Waiting
Login processing...

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

Neuroscience

Het meten van neurale mechanismen onderliggende slaap-afhankelijke geheugen consolidatie tijdens Nap's in de vroege kindertijd

Published: October 2, 2019 doi: 10.3791/60200
Automatic Translation
*1, *1, 1, 1, 2, 2,3
1Department of Psychology, University of Maryland, 2Department of Psychological and Brain Sciences, University of Massachusetts, 3Neuroscience and Behavior, University of Massachusetts
* These authors contributed equally

Summary

Dit protocol beschrijft de methoden die worden gebruikt voor het onderzoeken van neurale mechanismen onderliggende slaap-afhankelijke geheugen consolidatie tijdens nap's in de vroege kindertijd. Het omvat procedures voor het onderzoeken van het effect van slaap op gedragsgeheugen prestaties, evenals de toepassing en opname van zowel polysomnografie als actigrafie.

Abstract

Slaap is van cruciaal belang voor de dagelijkse werking. Een belangrijke functie van slaap is de consolidatie van herinneringen, een proces dat ze sterker maakt en minder kwetsbaar voor interferentie. De neurale mechanismen die ten grondslag liggen aan het voordeel van slaap voor geheugen kunnen worden onderzocht met behulp van polysomnografie (PSG). PSG is een combinatie van fysiologische opnames, waaronder signalen van de hersenen (EEG), ogen (EOG) en spieren (EMG) die worden gebruikt om slaap stadia te classificeren. In dit protocol beschrijven we hoe PSG kan worden gebruikt in combinatie met gedragsgeheugenassessments, actigrafie en bovenliggend rapport om slaap-afhankelijke geheugen consolidatie te onderzoeken. De focus van dit protocol ligt op de vroege kindertijd, een periode van betekenis als kinderen overgang van bifasische slaap (bestaande uit een NAP en nachtrust) naar monofasische slaap (alleen 's nachts slapen). De effecten van slaap op de prestaties van het geheugen worden gemeten met behulp van een visuospatiale geheugen beoordeling over perioden van slaap en wakker-rest. Een combinatie van actigrafie en bovenliggend rapport wordt gebruikt om slaap ritmes te beoordelen (d.w.z. het karakteriseren van kinderen als gewone of niet-gewone nappers). Ten slotte wordt PSG gebruikt om de slaap stadia en kwaliteiten van die stadia (zoals frequenties en de aanwezigheid van spindels) tijdens nap's te karakteriseren. Het voordeel van het gebruik van PSG is dat het de enige tool is die momenteel beschikbaar is om de slaapkwaliteit en slaap architectuur te beoordelen, wijzend op de relevante hersentoestand die geheugen consolidatie ondersteunt. De belangrijkste beperkingen van PSG zijn de tijdsduur die het duurt om de opname montage voor te bereiden en dat opnames meestal worden overgenomen van een gekochte slaap. Deze beperkingen kunnen worden overwonnen door jonge deelnemers te betrekken bij afleidende taken tijdens het gebruik en het combineren van PSG met actigrafie en zelf/ouder-rapport maatregelen om slaap cycli te karakteriseren. Samen, deze unieke combinatie van methoden maakt het mogelijk voor onderzoek naar hoe nap's ondersteunen leren in voorschoolse kinderen.

Introduction

Gezien de prevalentie van slaap in onze dagelijkse routine, is het belangrijk om zijn functie te begrijpen. Studies met deze doelstelling vereisen een precieze meting van de slaap. Polysomnography (PSG) is de goud-standaard maat van de slaap. PSG zorgt voor objectieve, kwantitatieve meting van de slaap met een hoge temporele resolutie en kan nuttig zijn voor zowel onderzoek als klinische doeleinden. PSG is een combinatie van fysiologische opnames. Een PSG-montage omvat minimaal de volgende maatregelen: elektro-encefalografie (EEG), elektrooculografie (EOG) en elektro myografie (EMG). Deze maatregelen beoordelen elektrische potentialen van de hersenen, de ogen, en spieren respectievelijk, en toestaan voor de indeling van de slaap stadia (Zie Figuur 1). Andere maatregelen, zoals elektrocardiografie (ECG), ademhaling, en Pulse oximetrie kunnen worden opgenomen om de aanwezigheid van ongeordende slaap te identificeren.

