Évaluation de la latéralisation cérébrale chez les enfants en utilisant fonctionnelle échographie Doppler transcrânien (FTCD)

L'objectif général de cette procédure est de déterminer la latéralisation fonctionnelle du langage dans le cerveau à l'aide d'une méthode adaptée aux enfants. Cela est réalisé en appliquant d'abord des sondes d'échographie sur la tête afin de surveiller le débit sanguin dans l'artère cérébrale moyenne de chaque hémisphère cérébral. La deuxième étape de la procédure consiste à surveiller le débit sanguin pendant que le participant effectue une tâche linguistique.

La troisième étape de la procédure consiste à extraire le signal Doppler moyen des hémisphères gauche et droit sur une période d'intérêt durant laquelle la tâche linguistique a été effectuée. La dernière étape de la procédure consiste à examiner la différence entre les activations gauche et droite afin d'obtenir un indice de latéralisation. Des valeurs positives indiquent une latéralisation à gauche et des valeurs négatives indiquent une latéralisation à droite.

En fin de compte, on peut obtenir des résultats permettant de comparer la latéralisation cérébrale chez des enfants d'âges différents ou entre des groupes avec et sans troubles du développement. Le principal avantage de cette technique par rapport aux méthodes existantes, comme l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle, est que le participant n'a pas besoin de rester immobile, et que la méthode est relativement peu coûteuse et portable. La procédure sera démontrée par Georgina Holt et Nick Badcock, une assistante de recherche et un postdoctorant de mon laboratoire.

Ce vidéo montrera l'utilisation de l'échographie Doppler transcrânienne fonctionnelle (FTCD) pour évaluer rapidement la latéralisation du langage chez les enfants. Le système est composé d'un multi-DOPP équipé de sondes à ultrasons fixées sur un casque, d'un ordinateur de stimulation qui servira à présenter des vidéos au sujet, et d'un magnétophone pour enregistrer les réponses auditives. Installez le multi-DOPP avant l'arrivée du participant. Vérifiez toutes les connexions conformément aux instructions du texte accompagnant et du manuel du produit, et assurez-vous que les limites sont réglées pour garantir l'utilisation de niveaux appropriés d'ultrasons.

Avant de commencer une séance, il est important de vérifier si l'enfant a besoin d'aller aux toilettes et de s'assurer qu'il est à l'aise, car les séances durent entre 20 et 30 minutes et les mouvements moteurs importants peuvent interférer avec le signal Doppler. Montrez le casque Doppler au participant à l'aide d'un animal en peluche. Assurez-vous que l'enfant est disposé à porter le casque et qu'il est bien positionné, confortablement et fermement.

Passer le système multi-do en pause pendant la préparation des sondes à ultrasons. Recouvrir chaque sonde d'une quantité généreuse de gel échographique afin d'assurer le meilleur contact possible entre la sonde et la peau, pendant que l'enfant regarde un DVD. Placer les sondes recouvertes de gel sur la fenêtre temporale du crâne, de chaque côté de la tête.

Juste en avant de l'oreille, là où l'os est le plus mince. Démarrez le multi-doppler et ajustez la position des sondes pour capter l'artère cérébrale moyenne. Un signal satisfaisant présente un son caractéristique et un motif visuel distinctif.

Il s'agit d'un exemple de motif visuel provenant d'une sonde mal positionnée. Remarquez qu'il n'y a aucun son. C'est la caractéristique.

Bruit sourd de battement cardiaque du sujet provenant d'une sonde correctement positionnée. Réduire au maximum la puissance, en augmentant le gain si nécessaire, tout en maintenant un bon signal. Une fois que les signaux des deux artères cérébrales moyennes sont satisfaisants, diminuer la sortie audio du multi pour expliquer à l'enfant la procédure en trois étapes à l'aide d'images fixes.

D'accord, et puis, après avoir regardé un peu de vidéo, vous allez voir un symbole comme celui-ci. Savez-vous ce que c'est ? Un point d'interrogation ?

Oui. Quand vous verrez le point d'interrogation, je veux que vous me disiez ce qui s'est passé dans la vidéo, donc vous pouvez me raconter autant de détails que possible sur ce que faisaient les manchots, à quoi ils jouaient, ce qu'ils mangeaient, tout ce que vous souhaitez. Ensuite, lorsque vous aurez fini de me raconter ce qui s'est passé dans la vidéo, vous verrez une image d'un garçon faisant chut. Et quand vous verrez cela, je veux que vous soyez très silencieux et immobile, que vous cessiez de parler et que vous ne me disiez plus rien. D'accord.

Et attendez un peu, puis la vidéo reprendra. Démarrez les appareils d'enregistrement et commencez. Le test d'essai fonctionne mieux si un expérimentateur est chargé de maintenir l'enfant dans la tâche et d'enregistrer ce qu'il dit.

Que s'est-il passé dans celle-là ? Il a mis son chapeau de petit ami et est sorti. Très bien.

Et quelle était la couleur de son chapeau et de son écharpe ? Excellent. Très bien. Bravo.

Une seconde. L'expérimentateur doit surveiller le multido pour s'assurer qu'un signal approprié est maintenu. Si le signal est fortement perturbé, mettez en pause l'ordinateur d'affichage et réajustez les sondes en appliquant plus de gel si nécessaire.

Surveillez le comportement de l'enfant et assurez-vous qu'il est à l'aise et détendu. Voici un exemple d'un essai. Le programme sur l'ordinateur de stimulation assure un chronométrage précis des événements et envoie une impulsion marqueur vers le fichier de données Doppler pour indiquer le début de la période d'activation linguistique.

Pour cette procédure avec des enfants, nous enregistrons 30 essais. Nous recommandons un minimum de 20 essais pour une estimation précise de la latéralisation. Lorsque la procédure expérimentale est terminée, arrêtez l'enregistrement multiple et retirez les sondes.

Utilisez des compresses pour retirer l'excès de gel du participant. Offrez une friandise à l'enfant pour le remercier de sa participation. Voici un enregistrement propre de la vitesse brute du flux sanguin.

Au cours d'un essai expérimental, chaque impulsion visible correspond à un battement cardiaque. Le marqueur d'événement indiquant le début du stimulus est affiché en vert. Ici, vous pouvez observer l'enregistrement des données pour une partie de la séance expérimentale durant laquelle le signal était de mauvaise qualité et disparaissait de façon intermittente.

Ces sections sont automatiquement supprimées du tracé par une procédure de rejet d'artéfacts. Ce graphique montre le signal moyen sur EPOCH pour le canal gauche, et pour le canal droit moyenné sur tous les essais acceptables. Pour un groupe de participants, la période d'activation linguistique est ombrée en vert.

Ce panneau montre la différence entre la vitesse Doppler gauche et droite. La période d'intérêt pour le calcul de la latéralité est également représentée en vert. La zone ombrée grise entourant la vitesse de différence représente l'erreur type de la moyenne une fois maîtrisée.

Cette technique peut être appliquée en environ 30 minutes si elle est correctement réalisée après son développement. Elle a ouvert la voie aux chercheurs en neuropsychologie du développement pour explorer la latéralisation cérébrale chez les enfants d'âge préscolaire.