Name: Neuroimaging Feldmethoden mit funktionalen in der Nähe von Infrarot-Spektroskopie (NIRS) Neuroimaging, globale Kindesentwicklung zu studieren: ländliche Subsahara-Afrika (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-02-02T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 10 s
Description: Erfahren Sie fNIRS-Feldmethoden zur Untersuchung der kindlichen Gehirnentwicklung in ländlichen Regionen Subsahara-Afrikas. Diese portable Neuroimaging-Technik erfasst kognitive Aktivitätsmuster bei Kindern in ressourcenarmen Umgebungen.

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Diese Forschung wurde ermöglicht durch die Jacobs Foundation Fellowship der frühen Karriere, K. Jasinska (Fellowship Anzahl: 2015 118455). Auch möchten die Autoren Axel Blahoua, Fabrice Tanoh Ariane Amon, Brice Kanga und Yvette Foto für ihre Unterstützung bei der Datenerfassung und Unterstützung vor Ort zu bestätigen. Besonderer Dank geht an die Familien und Kinder von Moapé, Ananguié, Affery und Becouefin für ihre Teilnahme an diesem Forschungsprogramm und die herzliche Gastfreundschaft der Dörfer.

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<li>Papademetriou, M. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+imaging+of+brain+activation+in+Gambian+infants%5BTitle%5D)+AND+%22Adv+Exp+Med+Biol%22%5BJournal%5D)">Optical imaging of brain activation in Gambian infants.</a> Adv Exp Med Biol. 812, 263-269 (2014).</li>
</ol>

Die Autoren haben nichts preisgeben.

Dieser Vortrag ein Feld Neuroimaging Protokoll geeignet für ressourcenschonende Kontexten an remote-Standorten. Der wesentliche Fortschritt dieses Feld Neuroimaging-Protokolls ist die erstmalige Möglichkeit, Gehirnfunktion zu studieren und seine Entwicklung zu ermöglichen (oder nie-bevor studierte) zusammenhängen. Wichtige Schritte in diesem Protokoll sind Reisen mit und Einrichten eines mobilen Labors für Qualität Datenerhebung in tropischen Klimazonen ohne Strom oder Einrichtungen geeignet. Dieses Protokoll enthält ein...

