Name: Avaliação do Treinamento de Substituição Sensorial Áudio-Tátil em Participantes com Surdez Profunda Utilizando a Técnica de Potencial Relacionado a Eventos (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2022-09-07T13:40:00.000+00:00
Duration: 11 min 39 s
Description: Aprenda a usar potenciais relacionados a eventos para investigar mudanças neurais em indivíduos com surdez profunda após treinamento em substituição sensorial áudio-tátil. Este método oferece insights valiosos para terapias de produção da fala.

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Agradecemos a todos os participantes e suas famílias, bem como às instituições que tornaram este trabalho possível, em particular, Asociación de Sordos de Jalisco, Asociación Deportiva, Cultural y Recreativa de Silentes de Jalisco, Educación Incluyente, A.C., e Preparatoria No. 7. Agradecemos também a Sandra Márquez por sua contribuição para este projeto. Este trabalho foi financiado pela GRANT SEP-CONACYT-221809, GRANT SEP-PRODEP 511-6/2020-8586-UDG-PTC-1594 e pelo Instituto de Neurociências (Universidad de Guadalajara, México).

O estudo foi revisado e aprovado pelo Comitê de Ética do Instituto de Neurociências (ET062010-88, Universidad de Guadalajara), garantindo que todos os procedimentos fossem conduzidos de acordo com a Declaração de Helsinque. Todos os participantes concordaram em participar voluntariamente e assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido (quando menores de idade, os pais assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido).
1. Desenho experimental
<ol><li>Preparação de estímulos<ol><li>Pesquise em bancos de dados de som licenciados pela Creative Commons para selecionar um conjunto de sons de animais no formato .wav. Os estímulos neste estudo consistiram em cinco sons de animais diferentes: latidos de cães, mugidos de vacas, rondas de cavalos, bradando de burros e trombetas de elefantes. NOTA: Os estímulos sonoros aqui utilizados foram previamente selecionados como uma coleção de sons para o programa de treinamento de discriminação vibrotátil em nossos estudos anteriores 9,10.</li>
		<li>Edite os arquivos de som usando um editor de áudio gratuito e de código aberto para padronizar a intensidade e a duração dos estímulos para 1500 ms. Para este protocolo, padronizar em uma escala linear de 0 a 8000 Hz, a um ganho de 20 dB e em uma faixa de 80 dB com base nos parâmetros estabelecidos nos estudos anteriores 9,10 utilizando o mesmo sistema de estimulação vibrotátil.</li>
		<li>Salve os arquivos de áudio formatados em um formato flutuante de 32 bits com uma taxa de projeto de 48.000 Hz.</li>
	</ol></li>
	<li>Configuração de paradigma no software de apresentação de eletrofisiologia<ol><li>Projetar uma tarefa de desempenho contínuo (CPT) usando um software de desenho experimental e apresentação de estímulos, atribuindo os estímulos a uma das duas condições: (a) estímulo alvo (T) (latido de cão em 20% dos ensaios) e (b) estímulos não-alvo (NT) (os quatro sons animais restantes para os outros 80%). NOTA: Cada condição foi rotulada com o mesmo código para sincronizar as marcas de apresentação do estímulo ao programar o protocolo EEG no software de gravação.</li>
		<li>Construa uma apresentação de estímulos pseudo-randomizados usando a plataforma de software na qual os cinco sons de animais (cão, vaca, cavalo, burro e elefante) são apresentados cada um 20% do tempo. Verifique se o estímulo alvo (latido do cão) nunca ocorre mais de duas vezes seguidas.</li>
		<li>Especifique o intervalo interestímulo (ISI) desejado e o tempo total de resposta e selecione as teclas de resposta que serão usadas para coletar automaticamente dados comportamentais para respostas de estímulos alvo (T). Aqui, uma lista ISI fixa de 2000 ms para 150 ensaios e a resposta correta para os estímulos T foram programadas através da tecla de controle esquerda em um teclado de computador padrão. Os participantes receberam uma janela de tempo de 3500 ms para uma resposta comportamental (começando na apresentação do estímulo).</li>
	</ol></li>
</ol>2. Seleção dos participantes
<ol><li>Recrutar potenciais participantes com diagnóstico profundo de perda auditiva neurossensorial bilateral e coletar dados demográficos, incluindo idade, sexo, preferência manual e histórico educacional.</li>
	<li>Realizar entrevistas clínicas semiestruturadas para rastrear os participantes quanto à história pessoal ou familiar de doença psiquiátrica, neurológica ou neurodegenerativa e coletar informações relativas à história clínica de surdez: idade de início, etiologia e história de uso de aparelhos auditivos, bem como seu modo de comunicação preferido (oral, manual ou bilíngue).</li>
	<li>Realizar testes audiológicos (limiares auditivos de ar de tom puro) usando um audiômetro para confirmar a gravidade da perda auditiva.<ol><li>Em uma sala com som atenuado, sente-se diretamente na frente do participante e coloque corretamente os fones de ouvido neles.</li>
		<li>Instrua os participantes a levantarem a mão dominante para sinalizar sempre que puderem ouvir o tom que está sendo apresentado através dos fones de ouvido.</li>
		<li>Variando de 20 dB a 110 dB de intensidade, apresentam um tom puro em seis oitavas na seguinte ordem crescente: 250, 500, 1000, 2000, 4000 e 8000 Hz, começando pela orelha esquerda e repetindo os mesmos passos para a orelha direita.<ol><li>Calcule a média tonal (APT) do paciente calculando a média dos limiares auditivos em 500, 1000, 2000 e 4000 Hz para cada orelha. O critério de inclusão da gravidade da perda auditiva para o estudo é uma média bilateral de tom puro (APT) maior que 90 dB.</li>
