headset anhand eines Spielzeugtieres. Stellen Sie sicher, dass das Kind das Headset gerne aufsetzt und es bequem und fest positioniert.

Schalten Sie das Multi-Do-System so um, dass es während der Vorbereitung der Ultraschallsonden pausiert. Decken Sie jede Sonde mit einer großzügigen Menge Ultraschallgel ab, um den bestmöglichen Kontakt zwischen der Sonde und der Haut zu gewährleisten, während das Kind eine DVD-Position anschaut. Das Gel bedeckte Sonden am Schläfenfenster des Schädels auf jeder Seite des Kopfes.

Direkt vor dem Ohr, wo der Knochen am dünnsten ist. Starten Sie den Multi-Dopp, passen Sie die Position der Sonden an, um die mittlere Hirnarterie zu intonieren. Ein zufriedenstellendes Signal hat ein charakteristisches Klang- und Sehmuster.

Dies ist ein Beispiel für ein visuelles Muster von einer falsch positionierten Sonde. Beachten Sie, dass kein Ton zu hören ist. Das ist die Eigenschaft.

Leises Rauschen des Herzschlags des Probanden von einer richtig positionierten Sonde. Reduzieren Sie die Leistung so weit wie möglich und erhöhen Sie bei Bedarf die Verstärkung, während Sie ein gutes Signal beibehalten. Sobald die Signale für beide mittleren Hirnarterien zufriedenstellend sind, drehen Sie den Hörausgang des Multi Do herunter und erklären Sie dem Kind das dreistufige Verfahren anhand von Standbildern.

Okay, und wenn wir uns dann ein kleines Video angesehen haben, werden Sie ein Symbol wie dieses sehen. Weißt du, was das ist? Fragezeichen?

Ja, wenn du das Fragezeichen siehst, möchte ich, dass du mir erzählst, was in dem Video passiert ist, damit du mir so viel wie möglich darüber erzählen kannst, was die Pinguine gemacht haben und was sie gespielt haben, was sie gegessen haben, was immer du willst. Und wenn du mir dann fertig erzählst, was in dem Video passiert ist, wirst du ein Bild von einem Jungen sehen, der geht, psst. Und wenn du das siehst, möchte ich, dass du wirklich still und still bist und aufhörst zu reden und mir nichts mehr sagst. Okay.

Und warten Sie einfach ein wenig und dann wird das Video wieder eingeschaltet. Starten Sie die Aufnahmegeräte und legen Sie los. Der Versuchstest funktioniert am besten, wenn ein Experimentator dafür verantwortlich ist, das Kind bei der Sache zu halten und aufzuzeichnen, was es sagt.

Was ist da passiert? Er setzte seinen Freundinnenhut auf und ging hinaus. Sehr gut.

Und welche Farbe hatten sein Hut und sein Schal? Großartig.Sehr gut. Gut gemacht.

Eine zweite. Der Experimentator sollte das Multi-Do überwachen, um sicherzustellen, dass ein geeignetes Signal aufrechterhalten wird. Wenn das Signal erheblich gestört wird, halten Sie den Anzeigecomputer an und stellen Sie die Sonden neu ein, indem Sie bei Bedarf mehr Gel auftragen.

Überwachen Sie das Verhalten des Kindes und stellen Sie sicher, dass es sich wohl und entspannt fühlt. Hier ist ein Beispiel für einen Versuch. Das Programm auf dem Stimulus-Computer behält das genaue Timing der Ereignisse bei und sendet einen Markerimpuls an die Doppler-Datendatei, um den Beginn der Sprachaktivierungsperiode anzuzeigen.

Für dieses Verfahren mit Kindern erfassen wir 30 Studien. Wir empfehlen mindestens 20 Versuche für eine genaue Lateralisationsschätzung. Wenn der Versuchsvorgang beendet ist, stoppen Sie die Mehrfachaufzeichnung und entfernen Sie die Sonden.

Verwenden Sie Taschentücher, um überschüssiges Gel vom Teilnehmer zu entfernen. Geben Sie dem Kind ein Leckerli, um sich für die Teilnahme zu bedanken. Hier ist eine saubere Datenaufzeichnung der Rohblutflussgeschwindigkeit.

Während eines experimentellen Versuchs entspricht jeder sichtbare Puls einem Herzschlag. Die Ereignismarkierung, die den Stimulusbeginn anzeigt, wird grün angezeigt. Hier sehen Sie die Datenaufzeichnung für einen Teil der experimentellen Sitzung, als das Signal schlecht war und zeitweise ausfiel.

Diese Abschnitte werden automatisch durch ein Verfahren zur Ablehnung von Artefakten aus dem Datensatz entfernt. Dieses Diagramm zeigt das durchschnittliche Signal über EPOCH für den linken Kanal und den rechten Kanal gemittelt über alle akzeptablen Versuche. Für eine Gruppe von Teilnehmern ist der Zeitraum der Sprachaktivierung grün schattiert.

Dieses Panel zeigt die Links-Minus-Rechts-Differenz der Dopplergeschwindigkeit. Die Periode, die für die Lateralitätsberechnung von Interesse ist, wird ebenfalls grün dargestellt. Der grau schattierte Bereich, der die Differenzgeschwindigkeit umgibt, stellt den Standardfehler des Mittelwerts dar, wenn er beherrscht wird.

Diese Technik kann in etwa 30 Minuten angewendet werden, wenn sie nach ihrer Entwicklung richtig durchgeführt wird. Diese Technik ebnete Forschern der Entwicklungsneuropsychologie den Weg, um die zerebrale Lateralisierung bei Vorschulkindern zu erforschen.