Protokół ten opisuje metody badania struktury i funkcjonowania mózgu u dzieci w wieku 3-5 lat. Zawiera procedury przygotowania dzieci do sesji rezonansu magnetycznego (MRI), w tym materiały przeznaczone do rodzin w ramach przygotowań do sesji, szkolenie z obsługi symulacji skanera oraz metody stosowane podczas sesji skanowania.
Artykuł metodologiczny
Skanowanie, co robić, a czego unikać: Wykorzystanie obrazowania rezonansem magnetycznym u dzieci w wieku od 3 do 5 lat w celu oceny struktury i funkcji mózgu
W tym artykule
Podsumowanie
Streszczenie
Wczesne dzieciństwo (od 3 do 5 lat) to okres charakteryzujący się znaczącymi zmianami w mózgu. Ten rozwój leży u podstaw postępów związanych z wiekiem w kilku dziedzinach – w tym w języku, pamięci i umiejętnościach społeczno-emocjonalnych. Jednak ocena struktury i funkcji mózgu w tym okresie za pomocą rezonansu magnetycznego wiąże się z wieloma wyzwaniami. Na przykład trudności z utrzymaniem się w miejscu, utrzymaniem uwagi przez dłuższy czas oraz niepodporządkowaniem się wykonywaniu reakcji behawioralnych w skanerze są szczególnie powszechnymi problemami. Postęp technologiczny w technikach neuroobrazowania w ostatniej dekadzie znacząco poprawił wskaźniki sukcesu badań neuroobrazowych u dzieci. Na przykład krótsze czasy skanowania oraz monitorowanie i korekcja ruchu w czasie rzeczywistym podczas skanowania okazały się szczególnie cenne w pozyskiwaniu wiarygodnych danych. Jednak badacze rozwojowi muszą wykazywać kreatywność, aby odpowiednio przygotować młodych uczestników do środowiska skanowania i w konsekwencji zapewnić, że zebrane dane mogą być wykorzystane do odpowiadania na interesujące tematy. Sukces tych sesji stał się kluczowy wraz z rozpoczęciem dużych, wieloopunktowych badań konsorcjum, takich jak badanie HEALthy Child and Brain Development, które mają na celu śledzenie normatywnego i nietypowego rozwoju mózgu w pierwszych latach życia. W tym celu obecny raport przedstawia protokół neuroobrazowania dziecięcego, który poprawia doświadczenie małych dzieci w zakresie skanowania oraz wyniki jakości danych neuroobrazowych z czterech badań neuroobrazowych przeprowadzonych w jednym laboratorium w ciągu ostatnich 11 lat. Wyniki te wskazują na przewidywany czas przygotowania do badania, całkowity czas trwania badania oraz skuteczność badań strukturalnych i funkcjonalnych u małych dzieci podczas stosowania tego protokołu.
Wprowadzenie
Badania MRI u śpiących niemowląt pokazują, jak wczesna strukturalna i funkcjonalna architektura mózgu stanowi fundament dla późniejszych umiejętności w kilku dziedzinach, w tym język 1,2, funkcje wykonawcze 3 oraz rozwój społeczno-emocjonalny4. Jednak wiele pytań rozwojowych, takich jak te dotyczące konkretnych procesów poznawczych, wymaga, aby dzieci były czujne podczas skanowania, aby badacze mogli mierzyć reakcje na zadania, filmy lub inne bodźce. W miarę jak dzieci dorastają, coraz częściej mają zdolność do wywoływania reakcji behawioralnych podczas skanowania, co motywuje do przejścia na neuroobrazowanie czuwne we wczesnym dzieciństwie. Ta zmiana od skanowania śpiących dzieci do pozyskiwania danych ze skanowania, gdy dzieci są obudzone, wprowadza nowe wyzwania. Na przykład wiele małych dzieci doświadcza lęku związanego z MRI, ponieważ jest to bardzo nowe i stymulujące środowisko, które często nie jest przeznaczone do przyjaznego dzieciom. Ponadto może to przypominać dzieciom gabinety lekarskie, a wielu badaczy robi skany w ośrodkach medycznych. Jeśli dzieci mogą wejść do skanera, trudno jest utrzymać je w skanerze przez cały protokół skanowania i utrzymać ich uwagę. Utrata uwagi jest szczególnie istotna w przypadku skanów opartych na zadaniach, z których badacze chcą wywnioskować zależności między funkcjonalnymi cechami mózgu a procesami poznawczymi. Zarówno lęk, jak i zmienna uwaga przyczyniają się do zwiększonej ruchności w tym przedziale wiekowym, dlatego wczesne dzieciństwo jest uważane za bardzo trudnydo wyobrazienia 5.
Istniejące protokoły rezonansu magnetycznego dla dzieci koncentrują się głównie na śpiących niemowlętach6, a skanowanie zadaniowe u starszych dzieci 7,8. Jednak we wczesnym dzieciństwie (około 3–5 lat) dzieci mogą być skanowane na jawie, ale mogą być jeszcze zbyt młode na tradycyjne, funkcjonalne badania MRI oparte na zadaniach, które wymagają odpowiedzi naciskanymi przyciskami. Ta luka jest ważna do uzupełnienia, ponieważ wczesne dzieciństwo to wyjątkowe okno rozwojowe, podczas którego rozwija się uwaga, zdolność dzieci do pozostawania nieruchoma oraz przestrzeganie instrukcji, co pozwala na różne warianty skanowania czuwania. W związku z tym skanowanie obudzonych dzieci w wieku przedszkolnym wymaga dodatkowych rozważań wykraczających poza te przewidziane dla starszych dzieci. Do tej pory najlepsze praktyki podejścia do tych sesji były nieformalnie przekazywane podczas rozmów na konferencjach lub podczas szkoleń z jednej pozycji na drugą (np. procedury poznane podczas stażu podoktorskiego i wdrażane przy zakładaniu niezależnego laboratorium). Obecny protokół formalizuje i konsoliduje te praktyki, mając na celu zwiększenie przejrzystości oraz umożliwienie badaczom nowym w pracy z tą grupą wiekową w środowiskach MR wdrażanie rezonansu magnetycznego na jawie u małych dzieci.
Dlatego celem tego protokołu jest promowanie bezpiecznego pozyskiwania wysokiej jakości obrazów mózgu we wczesnym dzieciństwie, aby badać relacje mózg-behawioralne. Konkretnie, pozyskiwanie wysokiej jakości danych za pomocą tego protokołu pozwala badaczom rozwiązywać szereg pytań rozwojowych, takich jak relacje między strukturą mózgu a wynikami poznawczymi, jak funkcjonalna łączność między regionami mózgu odnosi się do wyników poznawczych czy jak aktywacja funkcjonalna obszarów mózgu związana z zadaniami wspiera różne procesy poznawcze. Te pytania są szczególnie istotne w latach przedszkolnych, gdy szybko pojawiają się podstawowe umiejętności, takie jak teoria umysłu9, tworzenie trwałych wspomnień10 oraz umiejętności przedczytania leżące u podstaw rozwoju czytania11 . Ponadto badania nad rozwojem poznawczym w tym okresie mogą mieć istotne znaczenie kliniczne i polityczne. Na przykład powiązanie rozwoju mózgu z przejściami na drzemki we wczesnym dzieciństwie może wpłynąć na politykę dotyczącą drzemek przedszkolnych, co ma konsekwencje dla nauki i pamięci12.
Opisane w tym artykule techniki opierają się na wcześniejszych protokołach 7,8 dotyczących skanowania dzieci, jednocześnie wykorzystując najnowsze osiągnięcia technologiczne i kwestie metodologiczne, aby skanować bardzo małe dzieci podczas budzenia. Metoda ta jest szczególnie przydatna wśród badaczy zbierających dane MRI od dzieci w wieku od 3 do 5 lat. Przyszłe badania powinny nadal dostosowywać procedury i technologie, aby umożliwić badanie relacji mózg-behawioralne w szerszych przedziałach wiekowych i etapach rozwojowych za pomocą rezonansu magnetycznego czuwania (np. niemowlęce13 lat,14 lat niemowlęctwa).
Stosując się do kroków opisanych w tym protokole, naukowcy będą mogli zbadać, jak strukturalny i funkcjonalny rozwój mózgu wspiera rozwój poznawczy w okresie szybkiego wzrostu obu dziedzin. Ponadto protokół ten może być stosowany w warunkach klinicznych, ponieważ umożliwia pozyskiwanie wysokiej jakości danych neuroobrazowych, co ma potencjał do poprawy wczesnej diagnostyki i charakteryzacji zaburzeń neurorozwojowych u małych dzieci. Aby zilustrować skuteczność protokołu, przedstawiono wyniki czterech badań neuroobrazowych przeprowadzonych w jednym laboratorium, które stosowało ten protokół przez ostatnie 11 lat u dzieci w wieku 3-8 lat. Wyniki te wskazują na oczekiwany czas przygotowania przed skanowaniem, czas trwania protokołu skanowania oraz rzeczywistą ilość czasu spędzonego w skanerze, a także użyteczne dane uzyskane dla różnych typów sekwencji (np. strukturalnych vs. funkcjonalnych).
Protokół
Protokół ten opisuje metody i narzędzia do pomiaru struktury i funkcji mózgu u czujnych i zdrowych dzieci przedszkolnych za pomocą rezonansu magnetycznego (MRI) i jest zgodny z wytycznymi rady ds. etyki badań na ludziach Uniwersytetu Maryland w College Park. Pisemna świadoma zgoda została uzyskana od rodzica lub opiekuna prawnego każdego dziecka, a ustna zgoda każdego dziecka. Protokół obejmuje wszystkie etapy ułatwiające przeprowadzenie udanej sesji neuroobrazowania, od praktyk rekrutacyjnych aż po samą sesję skanowania, wskazuje na sposoby redukcji lęku dzieci i rodziców związanych z MRI oraz obejmuje praktyki rozwiązywania problemów maksymalizujących dane.
