La investigación de la cognición social en niños y adultos usando electroencefalografía denso conjunto ( _D EEG)

El objetivo general de este video es demostrar un protocolo para investigar la cognición social en bebés o adultos mediante electroencefalografía de matriz densa. Esto se logra primero preparando el montaje experimental para la recopilación de datos y preparando la red de sensores de celda hidro para su aplicación. Segundo, se aplica la red de sensores geodésica de celda hidro y se miden las impedancias de los electrodos.

A continuación, se realizan grabaciones basales y se lleva a cabo el experimento. El paso final del procedimiento consiste en analizar los datos. En última instancia, se pueden obtener resultados que muestran una actividad neuronal distinta asociada con procesos cognitivos sociales mediante el análisis de la actividad eléctrica en la superficie del cuero cabelludo con alta resolución temporal.

Hola, mi nombre es Kemi, asistente de investigación en el laboratorio de psicobiología del desarrollo infantil y parental del Dr. David Haley. Hoy, Joanna y yo demostraremos este protocolo de estudio. Hola, soy Joanna.

Este método puede utilizarse para responder preguntas clave en el campo de la neurociencia del desarrollo, como la forma en que el cerebro utiliza la cognición para procesar estímulos sociales. La principal ventaja de esta técnica frente a los métodos existentes de neuroimagen y frente a los sistemas convencionales de EEG es la alta resolución temporal, la mejorada resolución espacial y la facilidad de aplicación de la red de sensores. Hola, soy David Haley.

Utilizamos el sistema de EEG para estudiar la actividad cerebral en padres e infantes durante tareas sociales y cognitivas. Antes de la llegada del participante al laboratorio, asegúrese de que la computadora de control del experimento, el software del net station y los componentes del sistema de EEG geodésico estén funcionando correctamente. Además, asegúrese de retirar todos los objetos innecesarios y potencialmente distractores del cuarto del experimento. Prepare el cuarto de acuerdo con el paradigma experimental que se esté implementando.

Estos pueden variar desde tareas basadas en computadora hasta diversas paradigmas de interacción entre padres, bebés y bebés en experimentos. Como se demostrará en este video, asegúrese de que las videocámaras estén cargadas y coloque las cámaras en ángulos ideales para la configuración experimental actual. Cuando el participante llegue al laboratorio, describa el protocolo de aplicación de la red de sensores GDS y explique los detalles del experimento a él o ella.

Asegúrese de que el participante o su tutor legal comprenda bien el protocolo experimental y obtenga el consentimiento informado por escrito antes de proceder con el experimento. En estudios de EEG, a menudo es útil obtener cierta información del participante que podría influir en la actividad eléctrica cerebral registrada. Dicha información puede obtenerse mediante la aplicación de cuestionarios estandarizados para ayudar a que el experimento avance de manera oportuna.

Es recomendable contar con dos experimentadores presentes, uno para administrar los cuestionarios y otro para realizar los preparativos de la red de sensores geoge de celda hidro, tal como se describe en la siguiente sección de este protocolo. Para comenzar, prepare una solución electrolítica salina para celda hidro compuesta por un litro de agua destilada, 11 gramos de cloruro de potasio y cinco mililitros de champú para bebés, asegurándose de mezclar bien hasta que todo el cloruro de potasio se disuelva completamente en la solución. A continuación, utilizando una cinta métrica, mida la circunferencia de la cabeza del participante.

Registre la medición en centímetros y retire la red de sensores geodésica de hidrocela del tamaño adecuado. Elija un tamaño que comprenda el rango de circunferencias craneanas en el que se encuentra la medición del participante. Sumerja el extremo sensor de la red de sensores en la solución electrolítica preparada y déjela remojar durante cinco minutos.

Asegurándose de mantener el extremo del conector alejado del líquido. Es recomendable utilizar un temporizador o cronómetro para garantizar un tiempo preciso. Ahora, abra el software de la estación de red en el ordenador de control e inicie una sesión de control experimental.

Permita realizar mediciones de cero y de ganancia antes de conectar el conector de la red de sensores y recopilar datos mientras se espera a que la red de sensores termine de remojarse en el electrolito; lleve al participante a la sala del experimento y pídale que se siente en una silla resistente sin ruedas. Para participantes lactantes, el tutor del lactante debe sentarse en la silla con el lactante sentado erguido sobre su regazo, de modo que toda la cabeza del lactante quede accesible. Utilizando una cinta métrica y un lápiz marcador de tiza, tome medidas de oreja a oreja pasando por la parte superior de la cabeza y marque el punto medio.

Luego, mida desde el NA hasta el inión pasando por la parte superior de la cabeza. Nuevamente, marque el punto medio. El vértice puede identificarse como el punto medio en el que se cruzan los puntos medios de estas dos mediciones.

Una vez que finalice la inmersión, retire la red sensora de la solución electrolítica y colóquela sobre una toalla limpia y seca. Toque suavemente la red sensora con la toalla para eliminar el exceso de solución electrolítica. Luego, entregue el extremo del conector de la red sensora a un segundo experimentador para que lo sostenga durante la aplicación de la red.

Ahora, tome la red sensorial, colocando ambas manos en el interior de la red. Sujete la red de manera que sus pulgares presionen firmemente pero suavemente a cada lado del electrodo frontal más central, y sus dedos meñiques presionen firmemente contra la banda que conecta la fila más posterior de electrodos. Tenga cuidado de no estirar demasiado la red.

