Medidas eletrofisiológicas e Análise de nocicepção em bebês humanos

A avaliação e tratamento da dor em crianças é difícil porque as crianças não podem verbalmente relatam sua experiência. Neste vídeo podemos descrever quantitativa métodos eletrofisiológicos e técnicas de análise que pode ser usado para medir a resposta a eventos nocivos do sistema nervoso infantil.

O objetivo geral do experimento a seguir é registrar e caracterizar a atividade nociceptiva específica do cérebro e da medula espinhal de bebês humanos. Isso é conseguido usando técnicas de EEG e EMG para medir a atividade eletrofisiológica no sistema nervoso central. Após procedimentos nocivos clinicamente essenciais, o primeiro passo é garantir que registros fisiológicos de alta qualidade sejam obtidos de bebês quando eles experimentam estímulos nocivos experimentais, táteis e essenciais.

Em seguida, técnicas analíticas de pós-processamento precisam ser aplicadas aos dados para caracterizar os padrões evocados de atividade. Podem ser obtidos resultados que mostram que nenhuma atividade cerebral e da medula espinhal específica susceptiva pode ser registrada no cérebro do bebê humano. Este método nos ajudará a entender como o sistema nervoso em desenvolvimento responde à estimulação nociva.

Para começar a preparar este experimento, primeiro prepare a pele do bebê e, em seguida, coloque um mínimo de 16 eletrodos descartáveis individuais de prata e cloreto de prata EEG na cabeça. De acordo com o sistema internacional modificado de colocação de eletrodos 10 20, use pasta condutora de EEG para otimizar o acoplamento elétrico da pele do eletrodo. Aqui, um esquema de colocação de eletrodos para gravações de EEG pode ser visto modificado a partir do sistema internacional de colocação de eletrodos 10 20

Use FCZ como eletrodo de referência para a gravação. Use o mesmo eletrodo de aterramento para o ECG e o EEG. Coloque um eletrodo de aterramento no tórax ou na cabeça.

Em seguida, para configurar a gravação do ECG, prepare a pele e coloque os eletrodos de ECG no lado esquerdo e direito do tórax. Amarre os fios do eletrodo para minimizar a interferência elétrica. Em seguida, coloque um transdutor de movimento no abdômen para medir a respiração.

O próximo passo é preparar a pele e colocar eletrodos EMG no bíceps para a morice de ambas as pernas. Agora coloque uma sonda de oxímetro de pulso no pé contralateral ao pé que será estimulado e certifique-se de que a sonda esteja presa no lugar. Verifique o monitor quanto ao sinal de EEG e verifique se a saturação de oxigênio e a frequência cardíaca são registradas sem quedas de sinal.

Por fim, configure uma filmadora montada em tripé para enquadrar o rosto do bebê para que as mudanças na expressão facial possam ser gravadas. Coloque um LED de diodo emissor de luz no quadro da câmera. O LED está ligado ao circuito de temporização para que pisque quando a estimulação for apresentada para sincronizar o E-E-G-E-M-G e a gravação de vídeo.

Quando a configuração estiver concluída, inicie a coleta de dados. Inicie a gravação do vídeo e depois que o bebê estiver acomodado, segure o pé como se estivesse realizando uma lança de calcanhar e marque as gravações de EEG e EMG. Essa época será usada para identificar uma seção do controle em segundo plano.

Em seguida, aplique a estimulação do toque batendo levemente um tampão de borracha contra o calcanhar. Estimule o pé que não está conectado ao oxímetro de pulso. Aqui, a estimulação do toque é marcada pelo uso de um tampão de borracha preso a uma cabeça de impedância em um martelo de tendão, que é conectado eletronicamente ao equipamento de gravação.

A gravação de vídeo é marcada pelo flash LED. Toques repetidos podem ser aplicados e o estímulo pode ser aplicado a diferentes regiões do corpo. IE o ombro.