1. Szkolenia i doświadczenie personelu
- Po pierwsze, niech nowi członkowie zespołu badawczego będą obserwować sesję, podczas której tylko obserwują.
- Po obserwowaniu dwóch lub trzech sesji, nowi członkowie pełnią rolę partnera do skanowania, co wymaga mniej podejmowania decyzji i rozwiązywania problemów niż inne role (np. prowadzenie sesji), ale daje im możliwość większego zaangażowania w wizytę naukową i ćwiczenia budowania relacji z dzieckiem.
- Po byciu towarzyszem skanowania przez dwie lub trzy sesje, nowi członkowie prowadzą sesję, a doświadczony członek zespołu badawczego pomaga. Po sesji udziel szczegółowej informacji zwrotnej na temat ich wyników. Powtarzaj ten proces, aż nowy członek będzie samodzielnie i pewnie prowadził sesję.
- Niech nowi członkowie zaczynają od skanowania starszych dzieci, ponieważ są one bardziej posłuszne, a sesje przebiegają sprawniej niż z młodszymi. Alternatywnie, niech ćwiczą na dzieciach kolegów, które mogą czuć się bardziej komfortowo w środowiskach badawczych.
2. Rekrutacja i harmonogram
- Pytaj o utarte wyobrażenia o rezonanse magnetycznym i złagodz potencjalne źródła lęku. Na przykład zapytaj, czy dziecko ma wcześniejsze doświadczenie z rezonansami magnetycznymi i czy podczas sesji wystąpiły jakieś problemy (np. dziecko było wrażliwe na szumy skanera lub ograniczoną przestrzeń skanera).
- Poinformuj potencjalne rodziny, że badanie nie będzie wymagało sedacji ani radioterapii, że badanie można przerwać w dowolnym momencie sesji oraz (jeśli jest zgodne z praktykami centrum obrazowania) rodzice/opiekunowie mogą być przy dziecku przez cały czas i/lub że badacz będzie przebywał w pokoju z dzieckiem przez cały czas trwania badania.
UWAGA: Niektóre dzieci osiągną lepsze wyniki, jeśli ich rodzice będą mocno zaangażowani we wszystkie etapy, podczas gdy inne będą lepsze, jeśli rodzic będzie mniej aktywny.
Zapytaj bezpośrednio rodzica podczas początkowej rekrutacji/selekcji, czy jego dziecko będzie bardziej uważne na instrukcje badacza, jeśli rodzic jest zaangażowany lub niezaangażowany (np. w sali podczas próbnego szkolenia i faktycznego skanowania w porównaniu do poza salą, ponieważ to zdecyduje o strukturze wizyty naukowej). - Używaj przyjaznego dzieciom języka do materiałów skierowanych do uczestników. Na przykład "kamera mózgowa" brzmi mniej groźnie niż "MRI" czy "skaner", a "kask" brzmi mniej groźnie niż "spirala głowy".
- Wykorzystaj filmy i inne materiały wizualne, aby pokazać rodzinom dokładnie, jak przebiegnie sesja po przybyciu do centrum neuroobrazowania (patrz Rysunek 1A).
- Przygotuj kilka artykułów (najlepiej napisanych z myślą o laickiej publiczności) lub inne materiały dla rodziców, którzy chcą dowiedzieć się więcej o rezonanse magnetycznym i lepiej zrozumieć cały proces15,16.
- Proponuj wizyty w weekendy, w wakacje szkolne i rano (nie po szkole, gdy dziecko jest prawdopodobnie zmęczone i mniej posłuszne). Poproś rodziców o opinię na temat najlepszego czasu na umówienie rezonansu magnetycznego dla ich dziecka. Na przykład niektóre dzieci najlepiej radzą sobie wcześnie rano, inne są otępiałe rano, a lepiej po południu.
- Wyślij rodzicom przypomnienie na kilka dni przed sesją, wymagając potwierdzenia, że nadal mogą uczestniczyć w sesji. Uwzględnij wszelkie wymagania dotyczące nadchodzącej wizyty. Na przykład powiedz rodzicom, aby ubrali dziecko w wygodne, bezmetalowe ubrania, takie jak bawełniana koszulka i spodnie dresowe.
- Na miejscu miej zapasową odzież bezpieczną dla MR na wypadek, gdyby dziecko przyjechało w ubraniu niebezpiecznem dla MR.
Rysunek 1: Materiały do rekrutacji, szkoleń i wynagrodzeń uczestników. (A) Wideo MRI do wysłania rodzinom przed wizytą badawczą. Powinien określać, czego można się spodziewać od momentu wejścia rodziny do centrum neuroobrazowania do momentu jej opuszczenia. (B) Tunel zabawy wykorzystywany do umożliwiania uczestnikom doświadczenia leżenia w miejscu podobnym do tych podczas właściwego MRI. (C) Nagrody dla uczestników na podstawie obrazów mózgu obejmują pluszowego misia w koszulce z naprasowanym obrazkiem mózgu dziecka oraz koszulkę dla dziecka do samodzielnego noszenia. Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.
3. Przygotowania przed skanowaniem
- Na wizytę miej co najmniej dwóch członków laboratorium doświadczonych w pracy z dziećmi – jednego pracownika pracującego z uczestnikiem podczas sesji próbnej oraz zarządzającego konfiguracją sali kontroli MRI podczas badania i jednego pracownika jako pomocnika (czyli 'Scan Buddy'), który pozostanie w pokoju z dzieckiem podczas samego badania.
- Nie przytłocz rodziny wielkością zespołu badawczego. Utrzymuj zespół mały i wprowadzaj członków po kolei.
- Niech jeden członek zespołu przywita się z rodziną i zaprowadzi ją do sali próbnej, a następnie wprowadź dodatkowy personel, gdy to istotne, na przykład przedstawiając operatora MR przy wejściu do sali skanerów.
UWAGA: Niektóre centra neuroobrazowania mają własnych operatorów/techników MRI, którzy wykonują badania, podczas gdy w innych miejscach zespół badawczy szkoli członków do tego zadania. Jeśli centrum nie zapewnia operatora, dodatkowy członek zespołu badawczego może obsługiwać skaner, łącznie 3 osoby. - Przed wejściem do właściwego zestawu sonerów przeprowadź próbną sesję MRI, podczas której dziecko zostanie pokazane, co będzie wymagane podczas faktycznego skanowania, na przykład ćwiczenie leżenia w miejscu przy słyszeniu dźwięków podobnych do tych, które wydaje skaner.
UWAGA: Niektóre centra neuroobrazowania mogą nie mieć dedykowanego zestawu próbnego z repliką skanera, ale te same zasady można zastosować przy odrobinie kreatywności. Na przykład odtworz symulację środowiska MRI, pozwalając dziecku leżeć w tunelu do zabawy z tkaniny (patrz Rysunek 1B) podczas odtwarzania dźwięków skanera na telefonie komórkowym na pełnej głośności. Jednak niektóre badania sugerują, że sesje próbne skanowania nie są niezbędne do skutecznego skanowania małych dzieci, więc warto zdecydować, czy warto zastosować tę metodę. Należy zauważyć, że skanowanie próbne wymaga dodatkowego czasu, co może stanowić obciążenie. Dodatkowo, jeśli badanie wykonane jest tego samego dnia co badanie, dzieci mogą być zmęczone/głodne/marudne, a rodziny sfrustrowane. Dlatego to od badacza należy uznanie, czy zastosować tę metodę, czy nie. Obecny protokół obejmuje kroki sesji próbnej, zgodnie z badaniami przedstawionymi w sekcji Wyniki. - Zapewnij dużo rusztowania, aby przygotować dzieci do badania MRI. Zacznij od przygotowania ich do leżenia w wąskiej przestrzeni, używając czegoś bardziej znajomego/przyjaznego dzieciom, na przykład tunelu do zabawy z tkaniny (patrz Rysunek 1B).
- Wprowadź zestaw symulowanych skanerów i pozwól dziecku samodzielnie eksplorować przestrzeń.
- Udekoruj przestrzeń tak, aby pasowała do przyjaznego dzieciom tematu (np. przestrzeń zewnętrzna pokazana na Rysunku 2), aby pomóc dziecku poczuć się komfortowo przy wejściu i buduj relację poprzez rozmowy o aspektach pokoju (np. pytanie dziecka "które zdjęcie statku kosmicznego na ścianie jest twoje ulubione?").
- Wykorzystaj trening z próbnego MRI jako okazję do przygotowania dziecka do wszystkich aspektów rzeczywistego badania (patrz Rysunek 2A, B). Stwórz książkę z aparatem do mózgu, która szczegółowo opisuje kroki, które będą wykonywać podczas wykonywania zdjęć mózgu z pomocą wizualną demonstrującą każdy z tych kroków (rysunek 2C-F).
- Niech dziecko posłucha nagranych wcześniej dźwięków skanera, które naśladują te, które usłyszy podczas samego skanowania, jako kolejną okazję do wzmocnienia swojego doświadczenia.
- Zacznij od tego, że dziecko słucha dźwięków stojąc w pokoju i pozwól mu rozpoznawać rzeczy, które mu o nich przypominają. Na przykład jedna z tych sekwencji często przypomina dzieciom dzwoniący telefon, budzik czy wóz strażacki. Przypisuj te obce dźwięki na bardziej znane, aby zmniejszyć niepokój podczas słyszenia dźwięków w samym skanerze.
- Mieć możliwość obejrzenia filmu podczas skanowania strukturalnego, ponieważ zwiększa to jego zaangażowanie, a co za tym idzie zmniejsza ruch podczas tych skanów. Podczas sesji próbnej poproś dziecko o wybranie filmu, który będzie oglądać do skanów strukturalnych, z ustalonego, odpowiedniego dla wieku wyboru.
