Enquêter cognition sociale chez les nourrissons et les adultes en utilisant électroencéphalographie réseau dense ( _D EEG)

L'objectif général de cette vidéo est de présenter un protocole permettant d'étudier la cognition sociale chez des nourrissons ou des adultes à l'aide d'une électroencéphalographie à réseau dense. Cela s'effectue en préparant tout d'abord le dispositif expérimental pour la collecte de données et en préparant le réseau de capteurs hydrocéllulaires pour son application. Ensuite, le réseau de capteurs géodésiques hydrocéllulaires est appliqué et les impédances des électrodes sont mesurées.

Des enregistrements de base suivants sont ensuite effectués et l'expérience est mise en œuvre. La dernière étape de la procédure consiste à analyser les données. En définitive, des résultats peuvent être obtenus qui montrent une activité neuronale distincte associée aux processus cognitifs sociaux, grâce à l'analyse de l'activité électrique enregistrée à la surface du cuir chevelu avec une haute résolution temporelle.

Bonjour, je m'appelle Kemi, je suis assistante de recherche dans le laboratoire de psychobiologie du développement mère-enfant du Dr David Haley. Aujourd'hui, Joanna et moi allons vous présenter ce protocole d'étude. Bonjour, je suis Joanna.

Cette méthode peut être utilisée pour répondre à des questions essentielles dans le domaine des neurosciences du développement, telles que la manière dont le cerveau utilise la cognition pour traiter les stimuli sociaux. Le principal avantage de cette technique par rapport aux méthodes d'imagerie cérébrale existantes et aux systèmes EEG conventionnels réside dans sa haute résolution temporelle, sa résolution spatiale améliorée et la facilité d'application du réseau de capteurs. Bonjour, je suis David Haley.

Nous utilisons le système d'EEG pour étudier l'activité cérébrale chez les parents et les nourrissons pendant des tâches sociales et cognitives. Avant l'arrivée du participant au laboratoire, vérifiez que l'ordinateur de contrôle de l'expérience, le logiciel Net Station et les composants du système d'EEG géodésique fonctionnent correctement. Veillez également à retirer tous les objets inutiles et potentiellement distracteurs de la salle d'expérience. Configurez la pièce conformément au paradigme expérimental mis en œuvre.

Ces tâches peuvent aller de celles basées sur ordinateur à divers paradigmes d'interaction entre parents, nourrissons et nourrissons en situation expérimentale. Comme cela sera démontré dans cette vidéo, veillez à ce que les caméras vidéo soient chargées et disposez les caméras selon un angle idéal pour le dispositif expérimental en cours. Lorsque le participant arrive au laboratoire, décrivez-lui le protocole d'application du réseau de capteurs GDS et expliquez-lui les détails de l'expérience.

Veiller à ce que le participant ou son représentant légal comprenne bien le protocole expérimental et obtenir un consentement écrit et éclairé avant de commencer l'expérience. Pour les études en EEG, il est souvent utile de recueillir certaines informations auprès du participant susceptibles d'influencer l'activité cérébrale électrique enregistrée. Ces informations peuvent être recueillies à l'aide de questionnaires standardisés afin de permettre à l'expérience de se dérouler dans les délais prévus.

Il est conseillé d'avoir deux expérimentateurs présents, l'un pour administrer les questionnaires et l'autre pour effectuer les préparatifs du réseau de capteurs géographiques à cellule hydro, comme décrit dans la section suivante de ce protocole. Commencez par préparer une solution électrolytique saline pour cellule hydro composée d'un litre d'eau distillée, de 11 grammes de chlorure de potassium et de cinq millilitres de shampooing pour bébé, en veillant à bien mélanger jusqu'à ce que tout le chlorure de potassium soit complètement dissous dans la solution. Ensuite, à l'aide d'un ruban à mesurer, mesurez la circonférence de la tête du participant.

Enregistrer la mesure en centimètres, puis récupérer le réseau de capteurs géodésique hydrocellulaire de la taille appropriée. Choisir une taille qui couvre la plage de circonférences crâniennes dans laquelle s'inscrit la mesure du participant. Plonger l'extrémité capteur du réseau de capteurs dans la solution électrolytique préparée et laisser tremper pendant cinq minutes.

