Misurazione dei meccanismi neurali alla base del consolidamento della memoria dipendente dal sonno durante le sinisine nella prima infanzia

Sommario

Questo protocollo descrive i metodi utilizzati per esaminare i meccanismi neurali alla base del consolidamento della memoria dipendente dal sonno durante i sonnellini nella prima infanzia. Include procedure per esaminare l'effetto del sonno sulle prestazioni della memoria comportamentale, nonché l'applicazione e la registrazione sia della polisonnografia che dell'attivigrafia.

Abstract

Il sonno è fondamentale per il funzionamento quotidiano. Una funzione importante del sonno è il consolidamento dei ricordi, un processo che li rende più forti e meno vulnerabili alle interferenze. I meccanismi neurali alla base del beneficio del sonno per la memoria possono essere studiati utilizzando la polisonnografia (PSG). PSG è una combinazione di registrazioni fisiologiche tra cui segnali dal cervello (EEG), occhi (EOG), e muscoli (EMG) che vengono utilizzati per classificare le fasi del sonno. In questo protocollo viene descritto come il PSG può essere utilizzato insieme a valutazioni di memoria comportamentale, attività e report padre per esaminare il consolidamento della memoria dipendente dal sonno. L'obiettivo di questo protocollo è sulla prima infanzia, un periodo di significato come i bambini passano dal sonno bifasico (costituito da un pisolino e sonno durante la notte) al sonno monofasico (solo sonno notturno). Gli effetti del sonno sulle prestazioni della memoria sono misurati utilizzando una valutazione della memoria visuospatiale tra i periodi di sonno e di riposo di veglia. Una combinazione di actigrafia e rapporto genitore viene utilizzata per valutare i ritmi del sonno (cioè, caratterizzando i bambini come napper abituali o non abituali). Infine, il PSG viene utilizzato per caratterizzare gli stadi del sonno e le qualità di tali stadi (come le frequenze e la presenza di mandrini) durante i sonnellini. Il vantaggio di utilizzare PSG è che è l'unico strumento attualmente disponibile per valutare la qualità del sonno e l'architettura del sonno, che punta allo stato del cervello rilevante che supporta il consolidamento della memoria. Le principali limitazioni del PSG sono il tempo necessario per preparare il montaggio di registrazione e che le registrazioni sono in genere prese in su un sonno acquistato. Queste limitazioni possono essere superate coinvolgendo i giovani partecipanti nel distrarre le attività durante l'applicazione e combinando il PSG con l'attività e le misure auto/genitore-segnalazione per caratterizzare i cicli del sonno. Insieme, questa combinazione unica di metodi consente indagini su come i sonnellini sostengono l'apprendimento nei bambini in età prescolare.

Introduzione

Data la prevalenza del sonno nella nostra routine quotidiana, è importante capire la sua funzione. Gli studi con questo obiettivo richiedono una misurazione precisa del sonno. La polisonnografia (PSG) è la misura del sonno standard dell'oro. Il PSG consente una misurazione oggettiva e quantitativa del sonno ad alta risoluzione temporale e può essere utile sia per la ricerca che per scopi clinici. PSG è una combinazione di registrazioni fisiologiche. Come minimo, un montaggio PSG include le seguenti misure: elettroencefalografia (EEG), elettrooculografia (EOG) ed elettromiografia (EMG). Queste misure valutano i potenziali elettrici rispettivamente dal cervello, dagli occhi e dai muscoli e consentono la classificazione delle fasi del sonno (vedere la Figura 1). Altre misure, come l'elettrocardiografia (ECG), la respirazione e l'ossimetria a impulsi possono essere incluse per identificare la presenza di sonno disordinato.

Figura 1: Posizionamento dell'elettrodo di esempio e descrizione dell'attività registrata tramite PSG. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Il PSG permette di caratterizzare il sonno in quattro fasi distinte del sonno: movimento dell'occhio non rapido (non-REM) fase 1 (nREM1; 4-7 Hz), fase 2 non-REM (nREM2; 12-15 Hz), e fase 3 non-REM (più comunemente noto come sonno d'onda lenta [SWS]; 0,5-4 Hz) e movimento degli occhi rapidi (REM ) sonno. nREM1 segna l'insorgenza del sonno ed è identificato in base alla riduzione del tono muscolare nella ricodifica EMG e alle oscillazioni EEG di ampiezza mista rispetto all'alfa osservato nella scia a riposo. Questo è seguito da nREM2, che può essere distinto per la presenza di fusi del sonno (brevi raffiche di attività di frequenza sigma; 11-16 Hz) e K-complessi (singole onde lente che si distinguono dall'attività circostante) nell'EEG. SWS è caratterizzato da distinte oscillazioni EEG ad alta frequenza a bassa frequenza. Il sonno REM è caratterizzato da un'attività cerebrale oscillatossiva a bassa ampiezza veloce molto simile a quella osservata durante la scia. Tuttavia, ciò che distingue il sonno REM dalla scia è che è anche caratterizzato da movimenti phasici rapidi degli occhi (da qui il moniker REM) e atonia muscolare. Nel corso di un incontro di sonno, fasi di sonno sono sperimentati ciclicamente, ad un tasso di circa 90 min / ciclo.

