30 de agosto de 2011
A metodologia para a coleta de alta densidade de eventos relacionados com o potencial de dados, enquanto os pacientes com doença de Alzheimer executar uma tarefa de memória de reconhecimento é revisado. Este protocolo incluirá preparação assunto, garantia de qualidade, aquisição de dados e análise de dados.
O objetivo geral do experimento a seguir é entender as diferenças na fisiologia cerebral associadas ao reconhecimento de imagens versus palavras em pacientes com comprometimento cognitivo leve amnéstico e doença de Alzheimer. Isso é conseguido usando EEG para medir a atividade elétrica do couro cabeludo. Enquanto os pacientes com doença de Alzheimer estão tomando decisões de memória de reconhecimento para imagens e palavras.
Para conseguir isso, o sujeito deve estar preparado para a colocação do eletrodo e configuração do DEG e couro cabeludo. Os dados de localização espacial devem ser adquiridos usando um digitalizador 3D especial. Em seguida, as tarefas de memória comportamental devem ser executadas enquanto os dados brutos do EEG são registrados.
Então, para examinar os potenciais relacionados ao evento relacionados à memória para imagens e palavras, os dados brutos do EEG devem ser pós-processados e calculados em formas de onda de ERP Para cada condição, esses ERPs médios podem ser comparados estatisticamente entre as condições. Os resultados obtidos neste estudo mostram que a familiaridade memorial ou o processamento conceitual de imagens, mas não de palavras, parece permanecer intacto para pacientes com doença de Alzheimer em comparação com adultos mais velhos saudáveis. Isso é feito examinando o novo efeito antigo do ERP frontal inicial, que ocorre de aproximadamente 300 a 500 milissegundos após o início do estímulo.
Olá, sou Brandon Ally, professor assistente do Departamento de Neurologia e Diretor do Laboratório de Pesquisa de Distúrbios da Memória da Universidade Vanderbilt. Olá, sou Aaron Hussey e sou o gerente de laboratório do Laboratório de Pesquisa de Distúrbios da Memória. Hoje vamos mostrar algumas metodologias experimentais para entender a fisiologia do cérebro em pacientes com doença de Alzheimer.
Este método pode nos ajudar a responder a perguntas-chave, como quais aspectos da memória permanecem intactos nesses pacientes, e Aaron nos mostrará a metodologia hoje Para iniciar este protocolo. Primeiro, o equipamento de EEG que será usado durante o experimento deve ser devidamente configurado aqui. Um sistema de aquisição de dois semi-ativos de BIOS de 128 canais com eletrodos ativos será usado em conjunto com a tampa de dois eletrodos ativos para obter dados do ERP, garantir que a bateria esteja totalmente carregada e conectada ao amplificador.
Agora, reúna todos os materiais necessários para a configuração do participante, incluindo uma seringa de gel, uma fita métrica, tampas de EEG de vários tamanhos, compressas com álcool, adesivos de eletrodo facial e tiras de Velcro para prender os cabos do eletrodo. Coloque os adesivos em cinco eletrodos faciais para prepará-los para o experimento. Em seguida, ligue o computador de apresentação de estímulo e o computador de aquisição de dados e configure o software.
Neste protocolo, o software ePrime será utilizado para apresentar estímulos e adquirir os dados comportamentais bios. A visualização semi-ativa será usada para adquirir a verificação de dados brutos do EEG para garantir que o amplificador esteja enviando os códigos de disparo apropriados para o computador de aquisição de dados. Para fazer isso, primeiro ligue o amplificador na câmara participante sem nenhum eletrodo ou cabo conectado.
Em seguida, abra o software no computador de aquisição de dados e inicie a aquisição de dados, mas não salve. Em seguida, vá para o computador de apresentação de estímulos. Abra o arquivo de experimento e execute o paradigma.
