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DOI: 10.3791/50065-v
Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
This article describes methods for recording auditory P50 sensory gating, a physiological marker of cerebral inhibition that reflects early stages of attention in infants. The focus is on how this method can be applied to study attentional deficits associated with various psychiatric disorders.
Les méthodes d’enregistrement du déclenchement sensoriel auditif P50, un marqueur physiologique de l’inhibition cérébrale qui reflète les premiers stades de l’attention, sont décrites.
Bonjour, je m’appelle Ally Newton. Je m’appelle Sharon Hunter. Je m’appelle le Dr Randy Ross.
Nous faisons partie des Jerome Kern Labs et du programme de recherche sur le développement de la faculté de médecine de l’Université du Colorado à Denver. Nous allons faire la démonstration du P 50 gating du nourrisson, une forme de gate sensorielle auditive. Les déficits attentionnels sont fréquents dans un certain nombre de troubles psychiatriques, notamment la schizophrénie, le trouble de l’humeur bipolaire, l’autisme et le trouble déficitaire de l’attention avec hyperactivité.
Il y a eu un intérêt croissant pour les composantes neurodéveloppementales de ces déficits attentionnels. Neurodéveloppemental signifie que si les déficits deviennent cliniquement proéminents dans l’enfance ou à l’âge adulte, les déficits sont le résultat de problèmes de développement du cerveau qui commencent très tôt dans la vie, dans la petite enfance ou même avant la naissance. Malgré cet intérêt croissant, il existe quelques méthodes pour mesurer l’intention et la petite enfance, en particulier des méthodes qui peuvent être utilisées dans les premiers jours ou semaines après la naissance.
Le contrôle sensoriel P 50 est une méthode qui peut être utilisée chez les très jeunes nourrissons. L’attention a plusieurs composantes. Nous nous concentrerons ici sur l’un des premiers composants.
Le cerveau est conçu pour filtrer ou marcher des informations sensorielles non informatives répétitives. Le déclenchement sensoriel peut être mesuré à l’aide de potentiels d’évocation auditifs. Un nouveau stimulus auditif suscite un enregistrement électroencéphalographique ou EEG classique : les ondes sont désignées comme P positif ou N négatif, et par la latence, elles se produisent après le stimulus pour une réponse adulte typique.
Les composantes de l’intervention précoce comprennent les ondes N 40, P 50 et N 100. Les latences chez les enfants sont plus longues, mais les ondes sont toujours appelées N 40, P 50 et N 100 pour maintenir la cohérence avec la littérature pour adultes. Dès la deuxième présentation d’un stimulus, les systèmes inhibiteurs cérébraux sont actifs et la réponse évoquée diminue.
Nous nous concentrons sur l’onde P 50 comme se produisant très tôt dans le traitement sensoriel sans pensée consciente. Nous montrerons plus tard comment quantifier cela, mais en général, une réduction de la réponse au deuxième son par rapport au premier est un bon déclenchement sensoriel et un premier pas important dans l’attention. L’incapacité à inhiber la réponse au deuxième son représente une mauvaise porte sensorielle et est associée à des difficultés et à l’attention.
Comme on ne demande rien au participant de faire, cette tâche est idéale pour une utilisation avec de jeunes nourrissons. Il y a une autre question importante. Ce processus inhibiteur préattentif automatique est inefficace pendant les périodes d’excitation accrue.
Placer des électrodes sur un bébé suffit à susciter et à empêcher une évaluation précise du déclenchement sensoriel. Pour contrer cela, les bébés doivent être autorisés à entrer dans le sommeil actif, la version infantile des mouvements oculaires rapides ou du sommeil paradoxal avant d’enregistrer P 50. Des électrodes en argent, en chlorure d’argent remplies de stimulation conductrice sont fixées à l’enfant à l’aide d’un ruban médical adhésif.
L’électroencéphalogramme, l’EEG et les potentiels d’évocation auditifs sont enregistrés à partir du sommet du cuir chevelu au site zz. Pour aider à la stadification du sommeil, l’électrogramme bipolaire ou EOG est enregistré à partir d’électrodes directement supérieures et latérales à l’œil gauche ou droit. Sous-mentonnier, électromyogramme ou EMG est également enregistré.
