Het meten van neurale mechanismen onderliggende slaap-afhankelijke geheugen consolidatie tijdens Nap's in de vroege kindertijd

Samenvatting

Dit protocol beschrijft de methoden die worden gebruikt voor het onderzoeken van neurale mechanismen onderliggende slaap-afhankelijke geheugen consolidatie tijdens nap's in de vroege kindertijd. Het omvat procedures voor het onderzoeken van het effect van slaap op gedragsgeheugen prestaties, evenals de toepassing en opname van zowel polysomnografie als actigrafie.

Samenvatting

Slaap is van cruciaal belang voor de dagelijkse werking. Een belangrijke functie van slaap is de consolidatie van herinneringen, een proces dat ze sterker maakt en minder kwetsbaar voor interferentie. De neurale mechanismen die ten grondslag liggen aan het voordeel van slaap voor geheugen kunnen worden onderzocht met behulp van polysomnografie (PSG). PSG is een combinatie van fysiologische opnames, waaronder signalen van de hersenen (EEG), ogen (EOG) en spieren (EMG) die worden gebruikt om slaap stadia te classificeren. In dit protocol beschrijven we hoe PSG kan worden gebruikt in combinatie met gedragsgeheugenassessments, actigrafie en bovenliggend rapport om slaap-afhankelijke geheugen consolidatie te onderzoeken. De focus van dit protocol ligt op de vroege kindertijd, een periode van betekenis als kinderen overgang van bifasische slaap (bestaande uit een NAP en nachtrust) naar monofasische slaap (alleen 's nachts slapen). De effecten van slaap op de prestaties van het geheugen worden gemeten met behulp van een visuospatiale geheugen beoordeling over perioden van slaap en wakker-rest. Een combinatie van actigrafie en bovenliggend rapport wordt gebruikt om slaap ritmes te beoordelen (d.w.z. het karakteriseren van kinderen als gewone of niet-gewone nappers). Ten slotte wordt PSG gebruikt om de slaap stadia en kwaliteiten van die stadia (zoals frequenties en de aanwezigheid van spindels) tijdens nap's te karakteriseren. Het voordeel van het gebruik van PSG is dat het de enige tool is die momenteel beschikbaar is om de slaapkwaliteit en slaap architectuur te beoordelen, wijzend op de relevante hersentoestand die geheugen consolidatie ondersteunt. De belangrijkste beperkingen van PSG zijn de tijdsduur die het duurt om de opname montage voor te bereiden en dat opnames meestal worden overgenomen van een gekochte slaap. Deze beperkingen kunnen worden overwonnen door jonge deelnemers te betrekken bij afleidende taken tijdens het gebruik en het combineren van PSG met actigrafie en zelf/ouder-rapport maatregelen om slaap cycli te karakteriseren. Samen, deze unieke combinatie van methoden maakt het mogelijk voor onderzoek naar hoe nap's ondersteunen leren in voorschoolse kinderen.

Inleiding

Gezien de prevalentie van slaap in onze dagelijkse routine, is het belangrijk om zijn functie te begrijpen. Studies met deze doelstelling vereisen een precieze meting van de slaap. Polysomnography (PSG) is de goud-standaard maat van de slaap. PSG zorgt voor objectieve, kwantitatieve meting van de slaap met een hoge temporele resolutie en kan nuttig zijn voor zowel onderzoek als klinische doeleinden. PSG is een combinatie van fysiologische opnames. Een PSG-montage omvat minimaal de volgende maatregelen: elektro-encefalografie (EEG), elektrooculografie (EOG) en elektro myografie (EMG). Deze maatregelen beoordelen elektrische potentialen van de hersenen, de ogen, en spieren respectievelijk, en toestaan voor de indeling van de slaap stadia (Zie Figuur 1). Andere maatregelen, zoals elektrocardiografie (ECG), ademhaling, en Pulse oximetrie kunnen worden opgenomen om de aanwezigheid van ongeordende slaap te identificeren.

Figuur 1: voorbeeld van de plaatsing van de elektrode en beschrijving van de activiteit vastgelegd via PSG. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

