אנו מתארים את שיטות לניטור רציף של מערכת העצבים האוטונומית בתנאים מנוחה אתגר עם 18 ילדים בני חודש. התוצאות הראו כי פרוטוקול זה יכול לייצר תגובות פיזיולוגיות משמעותיות בשני הענפים של מערכת העצבים האוטונומית ולעורר השתנות הפרט משמעותי בדפוסי התגובות.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
אנו מתארים את שיטות לניטור רציף של מערכת העצבים האוטונומית בתנאים מנוחה אתגר עם 18 ילדים בני חודש. התוצאות הראו כי פרוטוקול זה יכול לייצר תגובות פיזיולוגיות משמעותיות בשני הענפים של מערכת העצבים האוטונומית ולעורר השתנות הפרט משמעותי בדפוסי התגובות.
מערכת העצבים האוטונומית (ANS) מורכבת משני סניפים, מערכות העצבים הפאראסימפתטית ואוהד, ושולטת תפקוד האיברים הפנימיים (למשל, קצב לב, נשימה, עיכול) ומגיבה היומיום וחוויות שליליות 1. אמצעי ANS בילדים נמצאו להיות קשור לבעיות התנהגות, ויסות רגשות, ובריאות 2-7. לכן, הבנת הגורמים המשפיעים פיתוח ANS במהלך הילדות המוקדמת חשוב. שני הענפים של ANS להשפיע תגובות קרדיווסקולריות של ילדים צעירים לגירויים ו נמדדו פולשנית, באמצעות ציוד בקרה חיצונית, תוך שימוש באמצעים תקף ומהימן של שינוי פיזיולוגי 8-11. עם זאת, ישנם כמה מחקרים של ילדים צעירים מאוד עם אמצעים סימולטני של מערכת העצבים הפאראסימפתטית ואוהד, אשר מגביל את ההבנה של תפקוד משולב של שתי המערכות. בנוסף, Majority של קיימים מחקרים של ילדים צעירים מדווחים על צעדי ANS המנוחה 'תינוקות או תגובתיות שלהם נפוץ פרדיגמות אינטראקציה אם-ילד, ופחות ידוע על תגובתיות ANS לתנאים מאתגרים אחרים. אנו מציגים עיצוב לימוד פרוטוקול סטנדרטי עבור הערכה לא פולשנית ומהירה שליטה אוטונומית לב בילדים בן 18 חודש. אנו מתארים שיטות לניטור רציף של הסניפים הפאראסימפתטית ואוהד של ANS בתנאים המנוחים ואתגר במהלך ביקור בבית או במעבדה ולספק ממצאים תיאוריים מהמדגם שלנו של 140 פעוטות מגוונות מבחינה אתנית באמצעות ציוד תוקף ותוכנת ניקוד. התוצאות הראו כי פרוטוקול זה יכול לייצר מגוון של תגובות פיזיולוגיות הן מנוחה מבחינה התפתחותית בתנאים מאתגרים, כפי שצוין על ידי שינויים בקצב הלב ומדדי הפעילות הפאראסימפתטית ואוהד. אנשים הפגינו השתנות רמות נחות, responses לאתגרים, תגובתיות אתגר, אשר מספק ראיות נוספות כי פרוטוקול זה שימושי לבחינת הבדלים אישיים ANS לפעוטות.
הבדלים אינדיבידואליים מערכת העצבים האוטונומית של הילדים (ANS) תגובתיות לשחק תפקיד חשוב בפיתוח והתחזוקה של בעיות בריאות גופניות ונפשיות 12-16. גוף גדל והולך של ראיות מגלה כי הבדלים אינדיבידואליים אמצעי ANS במנוחת תגובתיות הם חזויים של וריאציות בילדים של ההפנמה והחצנת פסיכופתולוגיה 4,9,17-19 ו 7,20 בריאות גופנית. בנוסף להשפעות הישירות או עיקריים אלה של תפקוד ANS, גוף של מחקרים צבירת מצאו כי תגובתיות של ילדים יכולים לקיים אינטראקציה עם גורמי סיכון הקשר, כגון תופעות לוואי או סכסוך משפחתי, למתן השפעות אלו על רווחתם של ילדים ובריאות (ראה התייחסות 21 לסקירה). למרות ראיות הולכות ומצטברות זה כי תגובתיות האוטונומית של ילדים משחקת תפקיד חשוב בבריאות על פני מהלך החיים, לבין האינטרס המלווה בתהליכים אלה, ישצורך במחקר נוסף לבחינת התפתחות תפקוד ANS בילדים מתחת לגיל שלוש.
