Summary
Nous décrivons les méthodes de surveillance continue du système nerveux autonome sous repos et de provocation conditions avec 18 mois les enfants âgés. Les résultats ont révélé que ce protocole peut produire des réponses physiologiques significatives dans les deux branches du système nerveux autonome et de susciter la variabilité individuelle importante dans les modèles de réponses.
Abstract
Le système nerveux autonome (SNA) se compose de deux branches, les systèmes nerveux parasympathique et sympathique, et contrôle la fonction des organes internes (par exemple, la fréquence cardiaque, la respiration, la digestion) et répond à tous les jours et les effets indésirables 1. Mesures du SNA chez les enfants ont été trouvés être liés à des problèmes de comportement, la régulation des émotions et de la santé 2-7. Par conséquent, la compréhension des facteurs qui influent sur le développement ANS pendant la petite enfance est importante. Les deux branches du SNA affectent les réponses cardiovasculaires chez les jeunes enfants à des stimuli et ont été mesurés de manière non invasive, par l' intermédiaire de l' équipement de surveillance externe, en utilisant des mesures valides et fiables des changements physiologiques 8-11. Cependant, il existe peu d'études sur les très jeunes enfants avec des mesures simultanées du système nerveux parasympathique et sympathique, ce qui limite la compréhension du fonctionnement intégré des deux systèmes. En outre, la majority d'études des jeunes enfants existants rapport sur les mesures de repos SNA de nourrissons ou de leur réactivité à l'couramment utilisé paradigmes d'interaction mère-enfant, et moins est connu au sujet ANS réactivité à d'autres conditions difficiles. Nous présentons un modèle d'étude et protocole normalisé pour une évaluation non invasive et rapide de contrôle autonome cardiaque chez les 18 mois les enfants âgés. Nous décrivons des méthodes de surveillance continue des branches parasympathique et sympathique du SNA dans des conditions de repos et de provocation lors d'une maison ou d'un laboratoire visite et de fournir des résultats descriptifs de notre échantillon de 140 origines ethniques diverses tout-petits en utilisant un équipement validé et logiciel de notation. Les résultats ont révélé que ce protocole peut produire une gamme de réponses physiologiques à la fois au repos et les conditions de développement difficiles, comme indiqué par les changements de la fréquence cardiaque et les indices de l'activité parasympathique et sympathique. Les individus ont démontré la variabilité des niveaux de repos, responsabes aux défis, et le défi réactivité, ce qui fournit une preuve supplémentaire que ce protocole est utile pour l'examen des différences individuelles SNA pour les tout-petits.
Introduction
Les différences individuelles dans le système nerveux autonome des enfants (ANS) réactivité jouent un rôle important dans le développement et l' entretien des problèmes de santé physique et mentale 12-16. Un nombre croissant de preuves montre que les différences individuelles dans les mesures du SNA au repos et la réactivité sont prédictifs de variations chez les enfants de intériorisation et d' extériorisation psychopathologie 4,9,17-19 et 7,20 de la santé physique. En plus de ces effets directs ou principales de fonctionnement du SNA, un organisme accumulant des études ont montré que la réactivité des enfants peuvent interagir avec des facteurs de risque contextuels, tels que les événements indésirables ou les conflits conjugaux, pour modérer les effets sur le bien - être et la santé des enfants (voir référence 21 pour une revue). En dépit de cette évidence croissante que la réactivité autonome des enfants joue un rôle dans la santé tout au long de la vie, et l'intérêt d'accompagnement dans ces processus, ilest le besoin de recherches supplémentaires examinant le développement du fonctionnement du SNA chez les enfants de moins de trois ans.
Le SNA se compose de deux branches, les systèmes nerveux parasympathique et sympathique. Il régule la fonction des organes internes (par exemple, la fréquence cardiaque, la respiration, la digestion, et l' excitation sexuelle), en grande partie grâce à des mécanismes inconscients, en réponse à tous les jours et les effets indésirables des expériences 1. Le système nerveux parasympathique (PNS) est le système «réparatrice repos et« qui maintient une fréquence cardiaque de repos faible et de l'état de restauration lors du sommeil ou de détente Le système nerveux sympathique (SNS) est le système de «combat ou fuite» qui répond aux urgences ou menaçant situations en accélérant son rythme cardiaque 23. sinus respiratoire arythmie (RSA) est un indice fiable de l'influence PNS sur le fonctionnement cardiaque, et la période de pré-éjection (PEP) est un indice fiable de l'influence SNS sur la voiturediac fonctionnement. Les deux RSA et la PPE ont été jugées valides par le biais de mesures blocage pharmacologique expérimental dans des échantillons d'adultes 24,25. Plus récemment, ce travail a été étendue dans des échantillons de l' enfant et de l' adolescent, en établissant en outre RSA et la PPE en tant que mesures valides et fiables de l' activité du SNA au cours du développement 8,26,27. Mesures d' impédance cardiographie fiables (PEP) à l' aide de la bande et ponctuelles électrodes ont été utilisées pour un temps considérable dans des échantillons d'adultes 28. Plus récemment, des techniques de mesure et d' analyse parallèles ont également été montré pour être fiable et valable dans des échantillons d'enfants 11,29,30, bien que la collecte de mesures de PEP chez les jeunes enfants est rare.
