Name: P50 Sensorial Gating em Lactentes (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2013-12-26T13:00:00.000+00:00
Duration: 12 min 55 s
Description: Aprenda a medir o gating sensorial P50 em lactentes usando EEG durante o sono ativo. Este método permite avaliar componentes precoces da atenção e identificar déficits neurodesenvolvimentais em bebês.

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Este trabalho foi financiado, pelo menos em parte, pelos Institutos Nacionais de Saúde (NIH MH086383, MH056539 e MH015442) e pelo Instituto de Transtornos Mentais Infantis.

1. Revisão e Supervisão Institucional
<ol>
	<li>Todo trabalho com seres humanos requer aprovação e supervisão do Conselho de Revisão Institucional. Os métodos relatados aqui, quando usados em pesquisas, foram revisados e aprovados pelo Colorado Multiple Institutional Review Board (COMIRB).</li>
</ol>
2. Preparação e Gravação
<ol>
	<li>Programe o bebê para 90 minutos no horário regular da soneca do bebê. Tenha eletrodos limpos, pasta condutora de EEG e uma sala escura disponível. Alimente, arrote e fralda o bebê antes de começar.</li>
	<li>Limpe a cabeça para minimizar a impedância. CZ tem a maior amplitude P5011. Coloque um eletrodo em CZ, na testa, acima e abaixo de um olho, no queixo e na mastóide direita.</li>
	<li>Apresente estímulos de amplo espectro de 50 ms (cliques) como pares com um intervalo interestímulo de 500 ms. Os pares de cliques devem ser apresentados com 10 segundos de intervalo.</li>
	<li>Registre até que haja 15 minutos de sono ativo contínuo (o equivalente infantil do sono REM). Permita que o bebê complete seu período natural de sono. Isso pode levar >90 minutos para ser alcançado. Registre o estado do bebê (por exemplo, olhos abertos ou fechados, movimento, etc.) durante todo o período de sono.</li>
</ol>
3. Análise dos dados
<ol>
	<li>Identifique 15 minutos de sono contínuo e ativo. Este período terá alta frequência, ondas cerebrais de baixa voltagem, baixo tônus muscular, grandes movimentos oculares e será notado por ter os olhos fechados.</li>
	<li>Filtre os dados para remover interferência de 60 Hz e baixa frequência (desvio de <1 Hz)12.</li>
	<li>Identifique épocas pela apresentação do primeiro som em cada par. Média de pelo menos 60 épocas. Quanto maior o número de épocas usadas, maior a relação sinal-ruído possível.</li>
	<li>Filtre o rastreamento médio usando um filtro passa-banda entre 10 e 50 Hz. Isso permite que o componente seja identificado mais facilmente. Usando o traçado médio filtrado, meça a amplitude do P50 em resposta ao primeiro e ao segundo estímulo de forma independente. As ondas P50 são identificadas como a primeira onda entre 40 e 100 ms após a apresentação do estímulo; A amplitude é medida do vale anterior ao pico.</li>
	<li>Divida a amplitude da onda P50 em resposta ao segundo som pela amplitude da onda P50 em resposta ao primeiro som para obter uma proporção de gating sensorial P50.</li>
</ol>

