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Behavior

A l'intérieur-sujets protocole expérimental pour évaluer les effets de l'entrée social sur l'EEG du nourrisson

Published: May 3, 2017 doi: 10.3791/55596
Automatic Translation
1, 1, 1, 1, 2, 1
1Department of Psychological and Brain Sciences, Boston University, 2Department of Pediatrics, Columbia University Medical Center

Summary

Ce nouveau protocole est conçu pour évaluer les bases neurales de l'interaction sociale chez les nourrissons. Le paradigme est conçu pour démêler comment les différentes entrées sociales telles que le langage, l'attention conjointe et l'interaction face-à-face ont trait à l'activation neuronale infantile. puissance de l'EEG du nourrisson est enregistré au cours des deux conditions sociales et non sociales.

Abstract

En dépit de l'importance des interactions sociales pour le développement du cerveau du nourrisson, peu de recherches ont évalué l'activation neuronale fonctionnelle alors que les enfants interagissent socialement. Électroencéphalographie (EEG) puissance est une technique avantageuse pour évaluer l'activation neuronale fonctionnelle pour nourrissons. Cependant, de nombreuses études EEG du nourrisson record seulement pendant une condition de base. Ce protocole décrit un paradigme qui est conçu pour évaluer de façon exhaustive l'activité EEG infantile dans les deux contextes sociaux et non sociales ainsi que allumeuse en dehors comment les différents types d'intrants sociaux se rapportent différemment à l'EEG nourrisson. Le paradigme intra-sujets comprend quatre conditions contrôlées. Dans l'état nonsocial, les enfants voient des objets sur les écrans d'ordinateur. La condition de l'attention conjointe implique un expérimentateur diriger l'attention de l'enfant aux images. La condition de l'attention conjointe comprend trois types d'entrée sociale: la langue, l'interaction face-à-face, et la présence de l'attention conjointe. Différencesen EEG infantile entre les conditions de l'attention et non sociales communes pourrait être due à l'une de ces trois types d'entrée. Par conséquent, deux conditions supplémentaires (dont une avec entrée de la langue alors que l'expérimentateur est caché derrière un écran et une avec interaction face-à-face) ont été inclus pour évaluer les facteurs contextuels de conduite dans les modèles d'activation neuronale infantile. Les résultats représentatifs démontrent que la puissance EEG infantile varie selon l'état, à la fois par la région du cerveau global et différemment, en soutenant la nature fonctionnelle du pouvoir EEG enfant. Cette technique est avantageuse en ce qu'il comporte des conditions qui sont clairement social ou nonsocial et permet d'examiner la façon dont certains types d'entrée sociale se rapportent au pouvoir EEG. Ce paradigme peut être utilisé pour évaluer la façon dont les différences individuelles dans l'âge, l'affect, le statut socio-économique et la qualité de l'interaction parent-enfant ont trait au développement du cerveau social. Sur la base de la nature fonctionnelle démontré la puissance EEG du nourrisson, les études futures shoULD considèrent le rôle du contexte d'enregistrement EEG et les conditions de conception qui sont clairement social ou nonsocial.

Introduction

Les interactions sociales sont cruciales pour le développement neurologique infantile 1, 2. Bien que des recherches récentes ont commencé à se concentrer sur le développement du cerveau social 3, 4, les processus neuronaux impliqués dans l' engagement social ne sont pas bien compris. L'objectif de la méthode décrite était d'évaluer l'électroencéphalographie nourrisson (EEG) puissance, une mesure de la tension libérée de la communication neuronale, varie selon les contextes sociaux et contrôlés non sociales. Cette méthode permet d'évaluer la façon dont les aspects spécifiques de l'entrée sociale se rapportent différemment à l'activation neuronale et a des implications pour les études futures à prendre en compte le rôle du contexte d'enregistrement lors de l'évaluation activation neuronale fonctionnelle.

EEG est une méthode bien adaptée pour mesurer l'activité du cerveau du nourrisson, car il est non invasive et robuste au mouvement du nourrisson. Un bouchon composé d'électrodes est placées sur la tête de l'enfant pour enregistrer l'activité électrique du cortex cérébral libéré lors de la communication neuronale. puissance EEG est une mesure de tension au niveau de chaque site d'électrode sur une période de temps. EEG est une mesure fonctionnelle de l'activité neuronale et reflète donc en partie le contexte immédiat dans lequel l'EEG est enregistré. En raison de sa nature fonctionnelle, puissance de l'EEG a le potentiel à comparer les contextes au moyen d'un intra-sujets et donc la conception à l'index activation spécifique au contexte. Par conséquent, l'EEG peut être utilisé pour évaluer à la fois les fondements neuronaux des interactions sociales et plus particulièrement de l'activation spécifique au contexte plus général. Cependant, ce potentiel n'a pas été pleinement réalisé que l'EEG infantile est souvent enregistré pendant une seule condition.

De nombreuses études ont enregistré la puissance EEG du nourrisson au cours d'un « état de repos » ou la ligne de base, qui ne différencie pas toujours clairement entre l'entrée et sociale nonsocial. Dans certains cas, l'EEG est enregistré comme enfants regarder un expérimentateur tourner une roue de bingo 5, 6, 7, montre un coup de bulles expérimentateur 8 ou regarder un expérimentateur secouer un hochet 9, 10. Cependant, les enfants peuvent participer soit à l'expérimentateur ou l'objet et les caractéristiques du nourrisson pourraient influer sur la façon dont ils dirigent leur attention. Ainsi, pour certains enfants de la base pourrait être sociale si elles participent à l'expérimentateur et pour d'autres enfants en bas âge pourrait être la ligne de base nonsocial si elles participent à principalement à l'objet. Comme EEG reflète le contexte d'enregistrement, observé des différences individuelles dans l'EEG de base que les chercheurs pourraient interpréter comme stables ou développemental significative pourrait être simplement due à des différences de ce que les enfants assistaient au moment de l'enregistrement. En effet, une étude a enregistré EEG alors que les enfants ont assisté à une femme qui chante tout en tenant un objet

L'interaction sociale est complexe et aux multiples facettes. Par conséquent, si l' EEG a été enregistré au cours d' une interaction naturaliste, il pourrait être difficile de démêler le traitement des neurones différents aspects de l'interaction (par exemple, la langue, l' interaction face-à-face auditive, ou engagés dans l' attention conjointe). Une stratégie pour résoudre ce problème consiste à inclure des conditions différentes que chaque impliquent un certain aspect de l'interaction sociale. Ainsi, ce paradigme est conçu pour comparer systématiquement comment le pouvoir EEG varie en fonction du type spécifique de l'entrée sociale.

