Esaminando le caratteristiche della memoria episodica con potenziali evento-correlati nei pazienti con malattia di Alzheimer

L'obiettivo generale del seguente esperimento è comprendere le differenze nella fisiologia cerebrale associate al riconoscimento di immagini rispetto a parole nei pazienti con compromissione cognitiva lieve amnestica e malattia di Alzheimer. Questo viene ottenuto utilizzando l'EEG per misurare l'attività elettrica cutanea. Mentre i pazienti con malattia di Alzheimer effettuano decisioni di memoria di riconoscimento per immagini e parole.

Per raggiungere questo obiettivo, il soggetto deve essere preparato per il posizionamento degli elettrodi e per la configurazione di DEG e cuoio capelluto. I dati di localizzazione spaziale devono essere acquisiti utilizzando un particolare digitizzatore 3D. Successivamente, devono essere eseguiti compiti comportamentali di memoria mentre vengono registrati i dati grezzi dell'EEG.

Successivamente, al fine di esaminare i potenziali correlati all'evento relativi alla memoria per immagini e parole, i dati grezzi dell'EEG devono essere post-elaborati e mediati in forme d'onda ERP. Per ogni condizione, questi ERP mediati possono quindi essere confrontati statisticamente tra le diverse condizioni. I risultati ottenuti in questo studio mostrano che la familiarità mnemonica o l'elaborazione concettuale delle immagini, ma non delle parole, sembra rimanere intatta nei pazienti con malattia di Alzheimer rispetto a soggetti anziani sani. Questo viene ottenuto analizzando l'effetto ERP frontale precoce di vecchio-nuovo, che si verifica approssimativamente tra 300 e 500 millisecondi dopo l'inizio dello stimolo.

Ciao, sono Brandon Ally, professore assistente del Dipartimento di Neurologia e direttore del Memory Disorders Research Lab presso la Vanderbilt University. Ciao, sono Aaron Hussey e sono il responsabile del laboratorio del Memory Disorders Research Lab. Oggi vi mostreremo alcune metodologie sperimentali per comprendere la fisiologia cerebrale nei pazienti affetti da malattia di Alzheimer.

Questo metodo può aiutarci a rispondere a domande fondamentali, come ad esempio quali aspetti della memoria rimangono intatti in questi pazienti, e oggi Aaron ci mostrerà la metodologia. Per iniziare questo protocollo, innanzitutto è necessario configurare correttamente l'apparecchiatura EEG che verrà utilizzata durante l'esperimento. Sarà impiegato un sistema di acquisizione BioSemi attivo-semiattivo a 128 canali con elettrodi attivi, utilizzato in combinazione con il casco elettrodico ActiveTwo per ottenere i dati ERP; assicurarsi che la batteria sia completamente carica e collegata all'amplificatore.

Ora, raccogliere tutti i materiali necessari per la preparazione del partecipante, inclusi un gel per siringa, un metro a nastro, cuffie EEG di diverse misure, tamponi alcolici, adesivi per elettrodi facciali e cinghie in Velcro per fissare i cavi degli elettrodi. Applicare gli adesivi su cinque elettrodi facciali per prepararli all'esperimento. Successivamente, accendere sia il computer per la presentazione degli stimoli sia il computer per l'acquisizione dei dati e configurare il software.

In questo protocollo, il software ePrime verrà utilizzato per presentare gli stimoli e acquisire i dati comportamentali bios. La vista semi-attiva verrà utilizzata per acquisire i dati grezzi dell'EEG check per verificare che l'amplificatore stia inviando i codici trigger appropriati al computer di acquisizione dati. Per fare ciò, accendere innanzitutto l'amplificatore nella camera del partecipante senza collegare alcun elettrodo o cavo.

Quindi aprire il software sul computer di acquisizione dati e avviare l'acquisizione dei dati, ma non salvare. Successivamente, passare al computer di presentazione degli stimoli. Aprire il file dell'esperimento ed eseguire il paradigma.