			<li>Selecione os participantes com base nos critérios de elegibilidade. Os critérios de inclusão também incluem ausência de história pessoal ou familiar de doença psiquiátrica, neurológica ou neurodegenerativa e surdez bilateral profunda pré-lingual não sindrômica. Obter o consentimento informado e explicar os procedimentos experimentais aos participantes. NOTA: Todos os formulários, questionários e instruções utilizados no estudo foram traduzidos para a Língua Gestual Mexicana (LME) por um intérprete profissional de LMS e apresentados em formato de vídeo utilizando um tablet. Além disso, um intérprete de LME esteve presente durante todos os procedimentos do estudo.</li>
		</ol></li>
	</ol></li>
</ol>3. Sessão de gravação de EEG pré-treinamento
<ol><li>Preparação dos participantes<ol><li>Verifique se os participantes chegaram à sessão de gravação com o cabelo limpo e seco, não tendo usado nenhum gel de cabelo, condicionador ou outros produtos capilares que afetem a impedância do eletrodo.</li>
		<li>Peça aos participantes que se sentem em uma posição confortável, a aproximadamente 60 cm de distância da tela de estímulo, e use o tablet para reproduzir o videoclipe MSL com a descrição do procedimento de preparação.</li>
		<li>Limpe as áreas onde os eletrodos de referência e eletro-oculograma (EOG) serão colocados (lóbulos das orelhas, testa, canto externo, cristas orbitais infraoculares, etc.). Primeiro, limpe a pele com um cotonete com álcool e, em seguida, aplique o gel de preparação abrasiva de EEG suavemente com um cotonete para esfoliar as células mortas da pele na superfície.</li>
		<li>Encha o copo de ouro do eletrodo com pasta condutora de eletrodo e coloque um eletrodo em cada local de referência, geralmente nos lóbulos das orelhas direita e esquerda ou mastoides. Repita os passos para colocar pelo menos um EOG vertical no canto externo e um EOG horizontal na crista orbital infraocular para monitorar a atividade oculomotora (piscadas e sacadas). Segure os eletrodos individuais no lugar com um pedaço de 1 em fita de microporos.</li>
		<li>Peça aos participantes que mantenham os braços retos horizontalmente e, em seguida, encaixem o cinto de segurança do corpo com força, mas confortavelmente, ao redor do peito sob as axilas com os estalos no meio do peito.</li>
		<li>Coloque a eletrotampa comercial de EEG com 19 eletrodos Ag/AgCl (Fp1, Fp2, F3, F4, F7, F8, C3, C4, P3, P4, O1, O2, T3, T4, T5, T6, Fz, Cz e Pz) topograficamente dispostos de acordo com o sistema International 10-20. Use uma fita métrica para verificar o perímetro cefálico do participante para garantir que você use o tamanho adequado da tampa.</li>
		<li>Alinhe o eletrodo Cz com o nariz e, em seguida, meça a distância do násion ao ínion de modo que o eletrodo Cz caia precisamente no meio. Abotoe as correias ajustáveis nas laterais da tampa para o chicote do corpo de modo que a eletrotampa seja firmemente apertada.</li>
		<li>Coloque a seringa de agulha contundente cheia de gel dentro do eletrodo, circule a agulha para remover o cabelo e, em seguida, abrase suavemente a região do couro cabeludo sob o eletrodo antes de aplicar o gel condutor. Não aplique muito gel para evitar a ponte elétrica com locais de eletrodos vizinhos.</li>
		<li>Deixe o gel condutor de EEG secar à temperatura ambiente fria.</li>
	</ol></li>
	<li>Configuração do aparelho de controlo EEG<ol><li>Calibre o sistema de EEG de acordo com as instruções do instrumento e, em seguida, conecte a tampa elétrica ao amplificador ajustado a uma passagem de banda de 0,05-30 Hz (pontos de corte de 3 dB de curvas roll-off de 6 dB/oitava), um filtro de entalhe de 60 Hz e uma taxa de amostragem de 200 Hz igual a um período de amostragem de 5 ms.</li>
		<li>Verifique se a impedância está abaixo de 5 KΩ (para um sistema de baixa impedância) em todos os locais de eletrodos e verifique no monitor se todos os canais estão registrando suavemente os sinais elétricos.</li>
	</ol></li>
	<li>Executando a tarefa experimental<ol><li>Posicione o participante em frente ao monitor do computador e coloque o teclado a uma distância confortável.</li>
		<li>Conecte o cabo do dispositivo estimulador portátil (consulte a Figura 1) à tomada do alto-falante do sistema de computador e defina o volume do alto-falante para o nível máximo de intensidade.</li>
		<li>Ajuste o sistema estimulador portátil na ponta do dedo indicador direito do participante e teste.</li>
		<li>Usando o dispositivo tablet, reproduza as instruções do experimento e execute um teste prático para familiarizar o sujeito com o dispositivo estimulador portátil, os estímulos áudio-táteis e a tarefa. Repita as instruções do MSL e verifique a compreensão.</li>
		<li>Lembre o participante de responder ao estímulo do latido do cão pressionando a tecla de controle esquerda com o dedo indicador esquerdo apenas após a detecção do estímulo alvo e reter sua resposta quando qualquer um dos outros quatro sons de animais for percebido. O paradigma experimental do CPT está representado na Figura 2.</li>
		<li>Forneça instruções claras sobre como minimizar artefatos e demonstrar o efeito dos artefatos no EEG em tempo real antes de começar a gravar (recomendado como um procedimento de registro padrão em pesquisas com populações clínicas20).</li>
		<li>Antes de iniciar a tarefa CPT, verifique se a sincronização de eventos entre o computador de estimulação cognitiva e o computador de gravação de EEG está funcionando corretamente. Para fazer isso, comece a gravar o sinal de EEG e clique no ícone de comunicação na interface do software de apresentação de estímulos. Ao clicar, os pulsos sincronizados com eventos aparecem na parte inferior da tela de gravação de EEG.</li>