<ol><li>Braff, D. L., Light, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preattentional+and+attentional+cognitive+deficits+as+targets+for+treating+schizophrenia%5BTitle%5D)+AND+%22Psychopharmacology%22%5BJournal%5D)">Preattentional and attentional cognitive deficits as targets for treating schizophrenia.</a> Psychopharmacology. 174 (1), 75-85 (2004).</li>
<li>Boutros, N. N., Belger, A., Campbell, D., DGÇÖSouza, C., Krystal, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+four+components+of+sensory+gating+in+schizophrenia+and+normal+subjects%3A+a+preliminary+report%5BTitle%5D)+AND+%22Psychiat.+Res%22%5BJournal%5D)">Comparison of four components of sensory gating in schizophrenia and normal subjects: a preliminary report.</a> Psychiat. Res. 88 (2), 119-130 (1999).</li>
<li>Cullum, C. M., Harris, J. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurophysiological+and+neuropsychological+evidence+for+attentional+dysfunction+in+schizophrenia%5BTitle%5D)+AND+%22Schizo.+Res%22%5BJournal%5D)">Neurophysiological and neuropsychological evidence for attentional dysfunction in schizophrenia.</a> Schizo. Res. 10 (2), 131-141 (1993).</li>
<li>Kisley, M. A., Noecker, T. L., Guinther, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+sensory+gating+to+mismatch+negativity+and+self-reported+perceptual+phenomena+in+healthy+adults%5BTitle%5D)+AND+%22Psychophysiology%22%5BJournal%5D)">Comparison of sensory gating to mismatch negativity and self-reported perceptual phenomena in healthy adults.</a> Psychophysiology. 41 (4), 604-612 (2004).</li>
<li>Olincy, A., Ross, R. G., Harris, J. G., Freedman, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurophysiological+studies+of+the+P50+auditory+evoked+potential+in+adult+attention+deficit+disorder%3A+comparison+with+schizophrenia%5BTitle%5D)+AND+%22Schizo.+Res%22%5BJournal%5D)">Neurophysiological studies of the P50 auditory evoked potential in adult attention deficit disorder: comparison with schizophrenia.</a> Schizo. Res. 36, 257-25 (1999).</li>
<li>Adler, L. E., Pachtman, E., Franks, R., Freedman, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurophysiological+evidence+for+a+defect+in+neuronal+mechanisms+involved+in+sensory+gating+in+schizophrenia%5BTitle%5D)+AND+%22Biol.+Psychiat%22%5BJournal%5D)">Neurophysiological evidence for a defect in neuronal mechanisms involved in sensory gating in schizophrenia.</a> Biol. Psychiat. 17, 639-654 (1982).</li>
<li>Martin, L. F., Mei-Hua, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Physiology+of+schizophrenia%2C+bipolar+disorder+and+schizoaffective+disorder%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Psychiatr%22%5BJournal%5D)">Physiology of schizophrenia, bipolar disorder and schizoaffective disorder.</a> Am. J. Psychiatr. 164 (12), 1900-1906 (2007).</li>
<li>Adler, L. E., Gerhardt, G. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sensory+physiology+and+catecholamines+in+schizophrenia+and+mania%5BTitle%5D)+AND+%22Psychiatr.+Res.%22%5BJournal%5D)">Sensory physiology and catecholamines in schizophrenia and mania.</a> Psychiatr. Res.. 31 (3), 297-309 (1990).</li>
<li>Kisley, M. A., Olincy, A., Freedman, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+state+on+sensory+gating%3A+comparison+of+waking%5BTitle%5D)+AND+%22REM+and+non-REM+sleep.+Clin.+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">The effect of state on sensory gating: comparison of waking.</a> REM and non-REM sleep. Clin. Neurophysiol. 112, 1154-1165 (2001).</li>
<li>Kisley, M. A., Olincy, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sensory+gating+impairment+associated+with+schizophrenia+persists+into+REM+sleep%5BTitle%5D)+AND+%22Psychophysiology%22%5BJournal%5D)">Sensory gating impairment associated with schizophrenia persists into REM sleep.</a> Psychophysiology. 40 (1), 29-38 (2003).</li>
<li>Nagamoto, H. T., Adler, L. E., Waldo, M. C., Griffith, J., Freedman, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gating+of+auditory+response+in+schizophrenics+and+normal+controls%3A+Effects+of+recording+site+and+stimulation+interval+on+the+P50+wave%5BTitle%5D)+AND+%22Schizo.+Res%22%5BJournal%5D)">Gating of auditory response in schizophrenics and normal controls: Effects of recording site and stimulation interval on the P50 wave.</a> Schizo. Res. 4 (1), 31-40 (1991).</li>
<li>Hunter, S. K., Kisley, M. A., McCarthy, L., Freedman, R., Ross, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diminished+cerebral+inhibition+in+neonates+associated+with+risk+factors+for+schizophrenia%3A+Parental+psychosis%2C+maternal+depression%2C+and+nicotine%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">Diminished cerebral inhibition in neonates associated with risk factors for schizophrenia: Parental psychosis, maternal depression, and nicotine.</a> 37 (6), 1200-1208 (2011).</li>
<li>Siegel, C., Waldo, M., Mizner, G., Adler, L. E., Freedman, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deficits+in+sensory+gating+in+schizophrenic+patients+and+their+relatives%3A+Evidence+obtained+with+auditory+evoked+responses%5BTitle%5D)+AND+%22Arch.+Gen.+Psychiat%22%5BJournal%5D)">Deficits in sensory gating in schizophrenic patients and their relatives: Evidence obtained with auditory evoked responses.</a> Arch. Gen. Psychiat. 41, 607-612 (1984).</li>