ANS מורכב משני סניפים, מערכות העצבים הפאראסימפתטית ואוהד. זה מסדיר את תפקוד האיברים הפנימיים (למשל, קצב לב, נשימה, עיכול, ועוררות מיניות), בעיקר באמצעות מנגנונים מודעים, בתגובה לחוויות היומיום ושליליות 1. מערכת העצבים הפאראסימפתטית (PNS) היא 'המנוחה מבריאה' מערכת מקיימת קצב לב במנוחה נמוכה ומדינה משקמת כאשר ישן או מרגיע מערכת העצבים הסימפתטית (SNS) היא המערכת 'הילחם או ברחו' שמגיבה חירום או מאיים במצבים ידי האצת קצב הלב של אחד 23. הפרעות קצב סינוס נשימה (RSA) היא מדד אמין של שפעת PNS על תפקוד לב, ותקופה-פליטה מראש (PEP) הוא מדד אמין של שפעת SNS על מכוניתDIAC מתפקד. שניהם RSA ו PEP נמצאו להיות אמצעי בתוקף עד המצור תרופתי ניסיוני בדגימות של מבוגרים 24,25. לאחרונה, עבודה זו הוארכה לתוך דגימות ילד ונער, עוד הקמת RSA ו PEP כאמצעים תקפים ומהימנים של פעילות ANS ברחבי פיתוח 8,26,27. העכבה אמינה מדידות רִשׁוּם הַלֵב (PEP) באמצעות אלקטרודות להקה במקום שמשו במשך זמן ניכר בדגימות מבוגרות 28. לאחרונה, טכניקות מדידה אנליטית במקביל גם הוכחו להיות מהימן ותקף בדגימות של ילדים 11,29,30, למרות אוסף של צעדים PEP אצל ילדים צעירים הוא נדיר.
ישנו גוף גדול קיים של ספרות על PNS מתפקד אצל תינוקות וילדים צעירים, כולל טון מחנק ואמצעי הפרעות קצב סינוס נשימה. ישנם מחקרים פחות של SNS באמצעות PEP, ומעט מאוד לבחון בו זמנית הן אתמערכות עצבים הפאראסימפתטית ואוהד, שהוא קריטי לבניית הבנה של התפקוד המשולב ביותר שלהם. בודדי המחקרים של PEP ילדים צעירים, רובם מוצאים כי הפרוטוקולים שלהם אינם מייצרים שינויים ברמת קבוצה משמעותיים PEP בתגובה לאתגרי 8,31. מחקרים הוכיחו כי יש יציבות נח אמצעי PNS החל בגיל רך ויש להם קשרים עם טמפרמנט, התנהגות, ובריאות, 13,16,26,32,33 אבל יש הבנה מוגבלת של SNS להגיב ויציבות לאורך זמן, יחסים להתפתחות, ואת הגורמים מעצבים כי מסלול ההתפתחותיים שלו. תגובות PNS יוחסו בעיקר מעורבות חברתית 16 ותגובות SNS מוצעות כדי לשקף "הילחמו או תגובות טיסה" 1, כמו גם רגיש גמול (ראה התייחסות 34 לסקירה). בילדים צעירים, זה מאתגר כדי לדמות אתגרים ספציפיים בתוך laboratoר"י ו להעסיק אותם בשל טווח הקשב הקצר שלהם. ישנם גם אתגרי מדידה לפעוטות אשר עלול להיתקל אי נוחות עם שבע האלקטרודות במקום צורך למדוד PNS ו SNS זמנית. בנוסף, בתוך תחומי המדע התפתחותית, יש כמה סטנדרטים על איך לעורר "תגובתיות מתח" מספיק זמן גם כיבוד הצרכים ההתפתחותיים של הילדים ואת האתיקה בעבודה עם ילדים. מאמר זה מציג מידע על הממשל ועל הניקוד של פרוטוקול סטנדרטי מורכב תנאים המנוחים ומאתגר שנועדו לעורר תגובות מערכת עצבים הפאראסימפתטית ואוהד מ -18 ילדים בן חודש.
