Condicionamento clássico curto-atraso Eyeblink em crianças de um ano de idade

O objetivo geral deste procedimento é avaliar a aprendizagem associativa em crianças de um ano de idade usando o condicionamento do piscar de olhos. O paradigma de condicionamento do piscar de olhos é útil para detectar certos tipos de déficits de aprendizagem e memória. Por exemplo, adultos e crianças com transtorno do espectro alcoólico fetal têm déficits no condicionamento do piscar de olhos.

Isso se deve a interrupções em seus circuitos cerebelares. O condicionamento do piscar de olhos refere-se a uma associação aprendida entre um tom auditivo e um sopro de ar na córnea que estimula um piscar de olhos. Com o emparelhamento repetido dos dois estímulos, as crianças podem aprender a piscar quando ouvem o tom, em antecipação ao sopro.

Este método pode ser usado para investigar déficits de neurodesenvolvimento. Embora seja difícil administrar em crianças pequenas, quanto mais cedo pudermos detectar e tratar essas crianças, maior a probabilidade de alcançarem o melhor resultado possível. As unidades de condicionamento de piscar de olhos estão disponíveis comercialmente ou podem ser feitas sob medida.

A configuração exigirá o seguinte equipamento: uma unidade de sopro de ar capaz de administrar um sopro de ar diretamente na córnea, usando um compressor de ar com regulador de pressão. Isso deve ser preso a uma faixa de cabeça ajustável ou chapéu que possa ser usado pelo bebê. Dois alto-falantes de áudio portáteis com configurações de volume ajustáveis.

Uma câmera de vídeo com pelo menos uma taxa de quadros de 60 hertz para capturar as respostas de intermitência. Controle computacional do equipamento, para que o tom e o sopro de ar possam ser administrados automaticamente com tempo preciso e em intervalos variados. O estímulo condicionante do piscar de olhos descrito aqui consiste em um tom de 750 milissegundos, que se sobrepõe e termina com um sopro de ar de 100 milissegundos.

Para examinar as mudanças na aprendizagem associativa ao longo do tempo, entregue as tentativas em blocos de 10, com um total de 50 tentativas. Em cada bloco, inclua um teste de tom sem o sopro de ar. Isso permitirá que você avalie diretamente o aprendizado associativo.

Em cada bloco, inclua também um teste de sopro de ar sem o tom. Isso permitirá que você confirme se a unidade de sopro de ar está posicionada corretamente e se a criança é sensível ao sopro de ar. Coloque dois alto-falantes portáteis de cada lado do bebê.

Posicione o bebê no colo do cuidador. Enquanto um pesquisador distrai o bebê, um segundo pesquisador pode colocar a faixa na cabeça do bebê e ajustar o tamanho. Posicione o tubo flexível que segura o bico de sopro de ar e o sensor infravermelho de forma que fiquem a aproximadamente um a três centímetros do olho da criança.

Antes de iniciar o experimento, verifique se a unidade de sopro de ar está posicionada corretamente. Faça isso aplicando um único sopro de ar de teste no olho do bebê e observe se ocorre um piscar de olhos. Pode ser necessário algum reposicionamento da faixa de cabeça.

Os métodos automatizados de detecção de piscar de olhos incluídos em configurações comerciais geralmente não são confiáveis em bebês pequenos, pois é difícil manter o sensor próximo o suficiente do olho para detectar o piscar de olhos. Em vez disso, a análise quadro a quadro da câmera de vídeo deve ser usada para detectar respostas de piscar de olhos de bebês. Para fazer isso, use uma câmera de vídeo portátil para rastrear manualmente o olhar do bebê durante o experimento.

A análise quadro a quadro de gravações de vídeo pode ser facilmente obtida usando um software simples de edição de vídeo. Detecte o início do tom ou o sopro de ar usando a forma de onda de áudio. Para registrar o início do piscar, procure o primeiro quadro onde os olhos começam a fechar.

Os pesquisadores também podem querer observar o pico do piscar de olhos, onde os olhos estão fechados ao máximo. Calcule o número de quadros intermediários e converta esse tempo de resposta em milissegundos com base na taxa de quadros da sua câmera. As respostas condicionadas são piscadas que começam antes que o sopro de ar seja entregue.

As respostas não condicionadas são piscadas reflexivas ao sopro de ar que ocorrem mais de 650 milissegundos após o início do tom. Outros tipos de respostas também serão observados. Por exemplo, respostas de sobressalto são piscadas que ocorrem no primeiro intervalo de 200 milissegundos após o tom e representam uma resposta reflexa ao tom auditivo ou piscadas cronometradas coincidentemente com o estímulo.

Finalmente, as respostas fracassadas são ensaios em que nenhum piscar foi detectado em resposta ao sopro de ar. Isso pode indicar que o sopro de ar não estava atingindo o olho. Embora a análise de vídeo quadro a quadro exija alguma interpretação subjetiva, esse método pode ser usado para medir de forma confiável a latência do piscar de olhos desde o início do estímulo.

Nossa comparação de 94 respostas de piscar mostra uma concordância muito alta entre dois observadores que se enquadram em um limite de concordância de 250 milissegundos. Essa variabilidade é suficientemente baixa para distinguir respostas condicionadas de não condicionadas. As respostas que diferem significativamente devem ser reavaliadas por ambos os observadores.

É provável que as respostas sejam altamente variáveis entre os bebês. As crianças que alcançaram o condicionamento responderão antes que o sopro de ar seja administrado. Eles também podem piscar quando o tom é apresentado sem o sopro de ar, mostrado pelos quadrados vermelhos.

No entanto, alguns bebês não mostram evidências de condicionamento durante o experimento. Aqui, as respostas ao piscar de olhos ocorrem após o início do sopro de ar, sugerindo que são piscadas reflexivas. Além disso, quando o tom é emitido isoladamente, o lactente não antecipa a liberação do sopro de ar.

O condicionamento é melhor descrito como a mudança no número de respostas condicionadas em várias tentativas ou várias sessões experimentais. O passo mais importante para obter resultados confiáveis é manter o posicionamento correto da unidade de sopro de ar durante todo o experimento. O bebê deve piscar em resposta à maioria dos testes de sopro de ar.

Neste exemplo, as respostas de piscar ao sopro de ar diminuem ao longo do experimento, indicando que a unidade de sopro de ar não foi mantida na posição correta. O bebê não alcançará o condicionamento do piscar de olhos se não puder sentir o sopro de ar da córnea. O condicionamento do piscar de olhos é um paradigma útil para avaliar o desenvolvimento neural em crianças.

O que descobrimos é que a gravação de vídeo e a subsequente análise offline são um método mais confiável ao usar essa técnica em crianças pequenas.