<li>Ross, R. G., Hunter, S. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Perinatal+choline+effects+on+neonatal+pathophysiology+related+to+later+schizophrenia+risk%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Psychiat%22%5BJournal%5D)">Perinatal choline effects on neonatal pathophysiology related to later schizophrenia risk.</a> Am. J. Psychiat. 170 (3), 290-298 (2013).</li>
<li>Tregellas, J. R., Davalos, D. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increased+hemodynamic+response+in+the+hippocampus%2C+thalamus%2C+and+prefrontal+cortex+during+abnormal+sensory+gating+in+schizophrenia%5BTitle%5D)+AND+%22Schizo.+Res%22%5BJournal%5D)">Increased hemodynamic response in the hippocampus, thalamus, and prefrontal cortex during abnormal sensory gating in schizophrenia.</a> Schizo. Res. 92 (1-3), 262-272 (2007).</li>
<li>Ross, R. G., Stevens, K. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cholinergic+mechanisms%2C+early+brain+development%2C+and+risk+for+schizophrenia%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Child+Psychol.+Psychiat%22%5BJournal%5D)">Cholinergic mechanisms, early brain development, and risk for schizophrenia.</a> J. Child Psychol. Psychiat. 51 (5), 535-549 (2010).</li>
<li>Leonard, S., Gault, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Association+of+promoter+variants+in+the+alpha7+nicotinic+acetylcholine+receptor+subunit+gene+with+an+inhibitory+deficit+found+in+schizophrenia%5BTitle%5D)+AND+%22Arch.+Gen.+Psychiat%22%5BJournal%5D)">Association of promoter variants in the alpha7 nicotinic acetylcholine receptor subunit gene with an inhibitory deficit found in schizophrenia.</a> Arch. Gen. Psychiat. 59 (12), 1085-1096 (2002).</li>
<li>Stevens, K. E., Kem, W. R., Freedman, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Selective+alphay+7+nicotinic+receptor+stimulation+normalizes+chronic+cocaine-induced+loss+of+hippocampal+sensory+inhibition+in+C3H+mice%5BTitle%5D)+AND+%22Biol.+Psychiat%22%5BJournal%5D)">Selective alphay 7 nicotinic receptor stimulation normalizes chronic cocaine-induced loss of hippocampal sensory inhibition in C3H mice.</a> Biol. Psychiat. 46 (10), 1443-1450 (1999).</li>
<li>Adler, L. E., Hoffer, L. J., Griffith, J., Waldo, M. C., Freedman, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Normalization+by+nicotine+of+deficient+auditory+sensory+gating+in+the+relatives+of+schizophrenics%5BTitle%5D)+AND+%22Biol.+Psychiatr%22%5BJournal%5D)">Normalization by nicotine of deficient auditory sensory gating in the relatives of schizophrenics.</a> Biol. Psychiatr. 32 (7), 607-616 (1992).</li>
<li>Griffith, J. M., O'Neill, J. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nicotinic+receptor+desensitization+and+sensory+gating+deficits+in+schizophrenia%5BTitle%5D)+AND+%22Biol.+Psychiat%22%5BJournal%5D)">Nicotinic receptor desensitization and sensory gating deficits in schizophrenia.</a> Biol. Psychiat. 44, 98-106 (1998).</li>
<li>Giniatullin, R., Nistri, A., Yakel, J. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Desensitization+of+nicotinic+ACh+receptors%3A+shaping+cholinergic+signaling%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Desensitization of nicotinic ACh receptors: shaping cholinergic signaling.</a> Trends Neurosci. 28 (7), 371-378 (2005).</li>
<li>Kisley, M. A., Polk, S. D., Ross, R. G., Levisohn, P. M., Freedman, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Early+postnatal+development+of+sensory+gating%5BTitle%5D)+AND+%22Neurophysiol.+Basic+Clin%22%5BJournal%5D)">Early postnatal development of sensory gating.</a> Neurophysiol. Basic Clin. 14, 693-697 (2003).</li>
<li>Hunter, S. K., Corral, N., Ponicsan, H., Ross, R. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reliability+of+P50+auditory+sensory+gating+measures+in+infants+during+active+sleep%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroreport%22%5BJournal%5D)">Reliability of P50 auditory sensory gating measures in infants during active sleep.</a> Neuroreport. 19 (1), 79-82 (2008).</li>
<li>Gillow, S., Hunter, S., Ross, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stability+of+P50+sensory+gating+in+preschoolers%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Invest.+Med%22%5BJournal%5D)">Stability of P50 sensory gating in preschoolers.</a> J. Invest. Med. 58 (1), 154-155 (2010).</li>
<li>Hunter, S. K., Mendoza, J. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antidepressants+may+mitigate+the+effects+of+prenatal+maternal+anxiety+on+infant+auditory+sensory+gating%5BTitle%5D)+AND+%22Am.+J.+Psychiatr%22%5BJournal%5D)">Antidepressants may mitigate the effects of prenatal maternal anxiety on infant auditory sensory gating.</a> Am. J. Psychiatr. 169 (6), 616-624 (2012).</li>
<li>Hutchison, A. K., Hunter, S. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diminished+infant+P50+sensory+gting+predicts+increased+40-month-old+attention%2C+anxiety%2Fdepression+and+externalizing%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Atten.+Disord.%22%5BJournal%5D)">Diminished infant P50 sensory gting predicts increased 40-month-old attention, anxiety/depression and externalizing.</a> J. Atten. Disord.. , (2013).</li>
</ol>

