Indagare Cognizione sociale nei neonati e adulti Utilizzando Elettroencefalografia Dense Array ( _D EEG)

L'obiettivo generale di questo video è dimostrare un protocollo per studiare la cognizione sociale nei neonati o negli adulti utilizzando l'elettroencefalografia ad array denso. Ciò si ottiene preparando prima la configurazione sperimentale per la raccolta dei dati e preparando la rete del sensore a celle idroelettriche per l'applicazione. In secondo luogo, viene applicata la rete di sensori geodetici a celle idroelettriche e vengono misurate le impedenze degli elettrodi.

Successivamente, vengono effettuate le registrazioni di base e l'esperimento viene implementato. Il passaggio finale della procedura consiste nell'analizzare i dati. In definitiva, si possono ottenere risultati che mostrano una distinta attività neurale associata ai processi cognitivi sociali attraverso l'analisi dell'attività elettrica della superficie del cuoio capelluto con un'alta risoluzione temporale.

Ciao, mi chiamo Kemi, sono un'assistente di ricerca nel laboratorio di psicobiologia dello sviluppo infantile del Dr.David Haley. Oggi, Joanna ed io dimostreremo questo protocollo di studio. Ciao, sono Joanna.

Questo metodo può essere utilizzato per rispondere a domande chiave nel campo delle neuroscienze dello sviluppo, come ad esempio come il cervello usa la cognizione per elaborare gli stimoli sociali. Il vantaggio principale di questa tecnica rispetto ai metodi di imaging cerebrale esistenti e ai sistemi EEG convenzionali è l'elevata risoluzione temporale, la migliore risoluzione spaziale e la facilità di applicazione della rete di sensori. Ciao, sono David Haley.

Utilizziamo il sistema EEG per studiare l'attività cerebrale nei genitori e nei neonati durante le attività sociali e cognitive Prima dell'arrivo del partecipante in laboratorio, assicurarsi che il computer di controllo dell'esperimento, il software della stazione di rete e i componenti del sistema EEG geodetico funzionino correttamente. Inoltre, assicurati di rimuovere tutti gli oggetti non necessari e potenzialmente distraenti dalla stanza degli esperimenti. Allestire la sala secondo il paradigma sperimentale in fase di implementazione.

Questi possono variare da attività basate su computer a vari paradigmi di interazione genitore, infantile e infantile sperimentale. Come verrà dimostrato in questo video, assicurarsi che le videocamere siano cariche e disporre le telecamere all'angolo ideale per l'attuale configurazione sperimentale. Quando il partecipante arriva al laboratorio, descrivi il protocollo di applicazione della rete di sensori GDS e spiegagli i dettagli dell'esperimento.

Assicurarsi che il partecipante o il suo tutore legale abbia una buona comprensione del protocollo sperimentale e ottenga il consenso scritto e informato prima di procedere con l'esperimento. Per gli studi EEG, è spesso utile ottenere dal partecipante alcune informazioni che ci si può aspettare abbiano un'influenza sull'attività cerebrale elettrica registrata. Tali informazioni possono essere ottenute somministrando questionari standardizzati per aiutare l'esperimento a procedere in modo tempestivo.

Si consiglia la presenza di due sperimentatori, uno per somministrare i questionari e uno per eseguire le preparazioni della rete del sensore geoge a celle idrocellulari come descritto nella sezione seguente di questo protocollo. Per iniziare, prepara una soluzione elettrolitica salina idrocellulare di un litro di acqua distillata, 11 grammi di cloruro di potassio e cinque millilitri di shampoo per bambini, assicurandoti di mescolare accuratamente fino a quando tutto il cloruro di potassio non si sarà sciolto nella soluzione. Successivamente, utilizzando un metro, misurare la circonferenza della testa del partecipante.

Registrando la misurazione in centimetri, recuperare la rete del sensore geodetico a cella idroelettrica di dimensioni adeguate. Scegli una dimensione che comprenda l'intervallo di circonferenze della testa in cui rientra la misura del partecipante. Immergere l'estremità del sensore nella soluzione elettrolitica preparata e lasciarla in ammollo per cinque minuti.