Figure 1
Figuur 1: voorbeeld van de plaatsing van de elektrode en beschrijving van de activiteit vastgelegd via PSG. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

PSG laat slaap worden gekarakteriseerd in vier verschillende slaap stadia: niet-snelle oogbeweging (Non-REM) fase 1 (nREM1; 4 − 7 Hz), Non-REM fase 2 (nREM2; 12 − 15 Hz) en Non-REM fase 3 (beter bekend als Slow Wave Sleep [SWS]; 0,5 − 4 Hz) en Rapid-Eye-beweging (REM slaap. nREM1 markeert de slaap begin, en wordt geïdentificeerd op basis van verminderde spierspanning in de EMG heroverd en gemengde amplitude EEG oscillaties ten opzichte van de Alfa waargenomen in rust wakker. Dit wordt gevolgd door nREM2, die kan worden onderscheiden door de aanwezigheid van slaap spindels (korte uitbarstingen van Sigma frequentie activiteit; 11 − 16 Hz) en K-complexen (enkele langzame golven die zich onderscheiden van de omringende activiteit) in het EEG. SWS wordt gekenmerkt door verschillende langzame frequentie-oscillaties met hoge amplitude. REM-slaap wordt gekenmerkt door snelle lage-amplitude oscillerende hersenactiviteit zeer vergelijkbaar met die waargenomen tijdens de Wake. Echter, wat REM-slaap van wakker onderscheidt, is dat het ook wordt gekenmerkt door fasische snelle oogbewegingen (vandaar de moniker REM) en spier atonia. In de loop van een slaap bout, slaap stadia worden cyclisch ervaren, met een snelheid van ongeveer 90 min/cyclus.

Slaap volgt ook het circadiane ritme, met slaap aanvallen plaatsvinden in 24-h cycli. Slaap timing en consistentie kunnen invloed hebben op de slaapfunctie en zijn ook belangrijk om te beoordelen. Hoewel PSG noodzakelijk is om slaap stadia te karakteriseren, is het tijdrovend om toe te passen en daarom niet ideaal voor het beoordelen van meerdere slaap aanvallen (bijv. meerdere nachten slaap, nap's en nachtrust). Voor dit, actigrafie is gunstig. Actigrafie maakt gebruik van een Tri-axiale versnellingsmeter, meestal op de pols, om de slaap te schatten op basis van de afwezigheid van beweging. Hoewel actigrafie niet kan worden gebruikt om de slaap stadia te karakteriseren, is aangetoond dat het betrouwbaar is bij het detecteren van de slaap begin en het begin van de Wake (inclusief slaap fragmentatie of ontwaken na slaap begin) in een reeks populaties van baby's1 tot oudere volwassenen2 . Zowel PSG als actigrafie zijn de voorkeurs methoden voor zelf-/moederrapport metingen. Zelf/ouder-rapport maatregelen zijn eenvoudig te beheren en relatief goedkoop, maar ze zijn ook onderhevig aan bias en niet-naleving. Ten slotte is het vermeldenswaard dat deze methoden kunnen worden gebruikt in combinatie om te kapitaliseren op de sterke punten van elk. Zo kan PSG worden gecombineerd met actigrafie en/of zelf/ouder-rapport om zowel de nachtelijke slaapkwaliteit te verkrijgen als de controle van slaap hoeveelheden of slaap-waak cycli, vooral over lange duur (bijv. weken of maanden).