Os Drs. Ross e Hunter recebem apoio salarial de subsídios financiados pelo NIH. Todos os outros autores não têm conflitos a divulgar.

Acredita-se que o bloqueio sensorial P50 reflita uma interação complexa de neurocircuitos inibitórios localizados principalmente no hipocampo, córtex pré-frontal dorsolateral e tálamo16. Assim, alterações no bloqueio sensorial do P50 em bebês podem sugerir desenvolvimento alterado nessas regiões do cérebro.
Nessas regiões do cérebro, a inibição do interneurônio GABAérgico das células piramidais glutaminérgicas provavelmente é responsável pelo processo de gating, com a inibição fornecida pelas células GABAérgicas. Os interneurônios GABAérgicos são modulados por entrada adrenérgica e colinérgica. A entrada adrenérgica é intermitente e inibe os interneurônios, o que diminui sua capacidade de inibir as células piramidais e, assim, bloqueia o bloqueio sensorial. Uma das dificuldades no registro de bebês acordados é que mesmo estressores muito leves, como a aplicação de eletrodos, podem aumentar o tônus adrenérgico e interferir na capacidade de medir as habilidades funcionais de gating.
Em contraste com o impacto da entrada adrenérgica intermitente, a estimulação colinérgica dos interneurônios é tônica e resulta em disparo aprimorado de interneurônios, melhorando assim o bloqueio sensorial17. Fatores que diminuem a entrada colinérgica, como fenótipos genéticos relacionados à diminuição da expressão do receptor colinérgico, levam a problemas crônicos no gating sensorial18. Da mesma forma, a diminuição da liberação neuronal de colina, como ocorre durante o sono não REM, também diminui a atividade interneuronal e o bloqueio sensorial. A nicotina é um composto interessante, pois o uso agudo estimula os receptores colinérgicos nicotínicos e melhora o gating sensorial19,20, enquanto o uso repetido ou crônico de nicotina não tem efeito quando usado sozinho, mas bloqueia os efeitos de outros agonistas21, presumivelmente porque a estimulação crônica leva à dessensibilização do receptor22. Bebês expostos à nicotina no pré-natal por meio do uso materno de cigarros têm comprometimento do controle sensorial do P5012.
Essa consciência da biologia fundamental do gating sensorial foi a justificativa para um estudo randomizado de suplementação durante a gravidez com o componente dietético colina, um agonista no receptor colinérgico nos interneurônios. A suplementação ocorreu desde o início do segundo trimestre até aproximadamente 3 meses após o nascimento. Os bebês que receberam suplementação de colina tiveram desenvolvimento acelerado de gating sensorial15.
A avaliação da razão de gating sensorial P50 infantil é viável23, confiável24 e estável entre a infância e os quatro anos de idade25. Deficiências no bloqueio sensorial P50 infantil estão associadas a fatores de risco pré-natais para doenças psiquiátricas posteriores12,26 e ao aumento do risco de desenvolver sintomas psiquiátricos aos 4 anos de idade27. No entanto, bebês com bloqueio sensorial P50 prejudicado nunca foram acompanhados além dos 4 anos de idade; portanto, ainda não está claro se o bloqueio sensorial P50 infantil é preditivo de psicopatologia posterior ou se os esforços para alterar o bloqueio sensorial P50 infantil serão úteis como estratégias de prevenção primária.
A adaptação do paradigma de bloqueio sensorial auditivo P50 para o estudo infantil permite a exploração de questões relacionadas a quando, durante o desenvolvimento, a inibição cerebral se desenvolve e quando esse desenvolvimento dá errado para indivíduos vulneráveis a doenças neuropsiquiátricas associadas à atenção posterior. Esforços semelhantes com outras tarefas fisiológicas, como negatividade de incompatibilidade, rastreamento ocular e inibição de pré-pulso, podem oferecer outras janelas para o desenvolvimento inicial. Espera-se que a adaptação de tarefas para uso na primeira infância possa aumentar a compreensão do curso do desenvolvimento desses distúrbios, bem como sugerir novas estratégias de prevenção primária17.

