Several children with unilateral Cerebral Palsy seem to disregard the preserved capacity of their affected upper limb. This Developmental Disregard is extensively described in the literature but the involved cognitive processes have not been studied. To study underlying cognitive factors of upper limb control, an event-related potential protocol was developed.
Unilaterale cerebrale parese (CP) is een neurologische aandoening, dat is een veel voorkomende oorzaak van invaliditeit in de kindertijd. Het wordt gekenmerkt door unilaterale motorische stoornissen die vaak overheerst in de bovenste ledematen. Naast een verminderde beweging van de aangedane bovenste lidmaat, aantal kinderen met een unilaterale CP vertonen een verminderd bewustzijn van de resterende beweging capaciteit van het ledemaat. Dit fenomeen van miskenning van de bewaarde vermogen van de aangedane bovenste ledematen wordt regelmatig genoemd als Developmental Negeer (DD). Verschillende theorieën zijn gepostuleerd DD elk suggereert iets andere richtlijnen voor therapie leggen. Toch cognitieve processen die ook kunnen bijdragen aan DD bij kinderen met een unilaterale CP zijn nooit rechtstreeks bestudeerd. Het huidige protocol is ontwikkeld om de cognitieve aspecten die in de bovenste ledematen controle bij kinderen met een unilaterale CP met en zonder DD bestuderen. Dit werd gedaan door het opnemen evenementgerelateerde potentials (ERP) tijdens target-respons taken vragen om een respons hand beweging uit het lopende EEG. ERP bestaan uit meerdere componenten, elk geassocieerd met een welbepaalde cognitief proces (bijv., De N1 met vroege aandacht processen, de N2 met cognitieve controle en P3 met cognitieve belasting en mentale inspanning). Door de uitstekende temporele resolutie, het ERP techniek laat toe verschillende geheime cognitieve processen voorgaande openlijke motorische reacties bestuderen en maakt het dus mogelijk inzicht in de cognitieve processen die kunnen bijdragen tot het fenomeen DD. Met behulp van dit protocol voegt een nieuw niveau van uitleg aan bestaande gedragsstudies en opent nieuwe wegen om de bredere uitvoering van onderzoek naar cognitieve aspecten van ontwikkelingsstoornissen beperkingen beweging bij kinderen.
Cerebral Palsy (CP) wordt gedefinieerd als een groep van neurologische aandoeningen gerelateerd aan beweging en houding stoornissen die veroorzaakt worden door verstoringen van de ontwikkeling van foetale hersenen of baby 1. Hoewel deze beperkingen niet-progressief, worden ze geassocieerd met levenslange handicaps 1,2. Een van de meest voorkomende subtype van CP unilateraal CP, die meer dan eenderde van de gevallen 3. Het wordt gekenmerkt door geprononceerde motorische stoornissen aan één kant van het lichaam die vaak meer prominent in de bovenste extremiteit 1,3 zijn. Naast de verminderde verplaatsing van het aangedane bovenste lidmaat, aantal kinderen met een unilaterale CP lijken ook niet spontaan met de resterende capaciteit van de aangedane hand in het dagelijks leven 4-8. Dit negeren van de resterende capaciteit van de aangedane bovenste ledematen in unilaterale CP is vaak aangeduid als Developmental Negeer (DD) 4-11.
content "> Naast de traditionele uitleg van DD gebaseerd op gedragstherapie versterking theorieën 4, meer recente studies hebben het belang van cognitieve factoren benadrukte voor het begrijpen van DD 5,9-11. Deze theorieën zijn gebaseerd op het idee dat bepaalde motorische stoornissen bij kinderen met unilaterale CP in feite veroorzaakt door verstoorde cognitieve processen die nodig zijn voor succesvolle doelgerichte motorische gedrag niet door de beperkingen beweging zelf. In dit opzicht DD is vergeleken met het fenomeen van post-stroke motor verwaarlozing, suggereert visueel-ruimtelijke aandacht tekorten 9, 11,12,. Ook is voorgesteld dat het gebrek aan gebruik van de aangedane hand tijdens ontwikkelings periodes van cruciaal belang is niet alleen van invloed op de motorische ontwikkeling, maar wordt ook in verband gebracht met een vertraging van cognitieve processen met betrekking tot motorisch gedrag 5, 10.Hoewel DD is uitvoerig beschreven in de literatuurverschillende theorieën hebben de mogelijke bijdrage van gewijzigde cognitieve processen 5,9-11, deze cognitieve processen met betrekking tot doelgericht motorisch gedrag zijn nooit rechtstreeks bestudeerd in unilaterale CP benadrukt. Het huidige protocol is ontwikkeld om de cognitieve aspecten die verband houden met de bovenste ledematen controle bij kinderen met een unilaterale CP te beoordelen. Het protocol beschrijft het gebruik van event-gerelateerde hersenpotentialen (ERP) uit het lopende EEG tijdens handmatige doelwitspecifieke respons taken.