UWAGA: Proponuj filmy, które przyciągną uwagę dziecka, ale nie będą zbyt komiczne ani nie będą obejmowały śpiewu. Komediowe filmy wywołują śmiech, a filmy ze śpiewem zachęcają dziecko do wspólnego śpiewu, co oba wywołują ruch. Poproś rodziców o opinię na temat filmu, ponieważ mogą mieć dodatkowe sceny na temat filmów, które są szczególnie zabawne dla dziecka lub z drugiej strony, mogą być przerażające i powodować niepokój. - Niech dziecko ćwiczy nieruchome leżenie na łóżku do próbnego MRI, oglądając film z dźwiękami skanera.
- Przypomnij dziecku, że powinno być nieruchome jak posąg, ale miękkie jak jego ulubione pluszakowe zwierzątko (jak przedstawiono w książce o kamerze mózg, Rysunek 2F). Rób to przez tyle samo czasu, co jedna z rzeczywistych sekwencji MRI (np. około 4-5 minut dla sekwencji anatomicznej ważonej T1).
- Udzielaj dziecku informacji zwrotnej na temat ruchu i uwagi w tym czasie. Kontynuuj tę praktykę, aż dziecko będzie w stanie pozostać nieruchome przez dwie minuty z rzędu.
UWAGA: Jeśli dziecko kiwa głową lub w inny sposób daje gest odpowiadający, zachęc je do odpowiedzi werbalnej i daj znać, że będzie musiało to zrobić także w przypadku prawdziwej kamery mózgowej. Jest to ważne, aby ograniczyć ruch głowy podczas badania. Włącz to pytanie do pytań do dziecka (np. "Powiedz 'tak', jeśli jesteś w porządku i gotowy iść dalej, albo powiedz 'nie'"). Zwróć uwagę na inne typowe ruchy lub tendencje do ruchu dziecka, takie jak podciąganie kolan, przesuwanie rąk do sufitu lustra/skanera i używaj tego do korekty instrukcji i podejścia podczas skanowania (patrz Tabela Uzupełniająca 1 dla parametrów skanowania dla każdej sekwencji). - Naciśnij stanowisko symulowanego MRI, aby przenieść dziecko do symulowanego skanera, naśladując doświadczenie z samego MRI.
- Powtórz postęp w sekcjach 3.12-3.14: odtwarzanie filmu, dźwięki skanera i monitorowanie ruchu. Kontynuuj tę praktykę, aż dziecko pozostaje nieruchome przez cały czas jednego z badań bez ruchu (około 5 minut), zwracając uwagę na długość wizyty i zdolność dziecka do kontynuowania.
- Jeśli dziecko jest szczególnie niespokojne, zaproponuj rodzicowi lub badaczemu, by najpierw zademonstrowali leżenie w nieruchomym skanerze. Często dla dzieci uczestników pomocne jest zobaczyć, że inni są gotowi robić to, o co się ich prosi.
- Zaproponuj dziecku, by wybrało pluszaka spośród kilku pluszaków bezpiecznych dla MRI, które zabierze ze sobą do samego skanera.
- Zapytaj dziecko: "Czy chciałbyś zabrać przyjaciela do pokoju z kamerą mózgu?" Jeśli odpowiedzą twierdząco, pokaż im opcje i niech wybiorą jedną. Jeśli odmówią, idź dalej, nie wybieraj pluszaka.
- Zanim uda się do właściwego pomieszczenia skanerowego, poproś rodzica o potwierdzenie informacji z formularza przesiewowego, zrób krótką przerwę na przekąskę (ogranicz ilość płynów) i upewnij się, że dziecko skorzysta z toalety.
- Upewnij się, że rodzina zostawia wszystkie rzeczy (np. telefony, torby, zegarki, biżuterię) w szafce poza salą sterowania i skanerem, aby ograniczyć rozpraszacze.
UWAGA: Przed umówieniem wizyty rodzic powinien wypełnić formularz przesiewowy do badania bezpieczeństwa MRI zarówno dla swojego dziecka, jak i dla siebie (jeśli centrum neuroobrazowania pozwala rodzicom wejść do sali skanerowej) przed umówieniem wizyty, aby upewnić się, że dziecko kwalifikuje się do wizyty. Następnie ponownie przejdź przesiew uczestnika oraz rodzica/opiekuna w dniu badania. Nawet jeśli rodzic nie zamierza pozostawać w pokoju z dzieckiem podczas skanowania, pozwoli to na większą elastyczność podczas skanowania, jeśli dziecko poczuje się niespokojne podczas skanera i rodzic będzie chciał lub miał pozwolenie wejść, by je pocieszyć. Jeśli rodzic nie jest bezpieczny w MR, powinien w pełni rozumieć wszelkie związane z tym ograniczenia. - Zapewnij nagrody o motywie mózgu, takie jak koszulka z obrazem własnego mózgu dziecka lub mały wydruk 3D mózgu dziecka, aby służyć jako dodatkowa motywacja (patrz Rysunek 1C). Poinformuj dziecko o tej nagrodzie przed skanowaniem i poinformuj, że jeśli się nie rusza, zdjęcia nagrody będą wyglądać lepiej.
UWAGA: Chociaż możliwe jest, aby nagrody były zdobyte na miejscu podczas sesji (np. na przykład koszulki z mózgiem za pomocą aplikacji do prasowania), to nie zawsze jest odpowiedni moment. Jeśli nagrody nie mogą zostać przyznane w dniu sesji MRI, miej nagrodę, którą dziecko będzie mogło zabrać ze sobą na koniec sesji, na przykład pluszowego misia lub książeczkę z naklejkami.
Rysunek 2: Zestaw symulowanych skanerów i materiały szkoleniowe. (A) Dwa przykłady zestawu do ćwiczeń MRI, gdzie dziecko ćwiczy więcej do rzeczywistego skanu i w przestrzeni bardziej przypominającej rzeczywisty zestaw skanerów (w przeciwieństwie do tunelu zabawy z Rysunku 1B). Wykorzystanie tematu kosmicznego lub podwodnego sprawia, że makulatura przestrzeni jest mniej onieśmielająca i pozwala badaczom przedstawić wizytę MRI jako przygodę. (B) Wykorzystaj przestrzeń do ćwiczenia wszystkich kroków do prawdziwego skanowania, takich jak założenie słuchawek, położenie się na łóżku skanera i założenie hełmu superbohatera. (C) Kolorowa strona tytułowa z przyjaznymi dzieciom zdjęciami. (D) Połączenie kamery mózgowej z pojęciami, które dziecko już zna, takimi jak zwykły aparat, może zwiększyć jego komfort z aparatem mózgowym i wzmocnić znaczenie takich koncepcji jak pozostawanie w miejscu, by uniknąć rozmytych obrazów, co dotyczy zarówno zwykłych obrazów, jak i zdjęć mózgu. (E) Udostępnianie zdjęć innym dzieciom przechodzącym przez proces skanowania, w tym ćwiczenie pozycji do bycia ujętym różdżką, by sprawdzić, czy nie ma metalu, oraz zakładanie słuchawek. (F) Proste komendy dla uczestników, takie jak "still", "quiet" i "super-duper", mogą później być krótkimi przypomnieniami, co robić podczas sesji. Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.
4. Podczas badania
- Rozstaw się przed wejściem dziecka do pokoju (wykonanie tych zadań przed jego przybyciem do sali skanera jest idealne, aby wtedy skupić się na zapewnieniu dziecku komfortu).
- Upewnij się, że wybrany przez dziecko film oraz wszystkie potrzebne pliki zadań są przygotowane, zanim sprawdzisz ustawienia wyświetlania obrazu i dźwięku.
- Otwórz ekran, sprawdź, kiedy dziecko jest w skanerze. Może to być tak proste jak slajd PowerPoint z przyjaznymi dla dzieci obrazkami wzdłuż ramek (patrz Rysunek 3).
- Jeśli dziecko potrafi nazwać wszystkie obrazy na ekranie podczas korzystania ze skanera bez poruszania głową, to widzi cały ekran. Jeśli przegapią niektóre obrazy, to wyreguluj lustro i zapytaj ponownie, co widzą. Powtarzaj ten proces, aż nadają nazwy wszystkim obrazom.
UWAGA: Jeśli to możliwe, dekoruj sam skaner naklejkami lub tematycznymi kartkami, ponieważ to sprawia, że środowisko skanera jest mniej onieśmielające i bardziej przyjazne dla dzieci. - Sprawdź poziom głośności słuchawek, żeby upewnić się, że nie jest za cicho ani za głośno.
- Określ ochronę słuchu, którą dziecko będzie używać, oraz wszelkie wytłaczenia na jego głowę.
- Jeśli korzystasz z oprogramowania do monitorowania ruchu, upewnij się, że wcześniej ustalisz parametry. Jeśli korzystasz z Framewise Integrative Real-time MRI Monitoring (FIRMM), ustaw następujące ustawienia: próg ruchu fMRI: 0,3 mm, próg ruchu T1/T2: 0,5 mm, Rozmiar mózgu: Domyślny.
- Wchodzenie do zestawu skanerów z dzieckiem
- Po wejściu do sterowni przedstaw dziecko operatorowi MRI i powiedz, że to przyjaciel, który pomoże mu zrobić zdjęcia mózgu.
- Używaj ręcznego wykrywacza metalu, aby upewnić się, że rodzic/opiekun i dziecko nie mają przy sobie metalu. Jeśli rodzic/opiekun lub dziecko mają na sobie ubrania z kieszeniami, polec im sprawdzić i upewnić się, że kieszenie są puste.
- Poproś dziecko, by stało prosto "jak ołówek", z rękami wzdłuż ciała i stopami razem. Przeprowadź ręczny wykrywacz metalu wzdłuż przodu ciała dziecka od stóp do czubka głowy, a potem wzdłuż pleców.
- Poproś dziecko, by rozłożyło ramiona "jak rozgwiazda". Przeprowadź wykrywacz metalu wzdłuż boku jednej nogi, wzdłuż boku dziecka, pod ramieniem, wzdłuż górnej części ramienia, wzdłuż boku głowy, a potem w dół po przeciwnej stronie, podążając tą samą ścieżką.
