29 de enero de 2014
Medición objetiva y fácil de procesamiento sensorial es extremadamente difícil en pacientes pediátricos no verbales o vulnerables. Hemos desarrollado una nueva metodología para evaluar cuantitativamente los bebés y procesamiento cortical de los niños de tacto ligero, los sonidos del habla y el procesamiento multisensorial de los estímulos 2, sin que se requiera la participación de sujeto activo o causar molestias en los pacientes vulnerables.
El objetivo general de este procedimiento es medir el procesamiento somatosensorial del tacto ligero en niños pequeños. Esto se logra estableciendo primero una metodología de potencial relacionada con el evento y un sistema de entrega táctil. El segundo paso es colocar una red de electroencefalograma en el niño para medir la activación neuronal en el cerebro.
A continuación, se ejecuta la aplicación de control de estímulos programada con un paradigma UFF versus simulado. El paso final es procesar los datos adquiridos de los posibles ensayos relacionados con el evento. En última instancia, al comparar la respuesta a los estímulos táctiles reales y a la simulación, se puede mostrar la activación cortical en respuesta al tacto ligero.
Entonces, la principal ventaja de este método en comparación con otros métodos como la resonancia magnética o la estimulación nerviosa eléctrica, es que es muy amigable para los niños. Es rápido, es indoloro y no requiere participación activa, lo que nos permite hacerlo tanto en lactantes como en niños pequeños. Para programar la aplicación de control de estímulos para este protocolo, primero configure dos comandos en serie.
Un comando debe identificar el soplo, el otro, la farsa, tener la aplicación de control de estímulos, enviar los comandos a un microcontrolador, hacer que el microcontrolador genere un pulso TTL de 20 milisegundos de duración al canal de salida digital correspondiente. Esta salida debe dividirse en dos líneas. Uno para la entrada digital al sistema de registro de EEG y otro para las válvulas de aire con compuerta solenoide.
Marque la apertura de ambas válvulas en el flujo de datos de EEG. Mida la latencia desde el pulso hasta la bocanada, tanto en condiciones reales como simuladas, con un osciloscopio y un micrófono. Estos podrían ser uniformes.
Y en el orden de 10 a 15 milisegundos, ajuste en el procesamiento posterior a la grabación. Para modificar la aplicación de control para el protocolo multisensorial, envíe dos comandos en serie que identifiquen un soplo o simulacro real al microcontrolador, así como un sonido de voz grabado o silencio. Presentar los estímulos auditivos a través de un altavoz situado en la línea media por encima o delante del sujeto.
Alinee el tiempo de inicio del sonido para que sea simultáneo con el inicio de la inhalación o con la latencia de la inhalación que se midió. Para comenzar, coloque la red de electrodos en la cabeza del sujeto. Ajuste los sensores para un contacto completo con una solución salina tibia.
Si está sobre un niño, asegúrese de que el niño esté sentado cómodamente en el regazo de uno de sus padres o cuidador. Si está sobre un bebé, asegúrese de que el bebé esté ligeramente envuelto y sostenido en los brazos de un cuidador o en posición supina en una cuna abierta. Siguiente posición, una boquilla de un milímetro, 0,5 centímetros por debajo de la punta del dedo índice de la mano a probar.
Coloque el dedo de un niño pequeño en un soporte para moldes y asegúrelo con cinta de velcro proximal y distal a la articulación para garantizar una distancia constante de la boquilla. Si trabaja con un bebé, coloque toda la palma de la mano en el soporte y asegúrelo en su lugar para mejorar la atención en los niños pequeños, lo que da como resultado picos de ERP específicos más grandes en la grabación. Proporcione una tarea durante el experimento.
Por ejemplo, para los niños de cinco años, describa las bocanadas de aire como burbujas sopladas por un pez en una pecera, se puede usar una caja decorada que oculte el aparato inflador. Pídale al niño que adivine si cada burbuja es entregada por un pez azul o rojo. Dígale al niño que debe permanecer en silencio y no decir nada mientras realiza esta tarea.
Encienda el compresor de aire a 40 PSI a través de un regulador para suministrar entradas de válvula para los estímulos táctiles. A continuación, ejecute el programa de entrega de estímulos para la mano evaluada presente, 60 estímulos de soplo intercalados al azar con 60 ensayos simulados. Las pruebas simuladas deben ser una bocanada de aire administrada a través de una boquilla separada apuntando lejos del dedo.