Assicurarsi di tenere l'estremità del connettore lontana dal liquido. Si consiglia di utilizzare un timer o un cronometro per garantire un cronometraggio accurato. Ora, apri il software della net station sul computer di controllo e inizia una sessione di controllo sperimentale.

Consentire di effettuare le misurazioni di zero e guadagno prima di collegare il connettore della rete del sensore e raccogliere i dati in attesa che la rete del sensore finisca di immergersi nell'elettrolita, portare il partecipante nella sala dell'esperimento e farlo sedere su una sedia robusta senza ruote. Per i partecipanti neonati, chiedi al tutore del bambino di sedersi sulla sedia con il bambino seduto in posizione eretta sulle sue ginocchia, in modo che l'intera testa del bambino sia accessibile. Usando un metro a nastro e un pennarello, prendi le misure da un orecchio all'altro sopra la parte superiore della testa e segna il punto medio.

Quindi misura dal NA all'inion sopra la parte superiore della testa. E di nuovo, segna il punto medio. Il vertice può essere identificato come il punto medio in cui i punti medi di queste due misurazioni si incrociano.

Una volta terminato l'ammollo, rimuovere la rete del sensore dalla soluzione elettrolitica e posizionarla su un asciugamano pulito e asciutto. Picchiettare delicatamente la rete del sensore con l'asciugamano per rimuovere la soluzione elettrolitica in eccesso. Quindi dare l'estremità del connettore della rete del sensore a un secondo sperimentatore per tenerla durante l'applicazione della rete.

Ora, raccogli la rete del sensore, mettendo entrambe le mani all'interno della rete. Tieni la rete in modo che i pollici siano spinti con decisione ma delicatamente su entrambi i lati dell'elettrodo frontale centrale e il mignolo sia spinto saldamente contro la fascia che collega la fila di elettrodi più posteriore. Fare attenzione a non allungare eccessivamente la rete.

Le sei dita rimanenti dovrebbero essere libere all'interno della rete per consentire alla parte centrale di cadere, accovacciarsi o inginocchiarsi per essere all'altezza degli occhi del partecipante da dietro in avanti, tirare la rete del sensore sopra la testa del partecipante. Spesso è utile avere uno sperimentatore aggiuntivo presente quando si applica la rete del sensore su un partecipante neonato. Per distrarre il bambino e ridurre al minimo i movimenti usando la punta delle dita, tirare delicatamente la fascia della rete e regolarla in modo che l'elettrodo del vertice si trovi sul punto del vertice contrassegnato con la matita del pennarello.

Stringere l'orecchio e i sottogola, ispezionare le posizioni anatomiche dei punti di riferimento per vedere se la rete è posizionata correttamente e apportare le modifiche necessarie. Prima di iniziare l'esperimento comportamentale, è necessario misurare le impedenze degli elettrodi. Inserire l'estremità del connettore della rete del sensore nel cavo di interfaccia.

Ruotare la leva per bloccarla in posizione e accendere la fotocamera. Quindi, nella sala di controllo, aprire una nuova sessione nel software della net station. Inserisci le informazioni del partecipante e fai clic su Inizia sessione.

Poiché i segnali video ed EEG sono sincronizzati, sullo schermo dovrebbe apparire un feed video in diretta dalla sala esperimenti. Ora, seleziona il menu a discesa del pannello, apri impedenza e fai clic sul pulsante di misurazione. Sullo schermo apparirà un montaggio dell'array di reti del sensore hydro cell go dsic.

Trascinare questa finestra verso il bordo dello schermo in modo che si apra sul monitor nella sala esperimenti. Assicurarsi che ogni elettrodo sia posizionato direttamente sul cuoio capelluto del partecipante. Fare riferimento alla finestra di misurazione impedita, che visualizza il montaggio dell'array sul monitor.

I sensori che non hanno un buon contatto con il cuoio capelluto appariranno rossi. Prendere nota di questi numeri di sensori degli elettrodi. Ora usa la pipetta e applica una piccola quantità della soluzione elettrolitica precedentemente preparata per migliorare l'impedenza di questi sensori.