- Jeśli wykrywacz metalu w którymkolwiek momencie zasygnalizuje sygnał, sprawdź metal, usuń przedmiot i ponownie przeanalizuj dziecko.
- Powtórz ten proces w sekcji 4.2.3-4.2.5 dla rodzica/opiekuna.
- Po wejściu do zestawu skanera daj dziecku możliwość zwiedzenia przestrzeni skanera lub zadania pytań o urządzenie, zanim skieruj je do usiąść na łóżku skanera.
- Przygotuj stołek, na którym mogą wspinać się na łóżko, żeby zwiększyć poczucie kontroli i autonomii.
UWAGA: Jeśli dziecko jest szczególnie niespokojne, spróbuj puścić muzykę przyjazną dzieciom w pomieszczeniu z czytnikiem, aby zamaskować "świst" wydawany przez skaner. - Gdy dzieci siedzą na łóżku, pokaż im ekran z tyłu MRI, gdzie będą oglądać film i przypomnieć, że będą go oglądać przez lustro.
- Zanim założysz ochronę uszu, pozwól im poczuć to własnymi rękami i wyjaśnij, że to pomoże upewnić się, że "hałas kamery" nie przeszkadza im podczas oglądania filmu lub gry.
- Gdy ochrona słuchu jest już założona, załóż słuchawki na głowę dziecka i połóż je w spirali głowy. Przesuń dziecko tak, by leżało wygodnie i miało głowę prosto.
- Użyj miękkiej piankowej wyściółki, aby upakować głowę dziecka w spiralę na głowę i wyjaśnij, że to są jak poduszki, które mają być wygodniejsze, i że powinny być "przyjemnie przytulne, ale nie za ciasne". Pozwól im ścisnąć podpaski przed włożeniem ich do środka.
- Usuń wszelkie negatywne przestrzenie między głową dziecka a skrętem głowy, aby zapobiec dużym ruchom głowy podczas badania. Gdy podpaski są już na miejscu, zapytaj dziecko: "Czy to jest wygodne i przytulne, ale nie za ciasne?". Poprawiaj podpaski w razie potrzeby, aż dziecko potwierdzi.
- Włączaj fragment filmu dziecka przez słuchawki, aby upewnić się, że nie będzie zbyt cicho ani zbyt głośno dla dziecka.
- Połóż zwinięty ręcznik pod kolana dziecka, aby zwiększyć komfort dziecka i zmniejszyć ryzyko poruszania nogami lub ich krzyżowania, co może prowadzić do powstania przewodzących pętli.
UWAGA: Dla dzieci, które mają tendencję do poruszania nogami, należy używać koca obciążonego bezpiecznego dla MR, aby zmniejszyć ruch. Jeśli dziecko wybierze pluszaka MRI (patrz sekcja 3.16.2), podaj mu go do trzymania i upewnij się, że usiądzie w wygodnej pozycji. Przypomnij im, żeby nie ruszali go podczas skanowania. Aby zapewnić dotykowe sprzężenie zwrotne podczas skanowania, należy nałożyć taśmę medyczną z jednego końca podstawy cewki głowy na drugi przez czoło dziecka, ponieważ wykazano, że zmniejsza to ruch głowy podczas badania19. - Następnie powiedz dziecku, że dostanie swój kosmiczny lub superbohaterski hełm, który będzie potrzebny do zrobienia zdjęć mózgu i założenia spirali głowy.
- Gdy cewka głowicy będzie już na miejscu, powiedz dziecku, że "łóżko kamery mózgowej" zostanie podniesione.
- Gdy stół skanera jest w pozycji wyjściowej, załóż lustro i wyreguluj je tak, aby dziecko widziało cały ekran za pomocą funkcji screen check (patrz Rysunek 4). Zapytaj dziecko, jakie zwierzęta/kolory widzi na ekranie i upewnij się, że nazwa wszystkie obrazy.
UWAGA: Małe dzieci mogą nie rozumieć, co jest na myśli, gdy pyta się, czy widzą cały ekran, dlatego ten krok jest niezbędny, aby mieć pewność, że dziecko będzie mogło zobaczyć cały ekran podczas skanowania. - Zanim przeniesiesz dziecko do skanera, zapytaj, czy ma jeszcze jakieś ostatnie pytania, upewnij się, że czuje się komfortowo i przypomnij mu, by nie pozostawało nieruchome i nie krzyżowało rąk ani nóg.
- Przypomnij dziecku, że pracownik badania zostanie z nim w pokoju przez cały czas skanowania i że będzie się z nim kontaktować między każdym "zdjęciem". Przypomnij mu też, by odpowiadało ustnie, a nie kiwając głową.
UWAGA: Bardzo ważne jest, aby zawsze mieć coś na ekranie, na co dziecko może patrzeć od momentu włożenia do skanera i nieustannie rozmawiać z nim przez słuchawki między sekwencjami. To zmniejszy ruch, ponieważ dzieci stają się niespokojne, gdy nie widzą nic w skanerze i nie są pewne, co wydarzy się dalej.
- Rola pomocnika (towarzysza skanowania) w pomieszczeniu skanera
- Trzymaj się blisko otworu skanera i monitoruj ruch oraz czujność podczas skanowania. Unikaj nieregularnego kontaktu fizycznego z dzieckiem podczas badania, chyba że poczuje się ono niespokojne, ponieważ często skłania je do spojrzenia w dół, co skutkuje ruchem głowy.
UWAGA: Skuteczność kontaktu fizycznego w zapobieganiu ruchowi różni się w dużej mierze w zależności od dziecka, ale podejście "wszystko albo nic" sprawdza się dobrze. Dla dzieci, które dobrze radzą sobie z czystą lub poruszają się przy kontakcie fizycznej, nie zapewniaj żadnego kontaktu fizycznego podczas badania. Dla dzieci, które są niespokojne przed skanerem i mają tendencję do poruszania się, jeśli nie zostaną w jakiś sposób uspokojone, utrzymuj stały nacisk w postaci ręki na kostce lub przedramienia na obu kostkach. W razie potrzeby partner do badania może również pochylić się do otworu i położyć rękę na brzuchu dziecka przez cały czas badania. - Po rozpoczęciu skanowania unikaj nadmiernego przesuwania się w otworze, aby ograniczyć niejednorodności pola magnetycznego, które mogą prowadzić do powstawania artefaktów obrazowych.
- Wspomagaj przejście między sekwencjami poprzez rozmowę badacza w sterowni lub operator z dzieckiem podczas szczególnie długich przygotowań, co przypomni dziecku, że nie jest samo w pomieszczeniu skanera i zmniejszy jego niepokój. Unikaj rozmowy towarzysza skanu z dzieckiem, chyba że jest to konieczne, ponieważ to prawdopodobnie spowoduje, że dziecko spojrzy w dół, co przesunie głowę.
- Przekazuj dziecku informacje w bliskim momencie, gdy są istotne, i w małych porcjach, aby go nie przytłoczyć. Na przykład powiedz dziecku: "Teraz przygotujemy twoją grę/film. Damy znać tuż przed rozpoczęciem" podczas przygotowywania badań funkcjonalnych. Następnie, po ustawieniu, podaj instrukcje dotyczące gry/filmu i przypomnij im, żeby pozostali nieruchomi tuż przed rozpoczęciem skanowania.
- Bądź otwarty na potrzeby dziecka. Na przykład, jeśli podczas badania zrobi się zimno, przykryj je kocem, a jeśli zrobi się gorąco, zdejmij koc.
- Sygnał badaczom w sterowni, czy powinni zatrzymać skanowanie (np. dziecko chce wyjść, dziecko przesunęło lustro na cewce głowicy). Upewnij się, że sygnały są zrozumiane i akceptowane przez wszystkich pracowników.
- Upewnij się, że dziecko pozostaje przytomne i zwraca uwagę na ekran w celu czynności funkcjonalnych.
- Trzymaj się blisko otworu skanera i monitoruj ruch oraz czujność podczas skanowania. Unikaj nieregularnego kontaktu fizycznego z dzieckiem podczas badania, chyba że poczuje się ono niespokojne, ponieważ często skłania je do spojrzenia w dół, co skutkuje ruchem głowy.
- Sterownia
- Porozmawiaj z dzieckiem przez słuchawki i daj mu znać, że wkrótce zacznie się pierwsze zdjęcie mózgu, a ono zacznie słyszeć "dźwięki kamery mózgowej". Przypomnij im, by pozostali nieruchomi, delikatni i starali się jak najlepiej stosować się do instrukcji (patrz Rysunek 2F). Jeśli ta pierwsza sekwencja to skan strukturalny (sekwencja dostarczająca statycznych informacji anatomicznych), niech dziecko odtwarza wcześniej wybrany film dziecka.
- Skanowanie strukturalne: Włącz film dziecka i rozpocznij skan. Sprawdź jakość skanu po jego zakończeniu, aby określić, czy konieczne jest ponowne przeprowadzenie.
UWAGA: Jeśli dziecko jest zaangażowane podczas filmu i jest nieruchome, rozważ przejście przez kilka sekwencji strukturalnych bez sprawdzania sytuacji. Może to zmniejszyć ruchy głowy oraz lęk dziecka. - Skany funkcjonalne: W przypadku skanów funkcjonalnych opartych na zadaniach załaduj zadanie i przekazuj dziecku instrukcje przez słuchawki. Przypomnij im, by pozostali nieruchomi podczas wykonywania zadania.