PSG laat slaap worden gekarakteriseerd in vier verschillende slaap stadia: niet-snelle oogbeweging (Non-REM) fase 1 (nREM1; 4 − 7 Hz), Non-REM fase 2 (nREM2; 12 − 15 Hz) en Non-REM fase 3 (beter bekend als Slow Wave Sleep [SWS]; 0,5 − 4 Hz) en Rapid-Eye-beweging (REM slaap. nREM1 markeert de slaap begin, en wordt geïdentificeerd op basis van verminderde spierspanning in de EMG heroverd en gemengde amplitude EEG oscillaties ten opzichte van de Alfa waargenomen in rust wakker. Dit wordt gevolgd door nREM2, die kan worden onderscheiden door de aanwezigheid van slaap spindels (korte uitbarstingen van Sigma frequentie activiteit; 11 − 16 Hz) en K-complexen (enkele langzame golven die zich onderscheiden van de omringende activiteit) in het EEG. SWS wordt gekenmerkt door verschillende langzame frequentie-oscillaties met hoge amplitude. REM-slaap wordt gekenmerkt door snelle lage-amplitude oscillerende hersenactiviteit zeer vergelijkbaar met die waargenomen tijdens de Wake. Echter, wat REM-slaap van wakker onderscheidt, is dat het ook wordt gekenmerkt door fasische snelle oogbewegingen (vandaar de moniker REM) en spier atonia. In de loop van een slaap bout, slaap stadia worden cyclisch ervaren, met een snelheid van ongeveer 90 min/cyclus.

Slaap volgt ook het circadiane ritme, met slaap aanvallen plaatsvinden in 24-h cycli. Slaap timing en consistentie kunnen invloed hebben op de slaapfunctie en zijn ook belangrijk om te beoordelen. Hoewel PSG noodzakelijk is om slaap stadia te karakteriseren, is het tijdrovend om toe te passen en daarom niet ideaal voor het beoordelen van meerdere slaap aanvallen (bijv. meerdere nachten slaap, nap's en nachtrust). Voor dit, actigrafie is gunstig. Actigrafie maakt gebruik van een Tri-axiale versnellingsmeter, meestal op de pols, om de slaap te schatten op basis van de afwezigheid van beweging. Hoewel actigrafie niet kan worden gebruikt om de slaap stadia te karakteriseren, is aangetoond dat het betrouwbaar is bij het detecteren van de slaap begin en het begin van de Wake (inclusief slaap fragmentatie of ontwaken na slaap begin) in een reeks populaties van baby's¹ tot oudere volwassenen² . Zowel PSG als actigrafie zijn de voorkeurs methoden voor zelf-/moederrapport metingen. Zelf/ouder-rapport maatregelen zijn eenvoudig te beheren en relatief goedkoop, maar ze zijn ook onderhevig aan bias en niet-naleving. Ten slotte is het vermeldenswaard dat deze methoden kunnen worden gebruikt in combinatie om te kapitaliseren op de sterke punten van elk. Zo kan PSG worden gecombineerd met actigrafie en/of zelf/ouder-rapport om zowel de nachtelijke slaapkwaliteit te verkrijgen als de controle van slaap hoeveelheden of slaap-waak cycli, vooral over lange duur (bijv. weken of maanden).

Een functie van de slaap die bijzondere interesse heeft vergaard is slaap-afhankelijke geheugen consolidatie, de verwerking van herinneringen die hen sterker en minder kwetsbaar voor interferentie³laat. Hoewel geheugen consolidatie kan plaatsvinden tijdens de wake bij kinderen⁴ en volwassenen⁵, is er aanzienlijke bewijs dat consolidatie wordt verbeterd tijdens de slaap. Afgelopen onderzoek heeft gedrags voorbeelden van slaap-afhankelijke geheugen consolidatie gegeven door het vergelijken van veranderingen in de geheugenprestaties na een slaap interval (bijv. 8 pm − 8 am) tot veranderingen na een gelijkwaardig interval dat wakker is (bijv. 8 am − 8 pm). Bij volwassenen, herinneringen worden beschermd⁶ of zelfs verbeterd⁷ na een slaap interval terwijl herinneringen meestal verval over een equivalente interval van Wake. Er zijn besturingselementen gebruikt die de prestatie wijzigingen van circadiane invloeden op^8,9,10dissociëren. Vergelijkbare voordelen van slaap worden bijvoorbeeld waargenomen bij het vergelijken van prestaties over een Mid-Day NAP naar een equivalente Mid-Day Wake period⁹.

Hoewel slaap ooit werd gedacht aan een passief proces weerspiegelen, gewoon het beschermen van herinneringen van verval of interferentie, moderne theorieën suggereren slaap speelt een actievere rol en eigenlijk bevordert geheugen door heractiveringen^{11,12 ,13}. Ondersteuning voor dit komt uit waargenomen correlaties tussen gedragsmaatregelen van geheugen consolidatie over de slaap (verandering in geheugen terugroepen na slaap in vergelijking met voor slaap) en specifieke aspecten van slaap fysiologie. Voor veel declaratieve geheugen taken, geheugen consolidatie wordt geassocieerd met aspecten van non-REM-slaap, specifiek maatregelen van SWS of slaap spindels gevonden in nREM2 en SWS. Als de rol van de slaap passieve bescherming tegen interferentie was, zou een dergelijke correlatie niet worden verwacht; eerder een correlatie tussen de tijd in slaap (ongeacht de slaap fase) en de prestaties zou worden verwacht, als meer tijd in slaap zou bieden meer bescherming tegen interferentie¹⁴.

