Summary
私たちは、18ヶ月の子供たちと一緒に休息と挑戦の条件で自律神経系を連続的に監視するための方法を説明します。結果は、このプロトコルは、自律神経系の両方の分岐に意味のある生理学的応答を生成し、応答のパターンに有意な個体差を誘発することができることを明らかにしました。
Abstract
自律神経系（ANS）は二つの分岐、副交感神経と交感神経のシステムで構成され、内部器官（ 例えば、心拍数、呼吸、消化）の機能を制御し、日常と有害事象1に応答します。子供のANS対策が問題行動、感情の調節、および健康2-7に関連することが見出されています。したがって、幼児期の間にANSの発達に影響を与える要因を理解することが重要です。 ANSの両方のブランチは、刺激に対する幼児の心血管応答に影響を与え、生理学的変化8-11の有効かつ信頼性の尺度を使用して、外部の監視装置を経由して、非侵襲的に測定されています。しかし、2つのシステムの統合機能の理解を制限する副交感神経と交感神経系の同時措置、と非常に若い子供たちのいくつかの研究があります。また、マユォリ幼児の既存研究のtyが、一般的に母子相互作用のパラダイムを使用すると、より少ないが、他の厳しい状況にANS反応性について知られている乳児の静止ANS措置またはそれらの反応性について報告します。私たちは、18ヶ月の子供の心臓の自律制御の非侵襲的かつ迅速な評価のための研究デザインと標準化されたプロトコルを提示します。私たちは、自宅や研究室訪問中に休息とチャレンジ条件下でANSの副交感神経と交感神経の枝を連続的に監視するための方法を説明し、検証済みの機器やスコアリングソフトウェアを使用して140民族的に多様な幼児の私達のサンプルから記述的な知見を提供しています。結果は、心拍数の変化や副交感神経と交感神経活動の指標によって示されるように、このプロトコルは、休息と発達厳しい状況の両方に対する生理学的反応の範囲を生成することができることを明らかにしました。個人はRESPONS、安静時のレベルの変動を示しました課題に対するエス、と挑戦反応、このプロトコルは、幼児のためのANS個人差の検討に有用であることが、追加の証拠を提供します。
Introduction
子どもの自律神経系の個体差（ANS）は、反応性物理的および精神的健康の問題12-16の開発と維持に重要な役割を果たしています。証拠の成長体は休息と反応性でANS対策には個人差が子供が内在化し、精神病理学4,9,17-19と身体の健康の7,20を外部の変動を予測することが明らかになりました。 ANSの機能のこれらの直接的または主効果に加えて、研究の蓄積体は子供たちの反応性が子どもの福祉と健康に関するそれらの影響を緩和するために、そのような有害事象や夫婦紛争などの文脈的危険因子と相互作用することができることを見出している（参照21を参照レビューのため）。子どもの自律神経反応性があり、ライフコース全体の健康における役割、およびそれらのプロセスにおける伴う関心を果たしていることが、この成長している証拠にもかかわらず、3歳未満の子供にANSの機能の開発を検討する追加の研究のために必要です。
ANSは、二つのブランチ、副交感神経と交感神経のシステムで構成されています。それは、日常と有害事象1に応答して、大部分は無意識のメカニズムによって、内部器官（ 例えば、心拍数、呼吸、消化、および性的覚醒）の機能を調節します。副交感神経系（PNS）」の休息と修復」交感神経系を寝たりリラックスしたときに低安静時心拍数と修復の状態を維持するシステム（SNS）は「戦いまたは飛行」緊急事態に応答するシステムまたは脅迫的です自分の心拍数23を加速することによって状況。呼吸性洞性不整脈（RSA）は、心臓の機能上のPNSの影響の信頼できる指標であり、前出期間（PEP）は、車上のSNSの影響の信頼できる指標でありますダイアック機能。 RSAおよびPEPの両方が大人24,25のサンプルにおける実験薬理学的遮断を介して有効な対策であることが判明しています。最近では、この作業は、さらなる発展8,26,27を通じてANS活動の有効性と信頼性対策としてRSAおよびPEPを確立し、子供や思春期のサンプルに拡張されました。バンドやスポットの電極を使用した信頼性の高いインピーダンスカルジオグラフィの測定値（PEP）は、成人のサンプル28にかなりの時間のために使用されています。幼児におけるPEP対策のコレクションはまれですが、最近では、並列測定および分析技術はまた、子どもたち11,29,30のサンプルで信頼性が高く、有効であることが示されています。
迷走神経緊張と呼吸性洞性不整脈の措置を含む幼児や子供で機能PNS、に関する文献の現存大きな体が存在します。同時に両方を調べる少ないPEPを使用してSNSの研究、および非常に少数があります。その高度に統合された機能の理解を構築するために重要である副交感神経と交感神経系、。幼児のPEPの少数の研究のうち、ほとんどは彼らのプロトコルが課題8,31に応じてPEPの有意なグループレベルの変化を生じないことがわかります。研究は、そこに安定性が幼児期に始まるPNS対策を休んでいると、彼らは気質、行動、および健康との関係を持って、13,16,26,32,33が、時間をかけて応答し、その安定性SNSの限られた理解があることが実証されています開発との関係、およびその発達軌道ことを形作る要因。 PNS応答は社会エンゲージメント16とSNS応答に主に起因している1と同様に報酬感度（レビューのために34を参照する参照）」を戦うまたは飛行応答」を反映することを提案しました。幼児では、laboratoで具体的な課題をシミュレートするために挑戦されていますRY及びそれらの短い注意スパンにそれらを従事します。同時にPNSとSNSを測定するために必要な7スポット電極と不快感を経験することが幼児のための測定の課題もあります。また、発達科学の分野内で、そこにも子どもたちとの作業に子どもの発達ニーズと倫理を尊重しつつ、十分に「ストレス反応」を引き出す方法についていくつかの規格。この記事では、18ヶ月の子供から副交感神経と交感神経系の応答を誘発するように設計された休息と厳しい状況で構成される標準化されたプロトコルの管理およびスコアリングに関する情報を提示します。