Le rapporté intra-sujets paradigme implique recnourrisson Ording EEG pendant 4 conditions. Les conditions ont été conçues à la fois pour examiner la nature fonctionnelle du pouvoir EEG enfant - comment elle varie selon le contexte d'enregistrement - et d'évaluer le rôle des types spécifiques d'intrants sociaux. Tout d'abord, une condition nonsocial a été inclus lorsque l'enfant a vu des objets sur deux écrans d'ordinateur. En présentant des objets sur les écrans d'ordinateur au lieu d'avoir un expérimentateur manipuler un objet, cette condition est clairement nonsocial et ne comporte aucune forme d'entrée sociale. Ensuite, une condition d'attention conjointe a été inclus lorsque l'expérimentateur a attiré l'attention de l'enfant aux images et a parlé des images. La condition de l'attention conjointe comporte donc trois types d'entrée sociale: interaction face-à-face, entrée de la langue, et la composante supplémentaire de l'attention conjointe. Par conséquent, les conditions d'attention et non sociales communes diffèrent sur trois dimensions (interaction face-à-face, entrée de la langue, et la présence de l'attention conjointe). Ainsi, toute diffØrences au pouvoir EEG entre les conditions d'attention et non sociales conjointes pourraient être attribuables à l'une de ces trois entrées sociales. Par conséquent, 2 conditions supplémentaires ont été inclus pour démêler quel aspect de l'entrée sociale explique les différences observées dans l'activité neuronale entre les conditions de l'attention et non sociales communes. Pour évaluer l'effet de la langue, une condition de la langue ne figurait où l'enfant pouvait entendre le commentaire expérimentateur sur les photos sur les ordinateurs, mais ne pouvait pas voir l'expérimentateur. Ainsi, si la puissance EEG était similaire au cours de l'attention conjointe et les conditions linguistiques seulement par rapport à la condition nonsocial, cet effet pourrait être attribuée à la langue. Enfin, pour évaluer l'effet de l'interaction face-à-face, une condition d'engagement social a été inclus où l'expérimentateur était face à face avec l'enfant et engagé contingente avec l'enfant. Si la puissance EEG était similaire au cours de l'attention conjointe et les conditions d'engagement social par rapport à la nétat onsocial, la différence entre l'attention conjointe et les conditions non sociales pourrait être attribuée à face-à-face. Si la différence entre l'attention conjointe et les conditions non sociales n'a pas été expliquée par les conditions d'engagement langue uniquement et sociaux, cela donne à penser que la présence de l'attention conjointe a été spécifiquement expliquer les différences de puissance de l'EEG. Ce paradigme a été mis à l' essai avec les nourrissons de 12 mois, car cela est un âge où la capacité d'attention conjointe est bien établie 12. En outre, l' attention conjointe au cours de cette période est particulièrement important pour le développement de la langue dans la 2 e année de vie 13, 14, donc l' activation neuronale dans ce contexte était d' un intérêt particulier à cet âge.

Le paradigme est conçu pour maintenir l'intérêt des enfants tout en veillant à ce que les conditions sont normalisées et ne diffèrent que par le type de SGGentrée ial. Chacune des quatre conditions est répétée une fois pour un total de huit blocs, qui alternent entre expérimentateur étant présent (attention conjointe et les conditions d'engagement social) ou absents (conditions non sociales et linguistiques seulement). Pour assurer la cohérence, des photographies d'objets sont présentés dans toutes les conditions et les mêmes énoncés sont utilisés à travers les blocs. Au cours de chaque bloc, 10 photographies d'objets apparaissent séquentiellement sur non sociales écrans d'ordinateur. Il y a 10 catégories d'objets (par exemple, fleur, gants) et quatre couleurs de chaque objet. Ainsi, les mêmes 10 catégories d'objets sont présentés dans chaque bloc avec la couleur des objets différents à travers les blocs. Les stimuli ont été sélectionnés pour être intéressant pour les enfants en bas âge. Dans les conditions joint-attention et seule langue, l'expérimentateur fait un énoncé scripté comme chaque objet apparaît à l'écran. Il y a 10 énoncés spécifiques (avec des directions spécifiques pour pointer vers l'écran d'ordinateur gauche ou à droite dans l'articulationcondition d'attention). Utterances sont les mêmes pour l'attention conjointe et les conditions linguistiques seulement, mais on dit dans un ordre variable pour maintenir l'intérêt du nourrisson et d'éviter d'associer des catégories particulières d'objets avec certaines expressions. L'ordre des énoncés est le même pour le premier bloc d'attention commune et premier bloc de langue uniquement. L'ordre change alors pour la deuxième attention commune et des blocs de langue uniquement. Enfin, la direction de pointage varie pour chaque bloc d'attention conjointe et est pseudo-aléatoire afin que les enfants ne peuvent pas anticiper la direction.

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Protocol

Toutes les procédures ont été approuvées par la Commission de révision institutionnelle Université de Boston (CISR).

1. Recrutement

  1. Identifier les participants potentiels par le biais des bases de données des participants (le cas échéant), à travers les actes de naissance de l'État au public, grâce à la publicité en ligne, et grâce à des événements de recrutement face-à-face.
  2. Appelez les participants potentiels et les inviter à participer à l'étude.
    1. Expliquez que l'étude se penche sur les expériences sociales et la façon dont ils se rapportent au développement du cerveau.
    2. Expliquez qu'une visite impliquerait d'utiliser l'EEG pour obtenir une mesure de l'activité cérébrale de l'enfant à l'aide d'un bouchon extensible en éponges douces. Expliquez que l'enfant serait assis sur les genoux du parent en regardant les images sur un écran d'ordinateur et de jouer avec Peekaboo un expérimentateur, et que cela permet de voir l'activité cérébrale.
    3. Expliquez combien de temps la visite dure et qu'une visite peut être programmée chaque fois est plus convenient pour le parent, selon le calendrier de l'enfant. Fournir des informations sur les options de transport (par exemple, si un parking gratuit ou le remboursement des transports en commun) et sur la rémunération ( le cas échéant est fournie).

2. Exécution d'une visite

REMARQUE: Programmer la visite d'un moment où l'enfant sera alerte et bien reposé. Avoir deux expérimentateurs disponibles. L'expérimentateur principal fera la demande nette et d'administrer les conditions lors de l'enregistrement EEG. Le deuxième expérimentateur contribuera à l'application net, contrôler les ordinateurs d'enregistrement EEG et la présentation du stimulus, et surveiller l'EEG brut tel qu'il est enregistré.