Les signaux sont amplifiés 5 000 fois et filtrés entre 0,05 et cent hertz. Les signaux EOG sont amplifiés mille fois et filtrés entre 1 et 200 hertz et les signaux EMG sont amplifiés 10 000 fois et filtrés entre 1 et 2200 hertz. La fréquence d’échantillonnage est fixée à mille hertz.
Les données sont converties au format ACI. Une analyse plus poussée à l’aide du logiciel MATLAB disponible auprès de MathWorks et de NA Massachusetts (États-Unis) : une fois que l’enfant est endormi et que les impédances des électrodes sont inférieures à 10 kilos, des clics appariés d’une durée de 50 millisecondes et d’une distance de 500 millisecondes sont présentés par deux haut-parleurs positionnés de chaque côté de la tête. L’intervalle entre les stimuli entre les paires de clics est constant à 10 secondes.
Le volume est ajusté de manière à ce que chaque clic produise un taux de 85 décibels. Le niveau de pression acoustique à l’enregistrement annuel se poursuit tant que le nourrisson dort, ce qui donne généralement entre 30 et 90 minutes de données continues. Des périodes de sommeil de plus de 60 minutes sont généralement nécessaires pour identifier des périodes suffisantes de sommeil actif.
À des fins d’analyse, les données les meilleures sont obtenues pendant que le bébé dort. L’objectif est d’au moins 15 minutes de sommeil actif ininterrompu. Afin d’obtenir ce montant, nous enregistrons généralement pendant une heure à une heure et demie.
Il y a beaucoup de choses qui peuvent être faites pour maximiser les chances que le bébé participant reste endormi. Il s’agit notamment de planifier une visite à l’heure habituelle de la sieste du bébé, d’utiliser une pièce calme à l’écart des autres activités, d’assombrir la pièce, d’avoir un berceau, une balançoire pour bébé et une chaise berçante à la disposition du bébé. Un drap est posé pour la tête du bébé à la tête de la balançoire ou Crip.
Il est important d’avoir tout prêt avant l’arrivée du bébé, y compris des électrodes propres, des appareils d’enregistrement par collage EEG conducteurs, tels qu’un neuroscan effectué par com medics, un neuroscan à Charlotte, en Caroline du Nord. Enfin, et peut-être le plus important, vous devrez prévoir plus de temps que vous ne pensez en avoir besoin. Les bébés sont des baromètres du stress, et si l’expérimentateur se sent sous pression, le bébé se sentira stressé et ne dormira pas aussi bien.
Lorsque le bébé arrive, assurez-vous qu’il est nourri, qu’il a roté et que sa couche est propre avant de commencer à emmailloter. Si le bébé préfère essuyer la tête avec un tampon de préparation d’électrodes pour minimiser l’impédance, de la pâte conductrice, de la pâte EEG et du ruban adhésif en tissu sont utilisés pour maintenir les électrodes en place. Une électrode est placée sur le front ou derrière les oreilles pour le sol, ce qui agit pour réduire l’impact du bruit environnemental.
Une électrode est placée sur la mastoïde droite ou gauche pour une électrode de référence. La référence peut également être placée sur le nez à condition qu’elle se trouve sur la même ligne du visage que la mastoïde. Un ruban à mesurer est parfois utilisé pour mesurer la moitié de la tête pour le placement de l’électrode CZ.
Une électrode est placée en cz. Pour l’EEG, deux sont placés pour enregistrer l’EOG ou les mouvements oculaires, l’un sur l’os au-dessus du sourcil et l’autre sur l’os à droite de l’œil, l’un est placé sur le menton pour un EMG pour mesurer le tonus musculaire, nous vérifions les niveaux d’impédance à l’aide du neuroscan scan. La lecture doit idéalement être bleu foncé ou noire indiquant une faible impédance.
Parfois, il est avantageux d’attendre que le rythme se réchauffe sur la tête du bébé, car cela créera une lecture à plus faible impédance. Il peut également être nécessaire d’appuyer sur les électrodes pour essayer d’obtenir les niveaux d’impédance souhaités. La pièce est normalement plongée dans l’obscurité à ce moment-là, mais pour les besoins du tournage, nous la garderons éclairée.
