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方法論記事

幼児に心臓自律神経系(ANS)活性の測定 - 休憩と発達課題

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DOI:

10.3791/53652

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2016年2月25日

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この記事について

サマリー

私たちは、18ヶ月の子供たちと一緒に休息と挑戦の条件で自律神経系を連続的に監視するための方法を説明します。結果は、このプロトコルは、自律神経系の両方の分岐に意味のある生理学的応答を生成し、応答のパターンに有意な個体差を誘発することができることを明らかにしました。

要約

自律神経系(ANS)は二つの分岐、副交感神経と交感神経のシステムで構成され、内部器官( 例えば、心拍数、呼吸、消化)の機能を制御し、日常と有害事象1に応答します。子供のANS対策が問題行動、感情の調節、および健康2-7に関連することが見出されています。したがって、幼児期の間にANSの発達に影響を与える要因を理解することが重要です。 ANSの両方のブランチは、刺激に対する幼児の心血管応答に影響を与え、生理学的変化8-11の有効かつ信頼性の尺度を使用して、外部の監視装置を経由して、非侵襲的に測定されています。しかし、2つのシステムの統合機能の理解を制限する副交感神経と交感神経系の同時措置、と非常に若い子供たちのいくつかの研究があります。また、マユォリ幼児の既存研究のtyが、一般的に母子相互作用のパラダイムを使用すると、より少ないが、他の厳しい状況にANS反応性について知られている乳児の静止ANS措置またはそれらの反応性について報告します。私たちは、18ヶ月の子供の心臓の自律制御の非侵襲的かつ迅速な評価のための研究デザインと標準化されたプロトコルを提示します。私たちは、自宅や研究室訪問中に休息とチャレンジ条件下でANSの副交感神経と交感神経の枝を連続的に監視するための方法を説明し、検証済みの機器やスコアリングソフトウェアを使用して140民族的に多様な幼児の私達のサンプルから記述的な知見を提供しています。結果は、心拍数の変化や副交感神経と交感神経活動の指標によって示されるように、このプロトコルは、休息と発達厳しい状況の両方に対する生理学的反応の範囲を生成することができることを明らかにしました。個人はRESPONS、安静時のレベルの変動を示しました課題に対するエス、と挑戦反応、このプロトコルは、幼児のためのANS個人差の検討に有用であることが、追加の証拠を提供します。

概要

子どもの自律神経系の個体差(ANS)は、反応性物理的および精神的健康の問題12-16の開発と維持に重要な役割を果たしています。証拠の成長体は休息と反応性でANS対策には個人差が子供が内在化し、精神病理学4,9,17-19と身体の健康の7,20を外部の変動を予測することが明らかになりました。 ANSの機能のこれらの直接的または主効果に加えて、研究の蓄積体は子供たちの反応性が子どもの福祉と健康に関するそれらの影響を緩和するために、そのような有害事象や夫婦紛争などの文脈的危険因子と相互作用することができることを見出している(参照21を参照レビューのため)。子どもの自律神経反応性があり、ライフコース全体の健康における役割、およびそれらのプロセスにおける伴う関心を果たしていることが、この成長している証拠にもかかわらず、3歳未満の子供にANSの機能の開発を検討する追加の研究のために必要です。

ANSは、二つのブランチ、副交感神経と交感神経のシステムで構成されています。それは、日常と有害事象1に応答して、大部分は無意識のメカニズムによって、内部器官( 例えば、心拍数、呼吸、消化、および性的覚醒)の機能を調節します。副交感神経系(PNS)」の休息と修復」交感神経系を寝たりリラックスしたときに低安静時心拍数と修復の状態を維持するシステム(SNS)は「戦いまたは飛行」....

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プロトコル

この研究は、カリフォルニア大学サンフランシスコ校のヒューマン研究に関する委員会により承認されました。

1.プリプロトコルセットアップ(機器の完全なリストのための材料のスプレッドシートを参照してください)

  1. コンピュータをオンにし、電源にANSデータ取得部を接続することにより、機器をセットアップします。
    注:取得手段をオンにしないでください。
  2. ANSデータ収集ソフトウェアを設定し、任意のデータ収集を開始する前に。 図1に一致するように設定を選択します。

figure-protocol-1
図1. Biolab社ソフトウェアコンフィギュレーションの設定。この図は、ステップ1.2で説明したようにANSデータ収集時に使用するコンフィギュレーション設定のスクリーンショットを表示します。

  1. それらが必要とされるまで、電極の品質がオーバー低下するため、密封されたパッケージにスポット電極を保ちます空気に触れると時間。ハード面を使用して、7スナップリードのそれぞれにスポット電極をはめ込みます....

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結果

SEEDの研究では、162母子ダイアド(; 30%ラティーナ; 16%白; 17%、他のまたは多民族の37%アフリカ系アメリカ人)を登録しました。 18月の訪問のために、私たちは140人の子供(在籍したサンプルの87%)で、人の評価を完了しました。 6参加者が離れて移動し、残りの参加者が到達不能またはこの訪​​問のため利用できませんでした。訪問のANSデータ収集コンポーネントの拒否率は、この訪問のために利用可能な母親のための140分の3(2%)でした。三つの訪問は、対象期間で収集ANSデータと135人の子供で、その結果、21ヶ月(対象年齢を超えて3ヶ月以上)の後に行われました。低品質の信号は、二人の子供のANSデータをスコアリングするから私たちを防ぎます。したがって、ANSデータは、133人の子供のために利用可能でした。ここで提示ANSデータを持つ子どもの平均年齢は18.89ヶ月(範囲17.59から21.60、SD = 0.80)であったと子供の53%が女性です。意味、性別と年齢調整重量のための長パーセンタイルは68.40(SD = 27.4でした7)。

scoreable A.......