Muitas doenças neuropsiquiátricas - incluindo transtorno de déficit de atenção e hiperatividade (TDAH), transtorno de humor bipolar e esquizofrenia - são consideradas transtornos do neurodesenvolvimento, o que significa que o início dos sintomas é pelo menos parcialmente devido a aberrações muito precoces no desenvolvimento do cérebro. As aberrações iniciais do desenvolvimento cerebral podem ser silenciosas ou apenas associadas a sintomas inespecíficos por anos ou mesmo décadas antes do início do distúrbio completo. Este modelo sugere que uma compreensão completa do distúrbio pode exigir métodos para medir mudanças muito sutis na função cerebral muito cedo no desenvolvimento do cérebro.
P50 sensory gating reflete um passo inicial no processo de atenção1,2. O gating sensorial P50 refere-se a uma tarefa específica, uma tarefa de potencial evocado auditivo, que se correlaciona com testes comportamentais e neurocognitivos de atenção e reflete mecanismos inibitórios cerebrais3,4. Nesta tarefa, os sujeitos são apresentados a dois estímulos auditivos idênticos de amplo espectro ("cliques") enquanto uma resposta EEG é registrada. Um estímulo auditivo provoca uma resposta cerebral consistente medida por EEG; A resposta inclui uma onda que, em adultos, ocorre aproximadamente 50 ms após o estímulo. Como a onda está na direção positiva, essa onda é descrita como a onda P50. A maioria dos indivíduos demonstra uma resposta significativamente reduzida ao segundo estímulo de um par em relação ao primeiro, refletindo a capacidade do cérebro de inibir automaticamente a resposta a informações repetitivas irrelevantes (para "bloquear" informações sensoriais). Muitas doenças psiquiátricas com sintomas de atenção - incluindo transtorno de déficit de atenção e hiperatividade (TDAH), transtorno de humor bipolar e esquizofrenia - estão associadas ao comprometimento do controle sensorial5-7.
Os resultados do gating sensorial auditivo P50 podem ser confundidos pelo tom adrenérgico de um sujeito8. Durante o sono REM, o tônus adrenérgico é diminuído, tornando o sono REM um momento ideal para a administração de tarefas9,10. Como o bloqueio sensorial P50 é uma tarefa passiva e porque os bebês passam grande parte do dia em sono ativo (a versão infantil do sono REM), o bloqueio sensorial P50 pode ser medido mesmo em bebês muito pequenos.

<table><tbody><tr><td>E-Prime Versão 2.0</td><td>Ferramentas de Software de Psicologia</td> Profissional <td>EPR-225142</td><td>Software de apresentação de estímulos</td></tr><tr><td>Almofadas de preparação de álcool com pedra-pomes</td><td>Compumedics</td><td>95000016</td><td>Limpa a pele em preparação para a colocação do eletrodo</td></tr><tr><td>Ten20 Paste</td><td>Compumedics</td><td>92100032</td><td>pasta condutora de EEG que tem qualidades adesivas para manter os eletrodos no lugar</td></tr><tr><td>Grama Ag / AgCl Superfície Eletrodos (10mm)</td><td>Grass Technologies</td><td>FS E5SHC-48</td><td>Os eletrodos de 10 mm são usados para registrar sinais de EEG da superfície do couro cabeludo e servem como eletrodos de referência e aterramento</td></tr><tr><td>Eletrodos de superfície Grass Ag/AgCl (6 mm)</td>Os eletrodos <td>F E6SHC-48 da</td> <td>Grass Technologies</td><td>são usados para registrar os movimentos oculares (EOG) e a tensão muscular (EMG) da superfície da pele</td></tr><tr><td>Fita Cirúrgica de Papel</td><td>Micropore</td><td>1530-0</td><td>fita adesiva baixa usada para manter os eletrodos no lugar</td></tr><tr><td>Amplificador NuAmps</td><td>Neuroscan</td><td>N/A</td><td>Amplificador digital monopolar de 40 canais para gravação de EEG</td></tr><tr><td>Alto-falantes de computador Harmon/</td><td>Kardon Harman/Kardon</td><td>HK206</td><td>Usado para apresentar "cliques" auditivos</td></tr></tbody></table>

p50 sensorial gating em lactentes

P50 Sensory Gating in Infants

Os déficits de atenção são comuns em uma variedade de transtornos neuropsiquiátricos, incluindo transtorno de déficit de atenção e hiperatividade, autismo, transtorno de humor bipolar e esquizofrenia. Tem havido um interesse crescente nos componentes do neurodesenvolvimento desses déficits de atenção; neurodesenvolvimento significa que, embora os déficits se tornem clinicamente proeminentes na infância ou na idade adulta, os déficits são o resultado de problemas no desenvolvimento do cérebro que começam na infância ou mesmo no pré-natal. Apesar desse interesse, existem poucos métodos para avaliar a atenção muito cedo na infância. Este relatório se concentra em um método, o controle sensorial auditivo infantil P50.
A atenção tem vários componentes. Um dos primeiros componentes da atenção, denominado bloqueio sensorial, permite que o cérebro desligue informações sensoriais repetitivas e não informativas. O gating sensorial auditivo P50 refere-se a uma tarefa projetada para medir o gating sensorial usando mudanças no EEG. Quando estímulos auditivos idênticos são apresentados com 500 ms de intervalo, a resposta evocada (alteração no EEG associada ao processamento do clique) ao segundo estímulo é geralmente reduzida em relação à resposta ao primeiro estímulo (ou seja, a resposta é "fechada"). Quando a resposta ao segundo estímulo não é reduzida, isso é considerado um bloqueio sensorial ruim, reflete a inibição cerebral prejudicada e está correlacionado com déficits de atenção.
Como a tarefa de bloqueio sensorial auditivo P50 é passiva, ela é de utilidade potencial no estudo de bebês pequenos e pode fornecer uma janela para o curso do tempo de desenvolvimento dos déficits de atenção em uma variedade de distúrbios neuropsiquiátricos. O objetivo desta apresentação é descrever a metodologia de avaliação do gating sensorial auditivo infantil P50, uma metodologia adaptada daquelas utilizadas em estudos com populações adultas.