I codici di attivazione programmati nel file dell'esperimento dovrebbero ora apparire nel software di acquisizione dati. Quando il partecipante arriva per primo, spiegare tutte le procedure dello studio e affrontare eventuali preoccupazioni relative alla sicurezza, quindi ottenere il consenso scritto per assicurarsi che il soggetto comprenda pienamente il protocollo. Chiedere loro di riferire il protocollo a parole proprie.

Fare sedere il partecipante comodamente su una sedia di legno con schienale rigido e di altezza media nella stanza dell'esperimento. Quindi misurare per assicurarsi che la sua linea di vista verso il display dello stimolo corrisponda alla distanza standard prevista per l'esperimento. In questo caso, la distanza utilizzata è di 48 pollici.

Successivamente, misurare la circonferenza della testa del partecipante per determinare quale capsula EEG deve essere utilizzata. Chiedere quindi al partecipante di rimuovere eventuali gioielli o accessori per capelli per garantire un corretto posizionamento della capsula EEG e una registrazione accurata. Inoltre, se il partecipante indossa occhiali, è preferibile rimuoverli in questa fase.

Utilizzando un batuffolo di alcol, pulire la pelle del partecipante nelle aree in cui verranno posizionati gli elettrodi facciali. Ne verrà posizionato uno su ciascun mastoide, uno su ciascuna tempia e uno direttamente sotto l'occhio sinistro. Successivamente, applicare una piccola quantità di gel conduttivo su ciascun elettrodo facciale.

Quindi rimuovere il supporto dall'adesivo e posizionarlo sul partecipante. Applicare una leggera pressione per assicurarsi che l'elettrodo rimanga in posizione. Ora il partecipante può rimettere gli occhiali, se necessario.

Quindi posizionare il berretto EEG sulla testa del partecipante e fissare la cinghia sotto il mento. Successivamente, misurare in centimetri dalla nasione all'inione. Moltiplicare questa misura per 0,5 per trovare il punto medio e posizionare qui l'elettrodo A1 da anteriore a posteriore.

Successivamente, misurare dal punto preauricolare di un orecchio all'altro. Il punto medio di questa misura indica dove deve essere posizionato lateralmente l'elettrodo A1. Successivamente, acquisiremo una rappresentazione tridimensionale delle posizioni degli elettrodi sulla testa del partecipante, al fine di tenere conto della variabilità della forma del cranio tra i soggetti e, se possibile in futuro, di effettuare la coregistrazione con dati di risonanza magnetica.

Qui, il localizzatore palus Patriot Digitizer posiziona innanzitutto il trasmettitore di localizzazione sotto il cappuccio dietro l'orecchio sinistro del soggetto, con il cavo in eccesso sistemato sotto la cinghia del mento per mantenerlo in posizione. Successivamente, fissare il ricevitore a una sedia di legno in una posizione al di sotto della testa del partecipante, a circa quindici centimetri dal trasmettitore. Aprire ora il software di digitalizzazione ed effettuare le misurazioni delle posizioni degli elettrodi utilizzando lo stilo, seguendo le indicazioni fornite dal software.

Ora è possibile generare un modello tridimensionale della testa con le posizioni degli elettrodi utilizzando il software MR Locator. Successivamente, a eccezione della localizzazione dei dati EEG grezzi. Una volta verificato sullo schermo del computer il modello tridimensionale della testa del partecipante, riempire i pozzetti degli elettrodi sul casco con il gel conduttivo.

Quindi posizionare gli elettrodi in ciascuna posizione predefinita sul cappuccio attivo a due canali. A questo punto, è consigliabile offrire una pausa ai partecipanti più anziani. Questo vale in particolare per i pazienti affetti da malattia di Alzheimer, che potrebbero necessitare di pause frequenti per mantenere la concentrazione e l'attenzione sostenuta durante il compito sperimentale.

Dopo la pausa, collegare i cavi e gli elettrodi facciali all'amplificatore. Successivamente, verificare sui dati acquisiti i livelli di offset degli elettrodi. Assicurarsi che i livelli di offset siano entro 25 microvolt.