Il y a un grand corps existant de la littérature sur les SNP fonctionnant chez les nourrissons et les jeunes enfants, y compris le tonus vagal et des mesures d'arythmie sinusale respiratoire. Il y a moins d'études du SNS utilisant PEP, et très peu d'examiner simultanément lasystèmes nerveux parasympathique et sympathique, ce qui est essentiel pour la construction de la compréhension de leur fonctionnement hautement intégré. Parmi les quelques études de PEP des jeunes enfants, la plupart trouvent que leurs protocoles ne produisent pas d' importants changements au niveau du groupe à PEP en réponse aux défis 8,31. Des études ont démontré qu'il existe une stabilité au repos mesures PNS à partir de la petite enfance et ils ont des relations avec le tempérament, le comportement et la santé, 13,16,26,32,33 mais il y a une compréhension limitée de SNS répondant et sa stabilité dans le temps, relations au développement, et les facteurs qui déterminent que sa trajectoire de développement. Les réponses du SNP ont été attribuées principalement à l' engagement social et 16 réponses SNS proposé pour refléter «combat ou fuite» des réponses 1, ainsi que la sensibilité de récompense (voir référence 34 pour une revue). Chez les jeunes enfants, il est difficile de simuler des défis spécifiques dans un laborary et les engager en raison de leur courte durée d'attention. Il y a aussi des défis de mesure pour les tout-petits qui peuvent éprouver un malaise avec les sept électrodes ponctuelles nécessaires pour mesurer PNS et SNS simultanément. En outre, dans les domaines de la science du développement, il y a peu de normes sur la façon d'obtenir "la réactivité du stress" suffisamment tout en respectant les besoins de développement des enfants et l'éthique dans le travail avec les enfants. Cet article présente des informations sur l'administration et la notation d'un protocole standardisé composé de conditions de repos et stimulantes conçues pour obtenir des réponses du système nerveux parasympathique et sympathique de 18 mois les enfants âgés.
ANS réactivité est généralement conçue comme la réponse physiologique à un stimulus externe discret par rapport à une comparaison ou un état de repos, qui varie selon les 22 organismes individuels. L'examen de la vie étiologie précoce du mental et physique, ilproblèmes de ALTH a conduit les scientifiques à être particulièrement intéressés à comprendre la réactivité des enfants à des situations qui évoquent d'adaptation de répondre ou peuvent être considérés comme des défis de stress. La prépondérance de la littérature se réfère à ce phénomène comme "la réactivité du stress", bien que la rencontre des stimuli difficiles a le potentiel pour obtenir des réponses à travers un large éventail de domaines. Ainsi, le protocole décrit ci-dessous a été conçu pour obtenir des réponses du SNA dans plusieurs domaines, y compris deux formes de repos (tout en écoutant une berceuse apaisante et tout en regardant un calme, vidéo neutre) et trois défis de développement appropriés pour les enfants de 18 mois: l'anticipation / effaroucher (jack-in-the-box), sensoriel (jus de citron), et socioaffectif (écouter un cri d'enfant malade). Le protocole a été adapté de nos protocoles existants pour 12 enfants âgés de mois 8 et 3-5 ans 11, afin de le rendre au stade de développement stimulant, engageant et tolérable pour les tout - petits (18-21 Mois).
Nous présentons ici le Protocole de développement Défis (DCP) et ANS données à partir du 18 mois visite d'étude du stress, alimentation et développement précoce (SEED) Étude des femmes enceintes et leur progéniture. participants maternels avec des grossesses en santé ont été recrutés au cours de 2013-14 pour une étude de gain de poids gestationnel et le stress prénatal et étaient en surpoids, faible revenu, et de diversité raciale et ethnique. le consentement éclairé des parents pour l'étude de sa progéniture a été obtenue juste après la naissance et de nouveau avant le début de la collecte de données pour l'étude rapportée ici, quand la progéniture étaient 18-21 mois pendant 2014-2015.
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Protocol
Cette étude a été approuvée par le Comité de la recherche humaine de l'Université de Californie, San Francisco.
1. Pré-protocole Set-up (voir Matériaux Tableur pour la liste complète de l'équipement)
- Mettre en place l'appareil en tournant sur l'ordinateur et la connexion de l'unité d'acquisition de données SNA à une source d'alimentation.
NOTE: Ne mettez pas l'unité d'acquisition sur. - Avant de commencer toute collecte de données, mis en place le logiciel de collecte de données du SNA. Choisissez les paramètres pour correspondre à la figure 1.
Figure 1. Paramètres de configuration des logiciels BioLab. Ce chiffre affiche une capture d' écran des paramètres de configuration à utiliser lors de la collecte de données ANS comme décrit dans l' étape 1.2.
- Gardez électrodes spot dans un emballage scellé jusqu'à ce qu'ils sont nécessaires parce que la qualité de l'électrode se dégrade au filtemps avec l'exposition à l'air. Enclenchez les électrodes spot sur chacune des 7 conduit à pression à l'aide d'une surface dure. Assurez-vous que les fils ne sont pas emmêlées et fermement relié aux électrodes.
- Tournez la tablette et cue audio et applications visuelles (voir l'étape 4 ci-dessous). Régler le volume à 80% du volume max sur la tablette et plein volume sur le haut-parleur.
- Mettre en place un trépied et une caméra vidéo en place discrète.
- Mettre en place les éléments de tâche de jus de citron avant le début du protocole. Versez un peu d'eau dans une petite tasse de papier pour le rinçage après la tâche de jus de citron (environ 3 onces). Mettez une très petite quantité de jus de citron à partir d'un paquet dans une autre tasse et remplir la pipette en plastique jetable avec 2 gouttes de jus de citron (ce montant viendra au premier rétrécissement de la pipette et est égale à environ 0,1 ml). dropper Rest sur une serviette en papier ou dans la tasse de jus de citron et de la route.
2. Préparation de la mère et l'enfant pour le Protocole de développement Défis
- Veiller à ce que deux personnes, l'évaluateur Enfant (CA) et Computer Operator (CO), sont prêts à administrer le protocole. Présentez le personnel à la mère et de l'enfant et de les rendre confortables. Établissez un contact visuel et parler à l'enfant afin d'établir une relation de confiance entre la mère, l'enfant et le personnel. Permettre à l'enfant un peu d'espace pour s'acclimater à la CA et CO. Ne pas submerger l'enfant en bas âge avec attention.
- Demandez à la mère si l'enfant a besoin d'être nourri ou avoir son fessier changé avant que les électrodes sont placées sur l'enfant afin d'éviter des perturbations plus tard. Laissez la mère assister aux besoins de l'enfant avant de commencer le protocole.
- Permettre à l'enfant de jouer sur le sol ou un espace ouvert lors de l'introduction. Une fois le protocole commence, demander à la mère de garder l'enfant sur ses genoux jusqu'à ce qu'il soit terminé.
- Passez en revue le protocole avec la mère en lisant le script A (voir informations supplémentaires). Aussi, parler à l'enfant directement sur ce que is qui va se passer au cours de la visite.