		<li>Execute a tarefa experimental. Observe cuidadosamente o participante e monitore o estado de alerta, a execução da resposta e o movimento excessivo ou piscando.</li>
		<li>Faça uma pausa e permita ao participante uma pequena pausa no meio do experimento (aos 4 minutos no experimento) para permitir que ele pisque, relaxe e se mova, se necessário. Termine de executar o experimento.</li>
	</ol></li>
</ol>4. Programa de treinamento de substituição sensorial áudio-tátil
<ol><li>Consulte o Arquivo Suplementar 1, que contém uma descrição detalhada do programa de cinco sessões, para realizar o treinamento. Automatize as atividades descritas usando uma planilha para tornar o treinamento mais sistemático e envolvente para os participantes. Use imagens originais e gravações de áudio do9 e peça aos participantes que respondam tocando em um monitor de tela sensível ao toque do laptop. Observação : O conteúdo e tabelas neste arquivo foram reimpressos com permissão de9.</li>
</ol>5. Sessão de gravação de EEG pós-treinamento
<ol><li>Repita exatamente as mesmas etapas especificadas na seção 3.</li>
</ol>6. Análise do EEG
NOTA: As etapas de aquisição de EEG foram feitas usando o software de gravação de EEG, e as etapas de processamento de EEG foram feitas usando um software de análise de EEG separado.
<ol><li>Pré-processamento de sinal bruto de EEG<ol><li>Definir e selecionar épocas de 1100 ms nos dados contínuos de EEG, sem o uso de filtros digitais adicionais, usando o início do estímulo como o instante de tempo inicial (t0) e incluindo um pré-estímulo de 100 ms usado para correção basal. A Figura 1 suplementar ilustra como as épocas de 1100 ms foram selecionadas de acordo com o software comercial de análise de EEG instalado no aparelho de registro de EEG.</li>
		<li>Durante a rejeição de artefatos, exclua épocas de dados em todos os canais quando a tensão em uma determinada época de gravação exceder 100 μV em qualquer canal EEG ou EOG. Além disso, rejeite artefatos por inspeção visual das épocas. Veja a Figura 2 Suplementar, que fornece um exemplo de épocas que foram rejeitadas manualmente devido a artefatos oculares.</li>
	</ol></li>
	<li>Média de sinal<ol><li>Selecione um número igual de épocas livres de artefatos para cada condição de estímulo (alvo e não-alvo) nas condições pré e pós-treinamento. Selecione as épocas máximas possíveis para melhorar a relação sinal-ruído. Faça isso para cada registro de EEG. NOTA: Neste protocolo, selecionamos uma média de 25 épocas de resposta correta por condição em cada ponto de tempo, uma vez que estávamos interessados em avaliar a discriminação alvo. Tenha em mente que alguns componentes do ERP não exigem respostas comportamentais evidentes para serem observados. Participantes com menos de 15 épocas livres de artefatos em cada condição foram excluídos do estudo.</li>
		<li>Clique no menu Operações e selecione a opção de média da janela EEG para calcular a média de ERPs individuais.</li>
		<li>Primeiro, selecione a opção Média Independente para obter apenas a média das avaliações-alvo. Em seguida, selecione os outros quatro estímulos não alvo e clique na opção Média Juntos para fazer a média.</li>
		<li>Repita as etapas 6.2.2 e 6.2.3 para o registro de EEG de cada participante na condição pré-treinamento e, em seguida, para a condição pós-treinamento.</li>
		<li>Uma vez que todos os ERPs individuais são calculados, calcule-os em média juntos para obter as formas de onda de grande média por condição de estímulo para pré e pós-treinamento. Abra qualquer média de EP individual, vá para o menu Operações e selecione a opção de média de média grande . Selecione as médias individuais do participante para serem incluídas na média do grupo.</li>
		<li>Escolha todas as médias de destino pré-treinamento na lista suspensa e clique no botão Média , digite o nome do arquivo desejado e pressione a tecla Return para salvar. Em seguida, selecione todas as médias não alvo de pré-treinamento na lista suspensa, clique no botão Média , digite o nome do arquivo desejado e pressione novamente a tecla Return para salvar.</li>
		<li>Repita as etapas anteriores para a condição pós-treinamento.</li>
	</ol></li>
	<li>Visualização e análises de ERP<ol><li>Selecione o menu Operações para ver a lista de grandes meios salvos. Em seguida, clique nas médias de grupo que você deseja plotar. Em seguida, clique no botão Montagem para selecionar os canais que deseja plotar.</li>
		<li>Vá para o menu Ferramentas e, em seguida, clique em Visualizar Opções para selecionar a cor e a largura da linha de cada forma de onda. Em seguida, clique no menu Sinal , marque a caixa de correção DC , digite o intervalo de estímulo de linha de base desejado e pressione a tecla Return .</li>
		<li>Inspecione cuidadosamente as formas de onda grand-mean plotadas para identificar os componentes de interesse e suas janelas de tempo correspondentes. NOTA: Para este experimento, sabíamos que as formas de onda, devido ao desenho da tarefa e às vias sensoriais em estudo para P3, muito provavelmente seriam um componente positivo aparecendo depois de 300 ms em eletrodos centroparietais e com maiores amplitudes de tensão na condição alvo.</li>
		<li>Exporte latências e tensões de amplitude de pico individuais e, em seguida, importe dados em uma planilha para criar o banco de dados. Realizar uma Análise de Variância de Medidas Repetidas (ANOVA) usando um software de estatística.</li>
	</ol></li>
</ol>