ANSの反応性は、典型的には、個々の生物22にわたって変化する比較または休止状態への個別の外部刺激の相対的に生理的反応として概念化されています。精神的、肉体的に彼の初期の生活の病因の検討ALTHの問題は、適応応答を呼び起こすかのようなストレスの課題と考えることができる状況に子どもたちの反応を理解する上で特に興味があることが科学者をリードしてきました。挑戦的な刺激に遭遇すると、ドメインの広い範囲にわたって応答を誘発する可能性を秘めているが、文学の圧倒的多数は、「ストレス反応」として、この現象をいいます。期待/：このように、プロトコルは、以下に説明するが、2（なだめるような子守唄を聴きながら落ち着いを見ながら、ニュートラルビデオ）残りのフォームと18ヶ月児のための3つの発達に応じた課題を含む複数のドメイン間でのANS応答を誘発するように設計されました驚愕（イン・ザ・ボックスジャック）、感覚（レモン汁）、および社会情緒的（病気の幼児の叫びを聞いて）。プロトコルは、それは、発生的に挑戦幼児のために従事し、許容させるために、12ヶ月児8と3-5歳児11のための当社の既存のプロトコルから適合させた（18-21ヶ月）。
ここでは、ストレス、食事や早期開発（SEED）妊婦の研究とその子孫の18ヶ月の研究訪問から発達課題プロトコル（DCP）とANSデータを提示します。健康な妊娠を持つ母親の参加者は、人種や民族的に多様な妊娠の体重増加と出生前ストレスの研究のために2013から14の間に募集し、太りすぎ、低所得であった、としました。子孫が2014年から2015年の間に、年齢の18から21ヶ月だったとき、彼女の子孫の研究のための保護者のインフォームドコンセントは、ここで報告された研究のためだけに出産した後に得られると、再び以前のデータ収集の開始にしました。
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Protocol
この研究は、カリフォルニア大学サンフランシスコ校のヒューマン研究に関する委員会により承認されました。
1.プリプロトコルセットアップ（機器の完全なリストのための材料のスプレッドシートを参照してください）
- コンピュータをオンにし、電源にANSデータ取得部を接続することにより、機器をセットアップします。
注：取得手段をオンにしないでください。 - ANSデータ収集ソフトウェアを設定し、任意のデータ収集を開始する前に。 図1に一致するように設定を選択します。
図1. Biolab社ソフトウェアコンフィギュレーションの設定。この図は、ステップ1.2で説明したようにANSデータ収集時に使用するコンフィギュレーション設定のスクリーンショットを表示します。
- それらが必要とされるまで、電極の品質がオーバー低下するため、密封されたパッケージにスポット電極を保ちます空気に触れると時間。ハード面を使用して、7スナップリードのそれぞれにスポット電極をはめ込みます。リードはuntangledと電極にしっかりと接続されていることを確認してください。
- キューオーディオとビジュアルのアプリケーション（以下のステップ4を参照）、上のタブレットをオンにします。スピーカー上のタブレット、フルボリュームで最大容量の80％に設定した音量。
- 目立たない場所に三脚やビデオカメラを設定します。
- プロトコルを開始する前にレモン汁タスク項目を設定します。レモン汁タスク（約3オンス）後のすすぎ用の小さな紙コップにいくつかの水を注ぎます。別のカップにパケットからレモン果汁の非常に少量を入れ、レモン汁を2滴（この量は、ピペットの最初の狭小化にまで来て、約0.1 mlに等しいであろう）で使い捨てのプラスチックピペットを埋めます。残りペーパータオルの上またはレモンジュースカップでのドロッパーと邪魔にならないように設定します。
2.発達課題のプロトコルのための母子の準備
- その2人を確認し、子供査定（CA）とコンピュータオペレータ（CO）、プロトコルを管理する用意があります。母と子にスタッフを紹介し、それらを快適に。アイコンタクトを作り、母、子、とスタッフ間の信頼関係を確立するために子供に話します。子供いくつかのスペースがCAおよびCOに順応できるようにします。注意して幼児を圧倒しないでください。
- 子供が供給される必要があるか、電極が後で混乱を避けるために、子上に配置される前に、彼または彼女のおむつを変更している場合は母を確認して下さい。母親がプロトコルを開始する前に、子供のニーズに出席してみましょう。
- 子供が床や導入時のオープンスペースで再生できるようにします。プロトコルが開始されると、それが完了するまで、彼女の膝の上に子供を保つために母親に指示します。
- スクリプトAを読み取ることにより、母親とプロトコルを確認します（補足情報を参照してください）。また、私について直接子どもに話します訪問中に起こるだろうね。
3.子供にANS取得機器を接続します
- COは子供をそらすながら、子供の首と胴体（ 図2参照）に電極を適用するCAに指示します。必要に応じて子に係合するように人形の電極配置を示すために、白丸のステッカーを使用してください。素早く移動して、子供が触れたり、電極を除去する可能性を最小限にするために子供のシャツの下に電極を配置します。
18ヶ月児については、図2の電極構成注 ：2のECG電極をリードIIコンフィギュレーションに適用されます。また、首のうなじのための代替電極配置はここに示されています。
- 皮膚に直接電極を適用します。トンを確保するためのゲルの周りに紙テープの上に指で押して、帽子皮膚に付着したスポット電極。すべての電極は、適切な信号導通を確保するために、電極に隣接から3cm以上離して配置する必要があります。決定することは困難である任意の距離については、各電極の中心間の長さを測定することにより、この最小距離を測定し、検証するために巻き尺を使用しています。
注：子供に電極を配置する次の順序は、効率的かつ幼児によって良好な耐容性となっています。- 赤に取り付けられた電極を配置します（ - ）腰の中央につながります。