Il sonno segue anche il ritmo circadiano, con gli out di sonno che si svolgono in cicli di 24 ore. La tempistica e la consistenza del sonno possono influenzare la funzione del sonno e sono anche importanti da valutare. Anche se il PSG è necessario per caratterizzare le fasi del sonno, l'applicazione richiede molto tempo e quindi non è ideale per valutare più interruzioni del sonno (ad esempio, più notti di sonno, sonnellini e sonno in notte). Per questo, l'attivigrafia è vantaggiosa. L'attività utilizza un accelerometro triassiale, tipicamente sul polso, per stimare il sonno in base all'assenza di movimento. Anche se l'attivigrafia non può essere utilizzata per caratterizzare le fasi del sonno, è stato dimostrato di essere affidabile nel rilevare l'insorgenza del sonno e l'insorgenza (compresa la frammentazione del sonno o la veglia dopo l'inizio del sonno) in una gamma di popolazioni, da¹ ad adulti più anziani² . Sia il PSG che l'attività sono metodi preferiti rispetto alle misure auto/genitore-relazione. Le misure di auto-relazione sono facili da amministrare e relativamente poco costose, tuttavia sono anche soggette a pregiudizi e inadempienza. Infine, vale la pena notare che questi metodi possono essere utilizzati in combinazione per capitalizzare i punti di forza di ciascuno. Ad esempio, il PSG può essere combinato con l'attività e/o il rapporto autonomo/padre per ottenere sia la qualità del sonno durante la notte che la verifica delle quantità di sonno o i cicli sonno-veglia, specialmente per lunghi durate (ad esempio, settimane o mesi).

Una funzione del sonno che ha raccolto particolare interesse è il consolidamento della memoria dipendente dal sonno, l'elaborazione di ricordi che li lascia più forti e meno vulnerabili alle interferenze³. Anche se il consolidamento della memoria può avvenire durante la scia nei bambini⁴ e adulti⁵, c'è una prova sostanziale che il consolidamento è migliorato durante il sonno. Ricerche precedenti hanno fornito esempi comportamentali di consolidamento della memoria dipendente dal sonno confrontando le modifiche nelle prestazioni della memoria dopo un intervallo di sonno (ad es. alle 8:00) alle modifiche in seguito a un intervallo equivalente trascorso a risveglio (ad es. alle 8:00). Negli adulti, ricordi sono protetti⁶ o addirittura migliorato⁷ dopo un intervallo di sonno, mentre i ricordi in genere decadono su un intervallo equivalente di veglia. Sono stati impiegati controlli che dissociano i cambiamenti di prestazioni dalle influenze circadiane^8,9,10. Per esempio, benefici simili del sonno sono osservati quando si confrontano le prestazioni su un pisolino di mezzogiorno a un periodo di veglia di mezzogiorno equivalente⁹.

Anche se un tempo si pensava che il sonno riflettesse un processo passivo, semplicemente proteggendo i ricordi dal decadimento o dalle interferenze, le teorie moderne suggeriscono che il sonno gioca un ruolo più attivo e promuove effettivamente la memoria attraverso le riattivazioni^{11,12 ,13}. Supporto per questo proviene da correlazioni osservate tra misure comportamentali di consolidamento della memoria sopra il sonno (cambiamento nel richiamo della memoria dopo il sonno rispetto a prima del sonno) e aspetti specifici della fisiologia del sonno. Per molte attività di memoria dichiarativa, il consolidamento della memoria è associato ad aspetti del sonno non REM, in particolare misure di SWS o assi del sonno trovati in nREM2 e SWS. Se il ruolo del sonno fosse la protezione passiva dalle interferenze, tale correlazione non ci si aspetterebbe; piuttosto una correlazione tra il tempo addormentato (indipendentemente dalla fase di sonno) e le prestazioni ci si aspetterebbe, come più tempo di sonno fornirebbe una maggiore protezione^{dall'interferenza 14}.

