幼児聴覚処理とイベント関連の脳の振動

この手順の全体的な目標は、乳児の脳構造におけるニューロン振動のダイナミクスを短い時間スケールで推定することです。これは、最初に高密度センサーネットを乳児の頭に適用し、刺激提示中に脳波を記録することによって達成されます。2番目のステップは、脳波データを前処理して、イベント関連の電位を作成することです。

次に、年齢に適した乳児 MRI テンプレートに投影された個別の複数ソース分析を実行します。最後のステップは、ソース モンタージュを適用し、信号を時間周波数領域に分解することです。最終的には、乳児の脳振動の解析を用いて、発達初期における脳機能の変化を示すことができます。

この手法が従来のERP解析と比較した場合の主な利点は、周波数、発生振幅、および時間スパンの明確なパラメータで脳の振動を調査できることです。乳児と介護者に関連する手、体、腕の動きを言葉で説明するのが難しいため、ネットアプリケーションのステップを学ぶのが難しいため、この手法の視覚的なデモンストレーションは重要です。この手順を実演するのは、私たちの主任である脳波技師のテレサ・アルプであり、彼女を支援するのは、研究室のもう一人の脳波技師であるジェスです。

乳児と介護者を試験室に付き添い始めるには、乳児を介護者の実験室に座らせ、アシスタントに乳児と遊んでもらいます。ネット申請の手続きが説明されています。乳児の頭囲を頭の最も広い部分で測定し、この測定値に基づいて適切なネットサイズを選択します。

次に、ナシオンをニアンまで測定し、頭皮を全体の測定値の半分にマークします。次に、耳から耳への測定についても同じことを行います。これら 2 つの測定値の間の最後の頂点は、アシスタントがネット コネクタと集まったワイヤーを子供の後ろに保持する間、cz が乳児の頭にネットを置くことです。

CZ電極を頂点頭皮マークに配置してネット位置を調整します。各電極を後ろから前に動かして配置し、各電極とヘッド表面との間に直角があることを確認します。最後に、ネットコネクタを差し込みます。

電極インピーダンスを50キロオーム未満のしきい値で測定します。録音を開始する前に、乳児の録音に対する介護者の干渉を避けるために、介護者にヘッドフォンを提供してください。このテクニックを習得すると、適切に実行すれば10分で完了します。

乳児が器具の準備をしたので、まず、乳児の頭から等距離にあるスピーカーを通じて聴覚刺激を提示します。次に、EEG記録を開始します。乳児に落ち着いて静かな環境を提供します。

録音中は、静かなおもちゃを使って乳児を引き付けます。実験が完了したら、ネットを取り外し、乳児の髪と頭を乾かします。未加工の出力を視覚的に検査して、ERP データの処理を開始します。

高振幅アーチファクトのあるセグメントは拒否します。各個人と各条件の平均エピックを取ります。これらの平均をグループと条件に従って組み合わせて、総平均を作成します。

次に、個々のERPファイルと総平均ERPファイルを、年齢に適した磁気共鳴テンプレートに同時登録します。次に、データに適合する基になるソースの数と場所を推定します。この聴覚パラダイムでは、自由な位置と回転を持つ左右のダイポールを使用して、ソースのローカリゼーション データを処理します。

まず、ピークに対応する総平均 ERP ファイル内の関心のある時間枠を選択します。ダイポール モデル ソリューションの適合度を確認します。残差分散のソフトウェア出力を使用して、残差分散が最小化するようにタイム ウィンドウを調整します。

最後に、ソース空間の時間周波数データを解析するには、時間領域の単一試行ソース信号を時間周波数領域に変換することにより、DPOモデル解を未処理のフィルタリングされていない連続EEGデータフィニッシュに適用します。このEEG研究の結果は、コントロールと急速な速度条件に対する23人の4か月の乳児からの代表的な総平均ERP応答を示しています。奇妙なパラダイムは、乳児の脳が2つの異なるトーンの違いを認識できるかどうかを判断するために使用されます。

ここでは、左右のダイポールについて、ソースローカライズされたデータの結果が示されています。高速レート状態では、バリアント トーン ペアの右半球に 400 ミリ秒の大きなピークが目立ちます。さらに、これらの時間スペクトルプロットは、デルタシータ範囲の電力変化を伴う300ミリ秒のインタースティミュラスインターバル誘発イベント関連振動の制御条件のトーンを示しています。

この手順に続いて、初期の脳の発達に関する追加の質問に答えるために、周波数間位相結合や振動コヒーレンスなどの他の方法を実行できます。このビデオを見れば、乳児の脳の反応を時間領域と時間周波数領域の両方で記録し、分析する方法を十分に理解できるはずです。