תגובתיות ANS נתפסים בדרך כלל כמו התגובה הפיזיולוגית לקרובו גירוי חיצוני דיסקרטית כדי השוואה או במצב מנוחה, אשר משתנה על פני אורגניזמים בודדים 22. בחינת האטיולוגיה חייו המוקדמת של נפשי וגופני הואבעיות alth הובילו מדענים להתעניייין במיוחד בהבנת תגובתיות ילדים למצבים מעוררים אדפטיבית להגיב או ניתן לחשוב על אתגרים מלחיצים כמו. העליונות של הספרות מתייחסת לתופעה זו כאל "תגובתיות לחץ", למרות מפגש עם גירויים מאתגרים יש הפוטנציאל לעורר תגובות על פני מגוון רחב של תחומים. לפיכך, הפרוטוקול מתואר להלן נועד לעורר תגובות ANS בדומיינים המרובים כולל שתי צורות של מנוחה (תוך כדי האזנה לשיר ערש מרגיע בעת שצפו רגוע, וידאו ניטראלי) ושלושה אתגרים מבחינה התפתחותית-מתאימים בני 18 חודשים: ציפייה / להבהיל (שקע-in-the-box), חושי (מיץ לימון), ו socioemotional (האזנת זעקת תינוק חולה). פרוטוקול הותאם מתוך הפרוטוקולים הקיימים שלנו עבור 12 ילדים בני 8 חודשים ו 3-5 ילדים בגילאי 11, על מנת להפוך אותו מבחינה התפתחותית-מאתגר, מרתק נסבל לפעוטות (18-21 חודשים).
כאן אנו מציגים את פרוטוקול אתגרים התפתחותיים (DCP) ו ANS נתונים מהביקור מחקר בן 18 חודשים של מתח, אכילה ופיתוח הקדומה (SEED) לחקר נשים בהריון וצאצאיהם. משתתפים אימהיים עם הריונות בריאים גויסו במהלך 2013-14 לצורכי מחקר על עלייה במשקל הריון ומתח לפני ואחרי סבלו מעודף משקל, הכנסה נמוכה, גזעי ומגוון מבחינה אתנית. הורים 'הסכמה מדעת לחקר צאצאיה הושגה רק לאחר לידה ושוב לפני תחילת איסוף הנתונים למחקר דיווח כאן, כאשר הצאצאים היו 18-21 חודשים של גיל במהלך 2014-2015.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מחקר זה אושר על ידי הוועדה על האדם מחקר של אוניברסיטת קליפורניה בסן פרנסיסקו.
1. טרום פרוטוקול הגדרה (ראה גיליון חומר רשימה מלאה של ציוד)

איור 1. הגדרות תצורת תוכנת BioLab. נתון זה מציג צילום מסך של גדרות התצורה לשמש במהלך איסוף נתוני ANS כמתואר בשלב 1.2.
2. הכנת אמא וילד בשביל הפרוטוקול אתגרים התפתחותיים
3. חיבור ציוד רכישת ANS אל הילד

איור 2. תצורת אלקטרודה לבני 18 חודש הערה:. 2 אלקטרודות א.ק.ג. מוחלות בתצורה שנייה יצוקה. כמו כן, מיקום האלקטרודה החלופי העורף של הצוואר מוצג כאן.