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<li>Huffmeijer, R., Bakermans-Kranenburg, M. J., Alink, L. R., Van IJzendoorn, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reliability+of+event-related+potentials%3A+the+influence+of+number+of+trials+and+electrodes%5BTitle%5D)+AND+%22Physiology+%26+Behavior%22%5BJournal%5D)">Reliability of event-related potentials: the influence of number of trials and electrodes.</a> Physiology & Behavior. 130, 13-22 (2014).</li>
<li>Rietdijk, W. J., Franken, I. H., Thurik, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Internal+consistency+of+event-related+potentials+associated+with+cognitive+control%3A+N2%2FP3+and+ERN%2FPe%5BTitle%5D)+AND+%22PloS+One%22%5BJournal%5D)">Internal consistency of event-related potentials associated with cognitive control: N2/P3 and ERN/Pe.</a> PloS One. 9 (7), 102672(2014).</li>
<li>Alsuradi, H., Park, W., Eid, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((EEG-based+neurohaptics+research%3A+A+literature+review%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Access%22%5BJournal%5D)">EEG-based neurohaptics research: A literature review.</a> IEEE Access. 8, 49313-49328 (2020).</li>
</ol>

Confirmamos que não há conflitos de interesse conhecidos associados a esta publicação e que não houve apoio financeiro significativo para este trabalho que pudesse ter influenciado seu resultado.

Usando ferramentas ERP, projetamos um protocolo para observar e avaliar o desenvolvimento gradual de habilidades de discriminação vibrotátil para distinguir representações vibrotáteis de diferentes tons puros. Nosso trabalho anterior demonstrou que a estimulação vibrotátil é um método alternativo viável de percepção sonora para indivíduos profundamente surdos. No entanto, devido à complexidade dos sons naturais em comparação com os tons puros, o potencial de discriminação do som da linguagem justifica uma exploração sepa...

