Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Behavior

Engelli Çocuklarda Kortikal İşitsel-dokunsal İşleme Kantitatif Değerlendirilmesi

Published: January 29, 2014 doi: 10.3791/51054

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 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.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1.. Light Touch Yanıtın Değerlendirilmesi

  1. Çocuk veya bebeğin başının üzerinde elektrot net (örneğin 128-kanal jeodezik sensör net) yerleştirin. Ilık tuzlu su çözeltisi kullanarak tam temas sensörleri ayarlayın. Bir çocuk varsa, çocuk ebeveyn veya bakıcının kucağında rahat oturuyor sağlamak. Bir bebek üzerinde ise, o bebek hafifçe kundaklanmış ve bakıcının kollarında ya da açık bir beşik yatar pozisyonda tutulur ya sağlamak.
  2. 0.5 cm test elin parmağı ucu altında 1 mm meme yerleştirin. Bir kalıp tutucu bir bebek için genç bir çocuk ya da avuç için parmağınızı koyun ve parmak veya el memeden tutarlı mesafeyi sağlamak için ortak Velcro bant proksimal ve distalinde ile sabitleyin. Bu çocuğun test oturumu boyunca doğru parmak pozisyonunu korur kesinlikle gereklidir. Periyodik olarak parmak ve el yerleştirme değerlendirilmesi ve genç eğer bakıcı ile çocuk sahibi tarafından bu sağlayın. Bir bebek test ise, protokol durbebek ağlıyor ve yeniden başlatmadan önce konfor sunmak durumunda. Genç bir çocuk test ise, kısa test süresi boyunca rahatlık ve güven sağlamak için bakıcının isteyin.
  3. Dokunsal uyaranlara için vana girdilerini temin etmek regülatörü ile 40 psi hava kompresörü başlayın.
  4. Uyarıcı Sevkiyat programını çalıştırın.
    1. Test el için, mevcut 60 puf uyaranlar rastgele 60 sahte denemeler (ayrı bir nozul yoluyla teslim bir hava puf uzak parmak işaret) ile serpiştirilmiş.
    2. Bir satırda bir puf ya da sahte ikiden fazla tekrarlar mevcut değil. Rastgele 2.000-2.500 msn arasındaki arası deneme aralıkları değişir. Bunun amacı, bir uyarıcı artık algılanan burada, alışkanlık azaltmaktır. 120 çalışmaların bir sekansı için toplam süre 4.5-5 dakika olmalıdır.
    3. Asimetrik somatosensori bozuklukları okuyan eğer Öte yandan yine aynı protokolü çalıştırın.
  5. Protokoller için uyarana dikkat gerektiren hiçbir başka kurmak gereklidir. Tonun bebek test için de geçerlidir. Küçük çocuklarda dikkat geliştirme (kayıtta büyük özel ERP zirveleri hangi sonuçları) için, bir görevi sağlar.
    1. 5 yaşındakiler için görev örnek olarak: hava ponponları açıklayın bir "akvaryum" (kirpi cihazı gizlemek süslü bir kutu) "balık" şişirilmiş "kabarcıklar". Her bir "balon" mavi veya kırmızı bir "balık" tarafından teslim olup olmadığını tahmin etmek çocuk isteyin. (Şekil 1 sahte akvaryum kurmak bakınız) onlar gerekmez çocuğunuza anlatın ve bu görevi gerçekleştirirken ise hiçbir şey söylememelidir.

2. Multisensör Protokol Yanıtın Değerlendirilmesi (İşitsel-dokunsal Eşzamanlı vs Bireysel Yanıtları özetledi)

  1. Yukarıda tarif edildiği gibi adım 1,1-1,3 ile çalıştırın. Uyarılar, Tablo 1 'de tarif edilmiştir.
  2. (E-Prime yazılımı örneğin) uyaran Sevkiyat programını çalıştırın. Test yandan, bir işitsel-dokunsal puf, puff-/ga /, / ga /-sahte, sahte: paradigma / uyaran 60 denemeler ile, rastgele aşağıdaki 4 uyaranlara sunabilirsiniz. Yine, alışma olasılığını sınırlamak için, herhangi bir durumda bir satırda bir puf ya da sahte ikiden fazla tekrarlar sunmak ve rastgele 2.000-2.500 msn arasındaki arası deneme aralıkları farklılık yok. 240 denemelerinin her dizisi 9-10 dakika arasında sürer.
  3. Öte yandan özdeş protokolü üzerinden çalıştırın.
  4. Protokol başlangıcında sessiz bir yaşa uygun karikatür sağlamak ve huzursuzluk motorlu eserler artışı önlemek için işlem boyunca buna devam, onlar sıkıldı zaman büyük hasta oluşturulan delta dalgaları arka azaltmak için. Örneğin, 5-yaşındakiler, biz dilsiz oynanan ve her konu test önce yeniden başlatılması, satın alınan video 20 dakikalık bir döngü kullanılır. Uyarana hiç dikkat gereklidir, bu nedenle döngüye karikatür uyaranlara kesilmiş bir görsel arka plan sağlar.
E_TITLE "> 3. Yazılım ve Ekipmanları Kurma