As razões de inibição sensorial P50 devem variar geralmente de 0 a um valor ligeiramente superior a 1,0. Valores acima de 2 geralmente ocorrem apenas quando as amplitudes P50 estão abaixo de 1,0 μV, podem indicar uma baixa relação sinal-ruído e devem ser descartados ou truncados para um valor de 2,0 11. Os valores médios em lactentes provenientes da população geral devem ser em torno de 0,4 13. Figura 1 apresenta dois traçados exemplares: um de um lactente com inibição sensorial típica e outro de um lactente com inibição sensorial deficiente.
A filtragem sensorial P50 pode ser calculada por subtração: amplitude da resposta ao primeiro som menos amplitude da resposta ao segundo som. No entanto, existe uma grande variabilidade no atenuação do sinal desde sua origem até o eletrodo de medição através do couro cabeludo. Fatores que podem afetar a atenuação incluem a espessura do crânio, detritos (por exemplo, sujeira) no couro cabeludo e o teor de umidade na superfície do couro cabeludo. Essa variação na atenuação do sinal entre indivíduos e no mesmo indivíduo ao longo do tempo reduz a confiabilidade dos resultados obtidos pelo método de subtração. Assim, a filtragem sensorial P50 é geralmente relatada como uma razão: amplitude da resposta ao segundo som dividida pela amplitude da resposta ao primeiro som.
As razões de inibição sensorial P50 podem ser utilizadas como uma medida contínua. No entanto, a criação de uma razão introduz variabilidade adicional. Uma alternativa é dicotomizar os resultados em inibição sensorial P50 “normal” versus “prejudicada”. Em adultos, razões &lt; 0,40 são consideradas normais e &gt; 0,50 são consideradas prejudicadas14. Razões entre 0,40 e 0,50 são consideradas indeterminadas e podem ser incluídas em qualquer um dos grupos ou excluídas da análise subsequente. Pontos de corte apropriados para lactentes ainda não foram firmemente estabelecidos; no entanto, estudos preliminares sugerem que pontos de corte semelhantes aos usados em adultos são adequados15.
<img alt="Gráficos de EEG de inibição sensorial P50 mostrando resposta típica e deficiente; medidas em microvolts; impacto do estímulo." fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/50065/50065fig1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50065/50065fig1.jpg" width="500px" data-altupdatedat="1787630408000" data-alt="Figure 1"> 
Figura 1. Rastreamentos Exemplo.  <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50065/50065fig1highres.jpg" target="_blank">Clique aqui para visualizar a imagem em tamanho maior</a>.

Métodos para registrar o gating sensorial auditivo P50, um marcador fisiológico de inibição cerebral que reflete os estágios iniciais da atenção, são descritos.

P50 Sensorial Gating em Lactentes

Attentional deficits are common in a variety of neuropsychiatric disorders including attention deficit-hyperactivity disorder, autism, bipolar mood ...