- （ - ）xiphosternalジャンクション（;左右の胸郭大会胸骨の下の先端）に配置されているだけで剣状突起上記リード、白に取り付けられた電極を配置します。 （ - ）、スポット電極、この電極は、少なくとも3センチメートル赤の上にあることを確認してください。
- ちょうど鎖骨の端に胸骨上切痕（評価者の右）の左（+）白リードに取り付けられた電極を配置します。
- インピーダンス採点プログラムで後で使用するために - 、測定、検証、および2前面電極間のcm単位の距離（）白（+）と白（）を記録するために巻き尺を使用してください。
- （ - ）鎖骨が肩の骨を満たして右鎖骨上のリード茶色に接続されている最初のECG電極を配置します。電極の周りに泡を押して、鎖骨の骨を感じます。骨に沿って縦に電極を配置します。
- ブラウン（+）左下リブ上のリードに取り付けられた第2のECG電極を配置します。電極の周りに泡を押して、肋骨を感じます。
- （ - ）左下リブ電極の水平面に沿って、子供の右下の肋骨上のリード黒に取り付けられた接地電極を配置します。
- リードの動きを最小限に抑えるために、子供の衣服にリードの下端をバンドルし、クリップ。コンピュータを監視するためのCOを指示します。子供を従事し、activitiを確認するためにCAに指示母親とプロトコルに関与エス（補足情報でスクリプトBを参照してください）。
- インピーダンスおよび心電図（ECG）信号を取得するためにANSデータ取得部の電源をオンにします。押して「再検出」EKG分析を開始するには、その後、プログラムウィンドウの右下隅に次の緑色の光にある「スタート」を一度クリックしてください。
- 電極はゲルがECGおよびインピーダンス信号の最適なコンダクタンスのための子供の皮膚に完全に付着するのを可能にするために置かれた後、5分待ちます。 5分後、信号を表示するには、コンピュータの画面を確認し、彼らが（CO）正常に見える確認します。ビデオカメラ（CO）をオンにします。
- この時間の間に子供と世間話をしないでください。彼または彼女は不快（直前プロトコル始めに手からおもちゃを除去するための計画）と思われる場合に保持するためのオファー子標準化された「オプション」ソフトトイ。
注：双方向を待つ必要があることを子供と母親に説明しトンは、機器が正常に動作していることを確認します。 - 母親に子供の心臓の活動のコンピュータ画像を表示し、各信号が何を表すかを説明します。この活動は、任意の健康上の問題を診断するために使用されていないことを母親を思い出させます。研究チームにつきまして、何かに気付いた場合、彼女が通知されますことを彼女を保証します。スクリプトBに従ってください（補足情報を参照してください）。
- この時間の間に子供と世間話をしないでください。彼または彼女は不快（直前プロトコル始めに手からおもちゃを除去するための計画）と思われる場合に保持するためのオファー子標準化された「オプション」ソフトトイ。
- 電極はゲルがECGおよびインピーダンス信号の最適なコンダクタンスのための子供の皮膚に完全に付着するのを可能にするために置かれた後、5分待ちます。 5分後、信号を表示するには、コンピュータの画面を確認し、彼らが（CO）正常に見える確認します。ビデオカメラ（CO）をオンにします。
4.発達課題議定書にタスクの管理
- 錠剤中のメディアプレーヤーを開きます。最初の1分間の子守歌を再生します。子供の手の届かないところにタブレットを保管してください。
- 子どもの前でジャック・イン・ザ・ボックスを持ちます。ゆっくりと腕を回転させて、靴下の猿が持ち上がるまで、音楽を再生し、それが1ラウンドを完了するために15秒を取る作ります。 4回繰り返します。
- スクリプトCとレモン汁タスクを起動します（補足情報を参照してください）。子供の舌の中央部に集中レモンジュースの2滴、少しBACを配置ジュースは舌をロールオフしないように、正面からkを。
注：ピペットはジュースカップで休んでいた場合、舌の上にドロップする前に、ピペットの外側から余分な水滴を振り払います。- フレンドリーな、ニュートラルな表情で静かに10秒を待ちます。 「それは何のような味でした？」と言う子供が安心を必要とする場合。
注：レモン汁タスクは滴が彼らの口にあり、その後の反応に見た後まで待ってから液体についての子供を告げるから開始し、少なくとも20秒を取る必要があります。 - レモン汁を落とした後、少なくとも10秒」、今ではいくつかの水を飲むための時間です」と言うと、子供に水の一口を与えます。子どもが拒否した場合、数秒待ってから、言ってもう一度やり直してください"今、あなたは水の飲み物を取ることができます。」を押しアセッサとしてF4キーは、水（CO）を提供開始します。
- フレンドリーな、ニュートラルな表情で静かに10秒を待ちます。 「それは何のような味でした？」と言う子供が安心を必要とする場合。
- メディアを使用して、タブレット上で泣いて病気の幼児の30秒の記録を再生しますプレーヤー。子供の手の届かないところにタブレットを保管してください。
- メディアプレーヤーを使用して、タブレット上の第2の1分の子守唄を再生します。子供の手の届かないところにタブレットを保管してください。
- メディアプレーヤーを使用して、タブレット上で2分中立ビデオを再生します。子供の顔からタブレットにおよそ12インチを保持するが、それらは、タブレットをつかむとホールドすることはできません。
5.発達課題管理（CO）の間、プロトコルセグメントをマーキング
- ファンクション（F）キーを（得点データ中にタスクや潜在的な問題を識別するために、ユーザによって事前に設定）ANSデータにおける重要なプロトコルステップをマークするためにプッシュするCOを指示する（ 表1を参照）。テキストボックスにタイプの説明（タスクは、電極が落ちたり、誰かが部屋と気が散る子に歩いているような早い、（タイプは、テキストボックスへの説明「早期タスクを終了しました」）、または主要なプロトコルの問題や違反のために終了したことを示すために、F11キーを押してください）。
| マーカーキー | イベント | スタート後の期間 |
| F1 | ララバイ1スタート | 60秒 |