  1. Yazılımını programlamak için, uyarıcı kontrolü uygulama tarafından gönderilen iki seri komutları kurmak. Bir diğer sahte, puf tanımlar. Uyarıcı kontrolü uygulaması mikrodenetleyiciye komutları göndermek var.
  2. Mikro ilgili dijital çıkış kanalı bir TTL darbe (örneğin 20 msn süre) oluşturmak var. Bu çıkış, iki çizgi, EEG kayıt sistemine dijital giriş için ve solenoid kapılı hava valfı için bir ayrılabilir olması gerekir. EEG veri akımı içinde hem de kapakların açılmasına işaretleyin.
  3. Gerçek ve sahte bir osiloskop ile koşulları ve bir mikrofon hem de puf gecikme için darbe ölçün. Bu düzgün ve 10-15 ms sırasına göre olmalıdır. Gecikme sonrası kayıt için ayarlayın.
  4. Kuvvet, bir manometre ile PSI, ağız uygulanan ve meme çapının ölçülmesiyle hesaplar. Formül F (N) = Basınç * Alan kullanın. Örneğin, uygulanan kuvvet FRom 6 psi'de bir 1 mm çapı meme F (N) = 0,03 £ verir.
  5. Multisensory protokolü için kontrol uygulamasını değiştirmek için, gerçek bir puf ya da sham mikrodenetleyiciye yanı sıra kaydedilmiş konuşma sesi veya sessizlik tanımlayan iki seri komutları gönderebilirsiniz. Not: Bizim paradigma biz böyle da /, / du /, / bu / etc / gibi diğerleri arasında oluşturulan bilgisayar, aksan-nötr / ga / ses kullandık.
  6. Bir hoparlörden mevcut işitsel uyaranlar konunun önünde, orta hatta 2 ft yerleştirilir.
  7. Puf başlangıcı ile ya da test edilmesinin arzu edildiği bir durum ile ilgili olarak, aşama 3.3 'de ölçülen gecikme ile eş zamanlı olmak üzere ses başlangıç ​​zamanlama hizalama.

4. Veri Toplama ve Hazırlama

  1. Standart ERP metodolojileri dayalı verileri örnek filtreler ve referanslar ayarlarını seçin. Burada, ,1-400 Hz ayarlanmış filtreler ile 1.000 Hz kullanın. Veri toplama sırasında, Cz tüm elektrotlar bakın ve bir ortalamanın çevrimdışı onları rereferencedyaş referans.
  2. Segmentinde verileri için, istenilen filtreler ve segmentlere ile kaydedilmiş verileri filtre. Bu çalışma için bir 0,3-40 Hz bant geçiren filtre ve kesimi sürekli EEG 200 msn prestimulus temel ve 500 msn sonrası uyaran aralığını içerecek uyaranın başlangıcından dayalı kullanın.
  3. Verilerin kalite kontrol yapın. ERP yazılımı dahil bilgisayar algoritmaları kullanarak, yüksek frekanslı kas aktivitesi gibi motorlu ve göz eserler için her segmentini Ekran. Manuel inceleme ile bu ekranı izleyin.
  4. Otomatik tarama kriterleri aşağıdaki gibi protokolünde belirlenen ancak modifiye edilebilir: Göz kanalları için, voltaj> 140 mV = göz kırpma ve gerilim> 55 mV = göz hareketleri.
  5. Bir göz eserdir düzeltme aracı kullanarak kontamine çalışmalarda doğru veri. Not: kalitesiz olarak kabul edilir voltaj> 200 uV ile herhangi bir kanal. > 15 kanallar kalitesiz iseniz, biz tekrarlanabilirliği nedenlerle tüm deneme atmak için seçti.
  6. Ortalama ERP'ler. Ortalama bir referans bunları Rereference ve daha sonra adım 4.2 seçilen ölçütlere göre taban-düzeltmesi uygular. Önceden tanımlanmış nüfusun büyük ortalama dalga formlarından çıkılarak çeşitli zirveleri için ortalama genliği ve tepe latansı ayıklayın. Not: Bizim durumumuzda, biz median sinir uyarımı 10-14 yaşlı çocuk tepki kurulan edebiyat aşağıdaki dayalı. Biz P50 (30-80 msn), N70 (50-100 msn), P100 (80-150 msn), N140 (130-230 msn) ve P2 (250-350 msn) zirveleri kullanılır.
  7. (Şekil 2) Önceden ayarlanmış konumları örtüşen elektrotlar sadece veri içerir. Her küme içinde ayrı ayrı elektrotlar ve ortalama veriler elde.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Hafif bir dokunuşla (Şekil 3) Değerlendirme:

Puffer sistemi kullanılarak dokunma uyarısına tepki kortikal Özellikleri: puf tepki olarak piklerinin modelleri, normal yetişkin 10,11 median sinir stimülasyonu kullanılarak elde edilmiş olan kortikal yanıtları çok benzerdir. Erken tepkisi (P50, N70, P100 zirveler) esas olarak birincil duyu kortekste 12 aktivitesini yansıtır ve uyarım farkındalık gerektirmez. Yayınlanmış çalışmaların 13,14 belgelenmiştir gibi ikincil yanıt (N140 tepe) öncelikle ikincil duyusal kortekste ve somato uyarıcı farkındalık aktivitesini yansıtır. Bizim bu paradigma zirve ('balık üfleme kabarcıklar görevi') dokunmamaya dikkat tarafından modüle ikincil duyusal kortekste süreçleri yansıtır. Geç tepkisi (P2 zirve) öncelikle yalvarıyorum yansıtırduyusal stimülasyon ile ilgili bilişsel nöral aktivitenin atış. Bu zirve dokunmak öznel dikkat ve istemsiz yönünü 15,16 yansıtabilir.

Sham vs Puff: Sham az 35 dB bir nonspesifik sesi gibi bir ses sunuyor olsa da, bu nedenle 17 tamamen duyulmaz kabul edilemez ve uygun bir sahte denetimi oluşturmuştur. Sahte puf hissi olmadan hava puf ses, ve bu tür denemeler için bu nedenle kortikal yanıtları dokunsal SEP'lerdeki tespiti için en uygun sağ ve sol merkezi yerlerde küçük. Sham denemeler dokunsal uyarılar farklı ve ton gibi işitsel uyaranlar ile tutarlı, tüm koşullar altında, erken düşük genlik tepkiler üretti. Özellikle, genlik zirve analizi (P50 (genlik fark demek (D = -2.8 mV 2.7, p = 0.04), N70 (D = -3.9 mV 4.0, p = 0.04) ve N140 için sham ve hava puf arasında ölçülebilir bir farklılık gösterdi D = -4.1mV 3.5, p = 0.02).

Hemiparetik serebral palsili çocuklarda etkilenmeyen el kirpi yanıtları vs etkilenen arasındaki farklar (J. Çocuk Nöroloji 18 modifiye Tablo 2, bakınız). Puffer sistemi için kavramının bir kanıtı olarak, istatistiksel analiz etkilenmemiş el ile karşılaştırıldığında etkilenen elin stimülasyonu üzerine farklılıkları tanımlamak için en yüksek amplitüdleri ve gecikmeleri gerçekleştirilmiştir. Söz konusu nüfusun küçük iken (N = 8), anlamlı bir fark iki el arasında gözlenmiştir.