Ulteriore supporto per il ruolo attivo di SWS nel consolidamento della memoria è evidente negli studi di riattivazione della memoria mirata. In questi studi, si apprende una memoria nel contesto di un segnale percettivo, ad esempio un odore, e richiamo della memoria è maggiore dopo il sonno se il segnale viene ripresentato durante il sonno, SWS in particolare¹⁵. Anche se il meccanismo sottostante è dibattuto^16,17, una teoria prominente, teoria del consolidamento dei sistemi, sostiene che i ricordi codificati nell'ippocampo sono stabilizzati nella corteccia anche se il dialogo ippocampale-neocorticale. In particolare, le onde lente corticali e i fusi del sonno, che si verificano in combinazione con increspature ippocampali associate alla riattivazione della memoria, supportano il trasferimento di memoria³.

Il ruolo del sonno nel consolidamento della memoria durante lo sviluppo è meno chiaro. La prima infanzia è un periodo di particolare interesse quando i bambini iniziano a passare da un bifasico (costituito da un pisolino di mezzogiorno e un incontro di sonno notturno) a un modello di sonno monofasico. Recenti ricerche suggeriscono che questa transizione può riflettere la maturazione cerebrale¹⁸. Questo argomento è coerente con i dati empirici che mostrano cambiamenti di sviluppo nel sonno notturno (cioè, la topografia dell'attività a onde lente) rispecchia quello della maturazione corticale¹⁹.

Anche se ci sono diverse dimostrazioni comportamentali di consolidamento overnight sleep-dependent nei bambini^20,21 e neonati²², ricerca sui fondamenti neurali del consolidamento della memoria con sonno di mezzogiorno sono appena cominciando ad essere indagato. Nel lavoro innovativo esaminando il ruolo dei sonnellini di mezzogiorno sulla memoria nei bambini in età prescolare, i sonnellini sono stati mostrati per proteggere i ricordi delle informazioni apprese di recente, mentre la memoria è stata ridotta (12%) quando i bambini sono rimasti svegli durante l'intervallo di pisolino²³. Questo "beneficio", era più grande nei bambini che dormivano abitualmente (cioè 5 o più volte alla settimana come misurato con l'attivigrafia) indipendentemente dalla loro età. Registrando il PSG durante il pisolino, il cambiamento delle prestazioni della memoria durante il periodo del pisolino è risultato specificamente associato alla densità del mandrino del sonno (il numero di assi del sonno al minuto di nREM), suggerendo che la qualità del pisolino (non la quantità) è stato un fattore critico promozione della conservazione della memoria (vedere la sezione dei risultati rappresentativi).

Questo studio mette in evidenza il significato del PSG nell'esplorare le relazioni tra sonno e memoria durante lo sviluppo. Sottolinea l'importanza di caratterizzare le strutture del sonno macro- (fasi del sonno) e micro- (qualità di tali stadi come le frequenze e la presenza di mandrini) strutture durante i sonnellini per il consolidamento della memoria. Sottolinea anche l'importanza di valutare i ritmi del sonno (caratterizzando i bambini come tonuper abituali o non abituali). Anche se il nostro lavoro ha caratterizzato la funzione dei sonnellini nell'apprendimento visuospatiale (e più recentemente emotivo²⁴ e²⁵ apprendimento procedurale), rimangono molte domande. Ad esempio, sarà importante esaminare altri compiti di memoria dichiarativa per valutare la generalizzabilità di questi risultati e valutare i compiti utilizzati nelle classi prescolare per comprendere parametri specifici (ad esempio, la quantità di beneficio del nap rispetto all'apprendimento) per compiti ecologicamente validi. Ulteriori lavori saranno inoltre necessari per capire quando wake è sufficiente per il consolidamento della memoria. Così, il nostro obiettivo è quello di demistificare il processo di misurazione del sonno e il consolidamento della memoria dipendente dal sonno nei bambini. Forniamo consigli pratici per esaminare il beneficio di un pisolino pomeridiano sulla memoria dichiarativa in tipicamente sviluppare bambini in età prescolare (circa 3-4 anni di età) utilizzando un compito computerizzato di memoria visuospatial e metodi per valutare l'abitualità del pisolino usando l'attivisia, il rapporto dei genitori e la fisiologia del pisolino usando il PSG. Anche se questi metodi sono stati sviluppati per i bambini in età prescolare che pisolino con frequenza variabile, questi metodi potrebbero essere adattati a qualsiasi fascia di età.