Aanvullende ondersteuning voor de actieve rol van SWS in geheugen consolidatie is duidelijk in studies van gerichte geheugen reactivering. In deze studies, een geheugen wordt geleerd in de context van een perceptuele Hint, bijvoorbeeld een geur, en terugroepen van het geheugen is groter na de slaap als de hint opnieuw wordt gepresenteerd tijdens de slaap, SWS in het bijzonder¹⁵. Hoewel het onderliggende mechanisme wordt besproken^16,17, een prominente theorie, systemen consolidatie theorie, beweert dat herinneringen gecodeerd in de Hippocampus worden gestabiliseerd in de cortex hoewel hippocampal-neocortical dialoog. Specifiek, corticale langzame golven en slaap spindels, die optreden in combinatie met hippocampal rimpelingen geassocieerd met geheugen reactivering, ondersteuning van de geheugen overdracht³.

De rol van slaap in geheugen consolidatie tijdens de ontwikkeling is minder duidelijk. Vroege kindertijd is een periode van bijzonder belang als kinderen beginnen te overstappen van een bifasische (bestaande uit een dutje van een dag en een nachtelijke slaap bout) naar een monofasisch slaappatroon. Recent onderzoek suggereert dat deze overgang kan weerspiegelen de hersenen rijping¹⁸. Dit argument is consistent met empirische gegevens die veranderingen in de ontwikkeling van de nachtrust (d.w.z. topografie van langzame Golf activiteit) spiegelen die van corticale rijping¹⁹.

Hoewel er verschillende gedrags demonstraties van de nachtelijke slaap-afhankelijke consolidatie bij kinderen^20,21 en zuigelingen²², onderzoek naar de neurale onderbouwing van geheugen consolidatie met Mid-Day slaap zijn net beginnen te worden onderzocht. In baanbrekend werk dat de rol van Mid-Day nap's op het geheugen in voorschoolse kinderen onderzoekt, werden nap's getoond om herinneringen van recent geleerde informatie te beschermen, terwijl het geheugen werd verlaagd (door ~ 12%) Wanneer kinderen wakker bleven tijdens het NAP-interval²³. Dit "NAP-voordeel" was het grootst bij kinderen die gewoonlijk (d.w.z. 5 of meer keer per week, zoals gemeten met actigrafie), onafhankelijk van hun leeftijd, hebben aangeboord. Door het opnemen van PSG tijdens het NAP bleek de verandering in de geheugenprestaties over de NAP-periode specifiek te zijn gekoppeld aan de slaap-spil dichtheid (het aantal slaap spindels per minuut van nREM), wat suggereert dat NAP-kwaliteit (geen hoeveelheid) een kritieke factor was in bevordering van geheugen retentie (Zie de sectie representatieve resultaten).

Deze studie belicht de betekenis van PSG in het verkennen van de relaties tussen slaap en geheugen tijdens de ontwikkeling. Het wijst op het belang van het karakteriseren van slaap macro-(slaap stadia) en micro-(kwaliteiten van die stadia zoals frequenties en de aanwezigheid van spindels) structuren tijdens nap's voor geheugen consolidatie. Het benadrukt ook het belang van het beoordelen van slaap ritmes (karakteriseren van kinderen als gewone of niet-gewone nappers). Hoewel ons werk de functie van nap's in visuospatial learning heeft gekarakteriseerd (en meer recentelijk emotionele²⁴ en procedurele²⁵ -leren), blijven er veel vragen over. Het is bijvoorbeeld belangrijk om andere declaratieve geheugen taken te onderzoeken om de generalizability van deze bevindingen te beoordelen en om taken te beoordelen die in voorschoolse klaslokalen worden gebruikt om specifieke parameters te begrijpen (bijvoorbeeld het bedrag van NAP-voordeel ten opzichte van leren) voor ecologisch geldige taken. Extra werk zal ook nodig zijn om te begrijpen wanneer wakker voldoende is voor geheugen consolidatie. Ons doel is dus om het proces van het meten van slaap en slaap-afhankelijke geheugen consolidatie bij kinderen te demystificeren. We bieden praktische tips voor het onderzoeken van het voordeel van een middagdutje op declaratief geheugen bij het ontwikkelen van kleuters (ongeveer 3 tot 4 jaar oud) met behulp van een computergestuurde visuospatiale geheugen taak en methoden voor het beoordelen van gegemanierd NAP met behulp van actigrafie, ouder-rapport en NAP-fysiologie met behulp van PSG. Hoewel deze methoden zijn ontwikkeld voor voorschoolse leeftijd kinderen die met wisselende frequentie NAP, deze methoden kunnen worden aangepast aan elke leeftijdsgroep.