UWAGA: Rozmawiaj z dzieckiem podczas ładowania zadania, aby utrzymać je zaangażowane i spokojne, ponieważ czas przestoju podczas przygotowywania może prowadzić do nudy i/lub lęku7. Jeśli dziecko zostanie pozostawione choćby na kilka sekund bez kontaktu z kimś, prawdopodobnie się ruszy i/lub poprosi o zakończenie badania. Zwracaj uwagę na typowe problemy, takie jak zasypianie dziecka podczas zadania, mówienie podczas zadania (co wywołuje ruch), proszenie dziecka o koc w trakcie badania lub o zdjęcie koca w trakcie badania, swędzenie i ruch dziecka, patrzenie na badacza w pokoju zamiast na ekran podczas zadania, oraz dziecko sięgało i przesuwało lustro podczas skanowania, co może wpłynąć na to, ile ekranu widzi. Reakcje przycisków są niezwykle trudne do uzyskania od małych dzieci bez wywoływania ruchu. Rozważ użycie prostych odpowiedzi werbalnych z rzadkim skanowaniem lub ruchami oczu20,21. - Bądź jak najbardziej elastyczny w dostosowywaniu kolejności skanowania.
UWAGA: Na przykład, lepiej zacząć od sekwencji opartych na zadaniach, aby małe dzieci mogły wykorzystać ich większe zaangażowanie na początku sesji skanowania. Jednak jeśli dziecko jest szczególnie niespokojne, może być lepiej zacząć od badania anatomicznego, podczas którego może obejrzeć wybrany przez siebie film. - Pamiętaj, że dane dotyczące zadań i spoczynku mogą nie być użyteczne, jeśli nie zostanie uzyskane użyteczne skanowanie strukturalne. Znajdź równowagę między uwzględnieniem specyficznych potrzeb dziecka a priorytetyzacją najważniejszych sekwencji do badania, ponieważ mogą one nie być opanowane wraz z czasem trwania sesji.
UWAGA: Jeśli sekwencja lub zadanie nie działa i wymaga diagnostyki, włącz krótki klip Pixara lub inny krótki, animowany klip, aby utrzymać dziecko w miejscu i zaangażowane. Komunikuj dziecku wszelkie zmiany przez słuchawki, aby wiedziało, czego się spodziewać. Na przykład, jeśli rozwiązujesz problem z zadaniem funkcjonalnym, powiedz: "Mamy trochę problemów z uruchomieniem twojej gry, więc włączymy dla ciebie krótki film, zanim spróbujemy ponownie." - W sekwencjach, gdzie dostępne jest monitorowanie ruchu za pomocą oprogramowania, upewnij się, że ruch dziecka spełnia ustalony próg dopuszczalnego ruchu. W sekwencjach, gdzie to nie jest wykonalne, użyj inspekcji wizualnej, aby ustalić, czy sekwencja powinna być powtórzona (np. ostrość obrazu, ślady pasków/pasków, artefakty).
- Miej pod ręką przewodnik oceny jakości, aby ustalić, czy sekwencja powinna być powtórzona.
- Jasno dokumentuj kolejność skanowania, liczbę powtórzeń każdej sekwencji oraz wszelkie odchylenia protokołu podczas sesji, ponieważ należy je uwzględnić podczas analizy danych.
- Po skanowaniu
- Gdy ostatnia sekwencja się zakończy, powiedz dziecku przez słuchawki, że wszystko jest gotowe i operator przyjdzie, by je wyciągnąć. Przypomnij im, by pozostali nieruchomi, dopóki operator ich nie wypuści.
- Niech partner od skanu pomaga upewnić się, że dziecko pozostaje w skanerze do odpowiedniego momentu.
- Dawaj dziecku pozytywną opinię, mówiąc, że dobrze sobie poradziło i dziękuj za jego wysiłki!
- Jeśli to możliwe, wyświetl obraz mózgu dziecka, aby zobaczyło go po wyjściu ze skanera i wręcz mu małą nagrodę lub prezent.
Rysunek 3: Przykładowe sprawdzenie ekranu po skonfigurowaniu dziecka w skanerze. Poproś ich, żeby wymienili wszystkie zwierzęta/kolory, które widzą. Jeśli potrafią nazwać wszystkie zwierzęta/kolory, to widzą cały ekran. Jeśli nie potrafią, poprawij lustro i pytaj ponownie, aż wymienią wszystkie zwierzęta/kolory. Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.
Wyniki
Wskaźniki skuteczności skanowania
Stosowanie opisanych powyżej procedur prowadzi do pomyślnego wykonania badania MRI u małych dzieci. Poniższe wyniki pochodzą z analizy post hoc czterech próbek badań neuroobrazowych z jednego laboratorium z uczestnikami w wieku od 3 do 8 lat (N = 344). Dodatkowo trzy z tych badań (Badania 1, 2 i 4) zawierały komponent podłużny, w którym uczestnicy byli przywracani co 6 miesięcy lub rok. Badanie 1 zostało zakończone22,23, badanie 2 jest w fazie analizy danych, a zbieranie danych dla Badania 3 i 4 jest w toku. Należy zauważyć, że we wszystkich danych i tabelach wskaźniki sukcesu oblicza się na podstawie liczby rodzin, które przystąpiły do badania. Dlatego te liczby nie odzwierciedlają rodzin, które odmówiły udziału w rezonanse magnetycznym lub nie przyszły na wizytę. Badania 1 i 2 zazwyczaj zaczynały się od tego, że dzieci oglądały Inscapes24 (7-minutowy abstrakcyjny i wolny od języka film, mający na celu przyciągnięcie ich uwagi, ale nie zbyt wymagający poznawczo), a następnie film według własnego wyboru. Nauka 3 zazwyczaj zaczynała się od zadania, po którym następował wybrany przez niego film, a Nauka 4 zazwyczaj zaczynała się od wyboru filmu dziecka, a następnie Częściowo Chmury25. Rysunek 4 podsumowuje sukces skanowania w różnych grupach uczestników i punktach czasowych, definiując sukces jako uzyskanie przynajmniej jednego użytecznego (czyli uwzględnionego w kolejnych analizach) skanu. Celem tego rysunku jest podkreślenie ogólnej skuteczności tego protokołu w pozyskiwaniu danych neuroobrazowych od małych dzieci. Wskaźniki sukcesu specyficzne dla sekwencji, w tym rozróżnienie między skanami strukturalnymi a funkcjonalnymi, są szczegółowo opisane w Tabeli 1, Tabeli 2 i Tabeli 3. Ogólnie rzecz biorąc, większość uczestników dostarczyła użyteczne dane, a większość nieprzydatnych sesji koncentrowała się na najmłodszych uczestnikach.
Rysunek 4: Rozkład wieku i sesje rezonansu podłużnego w czterech badaniach. Każdy panel reprezentuje jedno badanie (Badanie 1-4). Poszczególne kropki wskazują sesje MRI dla każdego uczestnika, przedstawione według punktu czasu (oś x) i wieku (oś y). Kolory oznaczają typ sesji: zielony = co najmniej jedno użyteczne skanowanie pozyskane, czerwony = pozyskane dane skanu niskiej jakości, a szary = brak użytecznych danych skanowania. Czarne poziome linie łączą sesje tego samego uczestnika, ilustrując podłużne zbieranie danych. Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.
Tabela 1 przedstawia wskaźniki skuteczności skanowania strukturalnego (co najmniej 1 użyteczny skan) w pierwszym punkcie czasu uczestników oraz kolejnych według grup wiekowych. Wskaźniki sukcesu w pierwszym punkcie były zazwyczaj wysokie, choć najniższe w najmłodszej grupie (87% w wieku 3-4 lat). Dla porównania, wszyscy uczestnicy w wieku 5 lat i starsi pomyślnie przeszli pierwsze badanie strukturalne. W kolejnych momentach wskaźnik sukcesu najmłodszej grupy wiekowej nieznacznie spadł (83%), podobnie jak grupy 5-6 lat (spadł z 100% do 91%). Wyniki te mogą częściowo odzwierciedlać szum, ponieważ w kolejnych punktach czasowych (n = 18) było mniej dzieci w wieku 3-4 lat (n = 18) niż w pierwszym (n = 98) oraz mniej dzieci w wieku 5-6 lat w pierwszym punkcie (n = 39) niż w kolejnych (n = 83). Jednak na to może wpłynąć także kilka czynników. Młodsze dzieci często poprawiają się z wiekiem, ale gdy tego nie robią, mogą nie zapamiętać dobrze początkowej sesji badania i dlatego podchodzą do kolejnych sesji z większym lękiem. Wydajność starszych dzieci często pozostaje stabilna, ale spadki mogą odzwierciedlać wspomnienia wcześniejszych trudności, a w konsekwencji mniejszą współpracę. Alternatywnie, gorsza wydajność może odzwierciedlać większy komfort w skanerze do tego stopnia, że dzieci mniej martwią się o pozostanie w miejscu. Jednak ponieważ badanie to nie mierzyło subiektywnych doświadczeń dzieci z poprzednich sesji skanowania, te interpretacje pozostają spekulatywne.
| 3–4 lata | 4–5 lat | 5–6 lat | 6–7 lat | 7–8 lat | 8–9 lat | Razem | ||||
| Punkt czasowy 1 | ||||||||||
| # Zaplanowanych wizyt | 98 | 105 | 39 | 42 | 30 | 30 | 344 | |||
| # Dzieci, które weszły do skanera | 89 | 99 | 39 | 42 | 30 | 30 | 329 | |||
| # dzieci zbyt przestraszonych, by wejść do skanera | 9 | 7 | 0 | 0 | 0 | 0 | 16 | |||
| # Udanych skanów strukturalnych | 77 | 94 | 39 | 42 | 30 | 30 | 312 | |||
| % udanych skanów strukturalnych | 87% | 95% | 100% | 100% | 100% | 100% | 95% | |||
| Kolejne punkty czasowe | ||||||||||
| # Zaplanowanych wizyt | 18 | 52 | 82 | 47 | 33 | 34 | 266 | |||
| # Dzieci, które weszły do skanera | 18 | 48 | 82 | 47 | 33 | 34 | 262 | |||
| # dzieci zbyt przestraszonych, by wejść do skanera | 0 | 4 | 0 | 0 | 0 | 0 | 4 | |||
| # Udanych skanów strukturalnych | 15 | 46 | 75 | 47 | 32 | 34 | 249 | |||
| % udanych skanów strukturalnych | 83% | 96% | 91% | 100% | 97% | 100% | 95% | |||
Tabela 1: Pierwszy punkt czasu i kolejne punkty czasu ukończenia skanowania strukturalnego oraz wskaźniki sukcesu według grup wiekowych. Tabela pokazuje liczbę zaplanowanych wizyt, liczbę dzieci weszło do skanera, liczbę tych, które odmówiły z powodu strachu, oraz liczbę udanych badań strukturalnych. Procenty oznaczają proporcję udanych skanów w stosunku do liczby dzieci, które weszły do skanera.