| F2 | ボックス開始でジャック | 60秒 |
| F3 | レモン汁スクリプト開始 | 少なくとも20秒 |
| F4 | レモン汁端（水飲料が提供） | 少なくとも10 SES |
| F5 | 幼児の叫び開始 | 30秒 |
| F6 | 子守唄2開始 | 60秒 |
| F7 | 動画の開始 | 120秒 |
| F10 | DCPの終わり（ビデオ終了） | |
| F11 | 深刻な不規則なイベント |
表1：プロトコルイベントのためのマーカー、キーのマーキングチャレンジ時タスクマーカキー工程5.1に記載のようには、ANSデータファイル内の重要なプロトコルイベントと珍しい発生を示すために使用される、示されています。
6.ポスト発達課題プロトコル
- CAは母に言う持っている：「それでは、どのようにあなたのための それは、子どもたちがこれらの様々な活動にどのように対応するかを見るのは興味深いです （応答を聞くために一時停止） ということでした？。 今では静かにあなたの子供の皮膚から電極を除去するための時間です。」
- 電極を取り外す/触れる前にANSのデータ収集をオフにします。
注：それはオフになっている場合は、装置は、電気を通すか、送信しません。 - 一方の電極を除去しながら、タイトな肌を保持するために、一本の指を使用して子から電極を外します。電極上にタブを引き上げ、離れタブが向いている方向から。 （フロントと首の後ろ）最後の最も敏感な電極を削除します。母親が再びできるようにします子供は特に動揺または彼女がしたい場合であれば、電極を移動させます。濡れた肌が濡れているか、ゲルが皮膚に存在する場合、電極から皮膚とドライガーゼパッド上に残っている余分な残留物を除去するために、ワイプを使用します。
- ビデオカメラの電源をオフにします。 ANSデータファイルを保存し、プログラムを終了してから、コンピュータの電源をオフにします。
注：ANSデータ収集ソフトウェアは、2つのデータファイル、押されたファンクションキーのテキストファイルである「.mw」ファイル（生ANSデータ）と「.event」ファイルを作成します。
7.呼吸性洞不整脈得点
- ECGデータをきれいにする心拍変動（HRV）解析プログラムを開き、心拍数（HR）、RSA、および呼吸数（RR）をスコア。
図3. HRV解析メインナビゲーション画面。HRVアンを使用して幼児ANSデータをスコアリングするための設定alysisスコアリングソフトウェアが表示されています。セグメントを獲得するには、「イベントの種類」ボックスにイベントをドラッグします。
- 発生した可能性がある異常な状況やエラーを認識するために、データ収集から利用可能な任意のフィールドノートを確認します。 （「選択するか、ファイルのパスを入力してください "）を見つけて、ポップアップウィンドウから得点する「.mw」ファイルをダブルクリックします。
注：スコアリングされている参加者データのファイル名は、画面の上部にある白いボックスに表示されます。- チャンネル1- ECG、チャンネルの2- Zoと、チャンネル3 DZ / dtは次のように「チャネル・ラベル」を設定します。サンプリング周波数が千に設定されていることを確認します。メインナビゲーション画面（ 図3）を開くには、画面の下部にある「OK」をクリックします。
注：これらのチャネルは、データ収集中に設定されたものと一致する必要があります。 - 図のものと一致する設定を選択します。モードへの「名前」に「イベント」イベント設定識別子設定タスクの名前を表示するには（ すなわち 、「ジャック・イン・ザ・ボックス」）。 30秒に「ポストイベント時間（秒）」を設定します。
注：ファイルの長さはそれぞれの子のファイルごとに異なります。 「タイプ」は、COによるプロトコルの間押されたファンクション（F）キーを指します。モードは、イベントではなく、時間であれば、「セグメント時間は「秒（ すなわち 、30時間の異なる長さに設定することができますまたは60）。 - 「HRVキャリブレーション設定」タブをクリックします。 「全体」に設定して計算方法。 「雑」（ないはdZ / dt）がに呼吸信号を設定します。 「ハミング」に機能を窓掛け設定します。 0.15 Hzであり、乳児や幼児のための0.15から1.04ヘルツの高周波HF帯の範囲に0.04に0.003〜0.04ヘルツ（Hz）で、低周波またはLFバンドの範囲にVLF帯域範囲を設定します。
- 次のタブをクリックして「Rピーク＆アーティファクト設定。」の設定IBIとMAD MEDを "on。"最大心拍数を設定します（分当たりのビート（BPM））230へと最小心拍数40 BPMへ。 OFFに設定1.手動操作にRピーク検出感度のためのスライダーバーを設定します。ベースラインと（明るい緑色）上筋ノイズフィルタとノッチフィルタオフ（暗灰色）を回します。 60 Hzにノイズフィルタを設定します。
- 次のタブ、クリックして「追加設定」をはい]をクリックします/出力設定]セクションでノーボックス（「デフォルトの出力パスを使用する」）、出力ファイルを保存するデフォルトの場所を選択します。 「ショーのレポート」ボタン（明るい緑色）を確認してください。
注：同期ビデオは下の「はい/いいえ」のボックスをクリックすることで見ることができ、以前に編集されたデータファイルがはい/いいえボックス「編集されたデータを使用しない」をクリックすることで見ることができます「デフォルトのビデオパスを使用します。」。 - 「イベントとモード」タブに戻ります。 「分析」ボタンをクリックします。
- 尋ねられたとき選択して、「はい」または「いいえ」、「ECGは反転していますか？いいえはい。"
注：大多数の心電図が反転されていません。分析ウィンドウは、データの30秒を示す、開きます。 HRV解析プログラムは、ライトブルードットで、各Rピークをマークし、潜在的な「外れ値」または不規則なパターンが存在するときには、黄色の星をマークします。二つのRピーク間の距離は、この個体の定期的なRR間隔、異なるときに異常値がマークされてもよいです。 - （7.1.1.9で編集オプションを参照してください）黄色の星の理由を特定するために、すべての外れ値（黄色の星を）確認してください。必要な編集を行った後、データログへの関心のレコード変数。
