Beoordeling van de cerebrale lateralisatie bij kinderen met behulp van functionele Transcranial Doppler-echografie (fTCD)

Het algemene doel van deze procedure is om de functionele lateralisatie van taal in de hersenen te bepalen met behulp van een kindvriendelijke methode. Dit wordt bereikt door eerst echografie-probes op het hoofd te plaatsen om de bloedstroomsnelheid in de arteria cerebri media van elke hersenhemisfeer te monitoren. De tweede stap van de procedure is het monitoren van de bloedstroom terwijl de deelnemer een taaltaak uitvoert.

De derde stap van de procedure is het extraheren van het gemiddelde Doppler-signaal uit de linker- en rechterhemisfeer over een periode van belang waarin de taaltaak werd uitgevoerd. De laatste stap van de procedure is het onderzoeken van het verschil in linker- en rechteractivaties om een lateralisatie-index te bepalen. Positieve waarden duiden op linkerlateralisatie en negatieve waarden duiden op rechterlateralisatie.

Uiteindelijk kunnen resultaten worden verkregen die gebruikt kunnen worden om de hersenlateralisatie bij kinderen van verschillende leeftijden of voor groepen met en zonder ontwikkelingsstoornissen te vergelijken. Het belangrijkste voordeel van deze techniek ten opzichte van bestaande methoden, zoals functionele magnetische resonantiebeeldvorming, is dat de deelnemer niet stil hoeft te blijven zitten en dat de methode relatief goedkoop en draagbaar is. De procedure zal worden gedemonstreerd door Georgina Holt en Nick Badcock, een research assistant en postdoc uit mijn laboratorium.

Deze video demonstreert het gebruik van functionele transcraniale Doppler-echografie (FTCD) om de taalateralisatie bij kinderen te beoordelen. Het systeem bestaat uit een multi DOPP met echoprobes bevestigd aan een headset, een stimuluscomputer die wordt gebruikt om video's aan de proefpersoon te tonen en een voicerecorder voor auditieve responsen. Stel de multi DOPP in voordat de deelnemer arriveert. Controleer alle verbindingen zoals beschreven in de begeleidende tekst en de producthandleiding en controleer of de limieten zijn ingesteld om te waarborgen dat er geschikte niveaus van echografie worden gebruikt.

Voordat u met een sessie begint, is het belangrijk om te controleren of het kind nog naar het toilet moet en of het kind comfortabel zit, aangezien de sessies tussen de 20 en 30 minuten duren en grove motorische bewegingen het dopplersignaal kunnen verstoren. Demonstreer de Doppler-headset aan de deelnemer met behulp van een speelgoeddier. Zorg ervoor dat het kind bereid is de headset op te zetten en positioneer deze comfortabel en stevig.

Zet het multi-do-systeem op pauze terwijl de echoprobes worden voorbereid. Breng op elke probe een ruime hoeveelheid echogel aan om het best mogelijke contact tussen de probe en de huid te behouden terwijl het kind naar een dvd kijkt. Plaats de met gel bedekte probes op het temporale venster van de schedel aan weerszijden van het hoofd.

Net voor het oor, waar het bot het dunst is. Start de multi dopp en pas de positie van de probes aan om de arteria cerebri media te lokaliseren. Een bevredigend signaal heeft een kenmerkend geluids- en visueel patroon.

Dit is een voorbeeld van een visueel patroon van een onjuist geplaatste probe. Let op dat er geen geluid is. Dit is kenmerkend.

Zacht suizend geluid van de hartslag van het subject bij een correct geplaatste probe. Verlaag het vermogen zoveel mogelijk en verhoog indien nodig de gain, terwijl een goed signaal behouden blijft. Zodra de signalen voor beide middelste cerebrale arteriën bevredigend zijn, wordt de auditieve output van de multi verlaagd; leg vervolgens de driestapsprocedure aan het kind uit met behulp van stilstaande beelden.

Oké, en wanneer we een stukje van de video hebben bekeken, zie je een symbool zoals dit. Weet je wat dat is? Een vraagteken?

Ja. Wanneer je het vraagteken ziet, wil ik dat je me vertelt wat er in de video gebeurde, zodat je me zoveel mogelijk kunt vertellen over wat de pinguïns aan het doen waren, waarmee ze speelden, wat ze aten, ofなんなんanything wat je maar wilt. En wanneer je klaar bent met vertellen wat er in de video is gebeurd, zie je een plaatje van een jongen die "sst" zegt. Wanneer je dat ziet, wil ik dat je heel stil blijft zitten, stopt met praten en me niets meer vertelt. Oké?

Wacht vervolgens een kort moment tot de video weer wordt hervat. Start de opnameapparatuur en begin. De testprocedure werkt het beste als één experimentator verantwoordelijk is voor het gefocust houden van het kind op de taak en het vastleggen van wat het kind zegt.

Wat gebeurde er in die? Hij zette zijn vriendinnenhoed op en ging naar buiten. Heel goed.

En welke kleur hadden zijn hoed en sjaal? Geweldig. Zeer goed. Goed gedaan.

Een tweede experimentator dient de multi-elektrode te monitoren om er zeker van te zijn dat een geschikt signaal behouden blijft. Als het signaal aanzienlijk wordt verstoord, pauzeer dan de displaycomputer en stel de probes opnieuw af, waarbij indien nodig meer gel wordt aangebracht.

Houd het gedrag van het kind in de gaten en zorg ervoor dat het zich comfortabel en ontspannen voelt. Hier is een voorbeeld van één trial. Het programma op de stimuluscomputer houdt de timing van gebeurtenissen nauwkeurig bij en stuurt een markerpuls naar het Doppler-databestand om het begin van de taalactivatieperiode aan te geven.

Voor deze procedure met kinderen nemen we 30 trials op. We raden een minimum van 20 trials aan voor een nauwkeurige schatting van de lateralisatie. Wanneer de experimentele procedure is voltooid, stopt u de multi-opname en verwijdert u de probes.

Gebruik tissues om overtollige gel van de deelnemer te verwijderen. Geef het kind een traktatie om hen te bedanken voor hun deelname. Hier is een schone gegevensregistratie van de ruwe bloedstroomsnelheid.

Tijdens één experimentele proef komt elke zichtbare puls overeen met één hartslag. De eventmarker die het begin van de stimulus aangeeft, wordt in het groen weergegeven. Hier ziet u de gegevensregistratie van een deel van de experimentsessie waarin het signaal zwak was en af en toe wegviel.

Deze secties worden automatisch uit de opname verwijderd door een procedure voor het verwerpen van artefacten. Deze plot toont het gemiddelde signaal over de EPOCH voor het linker kanaal, en het rechter kanaal gemiddeld over alle acceptabele trials. Voor een groep deelnemers is de periode van taalactivatie groen gearceerd.

Dit paneel toont het verschil in dopplersnelheid tussen links en rechts. De periode van belang voor de berekening van de lateraliteit is tevens in het groen weergegeven. Het grijs gearceerde gebied rondom de verschil-snelheid vertegenwoordigt de standaardfout van het gemiddelde wanneer deze is beheerst.

Deze techniek kan in ongeveer 30 minuten worden uitgevoerd als deze na de ontwikkeling correct wordt toegepast. Deze techniek heeft de weg vrijgemaakt voor onderzoekers in de ontwikkelingsneuropsychologie om cerebrale lateralisatie bij kleuters te onderzoeken.