Engelli Çocuklarda Kortikal İşitsel-dokunsal İşleme Kantitatif Değerlendirilmesi
Summary
Duyusal işleme objektif ve kolay ölçüm sözsüz veya savunmasız pediatrik hastalarda son derece zordur. Biz aktif katılımını gerektiren konu ya da hassas hastalarda rahatsızlık yaratmadan, kantitatif bebekleri ve hafif dokunma çocuk kortikal işleme, konuşma sesleri değerlendirmek için yeni bir metodoloji ve 2 uyaranların multisensory işleme geliştirdi.
Abstract
Duyusal işleme objektif ve kolay ölçüm sözsüz veya savunmasız pediatrik hastalarda son derece zordur. Biz kantitatif aktif katılımını gerektiren konu ya da çocuk rahatsızlığa neden olmadan, hafif dokunma, konuşma sesleri ve 2 uyaranların multisensory işleme çocukların kortikal işleme değerlendirmek için yeni bir yöntem geliştirdi. Bunu gerçekleştirmek için bir çift kanal, zaman ve dokunsal uyarım ve sahte kontrol hem veriyor gücü düzeltilmiş hava puf simülatörünü geliştirdi. Biz yüksek zamansal birincil ve ikincil somato kortekslerinden sinyallerin çözünürlük gibi yüksek sipariş işleme izin vermek için olay-ilişkili potansiyel metodolojisinin kullanımı ile bu kombine. Bu yöntem aynı zamanda bize işitsel-dokunsal stimülasyon bir multisensory tepkisini ölçmek için izin verdi.
Introduction
Kortikal algısal işlemleri geliştirme çalışması oldukça yüksek dereceli fonksiyonları için temel anlamak için gereklidir. Duyusal deneyimler biliş, iletişim ve motor gelişiminde 1-3 gibi karmaşık işlemler için temel atma, bebeklik ve çocukluk aracılığıyla beynin organizasyonun çok sorumludur. Duyusal süreçlerin çoğu pediatrik çalışmalar bu uyaranlar, geliştirmek standardize, ve test etmek için kolay çünkü esas olarak, işitsel ve görsel etki odaklanın. Bu fetus 4,5 geliştirmek için ilk duygusu ve somatosensory bilgiler diğer kortikal sistemlerinin işlevi ayrılmaz olduğu gibi Ancak, dokunsal işleme bebek ve çocuklarda özellikle ilgi (örn. motor, bellek, ilişkisel öğrenme, limbik) 6. Somatosensori işlemin değerlendirilmesi Mevcut yöntemler dokunsal uyarıcının seçimi ile sınırlıdır. Ortak bir seçim doğrudan elektrik median sinir stimülasyonu 7,8 olduğunu </sup>, Rahatsızlık için potansiyele sahip. Diğer etkili yöntemler dikkat ve anlama 9 yüksek seviyelerini gerektiren, bu tür ayrımcılık, tanıma ve uyaranlara lokalizasyonu gibi aktif görevleri kullanabilirsiniz. Bütün bu yöntemler, bu nedenle küçük çocuklar ve bebekler de bunların kullanımı sınırlıdır.
Bu nedenle hedefimiz, noninvaziv olması ve bir kişinin aktif katılımı için ihtiyaç azaltarak bu sınırlamaları adresleri dokunsal paradigma geliştirmek oldu. Buna ek olarak, bu uyarım, bir standart seviyesi ve bir sahte kontrol gerekiyordu. Bunun için bize bebekler ve diğer savunmasız nüfus hafif dokunma etkilerini ölçmek için izin, "kirpi" sistemi, dual-channel, zamanlı ve kalibre hava puf dağıtım sistemi geliştirdi.
Fonksiyonel MRI çalışmaları hava ponponları tarafından uyarılması, duyusal korteks aktive olduğunu gösterdi, ancak bu tür immobilizasyon, leng gibi çalışmaları, uzunluğu ve zorluklarsenin oturumları ve kaygıyı tetikleyen ayarları küçük çocuklar gerçekleştirmek için onları zor hale. Bu nedenle, kısa, çocuk dostu test seansı hafif dokunma duyusal işleme zamansal çözünürlüğü sağlamak amacıyla Olaya İlişkin Potansiyel (ERP) metodolojisi ile bizim yeni dağıtım sistemi kombine.