注：分析ウィンドウの右下のボックスには、HR、RRおよびRSAなど、このセグメントからの計算値を示しています。 - 外れ値を調べるために、「編集Rの「（Controlsウィンドウで緑色のボタン）をクリックします。さらに拡大するために虫眼鏡のアイコンをクリックします。
- 誤って配置されている黄色の星を削除するには、赤色の「削除」ボタンを使用し、白のボタンを「挿入」Rピークをマークします。
注：これは、Rピークを削除または手動でマークする必要がどこに通常は明らかです。非常に厄介なのセクションでは、セクションの周りの水色のxカーソルを削除するスライド式の後、黄色の「データ部分を削除」ボタンを使用して除去することができます。これは、セグメントの最初または最後に行われるべきです。 30秒のセグメントのための有効なスコアを計算するために、データの連続20秒が存在する必要があります。 - 、編集内容を保存し、前の画面に戻り、編集したデータを表示するには、画面の下部にある ' "[OK]をクリックします。出力に「書き込み」（一番上のツールバーの白いボタン）をクリックしてExcelファイルにデータを記録しました。採点される各30秒間隔またはタスクのために、このプロセスを繰り返します。
注：「キャンセル」は、変更を保存せずに終了します。 - 編集やデータのすべての30秒のセグメントを書き込んだ後、「コントロール」パネルで「完了」をクリックします。
注：ポップアップウィンドウが編集したDATのファイル名を要求しますA。編集したデータのすべてとそれぞれの子のためにデータを採点は1 .edhファイルに保存されます。
- チャンネル1- ECG、チャンネルの2- Zoと、チャンネル3 DZ / dtは次のように「チャネル・ラベル」を設定します。サンプリング周波数が千に設定されていることを確認します。メインナビゲーション画面（ 図3）を開くには、画面の下部にある「OK」をクリックします。
8.プレ噴射期間得点
注：インピーダンス（IMP）の解析プログラムは1が、インピーダンスデータをきれいにし、HRとPEPの値を得ることができます。
図4. IMP分析インピーダンスキャリブレーション設定画面。インピーダンス分析得点ソフトウェアを使用して幼児ANSデータをスコアリングするための設定が表示されます。
- IMP分析プログラムを開きます。ダブルIMP分析プログラムをクリックして、ちょうどHRV分析で得点同じ.mwファイルを選択します。チャンネル1- ECG、チャンネルの2- Zoと、チャンネル3はdZ / dtの各「チャネル・ラベル」のために同じチャンネルを選択します。押して「OK。」イベントとモード]タブでは、HRV解析プログラムの場合と同じ設定を選択します。
- 「ImpedanをクリックしてくださいCEキャリブレーション設定」タブ（ 図4）。図のものと一致する設定を選択します。 「スポット」する「電極タイプ」を設定します。電極間隔（データ収集時に測定し、記録として白の電極間の距離）を入力します。幼児のための400に「アンサンブル長さ（ミリ秒）」を設定します。
- 「最小値KR間隔が。」18ヶ月児（必要に応じてK値は子プロセスごとに調整することができます）のための25のK値を設定するための「Q点算出方法」に設定します。 "はdZ / dtの時間+ Cの割合は、「" 55 "と定数を「4」にパーセントはdZ / dtのピークを設定するには、「B点の算出方法」に設定します。 「測定」する」はdZ / dtのソース "を設定します。 「トレンド除去はdZ / dtを「光が非モバイル取得手段のためにオンになっていることを確認します。
- 「Rピーク＆アーティファクト設定」タブをクリックします。 「IBI最小/最大とMAD MEDチェックがあることを確認します「幼児のための230の最大心拍数（BPM）を設定し、最小心拍数（BPM）がオフに設定1.手動オーバーライドにピーク検出感度を設定して40です。 「ベースラインと筋ノイズフィルタ」（明るい緑）をオンにします。 「ノッチフィルタ」（ダークグリーン）をオフにします。 60 Hzの設定をオフにします。
- 「追加設定」タブをクリックします。 「自動全てのデータセグメントの分析」ボタンをチェックしないでください。任意の編集がHRVプログラムで行われた場合は "YES"」を使用し編集したデータ「はい/いいえボックスで選択してください。ポップアップボックスから編集された（.edh）ファイルをダブルクリックします。出力モード用の「エクセル」を選択します。明るい緑」（Enter）を分析」ボタンをクリックします。
注：HRVの得点間は編集が行われなかった場合、それは、ここで編集されたデータを使用することが必要（または可能）ではありません。 - イメージがあるアンサンブル波のフルスクリーンビューを表示するには、「アンサンブル・エディター」をクリックし、その平均値をすべての波形セグメントから。
- セットアップ中に入力されたK値によって決定されたQポイントの配置を確認してください。 Qの配置を確認するためにすべてのセグメントをスクロールします。
注：Qポイントは、赤（EKG）の行はRピークに上昇を開始する直前の最低点であるべきです。徐々に傾斜する「プリQ」領域がある場合は、QはRへの傾斜がより急峻に上昇を開始する時点でマークする必要があります。 - インピーダンスキャリブレーション設定]タブに戻り、Q点のマーキングがときK = 25正しくない場合5によりK値を増加させます。再びセグメントを確認します。マーキングQが最適になるまでKに変更を続行。
注：K値は、それぞれの子のために一貫している必要があります。異なるセグメントに異なる値を選択しないと手で任意のマークを移動しないでください。 - 得点セグメントごとにPEP値を記録します。