3. Connexion de l'ANS acquisition d'équipement à l'enfant
- Instruire le CA d'appliquer les électrodes sur le cou et le torse (voir la figure 2) de l'enfant, tandis que le CO distrait l'enfant. Utilisez blanc cercle autocollants pour démontrer le placement des électrodes sur une poupée pour engager l'enfant si nécessaire. Déplacez-vous rapidement et placer les électrodes sous la chemise de l'enfant afin de minimiser la probabilité que l'enfant va toucher ou retirer les électrodes.
Figure 2. Configuration Electrode pour 18 enfants âgés de mois . Note: les 2 électrodes ECG sont appliquées dans une configuration Lead II. En outre, le positionnement des électrodes de remplacement pour la nuque est montré ici.
- Appliquer les électrodes directement sur la peau. Appuyez avec les doigts sur la bande de papier autour du gel pour assurer tchapeau l'électrode spot collé à la peau. Toutes les électrodes doivent être placées au moins 3 cm en dehors des électrodes voisines pour assurer la conduction de signal approprié. Pour toutes distances qui sont difficiles à déterminer, utiliser un ruban à mesurer pour mesurer et vérifier cette distance minimale en mesurant la longueur entre les centres de chaque électrode.
NOTE: L'ordre de placer des électrodes sur les enfants suivant a été efficace et bien toléré par les tout-petits.- Placer l'électrode attachée à la couleur rouge (-) débouchent sur le centre du bas du dos.
- Placez l'électrode fixée au blanc (-) conduisent juste au-dessus du processus xiphoïde, qui est situé sur la jonction xiphosternal (pointe inférieure du sternum, où la gauche et à droite de la cage thoracique se rencontrent). Assurez-vous que cette électrode est d'au moins 3 cm au-dessus du rouge (-) de l'électrode spot.
- Placez l'électrode attachée à la céruse (+) juste à gauche de fourchette sternale (droit de l'évaluateur) sur le bord de la clavicule.
- Utilisez le ruban à mesurer pour mesurer, vérifier et enregistrer la distance en cm entre les 2 électrodes avant (blanc (+) et blanc (-)) pour une utilisation ultérieure dans le programme impédance de notation.
- Placer la première électrode d'ECG fixée à la brune (-) de la clavicule droite sur laquelle l'os de la clavicule rencontre l'os de l'épaule. Appuyez sur la mousse autour de l'électrode et de sentir l'os de la clavicule. Placez l'électrode le long de la longueur des os.
- Placer la deuxième électrode d'ECG fixée à la brune (+) de la nervure inférieure sur la gauche. Appuyez sur la mousse autour de l'électrode et de sentir l'os de côte.
- Placez l'électrode de mise à la terre fixé au noir (-) de la nervure inférieure droite de l'enfant en ligne avec le plan horizontal de l'électrode de nervure inférieure gauche.
- Bundle et le clip extrémité inférieure du conduit à des vêtements de l'enfant pour minimiser le mouvement des conducteurs. Instruire le CO pour surveiller l'ordinateur. Instruire le CA pour engager l'enfant et d'examiner le activities impliqués dans le protocole avec la mère (voir Script B en complément d'information).
- Allumez l'unité d'acquisition de données SNA afin d'acquérir des signaux d'électrocardiogramme (ECG) et l'impédance. Appuyez sur "Redétecter" pour commencer l'analyse ECG, puis cliquez une fois sur "Démarrer" situé à côté de la lumière verte dans le coin inférieur droit de la fenêtre du programme.
- Attendre 5 min après que les électrodes ont été placées pour permettre au gel d'adhérer complètement à la peau de l'enfant pour la conductance optimale des signaux d'ECG et d'impédance. Après 5 min, vérifiez l'écran d'ordinateur pour afficher les signaux et fait en sorte qu'ils semblent normaux (CO). Allumez la caméra vidéo (CO).
- Évitez le petit entretien avec l'enfant pendant ce temps. Offrir un enfant "optionnel" peluche normalisé pour tenir s'il ou elle semble mal à l'aise (plan pour retirer jouet de main juste avant protocole début).
NOTE: Expliquez à l'enfant et la mère qu'il est nécessaire d'attendre un bit pour vous assurer que l'équipement fonctionne correctement. - Montrer l'image de l'ordinateur de l'activité cardiaque de l'enfant à la mère et expliquer ce que chaque signal représente. Rappelez-mère que cette activité ne soit pas utilisé pour diagnostiquer des problèmes de santé. Lui assurer que si l'équipe de recherche remarque quelque chose inquiétant, elle sera notifiée. Suivez Script B (voir informations supplémentaires).
- Évitez le petit entretien avec l'enfant pendant ce temps. Offrir un enfant "optionnel" peluche normalisé pour tenir s'il ou elle semble mal à l'aise (plan pour retirer jouet de main juste avant protocole début).
- Attendre 5 min après que les électrodes ont été placées pour permettre au gel d'adhérer complètement à la peau de l'enfant pour la conductance optimale des signaux d'ECG et d'impédance. Après 5 min, vérifiez l'écran d'ordinateur pour afficher les signaux et fait en sorte qu'ils semblent normaux (CO). Allumez la caméra vidéo (CO).
4. Administration des tâches dans le Protocole de développement Défis
- Ouvrez le lecteur multimédia dans la tablette. Jouer le premier 1-min berceuse. Gardez la tablette hors de portée de l'enfant.
- Maintenez jack-in-the-box en face de l'enfant. Tourner lentement le bras et jouer la musique jusqu'à ce que le singe chaussette apparaît, faisant prendre 15 secondes pour terminer un tour. Répétez quatre fois.
- Démarrer la tâche de jus de citron avec Script C (voir informations supplémentaires). Placez 2 gouttes de jus de citron concentré sur le centre de la langue de l'enfant, légèrement back de l'avant, de sorte que le jus ne roule pas sur la langue.
NOTE: Si la pipette se reposait dans la tasse de jus, secouer gouttes supplémentaires de l'extérieur de la pipette avant la laisser tomber sur la langue.- Attendre 10 sec tranquillement avec une expression neutre amicale. Dites «Qu'a - t - il le goût?" Si l'enfant a besoin d' être rassuré.