Protocollo

Prima di iniziare qualsiasi procedura di ricerca, il consenso scritto dovrebbe essere ottenuto dal genitore e il consenso verbale dovrebbe essere ottenuto dal bambino per tutte le procedure di studio.

NOTA: vedere la figura 2 per una panoramica delle procedure.

Figura 2: Panoramica del protocollo. Ogni quadrato rappresenta un giorno. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

1. Condizione di promozione Nap

1. Assicurarsi che la condizione di promozione del pisolino sia controbilanciata con la condizione di promozione di riattivazione tra i partecipanti, come descritto di seguito.
2. Programmare la condizione di promozione del pisolino per iniziare circa un'ora prima del tipico periodo di pisolino del bambino per consentire il tempo di applicare il PSG e di condurre il compito di memoria visuospatiale. Assicurati che il tempo che interviene tra il richiamo immediato e quello ritardato sia lo stesso tra le condizioni di promozione di wake e nap.
3. Spiegare le procedure per questa sessione ai bambini e ai genitori che utilizzano materiali adatti all'età.
   NOTA: i materiali appropriati per l'età includono libri di storia o brevi video di un altro bambino sottoposto alle stesse procedure.
4. Applicare attrezzature di polisomnografia (cfr. sezione 3).
5. Eseguire la codifica e la valutazione immediata della memoria per l'attività di memoria visuospatial (vedere la sezione 4).
6. Chiedi al bambino di usare il bagno e poi inizia la tipica routine pre-nap del bambino.
   1. Consentire al genitore/caregiver di mettere il bambino a dormire come fa di solito. Interferisci il meno possibile perché la maggior parte dei bambini si addormenta più velocemente quando viene fornita con la loro normale routine.
   2. Consentire al bambino di pisolino utilizzando la loro posizione tipica pisolino.
   3. Utilizzare tecniche di promozione del pisolino, ma solo quando necessario come questi si sono dimostrati meno successo in casa se si discostano troppo dalla normale routine del bambino.
      NOTA: le tecniche di promozione di Nap includono l'uso di una coperta ponderata, lo sfregamento della schiena del partecipante, il avvolgimento del bambino in una coperta (simile a fasce), il rilassamento muscolare progressivo e la riproduzione di musica rilassante.
7. Assicurati che il tempo in cui il bambino dorma nella condizione di promozione del pisolino corrisponda alla quantità di tempo in cui gioca nella condizione di promozione di attivazione.
   NOTA: se la condizione di promozione del pisolino è la prima, consenti al bambino di svegliarsi naturalmente e usa questa durata per impostare la durata della sessione di risveglio. Se la condizione di promozione di attivazione è la prima, usa questa durata per determinare la durata del pisolino. Se il pisolino supera questo tempo, svegliare il bambino nel modo più naturale possibile aprendo la porta, camminando fuori dalla camera da letto e gradualmente parlando più forte.
8. Condurre la valutazione del richiamo ritardato per l'attività di memoria visuospatiale, circa 15-30 min dopo che il bambino si sveglia per evitare l'inerzia del sonno.
9. Raccogliere la classificazione figlio e sperimentatore per Visual Sleepiness Scale (VSS)²⁶ e Visual Mood Scale (VMS)²⁷.
10. Rimuovere gli elettrodi PSG.

