Valutazione della lateralizzazione cerebrale nei bambini utilizzando funzionale ad ultrasuoni Doppler transcranico (fTCD)

L'obiettivo generale di questa procedura è determinare la lateralizzazione funzionale del linguaggio nel cervello utilizzando una procedura adatta ai bambini. Ciò si ottiene applicando prima sonde a ultrasuoni alla testa per monitorare la velocità del flusso sanguigno nell'arteria cerebrale media a ciascun emisfero cerebrale. Il secondo passo della procedura consiste nel monitorare il flusso sanguigno mentre il partecipante esegue un compito linguistico.

Il terzo passo della procedura consiste nell'estrarre il segnale Doppler medio dagli emisferi sinistro e destro durante un periodo di interesse in cui è stato eseguito il compito linguistico. La fase finale della procedura consiste nell'esaminare la differenza nelle attivazioni sinistra e destra per estrarre un indice di lateralità. I valori positivi indicano la lateralizzazione a sinistra e i valori negativi indicano la lateralizzazione a destra.

In definitiva, si possono ottenere risultati che possono essere utilizzati per confrontare la lateralizzazione cerebrale in bambini di età diverse o per gruppi con e senza disturbi dello sviluppo. Il vantaggio principale di questa tecnica rispetto ai metodi esistenti, come la risonanza magnetica funzionale, è che il partecipante non deve stare fermo e il metodo è relativamente economico e portatile. A dimostrare la procedura saranno Georgina Holt e Nick Badcock, un assistente di ricerca e postdoc del mio laboratorio.

Questo video dimostrerà l'uso dell'ecografia Doppler transcranica funzionale FTCD in breve per valutare la lateralizzazione del linguaggio nei bambini. Il sistema è costituito da un multi DOPP con sonde ecografiche collegate a un auricolare, un computer di stimolo che verrà utilizzato per mostrare video al soggetto e un registratore vocale per le risposte uditive impostato il multi do prima dell'arrivo del partecipante. Controllare tutti i collegamenti come descritto nel testo allegato e nel manuale del prodotto, verificare che i limiti siano impostati per garantire l'utilizzo di livelli appropriati di ultrasuoni.

Prima di iniziare una sessione, è importante verificare se il bambino ha bisogno di andare al sedile del water, il bambino comodamente, poiché le sessioni durano tra i 20 ei 30 minuti e i movimenti motori grossolani possono interferire con il segnale doppler. Dimostra il visore Doppler al partecipante utilizzando un animale giocattolo. Assicurati che il bambino sia felice di indossare l'auricolare e posizionarlo comodamente e saldamente.

Mettere in pausa il sistema multi-do durante la preparazione delle sonde ecografiche. Coprire ogni sonda con una generosa quantità di gel per ultrasuoni per mantenere il miglior contatto possibile tra la sonda e la pelle mentre il bambino guarda la posizione A DVD. Il gel copriva le sonde nella finestra temporale del cranio su ciascun lato della testa.

Appena davanti all'orecchio dove l'osso è più sottile. Avviare il multi dopp, regolare la posizione delle sonde per intonare l'arteria cerebrale media. Un segnale soddisfacente ha un modello sonoro e visivo caratteristico.

Questo è un esempio di modello visivo da una sonda posizionata in modo errato. Si noti che non viene emesso alcun suono. Questa è la caratteristica.

Basso sibilo del battito cardiaco del soggetto da una sonda posizionata correttamente. Ridurre il più possibile la potenza, aumentando il guadagno se necessario, mantenendo un buon segnale. Una volta che i segnali per entrambe le arterie cerebrali medie sono soddisfacenti, abbassare l'uscita uditiva del multi do spiegare la procedura in tre fasi al bambino utilizzando immagini fisse.

Ok, e poi quando abbiamo guardato un po' di video, vedrete un simbolo come questo. Sai cos'è? Punto interrogativo?

Sì. Quando vedi il punto interrogativo, voglio che tu mi dica cosa è successo nel video in modo che tu possa dirmi il più possibile su cosa stavano facendo i pinguini e cosa stavano giocando, cosa stavano mangiando, qualsiasi cosa tu voglia. E poi, quando finisci di dirmi cosa è successo nel video, vedrai la foto di un ragazzo che fa, shh. E quando lo vedi, voglio che tu stia davvero tranquillo e calmo e che smetta di parlare e non me lo dica più. Ok.

E aspetta un po' e poi il video tornerà. Avviare i dispositivi di registrazione e iniziare. Il test di prova funziona meglio se uno sperimentatore è responsabile di mantenere il bambino sul compito e di registrare ciò che dice.

Cosa è successo in quello? Si è messo il cappello della sua ragazza ed è uscito. Molto bene.

E di che colore erano il suo cappello e la sua sciarpa? Ottimo.Molto buono. Ben fatto.

Un secondo. Lo sperimentatore dovrebbe monitorare il multi do per assicurarsi che venga mantenuto un segnale adeguato. Se il segnale viene interrotto in modo significativo, mettere in pausa il computer del display e regolare nuovamente le sonde applicando più gel, se necessario.

Monitora il comportamento del bambino e assicurati che sia a suo agio e rilassato. Ecco un esempio di un processo. Il programma sul computer di stimolo mantiene una temporizzazione accurata degli eventi e invia un impulso marker al file di dati Doppler per indicare l'inizio del periodo di attivazione del linguaggio.

Per questa procedura con i bambini, registriamo 30 prove. Si consiglia un minimo di 20 prove per una stima accurata della lateralizzazione. Al termine della procedura sperimentale, interrompere la registrazione multipla e rimuovere le sonde.

Usa i fazzoletti per rimuovere il gel in eccesso dal partecipante. Dai al bambino un dolcetto per ringraziarlo di aver partecipato. Ecco una registrazione dei dati puliti della velocità del flusso sanguigno grezzo.

Durante una prova sperimentale, ogni impulso visibile corrisponde a un battito cardiaco. L'indicatore dell'evento che indica l'inizio dello stimolo viene visualizzato in verde. Qui è possibile vedere la registrazione dei dati per una parte della sessione sperimentale quando il segnale era scarso e si interrompeva in modo intermittente.

Queste sezioni vengono rimosse automaticamente dal record da una procedura di rifiuto degli artefatti. Questo grafico mostra il segnale medio in EPOCH per il canale sinistro e il canale destro in media in tutte le prove accettabili. Per un gruppo di partecipanti, il periodo di attivazione della lingua è ombreggiato in verde.

Questo pannello mostra la differenza sinistra meno destra della velocità doppler. Anche il periodo di interesse per il calcolo della lateralità è rappresentato in verde. L'area ombreggiata in grigio che circonda la velocità di differenza rappresenta l'errore standard della media quando viene padroneggiata.

Questa tecnica può essere applicata in circa 30 minuti se eseguita correttamente dopo il suo sviluppo. Questa tecnica ha aperto la strada ai ricercatori in neuropsicologia dello sviluppo per esplorare la lateralizzazione cerebrale nei bambini in età prescolare.