Investigando Cognição Social em Crianças e Adultos usando eletroencefalografia Matriz Densa ( _D EEG)

Eletroencefalografia matriz densa está sendo usado cada vez mais para estudo social funções cognitivas em crianças e adultos. Aqui apresentamos uma metodologia estabelecida que representa uma melhoria significativa em metodologias convencionais para o estudo de EEG em crianças e adultos.

O objetivo geral deste vídeo é demonstrar um protocolo para investigar a cognição social em bebês ou adultos usando eletroencefalografia de matriz densa. Isso é feito preparando primeiro a configuração experimental para coleta de dados e preparando a rede de sensores de hidrocélulas para aplicação. Em segundo lugar, a rede de sensores geodésicos de células hidráulicas é aplicada e as impedâncias dos eletrodos são medidas.

Em seguida, as gravações de linha de base são feitas e o experimento é implementado. A etapa final do procedimento é analisar os dados. Em última análise, podem ser obtidos resultados que mostram atividade neural distinta associada a processos cognitivos sociais por meio da análise da atividade elétrica da superfície do couro cabeludo com alta resolução temporal.

Olá, meu nome é Kemi, assistente de pesquisa no laboratório de psicobiologia do desenvolvimento infantil do Dr. David Haley. Hoje, Joanna e eu demonstraremos este protocolo de estudo. Olá, sou Joanna.

Esse método pode ser usado para responder a perguntas-chave no campo da neurociência do desenvolvimento, como a forma como o cérebro usa a cognição para processar estímulos sociais. A principal vantagem dessa técnica sobre os métodos de imagem cerebral existentes e sobre os sistemas convencionais de EEG é a alta resolução temporal, a resolução espacial aprimorada e a facilidade de aplicação da rede de sensores. Olá, sou David Haley.

Usamos o sistema de EEG para estudar a atividade cerebral em pais e bebês durante tarefas sociais e cognitivas Antes da chegada do participante ao laboratório, certifique-se de que o computador de controle do experimento, o software da estação de rede e os componentes do sistema de EEG geodésico estejam funcionando corretamente. Além disso, certifique-se de remover todos os itens desnecessários e potencialmente perturbadores da sala de experimentos. Configure a sala de acordo com o paradigma experimental que está sendo implementado.

Isso pode variar de tarefas baseadas em computador a vários paradigmas de interação entre pais, bebês e bebês experimentais. Como será demonstrado neste vídeo, certifique-se de que as câmeras de vídeo estejam carregadas e organize as câmeras no ângulo ideal para a configuração experimental atual. Quando o participante chegar ao laboratório, descreva o protocolo de aplicação da rede de sensores GDS e explique os detalhes do experimento para ele.

Certifique-se de que o participante ou seu responsável legal tenha uma boa compreensão do protocolo experimental e obtenha consentimento informado e por escrito antes de prosseguir com o experimento. Para estudos de EEG, muitas vezes é útil obter certas informações do participante que podem influenciar a atividade elétrica cerebral registrada. Essas informações podem ser obtidas administrando questionários padronizados para ajudar o experimento a prosseguir em tempo hábil.

É aconselhável ter dois experimentadores presentes, um para administrar os questionários e outro para realizar as preparações da rede do sensor geoge de hidrocélula, conforme descrito na seção seguinte deste protocolo. Para começar, prepare uma solução eletrolítica salina hidrocelular de um litro de água destilada, 11 gramas de cloreto de potássio e cinco mililitros de xampu para bebês, certificando-se de mexer bem até que todo o cloreto de potássio esteja dissolvido na solução. Em seguida, usando uma fita métrica, meça a circunferência da cabeça do participante.

Registrando a medição em centímetros, recupere a rede de sensores geodésicos de células hidrográficas de tamanho apropriado. Escolha um tamanho que englobe a faixa de perímetros cefais em que a medida do participante cai. Mergulhe a extremidade do sensor da rede do sensor na solução eletrolítica preparada e deixe-a de molho por cinco minutos.

Certifique-se de manter a extremidade do conector longe do líquido. É aconselhável usar um cronômetro ou cronômetro para garantir um tempo preciso. Agora, abra o software da estação de rede no computador de controle e inicie uma sessão de controle experimental.

Permita que medições de zero e ganho sejam feitas antes de conectar o conector da rede do sensor e coletar dados enquanto espera que a rede do sensor termine de absorver o eletrólito, traga o participante para a sala de experimentos e faça com que ele se sente em uma cadeira resistente sem rodas. Para os participantes do bebê, peça ao responsável do bebê que se sente na cadeira com o bebê sentado ereto em seu colo, de modo que toda a cabeça do bebê fique acessível. Usando uma fita métrica e um lápis marcador, faça medições de orelha a orelha sobre o topo da cabeça e marque o ponto médio.

Em seguida, meça do NA até o ínion sobre o topo da cabeça. E, novamente, marque o ponto médio. O vértice pode ser identificado como o ponto médio no qual os pontos médios dessas duas medições se cruzam.

Quando terminar de embeber, remova a rede do sensor da solução eletrolítica e coloque-a sobre uma toalha limpa e seca. Bata suavemente na rede do sensor com a toalha para remover o excesso de solução eletrolítica. Em seguida, dê a extremidade do conector da rede do sensor a um segundo experimentador para segurar durante a aplicação da rede.

Agora, pegue a rede do sensor, colocando as duas mãos no interior da rede. Segure a rede de forma que seus polegares sejam empurrados com firmeza, mas suavemente, em ambos os lados do eletrodo central mais frontal, e seus dedos mindinhos sejam empurrados firmemente contra a faixa que conecta a fileira mais posterior de eletrodos. Tenha cuidado para não esticar demais a rede.

