26 de dezembro de 2013
Métodos para registrar o gating sensorial auditivo P50, um marcador fisiológico de inibição cerebral que reflete os estágios iniciais da atenção, são descritos.
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.
Este artigo descreve métodos para registrar o bloqueio sensorial auditivo P50, um marcador fisiológico da inibição cerebral que reflete estágios iniciais da atenção em lactentes. O foco está em como este método pode ser aplicado para estudar déficits atencionais associados a diversos transtornos psiquiátricos.
A identificação precoce de déficits neurodesenvolvimentais de atenção é fundamental para reduzir riscos em portfólios de transtornos psiquiátricos e orientar estratégias translacionais de biomarcadores. O paradigma de inibição sensorial auditiva P50 em lactentes permite uma avaliação objetiva e quantitativa da inibição cerebral e do processamento atencional nos estágios iniciais do desenvolvimento. Essa capacidade reforça a confiança preditiva na validação de alvos e na compreensão dos mecanismos subjacentes às origens das doenças neuropsiquiátricas.
O ensaio de inibição sensorial P50 se posiciona dentro do continuum de descoberta a pré-clínico como uma plataforma de biomarcador translacional para desvio mecanicista precoce e validação de alvos na pesquisa neuropsiquiátrica.