Una volta che tutti i livelli di resistenza sono accettabili e tutti gli elettrodi sono privi di artefatti, l'esperimento è pronto per essere eseguito. In questo esperimento, si utilizza il software bios semi-active per acquisire e visualizzare i dati EEG grezzi. Per iniziare, caricare il file di presentazione dei dati comportamentali e inserire il numero del partecipante.

Il software sperimentale salva le risposte del partecipante e genera automaticamente un file di dati. Al termine dell'esecuzione dell'esperimento, verificare che il partecipante sia seduto a 48 pollici dal centro del monitor. Una volta caricato l'esperimento, leggere e verificare le istruzioni comportamentali con il partecipante.

Ora inizia a salvare i dati grezzi dell'EEG sul computer di acquisizione. Quindi avvia la presentazione dello stimolo sul computer di presentazione degli stimoli.

Assicurarsi che un ricercatore sia pronto a lavorare con adulti anziani o pazienti con deficit cognitivo per inserire le risposte tramite il box dei pulsanti qui. Questo esperimento inizia con la fase di studio, durante la quale al partecipante verrà presentata una serie di immagini o parole; monitorare il partecipante durante il compito comportamentale e valutare la necessità di pause. Una volta presentati tutti gli stimoli comportamentali, assicurarsi di salvare il file dei dati grezzi dell'EEG.

Successivamente, i passaggi precedenti verranno ripetuti per la fase di test, durante la quale il partecipante verrà nuovamente sottoposto a una serie di immagini o parole. Nella fase di test, metà degli elementi presentati proviene dalla precedente fase di studio e metà degli elementi sarà nuova. I partecipanti dovranno identificare se gli elementi sono vecchi o nuovi comunicando la risposta ad alta voce al ricercatore. Il ricercatore inserirà quindi la risposta del partecipante tramite il box dei pulsanti per avviare l'elaborazione successiva dei dati.

I dati grezzi devono prima essere preparati e filtrati digitalmente per rimuovere rumore e artefatti dal segnale prima che l'analisi possa essere completata qui. Viene utilizzato inizialmente il software EMSE Suite 5.3. Devono essere applicati filtri temporali come filtri a risposta all'impulso infinita e filtri passa-banda.

Successivamente, i dati devono essere riferiti a un punto sulla testa; in questo caso, viene selezionato il riferimento medio comune. Successivamente, i dati devono essere filtrati spazialmente e tutti i canali difettosi devono essere interpolati. Eseguire un'ispezione visiva dei dati e utilizzare i filtri appropriati.

Infine, devono essere utilizzati metodi di correzione degli artefatti oculari per correggere il segnale in presenza di artefatti dovuti al battito delle palpebre e ai movimenti oculari. Qui osserviamo l'attività ERP frontale associata al recupero con successo di parole e immagini in pazienti con Alzheimer molto lieve e in controlli anziani sani. Queste immagini sono state acquisite durante l'intervallo temporale compreso tra 300 e 500 millisecondi, tipicamente associato all'elaborazione concettuale o alla familiarità mnemonica.

Si noti l'effetto frontale di vecchio e nuovo simile per le immagini, ma un effetto ridotto per le parole tra i gruppi. Pertanto, dopo aver completato l'analisi delle risposte cerebrali a stimoli vecchi e nuovi, sarà possibile eseguire successivamente con facilità analisi statistiche per confrontare gruppi di pazienti con malattia di Alzheimer e adulti anziani sani. È importante ricordare, quando si utilizza questa tecnica, che i pazienti tendono a muoversi e a parlare molto, generando artefatti indesiderati nel segnale.

È quindi importante ricordarsi di includere un numero sufficiente di prove, in modo che, qualora fosse necessario scartarne alcune a causa di quell'artefatto indesiderato, se ne disponga comunque un numero adeguato per effettuare analisi statistiche affidabili. Grazie per aver guardato.