Tragbare fNIRS Bildgebung bietet die Möglichkeit, die Funktion des Gehirns und Entwicklung außerhalb des Labors, in bisher unzugängliche Einstellungen oder mit erforschten Populationen zu studieren. Viel von dem Wissen im Bereich der kognitiven Neurowissenschaften stammt aus bildgebenden Verfahren in der Universität oder Krankenhaus Labor Einstellungen in vorwiegend westlichen Ländern durchgeführt. Durch Design, dies trägt zu einem Problem selten gesprochen-der in der Forschung: vieles von dem, was über das Gehirn bekannt basiert auf Studien mit Teilnehmern, die für die Labor-Einstellungen in den (meist) westlichen Ländern zugänglich sind. Das heißt, beinhaltet die meisten Neuroimaging Forschung Teilnehmer, die Leben in Nähe zu einem Neuroimaging-Labor und haben die Zeit und die notwendigen Ressourcen, um an einer Studie teilzunehmen. Als Disziplin, kognitive Neurowissenschaft soll verstehen, das Gehirn und die Faktoren, die seine Entwicklung prägen – einschließlich der mächtigen Wirkungen der Umgebung des Kindes und ihre Leben Erfahrungen1,2,3. Methoden, die vorher die Feldkapazität Entwicklung in eine umfassendere Palette der menschlichen Erfahrung zu studieren können dramatisch voraus das Verständnis der komplexen Beziehung zwischen Gehirnentwicklung und die Lebenserfahrungen, die sie gestalten.
Dieser Beitrag stellt ein Protokoll für Feld Neuroimaging, die für den Einsatz in Sub-Sahara Afrika, speziell südlichen Côte d ' Ivoire entwickelt wurde. Dieses Feld Neuroimaging Forschungsprogramm zielte auf die Entwicklung der Kinder lesen in einer Umgebung mit einer risikoreichen des Analphabetismus zu verstehen. Côte d ' Ivoire Jugend (15-24 Jahre) Bildungsgradrate ist 53 %, trotz 93 % Grundschule Anmeldung Preise4. Côte d ' Ivoire ist primäre Quelle der Welt des Kakaos und gibt eine geschätzte 1,3 Millionen Kinder-Arbeiter in den Kakao landwirtschaftlichen Sektor5. Dennoch ist wenig bekannt über die Auswirkungen von Kinderarbeit auf Gehirnentwicklung und lernen, speziell, lesen zu lernen. Anwendung der neuesten Werkzeuge der kognitiven Neurowissenschaften, d. h. tragbare Neuroimaging Methoden kann wertvolle Einblicke in die Kinder Lernergebnisse erzielt werden. Beispielsweise kann Feld Neuroimaging mit fNIRS ermöglichen die Identifizierung von Entwicklungsstörungen Zeiten, in denen gezielte pädagogische Programme oder Interventionen möglicherweise maximale Auswirkungen auf Kinder Lernergebnisse.
fNIRS Neuroimaging eignet sich gut für Feldforschung. Ähnlich wie bei der funktionellen Magnetresonanztomographie (fMRT), fNIRS misst das Gehirn hämodynamische Antwort6. FNIRS verwendet jedoch eine Reihe von Licht emittierenden Optodes und Licht-Detektoren, anstatt erzeugen elektromagnetische Felder. Es gibt keine Beschränkungen auf Metall in oder in der Nähe des Tests, und keine elektrische Abschirmung ist notwendig, wie im Fall für Elektroenzephalographie (EEG). Ein wesentlicher Vorteil von fNIRS ist seine Portabilität (d. h. , die einige Systeme in einen Koffer passen können) und Benutzerfreundlichkeit. fNIRS ist auch einfach zu bedienen mit Kindern; das Kind sitzt bequem auf einem Stuhl während des Experiments und fNIRS System verträgt Bewegung gut im Vergleich zu fMRI. Verglichen mit fMRI, fNIRS bietet auch Einzelmaßnahmen sauerstoffarmes (HbR) und sauerstoffreiches Hämoglobin (HbO) während der Aufnahme im Vergleich zur fMRT, die eine kombinierte Blut Sauerstoff Ebene Dichte (Fett) Maßnahme ergibt. fNIRS hat überlegene Zeitauflösung, fMRI: Abtastraten kann variieren zwischen ~ 7-15 Hz. fNIRS hat guten räumlichen Auflösung: die fNIRS tiefe Aufnahme in der menschlichen Hirnrinde ist kleiner als fMRT messen ca. 3 bis 4 cm in der Tiefe, die gut geeignet ist für das Studium kortikalen Funktionen, vor allem bei Säuglingen und Kindern, die dünneren Schädel als Erwachsene3,7,8,9,10haben.
Dieses Feld Neuroimaging-Protokoll beschreibt Überlegungen für Reisen mit und die Einrichtung eines tragbaren Neuroimaging Labors in geringen Ressourcen zusammenhängen. Das Protokoll wird auch das Wesen der sinnvolle, langfristige Kooperationen mit lokalen Wissenschaft Partner und Möglichkeiten, mit denen dieser Ansatz zum Aufbau von lokalen Wissenschaft Kapazitäten dient. Das Neuroimaging-Protokoll für die Erfassung und Analyse von fNIRS Gehirn Daten aus einer Batterie von Sprache, lesen und kognitive Aufgaben, zeigt sich unter anderem Empfehlungen für die Erstellung von kulturell angemessene Einwilligung Verfahren für imaging-Forschung. Während dieses Protokoll für die kognitive Entwicklungsforschung mit im Alter von Grundschulkindern in ländlichen Côte d ' Ivoire konzipiert ist, das Protokoll ist für jede Neuroimaging Feldstudie in anspruchsvollen Umgebungen mit geringen Ressourcen von großer Bedeutung und kann für Roman angepasst werden Kontexten.