2. Condizione di promozione di risveglio

1. Assicurati che la condizione di promozione di attivazione sia controbilanciata con la condizione di promozione del pisolino descritta in precedenza.
2. Pianifica la condizione di promozione di scia per iniziare circa un'ora prima del tipico periodo di pisolino del bambino per equiparare l'ora del giorno tra le condizioni. Assicurati che il tempo che intercorre tra il richiamo immediato e quello ritardato sia approssimativo tra le condizioni di promozione di riattivazione e di promozione del pisolino.
3. Spiegare le procedure per questa sessione ai bambini e ai genitori che utilizzano materiali adatti all'età.
4. Applicare elettrodi PSG (vedi sezione 3) per equiparare le condizioni di promozione di veglia e pisolino.
   NOTA: Anche se il sonno non è previsto, questo equivale alle condizioni e può essere utilizzato per verificare l'assenza di sonno in caso di dubbio.
5. Eseguire la codifica e la valutazione immediata della memoria per l'attività di memoria visuospatial (vedere la sezione 4).
6. Chiedi al bambino di usare il bagno e poi procedi alla posizione in cui in genere pisolino.
   1. Non permettere al bambino di pisolino, invece, chiedi al bambino di giocare tranquillamente con giocattoli non stimolanti nella stessa posizione del loro tipico pisolino.
      NOTA: I giocattoli non stimolanti accettabili includono piccoli giocattoli sensomotori come bastoncini di cera e mattoni di plastica che si intrecciano adatti all'età.
   2. Chiedi al bambino di giocare per la loro tipica lunghezza del pisolino o per il tempo in cui ha dormito durante la condizione di promozione del pisolino (vedi il passaggio 1.7 per ulteriori informazioni).
   3. Registrare qualsiasi attività insolita come parlare, lasciare la stanza e giocare con giocattoli che non sono forniti.
7. Assicurati che il tempo in cui il bambino dorma nella condizione di promozione del pisolino corrisponda alla quantità di tempo in cui gioca nella condizione di promozione di attivazione.
8. Condurre la valutazione del richiamo ritardato per l'attività di memoria visuospatiale, circa 15-30 min dopo che il bambino ha finito di giocare al fine di mantenere il tempo di ritardo simile tra le condizioni.
9. Raccogliere la classificazione figlio e sperimentatore per VSS²⁶ e VMS²⁷.
10. Rimuovere gli elettrodi PSG.

3. Polisomnografia (PSG)

1. preparazione
   1. Facilita l'applicazione degli elettrodi PSG facendo in modo che il bambino si impegni in un'attività tranquilla come leggere un libro, giocare con il lievito giocato, mangiare uno spuntino se ha fame o guardare un cortometraggio.
      NOTA: se viene utilizzato un film, assicurarsi che l'età del film sia appropriato ma non suscita rowdiness nel bambino (ad esempio, film animati o spettacoli per bambini popolari).
   2. L'accessibilità a un genitore o tutore non è necessaria. Tuttavia, per i bambini timidi e timidi assicurarsi che gli assistenti di fiducia sono disponibili.
      NOTA: Per un piccolo numero di bambini, genitori e tutori possono essere fonte di distrazione invece di essere utili. Se questo è il caso, chiedere al genitore se sarebbero disposti a uscire dalla vista del bambino.
2. Raccogliere le misurazioni della testa.
   1. Utilizzare un metro a nastro flessibile e un marcatore porcellana per contrassegnare le posizioni per la successiva applicazione degli elettrodi.
   2. Misurare la distanza dall'inion a nasion e posizionare un segno a metà strada. Misurare la distanza dalla tacca preauricolare in un orecchio alla tacca preauricolare nell'altro orecchio e posizionare un altro segno a metà. L'intersezione di questi due segni è il punto di riferimento (C.
   3. Misurare il 10% della distanza tra inione e nasion e dall'inione. Quindi misurare il 10% della tacca preauricolare alla misurazione della tacca preauuricolare da questo punto su entrambi i lati. Fare due segni, uno per lato (O3 e O4).
   4. Misurare il 20% della tacca preaucolare alla misurazione della tacca preauculare dal punto di riferimento su entrambi i lati della testa. Fare due segni, uno per lato (C3 e C4).
   5. Misurare il 20% della distanza tra inion e nasion verso l'alto dal punto di riferimento. Quindi misurare il 20% della tacca preauricolare alla misurazione della tacca preauuricolare da questo punto su entrambi i lati. Fare due segni, uno per lato (F3 e F4).
3. Preparare un elettrodo alla volta per il posizionamento.
   1. Pulire ogni posizione elettrodo utilizzando un tampone di alcool. Esfoliare con un gel leggermente abrasivo e quindi rimuovere qualsiasi materiale di pulizia residuo.
   2. Riempire ogni elettrodo con crema di elettrodi.
      1. Per gli elettrodi posizionati dove sono presenti i capelli, applicare un'ulteriore goccia di crema di elettrodi su un quadrato di garza e posizionarlo sul retro dell'elettrodo.
      2. Per gli elettrodi posizionati sul viso, utilizzare nastro medico per aderire l'elettrodo alla pelle.
4. Posizionare un elettrodo su ogni posizione EEG, EOG ed EMG corrispondente.
   1. Posizionare un elettrodo su ogni posizione contrassegnata sul cuoio capelluto (C, O3, O4, C3, C4, F3 e F4).
   2. Posizionare un elettrodo su ogni mastoide (piccolo processo osseo dietro l'orecchio) e uno al centro della fronte.
   3. Posizionare un elettrodo EOG adiacente ad ogni occhio. Posizionare uno di questi elettrodi leggermente superiore all'esterno dell'occhio destro (chiamato ROC) e uno verso l'esterno e leggermente inferiore all'occhio sinistro (chiamato LOC).
   4. Posizionare due elettrodi EMG intorno all'area del mento. Posizionare un elettrodo sulla guancia destra appena sopra la linea del sorriso. Posizionare l'altro sul lato sinistro appena sopra dove il mento incontra il collo, adiacente all'esofago. Trova la seconda posizione facendo dire al partecipante la parola "latte" ad alta voce mentre senti per la posizione in cui le contrazioni muscolari nel collo e nel mento sono massime.
5. Collegare gli elettrodi al dispositivo di registrazione e avviare la registrazione.
6. Registrare le letture impedibili per tutti gli elettrodi. Assicurarsi che tutti gli elettrodi superino il test di impeditto.
   NOTA: alcuni dispositivi potrebbero notare un 'Pass' o 'Fail', mentre altri dispositivi possono dare valori numerici. In quest'ultimo caso, gli impedimenti sotto i 25 ksono accettabili. Se un impedimenti non funziona o è troppo alto, rimuovere e sostituire le batterie. Se questo non risolve il problema, riapplicare l'elettrodo.
7. Al completamento di ciascuna condizione, rimuovere gli elettrodi PSG.
   1. Per gli elettrodi applicati nei capelli, immergere la posizione dell'elettrodo con uno spray a base d'acqua. Lasciare che lo spray si sieda per circa un minuto, quindi rimuovere l'elettrodo.
      NOTA: Lo spray per capelli districante è altamente efficace allo scopo di rimuovere gli elettrodi dei capelli.
   2. Per gli elettrodi applicati con nastro adesivo, tipicamente sul viso e sui mastoidi, utilizzare un batuffolo di cotone con olio per bambini applicato per saturare il nastro. Quando il nastro è completamente coperto di olio per bambini, tirare delicatamente il nastro dagli angoli.