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ディスカッション

この研究は、18ヶ月齢の子どものサンプル内、ドメインの範囲からの応答を引き出すために設計された標準化された休息と挑戦のタスクが(、感覚、社会的、休憩を驚愕)ANS応答の範囲につながった、ことを明らかにしました。これらの安静時および課題条件で見つかった平均ANSの応答は、同様のタスク8,11,27,29を使用して、幼い子供たちとANSの応答性を測定している他のユーザーによって報告されたANS値と同様でした。私たちのサンプルで見つかったANS措置の平均レベルは、心拍数が低下し、RSAおよびPEPは幼年期10の間に、年齢とともに増加することを示す証拠と一致しているこれは典型的には乳児に見られるものと年長児に見られる、との間です。我々はまた、3つの生理指標全体の反応性スコアの範囲(チャレンジ条件に休止状態からの生理的反応の差は)多くの間にはいくつかの統計的に有意な意味の違いがありましたが見つかりましたチャレンジとRSAとPEPの両方のために休んで得点。まとめると、これらの知見は、プロトコルが心を落ち着かせる活動や発達困難なタスク間の遷移時にANSの変更をキャプチャし、understudied年齢層のA.......

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開示事項

著者らは、競合する金銭的利益はないと宣言している。

謝辞

この研究は、NIH 1 U01 HL097973、NHLBI 5 R01 HL116511-02、UCSF-CTSI Grant Number UL1 TR000004、Robert Wood Johnson Health and Society Scholars Program、およびLisa and John Pritzker Family Foundationの支援を受けました。また、ANSデータのスコアリングに協力してくれたMichelle Stephens氏、ANSデータの収集に協力してくれたVanessa Tearnan氏、Marialma Gonzales-Cruz氏、Yurivia Cervantes氏、Amy Engler氏、Stephanie Grover氏、Karen Jones-Mason氏、データ提供に協力してくれたMichael Coccia氏にも感謝の意を表します。また、この研究に寛大な参加をしてくださったご家族や、筆頭著者の2人の子供を含む、このプロトコルのテストと改良に協力してくれたボランティアにも感謝しています。私たちは、ANSの測定について、そしてANSの応答性を測定することが幼い子供たちにとって意味がある理由を教えてくれたメンター、W.トーマス・ボイス、ゲイリー・バーンストン、デイブ・ロザノ

に感謝したいと思います。....

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
ANS機器
ノートパソコンと電源コード Dell60-0107-3.0Mindware BioLabソフトウェアには、2つのUSBポートを備えたPCが必要です
ANSデータ収集ソフトウェアMindware連絡先会社BioLab取得プログラム
ANSデータ収集ユニットとコードMindware50-3711-08BioNex 8スロットシャーシ
スナップリードMindware93-0498-002つの白、2つの赤、2つの茶色、1つの
黒 スポット電極ケンドール31112496130モデル;各評価+エクストラごとに7つ-常にジップロックバッグに密封される)
ANSスコアリング/編集ソフトウェアMindware連絡会社HRV分析、バージョン3.1.0FおよびIMP分析、バージョン3.1.0I
プロトコル機器
タブレットコンピュータアップルのiPad;オーディオとビデオを再生するためクリップ
ポータブルスピーカーポラロイドPBT510
ジャック イン ザ ボックスSchyllingSMJBソックス モンキー テーマ
レモンジュースレアレモン980770.14 オンス 常温保存可能なパケット
牧草地ピペットグレインジャー6FAV91 ml サイズ、使い捨て
ポーション カップダート ソロ コン250PC2.5 オンス、使い捨て、プラスチック
集中治療室に収録された赤ちゃんの泣き
ベースラインの子守唄オーディオファイル ロカバイ・ベイビー・ベイビー・ミュージック「ロカバイ・ベイビー・ララビー・レンディション・オブ・ザ・ビートルズ」CDの「アクロス・ザ・ユニバース」の60秒
オーディオファイルカバイ・ベイビー・ベイビー・ミュージック「Rockabye Baby Lullaby Renditions of the Beatles」
電子機器
サージプロテクタ
ビデオカメラソニーHandycam HDR-CX440
ビデオエンコーダ、電源および入力コードMindware50-8614-01オプション、ビデオおよびANSデータファイルを同期するため
脂性肌の洗浄と乾燥のためのおしりふきとガーゼ
おもちゃ評価中
電極を装着した子供の視覚
研究助手
タブレットとスピーカー
人形と必要に応じてデモンストレーション用の
新生児声の30秒クリップのの ロCDビデオファイル中立ビデオの「Here Comes the Sun」の60秒 ベイビー・アインシュタインのビデオの2分間 リトラクタブルメジャー Rollfix TM04 雑貨 サージプロテクタ 全て差し込む用2極アダプタ子供の気を散らす補助写真、参加者に示すプロトコルの説明のためのプロトコルのスクリプトの充電コードステッカー

参考文献

  1. Berntson, G., Quigley, K., Lozano, D. Chapter 8, Cardiovascular Psychophysiology. Handbook of Psychophysiology. Cacioppo, J. T., Tassinary, L. G., Bernston, G. G. , Cambridge University Press. (2007).
  2. Boyce, W. T., et al. Early father involvement moderates biobehavioral su....

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再版と許可

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