ERP biedt de unieke mogelijkheid om neurale reacties die tijd vergrendeld om verschillende stadia van de verwerking in verband met een openlijke reactie zijn te meten. Dat wil zeggen, ze laten verschillende cognitieve processen met betrekking tot doelgerichte motorische reacties zoals reactie selectie, reactie voorbereiding en respons inhibitie processen te bestuderen. Bovendien ERP bestaan uit verschillende onderdelen, elk geassocieerd met verschillende cognitieve processen (bv., De N1 met vroege attention processen, de N2 met cognitieve controle en de P3 met cognitieve belasting en mentale inspanning). Ook het gebruik van ERP tijdens een eenvoudige handleiding target-response taak stelt ons in staat om direct te bestuderen verschillende cognitieve processen die verband houden met de verschillende stadia van verwerking bovenste ledematen controle bij kinderen met een unilaterale CP met en zonder DD.
Dit artikel presenteert een protocol ontwikkeld om de cognitieve processen die verband houden met de controle van verplaatsingen tijdens eenvoudige armbewegingen bij kinderen met een unilaterale cerebrale parese (CP) en Developmental Negeer (DD) rechtstreeks te beoordelen. Eenzijdige CP is een non-progressieve neurologische aandoening die wordt gekenmerkt door tekorten beweging aan één kant van het lichaam, vooral die van de bovenste ledematen 1,3. Kinderen met DD tonen een minachting van de bewaarde capaciteit van hun aangedane hand tijdens spontane dagelijkse activiteiten 5. Het huidige protocol is ontwikkeld om de cognitieve mechanismen die kunnen bijdragen tot het verschijnsel van DD met als doel verbetering van bestaande procedures voor revalidatie deze kinderen ontrafelen. Door het gebruik van dit protocol waardevolle nieuwe inzichten verkregen over de achterliggende cognitieve processen met betrekking tot eenvoudige armbewegingen bij kinderen met DD 10,11.
Van cruciaal belang voor deze protocol is het gebruik van event-gerelateerde hersenpotentialen (ERP) tijdens een zeer gemakkelijk uitvoerbaar doelwitspecifieke respons taak. De eenvoud van het uitvoeren van de taak zorgt voor de integratie van jonge kinderen met bewegingsbeperkingen. Opname ERP tijdens de taak wordt gebruikt als een krachtig niet-invasieve beeldvormende techniek die neurale activiteit gemeten met een hoge tijdsresolutie. Met behulp van dit protocol maakt voor de studie van de cognitieve aspecten afzonderlijke verwerkingsstappen de bovenste ledematen controle bij kinderen met een unilaterale CP. Als zodanig strekt behavioral onderzoek naar de neurofysiologische niveau. Bovendien kan het protocol gemakkelijk worden aangepast door de presentatie van verschillende stimuli (bv., Cue-stimuli, nogo-stimuli) of aanpassen van stimulus presentatie tijd en inter-stimulus intervallen. Het is dus mogelijk om verschillende cognitieve processen die betrokken zijn bij de bovenste ledematen controle rechtstreeks te beoordelen (bv., Reactie voorbereidingen versus reactie remming).
Naast het idee dat bepaalde motorische stoornissen bij kinderen met een unilaterale CP eigenlijk veroorzaakt door verstoorde cognitieve processen, een ander belangrijk aspect dat zou kunnen bijdragen aan de waargenomen motorische stoornissen bij kinderen met DD is een mogelijke sensorisch tekort 18. Als gevolg van letsel aan specifieke thalamocorticale en corticocortical paden sommige kinderen met een unilaterale CP geen accurate zintuiglijke feedback van hun bewegingen 24. Dit heeft voorgesteld om tot een onderbenutting van de aangedane hand, dwz., DD. Het huidige protocol niet direct beoordelen dit mogelijk zintuiglijke tekort. Voor een gedetailleerde evaluatie van de verschillende zintuiglijke verwerking bij kinderen met een handicap beweging, verwijzen we naar het werk van Maitre en Key (2014) 25.