  1. Laboratoire mis en place
    1. Enregistrez l'EEG dans une cabine électrique blindé si possible pour éviter toute interférence avec le signal EEG.
    2. Dans la cabine, placer deux écrans d'ordinateur adjacents (mesure 14,5 x 12 pouces) sur une table. Placez les moniteurs 18 inches à part. Placez une chaise (où le parent et l'enfant siégeront) 24 pouces de la table et faisant face aux écrans d'ordinateur. Laissez au moins 24 pouces entre la table et la paroi arrière de la cabine (si l'expérimentateur peut se tenir derrière la table face à l'enfant). Assurez-vous que la chaise et la table sont à une hauteur telle que les écrans d'ordinateur sont au niveau des yeux de l'enfant.
    3. Placez deux haut-parleurs sur le sol de chaque côté de la table, dirigée vers la chaise où le parent et l'enfant siégeront.
    4. Placez une caméra vidéo trépied sous la table et vers le haut afin que est bien en vue sur le visage de l'enfant.
    5. Accrochez un rideau opaque immédiatement derrière la table pour l'expérimentateur de se tenir derrière pour être caché à la vue de l'enfant dans les conditions et non sociales langue uniquement.
    6. Placez un hochet, un petit animal en peluche, et des céréales dans la cabine. Utilisez le même râle et des animaux pour tous les participants.
  2. Se félicitant de la family
    1. À l'arrivée, les parents offrent l'occasion de nourrir et de changer l'enfant avant de commencer.
    2. Obtenir le consentement éclairé des parents.
    3. Expliquer l'EEG et le paradigme.
      1. Expliquez que l'EEG implique un filet en éponges douces qui sont trempés dans l'eau chaude, qui mesure l'activité cérébrale. Expliquez que le net EEG n'émet rien, mais ne mesure que l'activité électrique libérée par les neurones dans le cerveau qui communiquent les uns avec les autres.
      2. Dites au parent que l'enfant va regarder des photos sur un écran et d'interagir avec l'expérimentateur.
      3. Expliquez que, parfois, l'expérimentateur sera derrière le rideau, caché de la vue. Soulignez qu'il est important pour les parents de ne pas être social avec l'enfant, comme parler à l'enfant ou la prise de contact face-à-face.
      4. Expliquez que 20 minutes peut être longtemps et que si l'enfant s'ennuie ou pointilleux, le parent peut lui donner un jouet (par exemple, le bruit ou ani farciemal) ou des céréales.
    4. Expliquer la procédure de demande nette au parent.
      1. Informer le parent que le filet EEG est comme un bonnet de bain et que les enfants en général n'aiment pas les chapeaux.
        REMARQUE: Lorsque l'expérimentateur met le filet, la plupart des enfants vont embêter et essayer de tirer le off net. Dites aux parents de ne pas inquiéter et souligner que ce qui est normal et les enfants en général se habituer au filet, arrêter de pleurer et de se calmer rapidement.
      2. Expliquez aux parents que leur aide est importante pour vous assurer que l'enfant ne tire pas sur le net et si l'enfant se déplace leurs bras vers la tête, pour pousser doucement les bras vers le bas et loin du filet.
      3. Expliquez que l'expérimentateur est très pratique à mettre le filet rapidement. Expliquez que le second expérimentateur va distraire l'enfant lors de l'application à l'aide du filet et hochet animal en peluche.
      4. Demandez au parent s'ils aimeraient une photo prise de leur enfant portant le filet EEG prendre home.
      5. Informer le parent qu'il peut y avoir des marques de pression faibles qui ressemblent à des petits cercles sur la tête de l'enfant lorsque le filet est enlevé, mais ils se fanent rapidement. , Mentionne également que les cheveux de l'enfant sera légèrement humide.
        NOTE: Pour cette étude, les parents ont été indemnisées 40 $.
  3. net Application
    1. Mesurer la tête de l'enfant en cm au point le plus large au moyen d'un ruban à mesurer. Choisissez le filet EEG de taille appropriée.
    2. Micro-ondes une solution d'électrolyte (6 cc de chlorure de potassium (KCl) / L d'eau distillée) pendant 3 min. Ajouter une cuillère à café de shampooing pour bébé.
    3. Faire tremper le filet à haute densité correcte de la taille (cette étude a utilisé un filet 128 de plomb; un filet 64 de plomb est également approprié) pendant 10 minutes dans la solution électrolytique chauffée. Cela facilitera le contact électrique entre le cuir chevelu et les électrodes.
    4. Remplissez pipettes avec la solution d'électrolyte et de mettre dans la cabine.
    5. Utilisez une serviette pour caresser l'eau en excèsdu filet pour éviter de transition. Carry le filet sur la serviette et montrer le parent le filet. Avoir le parent toucher le net (si vous êtes intéressé).
    6. Demandez à asseoir le parent sur la chaise dans la cabine avec l'enfant sur ses genoux.
      1. Rappelez le parent que l'enfant peut être bouleversé et que ce qui est normal. Rappelez-parent que le second expérimentateur va distraire l'enfant avec le hochet et des animaux en peluche. Rappelez aux parents de garder l'enfant de toucher ou de tirer sur le net. Rappelez le parent de ne pas participer à l'interaction sociale avec l'enfant lors de l'enregistrement EEG.
    7. Placez les deux mains à l'intérieur du filet, étirez doucement le filet et l'abaisser pour qu'il se place sur la tête de l'enfant. Placer l'électrode Cz sur le sommet de la tête. Gardez les deux mains à l'intérieur du filet pendant le positionnement.
    8. Lorsque le filet est positionné sur la tête de l'enfant, retirez les mains à l'intérieur du filet et serrer la mentonnière de sorte que le filet est sécurisé. Inspectez le net cpositionnement orrect et faire les ajustements nécessaires.
    9. Mesurer l'impédance de l'électrode en utilisant le logiciel d'enregistrement EEG (chaque électrode doit être inférieure à 50 kQ, si l'on utilise un système à haute impédance). Administrez la solution d'électrolyte à l'aide des pipettes en pressant quelques gouttes sur les électrodes avec un mauvais contact. Si nécessaire, déplacez doucement les cheveux de l'enfant de sorte que les électrodes sont en meilleur contact avec le cuir chevelu.
    10. Une fois que l'impédance est à un niveau acceptable, sauvegarder les informations d'impédance.
  4. enregistrement EEG
    1. Paramètres d'enregistrement
      1. données d'enregistrement selon les spécifications du fabricant. données représentées ont été échantillonnés à partir de tous les canaux à 500 Hz.
    2. présentation stimuli
      1. Présenter une série de 10 photographies en couleur des objets sur les écrans d'ordinateur pour 13,0 - 14,5 s, à des intervalles variables interstimulus (0,5 - 2,0 s). Afficher la même photo sur les deux écrans. Présenter les photographies comme sitailles Milar en milieu des écrans (voir documents supplémentaires pour la liste des stimuli dans chaque bloc et fichiers stimuli).
        NOTE: Un cliquetis subtile et brève alerte l'expérimentateur aux stimuli début. Les photographies sont des objets communs (par exemple non sociales, fleur, gants) et les mêmes 10 catégories d'objets sont répétées à travers les blocs. Les objets individuels au sein d'une catégorie varient en termes de couleur. Leur distribution à travers les blocs est et les mêmes contre - balancée couleurs sont représentées dans chaque bloc pour maintenir la cohérence dans l'expérience de visualisation de l'enfant (voir la figure 1 par exemple).
    3. Conditions
      1. Allez dans la cabine derrière les écrans d'ordinateur et table et face à l'enfant.
      2. Ouvrez le rideau dans les conditions d'attention conjointe et l'engagement social afin que l'enfant puisse voir l'expérimentateur. Fermez le rideau si l'expérimentateur est caché à la vue de l'enfant au cours de la nonsocial et laconditions nguage uniquement.
    4. Administrez quatre conditions: non sociales, l'attention conjointe, l'engagement social, et la langue uniquement. Présentez chaque condition deux fois pour un total de huit blocs. Administrez chaque bloc pendant 2,5 minutes pour maintenir l'attention du nourrisson.
      1. Administrez les blocs dans la séquence suivante: engagement social, nonsocial, une attention commune, la langue seule, l'attention conjointe, nonsocial, engagement social, et la langue seule. Présenter un écran blanc sur les ordinateurs et d'utiliser un son de cloche pour alerter l'expérimentateur pour démarrer le bloc suivant.
        1. Pour l'engagement social, appuyer sur la table entre les écrans d'ordinateur. Soyez en face-à-face avec l'enfant. Maintenir l'attention de l'enfant afin que l'enfant ne se concentre pas sur les écrans (comme des objets identiques continuent à apparaître). Regardez seulement à l'enfant tout au long de la condition. Ne regardez pas ou point les écrans.
          NOTE: Si les points de bébé aux images, essayez de tirer l'attention de l'enfant de back, mais ne suivent pas le regard de l'enfant. Veiller à ce que l'attention conjointe est pas présent. Ont un effet positif et répondre contingente. Dans chaque bloc, chanter des chansons pour enfants avec des mouvements de la main, (par exemple, Itsy Bitsy Spider, Les roues du bus) et jouer peek-a-boo. Adapter au besoin pour maintenir l'intérêt de l'enfant. Maintenir l'affect positif dans tout le bloc.
        2. Pour la condition nonsocial, allez derrière le rideau (à l'abri des regards du nourrisson). Restez silencieux tout au long de la condition.
        3. Pour la condition de l'attention conjointe, appuyer sur la table entre les écrans d'ordinateur et être face à face avec l'enfant. Attirer l'attention de l'enfant sur les images sur les moniteurs et commenter les photos. Suivre le script spécifié des énoncés et des directions de pointage pour chaque essai comme décrit dans le Tableau 1. Voir le tableau 1 pour la liste des blocs et déclarations spécifiques pour chaque essai.
          1. Au début de chaque Trial, établir un contact visuel avec l'enfant et continuer offres pour l'attention de l'enfant jusqu'à ce que l'enfant regarde. Tourner dans une direction prédéfinie (gauche ou droite), regardez l'écran approprié et pointez sur l'image tout en même temps dire l'énoncé spécifique pour chaque essai.
          2. Revoyez l'enfant et continuer à regarder alterner entre l'image et le visage de l'enfant jusqu'à ce que le procès est terminé.
        4. Pour la condition de la langue seulement, allez derrière le rideau et commenter les photos sur les écrans d'ordinateur. Suivez les énoncés indiqués dans le tableau 1 pour chaque essai (tableau 1, la langue seule). Utilisez le même ton de la voix dans l'état de l'attention conjointe.

Figure 1
Figure 1: Exemple d'un objet nonsocial. Le type d'objet (fleur) est til même à travers les blocs, mais varie en couleur. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.