Veillez à maintenir l'extrémité du connecteur éloignée du liquide. Il est conseillé d'utiliser un minuteur ou un chronomètre afin de garantir une mesure précise du temps. Ouvrez maintenant le logiciel Net Station sur l'ordinateur de contrôle et démarrez une session de contrôle expérimental.

Permettez de prendre les mesures de zéro et de gain avant de connecter le connecteur du réseau de capteurs et de recueillir des données, pendant que vous attendez que le réseau de capteurs finisse de tremper dans l'électrolyte. Faites entrer le participant dans la salle d'expérience et demandez-lui de s'asseoir sur une chaise solide dépourvue de roulettes. Pour les participants nourrissons, demandez au tuteur de l'enfant de s'asseoir sur la chaise avec le nourrisson assis droit sur ses genoux, de sorte que l'ensemble de la tête du nourrisson soit accessible. À l'aide d'un ruban à mesurer et d'un crayon feutre à pointe fine, effectuez une mesure d'une oreille à l'autre en passant par le sommet du crâne et marquez le point médian.

Ensuite, mesurez du point NA à l’inion en passant par le sommet du crâne. Encore une fois, marquez le point médian. Le vertex peut être identifié comme le point médian auquel se croisent les milieux de ces deux mesures.

Une fois que l'imbibition est terminée, retirez le réseau de capteurs de la solution électrolytique et placez-le sur une serviette propre et sèche. Tamponnez délicatement le réseau de capteurs avec la serviette afin d'éliminer l'excès de solution électrolytique. Puis remettez l'extrémité connecteur du réseau de capteurs à un deuxième expérimentateur qui la tiendra durant l'application du réseau.

Maintenant, prenez le réseau de capteurs en insérant les deux mains à l'intérieur du filet. Tenez le filet de manière à ce que vos pouces appuient fermement mais doucement de chaque côté de l'électrode frontale la plus centrale, et que vos petits doigts appuient fermement contre la bande reliant la rangée d'électrodes la plus postérieure. Veillez à ne pas trop étirer le filet.

Vos six doigts restants doivent être détendus à l'intérieur du filet afin que la partie centrale retombe mollement ; accroupissez-vous ou mettez-vous à genoux pour vous placer au niveau des yeux du participant, puis, de l'arrière vers l'avant, faites glisser le filet de capteurs par-dessus la tête du participant. Il est souvent utile de faire intervenir un expérimentateur supplémentaire lors de l'application du filet de capteurs sur un nourrisson. Pour distraire le nourrisson et limiter ses mouvements, tirez délicatement sur la bande du filet à l'aide de vos doigts et ajustez-la de manière à ce que l'électrode vertex se positionne exactement sur le point vertex marqué au crayon feutre indélébile.

Serrer les sangles auriculaires et sous-mentonnières, vérifier la position des repères anatomiques pour s'assurer que le réseau est correctement placé, puis effectuer les ajustements nécessaires. Avant de commencer l'expérience comportementale, il est nécessaire de mesurer les impédances des électrodes. Brancher l'extrémité connecteur du réseau de capteurs au câble d'interface.

Basculez le levier pour le verrouiller en place et allumez la caméra. Ensuite, dans la salle de contrôle, ouvrez une nouvelle session dans le logiciel Net Station. Saisissez les informations du participant et cliquez sur Démarrer la session.

Étant donné que les signaux vidéo et EEG sont synchronisés, un flux vidéo en direct de la salle d'expérience doit apparaître à l'écran. Sélectionnez ensuite le menu déroulant du panneau, ouvrez l'impédance et cliquez sur le bouton de mesure. Une vue en montage de l'array de capteurs du réseau hydro cell go dsic apparaîtra à l'écran.

Faites glisser cette fenêtre vers le bord de l'écran afin qu'elle s'ouvre sur le moniteur dans la salle de l'expérience. Assurez-vous que chaque électrode est bien positionnée directement sur le cuir chevelu du participant. Reportez-vous à la fenêtre de mesure d'impédance, affichant la configuration du réseau sur le moniteur.