注：PEPは、各個体内でかなり安定であり、典型的にするためのアセスメント全体で4-6ミリ秒だけ変動それぞれの子。しかし、PEP値は、子どもたち全体の非常に異なる場合があります。 - Excelファイルに出力スコアデータへのために、「書く」ボタンをクリックします。得点するセクションごとにこのプロセスを繰り返します。
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Representative Results
SEEDの研究では、162母子ダイアド（; 30％ラティーナ; 16％白; 17％、他のまたは多民族の37％アフリカ系アメリカ人）を登録しました。 18月の訪問のために、私たちは140人の子供（在籍したサンプルの87％）で、人の評価を完了しました。 6参加者が離れて移動し、残りの参加者が到達不能またはこの訪問のため利用できませんでした。訪問のANSデータ収集コンポーネントの拒否率は、この訪問のために利用可能な母親のための140分の3（2％）でした。三つの訪問は、対象期間で収集ANSデータと135人の子供で、その結果、21ヶ月（対象年齢を超えて3ヶ月以上）の後に行われました。低品質の信号は、二人の子供のANSデータをスコアリングするから私たちを防ぎます。したがって、ANSデータは、133人の子供のために利用可能でした。ここで提示ANSデータを持つ子どもの平均年齢は18.89ヶ月（範囲17.59から21.60、SD = 0.80）であったと子供の53％が女性です。意味、性別と年齢調整重量のための長パーセンタイルは68.40（SD = 27.4でした7）。
scoreable ANSデータで133ターゲット-歳の子供のうち、100％は、電極の適用を許容し、また、発達課題のプロトコルを開始しました。プロトコルは、3人の被験者のためにと5人の被験者のための赤ん坊の泣き声タスクの後に途中で中止しました。 2人の被験者が原因機器の問題にビデオを表示されませんでした。 133人の子供からのすべての利用可能なデータを記録しました。これらのうち、3人の子供は、ノイズ/運動アーチファクトに起因するいかなるscoreable PEPデータがありませんでした。更に4つの子供たちは、PEPのために何のスコア可能最初の安静時の子守唄データがありませんでした。セブン他の子供たちは、ベースラインの子守唄の後に1つ以上のセグメントのためのunscorable PEPデータを持っていました。
HR、RSA、およびタスクによるPEP対策のための記述統計は表に示されている2、表2はまた、2つの方法で計算タスク間の平均変化提示：安静時のレベルDURに対する相対チャレンジタスクの反応性の計算を（最初の子守唄をる）と、各ANS対策のためのタスクの前に比べてタスク間の変更の計算（）。ゼロから有意に異なっていた平均変化が指摘されている。HR、RSA、およびPEPのための課題の反応性の3ドメインの5プレゼントの箱ひげ図 。 表2及び図5に示す平均反応値は小さいですが、大部分はゼロと有意に異なっており、箱型図は、すべてのタスク全体で一貫性のある証拠を明らかにし、すべての子どもたちがチャレンジに対する反応の変動を示した指標をANS。 図6プロトコル全体での各タスクに対する平均RSAおよびPEP応答を提示し、彼らは大幅にタスク間から変更されたときを示しています。 RSAは、平均を大幅に、子どもの副交感神経系の応答は、それぞれの新しいタスクに応じて変更、ことを示す、隣接するタスクのほとんどの間に変更します。 numbePEPのためのタスクとの間に有意な平均変化のrは有意な変化は、第1および第2チャレンジタスクへの子守唄から同定されたが、RSAよりも少なかった、と、その平均して、子どもたちのSNSを示す中立ビデオへの最後の子守歌、から応答が後続のタスクに条件を休んで異なっていました。子供の年齢が大幅にチャレンジ反応スコアと相関していませんでした。これらのパターンは、タスクのこのシリーズは、プロトコル全体とANSの両方の分岐を横切って応答する際にサンプルレベルの変動を誘発していること、およびいくつかのタスクのためのPNSとSNSブランチ間の異なるパターンがあったことを示唆しています。
心拍数、 副交感神経、および 発達チャレンジタスクによって交感神経活動を 表す図5.ボックスプロット 。（A）を聞く表しT速度反応、（B）は、RSAの反応性を示し、（C）は、PEPの反応性を表します。注：ボックスは、中央値を表すボックス全体のラインで、値の中間の50％を含む四分位範囲を表します。ウィスカーは、ボックスの外側に少なくとも1.5ボックスの長さを横に外れ値を除いた、最高値と最低値から延びている。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。
図6.発達チャレンジプロトコルを介して、交感神経と副交感神経活動の平均レベルは RSA（赤線）とPEP（青線）の減少はそれぞれ、PNSの撤退やSNSの活性化を介して、平均レベルの自律神経反応性を反映しています。 *そのANのためのサンプル平均スコアことを示していますS尺度は、それらの隣接する作業に（p <0.05）との間で大幅に変更しました。
補足ファイル1：スクリプトのA、B、Cは、 このファイルをダウンロードするにはこちらをクリックしてください。
表2：ANS対策のための記述統計：タスクレベルの覚醒との対応ANSの二つの相違スコア表2は、HR、RSA、およびPEPの記述統計量を示しています。左の列に表示さ休止措置に関連したチャレンジのタスクについて具体的な統計、中央の列が表示された結果を（2子守唄の平均）、右列前のタスクからタスクごとの変化を示しています。 ご覧になるにはこちらをクリックしてください。このfigurの拡大版電子。
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Discussion