Bu yeni paradigma farklı toplumlarda, yaş ve klinik ortamlarda duyusal işleme incelemek için ihtiyaç duyulan esnekliği sunuyor. Ayrıca multisensory değerlendirmeler için izin işitsel uyarımın ile uyumlu olma avantajına sahiptir. Şimdiye kadar, doğru ve güvenilir dokunsal değerlendirme bebeklerde veya güvenilir nedeniyle entelektüel / dil bozuklukları yanıt veremiyoruz çocuklarda mümkün olmamıştır. Bu metodoloji maksimal beyin plastisitesindeki bir dönemde duyusal işleme açıkları ve müdahale erken belirlenmesinde yardımcı olmak amacıyla bu boşluğu doldurmayı hedeflemektedir. Bebeklik döneminde duyusal işleme iyileştirmeler çağlayan etkileyebilirnörogelişimsel arasında
Vanderbilt Kurumsal Değerlendirme Kurulu protokolleri onaylı Aşağıdaki prosedürler tüm dahildir.
Protocol
Representative Results
Discussion
Hafif dokunma ve dokunsal-işitsel yanıtlarının kortikal işleme ölçmek için ("Kirpi sistemi" olarak anılacaktır) hava puf ve ERP Bu yeni kombinasyon iyi özürlü genç çocuklar tarafından ve bebekler tarafından iyi tolere edilir. Bu unisensory ve multisensory sürümleri için geçerlidir ve dikkat bileşen küçük çocukların durumunda ilave olup olmadığını. , Genç ve hassas nüfus değerlendirmede bu yöntemin başarısı için nedenler zararsız bir uyarıcı dokunsal kullanımı yanı s…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Açıklanan Proje Araştırma Kaynakları Ulusal Merkezi, Grant UL1 RR024975-01 tarafından desteklenen ve Translational Bilimler, Grant 2 UL1 TR000445-06 ilerlemek için Ulusal Merkezi'nde gelinmiştir. Içeriği sadece yazarların sorumluluğundadır ve mutlaka NIH resmi görüşlerini temsil etmemektedir.
Materials
| Geodesic sensor net | EGI, Inc., Eugene, OR | depends on size | |
| Net Station EEG software v. 4.2 | EGI, Inc., Eugene, OR | NA | |
| E-Prime stimulus control application | PST, Inc. Pittsburgh, PA | NA | |
| Manometer (model 6” 0-60PSI) | H. O. Trerice Co, Oak Park, MI | ||
| Custom Puffer setup | Nathalie Maitre |
References
- Nelson, C. A. Neural plasticity and human development: the role of early experience in sculpting memory systems. Dev. Sci. 3 (2), 115-136, doi:10.1111/1467-7687.00104 (2000).
- Wallace, M. T. & Stein, B. E. Early experience determines how the senses will interact. J. Neurophysiol. 97 (1), 921-926, doi:10.1152/jn.00497.2006 (2007).
- Greenough, W. T., Black, J. E. & Wallace, C. S. Experience and brain development. Child Dev. 58 (3), 539-559 (1987).
- Lickliter, R. The Role of Sensory Stimulation in Perinatal Development: insights from comparative research for care of the high-risk infant. J. Dev. Behav. Pediatr. 21 (6), 437-447, doi:10.1097/00004703-200012000-00006 (2000).
- Lickliter, R. The integrated development of sensory organization. Clin. Perinatol. 38 (4), 591-603, doi:10.1016/j.clp.2011.08.007 (2011).
- Pleger, B. & Villringer, A. The human somatosensory system: From perception to decision making. Prog. Neurobiol. 103, 76-97, doi:10.1016/j.pneurobio.2012.10.002 (2013).
- Allison, T., McCarthy, G., Wood, C. C. & Jones, S. J. Potentials evoked in human and monkey cerebral cortex by stimulation of the median nerve: a review of scalp and intracranial recordings. Brain. 114 (6), 2465-2503 (1991).
- Majnemer, A., Rosenblatt, B., Riley, P., Laureau, E. & O'Gorman, A. M. Somatosensory evoked response abnormalities in high-risk newborns. Pediatr. Neurol. 3 (6), 350-355 (1987).