Os códigos de disparo programados no arquivo do experimento agora devem aparecer no programa de software de aquisição de dados. Quando o participante chegar primeiro, explique todos os procedimentos do estudo e aborde quaisquer preocupações de segurança e, em seguida, obtenha consentimento por escrito para garantir que o sujeito entenda completamente o protocolo. Peça-lhes que relatem o protocolo com suas próprias palavras.
Faça com que o participante se sente confortavelmente em uma cadeira de madeira de altura média e encosto duro na sala de experimentos. Em seguida, meça para garantir que sua linha de visão para a exibição do estímulo seja a distância padrão para o experimento. Aqui, a distância usada é de 48 polegadas.
Em seguida, meça a circunferência da cabeça do participante para determinar qual touca de EEG deve ser usada. Em seguida, peça ao participante para remover quaisquer joias ou acessórios de cabelo para garantir o ajuste adequado da touca de EEG e o registro preciso. Além disso, se o participante usar óculos, é melhor removê-los neste momento.
Usando um cotonete com álcool, limpe a pele do participante nas áreas onde os eletrodos faciais serão colocados. Um será colocado em cada mastóide, um em cada têmpora e um diretamente abaixo do olho esquerdo. Em seguida, coloque uma pequena quantidade de gel condutor em cada eletrodo facial.
Em seguida, remova o suporte do adesivo e coloque-os sobre o participante. Aplique uma pequena quantidade de pressão para garantir que o eletrodo permaneça no lugar. Agora o participante pode colocar os óculos de volta, se necessário.
Em seguida, coloque a touca de EEG na cabeça do participante e prenda a alça sob o queixo. Em seguida, meça do násio ao ínion em centímetros. Multiplique esta medição por 0,5 para encontrar o ponto médio e coloque o eletrodo, A aqui da frente para trás.
Em seguida, meça do ponto pré-auricular de uma orelha à outra. O ponto médio desta medição é onde o eletrodo A um deve ser colocado de um lado para o outro. Em seguida, adquiriremos uma representação tridimensional das posições dos eletrodos na cabeça do participante para controlar a variabilidade na forma do crânio entre os indivíduos e corregistrar com dados de ressonância magnética, se possível no futuro.
Aqui, o localizador palus Patriot Digitizer é o primeiro lugar do transmissor de localização sob a tampa atrás da orelha esquerda do sujeito com o excesso de cordão enfiado sob a tira do queixo para mantê-lo no lugar. Em seguida, conecte o receptor a uma cadeira de madeira em uma posição abaixo da cabeça do participante, a aproximadamente quinze centímetros do transmissor. Agora abra o software de digitalização e faça medições dos locais dos eletrodos com a caneta, conforme solicitado pelo software.
Um modelo 3D da cabeça das posições dos eletrodos agora pode ser gerado usando o software MR Locator. Em seguida, exceto para localização dos dados brutos de EEG. Uma vez que o modelo de cabeça 3D do participante tenha sido verificado no visor do computador, preencha os poços do eletrodo na tampa com o gel condutor.
Em seguida, coloque os eletrodos em cada local predefinido nas duas tampas ativas. Neste ponto, é melhor oferecer uma pausa aos participantes mais velhos. Isso é especialmente verdadeiro para pacientes com doença de Alzheimer que podem precisar de pausas frequentes para manter o foco e a atenção sustentada à tarefa experimental.
Após o intervalo, conecte os cabos e eletrodos faciais no amplificador. Os próximos níveis de deslocamento dos eletrodos devem ser verificados na aquisição de dados. O computador garantiu que os níveis de deslocamento estão dentro de 25 microvolts.
Uma vez que todos os níveis de resistência sejam aceitáveis e todos os eletrodos estejam livres de artefatos, o experimento está pronto para ser executado. Neste experimento, o software de uso semi-ativo do BIOS é usado para adquirir e visualizar os dados brutos do EEG. Para começar, carregue o arquivo de apresentação de dados comportamentais e insira o número do participante.