A surdez profunda precoce é um déficit sensorial que afeta fortemente a aquisição da linguagem oral e a percepção de sons ambientais que desempenham um papel essencial na navegação da vida cotidiana para aqueles com audição normal. Uma via sensorial auditiva preservada e funcional nos permite ouvir passos quando alguém está se aproximando fora do alcance visual, reagir ao tráfego que se aproxima, sirenes de ambulância e alarmes de segurança, e responder ao nosso próprio nome quando alguém precisa de nossa atenção. A audição é, portanto, um sentido vital para a fala, comunicação, desenvolvimento cognitivo e interação oportuna com o ambiente, incluindo a percepção de ameaças potenciais no ambiente. Durante décadas, a viabilidade da substituição áudio-tátil como método alternativo de percepção sonora com potencial para complementar e facilitar o desenvolvimento da linguagem em indivíduos com deficiência auditiva grave tem sido explorada com resultados limitados 1,2,3. A substituição sensorial visa fornecer aos usuários informações ambientais através de um canal sensorial humano diferente do normalmente utilizado; tem sido demonstrado ser possível em diferentes sistemas sensoriais 4,5. Especificamente, a substituição sensorial audiotátil é alcançada quando os mecanorreceptores cutâneos podem transduzir a energia física das ondas sonoras que compõem a informação auditiva em padrões de excitação neuronal que podem ser percebidos e integrados com as vias somatossensoriais e áreas corticais somatossensoriais de ordem superior6.
Vários estudos têm demonstrado que indivíduos profundamente surdos podem distinguir o timbre musical apenas através da percepção vibrotátil7 e discriminar entre falantes do mesmo sexo usando pistas espectrais de estímulos vibrotáteis complexos8. Achados mais recentes mostraram que os indivíduos surdos se beneficiaram concretamente de um programa de treinamento de percepção áudio-tátil breve e bem estruturado, pois melhoraram significativamente sua capacidade de discriminar entre diferentes frequências tonais9 e entre tons puros com diferentes durações temporais10. Esses experimentos usaram potenciais relacionados a eventos (ERPs), métodos de conectividade gráfica e medições quantitativas de eletroencefalograma (EEG) para descrever e analisar mecanismos cerebrais funcionais. No entanto, a atividade neural associada à discriminação de sons ambientais complexos não foi examinada antes deste artigo.
Os ERPs têm se mostrado úteis para o estudo de processos com bloqueio de tempo, com incrível resolução de tempo na ordem de milissegundos, durante a execução de tarefas comportamentais que envolvem alocação de atenção, memória de trabalho e seleção de respostas11. Conforme descrito por Luck, Woodman e Vogel12, os ERPs são medidas de processamento intrinsecamente multidimensionais e, portanto, são adequados para medir separadamente os subcomponentes da cognição. Em um experimento de ERP, a forma de onda contínua do ERP provocada pela apresentação de um estímulo pode ser usada para observar diretamente a atividade neural que está interposta entre o estímulo e a resposta comportamental. Outras vantagens da técnica, como sua relação custo-benefício e natureza não invasiva, a tornam perfeita para estudar o curso preciso do tempo dos processos cognitivos em populações clínicas. Além disso, as ferramentas ERP aplicadas em um projeto de medidas repetidas, no qual a atividade cerebral elétrica dos pacientes é registrada mais de uma vez para estudar mudanças na atividade elétrica após um programa de treinamento ou intervenção, fornecem mais informações sobre as mudanças neurais ao longo do tempo.
O componente P3, sendo o potencial cognitivo mais amplamente pesquisado13, é atualmente reconhecido por responder a todos os tipos de estímulos, mais aparentemente a estímulos de baixa probabilidade, ou de alta intensidade ou significância, ou que requerem alguma resposta comportamental ou cognitiva14. Esse componente também tem se mostrado extremamente útil na avaliação da eficiência cognitiva geral em modelos clínicos15,16. Uma vantagem clara de avaliar mudanças na forma de onda P3 é que é uma resposta neural facilmente observável devido à sua maior amplitude em comparação com outros componentes menores; tem uma distribuição topográfica centroparietal característica e também é relativamente fácil de obter utilizando o delineamento experimental adequado17,18,19.
Nesse contexto, o objetivo deste estudo é explorar as alterações eletrofisiológicas relacionadas à aprendizagem em pacientes com surdez profunda após treinamento por um curto período na discriminação sonora vibrotátil. Além disso, as ferramentas ERP são aplicadas para descrever a dinâmica funcional do cérebro subjacente ao envolvimento temporário dos recursos cognitivos exigidos pela tarefa.

