2 oktober 2019
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.
Dit protocol maakt het mogelijk voor de meting van slaap-afhankelijke geheugen consolidatie bij kinderen en biedt een praktische aanpak voor het onderzoeken van het voordeel van een dutje op declaratieve geheugen in typisch ontwikkelende kinderen. De resultaten van deze techniek zullen implicaties voor voorschools onderwijs hebben, aangezien zij empirisch gebaseerde aanbevelingen voor dutjelengtes in kleuterklaslokalen zullen verstrekken. Het belangrijkste voordeel van deze methode is dat het kan worden gebruikt om zowel slaapverdeling als slaaparchitectuur te beoordelen, die gegevens verstrekken over hersentoestanden die geheugenconsolidatie ondersteunen.
Hoewel deze methoden zijn ontwikkeld voor het onderzoeken van geheugen consolidatie tijdens dutjes in kleuters, kunnen ze worden aangepast voor gebruik met elke leeftijdsgroep en voor 's nachts slaap periodes. Een goede meting en voorbereiding van de elektrodesite zijn van cruciaal belang voor het bereiken van lage impedantie en hoogwaardige gegevens, wat moeilijk kan zijn bij kleuters. Het aantonen van de procedure met Tamara Allard zal Arcadia Ewell en Benjamin Weinberg, onderzoeksassistenten in het laboratorium.
Na het uitleggen van de procedure aan het kind en de ouder met behulp van leeftijdsgebonden materialen, laat het kind deelnemen aan een rustige activiteit. Met behulp van een flexibele meetlint en porseleinmarkering meet u de afstand van de inion tot nasion en plaatst u een markering halverwege. Meet de afstand van de preauriculaire inkeping op het ene oor tot de preauriculaire inkeping op het andere oor en plaats halverwege een markering.
Het snijpunt van deze twee markeringen is het referentiepunt, of CZ. Meet 10% van de inion tot nasion afstand van de inion en 10% van de preauriculaire inkeping preauriculaire inkeping aan preauriculaire inkeping meting vanaf dit punt aan weerszijden. Maak dan de O drie merken aan de ene kant en de O vier merk op de andere. Meet 20% van de preauriculaire inkeping tot preauriculaire inkepingmeting vanaf het referentiepunt aan weerszijden van het hoofd, en maak de C drie en C vier merken aan elke kant.
Meet 20% van de inion tot nasion afstand van het referentiepunt, en meet 20% van de preauriculaire inkeping preauriculaire inkeping aan preauriculaire inkeping meting vanaf dit punt aan weerszijden. Maak dan de F drie en F vier merken aan elke kant van dit punt. Wanneer alle merken zijn geplaatst, gebruik dan een alcoholuitstrijkje om de eerste elektrodelocatie schoon te maken voordat u een licht schurende gel gebruikt om de huid te scrubben.
Verwijder eventueel restreinigingsmateriaal en vul een elektrode met elektrodecrème. Voor elektroden worden geplaatst waar haar aanwezig is, breng een extra druppel elektrode crème op een gaas vierkant, en plaats het gaas op de achterkant van de elektrode. Plaats de elektro-encefalografie elektroden op elke gemarkeerde locatie op de hoofdhuid, op elke mastoïde, en in het midden van het voorhoofd.
Plaats de rechter elektrofografie elektrode aangrenzend en iets superieur aan de buitenkant van het rechteroog, en plaats de linker elektrofografie elektrode aan de buitenkant en iets inferieur aan het linkeroog. Plaats een elektromyografie elektrode op de rechter wang, net boven de glimlach lijn, en hebben het kind zeggen het woord melk hardop, terwijl het gevoel voor de locatie waar de spiercontracties in de nek en kin zijn maximaal, om een tweede elektromyograaf elektrode aan de linkerkant, net boven waar de kin voldoet aan de nek, grenzend aan de slokdarm. Wanneer alle elektroden zijn geplaatst, bevestigt u de elektroden aan het opnameapparaat en start u de opname om ervoor te zorgen dat alle elektroden de impedantietest doorstaan.