Protocol

Voorafgaand aan het begin van een onderzoekprocedures, schriftelijke toestemming moet worden verkregen van de ouder en mondelinge toestemming moet worden verkregen van het kind voor alle studie procedures.

Opmerking: Zie afbeelding 2 voor een overzicht van de procedures.

Figuur 2: overzicht van het protocol. Elk vierkant vertegenwoordigt één dag. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

1. voorwaarde voor NAP-promotie

1. Zorg ervoor dat de voorwaarde voor NAP-promotie wordt gecompenseerd door de voorwaarde van Wake Promotion voor alle deelnemers, zoals hieronder wordt besproken.
2. Plan de voorwaarde voor NAP-promotie om ongeveer een uur te beginnen voor de typische NAP-periode van het kind, zodat u de tijd hebt om PSG toe te passen en de visuospatiale geheugen taak uit te voeren. Zorg ervoor dat de tijd tussen onmiddellijke en vertraagde terugroepen hetzelfde is tussen de voorwaarden voor Wake Promotion en NAP-promotie.
3. Leg de procedures voor deze sessie uit voor kinderen en ouders die gebruik maken van leeftijdsgebonden materialen.
   Opmerking: leeftijds geschikte materialen omvatten verhaal boeken of korte Video's van een ander kind dat dezelfde procedures ondergaat.
4. Polysomnografie apparatuur toepassen (zie rubriek 3).
5. De codering en de onmiddellijke geheugen beoordeling voor de visuospatial Memory-taak uitvoeren (zie rubriek 4).
6. Laat het kind het toilet gebruiken en start de typische pre-NAP routine van het kind.
   1. Laat de ouder/verzorger het kind in slaapstand zetten zoals hij dat gewoonlijk zou doen. Interfereren zo weinig mogelijk omdat de meeste kinderen in slaap vallen sneller wanneer voorzien van hun normale routine.
   2. Laat het kind een NAP maken met behulp van de typische NAP-locatie.
   3. Gebruik NAP-promotie technieken, maar alleen wanneer dat nodig is, omdat deze minder succesvol zijn gebleken in huis als ze te ver afwijken van de normale routine van het kind.
      Opmerking: NAP-promotie technieken omvatten het gebruik van een gewogen deken, het wrijven van de deelnemer terug, het verpakken van het kind in een deken (vergelijkbaar met Inbakeren), progressieve spierontspanning en het spelen van rustgevende muziek.
7. Zorg ervoor dat de hoeveelheid tijd die het kind slaapt in de voorwaarde van de NAP-promotie overeenkomt met de tijd die wordt afgespeeld in de voorwaarde voor activerende promotie.
   Opmerking: als de voorwaarde voor NAP-promotie het eerst is, laat het kind dan natuurlijk wakker worden en gebruik deze duur om de duur van de wakker sessie in te stellen. Als de voorwaarde voor activerende promotie eerst is, gebruikt u deze duur om de lengte van het NAP te bepalen. Als het NAP deze tijd overschrijdt, wek het kind dan zo natuurlijk mogelijk door de deur te openen, rond te lopen buiten de slaapkamer en geleidelijk te spreken luider.
8. Voer de uitgestelde terugroepactie voor de visuospatiale geheugen taak, ongeveer 15 − 30 min nadat het kind wakker is om slaap traagheid te voorkomen.
9. Verzamelen van kinderen en experimenterrating voor visuele slaperigheid schaal (VSS)²⁶ en visuele stemming schaal (vm's)²⁷.
10. Verwijder PSG elektroden.