NOTE: La tâche de jus de citron doit prendre au moins 20 sec, à partir de dire à l'enfant sur le liquide à travers attendre après les gouttes sont dans leur bouche et puis regarder pour une réaction. - Au moins 10 s après la chute du jus de citron dire: «Maintenant , il est temps de boire un peu d' eau» , et donner à l'enfant une gorgée d'eau. Si l' enfant refuse, attendez quelques secondes et essayez à nouveau en disant: «Maintenant , vous pouvez prendre un verre d'eau". Appuyez sur la touche F4 que l'évaluateur commence offrant l'eau (CO).
- Attendre 10 sec tranquillement avec une expression neutre amicale. Dites «Qu'a - t - il le goût?" Si l'enfant a besoin d' être rassuré.
- Jouer l'enregistrement de 30 secondes de l'enfant malade de pleurer sur la tablette à l'aide d'un supportjoueur. Gardez la tablette hors de portée de l'enfant.
- Jouer le second 1 min berceuse sur la tablette à l'aide d'un lecteur multimédia. Gardez la tablette hors de portée de l'enfant.
- Jouer la vidéo neutre 2 min sur la tablette à l'aide d'un lecteur multimédia. Tenez la tablette environ 12 pouces du visage de l'enfant, mais ne les laissez pas attraper et tenir la tablette.
5. Marquage Segments de protocole Lors de la Developmental Challenges Administration (CO)
- Instruire le CO de pousser la fonction (F) touches (définir a priori par l'utilisateur d'identifier les tâches ou les problèmes potentiels lors de la notation des données) pour marquer les étapes de protocole importantes dans les données du SNA (voir le tableau 1). Appuyez sur F11 pour indiquer qu'une tâche est terminée au début (type "a pris fin la tâche précoce» et une explication dans la boîte de texte) ou pour les grands problèmes ou violations de protocole, comme une électrode de tomber ou de quelqu'un qui marche dans la chambre et de l'enfant distrayant (type d'explication dans la boîte de texte ).
| Marker Key | un événement | Durée après le début |
| F1 | Lullaby 1 start | 60 sec |
| F2 | Jack dans le début de la boîte | 60 sec |
| F3 | Lemon début de script jus | Au moins 20 secondes |
| F4 | Citron fin de jus (eau boisson offerte) | Au moins 10 des ses |
| F5 | début cri infantile | 30 sec |
| F6 | Lullaby 2 début | 60 sec |
| F7 | début de la vidéo | 120 sec |
| F10 | Fin du DCP (fin de la vidéo) | |
| F11 | événements irréguliers graves |
Tableau 1: Marker-clés pour le protocole d'un événement marquantPendant Défi Tâches. Touches de marqueur , comme décrit dans l' étape 5.1 sont présentés, utilisé pour indiquer les événements de protocole importants et rares occurrences dans le fichier de données du SNA.
6. Protocole post développement Défis
- Avoir le CA dit à la mère: «Alors , comment était - ce pour vous (pause pour entendre la réponse) Il est intéressant de voir comment les enfants réagissent à ces différentes activités?. Maintenant , il est temps d'enlever délicatement les électrodes de la peau de votre enfant ".
- Éteignez l'acquisition de données du SNA avant de toucher les électrodes / démontage.
NOTE: L'équipement ne sera pas conduire ou transmettre l'électricité quand il est éteint. - Retirer les électrodes de l'enfant à l'aide d'un seul doigt pour maintenir la peau tendue tandis que l'autre supprime l'électrode. Tirez sur l'onglet sur l'électrode et à l'écart de la direction sur l'onglet pointe. Retirez les électrodes les plus sensibles dernière (avant et arrière du cou). Permettre à la mère de redéplacer des électrodes si l'enfant est particulièrement bouleversé ou si elle désire. Utilisez une lingette humide pour enlever tout résidu en excès restant sur la peau à partir des électrodes et un tampon de gaze sèche si la peau est mouillée ou il y a un gel sur la peau.
- Éteignez la caméra vidéo. Enregistrez le fichier de données du SNA, quittez le programme, et éteindre l'ordinateur.
REMARQUE: Le logiciel d'acquisition de données du SNA crée deux fichiers de données, le fichier ".mw" (données brutes ANS) et un fichier ".event", qui est un fichier texte des touches de fonction enfoncée.
7. respiratoire sinusale Arythmie Scoring
- Ouvrez le programme d'analyse de fréquence cardiaque Variabilité (VRC) pour nettoyer les données ECG et le score de la fréquence cardiaque (HR), RSA, et la fréquence respiratoire (RR).
Figure 3. Ecran VRC Navigation Analyse principale. Paramètres pour la notation des données bambin ANS utilisant le VRC Unelogiciel de notation alyse sont affichés. Pour marquer les segments, les événements de glisser dans les cases «Type d'événement".
- Examiner toutes les notes disponibles à partir de la collecte de données sur le terrain pour être au courant des circonstances ou des erreurs inhabituelles qui ont pu se produire. Recherchez et double-cliquez sur le fichier ".mw" pour être marqué à partir de la fenêtre pop-up ( "Choisissez ou Entrée Chemin du fichier").
NOTE: Le nom de fichier pour les données des participants étant marqués doit apparaître dans la boîte blanche sur le haut de l'écran.- Définir les «étiquettes de la Manche» comme suit: Canal 1- ECG, Channel 2- Zo, Channel 3- DZ / dt. Vérifiez que la fréquence d'échantillonnage est réglé sur 1000. Cliquez sur "ok" au bas de l'écran pour ouvrir l'écran de navigation principal (Figure 3).
NOTE: Ces canaux doivent correspondre à celles définies lors de la collecte des données. - Choisissez les paramètres pour correspondre à ceux de la figure. Définir le mode de «l'événement." Set Identifier l'événement pour "Nom"pour afficher le nom de la tâche ( par exemple, «jack-in-the-box"). Réglez le "Time Publier un événement (s)" à 30 sec.