<table><tbody><tr><td>Audacity</td><td>A equipe da Audacity</td><td>audacityteam.org</td><td>Software de edição de áudio gratuito, de código aberto e multiplataforma</td></tr> Software de análise de EEG <tr><td>Audiometer</td><td>Resonance</td><td>r17a</td><td></td></tr><tr><td></td><td>Neuronic, S.A.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Software de gravação de EEG</td><td>Neuronic, S.A.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Eletro-Cap&nbsp;</td><td>Electro-cap International, Inc.</td><td>E1-M</td><td>Cap com 19 eletrodos ativos, alças ajustáveis e arnês no peito.</td></tr><tr><td>Electro-gel</td><td>Electro-cap International, Inc.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Alto-falantes</td><td></td><td></td><td></td>externos para computador</tr><tr><td>Freesound&nbsp;</td><td>Grupo de tecnologia musical</td><td>freesound.org</td><td>Banco de dados de sons licenciados Creative Commons</td></tr><tr><td>Fecho de gancho e laço</td><td>Velcro</td><td></td><td></td></tr><tr><td>IBM SPSS (Statistical Package for th Social Sciences)</td><td>Eletrodos individuais IBM</td><td></td><td></td></tr><tr><td>&nbsp;</td><td>Taça Cádwell</td><td></td><td>Gold, 60 em</td></tr><tr><td>MEDICID-5</td><td>Neuronic, S.A.</td><td></td><td>Equipamento de gravação de EEG (inclui amplificador e computador).</td></tr><tr><td>Nuprep</td><td>Weaver e companhia</td><td></td><td>ECG & Gel de preparação de pele abrasiva EEG</td></tr><tr><td>Computador portátil com tela sensível ao toque</td><td>Dell</td><td></td><td></td></tr><tr><td>SEVITAC-D</td><td>Centro Camac, Argentina. Patenteado por Luis Campos (2002).</td><td>http://sevitac-d.com.ar/</td> <td>O sistema estimulador portátil é usado na ponta do dedo indicador e consiste em uma pequena membrana plástica flexível com uma área de superfície de 78,5 mm2 que vibra em resposta às ondas de pressão sonora via transmissão analógica. Tem uma faixa de frequência sonora de 10 Hz a 10 kHz.&nbsp;</td></tr><tr><td>Software de apresentação de estímulos Mindtracer</td><td>Neuronics, S.A.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Estimulação monitor de computador e teclado</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tablet computador</td><td>Lenovo</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Ten20 Condutor Neurodiagnóstico Eletrodo pasta</td><td>tecelão e empresa</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

avaliação do treinamento de substituição sensorial Áudio-tátil em participantes com surdez profunda utilizando a técnica de potencial relacionado a eventos

Assessment of Audio-Tactile Sensory Substitution Training in Participants with Profound Deafness Using the Event-Related Potential Technique

Este artigo examina a aplicação de métodos baseados em eletroencefalograma para avaliar os efeitos do treinamento de substituição audiotátil em participantes jovens, profundamente surdos (DP), com o objetivo de analisar os mecanismos neurais associados à discriminação sonora do complexo vibrotátil. A atividade elétrica do cérebro reflete mudanças neurais dinâmicas, e a precisão temporal dos potenciais relacionados a eventos (ERPs) provou ser fundamental no estudo de processos bloqueados pelo tempo durante a execução de tarefas comportamentais que envolvem atenção e memória de trabalho. 
O protocolo atual foi projetado para estudar a atividade eletrofisiológica em indivíduos com DP enquanto realizavam uma tarefa de desempenho contínuo (CPT) usando estímulos sonoros complexos, consistindo de cinco sons animais diferentes entregues através de um sistema estimulador portátil usado no dedo indicador direito. Como um desenho de medidas repetidas, os registros de eletroencefalograma (EEG) em condições padrão foram realizados antes e após um breve programa de treinamento (cinco sessões de 1 h ao longo de 15 dias), seguido de correção de artefatos off-line e média de época, para obter formas de onda individuais e de média grande. Os resultados comportamentais mostram uma melhora significativa na discriminação e uma forma de onda positiva centroparietal mais robusta do tipo P3 para os estímulos-alvo após o treinamento. Neste protocolo, os ERPs contribuem para uma maior compreensão das alterações neurais relacionadas à aprendizagem em indivíduos com DP associados à discriminação áudio-tátil de sons complexos.

Ilustrar como o efeito do treinamento de discriminação de substituição sensorial audiotátil em indivíduos com DP pode ser avaliado avaliando-se as alterações no P3 em um grupo de 17 indivíduos com DP (média de idade = 18,5 anos; DP = 7,2 anos; oito fêmeas e 11 machos), criamos várias figuras para retratar as formas de onda do ERP. Os resultados apresentados nos gráficos do ERP revelam mudanças em uma forma de onda positiva centroparietal do tipo P3, que é mais robusta para os estímulos-alvo após o treinamento. Na condiçã...

Este protocolo é projetado para explorar as mudanças eletrofisiológicas subjacentes relacionadas à aprendizagem em indivíduos com surdez profunda após um curto período de treinamento em substituição sensorial audiotátil, aplicando a técnica potencial relacionada ao evento.

Avaliação do Treinamento de Substituição Sensorial Áudio-Tátil em Participantes com Surdez Profunda Utilizando a Técnica de Potencial Relacionado a Eventos

This paper examines the application of electroencephalogram-based methods to assess the effects of audio-tactile substitution training in young, ...