10. Hé, regardez ici! Est-ce pas une photo stupide? (R)
1. L' engagement social (rideau ouvert): Maintenir l'attention de l'enfant. Parlez chaleureusement à l'enfant et répondre contingente. Les stratégies comprennent des chansons pour enfants interactifs avec des gestes tels que l'araignée Itsy Bitsy, et les roues du bus.
2. nonsocial (rideau fermé): Restez calme.
3. L' attention conjointe (ouverte rideau)
R = regard sur l'écran de droite; L = regarder l'écran de gauche. Préciser que le droit de l'expérimentateur.
1. Regardez l'image fraîche ici! Pensez-vous que c'est une image cool aussi? (R)
2. Jevraiment cette image ici. Qu'est-ce que tu penses? (L)
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5. Hé, regardez ici! Est-ce pas une photo stupide? (L)
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8. Salut, nous allons à la fois regarder cet écran ensemble! Pouvez-vous voir l'image que je me montrant? (R)
9. Wow, cette image est vraiment génial! Est-ce que vous aimez l'image aussi? (L)
4. Langue-only (fermé rideau)
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10. Hé, regardez ici! Est-ce pas une photo stupide?
5. L' attention conjointe (ouverte rideau)
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10. Regardez l'image fraîche ici! Pensez-vous que c'est une image cool aussi? (R)
6. nonsocial (rideau fermé): Restez calme.
7. L' engagement social (rideau ouvert): Maintenir l'attention de l'enfant. Parlez chaleureusement à l'enfant et répondre contingente. Strategies comprennent des chansons pour enfants interactifs avec des gestes tels que l'araignée Itsy Bitsy, et les roues du bus.
8. Langue seule (fermé rideau)
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3. Salut, nous allons à la fois regarder cet écran ensemble! Pouvez-vous voir l'image que je me montrant?
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10. Regardez l'image fraîche ici! Pensez-vous que c'est une image cool aussi?

Tableau 1: Ordre des blocs et des scripts.

  1. Nettoyer
    1. À la suite de l'enregistrement EEG, retirer le filet de la tête de l'enfant.
    2. Désinfecter le filet suivant le protocole du fabricant.
    3. Enregistrez le fichier d'enregistrement EEG. Dans ce paradigme, le fichier d'enregistrement EEG est enregistré automatiquement lorsque le programme se ferme automatiquement à la fin du paradigme.
  2. Traitement des données EEG 15, 16
    1. Notch filtrer les données EEG brutes à 60 Hz, puis appliquer un filtre passe-haut de 0,1 Hz.
    2. Segmenter les données brutes en époques de longueurs plus courtes.
      NOTE: Ce paradigme segmenté les données dans 30 les époques de, comme l'objectif était d'évaluer la puissance EEG du nourrisson au cours de différents états d'engagement. Si la perte de données trop est une préoccupation, tels que les époques plus courtes 1 - 3 s pourraient être utilisés.
    3. Effectuer le rejet artefact à chaque époque. Exclure les électrodes de chaque époque, si la moyenne quadratique des données de tension EEG a dépassé 175 mV ou si l'amplificateur est saturé à tout moment à l'intérieur de l'époque. Rejeter époques avec> 20 électrodes exclues des analyses. Re-référencer l'EEG à la référence moyenne des électrodes restantes.
    4. Utiliser une transformation de Fourier pour calculer la puissance EEG pour chaque électrode dans chaque époque pour les bandes de fréquences choisies. Calculer les moyennes de puissance EEG pour les régions d'intérêt. bon moyenépoques pour produire des valeurs de puissance moyenne pour chaque état, la région, et la bande de fréquence. Connectez-vous transformer les valeurs de puissance en utilisant le logarithme naturel.
      NOTE: Pour les enfants d'avoir des données EEG utilisables dans une condition donnée, ils doivent avoir au moins un 30 utilisable l'époque de données dans cette condition. Ce protocole a été développé en utilisant un système EEG à haute densité avec des électrodes à base de solution saline liquide (voir le tableau des matériaux). D'autres systèmes d'EEG sont appropriés, mais des mesures spécifiques peuvent varier.
  3. Codage de Looking infantile Comportement 16
    1. Utilisez un logiciel de codage de comportement avec la possibilité de coder image par image des vidéos (tous les 30 d'une seconde). Ajoutez le code au fichier vidéo de chaque enfant pour marquer quand le début de chaque bloc (par exemple, utiliser le son de cloche qui indique les transitions de bloc dans le paradigme).
      NOTE: Pour les blocs d'attention conjointe, marque le début de chaque essai (utiliser le son début d'essai qui est dans le paradigme) et le répertoireection que les points de expérimentateur (gauche ou droite, l'utilisation du script qui définit la direction dans laquelle les points de expérimentateur à chaque essai).
    2. Code où les enfants regardent pendant l'engagement social et les conditions d'attention conjointe.
      REMARQUE: Par exemple, dans cette étude quelques-uns des codes (ou événements) inclus: « enfant regardant l'écran de gauche », « enfant regardant l'écran de droite », « enfant regardant l'expérimentateur », « enfant regardant le visage des parents », « enfant en bas âge à chercher ailleurs »(par exemple, lorsque bébé est à la recherche ailleurs que les écrans, expérimentateur, ou un parent), et « manque »(lorsque l'enfant était hors de la vue de la caméra). codeurs de train à un seuil de fiabilité de 0,80 kappa et un code double 20% de vidéos pour évaluer la fiabilité inter-évaluateur. Utilisez un logiciel de codage pour évaluer la mesure dans laquelle les deux codeurs code, les mêmes comportements à la recherche avec les mêmes durées. Utiliser une fenêtre de tolérance d'une seconde de telle sorte que l'apparition ou de décalagecomportements à la recherche dans une seconde de l'autre seront notés comme un accord.
    3. Quantifier le comportement du nourrisson à la recherche dans la condition de l'engagement social.
      1. Hors du temps total des blocs d'engagement social, calculer le pourcentage de temps l'enfant regarda l'expérimentateur (temps à regarder l'expérimentateur / temps total des blocs d'engagement social x 100). Ce indices variables dans la mesure où l'enfant ont assisté à l'expérimentateur, engageant ainsi dans la condition d'engagement social comme prévu.
    4. Quantifier le comportement du nourrisson à la recherche dans la condition de l'attention conjointe.
      1. Évaluer le pourcentage de temps l'enfant a suivi le point et le regard de l'expérimentateur.
        1. Sélectionnez le temps en secondes de la vidéo lorsque l'expérimentateur pointue gauche. Au sein de cette fenêtre temporelle, calculer le temps l'enfant regarda l'écran de gauche et l'écran de droite. Ensuite, sélectionnez le moment où l'expérimentateur a droite et calculer le temps de laenfant regarda l'écran de gauche et l'écran de droite.
        2. Somme du temps l'enfant regarda l'écran correct ( à savoir le moment où l'expérimentateur pointée à gauche et l'enfant regarda l'écran de gauche et le moment où l'expérimentateur a droite et l'enfant regarda l'écran de droite).
        3. Somme du temps l'enfant regarda l'écran incorrect (le moment où l'expérimentateur pointée à gauche et l'enfant regarda l'écran de droite et le moment où l'expérimentateur a droite et l'enfant regarda l'écran de gauche).
        4. Calculer le pourcentage de temps que l'enfant regardait l'écran correct et l'écran incorrect, hors du temps total à la recherche des blocs d'attention conjointe. Ce indices variables dans la mesure où l'enfant suivi avec précision les offres de l'expérimentateur pour l'attention conjointe.
      2. Calculer le pourcentage de temps des blocs d'attention conjointe que l'enfant a examiné l'experimenter.
      3. Somme le pourcentage de temps passé à l'enfant regardant l'écran correct et l'expérimentateur. Ce indices variables dans la mesure où l'enfant engagé dans l'attention conjointe.