Nauwkeurige en betrouwbare resultaten te garanderen, zijn er een paar kritische punten in gedachten te houden. Voordat een EEG experiment is het allereerst van belang de bijbehorende lim begrijpenitations van deze techniek. De relatief slechte ruimtelijke resolutie en de moeilijkheid afleiden subcorticaal activiteit zijn belangrijk om te overwegen. Als de onderzoeksvraag is gericht op het neuro-anatomisch lokaliseren specifieke processen tijdens de bovenste ledematen controle, moeten alternatieve neuroimaging methoden worden beschouwd (bv., (F) MRI). Er moet echter duidelijk worden gesteld dat de niet-invasieve karakter van EEG en de mogelijkheid om een mobiel laboratorium te meten locaties die bekend het kind biedt een enorm voordeel ten opzichte van andere technieken.
Naast de slechte ruimtelijke resolutie van EEG-metingen, het geluid geïntroduceerd door knippert en spieractiviteit is ook nadelig. Vooral bij kinderen is het heel moeilijk om geschikte instructies om deze artefacten te reduceren. Het is daarom erg belangrijk om een protocol dat de aandacht van de kinderen houdt en niet te lang te gebruiken.
De huidige protocol biedt nieuwe empirische inzichten in de achterliggende cognitieve processen die bijdragen aan het verschijnsel van DD bij kinderen met een unilaterale CP 10,11. Deze inzichten kunnen van grote waarde zijn niet alleen voor een beter begrip van DD, maar ook voor het individualiseren van de huidige therapieën. Bovendien is het vermogen van dit protocol om direct onderliggende cognitieve factoren van de bovenste ledematen controle te beoordelen zou kunnen leiden tot een mogelijke bredere toepassing voor onderzoek naar cognitieve aspecten die verband houden met de ontwikkeling van de beweging bij kinderen te geven.
The authors have nothing to disclose.
This work is part of a doctoral dissertation that was supported by grants from (in alphabetical order): Hersenstichting Nederland, Johanna KinderFonds, Stichting Rotterdams Kinderrevalidatie Fonds Adraanstichting, Phelps Stichting voor Spastici, and Revalidatie fonds.
"Presentation" stimulus delivery and experimental control program for neuroscience | NeuoBehavioralSystems | company web address: http://www.neurobs.com/index_html Alternate stimulus presenation software can be used |
|
Button Box, for time accurate(1ms) button press registration | TSG, Radboud University Nijmegen | company web address: http://tsgdoc.socsci.ru.nl/ index.php?title=ButtonBoxes Alternate button press registration device can be used |
|
BrainAmp DC 32 channels EEG/EP system, with BUA 128 USB interface S/N: AMP13061963DC, BUA128-1302289, EIB13010349 |
MedCaT B.V. | BP-01100 | company web address: http://www.medcat.nl/Research/acticap.htm For measurements with children a mobile EEG lab is highly recommended |
Acticap 32 channel standard cap set S/N: aCAP11101664, aEB13032942 |
MedCaT B.V. | BP-04200 | company web address: http://www.medcat.nl/Research/acticap.htm It is highly recommended to use an active electrode system |
BrainVision Recorder Software license USB Dongel: UR11471 & BrainVision Analyzer Software license USB Dongel: U12512 |
Brain products | BP00020 & BP00120 |
company web address: http://www.brainproducts.com/ Alterante recording and analyzing software can be used |
NuPrep | MedCatSupplies | 10-30 | company web address: http://www.medcat.nl/supplies/ Alternate skin preparation exfoliants can be used |
Skin Conductance Electrode Paste | MedCatSupplies | TD-246 | company web address: http://www.medcat.nl/supplies/ Alternate EEG conductive electrode gel can be used |
Blunt needle and syringe kit |
MedCatSupplies | JG161.5 & 30xxxx |
company web address: http://www.medcat.nl/supplies/ Needle and syringe kit is used to apply conductive gel to electrode embedded in the EEG cap |
Acticap Holder for Active Electrodes and stickers |
MedCatSupplies | BP-04244 & Z85-10x |
company web address: http://www.medcat.nl/supplies/ Acticap Holders and stickers are used for fixating EOG electrodes |