Avaliação da lateralização cerebral em crianças usando Funcional ultra-som Doppler transcraniano (fTCD)

O objetivo geral deste procedimento é determinar a lateralização funcional da linguagem no cérebro utilizando um método adequado para crianças. Isso é realizado primeiramente aplicando sondas de ultrassom na cabeça para monitorar a taxa de fluxo sanguíneo na artéria cerebral média de cada hemisfério cerebral. O segundo passo do procedimento consiste em monitorar o fluxo sanguíneo enquanto o participante realiza uma tarefa de linguagem.

O terceiro passo do procedimento é extrair o sinal Doppler médio dos hemisférios esquerdo e direito durante um período de interesse no qual a tarefa de linguagem foi realizada. O passo final do procedimento é examinar a diferença entre as ativações esquerda e direita para extrair um índice de lateralidade. Valores positivos indicam lateralização esquerda e valores negativos indicam lateralização direita.

No final, podem ser obtidos resultados que podem ser usados para comparar a lateralização cerebral em crianças de diferentes idades ou entre grupos com e sem transtornos do desenvolvimento. A principal vantagem desta técnica em relação aos métodos existentes, como a imagem por ressonância magnética funcional, é que o participante não precisa permanecer imóvel, e o método é relativamente barato e portátil. A demonstração do procedimento será realizada por Georgina Holt e Nick Badcock, uma assistente de pesquisa e um pós-doutorando do meu laboratório.

Este vídeo demonstrará o uso do ultrassom Doppler transcraniano funcional FTCD para avaliar a lateralização da linguagem em crianças. O sistema consiste em um multi DOPP com sondas de ultrassom fixadas em um fone de cabeça, um computador estímulo que será usado para mostrar vídeos ao participante e um gravador de voz para as respostas auditivas. Configure o multi do antes da chegada do participante. Verifique todas as conexões conforme descrito no texto complementar e no manual do produto; verifique se os limites estão definidos para garantir níveis apropriados de ultrassom.

Antes de iniciar uma sessão, é importante verificar se a criança precisa ir ao banheiro e garantir que ela esteja confortável, pois as sessões duram entre 20 e 30 minutos e movimentos motores amplos podem interferir no sinal do doppler. Demonstre o fone de ouvido doppler para o participante usando um brinquedo em forma de animal. Certifique-se de que a criança esteja disposta a colocar o fone e posicione-o de maneira confortável e firme.

Coloque o sistema multi-dô em pausa enquanto prepara as sondas de ultrassom. Cubra cada sonda com uma quantidade generosa de gel de ultrassom para manter o melhor contato possível entre a sonda e a pele enquanto a criança assiste a um DVD. Posicione as sondas cobertas com gel na janela temporal do crânio em cada lado da cabeça.

Apenas à frente da orelha, onde o osso é mais fino. Inicie o multi dopp e ajuste a posição das sondas para identificar a artéria cerebral média. Um sinal satisfatório apresenta um som característico e um padrão visual específico.

Este é um exemplo de um padrão visual proveniente de uma sonda posicionada incorretamente. Observe que não há som. Esta é a característica.

Sopro baixo das batidas cardíacas do sujeito proveniente de uma sonda corretamente posicionada. Reduza a potência ao máximo possível, aumentando o ganho se necessário, mantendo um bom sinal. Uma vez que os sinais de ambas as artérias cerebrais médias estiverem satisfatórios, reduza a saída auditiva do multi para explicar ao criança o procedimento em três etapas usando imagens estáticas.

Ok, e então, depois de assistirmos um pouco do vídeo, você vai ver um símbolo como este. Você sabe o que é isso? Ponto de interrogação?

Sim. Quando você vir a interrogação, quero que me diga o que aconteceu no vídeo, então pode me contar o máximo que puder sobre o que os pinguins estavam fazendo, com o que estavam brincando, o que estavam comendo, qualquer coisa que quiser. E depois que terminar de me contar o que aconteceu no vídeo, você verá uma imagem de um menino fazendo shh. E quando vir isso, quero que fique bem quieto e imóvel, pare de falar e não me diga mais nada. Está bem.

E apenas espere um pouco e então o vídeo voltará. Inicie os dispositivos de gravação e comece. O teste experimental funciona melhor se um experimentador for responsável por manter a criança na tarefa e registrar o que ela diz.

O que aconteceu naquela? Ele colocou o chapéu da namorada e saiu. Muito bom.

E qual era a cor do chapéu e do cachecol dele? Ótimo. Muito bom. Muito bem.

Um segundo experimentador deve monitorar o múltiplo para garantir que um sinal adequado seja mantido. Se o sinal for significativamente interrompido, pause o computador de exibição e reajuste as sondas, aplicando mais gel se necessário.

Monitore o comportamento da criança e certifique-se de que ela esteja confortável e relaxada. A seguir, um exemplo de um ensaio. O programa no computador de estímulo mantém o cronograma preciso dos eventos e envia um pulso de marcador ao arquivo de dados Doppler para indicar o início do período de ativação da linguagem.

Para este procedimento com crianças, registramos 30 ensaios. Recomendamos um mínimo de 20 ensaios para uma estimativa precisa da lateralização. Quando o procedimento experimental for concluído, pare a gravação múltipla e remova as sondas.

Use tecidos para remover o excesso de gel do participante. Dê uma recompensa à criança para agradecer sua participação. Aqui está um registro limpo dos dados de velocidade bruta do fluxo sanguíneo.

Em um ensaio experimental, cada pulso visível corresponde a uma batida cardíaca. O marcador de evento que indica o início do estímulo é exibido em verde. Aqui você pode observar a gravação de dados de uma parte da sessão experimental em que o sinal estava ruim e interrompia-se intermitentemente.

Essas seções são removidas automaticamente do registro por um procedimento de rejeição de artefatos. Este gráfico mostra o sinal médio ao longo da ÉPOCA para o canal esquerdo e o canal direito médio de todos os ensaios aceitáveis. Para um grupo de participantes, o período de ativação da linguagem é destacado em verde.

Este painel mostra a diferença entre a velocidade Doppler do lado esquerdo e do direito. O período de interesse para o cálculo da lateralidade também é destacado em verde. A área sombreada em cinza ao redor da velocidade de diferença representa o erro padrão da média quando dominado.

Essa técnica pode ser aplicada em cerca de 30 minutos se realizada corretamente após o seu desenvolvimento. Essa técnica abriu caminho para pesquisadores em neuropsicologia do desenvolvimento explorarem a lateralização cerebral em crianças em idade pré-escolar.