글로벌 아동 발달 연구에 적외선 분광학 (적외선) Neuroimaging 근처 기능 사용 하 여 Neuroimaging 필드 방법: 농촌 사하라 사막 이남의 아프리카

이 Field Neuro Imaging Protocol의 전반적인 목표는 사하라 사막 이남 아프리카의 빈곤한 농촌 공동체와 같이 연구가 부족하고 자원이 부족한 환경에서 FNIRS로 알려진 휴대용 기능성 근적외선 분광법을 사용하여 어린이의 뇌 발달과 인지 및 학습 결과를 연구하는 것입니다. 이 방법은 고위험 환경에서 뇌 발달에 대한 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 예를 들어, 문맹 위험이 높은 지역 사회에서 읽기를 위한 뇌의 네트워크가 어떻게 발달하는지 알 수 있습니다.

이 방법은 또한 생물학적 발달과 다양하고 종종 부정적인 경험이 뇌에 어떻게 영향을 미치는지에 관한 글로벌 아동 발달의 중요한 이론적 문제를 다룹니다. 그리고 발달 중이고 민감한 기간에 대한 새로운 정보를 밝힐 수 있습니다. 우선, 협력 형성에 투자하고 연구 프레임워크 내에서 지역 연구자에게 기회를 제공합니다.

포용성을 위해 지역의 과학 기관과 파트너십을 구축하며, 지역 수준에서 동료들의 인정을 받는 것이 지역의 연구 결과를 전달하는 데 중요하므로 포용성을 위해 지역 과학 기관과 파트너십을 구축합니다. 온도와 습도 조건이 실험실 환경과 크게 다를 수 있으므로 현장에서 비가 오는 기후 조건에 대비해야 하며, 이는 장비 기능과 수명, 참가자의 편안함에 영향을 미칠 수 있습니다. 제 연구실의 객원 연구원인 산팔로 연방 대학의 레이스 프레이타스(Lais Freitas)와 연구실 관리자인 바이올렛 코즐로프(Violet Kozloff)가 시연할 예정입니다.

문화적으로 적절한 현지 언어 또는 참가자가 선호하는 언어로 동의 절차를 진행하는 것으로 시작하고, 참가자와 그 가족 및 지역 사회에 연구 및 연구 참여 결정에 대해 알립니다. 그런 다음 참가자를 시험장으로 안내하고 의자에 앉게 합니다. 참가자에게 머리 치수를 측정할 것이라고 설명합니다.

표준 줄자를 사용하여 머리 주위의 나시온과 이니언 사이의 거리, 머리 꼭대기에서 나시온과 이니언 사이의 거리, 정중선 중앙 또는 CC를 통해, 왼쪽과 오른쪽 귀 이단 사이의 거리를 측정하고, 머리 꼭대기를 넘어 CC를 통해 측정하십시오.다음으로, fNIRS 옵토드 홀더 캡을 참가자의 머리에 놓습니다. 두피 위치를 위해 캡을 International 10-20 시스템에 맞춥니다. 스트랩으로 캡을 고정합니다. 캡이 배치되면 참가자에게 가만히 앉아 있도록 지시하고, 3D 디지타이저로 주요 10-20 시스템 두피 위치와 각 옵토드 플레이스 홀더를 측정합니다.

그런 다음 하나의 센서를 참가자의 머리, CC에 놓고 단단히 부착하고 두 번째 센서를 참가자의 머리 바로 뒤에 있는 테이블에 놓아 3D 디지타이저 장비를 배치합니다. 3D 디지타이저 스타일리스트를 각 프로브 위치와 주요 10-20개의 시스템 위치로 이동합니다. 3D 디지타이저 데이터를 수집한 후 참가자를 자극 프레젠테이션 컴퓨터 앞에 편안하게 앉히도록 지시합니다.

fNIRS에 내장된 소프트웨어를 사용하여 실험 설계에 해당하는 프로브 배열을 선택합니다. 좌반구 언어 영역과 우반구 상동체, 전두엽을 최대한 오버레이하도록 배치되었는지 확인합니다. 이미터와 검출기 프로브가 모두 프로브 배열 맵에 따라 번호가 매겨져 있는지 확인합니다.