Les commentaires sur le processus sont enregistrés simultanément, par exemple si les yeux sont ouverts ou fermés, tout mouvement du corps, si les électrodes sont déplacées ou déplacées par le mouvement du bébé, ou pour obtenir une meilleure lecture, tout bruit parasite et les périodes possibles de sommeil actif. Si la fréquence cardiaque est présente lors du traçage, déplacez l’électrode EMG vers un os ou une partie du menton. Si la lecture est bruyante ou salissante, elle peut être causée par des interférences électroniques provenant de quelque chose dans la pièce, comme un téléphone portable.
L’électrode n’est pas bien installée, auquel cas l’électrode peut être poussée vers le bas pour la rendre plus sûre, ou les fils touchent une autre source électrique, ce qui peut être évité en collant les fils. Lorsque le bébé se réveille, un dissolvant d’adhésif facilite le retrait du ruban adhésif et de la pâte. Les lingettes pour bébé sont utilisées pour nettoyer l’excès de pâte de la tête du bébé.
La famille est ensuite remerciée et l’enregistrement passe à l’analyse hors ligne. Voici une partie d’un tracé d’un nourrisson typique. La première étape consiste à identifier les périodes de sommeil actif et les périodes de sommeil calme.
En particulier, nous recherchons une période de sommeil actif qui dure plus de 15 minutes. Le sommeil actif aura de grands mouvements oculaires, des ondes cérébrales actives, qui se caractérisent par leur haute fréquence et leur basse tension, similaires en apparence à lorsque l’enfant est éveillé. Il y aura également un faible tonus musculaire indiqué par un EMG aplati et les notes recueillies pendant l’enregistrement indiqueront que le bébé a les yeux fermés et que le bébé a une respiration irrégulière.
Après l’enregistrement, des filtres sont appliqués aux tracés, y compris ceux qui suppriment les ondes qui se produisent à une fréquence d’environ 60 hertz. Les ondes de 60 hertz sont générées par la plupart des appareils électroniques américains. Nous utilisons également un filtre qui élimine les fréquences inférieures à un hertz et celles-ci sont générées par des dérives non pertinentes dans le champ d’énergie.
Cela nous aide à distinguer les ondes cérébrales des ondes générées par l’environnement. Zoom sur une épopée de trois secondes. Vous pouvez voir où les clics se sont produits.
Cependant, il est difficile d’identifier des ondes potentielles évoquées spécifiques à partir d’une seule épopée de deux secondes. Nous rassemblons donc les épopées, plus il y a d’épopées, plus chaque composante devient claire. Ici, avec 75 épopées moyennées ensemble, vous pouvez voir les vagues que nous souhaitons mesurer.
La première grande onde positive après la présentation du stimulus est appelée P un ou P 50. Elle est suivie d’une deuxième vague négative appelée le billet N 100. Chez les bébés, ceux-ci surviennent plus tard que chez les adultes.
Le P 50 pour ce bébé s’est en fait produit environ 75 millisecondes après le stimulus contre 50 millisecondes chez les adultes. Nous avons mesuré l’amplitude du P 50 entre le creux précédent et le pic après avoir mesuré la réponse au premier et au deuxième son. La deuxième amplitude est divisée par la première.
Pour identifier un rapport de déclenchement, la latence est mesurée au point le plus élevé du pic. Voici l’exemple d’un bébé qui a un ratio proche de un, c’est-à-dire qui a échoué à une porte, et d’un bébé qui a un rapport plus proche de zéro, ce qui reflète un processus inhibiteur qui fonctionne bien, ce qui permet un contrôle sensoriel normal. Il n’a pas été établi de seuil distinct pour le pourcentage considéré comme une porte normale.
Nous utilisons un seuil de 0,5 tout en gardant à l’esprit que tout pourcentage de porte vaut mieux que rien. Le contrôle sensoriel P 50 est une méthode efficace pour mesurer une composante préattentive précoce de l’attention. La méthode est utilisable même chez les très jeunes nourrissons âgés de quelques heures seulement.
Cette méthode peut donner un aperçu du développement précoce. Il peut également être utile en tant que mécanisme pour évaluer de nouvelles interventions visant à prévenir certaines difficultés attentionnelles bien avant qu’elles ne deviennent cliniquement pertinentes. Aux Laboratoires Jerome Kern, nous espérions que sa présentation était utile pour fournir des instructions de base pour l’évaluation du déclenchement sensoriel du P 50 chez les jeunes nourrissons.
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