Badania 1 i 2 zawierały także funkcjonalną, bezzadaniową sekwencję stanu spoczynku z wykorzystaniem Inscapes, abstrakcyjnego i wolnego od języka filmu, mającego utrzymać uwagę dzieci, nie będąc jednocześniezbyt wymagającym poznawczo. Tabela 2 pokazuje wskaźniki sukcesu dla pierwszego punktu czasu, w którym zadanie zostało przeprowadzone, oraz dla kolejnych punktów czasu. We wszystkich grupach wiekowych wskaźniki powodzenia tego badania w pierwszym punkcie czasowym uczestników były niższe niż w przypadku skanu strukturalnego. Co więcej, sześć lat wydawało się stanowić punkt zwrotny dla wyników, gdzie dzieci poniżej sześciu lat wykazują podobne niskie wskaźniki sukcesu (średnia skuteczność = 58%), a dzieci w wieku sześciu lat i więcej osiągają istotnie lepsze wyniki (średnia skuteczność = 82%). W kolejnych momentach wyniki w grupach od trzech do sześciu lat poprawiły się (średnia skuteczność = 65%), podczas gdy grupy od sześciu do dziewięciu lat pozostały bardziej stabilne (85%).
| 3–4 lata | 4–5 lat | 5–6 lat | 6–7 lat | 7–8 lat | 8–9 lat | Razem | |||||
| Punkt czasowy 1 | |||||||||||
| # Zaplanowanych wizyt | 27 | 73 | 33 | 42 | 30 | 30 | 235 | ||||
| # Dzieci, które weszły do skanera | 25 | 70 | 33 | 42 | 30 | 30 | 230 | ||||
| # dzieci zbyt przestraszonych, by wejść do skanera | 2 | 3 | 0 | 0 | 0 | 0 | 5 | ||||
| # dzieci, które próbowały wykonać sekwencję "bez zadań" | 24 | 70 | 33 | 41 | 30 | 30 | 228 | ||||
| # udanych skanów funkcjonalnych "bezzadaniowych" (≤0,2 ułamek cenzora przy 0,3 mm) | 14 | 43 | 18 | 34 | 24 | 25 | 158 | ||||
| % udanych "bezzadaniowych" skanów funkcjonalnych (≤0,2 ułamek cenzora przy 0,3 mm) | 58% | 61% | 55% | 83% | 80% | 83% | 69% | ||||
| Kolejne punkty czasowe | |||||||||||
| # Zaplanowanych wizyt | 2 | 26 | 69 | 46 | 33 | 34 | 210 | ||||
| # Dzieci, które weszły do skanera | 2 | 26 | 68 | 46 | 33 | 34 | 209 | ||||
| # dzieci zbyt przestraszonych, by wejść do skanera | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | ||||
| # dzieci, które próbowały wykonać sekwencję "bez zadań" | 2 | 26 | 66 | 44 | 33 | 33 | 204 | ||||
| # udanych skanów funkcjonalnych "bezzadaniowych" (≤0,2 ułamek cenzora przy 0,3 mm) | 2 | 10 | 39 | 36 | 26 | 31 | 144 | ||||
| % udanych "bezzadaniowych" skanów funkcjonalnych (≤0,2 ułamek cenzora przy 0,3 mm) | 100% | 38% | 59% | 82% | 79% | 94% | 71% | ||||
Tabela 2: Pierwszy punkt czasu i kolejne punkty czasowe "bezzadaniowe" zakończenie funkcjonalnego skanowania oraz wskaźniki sukcesu według grup wiekowych. Tabela pokazuje liczbę zaplanowanych wizyt, liczbę dzieci wejść do skanera, liczbę tych, które odmówiły z powodu strachu, oraz liczbę udanych "bezzadaniowych" skanów funkcjonalnych. Sukces zdefiniowano jako ≤0,2 ułamek cenzora przy 0,3 mm. Procenty reprezentują odsetek udanych badań w stosunku do liczby dzieci, które próbowały wykonać to badanie.
Badania 1 i 3 obejmowały funkcjonalne skany oparte na zadaniach. W Badaniu 1 uczestnicy zakodowali serię par obiekt-znak w punkcie czasowym 1, a w Badaniu 3 pasywnie oglądali zdjęcia obiektów zakodowanych poza skanerem tuż przed sesją skanowania. Nic dziwnego, że wskaźniki powodzenia w tym zadaniu były niższe niż skuteczność skanowania strukturalnego. Prawdopodobnie wynika to z faktu, że zadania, które nie miały dźwięku i składały się z obrazów statycznych wyświetlanych jeden po drugim, były mniej angażujące niż film wybrany przez dziecko do skanu strukturalnego.
| 3–4 lata | 4–5 lat | 5–6 lat | 6–7 lat | 7–8 lat | 8–9 lat | Razem | |||
| # Zaplanowanych wizyt | 15 | 62 | 35 | 42 | 30 | 30 | 214 | ||
| # Dzieci, które weszły do skanera | 13 | 60 | 35 | 42 | 30 | 30 | 210 | ||
| # dzieci zbyt przestraszonych, by wejść do skanera | 2 | 2 | 0 | 0 | 0 | 0 | 4 | ||
| # dzieci, które próbowały wykonać sekwencję zadań | 12 | 17 | 11 | 20 | 23 | 13 | 96 | ||
| # udanych skanów funkcjonalnych opartych na zadaniach (≤0,2 ułamek cenzora przy 0,3 mm) | 7 | 9 | 6 | 14 | 13 | 10 | 59 | ||
| % udanych funkcjonalnych skanów opartych na zadaniach (≤0,2 ułamek cenzora na 0,3 mm) | 58% | 53% | 55% | 70% | 57% | 77% | 61% | ||
Tabela 3: Pierwszy punkt czasowy "oparty na zadaniach" zakończenia funkcjonalnego skanowania i wskaźniki sukcesu według grup wiekowych. Tabela pokazuje liczbę zaplanowanych wizyt, liczbę dzieci wejść do skanera, liczbę tych, które odmówiły z powodu strachu, oraz liczbę udanych "bezzadaniowych" skanów funkcjonalnych. Sukces zdefiniowano jako ≤0,2 ułamek cenzora przy 0,3 mm. Procenty reprezentują odsetek udanych badań w stosunku do liczby dzieci, które próbowały wykonać to badanie.
Wyniki te podkreślają istniejące wyzwania związane z funkcjonalnym MRI opartym na zadaniach u małych dzieci. Badanie 4 próbowało rozwiązać ten problem, stosując pasywny paradygmat oglądania filmów, w którym dzieci w wieku od 3 do 5 lat oglądały animowany krótki film Pixara "Częściowo zachmurzone" w skanerze i odpowiadały na pytania związane z pamięcią po sesji skanowania. Spośród 61 dzieci w pierwszym momencie, 50 (82%) dostarczyło użyteczne dane. Zbieranie danych do tego badania trwa, ale spośród 64 punktów danych uczestników z kolejnych punktów czasowych 56 (88%) odniosło sukces. Wskaźniki sukcesu są znacznie wyższe niż te obserwowane w tej grupie wiekowej przy użyciu skanu spoczynkowego bez zadań oraz bloków opartych na zadaniach na podstawie zdjęć stockowych. Wyniki te pokazują, jak ważne są zadania odpowiednie rozwojowo i przyjazne dzieciom, aby zapewnić udane sesje skanowania.
Czas przygotowania skanu i zbierania danych
Rysunek 5 ilustruje średni czas potrzebny na przygotowanie uczestników w skanerze (mierzony od ich przybycia do sterowni) oraz średni czas spędzony w skanerze. Czas przygotowania był dość stabilny w różnych badaniach i grupach wiekowych, zazwyczaj od 10 do 20 minut. Jednak całkowity czas spędzony w skanie wykazał bardziej specyficzne dla badania wzorce. W badaniach 1 i 2 dzieci pozostawały w skanerze przez podobny czas niezależnie od wieku. W badaniu 3 młodsze dzieci wydawały się spędzać mniej czasu przy skanerze niż starsze, co prawdopodobnie odzwierciedla wzrost tolerancji na środowisko skanowania związane z wiekiem i wymagania dotyczące konkretnych zadań. Warto zauważyć, że Badanie 3 zawierało funkcjonalne zadanie projektowania bloków z obrazami statycznymi, co jest szczególnie wymagającym paradygmatem dla małych dzieci. Badanie 4 wykazało odwrotny wzorzec: młodsze dzieci miały tendencję do pozostawania w skanerze dłużej niż starsze dzieci. Może to odzwierciedlać większą skuteczność skanowania starszych dzieci, które chętniej dostarczają użyteczne dane za pierwszym razem. Na przykład Badanie 4 obejmowało wysokorozdzielcze badanie strukturalne hipokampa, które jest bardzo wrażliwe na ruch; młodsze dzieci często wymagały wielu prób, aby uzyskać użyteczny zbiór danych.
Rysunek 5: Czas przygotowania i skanowania według grup wiekowych. Każdy panel reprezentuje jedno badanie (Badanie 1-4), z wykresami średnich czasów (± SD) dla różnych przedziałów wiekowych. Zielone paski wskazują czas od wejścia do pomieszczenia kontrolnego do ustawienia w skanerze, natomiast fioletowe paski oznaczają łączny czas spędzony w skanerze. Tytuły zawierają czas trwania protokołu skanowania dla każdego badania. Proszę kliknąć tutaj, aby zobaczyć większą wersję tej figurki.