REMARQUE: Le fichier Longueur varie pour le dossier de chaque enfant. "Type" se réfère à la clé (F) Fonction qui a été pressé pendant le protocole par le CO. Si le mode est pas l' événement , mais est temps, le "temps de segment" peut être réglé sur différentes longueurs de temps en secondes (soit 30 ou 60). - Cliquez sur l'onglet "Paramètres d'étalonnage VRC". méthode de calcul Set à "entier". Définir signal respiratoire à "Zo" (non dZ / dt). Réglez fenêtrage Fonction à "Hamming". Réglez gamme VLF Band à 0,003 à 0,04 Hertz (Hz), basse fréquence ou de la gamme LF bande à 0,04 à 0.15Hz et haute fréquence HF gamme de bande de 0,15 à 1,04 Hz pour les nourrissons et les tout-petits.
- Cliquez sur l'onglet suivant, "Pic & Artefact Paramètres R". Set IBI et MAD MED sur "on". Réglez la fréquence cardiaque maximale (battements par minute (BPM))230 et fréquence cardiaque minimum à 40 BPM. Réglez la barre de défilement pour la sensibilité de détection de crête R à 1. Régler la commande manuelle sur OFF. Tournez Baseline et Muscle Noise Filter (vert clair) et filtre coupe-bande large (gris foncé). Réglez le filtre de bruit à 60 Hz.
- Cliquez sur l'onglet suivant, "Paramètres supplémentaires". Cliquez sur le oui / non dans la section Paramètres de sortie ( "Utiliser un chemin de sortie par défaut") pour choisir l'emplacement par défaut pour enregistrer le fichier de sortie. Cochez la case "Afficher le rapport" bouton (vert clair).
REMARQUE: la vidéo synchrone peut être consulté en cliquant sur le "Oui / Non" boîte sous un fichier de données précédemment modifié peut être consulté en cliquant sur "l'utilisation des données éditées" Oui / Non box "chemin de video utilisation par défaut.". - Retour à l'onglet «Événements et modes". Cliquez sur le bouton "analyser".
- Choisissez «oui» ou «non» lorsqu'on lui a demandé, "Est-ce que l'ECG inversé? Non Oui."
NOTE: La majorité desGEC ne sont pas inversés. La fenêtre d'analyse ouvrira, montrant 30 secondes de données. Le programme d'analyse HRV marque chaque pic de R avec un point bleu clair et marque une étoile jaune quand il y a une «aberrante» potentielle ou motif irrégulier. Les valeurs aberrantes peuvent être marqués lorsque la distance entre deux crêtes est différent de R que l'intervalle RR normal pour cet individu. - Examiner toutes les valeurs aberrantes (étoiles jaunes) pour identifier la raison de l'étoile jaune (voir l'édition d'options en 7.1.1.9). Les variables record d'intérêt dans les données se connectent après avoir fait toutes les modifications nécessaires.
REMARQUE: La boîte en bas à droite de la fenêtre d'analyse montre les valeurs calculées à partir de ce segment, y compris les RH, RR et RSA. - Cliquez (le bouton vert dans la fenêtre de contrôle) "Modifier R» pour examiner les valeurs aberrantes. Cliquez sur l'icône de la loupe pour agrandir plus loin.
- Utilisez le bouton rouge "supprimer" pour supprimer des étoiles jaunes qui sont mal placés et le blanc bouton "insérer"pour marquer les pics de R.
NOTE: Il est généralement clair où les pics de R doivent être supprimés ou marqués manuellement. Extrêmement sections désordonnées peuvent être enlevés en utilisant le bouton jaune "Supprimer Portion de données", après avoir glissé la lumière x bleu curseurs autour de la section à supprimer. Cela ne devrait être fait au début ou à la fin d'un segment; il doit y avoir 20 sec consécutif de données pour calculer les scores valides pour un segment de 30 sec. - Cliquez sur "OK" en bas de l'écran pour enregistrer les modifications, revenir à l'écran précédent, et afficher les données éditées. Cliquez sur "Write" (le bouton blanc dans la barre d'outils supérieure) à la sortie a reçu des données dans un fichier Excel. Répétez ce processus pour chaque intervalle ou d'une tâche 30 sec à être marqué.
NOTE: "Annuler" quitte sans enregistrer les modifications. - Cliquez sur "Terminé" sur le panneau "Controls" après l'édition et de l'écriture tous les segments de 30 sec de données.
NOTE: Une fenêtre pop-up va demander un nom de fichier pour le dat modifiéune. Toutes les données éditées et a reçu des données pour chaque enfant sera enregistré dans un fichier .edh.
- Définir les «étiquettes de la Manche» comme suit: Canal 1- ECG, Channel 2- Zo, Channel 3- DZ / dt. Vérifiez que la fréquence d'échantillonnage est réglé sur 1000. Cliquez sur "ok" au bas de l'écran pour ouvrir l'écran de navigation principal (Figure 3).
8. Pré-éjection Période de notation
NOTE: Le programme d'analyse d'impédance (IMP) permet de nettoyer les données d'impédance et d'obtenir des valeurs de RH et PEP.
Figure 4. Écran d' analyse IMP Réglages Impédance d' étalonnage. Paramètres pour la notation des données bambin SNA en utilisant le logiciel d' analyse d' impédance marquant sont affichés.
- Ouvrez le programme d'analyse IMP. Double-cliquez sur le programme d'analyse IMP et choisissez le même fichier .mw vient de marquer dans l'analyse HRV. Choisissez les mêmes canaux pour chaque "Étiquette Channel:" Channel 1- ECG, Channel 2- Zo, Channel 3- dZ / dt. Appuyez sur "OK". Sur les événements et l'onglet Modes, choisissez les mêmes paramètres que pour le programme d'analyse HRV.
- Cliquez sur le "ImpedanCE Calibration Settings "onglet (liste figure 4). Choisissez les paramètres pour correspondre à ceux de la figure. Réglez «Type d'électrode" à "spot". Entrez la distance d'électrode (distance entre les électrodes blancs mesurée et enregistrée lors de la collecte de données). Set "Longueur Ensemble (ms)" à 400 pour les tout-petits.
- Set "méthode de calcul du point de Q" à "minimum d'intervalle de valeur KR». Réglez la valeur de K à 25 pour 18 enfants âgés de mois (la valeur K peut être ajustée sur une base par enfant si nécessaire). Set "méthode de calcul du point B" à "pour cent de dZ / dt temps + C" Définir le pic pour cent dZ / dt à "55" et la constante à "4". Réglez la "source / dt dZ" à "mesurée". Vérifiez que le voyant "Detrend dZ / dt" est activée pour l'unité d'acquisition non-mobile.