Een functie van de slaap die bijzondere interesse heeft vergaard is slaap-afhankelijke geheugen consolidatie, de verwerking van herinneringen die hen sterker en minder kwetsbaar voor interferentie3laat. Hoewel geheugen consolidatie kan plaatsvinden tijdens de wake bij kinderen4 en volwassenen5, is er aanzienlijke bewijs dat consolidatie wordt verbeterd tijdens de slaap. Afgelopen onderzoek heeft gedrags voorbeelden van slaap-afhankelijke geheugen consolidatie gegeven door het vergelijken van veranderingen in de geheugenprestaties na een slaap interval (bijv. 8 pm − 8 am) tot veranderingen na een gelijkwaardig interval dat wakker is (bijv. 8 am − 8 pm). Bij volwassenen, herinneringen worden beschermd6 of zelfs verbeterd7 na een slaap interval terwijl herinneringen meestal verval over een equivalente interval van Wake. Er zijn besturingselementen gebruikt die de prestatie wijzigingen van circadiane invloeden op8,9,10dissociëren. Vergelijkbare voordelen van slaap worden bijvoorbeeld waargenomen bij het vergelijken van prestaties over een Mid-Day NAP naar een equivalente Mid-Day Wake period9.

Hoewel slaap ooit werd gedacht aan een passief proces weerspiegelen, gewoon het beschermen van herinneringen van verval of interferentie, moderne theorieën suggereren slaap speelt een actievere rol en eigenlijk bevordert geheugen door heractiveringen11,12 ,13. Ondersteuning voor dit komt uit waargenomen correlaties tussen gedragsmaatregelen van geheugen consolidatie over de slaap (verandering in geheugen terugroepen na slaap in vergelijking met voor slaap) en specifieke aspecten van slaap fysiologie. Voor veel declaratieve geheugen taken, geheugen consolidatie wordt geassocieerd met aspecten van non-REM-slaap, specifiek maatregelen van SWS of slaap spindels gevonden in nREM2 en SWS. Als de rol van de slaap passieve bescherming tegen interferentie was, zou een dergelijke correlatie niet worden verwacht; eerder een correlatie tussen de tijd in slaap (ongeacht de slaap fase) en de prestaties zou worden verwacht, als meer tijd in slaap zou bieden meer bescherming tegen interferentie14.

Aanvullende ondersteuning voor de actieve rol van SWS in geheugen consolidatie is duidelijk in studies van gerichte geheugen reactivering. In deze studies, een geheugen wordt geleerd in de context van een perceptuele Hint, bijvoorbeeld een geur, en terugroepen van het geheugen is groter na de slaap als de hint opnieuw wordt gepresenteerd tijdens de slaap, SWS in het bijzonder15. Hoewel het onderliggende mechanisme wordt besproken16,17, een prominente theorie, systemen consolidatie theorie, beweert dat herinneringen gecodeerd in de Hippocampus worden gestabiliseerd in de cortex hoewel hippocampal-neocortical dialoog. Specifiek, corticale langzame golven en slaap spindels, die optreden in combinatie met hippocampal rimpelingen geassocieerd met geheugen reactivering, ondersteuning van de geheugen overdracht3.

De rol van slaap in geheugen consolidatie tijdens de ontwikkeling is minder duidelijk. Vroege kindertijd is een periode van bijzonder belang als kinderen beginnen te overstappen van een bifasische (bestaande uit een dutje van een dag en een nachtelijke slaap bout) naar een monofasisch slaappatroon. Recent onderzoek suggereert dat deze overgang kan weerspiegelen de hersenen rijping18. Dit argument is consistent met empirische gegevens die veranderingen in de ontwikkeling van de nachtrust (d.w.z. topografie van langzame Golf activiteit) spiegelen die van corticale rijping19.

Hoewel er verschillende gedrags demonstraties van de nachtelijke slaap-afhankelijke consolidatie bij kinderen20,21 en zuigelingen22, onderzoek naar de neurale onderbouwing van geheugen consolidatie met Mid-Day slaap zijn net beginnen te worden onderzocht. In baanbrekend werk dat de rol van Mid-Day nap's op het geheugen in voorschoolse kinderen onderzoekt, werden nap's getoond om herinneringen van recent geleerde informatie te beschermen, terwijl het geheugen werd verlaagd (door ~ 12%) Wanneer kinderen wakker bleven tijdens het NAP-interval23. Dit "NAP-voordeel" was het grootst bij kinderen die gewoonlijk (d.w.z. 5 of meer keer per week, zoals gemeten met actigrafie), onafhankelijk van hun leeftijd, hebben aangeboord. Door het opnemen van PSG tijdens het NAP bleek de verandering in de geheugenprestaties over de NAP-periode specifiek te zijn gekoppeld aan de slaap-spil dichtheid (het aantal slaap spindels per minuut van nREM), wat suggereert dat NAP-kwaliteit (geen hoeveelheid) een kritieke factor was in bevordering van geheugen retentie (Zie de sectie representatieve resultaten).