Om de coderingsfase van de visuospatiale geheugentaak toe te dienen, stelt u een leeftijdsgesch boegbeeld van te onthouden stimuli uit en leidt u het kind om elke afbeelding bij naam te identificeren. Instrueer het kind om de locatie van elke afbeelding binnen het raster te onthouden en vervang de kaarten door lege afbeeldingen. Presenteer vervolgens de beelden één voor één en vraag het kind om de vorige locatie van de afbeelding binnen het raster te identificeren en het kind te informeren of de juiste locatie al dan niet is aangegeven.
Nadat het kind een drempel van 75% correcte beeldidentificatie heeft bereikt, dient u de onmiddellijke terugroepfase toe. Presenteer de afbeeldingen opnieuw een voor een, en vraag het kind om de overeenkomstige locatie herinneren zonder visuele of verbale feedback en sonderen elk item slechts een keer. Aan het einde van de onmiddellijke terugroepfase, laat het kind het toilet gebruiken voordat het de typische pre-nap routine van het kind initieert.
Laat het kind dutje in hun typische dutje locatie. Voer vervolgens de vertraagde terugroepfase voor de visuospatial geheugentaak uit zoals eerder aangetoond voor de onmiddellijke terugroepfase ongeveer 15 tot 30 minuten nadat het kind wakker wordt om slaapinertie te voorkomen. Gebruik aan het einde van de vertraagde terugroepingsbeoordeling spray op waterbasis om de elektroden te verwijderen.
Voor elektroden toegepast met tape, gebruik maken van een wattenstaafje doordrenkt met babyolie om de tape te verzadigen voordat voorzichtig trekken de tape uit de hoeken. In dit representatieve experiment, kinderen terugroepen nauwkeurigheid op de visuospatial geheugen taak na een dutje was beter dan hun terugroepnauwkeurigheid na een vergelijkbare periode waarin ze wakker bleven, wat betekent dat een dutje voordeel. Bovendien, degenen die de vorige dag doorgebracht in de wake conditie niet herstellen herinneringen tijdens de nachtrust.
Van belang, het dutje voordeel was alleen significant bij kinderen die geluisd gewoonlijk. Bovendien hield de prestaties van de visuospatial-geheugentaak verband met de gegevens die tijdens het nap uit de PSG-opnames werden verkregen. Specifiek, de minder slaapspindels opgenomen tijdens de niet-snelle oogbeweging fase twee slaap was gerelateerd aan een betere onmiddellijke recall nauwkeurigheid.
Belangrijk is dat er een positieve correlatie was tussen de verandering in terugroepactie na het dutje en slaapspindeldichtheid tijdens niet-snelle oogbeweging fase twee slaap. Geen enkele andere maatregel van de slaap fysiologie werd vastgesteld te worden gerelateerd aan de prestaties van het geheugen. Hoewel deze paper zich richt op PSG, zal een volledig begrip van slaapafhankelijke geheugenconsolidatie afhangen van een goede toediening van complementaire technieken, zoals actigrafie en ouderrapport, om slaapcycli te bepalen.
Om gegevens verkregen uit de nap- en wakepromotievoorwaarden te vergelijken, is het belangrijk om de omstandigheden zo vergelijkbaar mogelijk te houden in termen van hun duur en storende, afleidende inhoud. Deze techniek kan ons begrip van de relatie tussen slaap en geheugen tijdens de vroege kindertijd verbeteren, een periode van ontwikkelingsbelang als kinderen de overgang van bifasische naar monofasische slaappatronen.
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Dit protocol beschrijft methoden voor het analyseren van de neurale mechanismen die betrokken zijn bij slaap-afhankelijke geheugenconsolidatie tijdens dutjes in de vroege kinderjaren. Het biedt procedures voor het beoordelen van gedragsmatige geheugenprestaties en beschrijft de toepassing van polysomnografie en actigrafie. De bevindingen zullen richtlijnen voor duurlengte van dutjes in voorschools onderwijs informeren.
Understanding sleep-dependent memory consolidation in early childhood provides mechanistic insights into cognitive development that can inform preclinical models of neurodevelopmental disorders. The protocol enables target validation by linking sleep architecture to memory performance, supporting de-risking of therapeutic hypotheses related to cognitive enhancement. This approach offers predictive value for assessing interventions that modulate sleep-dependent plasticity in developing systems.
The method integrates into early discovery workflows by providing physiological readouts that inform target validation and assay development for cognitive therapeutics.