Seus seis dedos restantes devem estar soltos dentro da rede para permitir que a parte central caia mole, agachada ou ajoelhada para ficar no nível dos olhos do participante de trás para frente, puxe a rede do sensor sobre a cabeça do participante. Muitas vezes é útil ter um experimentador adicional presente ao aplicar a rede de sensores em um participante infantil. Para distrair o bebê e minimizar o movimento usando a ponta dos dedos, puxe suavemente a faixa da rede e ajuste-a de forma que o eletrodo de vértice fique no ponto do vértice marcado com o lápis marcador da China.

Aperte a orelha e as tiras de queixo, inspecione os locais anatômicos dos pontos de referência para ver se a rede está posicionada corretamente e faça os ajustes necessários. Antes de iniciar o experimento comportamental, as impedâncias dos eletrodos precisam ser medidas. Conecte a extremidade do conector da rede do sensor no cabo de interface.

Gire a alavanca para travá-la no lugar e ligue a câmera. Em seguida, na sala de controle, abra uma nova sessão no software da estação de rede. Insira as informações do participante e clique em iniciar sessão.

Como os sinais de vídeo e EEG são sincronizados, um feed de vídeo ao vivo da sala de experimentos deve aparecer na tela. Agora, selecione o menu suspenso do painel, abra a impedância e clique no botão de medição. Uma montagem da matriz de rede do sensor hidrocelular go dsic aparecerá na tela.

Arraste essa janela para a borda da tela para que ela se abra no monitor na sala de experimento. Certifique-se de que cada eletrodo esteja encaixado diretamente no couro cabeludo do participante. Consulte a janela de medição impedida, exibindo a montagem da matriz no monitor.

Os sensores que não estão fazendo um bom contato com o couro cabeludo aparecerão em vermelho. Anote esses números de sensor de eletrodo. Agora use a pipeta e aplique uma pequena quantidade da solução eletrolítica previamente preparada para melhorar a impedância desses sensores.

Os eletrodos na montagem ficarão verdes à medida que sua impedância for melhorada quando as impedâncias forem satisfatórias. Para todos os eletrodos, clique no botão salvar e fechar na janela de medição de impedância na sala de controle. Agora, na estação de rede, abra a exibição da forma de onda densa.

Percorra a forma de onda e observe todos os canais que estão exibindo ruído de alta amplitude devido ao mau contato com o couro cabeludo. Retorne à sala de experimentos e reajuste o posicionamento de quaisquer eletrodos ruidosos para que eles entrem em contato direto com o couro cabeludo. Mais solução eletrolítica pode ser necessária.

Os registros de linha de base em repouso são importantes em estudos de EEG de matriz densa porque há um alto grau de variabilidade na atividade elétrica cerebral entre os participantes. Portanto, antes de iniciar o paradigma experimental, alguns registros de EEG de linha de base da atividade elétrica cerebral em repouso do participante devem ser feitos para participantes bebês. O pai ou responsável deve permanecer na sala com o bebê sentado em silêncio em seu colo.

Um filme como Baby Mozart pode ser reproduzido para garantir que os bebês permaneçam calmos e imóveis durante essa fase inicial. Baby Mozart é uma combinação audiovisual de música clássica e desenhos coloridos em movimento que podem ser mostrados no monitor da sala de experimentos. Agora, na estação de rede, clique no botão de gravação para começar a gravar vídeo e dados de forma de onda na exibição de forma de onda densa, marcadores de eventos podem ser inseridos para vincular eventos comportamentais à atividade elétrica durante todo o experimento.

Insira um marcador de evento de linha de base na linha de base do registro de exibição da forma de onda para um período de tempo padronizado de cerca de dois minutos. Em estudos de EEG de matriz densa, é essencial ter pelo menos dois experimentadores presentes durante todo o estudo. Um experimentador será responsável por interagir com o participante e implementar o paradigma comportamental.

O segundo experimentador permanecerá na sala de controle e é responsável por monitorar o feed de vídeo e inserir marcadores de eventos na exibição da forma de onda densa quando ocorrer um evento relevante. Agora comece o experimento comportamental usando um paradigma de interação face a face para o participante infantil. Aqui, um paradigma de imitação é implementado no qual o experimentador apresenta ao bebê uma série de ações discretas usando um fantoche de coelho.

Certifique-se de monitorar a exibição da forma de onda densa durante todo o experimento para determinar se algum canal está exibindo níveis crescentes de ruído. Quando o experimento estiver concluído, afrouxe e remova cuidadosamente a rede do sensor da cabeça do participante. Forneça uma toalha para limpar qualquer excesso de solução eletrolítica.

Em seguida, enxágue, desinfete e seque a rede. Por fim, dê ao participante todos os questionários restantes que precisam ser preenchidos como parte do protocolo. Essas formas brutas de onda de EEG mostram as flutuações na tensão registrada em um único eletrodo durante os primeiros 1000 milissegundos de cada uma das três fases experimentais.

Demonstração de linha de base e diferenças de recordação imediata. No nível da superfície, a atividade elétrica do cérebro nas regiões do cérebro também pode ser visualizada como um mapa topográfico das amplitudes de tensão. As amplitudes são representadas em toda a superfície da cabeça durante as três fases do paradigma de agitação da luva e as unidades do espectro de cores estão em microvolts.

Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como estudar a cognição social em adultos e bebês usando EEG de alta densidade. Demonstramos isso por meio da preparação e aplicação da rede de sensores e da aquisição e análise de dados de EEG.