Nosso protocolo demonstra como os ERPs podem ser aplicados para explorar mudanças neurais relacionadas à aprendizagem em indivíduos com surdez profunda após um curto período de treinamento em discriminação vibrotátil de sons naturais complexos. A principal vantagem da técnica ERP é que ela permite o estudo da dinâmica temporal precisa da atividade elétrica cerebral subjacente ao processamento cognitivo durante a substituição sensorial áudio-tátil. As implicações dessa técnica podem se estender para a terapia de produção da fala, pois o feedback sensorial audiotátil poderia definitivamente facilitar o desenvolvimento precoce da linguagem oral em pacientes com déficits auditivos graves.O método atual contribui para a busca global de alternativas para tratar os déficits sensoriais específicos e fornece insights para uma compreensão mais aprofundada da base neural da transdução sensorial. A demonstração visual deste protocolo é fundamental para garantir a replicação, porque até agora, a simulação vibrotátil empregada experimentalmente tem abordagens distintas em metodologia e instrumentação. Demonstrando o procedimento estarão Geisa, professora assistente, Ricardo, mestrando, Eduardo, assistente de pesquisa estudantil, e Deborah, intérprete de MSL e assistente de pesquisa de estudantes do nosso laboratório.Recrute potenciais participantes com diagnóstico profundo de perda auditiva neurossensorial bilateral e colete dados demográficos, incluindo idade, sexo, preferência manual e histórico educacional. Realizar entrevistas clínicas semiestruturadas para rastrear os participantes quanto à história pessoal ou familiar para a história clínica de surdez. Realizar testes audiológicos usando um audiômetro para confirmar a gravidade da perda auditiva.Em uma sala com som atenuado, sente-se diretamente na frente do participante e coloque corretamente os fones de ouvido neles. Instrua os participantes a levantarem a mão dominante para sinalizar sempre que puderem ouvir o tom que está sendo apresentado através dos fones de ouvido. Variando de 20 decibéis a 110 decibéis de intensidade, apresentam um tom puro em seis oitavas na ordem crescente, 250, 500, 1, 000, 2, 000, 4, 000 e 8.000 hertz, começando pela orelha esquerda e repetindo para a orelha direita.Calcule a média do tom puro do paciente calculando a média dos limiares auditivos em 500, 1, 000, 2, 000 e 4.000 hertz para cada orelha. Para preparar o participante, verifique se o participante chegou à sessão de gravação com os cabelos limpos e secos, não tendo utilizado nenhum produto capilar que afete a impedância do eletrodo. Peça ao participante para se sentar em uma posição confortável a aproximadamente 60 centímetros de distância da tela de estímulo e use o tablet para reproduzir o clipe de vídeo MSL com as etapas de preparação.Limpe as áreas onde os eletrodos de referência e EOG serão colocados. Primeiro, limpe a pele com um cotonete com álcool e, em seguida, aplique o gel de preparação abrasiva EEG suavemente com um cotonete para esfoliar as células mortas da pele na superfície. Encha o copo de ouro do eletrodo com pasta condutora de eletrodo e coloque um eletrodo em cada local de referência.Repita os passos para colocar pelo menos um EOG vertical no canto externo e um EOG horizontal na crista orbital infraocular para monitorar a atividade oculomotora. Segure os eletrodos individuais no lugar com um pedaço de uma fita de microporos. Peça aos participantes que mantenham os braços retos horizontalmente e, em seguida, encaixem o cinto de segurança do corpo com força, mas confortavelmente, ao redor do peito sob as axilas com os estalos no meio do peito.Use uma fita métrica para verificar o perímetro cefálico do participante para garantir que você use o tamanho adequado da tampa. Coloque a tampa elétrica comercial de EEG com 19 eletrodos de cloreto de prata topograficamente dispostos de acordo com o sistema internacional 10-20. Alinhe o eletrodo da linha média frontal com o nariz e, em seguida, meça a distância do náion ao ínion para que o eletrodo central da linha média caia precisamente no meio.Abotoe as correias ajustáveis nas laterais da tampa para o chicote do corpo para que a tampa elétrica seja firmemente apertada. Coloque a seringa de agulha contundente cheia de gel dentro do eletrodo, circule a agulha para remover o cabelo e, em seguida, abrase suavemente a região do couro cabeludo sob o eletrodo antes de aplicar o gel condutor. Não aplique muito gel para evitar a ponte elétrica com locais de eletrodos vizinhos.Em seguida, deixe o gel condutor de EEG secar à temperatura ambiente. Em seguida, calibre o sistema de EEG. Em seguida, conecte a tampa elétrica ao amplificador ajustado em uma passagem de banda de 0,05 a 30 hertz, um filtro de entalhe de 60 hertz e uma taxa de amostragem de 200 hertz igual a um período de amostragem de cinco milissegundos.Verifique se a impedância está abaixo de cinco kiloohm em todos os locais dos eletrodos e verifique no monitor se todos os canais estão registrando suavemente os sinais elétricos. Em seguida, para executar a tarefa experimental, posicione o participante na frente do monitor do computador