4. Attività di memoria visuospatiale

1. Amministrare nove stimoli to-be-ricordati disposti in una matrice 3 x 3 ai bambini di età inferiore ai 44 mesi. Amministrare i 12 stimoli da ricordare disposti in una matrice 3 x 4 ai bambini di età superiore ai 44 mesi di età.
   NOTA: se un figlio assegnato alla matrice di 12 elementi è troppo contestato, è possibile utilizzare la matrice di 9 elementi. Allo stesso modo, se è evidente che la matrice a 9 elementi è troppo facile, la matrice di 12 elementi può essere utilizzata per evitare effetti del soffitto. Ciò è giustificato perché l'accuratezza all'interno del soggetto è della variabile di interesse e non dei punteggi grezzi. Gli stimoli sono in genere immagini simili a cartoni animati di immagini comuni (ad esempio, orso, auto, forbici) disposte in una matrice e presentate sullo schermo di un laptop. Ci sono due serie di stimoli. Ciò consente di controbilanciare l'attività tra le due condizioni (ad esempio, pisolino e promozione wake) in modo che i bambini non ricevano le stesse immagini in entrambe le condizioni.
2. Amministrare l'attività in tre fasi: codifica, richiamo immediato e richiamo ritardato. Per ogni fase consentire al bambino di rispondere a ogni domanda al proprio ritmo.
   NOTA: le durate tipiche sono: 6 min per la fase di codifica, 2 min per la fase di richiamo immediato e 2 min per la fase di richiamo ritardato.
   1. Nella fase di codifica, indirizzare l'elemento figlio a identificare ogni immagine in base al nome, quindi indicare al figlio di ricordare la posizione di ogni elemento nella griglia. Dopo la codifica, le schede vengono sostituite con immagini "vuote" e il bambino deve quindi individuare la posizione di ogni immagine fino a raggiungere un punteggio di codifica del 75%.
      NOTA: una soglia del 75% è stata scelta sulla base di studi condotti su giovani adulti^28,29,30 e riflette un punto in cui l'apprendimento è chiaramente raggiunto ma non al soffitto.
      1. Durante questo blocco, i partecipanti ricevono un feedback visivo dall'attività dopo ogni risposta. Dopo che il bambino ha selezionato una posizione dell'immagine, rivela l'immagine associata, informando il bambino se quella era la posizione corretta o non corretta.
      2. Fornire un feedback verbale sulle prestazioni per motivare il bambino, ma assicurarsi che la quantità di feedback sia coerente in entrambe le condizioni. Quando il bambino riesce a localizzare un'immagine usa un linguaggio come "Grande lavoro, hai quello!" Quando un bambino fallisce usa un linguaggio che mette in evidenza lo sforzo del bambino (ad esempio, "Whoops! Non proprio ma buona prova! Vediamo se è possibile ottenere il prossimo.").
      3. Fornisci ai bambini assegnati alla matrice di 12 elementi che non possono superare la codifica dopo 4 round con la possibilità di allungarsi, fare jack di salto e muoversi per circa 5 min. Se l'elemento figlio non riesce ancora a superare la codifica dopo altri 2 round, riavviare la codifica con la matrice di 9 elementi.
      4. Fornire gli elementi figlio assegnati alla matrice di 9 elementi che ricevono un punteggio di codifica del 100% al primo round con l'attività di codifica per la matrice a 12 elementi. Se non passano attraverso tutti i passaggi necessari per tornare alla matrice di 9 elementi, utilizzare la matrice di 12 elementi per le due fasi seguenti.
   2. Durante la fase di richiamo immediato, presentare nuovamente le immagini, una alla volta, e chiedere al bambino di richiamare la posizione corrispondente. Non fornire feedback visivo o verbale e sondare ogni elemento una sola volta. Tuttavia, fornire un feedback sullo sforzo (cioè, "Buon lavoro dando il vostro miglior sforzo").
   3. Condurre la fase di richiamo ritardato immediatamente dopo la scia o la condizione di sonno.
      NOTA: questa fase è identica alla fase di richiamo immediato.
      1. A volte i bambini diventeranno pignoli durante la fase di richiamo ritardato. In questo caso, invoglia il bambino a completare l'attività con un premio o offrendo più tempo per guardare il film durante la rimozione del PSG. Durante questo periodo non permettere al bambino di giocare con i giocattoli o impegnarsi in altri compiti fino a quando l'attività di memoria è completa.