4. ניהול משימות בפרוטוקול אתגרים התפתחותיים
5. סימון מגזר פרוטוקול בתקופת ממשל האתגרים התפתחותיים (CO)
| דה מרקר מפתח | מִקרֶה | משך אחרי ההתחלה |
| F1 | תחילת Lullaby 1 | 60 שניות |
| F2 | Jack in the התחלה התיבה | 60 שניות |
| F3 | תחילת תסריט מיץ לימון | לפחות 20 שניות |
| F4 | סוף מיץ לימון (משקה מים מוצע) | לפחות 10 ses |
| F5 | תחילת בכי תינוקות | 30 שניות |
| F6 | תחילת Lullaby 2 | 60 שניות |
| F7 | תחילת וידאו | 120 שניות |
| F10 | סוף DCP (סוף וידאו) | |
| F11 | אירועים חמורים לא סדירים |
טבלה 1: דה מרקר-מפתחות עבור אירוע פרוטוקול סימוןבמהלך אתגר משימות. מפתחות מרקר כמתוארים בשלב 5.1 נראות לעין, משמשת לציון אירועי פרוטוקול חשובים והתרחשויות נדירות בקובץ נתוני ANS.
6. פרוטוקול אתגרים התפתחותיים הודעה
7. הנשימה סינוס Arrythmia ניקוד

מסך ניווט איור 3. HRV ניתוח הראשי. הגדרות עבור בקיע את נתוני ANS הפעוט באמצעות HRVתוכנת ניקוד alysis מוצגת. להבקיע מגזרים, באירועי גרירה אל תיבות 'סוג האירוע ".
8.-פליטה קדם ניקוד תקופה
הערה: תכנית ניתוח העכבה (IMP) מאפשרת לנקות את נתוני העכבה ולקבל ערכי משאבי אנוש PEP.

איור 4. IMP ניתוח עכבת כיול הגדרות מסך. הגדרות עבור בקיע את הנתונים הפעוטים ANS באמצעות תוכנת בקיע ניתוח העכבה מוצגת.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מחקר SEED נרשם 162 צמדי אמא-ילד (37% אפרו-אמריקאי, 30% לטינה; 16% לבנים; 17% נוספים או גזעיים). עבור הביקור 18 חודש, השלמנו את הערכה פנים אל פנים עם 140 ילדים (87% מהמדגם רשום); 6 משתתפים התרחקו, והמשתתפים הנותרים לא היו נגישות או לא זמינים עבור הביקור הזה. שיעור הסירוב עבור רכיב איסוף נתוני ANS של הביקור היה 3/140 (2%) לאמהות זמינות עבור הביקור הזה. שלושה ביקורים נערכו לאחר 21 חודשים (יותר מ -3 חודשים מעבר לגיל היעד), וכתוצאה מכך 135 ילדים עם נתוני ANS שנאספו על פרק זמן היעד. איכ...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחקר גילה כי, בתוך מדגם של 18 ילדים בן חודש, מנוחה סטנדרטית ומשימות אתגר שנועדו לעורר תגובה ממגוון תחומים (להבהיל, חושית, חברתית, מנוחה) הביא מגוון של תגובות ANS. תגובות ANS הממוצע נמצאות בתנאים נחים ואתגר אלה היו דומות לערכי ANS שדווחו על ידי אנשים אחרים שיש להם נמדדים היענות ANS עם ילדים צעירים באמצעות משימות דומות 8,11,27,29. הרמות הממוצעות של אמצעי ANS מצאו במדגם שלנו הן בין אלה שנמצאו בדרך כלל בתינוקות צעירים אלה שנמצאו בילדים גדולים יותר, אשר עולה בקנה אחד עם ראי...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
המחברים מצהירים שאין להם אינטרסים פיננסיים מתחרים.