No presente más de dos repeticiones de un puff o sham seguidas. Varíe los intervalos entre juicios aleatoriamente entre 2000 y 2.500 milisegundos. Si estudia un trastorno somatosensorial asimétrico, también ejecute el mismo protocolo por otro lado.
Al ejecutar este protocolo para un sujeto infantil, tenga en cuenta que no se requiere atención al estímulo. Ejecute la entrega de estímulos como se describe sin ninguna tarea, aplicando estímulos de soplo y ensayos simulados a la palma para ejecutar la evaluación multisensorial. Este protocolo también se puede combinar con estímulos auditivos.
Aquí se ven ejemplos de estímulos que se pueden utilizar. Tenga en cuenta que GA es un ejemplo de un sonido generado por computadora en una voz femenina con acento neutro ga. Vamos a demostrar aquí con el niño de cinco años que dirige el programa de entrega de estímulos.
Siguiendo el protocolo como se describió anteriormente. Para la mano evaluada, un paradigma táctil auditivo debe presentar los cuatro estímulos vistos aquí al azar con 60 ensayos por estímulo. A continuación, repita el mismo protocolo por otro lado, nuevamente, proporcione al niño una caricatura sin sonido apropiada para su edad al inicio del protocolo y reprodúzcala durante todo el procedimiento.
Durante la adquisición de datos, elija filtros y configuraciones de referencia para muestrear datos en función de metodologías potenciales estándar relacionadas con eventos. Para segmentar los datos, filtre los datos registrados con los filtros y la segmentación deseados. También asegúrese de realizar un control de calidad de los datos.
Examine cada segmento en busca de artefactos motores y oculares, como la actividad muscular de alta frecuencia, utilizando algoritmos informáticos incluidos en el software ERP. Siga esta pantalla para una revisión manual, también corrija los datos de los ensayos contaminados utilizando una herramienta de corrección de artefactos oculares. A continuación, promedie los potenciales relacionados con el evento.
A continuación, vuelva a referenciarlos a una referencia promedio y, a continuación, realice la corrección de la línea de base. A continuación, extraiga la amplitud media y las latencias de pico para varios picos. Extrapolado a partir de formas de onda de poblaciones predefinidas.
Por último, incluya solo los datos de los electrodos que se superponen a las ubicaciones preestablecidas para el análisis, derive los datos de los electrodos individuales y promedie dentro de cada grupo. Aquí podemos ver una comparación de las respuestas al control de soplo y simulación. En el lado cortical contralateral para la estimulación de una mano afectada, los trazos representan promedios de niños en las localizaciones parietales centrales solamente.
La línea negra representa el soplo. Mientras que la línea gris representa una respuesta falsa. Este gráfico muestra las respuestas registradas en el área somatosensorial del hemisferio, contralaterales a estímulos auditivos táctiles y binaurales.
Los trazados representan promedios de 10 niños solo en ubicaciones parietales centrales. La línea gris representa la respuesta sumada calculada de ga sham más puff. La línea negra representa una verdadera respuesta multisensorial de soplo simultáneo.
Por lo tanto, este método puede ayudarnos a responder algunas preguntas clave en los campos de las discapacidades, como la forma en que los bebés y los niños que tienen diversas discapacidades del desarrollo procesan, escuchan el tacto y los dos se combinan mientras intentan este procedimiento. Es esencial mantener una distancia constante desde la punta del dedo o la mano hasta la punta de la boquilla, por lo que utilizamos soportes de molde o varios posicionadores.
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Este estudio presenta una metodología novedosa para medir el procesamiento somatosensorial en niños pequeños, centrándose en el tacto ligero y los sonidos del habla. El enfoque permite una evaluación cuantitativa sin requerir participación activa por parte de los sujetos, lo que lo hace adecuado para pacientes pediátricos vulnerables.
La evaluación cuantitativa y no invasiva del procesamiento sensorial cortical en poblaciones pediátricas no verbales o vulnerables aborda un vacío crítico en el descubrimiento temprano y la neurociencia traslacional. Esta metodología permite la medición objetiva de la integración táctil, auditiva y multisensorial sin requerir la participación del sujeto, lo que respalda la confianza predictiva en la validación de dianas neurodesarrolladoras. Su alta resolución temporal y su diseño adaptado a niños facilitan el avance ajustado al riesgo de biomarcadores sensoriales en carteras de investigación pediátrica.
Esta metodología basada en ERP integra desde el descubrimiento temprano hasta la investigación preclínica, permitiendo la comprobación de hipótesis, la aclaración de vías y el desarrollo cuantitativo de biomarcadores en neurociencia pediátrica.