Multisensory protokol yanıtın değerlendirilmesi: işitsel-dokunsal eşzamanlı vs özetlenebilir bireysel tepkiler (Şekil 4)

Eşzamanlı dokunsal (puf) ve işitsel (konuşma sesi) sunum ile ilişkili multisensory etkileşimlerin etkilerini belirlemek için bu cebirsel s gözlenen beyin yanıtı karşılaştırılması esastırişitsel ve dokunsal uyarılması yanıtların um ayrı ayrı sunulmaktadır. Bu analiz prensibi iyi görsel-işitsel çalışmalarda 19-21 belgelenmiştir. Bu durumda, sahte ses durumu ve puf yalnız durum bir birleştiğinde sahte olarak ilave edilir, - Konuşma ve ses bize Şekil 1'de gösterilmiştir düşük genlik nonspesifik işitsel yanıtları için hesap verir. Işitsel-dokunsal multisensory etkileri kortikal yanıtların 21 erken evrelerinde genellikle belirgindir çünkü biz 0-140 msn zaman penceresi bizim gözlem duruldu. İki pozitif hesaplanan tepe P50 (30-80 msn) ve P100 (80-150 msn) karşılık, görülmektedir. Bunun hemen ardından, büyük bir negatif sapma büyük olasılıkla N140 (130-230 msn) tekabül eden, gözlenebilir.

10 çocuk (yaş 5-8) (Şekil 4) ikinci bir çalışmada, işitsel-dokunsal durumuna gerçek multisensory tepki fark var görülebilirher üç deplasmanlar s. Toplanır ve multisensory ortalama amplitüdlerinin genliği arasındaki fark, tek duyusal cevaplara multisensory sinir süreçlerin katılım temsil eder. Bir konuşma ses hava puf uyaran bir multisensory işitsel-dokunsal yanıt varlığı nörodavranışsal tedbirleri 22 ve bu ERP metodoloji yanı sıra çocuklar varlığını teyit görünen kullanarak erişkinlerde önerilen, ancak kortikal işleme düzeyinde olmuştu.

ERP Peaks Yanıt karakteristikleri Etkilenmemiş vs etkilenen P
P50 ve N70 Etkilenmiş arasında istatistiksel farkd ve etkilenmemiş el stimülasyon NS
N140 ↑ etkilenen genlik 0.036
etkilenmemiş el uyarma ile karşılaştırıldığında
P2 Etkilenen de ↓ genlik ipsilateral ve kontralateral ↑ 0.046
etkilenmemiş el uyarma ile karşılaştırıldığında
Etkilenen elinde ↑ gecikme ipsilateral sadece 0.005
taraf ile karşılaştırıldığında
class = "jove_step"> Tablo 1. Multisensory paradigma için uyaranların seçimi.

0px; "> işitsel-dokunsal = multisensory
Duyusal yöntem Uyarıcı tipi Belirli bir örnek
işitsel Konuşma ses bilgisayar oluşturulan / ga / ses
Nonspesifik ses hava puf tarafından üretilen sesi gibi bir ses
dokunsal Hafif dokunuş kalibre hava puf
Touch ile eşzamanlı konuşma ses eşzamanlı / ga / ve puf

Tablo 2. Serebral palsili çocuklarda etkilenen ve etkilenmeyen el için kirpi sonuçlarının karşılaştırılması (N = 8).

Şekil 1
. ERP net Şekil 1 Elektrot küme gösterimi:
C: centroparietal
F: frontal
Odd numaraları sol-taraflı yerlere karşılık
Hatta numaraları sağ-taraflı yerlere karşılık

Şekil 2,
Şekil 2.. Çocuk Multisensory Test geçiyor. Basınçlı hava karton "akvaryum kutusu" ve dışarı parmak sabitlendiği kil kalıbın içine sarı esnek memeleri akar. Sham nefes çekme için, basınçlı hava kutusunun arka amaçlayan bir meme boyunca akar. ERP net yerde ve çocuk kolunu, çevresi ve kutu oluşturulabiliyor.

Şekil 3,
Şekil 3,. Etkilenen bir el uyarılmasından kontralateral kortikal tarafında puf ve sham kontrol tepkilerinin karşılaştırılması. Trasların N ortalamaları = 8 çocuk (yaş 5-8), centroparietal yalnızca konumları temsil eder. Siyah çizgi puf temsil, gri çizgi sahte yanıttır.