Gli elettrodi sul montaggio diventeranno verdi man mano che la loro impedenza viene migliorata una volta che le impedenze sono soddisfacenti. Per tutti gli elettrodi, fare clic sul pulsante Salva e chiudi nella finestra di misurazione dell'impedenza nella sala di controllo. Ora nella stazione di rete, aprire la visualizzazione della forma d'onda densa.

Scorrere la forma d'onda e notare tutti i canali che mostrano un rumore di ampiezza elevata a causa di uno scarso contatto con il cuoio capelluto. Torna alla sala sperimentale e regola nuovamente il posizionamento di eventuali elettrodi rumorosi in modo che entrino in contatto diretto con il cuoio capelluto. Potrebbe essere necessaria una soluzione elettrolitica più ampia.

Le registrazioni di base a riposo sono importanti negli studi EEG ad array denso perché esiste un alto grado di variabilità nell'attività elettrica cerebrale tra i partecipanti. Pertanto, prima di iniziare il paradigma sperimentale, dovrebbero essere effettuate alcune registrazioni EEG di base dell'attività cerebrale elettrica a riposo del partecipante per i partecipanti neonati. Il genitore o il tutore deve rimanere nella stanza con il bambino seduto tranquillamente in grembo.

Un film come Baby Mozart può essere riprodotto per garantire che i bambini rimangano calmi e fermi durante questa fase di base. Baby Mozart è una combinazione audiovisiva di musica classica e disegni colorati in movimento che possono essere mostrati sul monitor nella sala esperimenti. Ora nella stazione di rete, fare clic sul pulsante di registrazione per iniziare a registrare i dati video e della forma d'onda sulla forma d'onda densa che i marcatori di eventi possono essere inseriti per collegare gli eventi comportamentali all'attività elettrica durante l'esperimento.

Inserire un marcatore di evento di base sulla linea di base del record di visualizzazione della forma d'onda per un periodo di tempo standardizzato di circa due minuti. Negli studi EEG ad array denso, è essenziale avere almeno due sperimentatori presenti durante lo studio. Uno sperimentatore sarà responsabile dell'interazione con il partecipante e dell'implementazione del paradigma comportamentale.

Il secondo sperimentatore rimarrà nella sala di controllo ed è responsabile del monitoraggio del feed video e dell'inserimento dei marcatori di evento sul display della forma d'onda densa quando si verifica un evento rilevante. Ora inizia l'esperimento comportamentale utilizzando un paradigma di interazione faccia a faccia per il partecipante bambino. Qui, viene implementato un paradigma di imitazione in cui lo sperimentatore presenta al bambino una serie di azioni discrete usando un pupazzo di coniglio.

Assicurarsi di monitorare la visualizzazione della forma d'onda densa durante l'esperimento per determinare se alcuni canali mostrano livelli di rumore in aumento. Al termine dell'esperimento, allentare con cautela e rimuovere la rete del sensore dalla testa del partecipante. Fornire un asciugamano con cui rimuovere la soluzione elettrolitica in eccesso.

Quindi risciacquare, disinfettare e asciugare la rete. Infine, consegna al partecipante tutti i questionari rimanenti che devono essere completati come parte del protocollo. Queste forme d'onda EEG grezze mostrano le fluttuazioni della tensione registrata su un singolo elettrodo durante i primi 1000 millisecondi di ciascuna delle tre fasi sperimentali.

Dimostrazione di base e differenze di richiamo immediate. A livello di superficie, l'attività elettrica cerebrale attraverso le regioni cerebrali può anche essere visualizzata come una mappa topografica delle ampiezze di tensione. Le ampiezze sono rappresentate su tutta la superficie della testa durante le tre fasi del paradigma di scuotimento del guanto e le unità dello spettro dei colori sono in microvolt.

Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come studiare la cognizione sociale negli adulti e nei neonati utilizzando l'EEG ad alta densità. Lo abbiamo dimostrato attraverso la preparazione e l'applicazione della rete di sensori e attraverso l'acquisizione e l'analisi dei dati EEG.