- Cliquez sur l'onglet "Paramètres R Pic & Artefact". Vérifiez que les contrôles min IBI / max et MAD MED sont "sur. "Réglez le rythme cardiaque maximum (BPM) à 230 pour les tout-petits et la fréquence cardiaque minimum (BPM) est 40. Réglez la sensibilité de détection de crête à 1. Régler commande manuelle désactivée. Allumez le "Baseline et Muscle Noise Filter" (vert clair). Eteignez le "filtre notch" (vert foncé). Désactivez le paramètre de 60 Hz.
- Cliquez sur l'onglet "Paramètres supplémentaires". Ne cochez le bouton "Auto Analyser Segments Toutes les données". Choisissez "OUI" dans le oui / non "Utiliser les données Edited" si des modifications ont été apportées dans le programme de HRV. Double-cliquez sur le (.edh) fichier modifié dans la boîte de pop-up. Choisir "Excel" pour le mode de sortie. Cliquez sur le bouton vert vif "Analyser (Entrée)".
NOTE: Si aucune modification ont été faites tout en marquant VRC, il ne faut pas (ou possible) d'utiliser les données éditées ici. - Cliquez sur "Ensemble Editor" pour voir une vue plein écran de l'onde d'ensemble, ce qui est une image qui en moyenne toutes les formes d'ondeà partir du segment.
- Vérifiez l'emplacement du point de Q, qui est déterminé par la valeur K est entré pendant l'installation. Faites défiler tous les segments pour vérifier le placement de Q.
NOTE: Le point de Q devrait être le point le plus bas juste avant le rouge (ECG) ligne commence à monter à la R pointe. S'il y a une zone en pente douce "pré-Q", le Q doit être marqué au point où la pente R commence à augmenter plus fortement. - Retour à l'onglet Paramètres d'étalonnage Impédance et augmenter la valeur K de 5 si le point Q de marquage ne soit pas correct lorsque K = 25. Examiner segments à nouveau. Continuer de faire des changements à K jusqu'à ce que le marquage Q soit optimale.
NOTE: La valeur de K doit être cohérente pour chaque enfant; ne pas choisir des valeurs différentes pour les différents segments et ne bougent pas de marques à la main. - Enregistrer la valeur PEP pour chaque segment marqué.
NOTE: PEP est assez stable au sein de chaque individu et fluctue généralement de 4-6 ms tout au long de l'évaluation pour leschaque enfant. Cependant, les valeurs de PEP peuvent être très différentes à travers les enfants. - Cliquez sur le bouton "Write" pour les données de partition de sortie vers un fichier Excel. Répétez ce processus pour chaque section à être marqué.
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Representative Results
L'étude SEED inscrit 162 dyades mère-enfant (37% d'Afro-américains, 30% Latina, 16% blancs, 17% autres ou multiraciales). Pour la visite de 18 mois, nous avons terminé l'évaluation en personne avec 140 enfants (87% de l'échantillon inscrits); 6 participants se sont éloignés, et les autres participants étaient inaccessible ou indisponible pour cette visite. Le taux de refus des ANS composante de collecte de données de la visite était 3/140 (2%) pour les mères disponibles pour cette visite. Trois visites ont été effectuées après 21 mois (plus de 3 mois au-delà de l'âge de la cible), entraînant 135 enfants avec des données SNA recueillies à la période cible. La mauvaise qualité du signal nous a empêché de marquer les données ANS deux enfants. Par conséquent, les données SNA étaient disponibles pour 133 enfants. L'âge moyen des enfants avec des données de SNA présentés ici est 18.89 mois (intervalle de 17,59 à 21,60; SD = .80) et 53% des enfants sont des femmes. Moyenne, centile sexe et par âge ajusté de poids pour la longueur était 68.40 (SD = 27,47).
Sur les 133 enfants cibles d'âge avec les données du SNA scoreable, 100% toléré l'application des électrodes et a également commencé le protocole de défis de développement. Le protocole a été interrompu à mi-chemin pour trois sujets et après la tâche bébé cri de cinq sujets. Deux sujets ont été non représentés la vidéo en raison de problèmes d'équipement. Toutes les données disponibles à partir des 133 enfants ont été inscrits. Parmi ceux-ci, trois enfants avaient pas de données PEP scoreable dues au bruit / mouvement artefact. Quatre autres enfants avaient pas les premières données au repos berceuse scorables pour la PPE. Sept autres enfants avaient des données PEP unscorable pour un ou plusieurs segments après la berceuse de base.
Les statistiques descriptives pour les RH, RSA, et les mesures de PEP par tâche sont présentés au tableau 2 Le tableau 2 présente également les variations moyennes entre les tâches calculées de deux façons:. Calculs tâche de défi de réactivité ( par rapport au dur niveau de reposment la première berceuse) et calculs tâche à-tâche changement (par rapport à la tâche) pour chaque mesure du SNA précédent. Les variations moyennes qui étaient significativement différents de zéro sont notées. La figure 5 présente boxplots pour les trois domaines de défi réactivité pour les RH, RSA et la PPE. Bien que les valeurs de réactivité moyennes présentées dans le tableau 2 et la figure 5 sont de petite taille, la grande majorité sont significativement différents de zéro, et les boxplots révèlent une preuve uniforme dans toutes les tâches et tous les ANS indices que les enfants ont démontré la variabilité dans leurs réponses aux défis. Figure 6 présente RSA et PEP réponses moyennes à chacune des tâches à travers le protocole, et indique quand ils ont changé de manière significative de la tâche à la tâche. RSA a changé de façon significative entre la plupart des tâches adjacentes, ce qui indique que, en moyenne, les réponses parasympathique du système nerveux de l'enfant a changé en réponse à chaque nouvelle tâche. Le number des variations moyennes significatives entre les tâches de PEP étaient moins que pour RSA, bien que le changement significatif n'a été identifié à partir de la berceuse à la fois les première et deuxième tâches de provocation, et à partir de la dernière berceuse à la vidéo neutre, ce qui indique que, en moyenne, SNS enfants les réponses étaient différentes des conditions à des tâches subséquentes de repos. l'âge de l'enfant n'a pas été significativement corrélée avec des scores défi de réactivité. Ces modèles suggèrent que cette série de tâches a suscité la variabilité au niveau de l'échantillon en répondant tout au long du protocole et à travers les deux branches du SNA, et qu'il y avait des motifs différents entre les branches du SNP et du SNS pour certaines tâches.