2. voorwaarde voor activerende promotie

1. Zorg ervoor dat de voorwaarde voor activerende promotie wordt gecompenseerd door de voorwaarde voor NAP-promotie die hierboven is besproken.
2. Plan de voorwaarde voor Ontwaak promotie om ongeveer een uur te beginnen voor de typische NAP-periode van het kind om de tijd van de dag over de voorwaarden te Evenen. Zorg ervoor dat de tijd tussen onmiddellijke en vertraagde terugroepen bij benadering hetzelfde is tussen de voorwaarden voor activerende promotie en NAP-promotie.
3. Leg de procedures voor deze sessie uit voor kinderen en ouders die gebruik maken van leeftijdsgebonden materialen.
4. Breng PSG-elektroden aan (zie rubriek 3) om de voorwaarden voor Wake-en NAP-promotie gelijk te maken.
   Opmerking: Hoewel slaap niet wordt verwacht, komt dit overeen met voorwaarden en kan worden gebruikt om te controleren of de afwezigheid van slaap bij twijfel.
5. De codering en de onmiddellijke geheugen beoordeling voor de visuospatial Memory-taak uitvoeren (zie rubriek 4).
6. Laat het kind het toilet gebruiken en ga vervolgens naar de locatie die ze meestal NAP.
   1. Laat het kind niet dutje, in plaats daarvan, laat het kind rustig spelen met niet-stimulerend speelgoed op dezelfde locatie als hun typische NAP.
      Opmerking: acceptabel, niet-stimulerend speelgoed is inclusief klein sensorimotorspeel goed zoals Wax sticks en geschikte, in elkaar grijpende kunststof bakstenen.
   2. Laat het kind spelen voor hun typische NAP-lengte of voor de tijd dat ze sliepen tijdens de NAP-promotie voorwaarde (zie stap 1,7 voor meer informatie).
   3. Noteer ongebruikelijke activiteiten zoals praten, het verlaten van de kamer, en spelen met speelgoed dat niet is voorzien.
7. Zorg ervoor dat de hoeveelheid tijd die het kind slaapt in de voorwaarde van de NAP-promotie overeenkomt met de tijd die wordt afgespeeld in de voorwaarde voor activerende promotie.
8. De uitgestelde terugroepactie voor de visuospatial geheugen taak uitvoeren, ongeveer 15 − 30 min nadat het kind klaar is met spelen om de vertragingstijd vergelijkbaar tussen de voorwaarden te houden.
9. Verzamel kinder-en experimenterrating voor VSS²⁶ en VMS²⁷.
10. Verwijder PSG elektroden.

3. polysomnografie (PSG)

1. Voorbereiding
   1. Vergemakkelijkt de toepassing van de PSG-elektrode door het kind te laten deelnemen aan een rustige activiteit, zoals het lezen van een boek, spelen met playdough, het eten van een hapje als ze honger hebben of een korte film kijken.
      Opmerking: als een film wordt gebruikt, zorg er dan voor dat de film geschikt is voor leeftijd, maar niet leidt tot een rommeligheid in het kind (bijvoorbeeld populaire kindvriendelijke animatiefilms of shows).
   2. Toegang tot een ouder of voogd is niet vereist. Echter, voor verlegen en voorzichtige kinderen zorgen ervoor dat vertrouwde zorgverleners beschikbaar zijn.
      Opmerking: voor een klein aantal kinderen kunnen ouders en voogden afleidend zijn in plaats van nuttig. Als dit het geval is, vraagt u de ouder of ze bereid zijn om uit het zicht van het kind te stappen.
2. Verzamel hoofd metingen.
   1. Gebruik een flexibele meetlint en China marker om locaties te markeren voor de volgende elektrode toepassing.
   2. Meet de afstand van het INION tot de neus en plaats een merkteken halverwege het punt. Meet de afstand van de preauriculaire inkeping in het ene oor tot de preauriculaire inkeping in het andere oor en plaats een ander merkteken halverwege het punt. De kruising van deze twee markeringen is het "referentiepunt" (CZ).
   3. Meet 10% van de INION naar de afstand van de INION. Meet dan 10% van de preauriculaire inkeping naar preauriculaire inkeping meting vanaf dit punt aan weerszijden. Maak twee markeringen, één aan elke zijde (O3 en O4).
   4. Meet 20% van de preauriculaire inkeping tot preauriculaire inkeping van het referentiepunt aan weerszijden van het hoofd. Maak twee markeringen, één aan elke kant (C3 en C4).
   5. Meet 20% van het INION naar de afstand vanaf het referentiepunt. Meet dan 20% van de preauriculaire inkeping naar preauriculaire inkeping meting vanaf dit punt aan weerszijden. Maak twee markeringen, één aan elke kant (F3 en F4).
3. Bereid één elektrode op een tijdstip voor plaatsing.
   1. Reinig elke elektrode locatie met een alcoholdoekje. Exfoliëren met een licht schurende gel en verwijder eventueel rest reinigingsmateriaal.
   2. Vul elke elektrode met behulp van elektrode crème.
      1. Voor elektroden geplaatst waar haar aanwezig is, breng een extra druppel van de elektrode crème op een gaas vierkant en plaats deze op de achterkant van de elektrode.
      2. Voor elektroden geplaatst op het gezicht, gebruik medische tape om de elektrode aan de huid te hechten.
4. Plaats een elektrode op elke corresponderende EEG-, EOG-en EMG-locatie.
   1. Plaats een elektrode op elke gemarkeerde locatie op de hoofdhuid (CZ, O3, O4, C3, C4, F3 en F4).
   2. Plaats één elektrode op elke mastoïde (klein Bony proces achter het oor) en één in het midden van het voorhoofd.
   3. Plaats één EOG-elektrode naast elk oog. Plaats een van deze elektroden iets superieur aan de buitenkant van het rechter oog (aangeduid als ROC) en een naar buiten en iets inferieur aan het linker oog (aangeduid als LOC).
   4. Plaats twee EMG-elektroden rond de kin gebied. Plaats een elektrode op de rechter Wang net boven de Smile line. Plaats de andere aan de linker kant net boven waar de kin de nek ontmoet, grenzend aan de slokdarm. Vind de tweede locatie door de deelnemer zeggen het woord "melk" hardop, terwijl het gevoel voor de locatie waar spiercontracties in de nek en kin zijn maximaal.
5. Sluit de elektroden aan op het opnameapparaat en start de opname.
6. Neem impedantie metingen op voor alle elektroden. Zorg ervoor dat alle elektroden de impedantie test doorstaan.
   Opmerking: sommige apparaten kunnen een ' Pass ' of ' Fail ' noteren, terwijl andere apparaten numerieke waarden kunnen geven. In deze laatste zijn de impedanties onder 25 kΩ aanvaardbaar. Als een impedantie defect of te hoog is, verwijder en vervang de batterijen. Als dit het probleem niet wijzigt, past u die elektrode opnieuw toe.
7. Verwijder de PSG-elektroden aan het einde van elke voorwaarden.
   1. Voor elektroden die in het haar worden aangebracht, week de locatie van de elektrode met een spray op waterbasis. Laat de spray ongeveer een minuut zitten en verwijder vervolgens de elektrode.
      Opmerking: detangling Hair spray is zeer effectief met het oog op het verwijderen van haar elektroden.
   2. Voor elektroden toegepast met tape, meestal op het gezicht en mastoids, gebruik een wattenschijfje met baby olie toegepast op het te verzaderen van de tape. Wanneer de tape volledig bedekt is met baby olie, trek de tape dan voorzichtig uit de hoeken.