ŞEKIL 4 "fo: İçerik-width =": / files/ftp_upload/51054/51054fig4highres.jpg "src =" / files/ftp_upload/51054/51054fig4.jpg "/>" src = fo "5in
Şekil 4. Dokunsal uyaran, binoral işitsel uyarana hemisfer Kontrlateral arasında somatosensory alanında kaydedilen Cevapları. Trasların N = 10 çocuk (yaş 5-8) ortalamasını temsil *, centroparietal yerleri sadece. Gri hat / ga /-sahte + puf hesaplanan özetlenebilir tepki gösteren, siyah çizgi eşzamanlı / ga /-puf gerçek multisensory yanıttır.
Bu işlem ayrıca Vanderbilt IRB onaylı protokol ile, 2012 yılında gerçekleştirilen Şekil 3'te tarif edilen, ayrı bir çalışmadır.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

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 sıra, ERP yöntem ve ekipman kullanımı için her iki kaynaklanmaktadır. Multisensory paradigma 10 dk süre dokunsal paradigması, 5 dakikalık bir toplam gerçekleştirilebilir. Bu, yeni yürümeye başlayan çocuklar ya da davranışsal zorluklarla deneklerin değerlendirilmesi için özellikle yararlıdır. Uyaran kendisi elektriksel sinir stimülasyonu aksine, hoşgörü bir nonissue yapma, hafif dokunma veya basıncını asla geçmeyecek şekilde kalibre edilebilir. Son olarak, açıklık ve th esneklike ölçüm cihazı, sıradan çevresi ve fiziksel kısıtlama olmaması deneyler için bir güven ve çocuk dostu bir ortam yaratmak. Bu özellikle hafif kundak tarafından teselli edilebilir ve bir bakıcı tarafından tutulan bebeklerde geçerlidir. Bu nedenle, bu metodoloji sağlığı ve hastalıkları spektrumu yanı sıra, bebeklikten yetişkinliğe eski ömrü boyunca boyunca hasta popülasyonlarında için uygulamalar vardır.

Bu özellikler "Kirpi sistemini" fonksiyonel MR daha küçük çocuklarda yönetmek daha kolay yaparken, ERP uzaysal çözünürlüğü 24 aynı derecede sağlamaz. Dikkat bile iyi çalışılmış somatosensori potansiyelleri 25 olması durumunda, temel yapılara ERP sinyal kaynaklarından atfetmekte kullanılmalıdır. Bu büyük alan kaplayan beyin lezyonları olan çocuklar için özellikle önemlidir. Ancak, Puffer sistemi tarafından sunulan zamansal çözünürlük eşittir doğrudan median sinir stimülasyonu arasındaulation yetişkinlerde, kimi çeşitli ERP zirvelerin kortikal kökeni de karakterize edilmiştir.

Bu paradigmada kritik bir safha, en uygun ERP sinyali elde etmek için daha sıkı bir şekilde innerve bölgelere yakın olarak ağızlığın konumlandırılmasıdır. Eller, ayaklar ve yüz onların yoğun innervasyon ve somatosensoriyel korteks büyük duyusal temsilleri nedeniyle açık seçenekler vardır. Sıkıştırılmış havanın kuvveti, aynı zamanda kompresör aracılığıyla veya meme çapının değiştirilmesi yoluyla, optimize edilebilir. Memenin kendisinin seviyesinde kuvveti kalibre etmek için bir manometre kullanılması doğruluğunu sağlamak için önerilir. Velcro ile bir kalıp ya da kol tablasına ile elin doğru konumlandırılmasını sağlamak daha da meme ve deri yüzeyi arasındaki mesafenin sabit kalmasını sağlayacaktır.

Dikkat daha da paradigma uygulama için süreyi azaltmak veya stimülasyonu sayısını artırmak için çalışıyor kullanılmalıdırBizi denemeler. Altmış çalışmalar net bir ERP sinyali üretmek ve eserler nedeniyle bazı veri kaybı için izin ancak daha az çalışmalar güvenilir, tekrarlanabilir veri üretmek olmayabilir için yeterlidir. Tersine, durum başına daha fazla denemeler ERP sinyal gücünü artırabilir ama aynı zamanda uyarılara alışma neden olabilir, ya da can sıkıntısı nedeniyle motor / göz eserler artmıştır.

Metodoloji yerleşik olası değişiklikler uyaranlara dikkat etkileri çalışma vardır. Uyarıcı dikkat gerektirecek yeterli ışık ama bu kolayca özellikle P50 gelen N140 için erken zirveleri ERP amplitüdlerinde artışlara neden gelişmiş olabilir. Ayrıca yerleşik olarak multisensory sistemi olan çeşitli konuşma sesleri ve tonları eklenmesi. Işitsel ve dokunsal sinyallerin zamanlaması başka tek yöntemin etkilerini incelemek için, sendeleyerek eşzamanlı dan modifiye edilebilir.