Figura 3: Esempi di visualizzazioni dello schermo durante l'attività di memoria visuospatial. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

5. Asimmetria

1. Programmare l'orologio attività.
   NOTA: l'orologio attività viene campionato a 32 Hz, con una sensibilità di <0.01 g. L'attività viene archiviata in epoche di 15 anni.
2. Fornisci a ogni partecipante un orologio attività pre-programmato e istruzioni. Di' al genitore che l'orologio deve essere sempre indossato. Evidenziare che è impermeabile quindi non c'è motivo di rimuovere il dispositivo.
   1. Istruire il bambino a indossare l'orologio sulla mano non dominante continuamente.
   2. Istruire il genitore a premere il pulsante sul lato del quadrante dell'orologio ogni volta che il loro bambino tenta di dormire, e poi di nuovo quando si svegliano.
      NOTA: Questo genera un indicatore di evento nei dati che aiuta con l'attività di punteggio.
3. Fornisci al genitore un diario del sonno (simile a un registro o a un foglio di calcolo) su cui registrare i tempi di sonno e la rimozione dell'orologio.
   NOTA: Questo aiuta anche con l'attivigrafia del punteggio.
   1. Nel diario del sonno, chiedi al genitore di fornire un registro completo di tutto il sonno per il numero di giorni in cui l'orologio di attività sarà indossato, compreso il tempo in cui il bambino va a letto e quando il bambino si sveglia. Il genitore deve fornire queste informazioni sia per i sonnellini che per il sonno notturno regolare. Inoltre, chiedi al genitore di fornire informazioni su qualsiasi momento in cui l'orologio viene rimosso.

