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Potentiels évoqués lors de tâches Cible-réponse pour étudier les processus cognitifs de membre su...
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Event-related Potentials During Target-response Tasks to Study Cognitive Processes of Upper Limb Use in Children with Unilateral Cerebral Palsy

Potentiels évoqués lors de tâches Cible-réponse pour étudier les processus cognitifs de membre supérieur Utilisation chez les enfants atteints de paralysie cérébrale unilatérale

Full Text
12,672 Views
08:26 min
January 11, 2016

DOI: 10.3791/53420-v

Ingar Marie Zielinski1, Bert Steenbergen1,2, C. Marjolein Baas1, Pauline Aarts3, Marijtje L. A. Jongsma1

1Behavioural Science Institute,Radboud University Nijmegen, 2School of Psychology,Australian Catholic University, 3Department of Pediatric Rehabilitation,Sint Maartenskliniek

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Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This study investigates the cognitive aspects underlying upper limb control in children with unilateral cerebral palsy. By utilizing event-related brain potentials during manual target response tasks, the research aims to uncover cognitive factors contributing to movement restrictions.

Key Study Components

Area of Science

  • Neuroscience
  • Developmental Psychology
  • Rehabilitation Science

Background

  • Children with unilateral cerebral palsy often exhibit developmental disregard for their affected upper limb.
  • The cognitive processes involved in this disregard have not been extensively studied.
  • Understanding these processes may inform therapeutic approaches.
  • Event-related potentials (ERPs) can provide insights into cognitive functioning related to movement.

Purpose of Study

  • To assess cognitive factors influencing upper limb control in children with movement disabilities.
  • To explore the relationship between cognitive processes and movement restrictions.
  • To develop a child-friendly protocol for EEG recordings during cognitive tasks.

Methods Used

  • Event-related brain potentials were recorded during simple manual response tasks.
  • Visual stimuli were presented to induce left or right-hand movements.
  • Response devices with low force requirements were utilized to facilitate child participation.
  • Electrode setup followed the international 10-20 system for accurate EEG recording.

Main Results

  • Differences in reaction times were observed between the affected and less affected hands.
  • ERP waveforms indicated variations in cognitive processing related to upper limb control.
  • The study highlights the potential of ERPs in understanding cognitive factors in movement disabilities.
  • Findings may guide therapeutic interventions for children with cerebral palsy.

Conclusions

  • Event-related potentials are effective in studying cognitive processes in children with unilateral cerebral palsy.
  • The developed protocol can be adapted for use in therapeutic settings.
  • Further research is needed to explore the implications of these cognitive factors on rehabilitation.

Frequently Asked Questions

What is the significance of studying cognitive factors in upper limb control?
Understanding cognitive factors can help tailor rehabilitation strategies for children with movement disabilities.
How are event-related potentials measured?
ERPs are measured using EEG, which records electrical activity in the brain in response to stimuli.
What challenges are faced when conducting EEG studies with children?
Children may have difficulty staying still, and the setup process can be challenging; thus, a child-friendly approach is essential.
What types of stimuli are used in the study?
Visual stimuli that are easily distinguishable by color or shape are used to engage children during tasks.
What are the implications of this research?
The findings can inform therapeutic practices and enhance understanding of cognitive contributions to movement disabilities.

Plusieurs enfants atteints de paralysie cérébrale unilatérale semblent ne pas tenir compte de la capacité préservée de leur membre supérieur affecté. Ce mépris développemental est largement décrit dans la littérature, mais les processus cognitifs impliqués n’ont pas été étudiés. Pour étudier les facteurs cognitifs sous-jacents du contrôle des membres supérieurs, un protocole potentiel lié aux événements a été développé.

L’objectif général de cette procédure est d’évaluer les aspects cognitifs sous-jacents au contrôle des membres supérieurs chez les enfants ayant des troubles du mouvement. Ceci est accompli en étudiant les potentiels cérébraux liés aux événements lors de tâches simples et manuelles de réponse à la cible. Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés liées aux processus cognitifs sous-jacents qui pourraient contribuer à des restrictions de mouvement spécifiques chez les enfants ayant des troubles du mouvement.

Les implications de cette technique s’étendent à la thérapie chez les enfants atteints de paralysie cérébrale, car elle nous permet de démêler différents facteurs cognitifs qui contribuent également aux restrictions de mouvement individuelles. La démonstration visuelle de cette méthode est essentielle, car il est difficile d’apprendre des enregistrements EEG adaptés aux enfants et des protocoles potentiels adaptatifs adaptés aux enfants ayant des restrictions de mouvement. Commencez par choisir des stimuli visuels faciles à distinguer en fonction de la couleur ou de la forme.

Utilisez des conceptions graphiques simples, comme des smileys, qui garderont l’attention de l’enfant sur la tâche et garantiront qu’ils sont suffisamment grands à l’écran pour être facilement reconnus par un enfant. Présentez les stimuli sur le côté gauche ou droit de l’écran, pour induire respectivement des mouvements de la main gauche ou droite. Incluez un stimulus d’arrière-plan de l’autre côté de l’écran pour contrôler la latéralisation du stimulus.

Pour enregistrer les réponses aux stimuli, fournissez à l’enfant deux gros boutons de réponse avec des exigences de force de réponse très faibles, afin de s’assurer que les enfants sont facilement en mesure de répondre. Utilisez des dispositifs de réponse capables d’enregistrer les pressions sur les boutons avec précision et de fournir des marqueurs de stimulus associés à l’ordinateur EEG. Enfin, lorsqu’un stimulus est présenté sur l’écran de l’ordinateur, utilisez un programme de livraison de stimulus et de contrôle expérimental précis dans le temps, pour envoyer des marqueurs verrouillés dans le temps au protocole d’acquisition de données.