Sus otros seis dedos deben estar sueltos dentro de la red para permitir que la parte central cuelgue floja; agáchese o arrodíllese para situarse a la altura de los ojos del participante, y coloque la red de sensores sobre la cabeza del participante de atrás hacia adelante. A menudo es útil contar con la presencia de un experimentador adicional al colocar la red de sensores en un participante lactante. Para distraer al lactante y minimizar sus movimientos, tire suavemente con las yemas de los dedos del borde de la red y ajústela de modo que el electrodo del vértice quede situado sobre el punto del vértice marcado con el lápiz marcador de tinta china.

Ajuste las correas de la oreja y del mentón, inspeccione la ubicación de los puntos anatómicos para verificar si la red está colocada correctamente y realice los ajustes necesarios. Antes de comenzar el experimento conductual, es necesario medir las impedancias de los electrodos. Conecte el extremo del conector de la red de sensores al cable de interfaz.

Gire la palanca para fijarla en su lugar y encienda la cámara. Luego, en la sala de control, abra una nueva sesión en el software de la estación de red. Ingrese la información del participante y haga clic en comenzar sesión.

Dado que las señales de video y EEG están sincronizadas, debe aparecer en la pantalla una transmisión de video en vivo desde la sala del experimento. Ahora, seleccione el menú desplegable del panel, abra la impedancia y haga clic en el botón de medición. Aparecerá en la pantalla una montura del arreglo de sensores de la red hydro cell go dsic.

Arrastre esta ventana hasta el borde de la pantalla para que se abra en el monitor de la sala del experimento. Asegúrese de que cada electrodo esté colocado directamente sobre el cuero cabelludo del participante. Consulte la ventana de medición de impedancia, que muestra la disposición del arreglo en el monitor.

Los sensores que no tengan buen contacto con el cuero cabelludo aparecerán en rojo. Anote los números de estos sensores de electrodos. Ahora utilice la pipeta y aplique una pequeña cantidad de la solución electrolítica previamente preparada para mejorar la impedancia de estos sensores.

Los electrodos en la montura se volverán verdes a medida que se mejore su impedancia una vez que las impedancias sean satisfactorias. Para todos los electrodos, haga clic en el botón de guardar y cerrar en la ventana de medición de impedancia en la sala de control. Ahora, en Net Station, abra la visualización densa de formas de onda.

Desplácese por la forma de onda y observe cualquier canal que muestre ruido de alta amplitud debido a un mal contacto con el cuero cabelludo. Regrese a la sala del experimento y ajuste la posición de los electrodos ruidosos para que hagan contacto directo con el cuero cabelludo. Puede ser necesario añadir más solución electrolítica.

Las grabaciones de línea base en reposo son importantes en los estudios de EEG con matriz densa porque existe un alto grado de variabilidad en la actividad eléctrica cerebral entre participantes. Por lo tanto, antes de comenzar el paradigma experimental, se deben obtener algunas grabaciones de EEG de referencia de la actividad eléctrica cerebral en reposo de los participantes lactantes. El padre o tutor debe permanecer en la habitación con el lactante sentado tranquilamente en su regazo.

Puede reproducirse una película como Baby Mozart para asegurar que los bebés permanezcan tranquilos e inmóviles durante esta fase de línea base. Baby Mozart es una combinación audiovisual de música clásica y diseños móviles coloridos que pueden mostrarse en el monitor de la sala de experimentación. Ahora, en Net Station, haga clic en el botón de grabación para comenzar a registrar los datos de video y de forma de onda; en la pantalla densa de formas de onda se pueden insertar marcadores de eventos para vincular los eventos conductuales con la actividad eléctrica durante todo el experimento.

Inserte un marcador de evento de línea base en el registro de la forma de onda para un período de tiempo estandarizado de aproximadamente dos minutos. En estudios de EEG con matriz densa, es esencial contar con al menos dos experimentadores presentes durante todo el estudio. Un experimentador será responsable de interactuar con el participante y de implementar el paradigma conductual.

El segundo experimentador permanecerá en la sala de control y será responsable de supervisar la transmisión de video e insertar marcadores de eventos en la pantalla de ondas densa cuando ocurra un evento relevante. Comience ahora el experimento conductual utilizando un paradigma de interacción cara a cara para el participante infantil. Aquí se implementa un paradigma de imitación en el que el experimentador presenta al niño una serie de acciones discretas utilizando una marioneta de conejo.

Asegúrese de supervisar continuamente la visualización densa de la forma de onda durante todo el experimento para determinar si hay canales que muestren niveles crecientes de ruido. Cuando el experimento haya finalizado, afloje con cuidado y retire la red de sensores de la cabeza del participante. Proporcione una toalla para que se seque cualquier solución electrolítica excesiva.

Luego enjuague, desinfecte y seque la red. Finalmente, entregue al participante cualquier cuestionario restante que deba completarse como parte del protocolo. Estas formas de onda EEG crudas muestran las fluctuaciones en el voltaje registrado en un solo electrodo durante los primeros 1000 milisegundos de cada una de las tres fases experimentales.

Diferencias en la demostración basal y en el recuerdo inmediato. La actividad eléctrica cerebral a nivel superficial en distintas regiones cerebrales también puede visualizarse como un mapa topográfico de amplitudes de voltaje. Las amplitudes se representan sobre toda la superficie de la cabeza durante las tres fases del paradigma del mitten shake y las unidades del espectro de color están en microvoltios.

Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo estudiar la cognición social en adultos y bebés utilizando EEG de alta densidad. Hemos demostrado esto mediante la preparación y aplicación de la red de sensores, así como la adquisición y el análisis de los datos de EEG.