6. Analisi dei dati

1. Attività di memoria visuospatiale
   1. Calcolare la precisione per ogni fase di richiamo come percentuale di elementi richiamati.
   2. Calcolare la modifica nel richiamo sugli intervalli di pisolino e veglia come segue.
      1. Calcola il cambiamento nel_pisolino di richiamo sottraendo la precisione di richiamo immediato (prima del pisolino) dalla precisione di richiamo ritardata (dopo il pisolino).
      2. Calcola il cambiamento nella_veglia di richiamo sottraendo la precisione di richiamo immediato (prima della veglia) dalla precisione di richiamo ritardata (dopo la scia).
2. Psg
   1. Caratterizzare le fasi del sonno in base ai criteri di punteggio standard (ad esempio, il Manuale AASM per il punteggio del sonno e gli eventi associati v. 2.5).
   2. Rileva i mandrini del sonno in C3 utilizzando un software specializzato contrassegnando l'insiemi e gli offset del mandrino.
   3. Verificare gli stadi del sonno e l'insiemi e gli scostamenti del mandrino con il secondo ricercatore addestrato. Nel caso in cui i punteggi non sono concordanti, avere un terzo marcatore addestrato prendere la decisione di consenso.
   4. Analizzare la densità del mandrino utilizzando un software specializzato e un codice MATLAB interno basato su studi precedenti³¹. In breve, filtrare i dati EEG da 0,5 a 35 Hz. Considerare la tensione massima tra l'inizio del mandrino identificato e compensare l'ampiezza del mandrino di picco. Utilizzare una trasformazione Fourier veloce di ogni mandrino per identificare la frequenza spettrale di picco tra 9-15 Hz^24,32.
3. Astagrafia
   1. Punteggio di dati di orologio attività utilizzando software specializzato seguendo protocolli standardizzati²⁰.
      NOTA: sono necessari più giorni e notti di dati per garantire l'affidabilità dei dati. Come minimo, i partecipanti hanno bisogno di almeno tre giorni e tre notti di dati di attivi (giorni e notti non devono essere consecutivi); tuttavia, 5 notti è preferibile, in particolare quando questi dati sono di interesse primario³³.
   2. Utilizzare le informazioni del diario del sonno e gli indicatori di evento (pressioni dei pulsanti) per verificare l'insorgenza e l'offset del sonno.
      NOTA: Questi due elementi devono trovarsi entro 20 min l'uno dall'altro per segnare l'inizio e la fine di un intervallo di riposo.
      1. Se a un partecipante mancano le informazioni sul diario del sonno, gli indicatori di evento o il diario e gli indicatori di evento non si trovano entro 20 minuti l'uno dall'altro, determinare l'insorgenza del sonno e^l'offsetmanuale 32 : determinare l'insorgenza del sonno entro i primi tre minuti di sonno ^{continuo 33} e determinare l'offset del sonno dagli ultimi cinque minuti di sonno continuo³⁴.

Risultati

Utilizzando le procedure qui descritte, Kurdziel e colleghi²³ hanno esaminato il consolidamento della memoria dipendente dal sonno durante i sonnellini nei bambini in età prescolare. I risultati hanno mostrato la precisione del richiamo dei bambini sul compito della memoria visuospatial dopo un pisolino era migliore della loro precisione di richiamo dopo un periodo simile durante il quale sono rimasti svegli (cioè, che significa un "beneficio di piano", Fig...

Discussione

In questo articolo viene descritto come analizzare il consolidamento dipendente dal sonno della memoria dichiarativa durante i sonnellini nella prima infanzia. I metodi includono la valutazione comportamentale della memoria in base alle condizioni di sonaglio e di veglia, l'attivisia e il rapporto padre per valutare i cicli del sonno e il PSG per valutare l'architettura del sonno. Questa combinazione unica è fondamentale per la valutazione della memoria, caratterizzare i cicli del sonno, ed esaminare i meccanismi neurali...

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo

Nome	Azienda	Numero di catalogo	Commenti
Actiwatch Spectrum Plus Starter Kit	Philips Respironics	1109516	include: dispositivo Actiwatch Spectrum Plus, licenza software Actiware e
software Actiware manuale	Philips Respironics	1114828	Potrebbero essere disponibili alternative.
Analizzatore cerebrale	Prodotti cerebrali	BV-BP-170-1000	Potrebbero essere disponibili alternative.
Dell Latitude 5580 Laptop	Dell	X5580T [210-AKJR]	Laptop per l'esecuzione di MatLab, Actiware e RemLogic, nonché per l'archiviazione/caricamento di dati
EC2 crema Grass		12643	Le possibili alternative includono la pasta Ten20 e la crema Lic2 electride
Embla REMLogic software	Natus Medical Inc.	21475	Potrebbero essere disponibili alternative.
Embletta MPR PG Sys - XR - Stati Uniti	Natus Medical Inc.	12077	Sistema Embletta per registrazioni PSG
Embletta MPR ST + Kit Proxy	Natus Medical Inc.	12696	Attacco a Embletta per registrare i sensori PSG
Soluzione detergente Nuprep	Natus Medical Inc.	12643	Potrebbero essere disponibili possibili alternative.
Forniture per il sonno Starter Kit per Embletta MPR ST / ST + Proxy	Natus Medical Inc.	12643	Kit avviato per dormire che include guaze, crema EC2, soluzione detergente NuPrep, tamponi di cotone e altro ancora.