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Representative Results

Comportement Looking infantile

Les résultats représentatifs sont de 73 x 12 mois nourrissons âgés de 12. Les conditions étaient efficaces pour modifier le comportement des enfants en bas âge 16 d' apparence. Dans l'état de l'engagement social, les enfants ont passé la majorité du temps à regarder l'expérimentateur, comme prévu (en moyenne, 60,06% du temps pendant la condition de l'engagement social). En outre, chaque enfant regarda l'expérimentateur plus de 50% du temps. Dans l'état de l'attention conjointe, les enfants ont suivi avec précision le regard et le pointage de l'expérimentateur: les enfants ont passé plus 2,88 fois regarder l'écran correct où l'expérimentateur a fait par rapport à l'écran incorrect. Les enfants ont également passé la majeure partie du temps à se livrer à l'attention conjointe, définie comme la quantité de temps à la fois regarder l'expérimentateur et l'écran correct (en moyenne 67,93%; pour more de détails, voir l' article 16) d' origine. Le paradigme était également efficace pour maintenir l'intérêt du nourrisson chez les nourrissons de tempéraments différents. Plus précisément, il n'y avait pas de relations entre le tempérament du nourrisson évaluée avec une mesure du rapport parent 17 et la quantité de données EEG utilisables pour chaque condition. Cela démontre que le paradigme n'est pas biaisé pour obtenir différentes quantités de données EEG utilisables en fonction des différences individuelles de tempérament.

EEG Stratégie d'analyse des données

analyses de mesures répétées de la variance (ANOVA) avec l'état et de la région comme des mesures répétées et des comparaisons post-hoc avec des corrections de Bonferroni ont été utilisées dans la présente étude. Cependant, la modélisation mixte est également appropriée. Dans le modèle initial, les conditions d'attention conjointe et non sociales ont été inclus, car ils diffèrent sur plusieurs dimensions: att jointention comprend la langue, l'interaction face-à-face, et la présence de l'attention conjointe alors que la condition nonsocial n'a aucune de ces entrées. Des modèles distincts ont été utilisés pour chaque bande de fréquence. Chaque fois que l'état des effets principaux ou des interactions avec la condition ont été observées dans ce modèle initial, le modèle a été répété deux fois: une fois en ajoutant la condition de la langue seule et une deuxième fois en ajoutant la condition de l'engagement social. Est de déterminer les dimensions de l'entrée sociale expliquent la différence de puissance entre l'EEG attention conjointe et les conditions non sociales. Y compris la condition de la langue que dans le modèle est d'évaluer si l'entrée linguistique explique la différence de puissance entre l'EEG attention conjointe et les conditions non sociales. Si la puissance EEG dans les deux langues seulement et les conditions d'attention conjointe diffère de la condition nonsocial, cela suggère que la différence entre l'attention conjointe et les conditions non sociales est partiellement expliquée par le traitement des neurones languentrée d'âge. Y compris la condition de l'engagement social dans le modèle est d'examiner si l'interaction face-à-face explique la différence de puissance entre l'EEG attention conjointe et les conditions non sociales. Si l'alimentation EEG à la fois l'engagement social et les conditions d'attention conjointe diffère de la condition nonsocial, cela suggère que l'interaction face-à-face à expliquer la différence entre l'attention conjointe et les conditions non sociales.

EEG Puissance

Puissance d'EEG pour nourrisson (globalement et au sein des régions) varie selon l' état de la configuration attendue 16, la validation du modèle présenté. Puissance EEG nourrisson a été évaluée dans le 4 - 6 Hz et 6 - 9 Hz bandes de fréquences, qui sont largement utilisés dans la recherche nourrisson 6, 18, 19, 20. Chez les nourrissons, cesles bandes de fréquences sont considérées comme le reflet de l' activité cérébrale d'onde lente, donc plus faible puissance dans ces bandes de fréquences est considérée comme indice activation plus neural 6, 18, 19, 21, 22. Enfant 4 - 6 Hz et 6 - 9 Hz puissance a été évaluée dans le choc frontal, temporal et régions pariétales, basée sur l'implication proposée de ces régions d'interaction sociale 6, 23, 24, 25, 26, 27. La quantité de données utilisables variait selon les affections. En moyenne, les enfants avaient 78,08 s de données utilisables dans l'état nonsocial; 82.60 s de données utilisables dans la condition de la langue seule; 125,75 s de données utilisables dans l'état de l'attention conjointe; et 118,36 s de données utilisables dans la sociale le caétat estion. La quantité de données utilisables dans chaque état était sans rapport avec la puissance de l'EEG nourrisson.

Les résultats étaient similaires pour chaque bande de fréquence 16. L'attention conjointe et les conditions ont été incluses dans non sociales du modèle initial. Le pouvoir était plus faible dans l'état de l'attention conjointe par rapport à la condition nonsocial globalement et dans chaque région. Par conséquent, les conditions d'engagement langue uniquement et sociaux ont été ajoutés au modèle pour démêler si la langue d'entrée et de l' interaction face-à-face contribuaient à la différence de puissance entre l'attention conjointe et les conditions non sociales (voir les figures 2 et 3). Les régions frontales sont impliqués dans l' orientation et le déplacement attention 24, 27 et la puissance enregistrée à partir de régions frontales du cuir chevelu était le plus bas, une plus grande activation indexation, dans la condition de l' attention conjointe par rapport aux autres conditions. Cela est conforme aux exigences de la condition de l' attention conjointe (pour les résultats dans chaque région et de l' état, voir les figures 4 et 5) et démontre que la langue d'entrée et de l' interaction face-à-face n'expliquent pas la différence de puissance frontale du cuir chevelu entre les l'attention conjointe et conditions non sociales. Les régions temporelles jouent un rôle dans le traitement du visage 26 et de la puissance enregistrée dans des régions du cuir chevelu temporelle était le plus bas, l' indexation de plus grande activation, dans les deux conditions avec face-à-face interaction sociale (attention conjointe et engagement social) par rapport à la condition nonsocial. Cela démontre que la différence de traitement entre neurale l'attention conjointe et les conditions dans la région non sociales du cuir chevelu temporelle peut être attribuée à face-à-face. Les régions pariétales sont impliqués dans l' orientation spatiale et du regard suivant 6,xref "> 23, 25, 26, les demandes qui sont uniques à la condition de l' attention conjointe que l'enfant a dû répondre aux demandes d'attention de l'expérimentateur. En conséquence, la puissance enregistrée des régions du cuir chevelu pariétal a été plus faible, l' indexation activation plus de neurones, dans l'articulation condition d'attention par rapport à toutes les autres conditions ainsi la langue d'entrée et de l'interaction face-à-face n'expliquent pas la différence de puissance du cuir chevelu pariétal entre l'attention conjointe et conditions non sociales les valeurs de puissance (transformées en utilisant le logarithme naturel) ont varié de 7,21.. - 7,71 à 4 - 6 Hz et 6,32 à 6,71 en 6 -.. 9 Hz ce sont compatibles avec les recherches antérieures qui ont utilisé le même système d'enregistrement EEG et de traitement comparables paramètres 28 Cependant, les valeurs de puissance EEG peuvent varier en fonction de facteurs tels que le système EEG utilisé et le choix des paramètres de référence et artefacts.


Figure 2. Moyenne 4 - 6 Hz Puissance dans chaque état. Dans cet échantillon de 12 mois âgés de nourrissons, 4 - 6 Hz puissance est plus faible dans l'état de l'attention conjointe, l'indexation activation plus de neurones, par rapport à toutes les autres conditions. Cela démontre que la présence de la langue d'entrée et de l'interaction face-à-face n'explique pas complètement la différence de puissance entre l'attention conjointe et les conditions non sociales. Les barres d'erreur représentent les erreurs standard. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.

figure 3
Figure 3. Moyenne 6 - 9 Hz Puissance dans chaque état. Dans cet échantillon de nourrissons âgés de 12 mois, 6 - 9 Hz puissance est plus faible dans l'état de l'attention conjointe, Indexing activation plus neuronal, par rapport aux conditions non sociales et du langage uniquement. Il n'y avait pas de différence de 6 - 9 Hz puissance entre l'attention conjointe et les conditions d'engagement social. Les barres d'erreur représentent les erreurs standard. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.