4. visuospatiale geheugen taak

1. Dien negen aan-te-onthouden stimuli toe in een 3 x 3-matrix voor kinderen jonger dan 44 maanden oud. Dien de 12 te onthouden stimuli in een 3 x 4-matrix toe aan kinderen ouder dan 44 maanden oud.
   Opmerking: als een kind dat aan de 12-item matrix is toegewezen, te veel wordt uitgedaagd, kan de 9-item matrix worden gebruikt. Evenzo, als het duidelijk is dat de 9-item matrix te gemakkelijk is, kan de 12-item matrix worden gebruikt om plafond effecten te voorkomen. Dit is gerechtvaardigd omdat binnen het onderwerp nauwkeurigheid van de variabele van belang is en geen onbewerkte scores. Stimuli zijn typisch cartoonachtige foto's van veelgebruikte afbeeldingen (zoals Bear, Car, Scissors) gerangschikt in een matrix en gepresenteerd op een laptop scherm. Er zijn twee sets van stimuli. Hierdoor kan de taak worden tegenverdeeld over de twee voorwaarden (dat wil zeggen, NAP versus Wake-promotie), zodat kinderen niet dezelfde afbeeldingen in beide omstandigheden ontvangen.
2. De taak in drie fasen beheren: coderen, onmiddellijk intrekken en vertraagd intrekken. Voor elke fase laat het kind elke vraag in zijn eigen tempo beantwoorden.
   Opmerking: typische duur is: 6 min voor de coderings fase, 2 min voor de onmiddellijke terugroepfase, en 2 min voor de vertraagde terugroep fase.
   1. Voer in de coderings fase het kind uit om elke afbeelding op naam te identificeren en geef het kind de opdracht om de locatie van elk item in het raster te onthouden. Na de codering worden de kaarten vervangen door ' blanco ' afbeeldingen en moet het kind de positie van elke afbeelding opzoeken totdat een coderings Score van ≥ 75% is bereikt.
      Opmerking: een drempel van 75% werd gekozen op basis van studies bij jongvolwassenen^28,29,30 en weerspiegelt een punt wanneer leren duidelijk is bereikt, maar niet aan het plafond.
      1. Tijdens dit blok ontvangen deelnemers na elke reactie visuele feedback van de taak. Nadat het kind een afbeeldingslocatie heeft geselecteerd, onthult u de bijbehorende afbeelding en informeert u het kind of dat de juiste of onjuiste locatie was.
      2. Bied mondelinge feedback over prestaties om het kind te motiveren, maar zorg ervoor dat de hoeveelheid feedback consistent is in beide omstandigheden. Wanneer het kind slaagt bij het lokaliseren van een afbeelding gebruik taal als "geweldig werk, je hebt dat een!" Wanneer een kind geen taal gebruikt die de inspanning van het kind benadrukt (bijv. "Whoops! Niet helemaal maar goed proberen! Laten we eens kijken of je de volgende krijgen. ).
      3. Geef kinderen die zijn toegewezen aan de 12-item matrix die niet kan passeren codering na 4 rondes met een kans om te strekken, doen springen Jacks, en bewegen voor ongeveer 5 minuten. Als het kind na 2 rondes nog steeds geen codering kan doorgeven, start u de codering opnieuw met de 9-item matrix.
      4. Geef kinderen die zijn toegewezen aan de 9-item matrix die een coderings Score van 100% op de eerste ronde met de coderingstaak voor de 12-item matrix ontvangen. Als ze niet alle noodzakelijke stappen doorlopen om terug te gaan naar de 9-item matrix, gebruikt u de 12-item matrix voor de volgende twee fasen.
   2. Tijdens de onmiddellijke terugroepactie, presenteer de afbeeldingen opnieuw, een voor een en vraag het kind om de bijbehorende locatie te herinneren. Geef geen visuele of verbale feedback en test elk item slechts één keer. Geef echter feedback op de inspanning (d.w.z. "goed werk geven van uw beste inspanning").
   3. Voer de fase van de vertraagde terugroepactie onmiddellijk na de toestand van de waak-of slaapstand.
      Opmerking: deze fase is identiek aan de onmiddellijke Recall fase.
      1. Soms zullen kinderen kieskeurig worden tijdens de fase van de vertraagde terugroepactie. Als dit gebeurt, u het kind verleiden om de taak uit te voeren met een prijs of door meer tijd te geven om hun film te bekijken tijdens het verwijderen van PSG. Gedurende deze tijd niet toestaan dat het kind om te spelen met speelgoed of deelnemen aan andere taken totdat de geheugen taak is voltooid.