- Auld, M. L., Ware, R. S., Boyd, R. N., Moseley, G. L. & Johnston, L. M. Reproducibility of tactile assessments for children with unilateral cerebral palsy. Phys. Occup. Ther. Pediatr. 32 (2), 151-166, doi:10.3109/01942638.2011.652804 (2012).
- Nakanishi, T., Shimada, Y. & Toyokura, Y. Somatosensory evoked responses to mechanical stimulation in normal subjects and in patients with neurological disorders. J. Neuro. Sci. 21 (3), 289-298 (1974).
- Schubert, R., Blankenburg, F., Lemm, S., Villringer, A. & Curio, G. Now you feel it-now you don't: ERP correlates of somatosensory awareness. Psychophysiology. 43 (1), 31-40, doi:10.1111/j.1469-8986.2006.00379.x (2006).
- Hamalainen, H., Kekoni, J., Sams, M., Reinikainen, K. & Naatanen, R. Human somatosensory evoked potentials to mechanical pulses and vibration: contributions of SI and SII somatosensory cortices to P50 and P100 components. Electroencephal. Clin. Neurophysiol. 75 (2), 13-21 (1990).
- Eimer, M. & Forster, B. Modulations of early somatosensory ERP components by transient and sustained spatial attention. Exp. Brain Res. 151 (1), 24-31, doi:10.1007/s00221-003-1437-1 (2003).
- Forster, B. & Eimer, M. Covert attention in touch: Behavioral and ERP evidence for costs and benefits. Psychophysiology. 42 (2), 171-179, doi:10.1111/j.1469-8986.2005.00268.x (2005).
- Tamura, Y., et al. Cognitive processes in two-point discrimination: an ERP study. Clin. Neurophysiol. 115 (8), 1875-1884, doi:10.1016/j.clinph.2004.03.018 (2004).
- Fabrizi, L., et al. A shift in sensory processing that enables the developing human brain to discriminate touch from pain. Curr. Biol. 21 (18), 1552-1558, doi:10.1016/j.cub.2011.08.010 (2011).
- Putnam, L. E. & Vanman, E. J. Startle Modification: Implications for Neuroscience, Cognitive Science. Google Books. Startle Modification: Implications for … (1999).
- Maitre, N. L., Barnett, Z. P. & Key, A. P. F. Novel assessment of cortical response to somatosensory stimuli in children with hemiparetic cerebral palsy. J. Child Neurol. 27 (10), 1276-1283, doi:10.1177/0883073811435682 (2012).
- Molholm, S. Audio-Visual Multisensory Integration in Superior Parietal Lobule Revealed by Human Intracranial Recordings. J. Neurophysiol. 96 (2), 721-729, doi:10.1152/jn.00285.2006 (2006).
- Molholm, S., Ritter, W., Murray, M. M., Javitt, D. C., Schroeder, C. E. & Foxe, J. J. Multisensory auditory-visual interactions during early sensory processing in humans: a high-density electrical mapping study. Brain Res. 14 (1), 115-128 (2002).
- Foxe, J. J., Morocz, I. A., Murray, M. M., Higgins, B. A., Javitt, D. C. & Schroeder, C. E. Multisensory auditory-somatosensory interactions in early cortical processing revealed by high-density electrical mapping. Brain Res.10 (1-2), 77-83 (2000).
- Gick, B. & Derrick, D. Aero-tactile integration in speech perception. Nature. 462 (7272), 502-504, doi:10.1038/nature08572 (2009).
- Stevens, K. N. & Blumstein, S. E. Invariant cues for place of articulation in stop consonants. J. Acoust. Soc. Am. 64 (5), 1358-1368 (1978).
- Hari, R., Parkkonen, L. & Nangini, C. The brain in time: insights from neuromagnetic recordings. Ann. NY Acad. Sci. 1191, 89-109, doi:10.1111/j.1749-6632.2010.05438.x (2010).
- Key, A. P. F., Dove, G. O. & Maguire, M. J. Linking Brainwaves to the Brain: An ERP Primer. Dev. Neuropsychol. 27 (2), 183-215, doi:10.1207/s15326942dn2702_1 (2005).