Figure 4
Figure 4. Moyenne 4 - 6 Hz Puissance dans chaque état et de la région. Dans cet échantillon de nourrissons âgés de 12 mois, 4 - 6 Hz puissance dans les régions frontales et pariétales était plus faible dans l'état de l'attention conjointe, l'indexation activation plus de neurones, par rapport aux autres conditions. Temporelle 4 - 6 Hz puissance était plus faible dans les deux conditions d'attention conjointe et l'engagement social par rapport à la condition nonsocial. Les barres d'erreur représentent les erreurs standard. cette figure a été modifié à partir de 16. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de ce chiffre.

Figure 5
Figure 5. Moyenne 6 - 9 Hz Puissance dans chaque état et de la région. Dans cet échantillon de 12 mois âgés de nourrissons, 6 - 9 Hz puissance dans la région frontale était plus faible dans l'état de l'attention conjointe, l'indexation activation plus de neurones, par rapport aux conditions langue uniquement et non sociales. Dans la région temporale, 6 - 9 Hz puissance était plus faible dans les deux conditions d'attention conjointe et l'engagement social par rapport à la condition nonsocial. Les barres d'erreur représentent les erreurs standard. Ce chiffre a été modifié de 16. Cliquez ici s'il vous plaitpour voir une version plus grande de ce chiffre.

Les chiffres supplémentaires. Stimuli utilisés dans le paradigme. Le fichier supplémentaire « Liste des photos dans chaque bloc » comprend les noms des fichiers stimuli qui accompagnent chaque bloc dans le paradigme. Les fichiers stimuli sont également inclus. S'il vous plaît cliquer ici pour télécharger ces chiffres.

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Discussion

Tout d'abord, il est essentiel que l'application nette est correcte et que sont abaissées impédances. En second lieu, il est important d'expliquer aux parents ce que l'application nette EEG et le paradigme entraîneront et comment les parents peuvent aider à calmer l'enfant si elles deviennent difficiles sans parler ou faire un contact visuel avec l'enfant, qui brouiller les lignes entre la conditions sociales et non sociales. De plus, demander aux parents de garder les enfants de tirer sur le net, ce qui peut affecter les données EEG et causer des dommages au réseau. En troisième lieu, l'administration de paradigme cohérente est cruciale. Cela inclut l'utilisation du même ton de la voix et affecter dans toutes les conditions et tous les participants; en veillant à attirer l'attention de l'enfant avant de commencer chaque essai d'une attention; et de garder l'enfant porté sur l'expérimentateur pendant la condition de l'engagement social. S'il y a des expérimentateurs multiples, le ton de la voix et touchent devrait être similaire afin de ne pas introduire Experimenteeffets r. Quatrièmement, suivre la séquence alternée des conditions sociales et non sociales pour soutenir la coopération infantile dans le protocole. Enfin, confirment que les enfants engagés dans les conditions comme prévu par codage du comportement à la recherche du nourrisson au cours de l'engagement social et les conditions d'attention conjointe.

Il y a plusieurs modifications à cette technique. Si l'enfant devient difficile, il est possible de modifier le paradigme en arrêtant à mi-chemin. Le paradigme ensemble comprend 8 x blocs de 2,5 min (avec chaque condition répétée deux fois) et chaque état se produit une fois dans les quatre premiers blocs. Par conséquent, si nécessaire pour l'enfant ou d'un parent, il est possible de mettre fin à la façon dont la moitié paradigme et ont encore rempli chaque condition une fois. L'ordre et l'administration des blocs dans ce protocole a été le même pour tous les enfants en bas âge. Si les chercheurs sont soucieux de faire certain que l'ordre des blocs n'influence pas l'activité neuronale, l'ordre des blocs peut être contreéquilibrée entre les participants. Toutefois, en fonction de pilotage, contrebalancement nécessite deux contraintes: (1) chaque condition doit être représenté dans les quatre premiers blocs dans le cas où le paradigme doit écourtées (2) les blocs ont besoin d'alterner entre les sociaux (attention conjointe et engagement social conditions) et nonsocial (langue seule et conditions non sociales) pour maintenir l'intérêt du nourrisson.

Ce paradigme n'a été piloté avec 11-14 mois âgés de nourrissons. Toutefois, si les chercheurs sont intéressés, ce paradigme pourrait être utilisé à d'autres âges. La fenêtre de temps que ce paradigme est le plus susceptible d'être approprié est de 6 mois, lorsque l' attention conjointe et la capacité de regard suivants sont bien établis 29, par 24 mois. Cette tranche d'âge est quand l' attention conjointe est le plus important du développement de la communication sociale non verbale et l' apprentissage des langues 13, 14. Si vous utilisez le paradig pour d'autres âges, modifications des conditions ne sont probablement pas nécessaires. Cependant, la longueur du bloc le plus efficace peut varier en fonction de l'âge du nourrisson. Plus précisément, les blocs peuvent devoir être raccourci pour les plus jeunes afin de maintenir la coopération infantile et d'attention.

Si une capacité technique de laboratoire ne permettent pas la présentation de deux écrans d'ordinateur, il est possible de modifier le paradigme à compléter avec un seul écran. La principale considération est de savoir si les intérêts se situent pour déterminer si les enfants se conforment aux directives de l'expérimentateur pour regarder l'écran à gauche ou à droite. Cela nécessite deux écrans pour permettre une évaluation de la quantité de temps chaque enfant regarde l'écran correct ou incorrect, qui ne serait pas possible si seulement en utilisant un écran. Si des différences individuelles dans la réponse aux appels d'offres d'attention conjointe adultes ne font pas partie de la question de la recherche, un seul écran pourrait suffire.

Pour avancer disentangle comment le pouvoir EEG varie selon le contexte social, pourrait être analysé EEG du nourrisson dans les conditions d'attention conjointe et engagement social, selon que l'enfant fréquentait à l'expérimentateur ou les écrans d'ordinateur. De plus, pourrait être analysé EEG du nourrisson lorsque l'enfant a été engagé dans la condition comme prévu, par exemple seulement y compris les données EEG de la condition de l'engagement social lorsque l'enfant regardait l'expérimentateur.

Alors que les parents étaient pour la plupart conformes aux instructions d'interagir socialement avec leur enfant en bas âge, les chercheurs peuvent être préoccupés par l'interférence des parents pendant l'enregistrement EEG. Une modification serait pour le parent de porter un casque et / ou une visière afin qu'ils ne savaient pas ce qui se passait pendant l'enregistrement EEG. En outre, comme l'enfant était assis sur les genoux de leurs parents, l'enfant pourrait être affectée par le langage corporel du parent. L'enfant pourrait s'asseoir dans une chaise haute, au lieu des genoux du parent, mais this peut diminuer la quantité de temps l'enfant peut tolérer l'enregistrement EEG. Une autre option serait d'utiliser un marqueur d'événement pour marquer dans les données EEG lorsque le parent engagé avec l'enfant et ne pas inclure ces données. Cependant, il est à noter que, malgré le potentiel d'interaction parent, il existe des différences de conditions significatives dans les données représentatives. Enfin, dans le protocole présenté, les essais et les blocs de codage ont été marqués dans le post-hoc vidéo, sur la base des tonalités sonores signifiant onsets de bloc et d'essai. Une alternative serait de synchroniser la vidéo sur l'EEG et marquer les transitions pendant l'enregistrement EEG.