Deze studie belicht de betekenis van PSG in het verkennen van de relaties tussen slaap en geheugen tijdens de ontwikkeling. Het wijst op het belang van het karakteriseren van slaap macro-(slaap stadia) en micro-(kwaliteiten van die stadia zoals frequenties en de aanwezigheid van spindels) structuren tijdens nap's voor geheugen consolidatie. Het benadrukt ook het belang van het beoordelen van slaap ritmes (karakteriseren van kinderen als gewone of niet-gewone nappers). Hoewel ons werk de functie van nap's in visuospatial learning heeft gekarakteriseerd (en meer recentelijk emotionele24 en procedurele25 -leren), blijven er veel vragen over. Het is bijvoorbeeld belangrijk om andere declaratieve geheugen taken te onderzoeken om de generalizability van deze bevindingen te beoordelen en om taken te beoordelen die in voorschoolse klaslokalen worden gebruikt om specifieke parameters te begrijpen (bijvoorbeeld het bedrag van NAP-voordeel ten opzichte van leren) voor ecologisch geldige taken. Extra werk zal ook nodig zijn om te begrijpen wanneer wakker voldoende is voor geheugen consolidatie. Ons doel is dus om het proces van het meten van slaap en slaap-afhankelijke geheugen consolidatie bij kinderen te demystificeren. We bieden praktische tips voor het onderzoeken van het voordeel van een middagdutje op declaratief geheugen bij het ontwikkelen van kleuters (ongeveer 3 tot 4 jaar oud) met behulp van een computergestuurde visuospatiale geheugen taak en methoden voor het beoordelen van gegemanierd NAP met behulp van actigrafie, ouder-rapport en NAP-fysiologie met behulp van PSG. Hoewel deze methoden zijn ontwikkeld voor voorschoolse leeftijd kinderen die met wisselende frequentie NAP, deze methoden kunnen worden aangepast aan elke leeftijdsgroep.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Voorafgaand aan het begin van een onderzoekprocedures, schriftelijke toestemming moet worden verkregen van de ouder en mondelinge toestemming moet worden verkregen van het kind voor alle studie procedures.

Opmerking: Zie afbeelding 2 voor een overzicht van de procedures.

Figure 2
Figuur 2: overzicht van het protocol. Elk vierkant vertegenwoordigt één dag. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