Figure 5. Boxplots Représenter fréquence cardiaque, parasympathique, et l' activité sympathique par le développement Défi des tâches. (A) représente entendret réactivité taux, (B) représente RSA réactivité, et (C) représente PEP réactivité. Remarque: les cases représentent la gamme interquartile contenant le milieu 50% des valeurs, avec la ligne dans la zone représentant la médiane. Les moustaches étendent à partir des valeurs les plus élevées et les plus faibles, à l' exclusion des valeurs aberrantes qui sont au moins 1,5 longueurs de caisse en dehors de la boîte. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Figure 6. Les concentrations moyennes de l' activité sympathique et parasympathique travers le protocole Défi du développement. Les baisses de RSA (ligne rouge) et PEP (ligne bleue) reflètent le niveau moyen de réactivité autonome via PNS retrait et de l' activation du SNS, respectivement. * Indique que le score moyen échantillon pour que ANS mesure a changé de façon significative entre les tâches adjacentes (p <0,05).
Fichier supplémentaire 1: Script A, B, C S'il vous plaît cliquer ici pour télécharger ce fichier.
Tableau 2: Descriptives pour ANS Mesures:. Tâche niveau Arousal et Deux Différence Scores de ANS Répondant Le tableau 2 présente les statistiques descriptives pour les RH, RSA et la PPE. La colonne affiche la tâche gauche de statistiques spécifiques, les moyennes colonne affiche les résultats pour les tâches de défi par rapport à la mesure de repos (moyenne des 2 berceuses), et la colonne de droite présente le changement pour chaque tâche de la tâche précédente. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une une plus grande version de cette figure.
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Discussion
Cette étude a révélé que, dans un échantillon de 18 mois les enfants âgés, repos standardisé et des tâches de provocation visant à obtenir des réponses à partir d'une gamme de domaines (effaroucher, sensoriel, social, repos) a conduit à une série de réponses du SNA. Les ANS moyennes réponses trouvées dans ces conditions de repos et de provocation étaient similaires aux valeurs ANS rapportés par d' autres qui ont mesuré la réactivité ANS avec de jeunes enfants qui utilisent des tâches similaires 8,11,27,29. Les concentrations moyennes des mesures de SNA trouvés dans notre échantillon se situent entre celles qu'on trouve habituellement chez les jeunes enfants et ceux trouvés chez les enfants plus âgés, ce qui est conforme à la preuve que des diminutions de la fréquence cardiaque et RSA et augmentation de PEP avec l' âge pendant l' enfance 10. Nous avons également constaté qu'il y avait une gamme de scores de réactivité (la différence dans la réponse physiologique de l'état de repos aux conditions de provocation) à travers les trois indices physiologiques, avec plusieurs différences significatives statistiquement significatives entre un grand nombre dele défi et les scores de repos pour les deux RSA et la PPE. Collectivement, ces résultats montrent que le protocole a réussi à capturer le changement ANS lors des transitions entre les activités calmantes et les tâches de développement difficiles et susciter une réponse de stress mesurable dans les deux branches sympathique et parasympathique du SNA dans un groupe d'âge peu étudié. En plus de la preuve de niveau échantillon variations moyennes de la SNA, les individus ont démontré une variabilité significative des niveaux de repos du SNA, les réponses du groupe de SNA et les scores défi de réactivité, qui fournit une preuve supplémentaire que ce protocole est utile pour l'examen des ANS des différences individuelles dans les tout-petits 35.
La majorité des études SNA avec les nourrissons et les tout-petits ne comprennent que RSA, la branche parasympathique du SNA, en raison de la difficulté d'évaluer les mesures sympathiques dans ce très jeune groupe d'âge. Ainsi, on sait peu sur le développement de la branche sympathique du ANS au repos ou en réponse à une provocation dans ce délai de développement ou les facteurs qui façonnent son développement et trajectoires connexes de la santé. De plus, nous pouvons en apprendre davantage sur la relation dynamique ou synchrone ou asynchrone entre le SNS et PNS en les mesurant simultanément, de sorte que les mesures doubles sont nécessaires. Les résultats de ce protocole suggèrent que la mesure de l'activité et le changement SNS et PNS est possible dans ce groupe d'âge.
Bien que les protocoles de réactivité avec les adultes impliquent généralement des segments de temps avec "repos" au cours de laquelle les adultes sont assis ou rester immobile pendant 5 min sans stimuli, repos mesures pour les jeunes enfants sont difficiles. Engager les jeunes enfants d' une certaine manière minimale est nécessaire pour limiter le mouvement artefact dans les mesures SNA de repos 29,36. Dans des études antérieures, « de repos ou de référence '' chez les jeunes enfants a été évalué que les nourrissons ont écouté une berceuse 8, ou d' âge préscolaire chilen- ont lu une histoire de détente 11, montré un clip neutre 4 ou un écran vidéo à l' évolution des formes 37. Le consensus est que ceux-ci peuvent constituer des points de référence raisonnables pour évaluer la réactivité en fonction de la condition de comparaison. Des expériences antérieures de notre laboratoire au sein d' un échantillon de 5 ans 38 suggèrent que l'activité psychomotrice provoquée par l'état initial empêchant un mouvement (par exemple, parler, engagement social, gestes) est une considération importante; résultats suggèrent que l'utilisation de l'engagement social de garder les enfants calme et concentré, comme la lecture d'une histoire, est une comparaison de base appropriée pour relever les défis sociaux que des vidéos neutres peuvent être appropriées en tant que valeurs de comparaison pour la réactivité à susciter des vidéos pour les enfants. Participer à une vidéo est associée à une plus grande attention et il a une réponse apaisante dans les deux branches de l'ANS. Dans cette étude, pour les tout-petits, la vidéo neutre n'a pas provoqué differences en RH, RSA ou des mesures de PEP, par rapport à la première berceuse de repos, ce qui suggère que ce soit aurait pu être utilisé en tant que valeurs de repos à partir de laquelle calculer la réactivité, ou que son inclusion dans le protocole est inutile. En outre, ce protocole ne comprend pas les périodes de repos entre les tâches, ce qui peut conduire à "report" effets de réactivité d'une tâche à. Ce choix a été fait en raison de la difficulté à maintenir l'attention du bébé pendant de longues périodes. Cependant, les scores significatifs tâche-à-tâche changement, le plus souvent dans des directions opposées suggèrent que les effets de report peuvent avoir été limités dans ce protocole.