<table><tbody><tr><td>LIGHTNIRS Main Unit Pack 120V</td><td>Shimadzu</td><td>292-34000-42</td><td>Bestandteil des fNIRS Systems</td></tr><tr><td>HOLDER ASSY, ALL- CAP</td><td>Shimadzu</td><td>594-07618-01</td><td>Bestandteil des fNIRS Systems</td></tr><tr><td>LIGHTNIRS Verbindungskabel</td><td>Shimadzu</td><td>567-10976-11</td><td>fNIRS Systemkomponente</td></tr><tr><td>Fasersatz für LIGHTNIRS, 1m (8 Sätze)</td><td>Shimadzu</td><td>567-11350-01</td><td>fNIRS System Komponente</td></tr><tr><td>Dell Latitude Laptop</td><td>Shimadzu (von Dell)</td><td>220-97322-00</td><td>Master-Computer zum Ausführen von fNIRS-Anwendungen</td></tr><tr><td>PATRIOT SEU (System Electronics Unit)</td><td>POLHEMUS</td><td>1A0453-001</td><td>PATRIOT Systemkomponente</td></tr><tr><td>Netzteil</td><td>POLHEMUS</td><td>2C0809</td><td>PATRIOT Systemkomponente</td></tr><tr><td>Netzkabel</td><td>POLHEMUS</td><td>17500B-BLK</td><td>PATRIOT Systemkomponente</td></tr><tr><td>RS-232 Nullmodem-Kabel</td><td>POLHEMUS</td><td>1C0288</td><td>PATRIOT Systemkomponente</td></tr><tr><td>USB-Kabel</td><td>POLHEMUS</td><td>1C0289</td><td>PATRIOT Systemkomponente</td></tr><tr><td>RX2 Sensor 10' Kabel</td><td>POLHEMUS</td><td>4A0492-20</td><td>PATRIOT Systemkomponente</td></tr><tr><td>TX2 Quelle 10' Kabel</td><td>POLHEMUS</td><td>4A0506-20</td><td>PATRIOT Systemkomponente</td></tr></tbody></table>

neuroimaging feldmethoden mit funktionalen in der nähe von infrarot-spektroskopie (nirs) neuroimaging, globale kindesentwicklung zu studieren: ländliche subsahara-afrika

Neuroimaging Field Methods Using Functional Near Infrared Spectroscopy (NIRS) Neuroimaging to Study Global Child Development: Rural Sub-Saharan Africa

Tragbare Neuroimaging Ansätze bieten neue Forderungen an die Untersuchung der Funktion des Gehirns und Gehirnentwicklung mit bisher unzugänglichen Bevölkerung und an remote-Standorten. Dieses Papier zeigt die Entwicklung der Bereich funktionelle Nah Infrarot-Spektroskopie (fNIRS) Bildgebung für die Untersuchung von Kind Sprache, lesen und kognitive Entwicklung ländlichen Dorf inmitten der Côte d ' Ivoire. Innovation in Methoden und die Entwicklung der kulturell angemessene Neuroimaging Protokolle erlauben einen ersten Blick in der Gehirnentwicklung und Kinder-Lernergebnisse erforschten Umgebungen. Dieses Papier zeigt Protokolle für den Transport und Aufbau eines mobilen Labors diskutiert Überlegungen für Feld versus Labor Neuroimaging und präsentiert ein Leitfaden für die Entwicklung von Neuroimaging Zustimmung Verfahren und Gebäude sinnvolle langfristige Kooperationen mit lokalen Partnern für Politik und Wissenschaft. Tragbare Neuroimaging Methoden können verwendet werden, um komplexe Kind Entwicklung zusammenhängen, einschließlich der Auswirkungen von erheblichen Armut und Not auf die Entwicklung des Gehirns zu studieren. Die hier vorgestellten Protokoll wurde entwickelt für den Einsatz in Côte d ' Ivoire, primäre Quelle der Welt des Kakaos, und wo Berichte des Kindes in die Kakaowirtschaft Arbeiten sind häufig. Dennoch ist wenig bekannt über die Auswirkungen von Kinderarbeit auf die Entwicklung des Gehirns und des Lernens. Neuroimaging Feldmethoden haben das Potenzial, neue Einblicke in diese dringenden Fragen und die Entwicklung von Kindern weltweit zu liefern.

Sonde Positionsdaten erhalten durch die 3D Digitizer (Abbildung 2) können auf einer Vorlage standard Gehirn visualisiert werden. FNIRS Kanäle MNI Raum mit NIRS-SPM Stand-alone-Registrierung Funktion25zu registrieren. Die räumliche Registrierungsfunktion erzeugt MNI Koordinaten, anatomischen Beschriftungen und Brodmann Bereiche maximal von jeder Kanal vertreten.
<img alt="Figu...