EEG enregistrement avec des enfants est difficile et une limitation de ce protocole est que tous les enfants auront des données EEG utilisables dans chaque condition. Dans cet exemple, 73 sur 85 nourrissons (85,88%) dont l'EEG a été enregistrée avec succès avait des données utilisables pendant au moins une condition. Afin de maximiser le potentiel des données EEG utilisables, les blocs sont souvent modifientNATés pour maintenir l'intérêt du nourrisson. Cependant, il peut être un défi pour les enfants en bas âge pour maintenir l'intérêt pour l'ensemble du protocole (20 min) et les nourrissons étaient fussier dans les conditions où l'expérimentateur était derrière le rideau (conditions non sociales et linguistiques seulement). Sur les 73 enfants en bas âge avec des données EEG utilisables, 78,1% (57 enfants) avaient EEG utilisable dans l'état nonsocial et 71,20% (52 enfants) avaient des données pour la condition de la langue uniquement. En revanche, 91,80% (67 enfants en bas âge) des enfants avaient des données utilisables dans l'état de l'attention conjointe et 87,85% (63 enfants) avaient des données utilisables dans l'état de l'engagement social. Enfin, il est possible que du nourrisson pourrait varier d'affecter les blocs. Pour y remédier, du nourrisson pourrait être codé affect et comparées dans les conditions. Une limitation globale de la recherche EEG est qu'il est difficile de savoir exactement où l'activité EEG enregistré à partir du cuir chevelu est généré à partir du cortex. Toutefois, il convient de noter que le schéma rapporté des différences régionales dans activ EEG lité dans des conditions est conforme aux adultes IRMf recherche 24, 27, 30, 12.

La signification principale du paradigme EEG rapporté est l'inclusion des conditions sociales et non sociales contrôlées afin d'examiner systématiquement l'activation des neurones fonctionnels au cours des interactions sociales. Les conditions ont été conçues pour les effets démêler des différents éléments de l'interaction sociale - comme la présence par rapport à l'absence de langage et l'interaction face-à-face - pour comprendre les contributions des différentes entrées sociales dans les modèles de puissance EEG nourrisson. Les conditions ont été validées par un codage comportement du nourrisson à la recherche pour assurer les enfants socialement engagées comme prévu. De nombreuses études EEG infantile utilisent « état de repos » ou des conditions d'enregistrement de référence qui comprennent à la fois des éléments sociaux et 5 non sociales,lass = "xref"> 8, 9. Ce paradigme montre des différences significatives dans la puissance de l'EEG infantile entre les conditions sociales et non sociales, ce qui suggère la pertinence de ce modèle pour évaluer le développement de l'engagement social dans la petite enfance. En outre, il démontre l'importance d'utiliser des conditions clairement sociales ou non sociales pendant l'enregistrement EEG afin de maximiser la cohérence entre les enfants, car il pourrait y avoir dans ce que les enfants variabilité participent à des stimuli sociaux si les deux sont présents et non sociales pendant l'enregistrement.

Ce paradigme et les résultats montrent comment le contexte affecte l'activation neuronale fonctionnelle, évaluée avec une puissance EEG. Les études futures peuvent tirer parti de cette technique pour examiner le développement neurologique fonctionnel tenant compte du rôle du contexte d'enregistrement. Cela inclut l'utilisation des conditions clairement sociales ou non sociales ainsi que l'utilisation de multiples contextes d'avoir une compréhension plus complète et approfondie de ne fonctionnelleactivation ural. De plus, les recherches futures devrait se baser sur les résultats de ce paradigme en utilisant d'autres mesures telles que la cohérence EEG ou couplage de fréquence croix pour examiner plus en détail les motifs différentiels de l'activité cérébrale associée à l'entrée sociale. En outre, différents domaines de développement de l'enfant sont probablement liées. Ainsi, ce paradigme évaluer les bases neurales des interactions sociales pourrait être utilisé avec d' autres paradigmes EEG tarauder le développement cognitif et moteur 31. L'évaluation de l'EEG infantile dans ces multiples domaines, ainsi que l'utilisation de plusieurs mesures de neurones, fournirait une image plus large de développement de l'enfant et de favoriser une meilleure compréhension de la façon dont ces domaines sont liés dans le cerveau. En outre, le couplage EEG avec d'autres techniques de neurones tels que l'IRMf permettrait de mieux comprendre comment les modèles de l'activité corticale se rapportent aux régions du cerveau sous-jacentes.

Ce paradigme a fait un premier pas dans taquineries à part les facteurs qui pourraient Ss-à savoir les différences entre l'attention conjointe et les conditions, y compris l'entrée non sociales langue et face à face interaction. Cependant, l'attention conjointe est complexe et aux multiples facettes. Il comprend les composants suivants tels que le regard, le regard alternatif et pointage. Les recherches futures pourraient se décomposer ces composants dans des conditions différentes, comme ayant une condition de pointage seulement et une condition de l'expérimentateur que le regard alternatif, pour analyser davantage comment les différentes composantes de l'attention conjointe se rapportent à l'EEG nourrisson. De plus, l'évaluation de la façon dont les différences individuelles telles que l'âge du nourrisson et la situation socio-économique se rapportent aux modèles de puissance EEG infantile et la cohérence à chaque condition de ce paradigme est une autre importante orientation future. Il pourrait être, par exemple, que l'EEG a enregistré au cours de contextes sociaux par rapport a une sensibilité variable non sociales à des facteurs environnementaux tels que la pauvreté ou la culture. Ainsi, l'examen de l'EEG dans plusieurs contextes d'enregistrement contrôlé peut permettre une p plus nuancéehoto des influences de l'environnement sur l'activation neuronale fonctionnelle pour nourrissons.

Dans le paradigme rapporté, l'expérimentateur engagé socialement avec l'enfant. Avoir l'enfant d'interagir socialement avec leur fournisseur de soins pendant l'enregistrement EEG permettrait à l'examen de la façon dont les différences individuelles dans la qualité de l'interaction des parents et l'enfant se rapportent aux modèles de puissance de l'EEG. En outre, les diagnostics cliniques tels que troubles du spectre autistique (TSA) sont généralement associés à des déficiences dans les interactions sociales. L'utilisation de ce paradigme avec les populations cliniques à risque élevé de difficultés sociales favoriserait une compréhension des fondements neurobiologiques de certains diagnostics, tels que les TSA. De plus, de nombreuses études utilisent des lignes de base qui ne sont pas clairement social ou nonsocial, ce qui serait aussi particulièrement pertinent lorsque l'on compare l'EEG des individus à développement en général ceux atteints de TSA. Il est possible que les différences EEG entre ces groupes pourraient en partie être function des différences dans laquelle les groupes sont à la recherche au cours de la ligne de base (par exemple, à l'expérimentateur ou un objet). Enfin, le concept et la conception derrière le paradigme rapporté pourrait être appliqué à d'autres états au-delà des intrants sociaux. Dans ce paradigme, les conditions de l'attention et non sociales communes diffèrent de trois façons: la condition de l'attention conjointe avait la langue d'entrée, face-à-face, et la présence de l'attention conjointe. D'autres conditions ont été inclus à part les entrées titiller sociaux ont conduit la différence entre l'attention conjointe et les conditions non sociales. Cette conception intra-sujets d'utiliser des conditions pour séparer les différentes contributions environnementales pourrait être appliquée dans d'autres domaines.

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Disclosures

Les auteurs ont aucune divulgation à signaler.