Les capteurs qui n'ont pas un bon contact avec le cuir chevelu apparaîtront en rouge. Notez les numéros de ces capteurs d'électrodes. Utilisez maintenant la pipette et appliquez une petite quantité de la solution électrolytique préparée précédemment afin d'améliorer l'impédance de ces capteurs.

Les électrodes de la montage deviendront vertes au fur et à mesure que leur impédance s'améliorera, une fois que les impédances seront satisfaisantes. Pour toutes les électrodes, cliquez sur le bouton enregistrer et fermer dans la fenêtre de mesure d'impédance située dans la salle de contrôle. Ouvrez maintenant dans Net Station l'affichage des formes d'onde denses.

Faites défiler la forme d'onde et notez les canaux qui présentent un bruit d'amplitude élevée dû à un mauvais contact avec le cuir chevelu. Retournez dans la salle de l'expérience et ajustez la position des électrodes bruyantes afin qu'elles soient en contact direct avec le cuir chevelu. Une solution électrolytique supplémentaire peut être nécessaire.

Les enregistrements de base au repos sont importants dans les études EEG à réseau dense, car il existe une grande variabilité de l'activité cérébrale électrique entre les participants. Par conséquent, avant de commencer le paradigme expérimental, des enregistrements EEG de base de l'activité cérébrale électrique au repos du participant doivent être effectués chez les nourrissons. Le parent ou le tuteur doit rester dans la pièce avec le nourrisson, assis tranquillement sur ses genoux.

Un film tel que Baby Mozart peut être diffusé pour s'assurer que les nourrissons restent calmes et immobiles pendant cette phase de base. Baby Mozart est une combinaison audiovisuelle de musique classique et de motifs colorés en mouvement qui peut être affichée sur le moniteur dans la salle de l'expérience. Désormais, dans Net Station, cliquez sur le bouton d'enregistrement pour commencer l'enregistrement des données vidéo et des formes d'onde ; des marqueurs d'événements peuvent être insérés afin de relier les événements comportementaux à l'activité électrique tout au long de l'expérience.

Insérez un marqueur d'événement de base sur l'enregistrement de la forme d'onde afin d'établir une période de référence normalisée d'environ deux minutes. Dans les études EEG à réseau dense, il est essentiel de disposer d'au moins deux expérimentateurs présents tout au long de l'étude. L'un des expérimentateurs sera chargé d'interagir avec le participant et de mettre en œuvre le paradigme comportemental.

Le deuxième expérimentateur restera dans la salle de contrôle et sera chargé de surveiller la vidéo et d'insérer des marqueurs d'événement sur l'affichage du signal dense lorsqu'un événement pertinent se produit. Commencez maintenant l'expérience comportementale en utilisant un paradigme d'interaction en face à face pour le participant nourrisson. Ici, un paradigme d'imitation est mis en œuvre, dans lequel l'expérimentateur présente au nourrisson un certain nombre d'actions distinctes à l'aide d'une marionnette de lapin.

Veillez à surveiller en permanence l'affichage dense des formes d'onde tout au long de l'expérience afin de déterminer si des canaux présentent un niveau croissant de bruit. Lorsque l'expérience est terminée, desserrez soigneusement le réseau de capteurs et retirez-le de la tête du participant. Fournissez une serviette permettant d'essuyer toute solution électrolytique excédentaire.

Ensuite, rincez, désinfectez et séchez le filet. Enfin, remettez au participant les questionnaires restants à remplir dans le cadre du protocole. Ces formes d'onde EEG brutes montrent les fluctuations de la tension enregistrée à une électrode unique durant les 1000 premières millisecondes de chacune des trois phases expérimentales.

Différences au niveau du rappel de base et du rappel immédiat. L'activité électrique cérébrale en surface peut également être visualisée sous forme de carte topographique des amplitudes de tension. Les amplitudes sont représentées sur toute la surface de la tête durant les trois phases du paradigme du « mitten shake », et les unités du spectre de couleurs sont en microvolts.

Après avoir visionné cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la manière d'étudier la cognition sociale chez les adultes et les nourrissons à l'aide d'un EEG à haute densité. Nous l'avons démontré en montrant la préparation et l'application du réseau de capteurs, ainsi que l'acquisition et l'analyse des données d'EEG.