P50 Sensorisches Gating bei Säuglingen

Hallo, ich bin Ally Newton. Ich bin Dr. Sharon Hunter. Ich bin Dr. Randy Ross.

Wir sind Teil der Jerome Kern Labs und des Entwicklungsforschungsprogramms an der University of Colorado Denver School of Medicine. Wir werden das Gating von Säuglingen P 50 demonstrieren, eine Form des auditiven sensorischen Gatings. Aufmerksamkeitsdefizite sind bei einer Reihe von psychiatrischen Störungen häufig, darunter Schizophrenie, bipolare Stimmungsstörung, Autismus und Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung (A DHD).

Es gibt ein zunehmendes Interesse an den neurologischen Entwicklungskomponenten dieser Aufmerksamkeitsdefizite. Neuroentwicklungsbedingt bedeutet, dass die Defizite zwar in der Kindheit oder im Erwachsenenalter klinisch auffällig werden, die Defizite jedoch das Ergebnis von Problemen in der Gehirnentwicklung sind, die sehr früh im Leben, im Säuglingsalter oder sogar pränatal beginnen. Trotz dieses wachsenden Interesses gibt es einige Methoden zur Messung von Absicht und Säuglingsalter, insbesondere Methoden, die in den ersten Tagen oder Wochen nach der Geburt angewendet werden können.

Das sensorische Gating P 50 ist eine Methode, die bei sehr jungen Säuglingen angewendet werden kann. Aufmerksamkeit hat mehrere Komponenten. Wir konzentrieren uns hier auf eine der frühesten Komponenten.

Das Gehirn ist darauf ausgelegt, sich wiederholende, nicht-informative sensorische Informationen herauszufiltern oder zu unterdrücken. Das sensorische Gating kann mit Hilfe von auditiven Evoke-Potentialen gemessen werden. Ein neuartiger auditiver Reiz löst eine klassische ELEKTROENZEPHALOGRAPHISCHE oder EEG-Aufzeichnung aus: Wellen werden entweder als positives P oder negatives N bezeichnet, und durch die Latenz treten sie nach dem Stimulus für eine typische erwachsene Reaktion auf.

Zu den Komponenten der frühen Reaktion gehören Wellen N 40, P 50 und N 100. Die Latenzen bei Kindern sind länger, aber die Wellen werden immer noch als N 40, P 50 und N 100 bezeichnet, um die Konsistenz mit der Literatur für Erwachsene zu wahren. Sobald ein Reiz zum zweiten Mal präsentiert wird, sind die Hemmsysteme des Gehirns aktiv und die evozierte Reaktion nimmt ab.

Wir konzentrieren uns auf die P50-Welle, die sehr früh in der sensorischen Verarbeitung ohne bewusstes Denken auftritt. Wir werden später zeigen, wie man dies quantifizieren kann, aber im Allgemeinen ist eine Verringerung der Reaktion auf den zweiten Klang im Vergleich zum ersten ein gutes sensorisches Gating und ein wichtiger erster Schritt in Richtung Aufmerksamkeit. Das Versagen, die Reaktion auf den zweiten Ton zu hemmen, stellt eine schlechte sensorische Ansteuerung dar und ist mit Schwierigkeiten und Aufmerksamkeit verbunden.

Da der Teilnehmer nicht aufgefordert wird, etwas zu tun, ist diese Aufgabe ideal für den Einsatz bei kleinen Säuglingen geeignet. Es gibt noch einen weiteren wichtigen Punkt. Dieser automatische präaufmerksame Hemmprozess ist in Zeiten erhöhter Erregung wirkungslos.

Das Platzieren von Elektroden an einem Baby reicht aus, um eine genaue Beurteilung des sensorischen Gatings zu erregen und zu verhindern. Um dem entgegenzuwirken, muss man Babys vor der Aufzeichnung von P 50 in den aktiven Schlaf übergehen lassen, die Säuglingsversion des schnellen Augenbewegungs- oder REM-Schlafs. Sensorisches Gating Silber- und Silberchlorid-Elektroden, die mit leitfähigem Tempo gefüllt sind, werden mit medizinischem Klebeband am Kind befestigt.

Elektroenzephalogramm, EEG und auditive Evoke-Potentiale werden vom Scheitelpunkt der Kopfhaut an der Stelle zz aufgezeichnet. Zur Unterstützung des Schlaf-Staging wird das bipolare Elektrogramm oder EOG von Elektroden direkt oberhalb und lateral des linken oder rechten Auges aufgezeichnet. Submentales, Elektromyogramm oder EMG wird ebenfalls aufgezeichnet.

Signale werden 5.000-fach verstärkt und zwischen 0,05 und 100 Hertz gefiltert. EOG-Signale werden tausendfach verstärkt und zwischen einem und 200 Hertz gefiltert und EMG-Signale werden 10.000 Mal verstärkt und zwischen einem und 2200 Hertz gefiltert. Die Abtastrate ist auf tausend Hertz eingestellt.