この研究は、18ヶ月齢の子どものサンプル内、ドメインの範囲からの応答を引き出すために設計された標準化された休息と挑戦のタスクが（、感覚、社会的、休憩を驚愕）ANS応答の範囲につながった、ことを明らかにしました。これらの安静時および課題条件で見つかった平均ANSの応答は、同様のタスク8,11,27,29を使用して、幼い子供たちとANSの応答性を測定している他のユーザーによって報告されたANS値と同様でした。私たちのサンプルで見つかったANS措置の平均レベルは、心拍数が低下し、RSAおよびPEPは幼年期10の間に、年齢とともに増加することを示す証拠と一致しているこれは典型的には乳児に見られるものと年長児に見られる、との間です。我々はまた、3つの生理指標全体の反応性スコアの範囲（チャレンジ条件に休止状態からの生理的反応の差は）多くの間にはいくつかの統計的に有意な意味の違いがありましたが見つかりましたチャレンジとRSAとPEPの両方のために休んで得点。まとめると、これらの知見は、プロトコルが心を落ち着かせる活動や発達困難なタスク間の遷移時にANSの変更をキャプチャし、understudied年齢層のANSの交感神経と副交感神経枝の両方内で測定可能なストレス応答を惹起することに成功したことを示しています。 ANSのサンプルレベルの平均変化の証拠に加えて、個人はこのプロトコルは幼児でANS個人差の検討のために有用であるというさらなる証拠を提供する、ANSレベル、タスクANS応答、およびチャレンジ反応性スコアを休んで大きな変動を示しました35。
乳幼児とANSの研究の大半は、RSA、この非常に若い年齢層に同情的な施策を評価することが困難に起因するANSの副交感神経枝を含みます。このように、少しはAの交感神経枝の開発について知られています安静時または開発のこの期間内に挑戦したり、その発展と健康の関連軌道を形作るものを要因に応答してNS。さらに、我々はそれらを同時に測定することにより、SNSとPNSの間の動的または同期または非同期の関係についての詳細を学ぶことができるので、二重の対策が必要とされています。このプロトコルからの結果は、SNSとPNS活動と変化の両方の測定は、この年齢層で可能であることを示唆しています。
大人との反応性プロトコルは通常、大人が座っている間の「休止」または刺激せずに5分間じっとと時間のセグメントを含んでいるが、幼い子供のための休息対策が挑戦しています。いくつかの最小限の方法で、幼い子供を押し込むと、残りの29,36のANS対策に運動アーチファクトを制限することが必要です。以前の研究では、「幼い子供の休止またはベースライン''は、乳児は子守唄8に耳を傾けように評価するか、就学前CHILなどされていますどもが変化する形状37を中立ムービークリップ4またはビデオ画面を示し、リラックス物語11を読み取りました。コンセンサスは、これらが比較条件に応じて、反応性を評価するための合理的な基準点を構成してもよいということです。 38は移動抑止ベースライン条件（ 例えば、話して、社会的関与、ジェスチャ）によって誘発される精神運動活動が重要な考慮事項であることを示唆している5歳児のサンプル内の研究室から以前の実験。中立動画は子供たちのためにビデオを喚起に対する反応性の比較値として適切であり得るのに対し、調査結果は、このような話を読んだように、社会的関与の使用は穏やかな子供たちを維持することを示唆したと焦点を当て、社会的な課題に適切なベースラインの比較です。ビデオに出席を大きく注目に関連付けられている、それはANSの両方のブランチで心を落ち着かせる応答を有しています。本研究では、幼児のために、中立のビデオがd誘発しませんでしたどちらかが反応性を計算するから安静時の値として使用され、またはプロトコルでの包含は不要であるとされた可能性があると示唆している最初の静止子守歌に対する相対HRでifferences、RSAまたはPEP対策は、。また、このプロトコルは、タスクにタスクから「キャリーオーバー」反応度効果につながる可能性があり、タスク間の休憩時間は含まれません。この選択があるため長期間幼児の注意を維持することが困難で作られました。しかし、最も一般的に反対方向の大幅なタスク間の変化のスコアは、キャリーオーバー効果は、このプロトコルに制限されている可能性を示唆しています。
ここで説明する評価データの設定が可能な制限を提示します。アセスメントの約半分は、参加者の家に完成し、他の人は、我々の研究室で完了しました。この潜在的な制限は、私たちがすることを可能にする参加者の家に評価を完了したの柔軟性によってバランスされます私たちの研究室に旅行することができませんでしまたは不本意だった参加者とデータ収集を維持します。すべての子供たちが電極配置と発達課題議定書の開始までの期間を待って5分を持っていたが、さらに、別の潜在的な制限は、いくつかの子供たちは、電極の配置によって動揺になったということであり、プロトコル8の開始時に強調されている可能性があり。したがって、我々は、プロトコルの開始時に有効な休止措置を取得していない可能性があります。このプロトコルは、その発生直後の課題にも効果をキャリーオーバーにつながるかもしれないが、この可能性を相殺するために、第2子守唄を含んでいます。 "真の"休止状態を評価するための限られた能力は、幼児38で作業ANSの研究者のための長年の課題です。より一般的には、幼児を評価することは時間に困難であると、おむつを変更するには、停止したり、子供が自分のSMを保持することを可能にするなどの手順を時折修正を（必要で）評価の継続を禁止するかんしゃくを防止するために、すべてのぬいぐるみ。このプロトコルでは、我々はこれらの変更の必要性の可能性を低減するために魅力的で気が散る幼児の詳細を提供しました。幼児との研究を行うことにより、常に発生的に敏感なスタッフによる柔軟性とトラブルシューティングが必要です。全体的に、参加した母親との協力関係を開発することが重要です。