Tragbare Neuroimaging Ansätze (funktionelle Nah Infrarot-Spektroskopie) bieten Fortschritte in der Erforschung des Gehirns in bisher unzugängliche Regionen; hier, ländlichen Côte d ' Ivoire. Innovation in Methoden und Entwicklung der kulturell angemessen Neuroimaging Protokolle ermöglicht neuartige Studie der Entwicklung des Gehirns und Kinder-Lernergebnisse in Umgebungen mit erheblichen Armut und Not.

Neuroimaging Feldmethoden mit funktionalen in der Nähe von Infrarot-Spektroskopie (NIRS) Neuroimaging, globale Kindesentwicklung zu studieren: ländliche Subsahara-Afrika

Portable neuroimaging approaches provide new advances to the study of brain function and brain development with previously inaccessible populations and in ...

Das übergeordnete Ziel dieses Field Neuro Imaging Protocol ist es, die Gehirnentwicklung von Kindern sowie die kognitiven und Lernergebnisse mit Hilfe der tragbaren funktionellen Nahinfrarotspektroskopie, bekannt als FNIRS, in abgelegenen, wenig erforschten, ressourcenarmen Umgebungen wie verarmten ländlichen Gemeinden in Subsahara-Afrika zu untersuchen. Diese Methode kann uns helfen, wichtige Fragen zur Gehirnentwicklung in Hochrisikoumgebungen zu beantworten. Zum Beispiel, wie sich das Netzwerk des Gehirns zum Lesen in Gemeinschaften mit hohem Analphabetenrisiko entwickelt.Diese Methode befasst sich auch mit wichtigen theoretischen Fragen der globalen kindlichen Entwicklung, die sich darauf beziehen, wie sich sowohl die biologische Entwicklung als auch vielfältige, oft negative Erfahrungen auf das Gehirn auswirken. Und kann neue Informationen über entwicklungsbedingte, sensible Perioden enthüllen. Investieren Sie zunächst in die Bildung von Kooperationen und bieten Sie lokalen Forschern im Rahmen der Forschung Möglichkeiten.Aufbau von Partnerschaften mit lokalen, wissenschaftlichen Einrichtungen zum Zwecke der Inklusion, da die Anerkennung durch Gleichgesinnte auf lokaler Ebene w

neuroimaging-field-methods-using-functional-near-infrared

Research

Forschung

JoVE Journal

Neuroscience

Neurowissenschaften

Hier beschreiben wir eine Datenerhebung und Datenanalyse-Verfahren für die funktionelle Nahinfrarot-Spektroskopie (fNIRS), eine neue, nicht-invasive Bildgebung des Gehirns System in den kognitiven Neurowissenschaften, insbesondere in das Studium Kind die Entwicklung des Gehirns. Diese Methode bietet einen universellen Standard für die Datenerfassung und Analyse entscheidend für die Interpretation der Daten und der wissenschaftlichen Entdeckung.

Exploring Cognitive Functions in Babies, Kinder &amp; Erwachsene mit Nahinfrarot-Spektroskopie

Quelle: Reindl, V., et al. Durchführung von Hyperscanning-Experimenten mit funktioneller Nahinfrarotspektroskopie. (2019) Dieses Video demonstriert den Einsatz der funktionellen Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS) zur Messung der Gehirnaktivität während sozialer Interaktionen. Die Teilnehmer nehmen an einer koordinierten Aufgabe teil, die die Aktivität im präfrontalen Kortex, einer für das Sozialverhalten kritischen Region, erhöht, während das System Veränderungen der Lichtabsorption aufgrund der...

Funktionelle Nahinfrarotspektroskopie zur Aufzeichnung der Gehirnaktivität bei sozialen Interaktionen

Die Überwachung der Gehirnaktivität während aufrechter motorischer Aufgaben ist von großem Wert, wenn es darum geht, die neuronale Ursache von Bewegungsstörungen zu untersuchen. Hier demonstrieren wir ein Protokoll, das funktionelle Nahinfrarotspektroskopie mit einer kontinuierlichen Überwachung der Muskel- und kinematischen Aktivität bei 4 Arten von motorischen Aufgaben kombiniert.