Rysunek 5 ilustruje dwa ważne punkty dotyczące tego, jak termin wpływa na skuteczność skanowania. Po pierwsze, czas konfiguracji obejmuje wszystkie kroki opisane powyżej w sekcji 3.2 protokołu. Ta sekcja, bardziej niż jakakolwiek inna w protokole, podkreśla znaczenie cierpliwości. Poświęcenie tego dodatkowego czasu na eksplorację środowiska skanera w dużym stopniu przyczyniło się do wysokich wskaźników sukcesu przedstawionych w Tabeli 1, Tabeli 2 i Tabeli 3. Dlatego badacze powinni spodziewać się zablokowania około 15-20 minut na przygotowanie dziecka do badania, co może różnić się od tego, czego oczekuje się podczas skanowania niemowląt, starszych dzieci i dorosłych. Po drugie, chociaż protokoły skanowania w tym wieku zwykle trwają około 30 minut, to zebranie danych zajmuje około dwa razy więcej czasu. Jak opisano w protokole, prawdopodobnie wynika to z powtarzania nieużytecznych badań do osiągnięcia odpowiedniego progu ruchu/jakości i/lub robienia przerw między badaniami, aby upewnić się, że dziecko czuje się komfortowo.
Tabela uzupełniająca 1: Parametry skanowania. Proszę kliknąć tutaj, aby pobrać ten plik.
Dyskusja
Od momentu wprowadzenia MRI w środowiskach badawczych, znacznie poszerzyło wiedzę o mózgu u dzieci w wieku szkolnym, młodzieży i dorosłych. Przedstawione dane pokazują, że dzięki protokołom przyjaznym dzieciom można pokonać wiele barier w skanowaniu młodszych dzieci. Przygotowanie jest kluczowe: zapewnienie rodzicom materiałów MRI przyjaznych dzieciom, oferowanie wydłużonej sesji próbnej z udziałem skanera, odpowiadanie na pytania zarówno rodziców, jak i dzieci oraz budowanie relacji i zaufania – to wszystko znacząco zwiększa szanse na sukces.
Jednak nawet przy silnym przygotowaniu elastyczność na wszystkich etapach protokołu jest niezbędna. Chociaż protokół ten określa główne kroki przygotowujące dzieci do sesji skanowania strukturalnego i funkcjonalnego, rzadko odbywają się one w dokładnie tej samej kolejności lub w ten sam sposób u uczestników. Na przykład szczególnie niespokojne dziecko może skorzystać, gdy najpierw zobaczy, jak asystent badawczy zostaje umieszczony w skanerze lub zaczyna od skanów strukturalnych połączonych z preferowanym filmem, zanim spróbuje bardziej wymagających skanów opartych na zadaniach lub pasywnego oglądania filmów. Natomiast dzieci z mniej rozwiniętą kontrolą uwagi mogą skorzystać z rozpoczęcia badań oparty na zadaniach, wykorzystując zdolność do skupienia się już na początku sesji. Niektóre dzieci pozostają nieruchome, bez kontaktu fizycznego, podczas gdy inne będą wymagały stałego kontaktu fizycznego podczas skanowania. Co więcej, niektóre dzieci osiągną lepsze wyniki, jeśli rodzic jest mocno zaangażowany we wszystkie etapy, podczas gdy inne będą się rozwijać, jeśli rodzic będzie mniej aktywny. Dlatego ważne jest, aby dowiedzieć się jak najwięcej o poszczególnym dziecku przed i podczas sesji badania, aby dostosować doświadczenie do jego potrzeb. Ta elastyczność pomaga zmaksymalizować szanse na uzyskanie użytecznych danych, jednocześnie szanując komfort każdego dziecka. Te kwestie są szczególnie istotne w dobie wieloomiejscowych badań kohortowych oraz współdzielonych zbiorów danych neuroobrazowania rozwojowego. Badacze analizujący te dane mogą nie mieć bezpośredniego doświadczenia w zbieraniu danych MRI od małych dzieci i dlatego mogą nie być świadomi kluczowych czynników wpływających na jakość danych. Na przykład, czy dane badanie odzwierciedla pierwszą próbę, czy późniejszą próbę po wcześniejszych niepowodzeniach, a także jak kolejność pobierania i podejmowanie decyzji podczas sesji różniły się w zależności od uczestników, ma istotne znaczenie dla kolejnych analiz, ponieważ dzieci mogą inaczej przetwarzać bodźce po wielokrotnym oglądaniu26. Dokumentując przygotowanie, elastyczność i ocenę w czasie rzeczywistym niezbędne do skutecznego skanowania małych dzieci, obecny protokół ma na celu zwiększenie przejrzystości w sposobie pozyskiwania tych danych. Te informacje mogą pomóc użytkownikom danych wtórnych lepiej interpretować zmienność jakości danych oraz docenić wiedzę i wysiłek związany z pozyskiwaniem neuroobrazów dziecięcych.
Funkcjonalny rezonans magnetyczny (fMRI) stał się szczególnie cenny, ponieważ łączy aktywność mózgu z konkretnymi procesami poznawczymi, często poprzez wykonywanie zadań w skanerze. Jednak większość badań fMRI koncentruje się na starszych dzieciach (8+ lat) i dorosłych, ponieważ zbieranie danych opartych na zadaniach od młodszych dzieci stanowi poważne wyzwania metodologiczne27. Aby temu przeciwporadzić, badacze zastosowali podejścia "bezzadaniowe", w których małe dzieci biernie oglądają abstrakcyjne, niewerbalne filmy mające na celu ograniczenie ruchu bez narzucania wysokich wymagań poznawczych24. Jednak te filmy mogą nie być w stanie niezawodnie zaangażować uczestników we wczesnym dzieciństwie i nie pozwalają na ukierunkowane badanie sieci funkcjonalnych wspierających konkretne procesy poznawcze. Brak zaangażowania powoduje znaczny ruch podczas skanowania, co dodatkowo ogranicza użyteczność danych.
Wyniki pokazują zarówno postępy, jak i pozostałe wyzwania w neuroobrazowaniu dziecięcym. Skany strukturalne, które zazwyczaj łączą się z filmami wybranymi przez dziecko, dają najwyższe wskaźniki użytecznych danych. Skany spoczynkowe bez zadań – abstrakcyjne filmy bez języka czy narracji – dają niższe wskaźniki sukcesu, a istniejące fMRI oparte na zadaniach, które wymaga od dzieci zwracania uwagi na statyczne obrazy, wykazuje najniższe wskaźniki sukcesu. Dlatego badacze muszą wykazywać kreatywność w projektowaniu zadań na tyle angażujących, by utrzymać uwagę małych dzieci, ograniczając ruch, a jednocześnie gromadząc wystarczająco dużo danych, by rzetelnie indeksować mechanizmy nerwowe leżące u podstaw interesującego procesu poznawczego28,29. Chociaż wymaga to więcej wysiłku niż tradycyjne abstrakcyjne, niewerbalne filmy, tworzenie angażujących, naturalistycznych bodźców filmowych z interesującymi postaciami i kontekstami może być najlepszą drogą do poprawy skuteczności funkcjonalnych skanów i użyteczności danych w tym przedziale wiekowym. To podejście jest zgodne z najnowszymi badaniami pokazującymi, że naturalistyczne oglądanie filmów przewyższa stan spoczynku w przewidywaniu zachowań30. Ponadto paradygmaty oglądania filmów mają przewagę nad tradycyjnymi zadaniami ze statycznymi obrazami, ponieważ lepiej odzwierciedlają procesy poznawcze rozgrywające się w rzeczywistym świecie. Na przykład kodowanie informacji, gdy postacie są osadzone w znaczącej narracji, lepiej odzwierciedla codzienną naukę niż kodowanie statycznych obrazów prezentowanych w izolacji lub nałożonych na statyczne tło. Jednocześnie, jeśli wyodrębnienie konkretnych procesów jest niezbędne dla pytania badawczego, paradygmaty oparte na zadaniach mogą pozostać wykonalne, jeśli są zaprojektowane tak, aby były odpowiednie dla rozwoju, bardzo angażujące i krótkie. Na przykład badania, które skutecznie wywołały reakcje behawioralne u dzieci podczas tradycyjnego zadania fMRI, obejmowały bodźce audiowizualne, które prawdopodobnie pomagały utrzymać zaangażowanie dzieci mimo prezentacji statycznych obrazów31.
Jednak warto podkreślić, że wyniki te pochodzą z jednego laboratorium i dlatego nie powinny być interpretowane jako normatywne ani ogólnoterenowe wskaźniki sukcesu neuroobrazowania dziecięcego. Oczekuje się, że retencja i użyteczność danych będą się różnić w zależności od laboratoriów, protokołów i czasu w miarę rozwoju metod, technologii i praktyk szkoleniowych. Co więcej, zmienność w laboratorium prawdopodobnie odzwierciedla nie tylko czynniki związane z dziećmi lub zadaniami, ale także rosnącą wiedzę zespołu zajmującego się pozyskiwaniem danych, ponieważ pewność w implementacji protokołu i zdolność do podejmowania odpowiednich ocen w danej chwili wzrasta wraz z doświadczeniem. Zamiast tego celem udostępnienia tych wyników jest pokazanie zmienności wskaźników skuteczności badań w zależności od typu sekwencji i grupy wiekowej, aby zwrócić uwagę na obszary umożliwiające poprawę pozyskiwania danych w neuroobrazowaniu wczesnodziecięcego.