Afbeelding 3: voorbeelden van scherm wordt weergegeven tijdens de visuospatial geheugen taak. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

5. actigrafie

1. Het activiteiten horloge Program meren.
   Opmerking: het activity horloge wordt bemonsterd op 32 Hz, met een gevoeligheid van < 0,01 g. Activiteit wordt opgeslagen in 15-s tijdperken.
2. Voorzie elke deelnemer van een voorgeprogrammeerd activiteiten horloge en instructies. Vertel de ouder dat het horloge altijd moet worden gedragen. Markeer dat het waterdicht is, dus er is geen reden om het apparaat te verwijderen.
   1. Instrueer het kind om het horloge voortdurend op zijn niet-dominante hand te dragen.
   2. Instrueer de ouder om elke keer dat het kind probeert te slapen, op de knop aan de zijkant van de wijzerplaat te drukken en dan weer wanneer hij wakker wordt.
      Opmerking: Hiermee genereert u een gebeurtenis markering in de gegevens die helpt bij het scoren van actigrafie.
3. Geef de ouder een slaap dagboek (vergelijkbaar met een logboek of spreadsheet) waarop ze de slaaptijden kunnen opnemen en de verwijdering van het horloge.
   Opmerking: dit helpt ook bij het scoren van actigrafie.
   1. Vraag de ouder in het slaap dagboek om een volledig logboek van alle slaap te geven voor het aantal dagen dat het activiteiten horloge zal worden gedragen, inclusief de tijd dat het kind naar bed gaat en wanneer het kind wakker wordt. De ouder moet deze informatie verstrekken voor zowel nap's als reguliere nachtelijke slaap. Vraag ook aan de ouder om informatie te verstrekken over elk moment waarop het horloge wordt verwijderd.