Funktionale Nahinfrarotspektroskopie der die sensorischen und motorischen Hirnregionen mit Simultaneous kinematische und EMG-Überwachung Während Motor Aufgaben

Überwachung der Hirnaktivität außerhalb des Labors ohne körperliche Einschränkungen präsentiert methodische Herausforderungen. Ein fiberlose, tragbare funktionellen Nahinfrarotspektroskopie System (fNIRS) wurde verwendet, um die Gehirnaktivität während einer ökologischen prospektiven Gedächtnisaufgabe zu messen. Es wurde gezeigt, daß dieses System verwendet werden, um die Gehirnaktivität während der Nicht-lab basierte Experimente überwachen.

Verwendung fiberlosen, Wearable fNIRS die Hirnaktivität in realen kognitiven Aufgaben Überwachen

Dieses Protokoll beschreibt, wie fNIRS Hyperscanning Experimente durchführen und analysieren von Gehirn zu Gehirn Synchronität. Darüber hinaus diskutieren wir Herausforderungen und mögliche Lösungen.

Hyperscanning Experimente mit funktionalen Nah-Infrarot-Spektroskopie

Wir beschreiben die Analyse eines kontinuierlichen funktionellen Nahinfrarot-Spektroskopie-Experiments mit einem Blockdesign mit einer sensomotorischen Aufgabe. Um die Zuverlässigkeit der Datenanalyse zu erhöhen, verwendeten wir das qualitative allgemeine lineare modellbasierte statistische parametrische Mapping und die vergleichenden hierarchischen Mischmodelle für Mehrkanalmodelle.

Qualitative und vergleichende kortikale Aktivitätsdatenanalysen aus einem funktionellen Nahinfrarot-Spektroskopie-Experiment unter Anwendung des Blockdesigns

Das Protokoll zur Durchführung von fNIRS-Hyperscanning-Experimenten an kollaborativen Lerndyaden in einer naturalistischen Lernumgebung wird skizziert. Darüber hinaus wird eine Pipeline zur Analyse der Inter-Brain Synchrony (IBS) von sauerstoffhaltigen Hämoglobin (Oxy-Hb) -Signalen vorgestellt.

Inter-Brain Synchrony im offenen kollaborativen Lernen: Eine fNIRS-Hyperscanning-Studie

Wir stellen eine Methode zur gleichzeitigen Erfassung von fMRT- und fNIRS-Signalen von denselben Probanden mit Ganzkopf-fNIRS-Abdeckung vor. Das Protokoll wurde mit drei jungen Erwachsenen getestet und kann für die Datenerhebung für Entwicklungsstudien und klinische Populationen angepasst werden.

Gleichzeitige Datenerfassung von fMRT- und fNIRS-Messungen unter Verwendung eines Ganzkopf-Optodenarrays und Kurzstreckenkanälen

Die Wavelet-Transformationskohärenz (WTC) ist eine gängige Methode zur Bewertung der Kopplung zwischen Signalen, die in Hyperscanning-Studien der funktionellen Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS) verwendet wird. In dieser Arbeit wird ein Werkzeugkasten zur Beurteilung der Richtungsabhängigkeit der Signalwechselwirkung vorgestellt.

Neuer Rahmen für das Verständnis der hirnübergreifenden Kohärenz in funktionellen Hyperscanning-Studien der Nahinfrarotspektroskopie (fNIRS)

Das Protokoll zielt darauf ab, eine detaillierte Beschreibung der Methodik zur Durchführung einer fNIRS-Hyperscanning-Studie in der psychologischen Beratung zu liefern. Dazu gehören die Vorbereitungen für das Experiment, das Vorgehen bei der Datenerhebung und der anschließende Prozess der Datenanalyse.

Funktionelle Nahinfrarotspektroskopie Hyperscanning-Studie in der psychologischen Beratung

Erfahren Sie fNIRS-Feldmethoden zur Untersuchung der kindlichen Gehirnentwicklung in ländlichen Regionen Subsahara-Afrikas. Diese portable Neuroimaging-Technik erfasst kognitive Aktivitätsmuster bei Kindern in ressourcenarmen Umgebungen.

Neuroimaging Feldmethoden mit funktionalen in der Nähe von Infrarot-Spektroskopie (NIRS) Neuroimaging, globale Kindesentwicklung zu studieren: ländliche Subsahara-Afrika (Video) | JoVE Journal

Neuroimaging Feldmethoden mit funktionalen in der Nähe von Infrarot-Spektroskopie (NIRS) Neuroimaging, globale Kindesentwicklung zu studieren: ländliche Subsahara-Afrika

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