Agora aplique a estimulação de controle girando a lanceta em 90 graus e colocando-a contra o pé para que, quando a lâmina com mola for liberada, ela não entre em contato com a pele. Após o estabelecimento da atividade do EEG, execute a lança do calcanhar clinicamente essencial de acordo com a prática clínica como calcanhar. Lance não foi realizado na criança filmada até este ponto mostrado aqui é uma lança de calcanhar em um bloqueio de tempo infantil diferente do calcanhar.

A lança deve ser realizada como foi para a estimulação de controle após a lança do calcanhar, não aperte o pé por pelo menos 30 segundos para garantir que as respostas registradas sejam exclusivamente devidas à lança. Depois de coletar a quantidade necessária de sangue, prepare as amostras para análise clínica. Salve os dados e pare todo o equipamento de gravação.

Em seguida, remova os eletrodos. Por fim, registre as informações demográficas do bebê e os detalhes experimentais. Insira esses dados em um banco de dados anônimo para armazenamento seguro e referência futura.

Repita este procedimento na amostra necessária de bebês no estudo. Para iniciar a análise dos dados do EEG, primeiro crie uma época de EG de 1,7 segundos que corresponda a cada controle de toque e estimulação da lança e ao EEG de fundo. Essas épocas devem começar 0,6 segundos antes de cada evento.

O número de épocas correspondentes a cada modalidade deve ser a mesma linha de base, corrigir a época subtraindo o sinal médio da linha de base. Em seguida, passa-alta, filtre-os a 0,1 hertz. Considere a época registrada em CPZ ou CZ para análise posterior e exclua épocas que foram contaminadas por artefato de movimento com uma mudança na amplitude maior que 50.000 microvolts em menos de 50 milissegundos.

Repita isso para todas as gravações. Em seguida, alinhe os traços registrados de cada bebê para corrigir o jitter de latência entre 50 e 30 milissegundos. Pós-estimulação.

Realize a análise dos componentes principais neste intervalo de tempo para identificar o potencial tátil sendo a atividade do EEG relacionada à estimulação tátil. Considere a EPOCH como as variáveis e os pontos de tempo. As observações.

Análise de componentes principais. Decompõe as épocas do EEG em formas de onda básicas, denominadas componentes principais ou PCs, e representa a variação sistemática na amplitude do sinal em pontos de tempo. Agora alinhe os traços para corrigir o jitter de latência entre 300 e 700 milissegundos após a estimulação e conduza a análise do componente principal neste intervalo de tempo Para a análise de dados EMG, primeiro, calcule a raiz quadrada média do sinal EMG nos primeiros 1000 milissegundos após a estimulação para os estímulos de controle e lança.

Em seguida, faça um teste T nos valores da raiz quadrada média para determinar a retirada do reflexo espinhal específico nociceptivo. Aqui vemos a média geral em CZ obtida em todos os tipos de estimulação após o alinhamento entre 50 e 300 milissegundos. Os componentes principais em negrito representam um potencial sensorial evocado tanto pela estimulação tátil quanto pela nociva, porque os pesos desse componente são significativamente maiores após a estimulação tátil e nociva em comparação com o EEG de fundo.

Em contraste, o componente principal obtido entre 300 e 700 milissegundos após o início do estímulo representa um potencial específico nociceptivo. O peso deste componente é significativamente maior após a estimulação nociva em comparação com a estimulação tátil e o fundo. EEG exibido Aqui estão exemplos do potencial sensorial em azul em cz evocado por estimulação tátil em três bebês, e aqui estão exemplos do potencial específico nociceptivo em verde em cz evocado por lança nociva em três bebês.

Finalmente, aqui vemos um exemplo de atividade EMG em uma criança após a lança nociva do calcanhar e a estimulação não nociva do toque do calcanhar. A raiz significa que a atividade EMG quadrada é significativamente maior após a estimulação nociva em comparação com a não nociva. Essa técnica abrirá caminho no campo da neurociência para que os pesquisadores entendam o desenvolvimento do processamento da dor.