e coloque o teclado a uma distância confortável. Conecte o cabo do dispositivo estimulador portátil à saída dos alto-falantes do sistema de computador e defina o volume do alto-falante para o nível máximo de intensidade.Ajuste o sistema estimulador portátil na ponta do dedo indicador direito do participante e teste. Usando o tablet, reproduza as instruções do experimento e execute um teste prático para familiarizar o assunto. Repita as instruções do MSL e verifique a compreensão.Lembre o participante de responder ao estímulo de latido do cão pressionando a tecla de controle esquerda com o dedo indicador esquerdo apenas após a detecção do estímulo alvo e reter a resposta quando qualquer um dos outros quatro sons de animais for percebido. Comece a gravar o sinal de EEG e clique no ícone de comunicação na interface antes de iniciar a tarefa CPT para verificar se a sincronização de eventos entre o computador de estimulação cognitiva e o computador de gravação de EEG está funcionando corretamente. Ao clicar, os pulsos sincronizados do evento aparecem na parte inferior da tela de gravação de EEG.Execute a tarefa experimental e observe cuidadosamente o participante e monitore o estado de alerta, a execução da resposta e o movimento excessivo ou piscando. Faça uma pausa e permita ao participante uma pequena pausa no meio do experimento para permitir que ele pisque, relaxe e se mova, se necessário. Em seguida, termine de executar o experimento.Para o pré-processamento do sinal bruto do EEG, defina e selecione épocas de 1.100 milissegundos nos dados contínuos do EEG sem filtros digitais adicionais usando o início do estímulo como o instante de tempo inicial e incluindo o pré-estímulo de 100 milissegundos usado para correção basal. Durante a rejeição de artefatos, excluir épocas de dados em todos os canais quando a tensão em uma determinada época de gravação exceder 100 microvolts em qualquer canal, também rejeitar artefatos por inspeção visual. Em seguida, selecione um número igual de épocas livres de artefatos para cada estímulo nas condições pré e pós-treinamento.Faça isso para cada registro de EEG. Clique no menu Operações e selecione a opção de média da janela EEG para calcular a média de ERPs individuais. Primeiro, selecione a opção de média independente para avaliar apenas os ensaios de destino.Em seguida, selecione os outros quatro estímulos não-alvo e clique na opção média em conjunto para a média. Repita estas etapas para condições de pré-treinamento e pós-treinamento. Abra qualquer média de EP individual, vá para o menu Operações e selecione a opção Média Grande.Selecione as médias individuais dos participantes a serem incluídas na média do grupo. Escolha todas as médias de destino de pré-treinamento na lista suspensa e clique no botão Média, digite o nome do arquivo desejado e pressione a tecla Return para salvar. Para visualização e análises de ERP, selecione o menu Operações para ver a lista de grandes meios salvos.Em seguida, clique nas médias de grupo que você deseja plotar. Em seguida, clique no botão Montagem para selecionar os canais que deseja plotar. Vá para o menu Ferramentas e, em seguida, clique em Visualizar Opções para selecionar a cor e a largura da linha de cada forma de onda.Em seguida, clique no menu Sinal, marque a caixa de correção DC, digite o intervalo de estímulo de linha de base desejado e pressione a tecla Return. Inspecione cuidadosamente as grandes formas de onda médias plotadas para identificar os componentes de interesse e suas janelas de tempo correspondentes. As grandes médias pré-treinamento e as grandes médias pós-treinamento retrataram os principais resultados desta investigação avaliando as mudanças no P3 em um grupo de 17 indivíduos profundamente surdos.As formas de onda do ERP foram modificadas quando plotadas usando um filtro digital passa-baixas a cinco hertz. Os gráficos do ERP revelaram mudanças em uma forma de onda positiva parietal central semelhante a P3, que foi mais robusta para os estímulos-alvo após o treinamento. Na condição pré-treino, os PEDs sugeriram que as condições-alvo e não-alvo não eram tão claramente distinguíveis como na condição pós-treino.O passo mais crucial é instruir adequadamente os participantes profundamente surdos e selecionar adequadamente as épocas de EEG livres de artefatos para cada condição antes da média da janela. O EEG quantitativo e a conectividade funcional poderiam ser usados para analisar e interpretar os dados para descrever as alterações neurofuncionais relacionadas a um programa alternativo de treinamento de estimulação sensorial.

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Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neurociência

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Avaliação do Treinamento de Substituição Sensorial Áudio-Tátil em Participantes com Surdez Profunda Utilizando a Técnica de Potencial Relacionado a Eventos (Vídeo) | JoVE Journal

Avaliação do Treinamento de Substituição Sensorial Áudio-Tátil em Participantes com Surdez Profunda Utilizando a Técnica de Potencial Relacionado a Eventos

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