옵토드 맵과 fNIRS 내장 소프트웨어를 가이드로 사용하여 각 옵토드를 해당 개구부에 배치합니다. 옵토드 끝과 두피 사이에 닿도록 모발을 움직입니다. 마지막으로, 모든 옵토데스가 제자리에 배치된 후 소프트웨어에 내장된 fNIRS 시스템을 사용하여 신호 품질을 확인합니다.

충분한 신호 품질에 도달할 때까지 필요에 따라 개별 프로브를 조정합니다. 참가자의 머리에 노이즈 캔슬링 헤드폰을 착용하고 fNIRS 프로브 배치를 방해하지 않도록 주의하는 것으로 시작합니다. 해당되는 경우 헤드폰이 참가자에게 청각적 언어 자극을 전달하고 주변 소음을 차단하는지 확인하십시오.

참가자에게 화면 중앙의 십자가에 고정하도록 지시합니다. 실험 과제가 표시되는 동안 실험이 진행되는 동안 가만히 있으라고 합니다. 조명을 어둡게 하고 내장된 비디오 카메라에서 참가자를 녹화하기 시작합니다.

fNIRS 명령 컴퓨터에서 fNIRS 데이터 기록을 시작하고 자극 프레젠테이션 컴퓨터에서 작업을 시작합니다. 모든 작업에서 참가자의 성과를 모니터링하고 작업과 실행 사이에 휴식을 제공합니다. 실험적 자극 표시 컴퓨터의 트리거링이 fNIRS 명령 컴퓨터에 의해 수신되는지 확인합니다.

마지막으로, 모든 작업이 끝나면 비디오 및 fNIRS 데이터 수집을 중지합니다. 실험이 완료된 후 옵토드 홀더 캡에서 각 옵토드를 제거합니다. 참가자의 머리에 있는 옵토데 홀더 캡의 위치를 방해하지 않고 참가자에게 두 번째 3D 디지타이저 측정을 얻기 위해 특정 위치에 앉도록 지시합니다.

3D 디지타이저 측정을 반복하여 두 위치 파일을 비교하여 실험 중 두피 프로브 위치에 대한 중단을 감지할 수 있는지 확인합니다. 마지막으로, 반복 측정이 완료된 후 참가자의 머리에서 옵토드 홀더 캡을 제거합니다. 3D 위치 데이터 및 실험 설계 데이터는 표준 뇌 템플릿에서 실험과 관련된 중요한 신경 활성화 패턴을 매핑하기 위해 분석을 위해 fNIRS 시계열 데이터와 결합되었습니다.

이 피험자는 휴식에 비해 운율 시험 중에 좌반구 상측두회(superior temporal gyrus)에서 더 큰 활성화를 보였다. 또한, 좌반구에서 운율이 없는 구절 운율 재판에 대한 더 큰 활성화가 표시됩니다. 예를 들어, 피험자 1은 좌측 하측두회(lower frontal gyrus)에서 더 큰 활성화를 보였고, 피험자 2는 좌측 상측두회(superior temporal gyrus)에서 더 큰 활성화를 보였다.

이 절차에 따라 뇌 활동과 아동의 능력 사이의 연관성에 대한 추가 질문에 답하기 위해 인지 및 언어 능력 평가와 같은 다른 방법을 수행할 수 있습니다. 이 비디오를 시청한 후에는 커뮤니티 및 연구자와의 지역 파트너십과 같은 현장 신경 이미징의 중요한 고려 사항을 잘 이해하게 될 뿐만 아니라 fNIRS 캡을 배치하고, 옵토스를 배치하고, 이 시스템으로 데이터를 수집하는 방법에 대한 기술적 이해를 하게 될 것입니다. 외딴 곳에서 일하는 것은 질병, 범죄 및 정치적 불안정의 위험이 있어 위험할 수 있다는 것을 잊지 마십시오.

그리고 이 절차를 수행하는 동안 항상 약물 치료, 예방 접종 및 여행 권고 모니터링 등의 예방 조치를 취해야 합니다.