Olá, sou Ally Newton. Sou a Dra. Sharon Hunter. Sou o Dr. Randy Ross.Fazemos parte dos Jerome Kern Labs e do programa de pesquisa em desenvolvimento da Escola de Medicina da Universidade do Colorado Denver. Vamos demonstrar o bloqueio auditivo P50 em lactentes, uma forma de filtragem sensorial auditiva. Os déficits atencionais são comuns em diversos transtornos psiquiátricos, incluindo esquizofrenia, transtorno bipolar do humor, autismo e transtorno de déficit de atenção e hiperatividade, ou TDAH.Tem havido um interesse crescente nos componentes neurodesenvolvimentais desses déficits atencionais. Neurodesenvolvimental no sentido de que, embora os déficits se tornem clinicamente evidentes na infância ou na idade adulta, eles são resultado de problemas no desenvolvimento cerebral que começam muito cedo na vida, na infância ou mesmo pré-natalmente. Apesar desse interesse crescente, existem poucos métodos para medir a intencionalidade e a infância, particularmente métodos que possam ser utilizados nos primeiros dias ou semanas após o nascimento.A inibição sensorial P50 é um método que pode ser utilizado em lactentes muito jovens. A atenção possui diversos componentes. Concentraremos nossa atenção aqui em um dos componentes mais precoces.O cérebro é projetado para filtrar ou atenuar informações sensoriais repetitivas e não informativas. A filtragem sensorial pode ser medida utilizando potenciais auditivos evocados. Um estímulo auditivo novo provoca ondas clássicas registradas por eletroencefalografia ou EEG, que são designadas como positivas (P) ou negativas (N), e pela latência em que ocorrem após o estímulo, para uma resposta típica de adulto.Os componentes da resposta inicial incluem as ondas N 40, P 50 e N 100. As latências em crianças são mais longas, mas as ondas ainda são denominadas N 40, P 50 e N 100 para manter a consistência com a literatura baseada em adultos. A partir da segunda apresentação de um estímulo, os sistemas inibitórios do cérebro já estão ativos e a resposta evocada diminui.Concentramos-nos na onda P 50, que ocorre muito cedo no processamento sensorial, sem envolver pensamento consciente. Demonstraremos posteriormente como quantificar isso, mas, em geral, uma redução na resposta ao segundo som em relação ao primeiro indica um bom bloqueio sensorial e representa um passo inicial importante na atenção. A falha em inibir a resposta ao segundo som reflete um bloqueio sensorial deficiente e está associada a dificuldades atencionais.Como o participante não é solicitado a fazer nada, esta tarefa é ideal para uso com lactentes jovens. Há mais uma questão importante. Esse processo inibitório automático e pré-atencional é ineficaz durante períodos de excitação acentuada.Colocar eletrodos em um bebê é suficiente para despertá-lo e impedir uma avaliação precisa do bloqueio sensorial. Para contornar isso, é necessário permitir que o bebê entre no sono ativo, a versão infantil do sono com movimentos oculares rápidos ou sono REM, antes da gravação do P50. O bloqueio sensorial é avaliado com eletrodos de prata, cloreto de prata, preenchidos com pasta condutora, que são fixados à criança com fita adesiva médica.O eletroencefalograma, EEG, e os potenciais auditivos evocados são registrados a partir do vértice do couro cabeludo no local zz. Para auxiliar na classificação do sono, o eletro-oculograma bipolar ou EOG é registrado a partir de eletrodos posicionados diretamente acima e laterais ao olho esquerdo ou direito. Também é registrado o eletromiograma submental ou EMG.Os sinais são amplificados 5.000 vezes e filtrados entre 0,05 e cem hertz. Os sinais de EOG são amplificados mil vezes e filtrados entre um e 200 hertz, e os sinais de EMG são amplificados 10.000 vezes e filtrados entre um e 2200 hertz. A taxa de amostragem é definida em mil hertz.Os dados são convertidos para o formato ACI. A análise adicional utiliza o software MATLAB disponível na MathWorks e NA Massachusetts EUA, uma vez que se determina que a criança está dormindo e as impedâncias dos eletrodos estão abaixo de 10 kilos; cliques em pares com duração de 50 milissegundos e separados por 500 milissegundos são apresentados por meio de duas caixas de som posicionadas em ambos os lados da cabeça. O intervalo entre estímulos entre pares de cliques é constante em 10 segundos.O volume é ajustado para que cada clique produza 85 decibéis. O nível de pressão sonora durante a gravação é mantido enquanto o lactente permanecer adormecido, gerando geralmente entre 30 e 90 minutos de dados contínuos. Períodos de sono superiores a 60 minutos são geralmente necessários para identificar períodos suficientes de sono ativo.Para a análise, os melhores dados são obtidos enquanto o bebê está dormindo. O objetivo é obter pelo menos 15 minutos de sono ativo ininterrupto. Para alcançar esse tempo, geralmente gravamos de uma hora a uma hora e meia.Existem muitas coisas que podem ser feitas para maximizar as chances de o participante bebê permanecer dormindo. Isso inclui agendar a visita no horário habitual de soneca do bebê, usar uma sala silenciosa afastada de outras atividades, escurecer o ambiente, ter um berço, balanço infantil e cadeira de balanço disponíveis, conforme a preferência do bebê. Uma folha é colocada na cabeceira do balanço ou do berço para a cabeça do bebê.