Le réglage pour les données d'évaluation décrite ici présente une limitation possible; à peu près la moitié des évaluations ont été réalisées dans les maisons des participants et les autres ont été réalisées dans notre laboratoire. Cette limitation potentielle est équilibrée par la flexibilité des évaluations qui terminent dans les maisons des participants, ce qui nous permet demaintenir la collecte de données avec les participants qui étaient incapables ou refusent de se rendre dans notre laboratoire. En outre, bien que tous les enfants ont eu un minimum de 5 période comprise entre le placement des électrodes et le début du protocole de développement Défis d' attente, une autre limite potentielle est que certains enfants ont été bouleversés par le placement des électrodes et peuvent avoir été souligné au début du protocole 8 . Ainsi, nous ne pouvons pas avoir obtenu une mesure de repos valide au début du protocole. Ce protocole comprend une seconde berceuse afin de compenser cette possibilité, bien que son apparition immédiatement défis suivants peut également conduire à des effets de report. Capacité limitée pour évaluer les «vrais» des conditions de repos est un défi de longue date pour les chercheurs ANS travaillant avec les jeunes enfants 38. Plus généralement, est difficile d'évaluer les tout-petits à des moments et nécessite une modification occasionnelle des procédures (telles que l'arrêt de changer une couche ou permettre à un enfant de tenir leur smtout jouet mou pour éviter une crise qui interdirait la poursuite de l'évaluation). Dans ce protocole, nous avons fourni des détails sur les jeunes enfants d'engagement et de distraction pour réduire la probabilité de besoin de ces modifications. Mener des recherches avec les tout-petits exige toujours la flexibilité et le dépannage par le personnel de développement sensible. Dans l'ensemble, il est important de développer une relation de collaboration avec les mères participantes.
En somme, les résultats de cette étude suggèrent que le protocole de développement Défis et les procédures de collecte de données SNA présentées ici peuvent fournir aux chercheurs un ensemble de défis structurés qui suscitent un large éventail de réponses à travers les deux branches de l'ANS pour les enfants âgés de 18-21 mois . Comme l'âge des enfants ne sont pas corrélées avec les scores de réactivité, ces tâches peuvent être appropriées avec les enfants un peu plus âgés, bien que cela n'a pas été testé ici; si la tentative, les paramètres de notation SNA devront être ajustés. Cette protocole fournit une option pour étudier la physiologie du stress et de son développement tôt dans la vie au sein d'un groupe d'âge difficile à évaluer. La réactivité calculée pour chaque domaine peut être examinée séparément comme cela a été fait avec les enfants plus âgés de 6, ou peuvent être combinés pour créer un score "de réactivité globale" comme cela a été fait avec les nourrissons 8, selon les associations entre les variables de réactivité dans une donnée échantillon et les objectifs de la recherche. Les résultats des données recueillies au cours de ce protocole peuvent être comparés à des tâches adaptées à l'âge similaires réalisées par les plus jeunes 8 et les enfants plus âgés 10,38. ANS Évaluer le fonctionnement entre les différents âges permet pour l'examen des trajectoires de développement à travers le temps et la poursuite de questions liées à la fois sur leur ontogenèse et leur capacité à prédire les résultats de la santé mentale et physique.
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Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| ANS equipment | |||
| Laptop and power cord | Dell | 60-0107-3.0 | Mindware BioLab software requires a PC with 2 USB ports |
| ANS data collection software | Mindware | contact company | BioLab acquisition program |
| ANS data acquisition unit and cords | Mindware | 50-3711-08 | BioNex 8-slot Chassis |
| Snap leads | Mindware | 93-0498-00 | 2 white, 2 red, 2 brown, 1 black |
| Spot electrodes | Kendall | 31112496 | 130 model; 7 for each assessment + extras-to be sealed in a ziplock bag at all times) |
| ANS scoring/editing software | Mindware | contact company | HRV Analysis, version 3.1.0F and IMP Analysis, version 3.1.0I |
| Protocol equipment | |||
| tablet computer | Apple | iPad; for playing audio and video clips | |
| portable speaker | Polariod | PBT510 | |
| Jack in the Box | Schylling | SMJB | Sock Monkey theme |
| Lemon juice | ReaLemon | 98077 | 0.14 oz shelf-stable packets |
| Pasture pipettes | Grainger | 6FAV9 | 1 ml size, disposable |
| Portion cups | Dart Solo Con | 250PC | 2.5 oz, disposable, plastic |
| audio files of baby cry | Alkon lab | 30 sec clip recorded in a neonatal intensive care unit | |
| audio file of baseline lullaby | Rockabye Baby Music | 60 sec of "Across the Universe" on "Rockabye Baby Lullaby Renditions of the Beatles" CD | |
| audio file of final lullaby | Rockabye Baby Music | 60 sec of "Here Comes the Sun" on "Rockabye Baby Lullaby Renditions of the Beatles" CD | |
| video file of neutral video | 2 min of Baby Einstein video | ||
| Retractable measuring tape | Rollfix | TM04 | |
| Miscellaneous materials | |||
| Surge protector | to plug in all electronics | ||
| 2-prong adapter for surge protector | |||
| Video camera | Sony | Handycam HDR-CX440 | |
| Video Encoder, power and input cords | Mindware | 50-8614-01 | optional; to sync video and ANS data files |
| Baby wipes and gauze | for cleaning and drying oily skin | ||
| Toys | to distract children during assessment | ||
| Visual aids | pictures of child with electrodes on, description of protocol to show participants | ||
| Script of protocol for research assistants | |||
| Charging cords for tablet and speaker | |||
| Doll and stickers | for demonstration if necessary |
References
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