מחקר זה נתמך על ידי NIH 1 U01 HL097973, NHLBI 5 R01 HL116511-02, מענק UCSF-CTSI מספר UL1 TR000004, תוכנית חוקרי הבריאות והחברה ע"ש רוברט ווד ג'ונסון, וקרן משפחת ליסה וג'ון פריצקר. המחברים מבקשים גם להודות למישל סטיבנס על עזרתה בניקוד נתוני ה-ANS, כמו גם לוונסה טירנן, מריאלמה גונזלס-קרוז, יוריביה סרוונטס, איימי אנגלר, סטפני גרובר וקארן ג'ונס-מייסון על עזרתם באיסוף נתוני ה-ANS, ולמייקל קוצ'יה על עזרתו בנתונים. אנו מודים גם למשפחות על השתתפותן הנדיבה במחקר זה ולמתנדבים שעזרו לנו לבחון ולחדד את הפרוטוקול הזה, כולל שני ילדיו של המחבר הראשון. אנו רוצים להודות למנטורים שלנו שלימדו אותנו על מדידת ANS ומדוע מדידת תגובת ANS היא משמעותית אצל ילדים צעירים: ו. תומאס בויס, גארי ברנסטון ודייב לוזאנו.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| ציוד | |||
| מחשב נייד וכבל חשמל | 60-0107-3.0 | של Dell | דורשת מחשב עם 2 יציאות USB |
| תוכנת איסוף נתונים ANS | חברת | קשר | BioLab תוכנית |
| רכישה יחידת איסוף נתונים ANS וכבלים | Mindware | 50-3711-08 | BioNex 8 חריצים מארז |
| Snap מובילים | Mindware | 93-0498-00 | 2 לבן, 2 אדום, 2 חום, 1 |
| שחור אלקטרודות | ספוטקנדל | 31112496 | דגם 130; 7 לכל הערכה + תוספות - יש לאטום בשקית זיפלוק בכל עת) |
| תוכנת ניקוד/עריכה ANS | Mindware | Contact Company | HRV Analysis, גרסה 3.1.0F ו- IMP Analysis, גרסה 3.1.0I |
| ציוד | |||
| מחשב לוח | אפל | אייפד; להפעלת אודיו ווידאו קליפים | |
| רמקול נייד | Polariod | PBT510 | |
| ג'ק בקופסה | Schylling | SMJB | גרב קוף נושא |
| מיץ | לימון ReaLemon | 98077 | 0.14 אונקיות חבילות יציבות על המדף |
| פיפטות מרעה | Grainger | 6FAV9 | 1 מ"ל גודל, חד פעמי |
| כוסות מנה | Dart Solo Con | 250PC | 2.5 אונקיות, חד פעמי, פלסטיק |
| קבצי אודיו של תינוק בוכה | אלקון | קליפ של 30 שניות שהוקלט ביחידה לטיפול נמרץ יילודים | |
| קובץ שמע של שיר ערש בסיסי | Rockabye Baby Music | 60 שניות של "Across the Universe" ב-"Rockabye Baby Lullaby Renditions of the Beatles" | |
| קובץ שמע של שיר ערש סופי | Rockabye Baby Music | 60 שניות של "Here Comes the Sun" ב-"Rockabye Baby Lullaby Renditions of the Beatles" | |
| קובץ וידאו של וידאו | 2 דקות של סרטון בייבי איינשטיין | ||
| סרט מדידה נשלף | Rollfix | TM04 | |
| חומרים | |||
| מגן | לחיבור הכל | ||
| אלקטרוניקה מתאם דו-שיניים למגן | |||
| מצלמת וידאו | Sony | Handycam HDR-CX440 | |
| מקודד וידאו, כבלי חשמל וקלט | Mindware | 50-8614-01 | אופציונלי; לסנכרון קבצי וידאו ונתוני ANS |
| מגבונים לתינוקות וגזה | לניקוי וייבוש עור שמן | ||
| צעצועים | להסחת דעת ילדים במהלך ההערכה | ||
| עזרים חזותיים | תמונות של ילד עם אלקטרודות, תיאור הפרוטוקול להצגת המשתתפים | ||
| תסריט פרוטוקול לעוזרי | |||
| כבלי טעינה לטאבלט ורמקול | |||
| בובה ומדבקות | להדגמה במידת הצורך |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.