É importante ter tudo pronto antes da chegada do bebê, incluindo eletrodos limpos, pasta condutora, aparelho de registro de EEG, como um neuro scan fabricado pela com medics, neuro scan em Charlotte, Carolina do Norte. Finalmente, e talvez mais importante, será necessário agendar mais tempo do que se imagina precisar. Bebês são barômetros do estresse, e se o experimentador se sentir pressionado, o bebê sentirá estresse e não dormirá tão bem.Quando o bebê chegar, certifique-se de que ele foi alimentado, arrotado e de que sua fralda está limpa antes de iniciar o enfaixamento. Se o bebê preferir, limpe a cabeça com um lenço preparatório para eletrodos para minimizar a impedância; pasta condutiva para EEG e fita adesiva são usadas para manter os eletrodos no lugar. Um eletrodo é colocado na testa ou atrás das orelhas para a referência, o que atua para reduzir o impacto do ruído ambiental.Um eletrodo é colocado no mastóide direito ou esquerdo como eletrodo de referência. A referência também pode ser posicionada no nariz, desde que esteja alinhada com o mastóide ao longo da mesma linha do rosto. Uma fita métrica é às vezes utilizada para medir o ponto médio da cabeça para a colocação do eletrodo CZ.Um eletrodo é colocado em cz. Para o EEG, dois são colocados para registrar o EOG ou movimentos oculares: um sobre o osso acima da sobrancelha e outro ao lado do olho, à direita; um é colocado no queixo para um EMG, a fim de medir o tônus muscular. Verificamos os níveis de impedância utilizando o Neuros Scan. A leitura deve ser idealmente azul-escura ou preta, indicando baixa impedância.Às vezes, é benéfico aguardar que o ritmo se aqueça no couro cabeludo do bebê, pois isso proporcionará uma leitura de impedância mais baixa. Pode também ser necessário pressionar os eletrodos para tentar obter os níveis de impedância desejados. Normalmente, o ambiente é escurecido nesse momento, mas para fins de filmagem, manteremos a iluminação acesa.Comentários sobre o processo são registrados simultaneamente, como se os olhos estão abertos ou fechados, qualquer movimento corporal, se os eletrodos foram movidos ou deslocados pelo movimento do bebê ou para obter uma leitura melhor, qualquer ruído externo e possíveis momentos de sono ativo. Se a frequência cardíaca estiver presente no traçado, mova o eletrodo de EMG para uma região óssea ou para uma parte do queixo. Se a leitura estiver com ruído ou confusa, isso pode ser causado por interferência eletrônica de algum objeto na sala, como um telefone celular.O eletrodo não está fixado com segurança, caso em que o eletrodo pode ser empurrado para baixo para garantir uma fixação mais firme, ou os fios estão tocando uma fonte elétrica externa, o que pode ser evitado fixando os fios com fita. Quando o bebê acorda, um removedor adesivo facilita a remoção da fita e da pasta. Lenços umedecidos são usados para remover o excesso de pasta da cabeça do bebê.Em seguida, a família é agradecida e a gravação passa para a análise off-line. Abaixo há uma parte de um traçado de um lactente típico. O primeiro passo é identificar os períodos de sono ativo e os períodos de sono tranquilo.Em particular, estamos procurando um período de sono ativo com duração superior a 15 minutos. O sono ativo apresentará grandes movimentos oculares e ondas cerebrais ativas, caracterizadas por alta frequência e baixa voltagem, semelhantes em aparência ao estado em que a criança está acordada. Também haverá baixo tônus muscular, indicado por um EMG achatado, e as anotações realizadas durante a gravação indicarão que os olhos do bebê estão fechados e que o bebê apresenta respiração irregular.Após a aplicação dos filtros de gravação aos traçados, incluindo aqueles que removem ondas que ocorrem em uma frequência de aproximadamente 60 hertz. As ondas de 60 hertz são geradas pela maioria dos dispositivos eletrônicos dos EUA. Também utilizamos um filtro que elimina frequências abaixo de um hertz, as quais são geradas por derivações irrelevantes no campo energético.Isso nos ajuda a distinguir as ondas cerebrais daquelas ondas geradas pelo ambiente. Ampliando um trecho de três segundos. É possível ver onde ocorreram os cliques.No entanto, identificar ondas específicas de potencial evocado é difícil a partir de um único épico de dois segundos. Assim, agrupamos os épicos; quanto mais épicos, mais nítida se torna cada componente. Aqui, com 75 épicos médios agrupados, é possível observar as ondas nas quais estamos interessados em medir.A primeira onda positiva acentuada após a apresentação do estímulo é denominada P um ou P 50. Ela é seguida por uma segunda onda de polaridade negativa chamada N 100. Em bebês, essas ondas ocorrem mais tardiamente do que nas adultas.O P 50 para este bebê ocorreu aproximadamente 75 milissegundos após o estímulo, em contraste com os 50 milissegundos observados em adultos. Medimos a amplitude do P 50 a partir do vale precedente até o pico, após a medição da resposta aos primeiros e segundos sons. A segunda amplitude é dividida pela primeira.Para identificar uma razão de comporta, a latência é medida no ponto mais alto do pico. Aqui há um exemplo de um bebé com uma razão próxima a um, o que indica falha na comporta, e de um bebé com uma razão mais próxima de zero, refletindo um processo inibitório bem funcional, que permite o comportamento sensorial normal. Um valor limite distinto para a percentagem considerada comporta normal ainda não foi estabelecido.Utilizamos um valor de corte de 0,5, tendo em mente que qualquer porcentagem de bloqueio é melhor do que nenhuma. O bloqueio sensorial P 50 é um método eficaz para medir um componente pré-atencional inicial da atenção. O método é utilizável mesmo em lactentes muito jovens, com apenas algumas horas de vida.Este método pode fornecer informações sobre o desenvolvimento inicial. Também pode ser útil como um mecanismo para avaliar intervenções inovadoras destinadas a prevenir algumas dificuldades atencionais muito antes de se tornarem clinicamente relevantes. No Jerome Kern Laboratories, esperamos que esta apresentação tenha sido útil para fornecer instruções básicas sobre a avaliação do bloqueio sensorial P 50 em lactentes jovens.

Research

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