Yakın gelecekte gerçekleşmektedir Uygulamaları geniş uzantısını içerirBöyle yoğun bakım yatış yanı sıra engelli ergenlerin olarak neonatal dönemde beyin hasarı veya anormal duyusal deneyimleri ile bebekler ve yeni doğanlara paradigmasının. Bu tür test değeri geleceği duyusal-motor ekstremite fonksiyonunun hem de habercisi olabilir. Aynı zamanda, girişler bağlı olarak birden fazla duyusal akışı işlemek ve duyusal entegrasyon için hedefleyen terapilerin etkinliğinin bir ölçüsü olarak çocuk yeteneğinin göstergesi olabilir. Yetişkinler için, dokunsal uyaran kuvvet benzer sonuçlar temin etmek üzere artırılabilir gerekebilir. Son olarak, multisensory modele görsel uyaranın ilave kavramsal aşamalarında ve duyusal işleme fonksiyonları ve bozuklukların ölçümü için çok değerli bir amacı, bir araç sağlayacaktır.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarlar, hiçbir rakip mali çıkarlarını olmadığını beyan ederim.

Acknowledgments

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

Name Company Catalog Number Comments
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 in, 0-60 psi) H. O. Trerice Co, Oak Park, MI
Custom Puffer setup Nathalie Maitre

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Nelson, C. A. Neural plasticity and human development: the role of early experience in sculpting memory systems. Dev. Sci. 3 (2), 115-136 (2000).
  2. Wallace, M. T., Stein, B. E. Early experience determines how the senses will interact. J. Neurophysiol. 97 (1), 921-926 (2007).
  3. Greenough, W. T., Black, J. E., Wallace, C. S. Experience and brain development. Child Dev. 58 (3), 539-559 (1987).
  4. 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 (2000).
  5. Lickliter, R. The integrated development of sensory organization. Clin. Perinatol. 38 (4), 591-603 (2011).
  6. Pleger, B., Villringer, A. The human somatosensory system: From perception to decision making. Prog. Neurobiol. 103, 76-97 (2013).
  7. 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).
  8. 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).
  9. 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 (2012).
  10. 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).
  11. 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 (2006).
  12. 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).
  13. Eimer, M., Forster, B. Modulations of early somatosensory ERP components by transient and sustained spatial attention. Exp. Brain Res. 151 (1), 24-31 (2003).
  14. Forster, B., Eimer, M. Covert attention in touch: Behavioral and ERP evidence for costs and benefits. Psychophysiology. 42 (2), 171-179 (2005).
  15. Tamura, Y., et al. Cognitive processes in two-point discrimination: an ERP study. Clin. Neurophysiol. 115 (8), 1875-1884 (2004).
  16. Fabrizi, L., et al. A shift in sensory processing that enables the developing human brain to discriminate touch from. 21 (18), 1552-1558 (2011).
  17. Putnam, L. E., Vanman, E. J. Startle Modification: Implications for Neuroscience, Cognitive Science. Google Books. Startle Modification: Implications for. , (1999).
  18. 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 (2012).
  19. Molholm, S. Audio-Visual Multisensory Integration in Superior Parietal Lobule Revealed by Human Intracranial Recordings. J. Neurophysiol. 96 (2), 721-729 (2006).
  20. 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).
  21. 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).
  22. Gick, B., Derrick, D. Aero-tactile integration in speech perception. Nature. 462 (7272), 502-504 (2009).
  23. Stevens, K. N., Blumstein, S. E. Invariant cues for place of articulation in stop consonants. J. Acoust. Soc. Am. 64 (5), 1358-1368 (1978).
  24. Hari, R., Parkkonen, L., Nangini, C. The brain in time: insights from neuromagnetic recordings. Ann. NY Acad. Sci. 1191, 89-109 (2010).
  25. Key, A. P. F., Dove, G. O., Maguire, M. J. Linking Brainwaves to the Brain: An ERP. Dev. Neuropsychol. 27 (2), 183-215 (2005).

Tags

Davranış Sayı 83 duyusal olay ilişkili potansiyel işitsel-dokunsal multisensory kortikal yanıt çocuk
Engelli Çocuklarda Kortikal İşitsel-dokunsal İşleme Kantitatif Değerlendirilmesi
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Maitre, N. L., Key, A. P.More

Maitre, N. L., Key, A. P. Quantitative Assessment of Cortical Auditory-tactile Processing in Children with Disabilities. J. Vis. Exp. (83), e51054, doi:10.3791/51054 (2014).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter