2014年1月29日
感覚処理の客観的かつ簡単に測定が非言語的または脆弱な小児患者には非常に困難である。私たちは、積極的な主題の参加を必要とするか、脆弱な患者に不快感を引き起こすことなく、定量的に乳児を評価するための新しい方法論と軽いタッチ、音声の音、そして2刺激の多感覚処理の子どもの皮質処理を開発しました。
この手順の全体的な目標は、幼児の軽い触覚の体性感覚処理を測定することです。これは、最初にイベント関連の潜在的な方法論と触覚配信システムを設定することによって達成されます。2番目のステップは、脳内の神経活性化を測定するために、子供にEEGネットを配置することです。
次に、UFF対偽のパラダイムでプログラムされた刺激制御アプリケーションが実行されます。最後のステップは、イベント関連の潜在的な試行から取得したデータを処理することです。最終的には、実際の触覚刺激に対する反応と偽物への反応を比較することで、軽い触覚に反応して皮質の活性化を示すことができます。
したがって、MRIや電気神経刺激などの他の方法と比較したこの方法の主な利点は、非常に子供に優しいことです。速く、痛みがなく、積極的な参加を必要としないため、乳児でも幼児でも行うことができます。このプロトコルの刺激制御アプリケーションをプログラムするには、まず2つのシリアルコマンドを設定します。
1つのコマンドはパフを識別し、もう1つのコマンドは偽のものを識別し、刺激制御アプリケーションを持ち、コマンドをマイクロコントローラーに送信し、マイクロコントローラーが対応するデジタル出力チャネルに20ミリ秒の持続時間、TTLパルスを生成する必要があります。この出力は 2 行に分割する必要があります。1つはEEG記録システムへのデジタル入力用で、もう1つはソレノイドゲート式エアバルブへの入力用です。
EEGデータストリームの両方のバルブの開口部をマークします。オシロスコープとマイクロフォンを使用して、実際の状態と偽の状態の両方で、パルスからパフまでのレイテンシを測定します。これらは均一である可能性があります。
そして、10〜15ミリ秒のオーダーで、ポストレコーディング処理で調整します。多感覚プロトコルの制御アプリケーションを変更するには、実際のパフまたはシャムを識別する2つのシリアルコマンドをマイクロコントローラーに送信し、録音された音声または無音も送信します。被験者の上または正面の正中線に配置されたスピーカーを通じて聴覚刺激を提示します。
サウンドの開始タイミングを、パフの開始または測定されたパフの遅延と同時に配置します。まず、電極ネットを被験者の頭に置きます。温かい生理食塩水を使用して、センサーが完全に接触するように調整します。
子供に乗せている場合は、子供が親または介護者の膝に快適に座っていることを確認してください。乳児の場合は、乳児が軽くおくるみをし、介護者の腕に抱かれるか、開いたベビーベッドで仰臥位に保たれていることを確認してください。次の位置は、テストする手の人差し指の先端から0.5センチメートル下にある1ミリメートルのノズルです。
幼児の指を型ホルダーに入れ、ジョイントの近位と遠位にベルクロテープで固定して、ノズルからの距離を一定に保ちます。乳児と一緒に作業する場合は、手のひら全体をホルダーに置き、幼児の注意力を高めるために所定の位置に固定します。これにより、録音の特定のERPピークが大きくなります。実験中にタスクを提供します。
例えば、5歳児に対しては、エアパフを水槽内の魚が吹き出す泡と表現し、フグ装置を隠した装飾箱を使用することができます。お子さんに、それぞれの泡が青い魚と赤い魚のどちらによって運ばれるかを推測してもらいます。このタスクを実行している間、子供は黙って何も言わないように伝えます。
レギュレーターを介してエアコンプレッサーを40PSIで始動し、触覚刺激のバルブ入力を供給します。次に、テストされたハンドが存在する、60のランダムに散在するパフ刺激と60の偽の試行に対して刺激配信プログラムを実行します。偽のトライアルは、指から離れた別のノズルを介して送達されるエアパフである必要があります。
パフまたはシャムを2回以上連続して繰り返さないでください。試行間隔を 2000 ミリ秒から 2, 500 ミリ秒の間でランダムに変化させます。非対称性体性感覚障害を研究する場合は、もう一方の手についても同じプロトコルを実行します。
乳児の被験者に対してこのプロトコルを実行する場合、刺激に注意を払う必要がないことに注意してください。説明されているように刺激送達を実行し、手のひらにパフ刺激と偽の試行を適用して多感覚評価を実行するタスクはありません。このプロトコルは、聴覚刺激と組み合わせることもできます。
活用できる刺激の例はこちらです。GA は、アクセントニュートラルな女性の声 ga でコンピューターが生成したサウンドの例であることに注意してください。ここでは、5歳の子供が刺激策を打つプログラムを実行するデモを行います。
前述のプロトコルに従います。テストされた手の場合、聴覚触覚パラダイムは、ここで見られる4つの刺激をランダムに提示し、刺激ごとに60回の試行を行う必要があります。次に、もう一方の手で同じプロトコルを実行し、再び、プロトコルの開始時に子供に音のない年齢に適した漫画を提供し、手順全体でこれを再生します。
データ取得時には、フィルタと参照設定を選択して、標準的なイベント関連の潜在的な方法論に基づいてデータをサンプリングします。データをセグメント化するには、必要なフィルターとセグメント化を使用して記録されたデータをフィルタリングします。また、データの品質管理も必ず行ってください。
ERPソフトウェアに含まれるコンピューターアルゴリズムを使用して、高周波の筋肉活動などの運動および眼のアーチファクトについて、各セグメントをスクリーニングします。この画面に従って手動レビューを行い、眼球アーチファクト補正ツールを使用して汚染された試験のデータを修正します。次に、イベント関連の電位を平均化します。
次に、それらを平均参照に再参照し、ベースライン補正を実行します。次に、さまざまなピークの平均振幅とピークレイテンシを抽出します。事前定義された母集団の大平均波形式から推定されます。
最後に、分析のためにプリセット位置と重なる電極からのデータのみを含め、個々の電極のデータを取得し、各クラスター内で平均化します。ここでは、パフコントロールとシャムコントロールに対する反応の比較を見ることができます。影響を受けた手の刺激に対する反対側の皮質側では、トレーシングは中央頭頂部の子供の平均のみを表しています。
黒い線はパフを表しています。灰色の線は偽の応答を表しています。このグラフは、触覚および両耳の聴覚刺激とは反対側の半球の体性感覚野に記録された応答を示しています。
トレースは、頭頂部中央位置のみの 10 人の子供の平均を表します。灰色の線は、ga sham と puff の計算された合計応答を表します。黒い線は、同時ガパフの真の多感覚反応を表しています。
したがって、この方法は、さまざまな発達障害を持つ乳児と子供がこの手順を試みる際にどのようにプロセスするか、聴覚触覚、および2つがどのように組み合わされるかなど、障害の分野におけるいくつかの重要な質問に答えるのに役立ちます。指先や手からノズル先端までの距離を一定に保つことが不可欠であるため、モールドホルダーやさまざまなポジショナーを使用しています。
完全なトランスクリプトを表示し、数千本の科学動画にアクセス
本研究では、軽擦および音声に焦点を当て、乳幼児における体性感覚処理を測定するための新しい手法を提示します。このアプローチにより、被験者の能動的な参加を必要とせずに定量的評価が可能となり、脆弱な小児患者への適用に適しています。
非言語的または脆弱な小児集団における皮質感覚処理の定量的かつ非侵襲的な評価は、早期発見およびトランスレーショナル神経科学における重要な課題を解決します。この手法により、被験者の能動的な参加を必要とせずに、触覚、聴覚、および多感覚統合の客観的な測定が可能となり、神経発達標的の検証における予測の信頼性が向上します。高い時間分解能と子供に配慮した設計により、小児研究ポートフォリオにおける感覚バイオマーカーのリスク調整済み進展が促進されます。
このERPベースの手法は、初期段階の発見から前臨床研究までを統合し、小児神経科学における仮説検証、パスウェイの解明、および定量的バイオマーカーの開発を可能にします。