Acknowledgments

Nous tenons à remercier Ryan Johnson et Leah Miller pour leur aide à la collecte des données.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
EEG Amplifier EGI N/A We used a net amps 300 system. Contact EGI for more information or to purchase. https://www.egi.com/
EEG Sensor Nets EGI N/A We used HDGSN 130 nets with 128 channels in pediatric sizes. Contact EGI for more information or to purchase. https://www.egi.com/clinical-division/geodesic-sensor-nets
EEG Recording Software Netstation N/A Contact EGI for more information or to purchase. https://www.egi.com/clinical-division/net-station
EEG Recording Computer Apple N/A An apple computer is required to run the Netstation software. The operating system just has to match the version of Netstation used.
Stimulus Presentation Computer Dell N/A E-Prime 2.0 is compatible with PCs running Microsoft Windows
XP SP3, Vista SP1, 7 SP1, 8/8.1 and 10
Stimulus Presentation Software - E-Prime 2.0 Professional Edition Psychology Software Tools, Inc. http://www.psychology-software-tools.mybigcommerce.com/e-prime-2-0-professional/
Stimulus Presentation Monitors Dell N/A LCD monitors are appropriate.
Potassium Chloride Sigma-Aldrich http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/p9541?lang=en&region=US
Pipettes Karter Scientific Labware Manufacturing Co. http://www.kartersci.com/7ml_
Volume_3ml_Graduated_
Transfer_Pipette_Karter_
p/206h2.htm
Disinfectant-Control 3 Disinfectent Germicide Maril Products Inc https://www.amazon.com/Control-Disinfectant-Germicide-Cntrl3-Concntr/dp/B007AZ37VC
EEG Processing Software MATLAB https://www.mathworks.com/products/matlab/
Data Analysis Software SPSS https://www.ibm.com/marketplace/cloud/statistical-analysis-and-reporting/purchase/us/en-us#product-header-top
Coding Software - The Observer XT Noldus http://www.noldus.com/
General Note: This equipment list includes what was used in the presented study, however other systems and products with the same capabilities are also appropriate.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Marshall, P. J., Reeb, B. C., Fox, N. A., Nelson, C. A. I., Zeanah, C. H. Effects of early intervention on EEG power and coherence in previously institutionalized children in Romania. Dev. Psychopathol. 20 (03), 861-880 (2008).
  2. Tarullo, A. R., Garvin, M. C., Gunnar, M. R. Atypical EEG power correlates with indiscriminately friendly behavior in internationally adopted children. Dev Psychol. 47 (2), 417-431 (2011).
  3. Adolphs, R. Cognitive neuroscience of human social behaviour. Nat. Rev. Neurosci. 4 (3), 165-178 (2003).
  4. Grossmann, T. The Development of Social Brain Functions in Infancy. Psychol Bull. , (2015).
  5. Fox, N. A., Henderson, H. A., Rubin, K. H., Calkins, S. D., Schmidt, L. A. Continuity and discontinuity of behavioral inhibition and exuberance: Psychophysiological and behavioral influences across the first four years of life. Child Dev. 72 (1), Retrieved from: http://www.jstor.org/stable/1132468 1-21 (2001).
  6. Mundy, P., Card, J., Fox, N. EEG correlates of the development of infant joint attention skills. Dev Psychobiol. 36 (4), 325-338 (2000).
  7. Nichols, K. E., Martin, J. N., Fox, N. A. Individual differences in the development of social communication: Joint attention and temperament. Cogniţie Creier Comportament. 9 (2), 317-328 (2005).
  8. Mize, K. D., Jones, N. A. Infant physiological and behavioral responses to loss of maternal attention to a social-rival. Int J Psychophysiol. 83 (1), 16-23 (2012).
  9. Field, T., Fox, N. A., Pickens, J., Nawrocki, T. Relative right frontal EEG activation in 3- to 6-month-old infants of "depressed" mothers. Dev Psychol. 31 (3), 358-363 (1995).
  10. Jones, N. A., Field, T., Fox, N. A., Lundy, B., Davalos, M. EEG activation in 1-month-old infants of depressed mothers. Dev. Psychopathol. (03), 491-505 (1997).
  11. Jones, E. J. H., Venema, K., Lowy, R., Earl, R. K., Webb, S. J. Developmental changes in infant brain activity during naturalistic social experiences. Dev Psychobiol. 57 (7), 842-853 (2015).
  12. Mundy, P., Jarrold, W. Infant joint attention, neural networks and social cognition. Neural Netw. 23 (8-9), 985-997 (2010).
  13. Markus, J., Mundy, P., Morales, M., Delgado, C. E. F., Yale, M. Individual Differences in Infant Skills as Predictors of Child-Caregiver Joint Attention and Language. Soc Dev. 9 (3), 302-315 (2000).
  14. Mundy, P., Block, J., Delgado, C., Pomares, Y., Van Hecke, A. V., Parlade, M. V. Individual Differences and the Development of Joint Attention in Infancy. Child Dev. 78 (3), 938-954 (2007).
  15. Welch, M. G., Myers, M. M., et al. Electroencephalographic activity of preterm infants is increased by Family Nurture Intervention: A randomized controlled trial in the NICU. Clin Neurophysiol. 125 (4), 675-684 (2014).
  16. John, A. M., Kao, K., Choksi, M., Liederman, J., Grieve, P. G., Tarullo, A. R. Variation in infant EEG power across social and nonsocial contexts. J Exp Child Psychol. 152, 106-122 (2016).
  17. Gartstein, M. A., Rothbart, M. K. Studying infant temperament via the Revised Infant Behavior Questionnaire. Infant Behav Dev. 26 (1), 64-86 (2003).
  18. Calkins, S. D., Fox, N. A., Marshall, T. R. Behavioral and Physiological Antecedents of Inhibited and Uninhibited. Child Dev. 67 (2), 523-540 (1996).
  19. Henderson, L. M., Yoder, P. J., Yale, M. E., McDuffie, A. Getting the point: electrophysiological correlates of protodeclarative pointing. Int. J. of Dev. Neurosci. 20 (3-5), 449-458 (2002).
  20. Marshall, P. J., Bar-Haim, Y., Fox, N. A. Development of the EEG from 5 months to 4 years of age. Clin Neurophysiol. 113 (8), 1199-1208 (2002).
  21. Allen, J. J. B., Coan, J. A., Nazarian, M. Issues and assumptions on the road from raw signals to metrics of frontal EEG asymmetry in emotion. Bio Psychol. 67 (1-2), 183-218 (2004).
  22. Davidson, R. J. EEG Measures of Cerebral Asymmetry: Conceptual and Methodological Issues. Int. J. Neurosci. 39 (1-2), 71-89 (1988).
  23. Petersen, S. E., Posner, M. I. The Attention System of the Human Brain: 20 Years After. Annu. Rev. Neurosci. 35, 73-89 (2012).
  24. Williams, J. H. G., Waiter, G. D., Perra, O., Perrett, D. I., Whiten, A. An fMRI study of joint attention experience. NeuroImage. 25 (1), 133-140 (2005).
  25. Lachat, F., Hugueville, L., Lemaréchal, J. -D., Conty, L., George, N. Oscillatory brain correlates of live joint attention: A dual-EEG study. Front Hum Neurosci. 6, (2012).
  26. Emery, N. J. The eyes have it: the neuroethology, function and evolution of social gaze. Neurosci Biobehav Rev. 24 (6), 581-604 (2000).
  27. Redcay, E., Kleiner, M., Saxe, R. Look at this: the neural correlates of initiating and responding to bids for joint attention. Front. Hum. Neurosci. 6, (2012).
  28. Tierney, A. L., Gabard-Durnam, L., Vogel-Farley, V., Tager-Flusberg, H., Nelson, C. A. Developmental Trajectories of Resting EEG Power: An Endophenotype of Autism Spectrum Disorder. PLoS ONE. 7 (6), e39127 (2012).
  29. Morales, M., Mundy, P., Delgado, C. E. F., Yale, M., Neal, R., Schwartz, H. K. Gaze following, temperament, and language development in 6-month-olds: A replication and extension. Infant Behav Dev. 23 (2), 231-236 (2000).
  30. Schilbach, L., Wilms, M., et al. Minds Made for Sharing: Initiating Joint Attention Recruits Reward-related Neurocircuitry. J Cogn Neurosci. 22 (12), 2702-2715 (2009).
  31. Gonzalez, S. L., Reeb-Sutherland, B. C., Nelson, E. L. Quantifying Motor Experience in the Infant Brain EEG Power, Coherence, and Mu Desynchronization. Front Psychol. 7, (2016).

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St. John, A. M., Kao, K., Chita-Tegmark, M., Liederman, J., Grieve, P. G., Tarullo, A. R. A Within-subjects Experimental Protocol to Assess the Effects of Social Input on Infant EEG. J. Vis. Exp. (123), e55596, doi:10.3791/55596 (2017).

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