Étudier le fonctionnement du cerveau chez les enfants à l’aide de magnétoencéphalographie

Les données pédiatriques meg sont souvent compliquées par des artefacts de mouvement de tête. Ce nouveau protocole offre une démonstration complète de la façon dont nous réduisons le mouvement de la tête tout en recueillant des données MEG auprès des jeunes enfants. La mise en œuvre des procédures favorables aux enfants décrites dans notre protocole est importante pour améliorer la qualité des données, réduire au minimum les études longitudinales sur les cordes de taux d’attrition des participants et s’assurer que les familles ont une expérience positive de la participation à la recherche.

Ce protocole peut être appliqué lors de l’évaluation des jeunes enfants avec d’autres systèmes de neuroimagerie, tels que l’IRMf ou la TEP, où la réduction du mouvement de la tête pendant la numérisation est également essentielle à la qualité des données. Pour commencer cette procédure, fournir aux familles des ressources pour en apprendre davantage sur la magnétoencéphalographie, ou MEG, avant de visiter le laboratoire MEG, comme un storyboard détaillant les étapes impliquées dans la réalisation de l’expérience MEG et une fiche d’information MEG pour les parents ou les soignants. Par la suite, emmenez l’enfant faire le tour de la pièce à écran magnétique, ou MSR, abritant le système pédiatrique MEG, qui est décoré dans l’art mural lié à l’espace pour renforcer le thème de la mission spatiale.

Demandez à l’enfant de s’entraîner allongé dos avec sa tête dans la porte du casque. Ensuite, dites à l’enfant de mentir le plus immobile possible afin que le vaisseau spatial garde le cap et puisse atteindre sa destination finale. Pour la numérisation, dirigez l’enfant à s’asseoir sur une chaise haute et à l’adapter à un bonnet de bain en polyester contenant cinq bobines de marqueur, qui envoient des données à une unité de suivi continu du mouvement.

Adaptez les bouchons de raccord lâches en pliant les côtés. Placez un émetteur et trois récepteurs autour du cou de l’enfant. Demandez à l’enfant de démontrer sa meilleure pose de statue et d’offrir un renforcement positif fréquent pendant qu’il reste immobile.

Cela permet de minimiser le mouvement de la tête lors de la numérisation qui peut compromettre l’exactitude de la coregistration ultérieure entre la tête de l’enfant et les capteurs MEG. Utilisez un numériseur de stylo pour enregistrer la position de trois points fiduciaux et les cinq bobines de marqueur, ainsi que la forme de la surface de la tête. Ces données sont utilisées pour déterminer plus tard la position de la tête de l’enfant par rapport aux capteurs MEG.

À la fin de l’intervention, retirez le bouchon, l’émetteur et trois récepteurs du cou de l’enfant. Ensuite, emmenez l’enfant dans la pièce abritant le simulateur MEG, une réplique grandeur nature du système MEG. Le simulateur MEG est décoré d’autocollants sur le sur le papier spatial et est équipé d’une porte casque simulée, d’un lit, d’une boîte à boutons et, pour les affichages visuels, d’un écran situé au-dessus de la porte factice.

Décrivez brièvement les procédures de numérisation meg à travers le récit d’une mission spatiale de pratique. Si l’enfant semble nerveux, démontrer d’abord les procédures expérimentales avec un jouet. Adaptez l’enfant avec un casque d’astronaute, un bonnet de bain en polyester qui a un détecteur de mouvement attaché à l’avant.

Invitez l’enfant à s’allonger dans le simulateur et à regarder une vidéo de son choix. Chaque fois que le mouvement de la tête de l’enfant dépasse un seuil prédéterminé, le système de suivi des mouvements interrompt automatiquement la vidéo et attend que l’expérimentateur redémarre manuellement la vidéo et restaure la ligne de base du mouvement. Lorsque l’enfant termine cette partie de la formation sur simulateur, offrez-lui une formation sur la tâche expérimentale à l’aide d’un ensemble distinct de stimuli uniques.

À la fin de la formation de tâche, offrez à l’enfant un certificat de formation d’astronaute. Lorsque l’enfant arrive, confirmez qu’il ne porte aucun matériau magnétique sur ses vêtements ou son corps, car les matériaux magnétiques peuvent déformer le signal MEG. Ensuite, répétez la procédure de numérisation décrite précédemment dans la session de familiarisation meg.

Par la suite, emmenez l’enfant au MSR. Deux chercheurs sont nécessaires pour cette procédure, l’un pour accompagner l’enfant à l’intérieur du MSR en tant que chercheur adjoint, et l’autre pour exécuter l’acquisition de données MEG en dehors du MSR en tant que chercheur principal. La configuration MSR prend généralement cinq minutes.

À l’intérieur du MSR, demandez à l’enfant de placer sa tête dans la porte du casque. Vérifiez que la tête de l’enfant est alignée de façon centralisée, de sorte que la couronne de la tête soit aussi près que possible de l’arrière de la porte du casque sans la toucher. Assurez-vous que l’enfant est à l’aise, détendu et reste aussi immobile que possible pour l’enregistrement MEG.

Lors de la mise en place de l’équipement, divertissez l’enfant en jouant une vidéo de son choix sur l’écran au-dessus de la porte. À l’extérieur du MSR, effectuez une mesure de bobine de marqueur de base avant l’expérience pour enregistrer la position initiale de la tête par rapport à la porte du casque. Ensuite, effectuez une coregistration entre la tête de l’enfant et le réseau de capteurs à l’aide à la fois de la mesure initiale de la bobine de marqueur et des données sur la forme de la tête de numérisation.

Ces mesures préparatoires permettent d’inspecter visuellement la position de la tête à l’intérieur de la porte pour s’assurer que la tête de l’enfant est correctement positionnée. Si ces conditions ne sont pas remplies, repositionnez la tête de l’enfant et effectuez une autre coregistration avant de commencer l’acquisition de données. Une fois satisfait de la position de tête par rapport à la porte du casque, commencer l’enregistrement MEG et la tâche expérimentale.

Enregistrez les mouvements continus de la tête avec un système logiciel MEG pédiatrique appelé mouvement de la tête en temps réel. À la fin de l’expérience, offrez à l’enfant un sac-cadeau pour sa participation et rémunédez la famille pour ses frais de temps et de voyage. Dans cette expérience, des données ont été recueillies auprès d’un garçon de trois ans qui a écouté passivement les tons auditifs pendant 15 minutes.

Les données ont été dé-noisées, puis filtrées, corrigées de base et moyennes. Les formes d’ondes magnétiques carrées racine-moyenne, ou RMS, ont été calculées à partir de tous les capteurs et les mouvements moyens de la tête dans le scanner étaient de 44,3 millimètres. Comme démontré, le mouvement de la tête en temps réel compense les artefacts liés au mouvement, ce qui donne lieu à des cartes de contour plus focales de l’isofield.

Formes d’onde magnétiques RMS beaucoup déformées et reconstruction de source plus significative dans les lobes auditifs bilatéraux. Tout au long de la procédure de test, il est important d’établir des relations avec l’enfant, de garder la séance amusante et engageante, et de répondre à tout signe d’anxiété ou d’agitation chez l’enfant. En entrait les enfants pour qu’ils gardent la tête immobile pendant les enregistrements pédiatriques du MEG, nous avons amélioré la qualité de nos données MEG.

Des techniques d’analyse avancées peuvent désormais être appliquées à ces données. Le MEG pédiatrique ouvre non seulement une fenêtre pour ce qui se passe électriquement dans le cerveau, mais nous permet également de cartographier certaines fonctions cognitives sur le cerveau en développement.