September 27th, 2010
Функциональная транскраниальная допплерография (ЧВКУ) представляет собой простой и неинвазивный метод ультразвуковой, которые могут быть использованы для оценки латерализации когнитивных функций, прежде всего язык, и подходит для использования с детьми.
Общая цель этой процедуры состоит в том, чтобы определить функциональную латерализацию языка в мозге с помощью процедуры, дружественной к ребенку. Это достигается путем предварительного наложения ультразвуковых зондов на голову для мониторинга скорости кровотока в средней мозговой артерии к каждому полушарию мозга. Вторым этапом процедуры является мониторинг кровотока, пока участник выполняет языковое задание.
Третьим этапом процедуры является извлечение среднего доплеровского сигнала из левого и правого полушарий за интересующий период, в течение которого выполнялась языковая задача. Заключительным этапом процедуры является изучение разницы в левых и правых активациях для извлечения индекса латеральности. Положительные значения указывают на левую латерализацию, а отрицательные — на правую латерализацию.
В конечном итоге можно получить результаты, которые можно использовать для сравнения латерализации мозга у детей разного возраста или в группах с нарушениями развития и без них. Основное преимущество этой методики перед существующими методами, такими как функциональная магнитно-резонансная томография, заключается в том, что участнику не приходится стоять на месте, а метод является относительно недорогим и портативным. Демонстрировать процедуру будут Джорджина Холт и Ник Бэдкок, научный сотрудник и постдок из моей лаборатории.
В этом видео будет продемонстрировано использование функциональной транскраниальной допплерографии FTCD для оценки латерализации речи у детей. Система состоит из мульти ДОПП с ультразвуковыми зондами, прикрепленными к гарнитуре, стимульного компьютера, который будет использоваться для показа видео испытуемому, и диктофона для слуховых реакций, настроенного на мульти до прибытия участника. Проверьте все соединения, как описано в сопроводительном тексте и руководстве по эксплуатации продукта, убедитесь, что установлены предельные значения для обеспечения использования соответствующих уровней ультразвука.
Перед началом сеанса важно проверить, нужно ли ребенку подойти к сиденью унитаза, комфортно ли ребенку, так как сеансы длятся от 20 до 30 минут, и грубые моторные движения могут мешать доплеровскому сигналу. Продемонстрируйте участнику доплеровскую гарнитуру с помощью игрушечного зверька. Убедитесь, что ребенок с удовольствием надевает гарнитуру и расположит ее удобно и надежно.
Переключите многофункциональную систему на паузу во время подготовки ультразвуковых датчиков. Покройте каждый зонд большим количеством геля для ультразвука, чтобы обеспечить наилучший контакт между зондом и кожей, пока ребенок смотрит положение DVD А. Гелем покрыты зонды у височного окна черепа с каждой стороны головы.
Прямо перед ухом, где кость самая тонкая. Запустите мультидопп, отрегулируйте положение зондов для интонации средней мозговой артерии. Удовлетворительный сигнал имеет характерный звуковой и визуальный рисунок.
Это пример визуального шаблона от неправильно расположенного датчика. Обратите внимание, что звук отсутствует. Это характеристика.
Низкий свист сердцебиения объекта от правильно расположенного зонда. Максимально уменьшите мощность, при необходимости увеличивая усиление, сохраняя при этом хороший сигнал. Как только сигналы для обеих средних мозговых артерий станут удовлетворительными, уменьшите слуховой выход мульти и объясните ребенку трехступенчатую процедуру, используя фотографии.
Хорошо, а затем, когда мы немного посмотрели видео, вы увидите символ, подобный этому. Знаете ли вы, что это такое? Вопросительный знак?
Когда вы видите вопросительный знак, я хочу, чтобы вы рассказали мне, что произошло на видео, чтобы вы могли рассказать мне как можно больше о том, что пингвины делали и во что играли, что они ели, что угодно. А затем, когда вы закончите рассказывать мне о том, что произошло на видео, вы увидите фотографию мальчика, который говорит: «Тсс». И когда вы это увидите, я хочу, чтобы вы были очень тихими и спокойными, перестали говорить и больше не говорили мне. Хорошо.
И просто подождите немного, и тогда видео снова включится. Запустите записывающие устройства и начните. Пробное тестирование работает лучше всего, если один экспериментатор отвечает за то, чтобы ребенок не отвлекался от задания и записывал то, что он говорит.
Что произошло в том случае? Он надел шляпу своей подруги и вышел. Очень хорошо.
А какого цвета были его шапка и шарф? Отлично.Очень хорошо. Отлично.
Второе. Экспериментатор должен следить за несколькими действиями, чтобы убедиться в том, что поддерживается подходящий сигнал. Если сигнал становится значительно нарушенным, поставьте дисплей компьютера на паузу и снова настройте щупы, при необходимости нанеся больше геля.
Следите за поведением ребенка и убедитесь, что он чувствует себя комфортно и расслабленно. Вот пример одного судебного разбирательства. Программа на стимульном компьютере поддерживает точное время событий и отправляет маркерный импульс в файл данных Доплера, чтобы указать на начало периода активации языка.
Для этой процедуры с участием детей мы записали 30 попыток. Мы рекомендуем провести не менее 20 испытаний для точной оценки латерализации. Когда экспериментальная процедура будет завершена, остановите мультизапись и извлеките зонды.
Используйте салфетки для удаления излишков геля с участника. Подарите ребенку угощение, чтобы поблагодарить его за участие. Вот запись чистых данных о скорости кровотока.
Во время одного экспериментального испытания каждый видимый пульс соответствует одному удару сердца. Маркер события, указывающий на начало стимула, отображается зеленым цветом. Здесь вы можете увидеть запись данных за часть экспериментального сеанса, когда сигнал был слабым и периодически пропадал.
Эти разделы автоматически удаляются из записи с помощью процедуры отклонения артефактов. На этом графике показан средний сигнал по EPOCH для левого канала и по правому каналу, усредненный по всем допустимым испытаниям. Для группы участников период активации языка закрашен зеленым цветом.
На этой панели показана левая минус правая разница доплеровских скоростей. Период, представляющий интерес для вычисления латеральности, также отображается зеленым цветом. Серая затененная область, окружающая разностную скорость, представляет собой стандартную ошибку среднего значения при освоении.
Эту технику можно применить примерно за 30 минут, если правильно ее использовать после ее освоения. Этот метод проложил путь исследователям в области нейропсихологии развития к изучению церебральной латерализации у детей дошкольного возраста.
Функциональная транскраниальная допплеровская сонография (fTCD) — это неинвазивная ультразвуковая техника, используемая для оценки латерализации когнитивных функций, особенно языка, у детей.
Assessing cerebral lateralization in children supports early identification of neurodevelopmental risk and informs target validation for cognitive therapeutics. Functional transcranial Doppler ultrasound (fTCD) provides a portable, cost-effective method to measure language-related brain activity without requiring participant stillness, enabling scalable screening in pediatric populations. This approach enhances predictive confidence in preclinical models by linking functional brain asymmetry to behavioral outcomes in developmental disorders.
fTCD fits within the discovery continuum from early target validation through preclinical phenotypic screening, particularly for cognitive and neurodevelopmental programs.