Die Daten werden in das ACI-Format konvertiert. Bei der weiteren Analyse wird die MATLAB-Software verwendet, die von MathWorks und NA, Massachusetts, USA, erhältlich ist: Sobald festgestellt wird, dass das Kind schläft und die Elektrodenimpedanzen unter 10 Kilogramm liegen, werden gepaarte Klicks, eine Dauer von 50 Millisekunden und ein Abstand von 500 Millisekunden über zwei Lautsprecher angezeigt, die auf beiden Seiten des Kopfes positioniert sind. Das Intervall zwischen den Stimulus zwischen den Klickpaaren liegt konstant bei 10 Sekunden.

Die Lautstärke wird so eingestellt, dass jeder Klick 85 Dezibel ergibt. Der Schalldruckpegel bei der Jahresaufzeichnung wird so lange fortgesetzt, wie der Säugling schläft, und liefert in der Regel zwischen 30 und 90 Minuten kontinuierliche Daten. Schlafphasen von mehr als 60 Minuten sind in der Regel notwendig, um ausreichende Perioden aktiven Schlafes zu identifizieren.

Für die Analyse werden die besten Daten erhalten, während das Baby schläft. Das Ziel ist ein ununterbrochener aktiver Schlaf von mindestens 15 Minuten. Um diese Menge zu erhalten, nehmen wir in der Regel eine bis eineinhalb Stunden auf.

Es gibt viele Dinge, die getan werden können, um die Chancen zu maximieren, dass der Säugling einschläft. Dazu gehört, einen Besuch zur regulären Mittagsschlafzeit des Babys zu planen, einen ruhigen Raum abseits von anderen Aktivitäten zu nutzen, den Raum zu verdunkeln, ein Kinderbett, eine Babyschaukel und einen Schaukelstuhl zur Verfügung zu haben, je nachdem, was das Baby bevorzugt. Für den Kopf des Babys wird ein Laken am Kopf der Schaukel oder des Crip ausgelegt.

Es ist wichtig, alles bereit zu haben, bevor das Baby kommt, einschließlich sauberer Elektroden, leitfähiger EEG-Pasten-Aufzeichnungsgeräte, wie z. B. ein Neuroscan von Medizinern, Neuroscan in Charlotte, North Carolina. Schließlich, und vielleicht am wichtigsten, müssen Sie mehr Zeit einplanen, als Sie denken, dass Sie brauchen werden. Babys sind Barometer für Stress, und wenn sich der Experimentator unter Druck gesetzt fühlt, dann wird sich das Baby gestresst fühlen und nicht so gut schlafen.

Wenn das Baby kommt, stellen Sie sicher, dass es gefüttert, gerülpst und seine Windel sauber ist, bevor Sie mit dem Pucken beginnen. Wenn das Baby es vorzieht, den Kopf mit einem Elektrodenvorbereitungskissen abzuwischen, um die Impedanz zu minimieren, werden leitfähiges, EEG-Paste und Stoffband verwendet, um die Elektroden an Ort und Stelle zu halten. Eine Elektrode wird auf der Stirn oder hinter den Ohren für den Boden platziert, um die Auswirkungen von Umgebungslärm zu reduzieren.

Eine Elektrode wird auf den rechten oder linken Mastoid aufgesetzt, um eine Referenzelektrode zu erhalten. Die Referenz kann auch auf der Nase platziert werden, solange sie auf der gleichen Gesichtslinie wie der Mastoid liegt. Manchmal wird ein Maßband verwendet, um die Mitte des Kopfes für die Platzierung der CZ-Elektrode zu messen.

Eine Elektrode wird an cz platziert. Für das EEG werden zwei platziert, um EOG oder Augenbewegungen aufzuzeichnen, einer auf dem Knochen über der Augenbraue und einer auf dem Knochen rechts vom Auge, einer wird auf das Kinn gelegt, um ein EMG zu machen, um den Muskeltonus zu messen, wir überprüfen die Impedanzpegel Mit dem Neuros-Scan. Der Messwert sollte idealerweise dunkelblau oder schwarz sein, was auf eine niedrige Impedanz hinweist.

Manchmal ist es von Vorteil, zu warten, bis sich das Tempo auf dem Kopf des Babys erwärmt hat, da dies zu einem niedrigeren Impedanzwert führt. Es kann auch notwendig sein, die Elektroden nach unten zu drücken, um zu versuchen, die gewünschten Impedanzpegel zu erhalten. Normalerweise ist der Raum zu dieser Zeit abgedunkelt, aber für Filmzwecke werden wir ihn beleuchtet lassen.