Niniejszy artykuł przedstawia kompleksowy protokół neuroobrazowania dziecięcego, od rekrutacji po pozyskiwanie danych. W przeciwieństwie do wcześniejszych protokołów, kładzie nacisk na przygotowanie, które można wykonać przed sesją badania, aby zmniejszyć lęk dziecka i rodziców związany z MRI (czyli na etapie rekrutacji/umawiania wizyt). Ponadto protokół ten uwzględnia ważne kwestie związane ze zbieraniem różnych sekwencji od uczestników – różne działania są konieczne, aby umożliwić skuteczne zbieranie funkcjonalnych skanów opartych na zadaniach z anatomicznych skanów. Jest to szczególnie istotne, ponieważ badania pokazują, że funkcjonalne cechy neuronalne prawdopodobnie kształtują podstawowe właściwości strukturalne mózgu32,33 co wskazuje, że zaobserwowane zmiany strukturalne w istniejącej literaturze prawdopodobnie oddziałują z pojawiającymi się właściwościami funkcjonalnymi, wspierając rozwój poznawczy. Ponadto badanie tych procesów we wczesnym dzieciństwie jest szczególnie istotne, ponieważ ten okres rozwojowy stanowi punkt zwrotny dla kilku ważnych struktur mózgu i domen poznawczych. Ostatecznie poprawa protokołów neuroobrazowania dziecięcego przyczyni się do dalszego śledzenia relacji mózg-behawioralny w różnych etapach rozwoju oraz umożliwi wczesne interwencje u dzieci zagrożonych wyzwaniami neurorozwojowymi.
Oświadczenia
Autorzy nie mają znanych konfliktów interesów do ujawnienia.
Podziękowania
Prace te były wspierane przez National Institutes of Health (grant numer HD079518, HD094758, HL164628, DA055316, HL164628), National Science Foundation (BCS 1749280) oraz stypendium Ann G. Wylie Dissertation Fellowship. Chcielibyśmy podziękować rodzinom, które uczestniczyły w przedstawionych tutaj badaniach. Dziękujemy również członkom Neurocognitive Development Lab, którzy przyczynili się do rekrutacji i zbierania danych, oraz trzem anonimowym recenzentom za pomocne komentarze.
Materiały
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Integracyjne monitorowanie MRI w czasie rzeczywistym (FIRMM) | Turing Medical | https://turingmedical.com/firmm/ | Oprogramowanie do monitorowania ruchu w czasie rzeczywistym, które można używać podczas badań MRI |
| Symulowany skaner MRI | MRA | https://www.mra1.com/ | Niemagnetyzowana replika maszyny, która wykona strukturalne i funkcjonalne obrazy mózgu dziecka |
| Skaner MRI | Siemens | TrioTim: https://www.siemensmriequipment.com/siemens-magnetom-trio-a-tim-system-3t-mri-system/ Prisma: https://www.siemens-healthineers.com/magnetic-resonance-imaging/3t-mri-scanner/magnetom-prisma | To jest maszyna, która zbiera strukturalne i funkcjonalne obrazy mózgu od dziecka. Obecne badanie wykorzystało skanery Siemens MAGNETOM TrioTim oraz Siemens MAGNETOM Prisma Fit. |
| PigPigPen Pop-up namiot tunelowy dla małych niemowląt lub psów, zarówno w pomieszczeniach, jak i w pomieszczeniach Zestaw do zabawy na zewnątrz dla dzieci w ogrodzie. (Czerwony, Żółty, Niebieski) | QC Toys (zakupione przez Amazon) | ASIN: B08CX8CSHS https://www.amazon.com/Tunnel- Małe dzieci-Outdoor-Backyard-Playset /dp/B08CX8CSHS/ref=sr_1_1_sspa ?crid=TMOEHG3ZTIQE& dib=eyJ2I joiMSJ9.KGpH71dFbEqINLzxRIF4R T40fQjmYlf97lr28PSUQNzrTA9P-d FnIV1nntEtQZvzDwa6S-XD_oQSC fq9Edygmi7-8HNvzD5ViiGcUFK8-L hnMM4Cp9a9tFjFyjSdZ9XqnbHEiQ< br/> q5-s840MGEibn9yiBcuegF5bTDqJ nN5lUYbSGH-miQpPrVX2aOUEUB QffUCJ2jBTGCkJkZkzuzg02Kp2Kv 6Xy2-v_viwbb0NL0xrUrraeP1RBF MONLgHdUy-ytWBY2nTBz7nQ_j0ks wk8boVM_K_dBGWbpYNb3rNXea IE. MyBdkK5mhRpPkVeiVrEUfyGhd uoejLoPKY0cU5vRyVY& dib_tag=se & keywords=fabric%2Bplay%2Btun nel& qid=1766335944& sprefix=%2C aps%2C67& sr=8-1-spons& sp_csd= d2lkZ2V0TmFtZT1zcF9hdGY& th=1 | Cylindryczny tunel zabawy wykonany z tkaniny, który można wykorzystać do naśladowania doświadczeń podczas badania MRI |
Bibliografia
- Zuk, J., et al. White matter in infancy is prospectively associated with language outcomes in kindergarten. Dev Cogn Neurosci. 50, 100973(2021).
- Yu, X., et al. Functional connectivity in infancy and toddlerhood predicts long-term language and preliteracy outcomes. Cereb Cortex. 32 (4), 725-736 (2021).
- Ghassabian, A., et al. Infant brain structures, executive function, and attention deficit/hyperactivity problems at preschool age. A prospective study. J Child Psychol Psychiatry. 54 (1), 96-104 (2013).
- Kanel, D., et al. Neonatal white matter microstructure and emotional development during the preschool years in children who were born very preterm. eNeuro. 8 (5), (2021).
- Barkovich, M. J., Li, Y., Desikan, R. S., Barkovich, A. J., Xu, D. Challenges in pediatric neuroimaging. NeuroImage. 185, 793-801 (2019).
- Copeland, A., et al. Infant and child MRI: A review of scanning procedures. Front Neurosci. 15, (2021).
- Raschle, N. M., et al. Making MR imaging child's play - Pediatric neuroimaging protocol, guidelines and procedure. J Vis Exp. (29), e1309(2009).
- Harrington, S. G., et al. Strategies to perform magnetic resonance imaging in infants and young children without sedation. Pediatr Radiol. 52 (2), 374-381 (2022).
- Wellman, H. M., Carey, S., Gleitman, L., Newport, E. L., Spelke, E. S. The child's theory of mind. , The MIT Press. (1990).
- Fivush, R., Hudson, J. A. Knowing and remembering young children. CUP. 8 (2), 222-223 (1990).
- Ozernov-Palchik, O., Gaab, N. Tackling the 'dyslexia paradox': Reading brain and behavior for early markers of developmental dyslexia. Wiley Interdiscip Rev Cogn Sci. 7 (2), 156-176 (2016).
- Spencer, R. M. C., Riggins, T. Contributions of memory and brain development to the bioregulation of naps and nap transitions in early childhood. Proc Natl Acad Sci. 119 (44), e2123415119(2022).
- Ellis, C. T., et al. Re-imagining fMRI for awake behaving infants. Nat Commun. 11 (1), 4523(2020).
- Olson, H. A., et al. Utilizing functional neuroimaging to study early language development. Dev Cogn Neurosci. 76, 101641(2025).
- Jiménez Sánchez, L., et al. Behind the scenes: Using movies to study the human brain. Front Young Minds. 13, 1508144(2025).
- Raschle, N., et al. The magical art of magnetic resonance imaging to study the reading brain. Front Young Minds. 8, 72(2020).
- Fletcher, S., et al. Effectiveness of training before unsedated MRI scans in young children: A randomized control trial. Pediatr Radiol. 53 (7), 1476-1484 (2023).
- Thieba, C., et al. Factors associated with successful MRI scanning in unsedated young children. Front Pediatr. 6, (2018).
- Krause, F., et al. Active head motion reduction in magnetic resonance imaging using tactile feedback. Hum Brain Mapp. 40 (14), 4026-4037 (2019).
- Vannest, J., et al. FMRI activation in language areas correlates with verb generation performance in children. Neuropediatrics. 41 (5), 235-239 (2010).
- Lukasova, K., et al. Predictive saccades in children and adults: A combined fMRI and eye tracking study. PLoS One. 13 (5), e0196000(2018).
- Geng, F., Botdorf, M., Riggins, T. How behavior shapes the brain and the brain shapes behavior: Insights from memory development. J Neurosci. 41 (5), 981-990 (2021).
- Canada, K. L., Hancock, G. R., Riggins, T. Developmental changes in episodic memory across early- to mid-childhood: Insights from a latent longitudinal approach. Memory. 30 (3), 248-261 (2022).
- Vanderwal, T., et al. Inscapes: A movie paradigm to improve compliance in functional magnetic resonance imaging. NeuroImage. 122, 222-232 (2015).
- Pixar Animation Studios and Walt Disney Pictures. , Partly Cloudy. https://www.pixar.com/partly-cloudy (2009).
- Segaert, K., et al. The suppression of repetition enhancement: A review of fMRI studies. Neuropsychologia. 51 (1), 59-66 (2013).
- Yates, T. S., et al. Hippocampal encoding of memories in human infants. Science. 387 (6740), 1316-1320 (2025).
- Richardson, H., et al. Development of the social brain from age three to twelve years. Nat Commun. 9 (1), 1027(2018).
- Richardson, H., Saxe, R. Development of predictive responses in theory of mind brain regions. Dev Sci. 23 (1), e12863(2020).
- Finn, E. S., Bandettini, P. A. Movie-watching outperforms rest for functional connectivity-based prediction of behavior. NeuroImage. 235, 117963(2021).
- Raschle, N. M., et al. Functional characteristics of developmental dyslexia in left-hemispheric posterior brain regions predate reading onset. Proc Natl Acad Sci. 109 (6), 2156-2161 (2012).
- Honey, C. J., et al. Predicting human resting-state functional connectivity from structural connectivity. Proc Natl Acad Sci. 106 (6), 2035-2040 (2009).
- Preti, M. G., Van De Ville, D. Decoupling of brain function from structure reveals regional behavioral specialization in humans. Nat Commun. 10 (1), 4747(2019).
Przedruki i uprawnienia