O software experimental salva as respostas do participante e gera automaticamente um arquivo de dados. Quando o experimento terminar de ser executado, verifique se o participante está sentado a 48 polegadas do centro do monitor. Depois que o experimento for carregado, leia e verifique as instruções comportamentais com o participante.
Agora comece a salvar os dados brutos do EEG no computador de aquisição. Em seguida, inicie a entrega do estímulo. No computador de apresentação de estímulos.
Tenha um pesquisador pronto para trabalhar com idosos ou pacientes com comprometimento cognitivo para inserir respostas por meio da caixa de botões aqui. Este experimento começa com a fase de estudo em que o participante será apresentado a uma série de imagens ou palavras, monitorará o participante durante a tarefa comportamental e avaliará a necessidade de pausas. Uma vez que todos os estímulos comportamentais tenham sido apresentados, certifique-se de salvar o arquivo de dados brutos do EEG.
Em seguida, as etapas anteriores serão repetidas para a fase de teste, na qual o participante será novamente presenteado com uma série de imagens ou palavras Durante a fase de teste, metade dos itens apresentados serão da fase de estudo anterior e metade dos itens serão novos. Os participantes identificarão se os itens são antigos ou novos, relatando sua resposta em voz alta ao pesquisador. O pesquisador então inserirá a resposta do participante por meio da caixa de botões para iniciar o pós-processamento de dados.
Os dados brutos devem primeiro ser preparados e filtrados digitalmente para remover ruídos e artefatos do sinal antes que a análise possa ser concluída aqui. O software EMSE Suite 5.3 é usado primeiro. Filtros temporais, como resposta ao impulso infinito e filtros passa-banda, devem ser aplicados.
Em seguida, os dados devem ser referenciados a algum ponto da cabeça aqui, a referência média comum é selecionada. Em seguida, os dados devem ser filtrados espacialmente e quaisquer canais defeituosos devem ser inter-relacionados. Realize a inspeção visual dos dados e use os filtros apropriados.
Finalmente, os métodos de correção de artefatos oculares devem ser utilizados para corrigir o sinal de piscar de olhos e artefatos de movimento ocular. Aqui vemos a atividade frontal do ERP associada à recuperação bem-sucedida de palavras e imagens para pacientes com doença de Alzheimer muito leve e controles mais velhos saudáveis. Essas imagens foram tiradas durante o intervalo de tempo de 300 a 500 milissegundos, normalmente associadas ao processamento conceitual ou familiaridade memorial.
Observe o antigo efeito frontal semelhante para imagens, mas efeito diminuído para palavras entre grupos. Então, depois de terminar de analisar as respostas cerebrais para respostas antigas e novas, você pode facilmente fazer estatísticas para comparar grupos de pacientes com doença de Alzheimer com adultos mais velhos saudáveis. É importante lembrar ao fazer essa técnica que os pacientes tendem a se movimentar e falar muito, criando artefatos indesejados no sinal.
Portanto, é importante lembrar de incluir testes suficientes para que, se você tiver que descartar qualquer teste para esse artefato indesejado, tenha o suficiente para fazer estatísticas confiáveis. Obrigado por assistir.
Veja a transcrição completa e aceda a milhares de vídeos científicos
Este artigo analisa uma metodologia para coletar dados de potenciais relacionados a eventos de alta densidade em pacientes com doença de Alzheimer durante uma tarefa de memória de reconhecimento. O protocolo inclui preparação do sujeito, garantia de qualidade, aquisição de dados e análise de dados.
High-density event-related potential (ERP) analysis enables biopharma teams to dissect cognitive process integrity in Alzheimer's disease, supporting mechanistic de-risking and target validation for memory-related pathways. Quantitative ERP outputs provide predictive confidence for distinguishing preserved versus impaired neural functions, informing early discovery and translational biomarker strategies. This methodology strengthens portfolio decisions by clarifying which cognitive domains remain actionable for therapeutic intervention.
This ERP methodology integrates from early discovery through preclinical validation, supporting hypothesis testing and mechanistic clarification in Alzheimer's disease research.