Kommentare über den Prozess werden gleichzeitig aufgezeichnet, z. B. ob die Augen geöffnet oder geschlossen sind, ob sich der Körper bewegt, ob die Elektroden durch die Bewegung des Babys bewegt oder verschoben werden, oder um eine bessere Ablesung zu erhalten, alle Fremdgeräusche und mögliche Zeiten des aktiven Schlafes. Wenn bei der Aufzeichnung die Herzfrequenz vorhanden ist, bewegen Sie die EMG-Elektrode zu einem Knochen oder einem Teil des Kinns. Wenn die Messung verrauscht oder unordentlich ist, kann dies durch elektronische Störungen durch etwas im Raum verursacht werden, z. B. durch ein Mobiltelefon.

Die Elektrode sitzt nicht fest, in diesem Fall kann die Elektrode nach unten gedrückt werden, um sie sicherer zu machen, oder die Drähte berühren eine andere elektrische Quelle, was durch Abkleben der Drähte vermieden werden kann. Wenn das Baby aufwacht, erleichtert ein Klebeentferner das Entfernen des Klebebandes und der Paste. Babytücher werden verwendet, um überschüssige Paste vom Kopf des Babys zu entfernen.

Dann wird der Familie gedankt und die Aufzeichnung wird in die Offline-Analyse verschoben. Hier ist ein Ausschnitt aus einer Abtastung von einem typischen Säugling. Der erste Schritt besteht darin, Perioden mit aktivem Schlaf und Perioden ruhigen Schlafs zu identifizieren.

Insbesondere suchen wir nach einer Phase des aktiven Schlafes, die länger als 15 Minuten dauert. Der aktive Schlaf hat große Augenbewegungen, aktive Gehirnwellen, die sich durch ihre hohe Frequenz und niedrige Spannung auszeichnen, ähnlich wie im Wachzustand des Kindes. Es wird auch einen niedrigen Muskeltonus geben, der durch ein abgeflachtes EMG angezeigt wird, und Notizen, die während der Aufnahme gesammelt werden, deuten darauf hin, dass die Augen des Babys geschlossen sind und dass das Baby unregelmäßig atmet.

Nach der Aufnahme werden Filter auf die Tracings angewendet, einschließlich solcher, die Wellen entfernen, die bei einer Frequenz von etwa 60 Hertz auftreten. 60 Hertz-Wellen werden von den meisten US-Elektronikgeräten erzeugt. Wir verwenden auch einen Filter, der Frequenzen unter einem Hertz herausnimmt, und diese werden nur durch irrelevante Drifts im Energiefeld erzeugt.

Dies hilft uns, Gehirnwellen von den Wellen zu unterscheiden, die von der Umwelt erzeugt werden. Zoom auf ein dreisekündiges Epos. Sie können sehen, wo die Klicks stattgefunden haben.

Es ist jedoch schwierig, spezifische evozierte potentielle Wellen mit einem einzigen Zwei-Sekunden-Epos zu identifizieren. Wir also die Epen zusammen, je mehr Epen desto klarer wird jede Komponente. Hier mit 75 Epen zusammengemittelt, können Sie die Wellen sehen, die wir messen möchten.

Die erste große positive Welle nach der Präsentation des Stimulus wird als P one oder P 50 bezeichnet. Darauf folgt eine zweite Welle, die negativ ist, die N 100 Note. Bei Babys treten diese später als bei Erwachsenen auf.

Der P 50 für dieses Baby trat tatsächlich etwa 75 Millisekunden nach dem Stimulus auf, verglichen mit 50 Millisekunden bei Erwachsenen. Wir maßen die Amplitude des P 50 von der vorangegangenen Talbahn bis zur Spitze, nachdem wir die Reaktion auf den ersten und zweiten Ton gemessen hatten. Die zweite Amplitude wird durch die erste dividiert.

Um ein Gating-Verhältnis zu identifizieren, wird die Latenz am höchsten Punkt des Peaks gemessen. Hier ist ein Beispiel für ein Baby, das ein Verhältnis nahe dem eins hat, das heißt, das ein Tor nicht bestanden hat, und ein Baby, das ein Verhältnis näher an Null hat, was einen gut funktionierenden hemmenden Prozess widerspiegelt, der ein normales sensorisches Gating ermöglicht. Ein eindeutiger Grenzwert für den Prozentsatz, der als normales Gating gilt, wurde nicht festgelegt.

Wir verwenden einen Cutoff von 0,5, wobei wir berücksichtigen, dass jeder Prozentsatz des Gatings besser ist als keiner. Das sensorische Gating P 50 ist eine effektive Methode zur Messung einer frühen präaufmerksamen Komponente der Aufmerksamkeit. Die Methode ist auch bei sehr jungen Säuglingen im Alter von nur wenigen Stunden anwendbar.

Diese Methode kann einen Einblick in die frühe Entwicklung geben. Es kann auch als Mechanismus nützlich sein, um neuartige Interventionen zu bewerten, die darauf abzielen, einige Aufmerksamkeitsschwierigkeiten zu verhindern, lange bevor sie klinisch relevant werden. Wir von den Jerome Kern Laboratories hofften, dass seine Präsentation hilfreich war, um grundlegende Anweisungen für die Beurteilung des sensorischen P50-Gating bei jungen Säuglingen zu geben.