要するに、この研究の結果は、ここに提示発達課題プロトコルとANSデータ収集手順は18-21ヶ月歳の子供のためのANSの両方の分岐を横断応答の広い範囲を引き出す構造の課題のセットで研究者を提供することができることを示唆しています。子供の年齢が反応性スコアと相関していなかったように、これは、ここでは試験しなかったものの、これらのタスクは、少し古い子供を持つ適切であろう。試行した場合、ANSのスコアリングの設定を調整する必要があります。この広報otocolは困難な査定年齢グループ内の初期の生活の中でストレス生理学およびその開発を研究するための一つの選択肢を提供します。各ドメインについて計算反応は年長児6で行われているように、別々に試験することができる、または乳幼児8で行われているように、所与のに反応性変数間の関連性に応じて、「全体的な反応」スコアを作成するために組み合わせることができサンプルおよび研究の目的。このプロトコル中に収集されたデータからの結果は8若く年齢以上のお子様10,38によって完成同様の年齢に適切なタスクと比較することができます。異なる年齢またがっANSの機能を評価することは、時間全体の発達の軌跡の検討とその個体発生や心身の健康転帰を予測する能力の両方についての関連質問を追求することができます。
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Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| ANS equipment | |||
| Laptop and power cord | Dell | 60-0107-3.0 | Mindware BioLab software requires a PC with 2 USB ports |
| ANS data collection software | Mindware | contact company | BioLab acquisition program |
| ANS data acquisition unit and cords | Mindware | 50-3711-08 | BioNex 8-slot Chassis |
| Snap leads | Mindware | 93-0498-00 | 2 white, 2 red, 2 brown, 1 black |
| Spot electrodes | Kendall | 31112496 | 130 model; 7 for each assessment + extras-to be sealed in a ziplock bag at all times) |
| ANS scoring/editing software | Mindware | contact company | HRV Analysis, version 3.1.0F and IMP Analysis, version 3.1.0I |
| Protocol equipment | |||
| tablet computer | Apple | iPad; for playing audio and video clips | |
| portable speaker | Polariod | PBT510 | |
| Jack in the Box | Schylling | SMJB | Sock Monkey theme |
| Lemon juice | ReaLemon | 98077 | 0.14 oz shelf-stable packets |
| Pasture pipettes | Grainger | 6FAV9 | 1 ml size, disposable |
| Portion cups | Dart Solo Con | 250PC | 2.5 oz, disposable, plastic |
| audio files of baby cry | Alkon lab | 30 sec clip recorded in a neonatal intensive care unit | |
| audio file of baseline lullaby | Rockabye Baby Music | 60 sec of "Across the Universe" on "Rockabye Baby Lullaby Renditions of the Beatles" CD | |
| audio file of final lullaby | Rockabye Baby Music | 60 sec of "Here Comes the Sun" on "Rockabye Baby Lullaby Renditions of the Beatles" CD | |
| video file of neutral video | 2 min of Baby Einstein video | ||
| Retractable measuring tape | Rollfix | TM04 | |
| Miscellaneous materials | |||
| Surge protector | to plug in all electronics | ||
| 2-prong adapter for surge protector | |||
| Video camera | Sony | Handycam HDR-CX440 | |
| Video Encoder, power and input cords | Mindware | 50-8614-01 | optional; to sync video and ANS data files |
| Baby wipes and gauze | for cleaning and drying oily skin | ||
| Toys | to distract children during assessment | ||
| Visual aids | pictures of child with electrodes on, description of protocol to show participants | ||
| Script of protocol for research assistants | |||
| Charging cords for tablet and speaker | |||
| Doll and stickers | for demonstration if necessary |
References
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