Commencez par distraire l’enfant avec un film à regarder pendant la configuration de l’EEG. Afin de mener l’étude dans un environnement familier pour l’enfant, installez un laboratoire EEG mobile dans lequel deux ordinateurs sont utilisés ; l’un pour présenter les stimuli, et l’autre pour enregistrer et numériser l’EEG. Commencez la configuration des électrodes en nettoyant la peau à la position des électrodes de référence sur les os mastoïdiens gauche et droit, afin de réduire l’impédance.

Appliquez doucement une crème exfoliante pour éliminer les cellules mortes de la peau, puis nettoyez-la avec de l’alcool pour éliminer les substances grasses. Mesurez le tour de la tête en plaçant un ruban à mesurer autour de la partie la plus large de la tête pour déterminer la taille du bonnet. Ensuite, appliquez le capuchon de la bonne taille sur la tête.

Assurez-vous que le capuchon est dans la bonne position en mesurant la distance entre l’inion et la nasion, puis entre les indentations interbuccales gauche et droite. Placez l’électrode CZ à mi-chemin entre ces deux mesures. Ensuite, organisez les électrodes sur la tête selon le système international 10-20 en utilisant les numéros sur le capuchon et les électrodes.

Localisez les électrodes à cinq sites médians et 24 sites latéraux, pour trouver les maxima spatiaux des composants potentiels liés à l’événement. Placez une électrode supplémentaire sur l’os mastoïdien droit pour l’enregistrement à référence liée, et placez l’électrode de masse sur AFZ. Ensuite, utilisez une aiguille émoussée pour remplir les électrodes de gel conducteur afin de maximiser le contact avec la peau.

Abrasez doucement la peau sous l’électrode pour abaisser les niveaux d’impédance, et veillez à ne pas appliquer trop de gel, car le signal pourrait être déformé. Maintenez l’impédance de l’électrode en dessous de 20 kilohms, en utilisant un impédancemètre lors de la fixation des électrodes. Ensuite, nettoyez la peau autour des yeux à la recherche d’électrodes d’électro-oculogramme, ou EOG.

Placez des électrodes EOG autour des yeux pour co-enregistrer un EOG afin de corriger le signal EEG pour les mouvements oculaires. Pour les enfants, ne placez que deux électrodes EOG : l’une sous l’œil droit et l’autre sur le canthus externe de l’œil droit. Enfin, utilisez FP2 et F7 comme électrodes de référence pour l’enregistrement EOG, lors de l’application d’une correction oculaire lors du traitement des données hors ligne.

Commencez par placer l’écran de l’ordinateur à 40 centimètres devant l’enfant. Localisez les deux boutons rouges à côté du clavier, l’un à droite et l’autre sur le côté gauche. Gardez la distance entre les boutons à 30 centimètres, pour éviter la possibilité que la mauvaise main soit utilisée pour appuyer sur le bouton.

Placez les mains de l’enfant légèrement au-dessus des deux boutons rouges avec les coudes reposant sur la table. Demandez à l’enfant de réagir le plus rapidement possible aux stimuli cibles, en appuyant sur le bouton rouge situé du côté où le stimulus cible est présenté. Si des stimuli interdits sont inclus, demandez à l’enfant d’inhiber sa réponse chaque fois qu’un stimulus interdisant est présenté.

Enfin, avant de commencer l’expérience, effectuez une courte séance d’essai d’une durée ne dépassant pas une minute, afin d’éviter d’induire une fatigue plus tard dans l’expérience. Assurez-vous que tous les stimuli utilisés dans l’expérience apparaissent au moins une fois au cours de cette séance d’essai. Ce protocole utilise les potentiels cérébraux liés aux événements pour étudier les facteurs cognitifs sous-jacents du contrôle des membres supérieurs chez les enfants atteints de paralysie cérébrale unilatérale.

Ici, des données typiques sur le temps de réaction des enfants atteints de paralysie cérébrale unilatérale sont présentées, indiquant des différences entre la main la moins affectée et la main affectée, dans laquelle la main affectée est plus lente à répondre après la présentation du stimulus cible. Ici, des formes d’onde ERP distinctes sont montrées, après la présentation du stimulus cible précédant une réponse manuelle du côté le moins affecté et du côté affecté. En comparant ces formes d’onde ERP entre différents groupes ou conditions, des différences dans les facteurs cognitifs sous-jacents du contrôle des membres supérieurs peuvent être révélées.

Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la façon d’enregistrer et d’analyser les potentiels cérébraux liés aux événements qui sont liés aux processus cognitifs sous-jacents au contrôle des membres supérieurs chez les enfants ayant des troubles du mouvement. Une fois maîtrisés, l’enregistrement de l’EEG et la réalisation de l’analyse potentielle liée à l’événement peuvent être effectués en quelques heures s’ils sont effectués correctement. Lors de la tentative de cette procédure, il est important de se rappeler que les tâches de réponse visuelle de la cible doivent être adaptées de manière à ce que les enfants aient des restrictions de mouvement.

En utilisant différents paradigmes expérimentaux au cours de cette procédure potentielle liée à un événement, différents processus cognitifs peuvent être étudiés afin de répondre à des questions supplémentaires. Cette méthode peut nous aider à répondre à des questions clés liées aux facteurs cognitifs sous-jacents qui pourraient contribuer à différentes restrictions de mouvement chez des handicaps de mouvement distincts.

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Comportement numéro 107 unilatérale paralysie cérébrale le mépris du développement EEG potentiels liés à l'événement tâche cible-réponse le contrôle du membre supérieur

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