6. gegevensanalyse

1. Visuospatiale geheugen taak
   1. Bereken de nauwkeurigheid voor elke terugroepfase als het percentage van artikelen dat is ingetrokken.
   2. Bereken de wijziging in terugroepactie over het NAP en de waak intervallen als volgt.
      1. Bereken de verandering in Recall_NAP door de nauwkeurigheid van de terugroepactie (vóór NAP) af te trekken van vertraagde terugroepen nauwkeurigheid (na NAP).
      2. Bereken de verandering in Recall_Wake door de onmiddellijke terugroep nauwkeurigheid (voor wakker) af te trekken van vertraagde terugroepen nauwkeurigheid (na Wake).
2. Psg
   1. Karakteriseren slaap stadia in overeenstemming met de standaard scoring criteria (bijv. de AASM handleiding voor het scoren van de slaap en de bijbehorende gebeurtenissen v. 2,5).
   2. Detecteer slaap spindels bij C3 met behulp van gespecialiseerde software door het markeren van spindel begin en offsets.
   3. Controleer slaap stadia en spindel begin en offsets met tweede getrainde onderzoeker. In het geval dat de scorings niet Concordant zijn, maken een derde getrainde scorer de consensus beslissing.
   4. Analyseer spil dichtheid met behulp van gespecialiseerde software en een in-House MATLAB code op basis van eerdere studies³¹. In het kort, filter EEG-gegevens van 0.5 − 35 Hz. Overweeg de maximale spanning tussen de geïdentificeerde spil aanvang en offset van de piek spil amplitude. Gebruik een snelle Fourier-transformatie van elke spil om de piek spectrale frequentie tussen 9 − 15 Hz^24,32te identificeren.
3. Actigrafie
   1. Score activiteit horloge gegevens met behulp van gespecialiseerde software volgens gestandaardiseerde protocollen²⁰.
      Opmerking: er zijn meerdere dagen en nachten aan gegevens nodig om de betrouwbaarheid van de gegevens te garanderen. De deelnemers hebben minimaal drie dagen en drie nachten aan actigrafie gegevens nodig (dagen en nachten hoeven niet opeenvolgend te zijn); echter, 5 nachten verdient de voorkeur, vooral wanneer deze gegevens zijn van primair belang³³.
   2. Gebruik slaap dagboek informatie en gebeurtenis markeringen (knop persen) om te controleren of de slaap begin en offset.
      Opmerking: deze twee items moeten binnen 20 minuten van elkaar zijn om het begin en einde van een rustinterval te scoren.
      1. Als een deelnemer ontbreekt slaap dagboek informatie, gebeurtenis markeringen, of het dagboek en de gebeurtenis markeringen zijn niet binnen 20 minuten van elkaar, bepaal de begin van de slaap en offset handmatig³²: Bepaal de begin van de slaap door de eerste drie minuten van continue slaap ³³ en bepaal de verschuiving van de slaap door de laatste vijf minuten van continue slaap³⁴.

Resultaten

Met behulp van de hier beschreven procedures, Kurdziel en collega's²³ onderzocht slaap-afhankelijke geheugen consolidatie tijdens nap's in voorschoolse kinderen. De resultaten toonden de juistheid van de terugroepactie van kinderen op de taak visuospatiaal geheugen nadat een NAP beter was dan hun Recall-nauwkeurigheid na een vergelijkbare periode waarin ze wakker bleven (d.w.z. een "NAP-voordeel", Figuur 4). Bovendien, degenen die de voorgaande dag...

Discussie

In dit artikel wordt beschreven hoe om te onderzoeken slaap afhankelijke consolidatie van declaratief geheugen tijdens nap's in de vroege kindertijd. Methoden omvatten gedrags beoordeling van het geheugen over NAP en wakker omstandigheden, actigrafie en ouder-rapport om te beoordelen van de cycli van de slaap, en PSG om te beoordelen van de slaap architectuur. Deze unieke combinatie is essentieel voor het beoordelen van geheugen, het karakteriseren van slaap cycli, en het onderzoeken van de neurale mechanismen onderligge...

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel

Naam	Bedrijf	Catalogusnummer	Opmerkingen
Actiwatch Spectrum Plus Starter Kit	Philips Respironics	1109516	Bevat: Actiwatch Spectrum Plus Apparaat, Actiware Softwarelicentie en handleiding
Actiware software	Philips Respironics	1114828	Er kunnen alternatieven beschikbaar zijn.
Brain Analyzer	Brain Products	BV-BP-170-1000	Er kunnen alternatieven beschikbaar zijn.
Dell Latitude 5580 Laptop	Dell	X5580T [210-AKJR]	Laptop voor het uitvoeren van MatLab, Actiware en RemLogic, evenals het opslaan/uploaden van gegevens
EC2 cream	Grass	12643	Mogelijke alternatieven omvatten Ten20 pasta en Lic2 elektride crème
Embla REMLogic software	Natus Medical Inc.	21475	Er kunnen alternatieven beschikbaar zijn.
Embletta MPR PG Sys - XR - US	Natus Medical Inc.	12077	Embletta systeem voor PSG-opnames
Embletta MPR ST + Proxy Kit	Natus Medical Inc.	12696	Aanvulling op Embletta om PSG-sensoren op te nemen
Nuprep reinigingsoplossing	Natus Medical Inc.	12643	Er kunnen mogelijk alternatieven beschikbaar zijn.
Sleep Supplies Starter Kit voor Embletta MPR ST/ST + Proxy	Natus Medical Inc.	12643	Starterset voor slapen inclusief gaasje, EC2 crème, NuPrep reinigingsoplossing, wattenstaafjes en meer.