1. voorwaarde voor NAP-promotie

  1. Zorg ervoor dat de voorwaarde voor NAP-promotie wordt gecompenseerd door de voorwaarde van Wake Promotion voor alle deelnemers, zoals hieronder wordt besproken.
  2. Plan de voorwaarde voor NAP-promotie om ongeveer een uur te beginnen voor de typische NAP-periode van het kind, zodat u de tijd hebt om PSG toe te passen en de visuospatiale geheugen taak uit te voeren. Zorg ervoor dat de tijd tussen onmiddellijke en vertraagde terugroepen hetzelfde is tussen de voorwaarden voor Wake Promotion en NAP-promotie.
  3. Leg de procedures voor deze sessie uit voor kinderen en ouders die gebruik maken van leeftijdsgebonden materialen.
    Opmerking: leeftijds geschikte materialen omvatten verhaal boeken of korte Video's van een ander kind dat dezelfde procedures ondergaat.
  4. Polysomnografie apparatuur toepassen (zie rubriek 3).
  5. De codering en de onmiddellijke geheugen beoordeling voor de visuospatial Memory-taak uitvoeren (zie rubriek 4).
  6. Laat het kind het toilet gebruiken en start de typische pre-NAP routine van het kind.
    1. Laat de ouder/verzorger het kind in slaapstand zetten zoals hij dat gewoonlijk zou doen. Interfereren zo weinig mogelijk omdat de meeste kinderen in slaap vallen sneller wanneer voorzien van hun normale routine.
    2. Laat het kind een NAP maken met behulp van de typische NAP-locatie.
    3. Gebruik NAP-promotie technieken, maar alleen wanneer dat nodig is, omdat deze minder succesvol zijn gebleken in huis als ze te ver afwijken van de normale routine van het kind.
      Opmerking: NAP-promotie technieken omvatten het gebruik van een gewogen deken, het wrijven van de deelnemer terug, het verpakken van het kind in een deken (vergelijkbaar met Inbakeren), progressieve spierontspanning en het spelen van rustgevende muziek.
  7. Zorg ervoor dat de hoeveelheid tijd die het kind slaapt in de voorwaarde van de NAP-promotie overeenkomt met de tijd die wordt afgespeeld in de voorwaarde voor activerende promotie.
    Opmerking: als de voorwaarde voor NAP-promotie het eerst is, laat het kind dan natuurlijk wakker worden en gebruik deze duur om de duur van de wakker sessie in te stellen. Als de voorwaarde voor activerende promotie eerst is, gebruikt u deze duur om de lengte van het NAP te bepalen. Als het NAP deze tijd overschrijdt, wek het kind dan zo natuurlijk mogelijk door de deur te openen, rond te lopen buiten de slaapkamer en geleidelijk te spreken luider.
  8. Voer de uitgestelde terugroepactie voor de visuospatiale geheugen taak, ongeveer 15 − 30 min nadat het kind wakker is om slaap traagheid te voorkomen.
  9. Verzamelen van kinderen en experimenterrating voor visuele slaperigheid schaal (VSS)26 en visuele stemming schaal (vm's)27.
  10. Verwijder PSG elektroden.

2. voorwaarde voor activerende promotie

  1. Zorg ervoor dat de voorwaarde voor activerende promotie wordt gecompenseerd door de voorwaarde voor NAP-promotie die hierboven is besproken.
  2. Plan de voorwaarde voor Ontwaak promotie om ongeveer een uur te beginnen voor de typische NAP-periode van het kind om de tijd van de dag over de voorwaarden te Evenen. Zorg ervoor dat de tijd tussen onmiddellijke en vertraagde terugroepen bij benadering hetzelfde is tussen de voorwaarden voor activerende promotie en NAP-promotie.
  3. Leg de procedures voor deze sessie uit voor kinderen en ouders die gebruik maken van leeftijdsgebonden materialen.
  4. Breng PSG-elektroden aan (zie rubriek 3) om de voorwaarden voor Wake-en NAP-promotie gelijk te maken.
    Opmerking: Hoewel slaap niet wordt verwacht, komt dit overeen met voorwaarden en kan worden gebruikt om te controleren of de afwezigheid van slaap bij twijfel.
  5. De codering en de onmiddellijke geheugen beoordeling voor de visuospatial Memory-taak uitvoeren (zie rubriek 4).
  6. Laat het kind het toilet gebruiken en ga vervolgens naar de locatie die ze meestal NAP.
    1. Laat het kind niet dutje, in plaats daarvan, laat het kind rustig spelen met niet-stimulerend speelgoed op dezelfde locatie als hun typische NAP.
      Opmerking: acceptabel, niet-stimulerend speelgoed is inclusief klein sensorimotorspeel goed zoals Wax sticks en geschikte, in elkaar grijpende kunststof bakstenen.
    2. Laat het kind spelen voor hun typische NAP-lengte of voor de tijd dat ze sliepen tijdens de NAP-promotie voorwaarde (zie stap 1,7 voor meer informatie).
    3. Noteer ongebruikelijke activiteiten zoals praten, het verlaten van de kamer, en spelen met speelgoed dat niet is voorzien.
  7. Zorg ervoor dat de hoeveelheid tijd die het kind slaapt in de voorwaarde van de NAP-promotie overeenkomt met de tijd die wordt afgespeeld in de voorwaarde voor activerende promotie.
  8. De uitgestelde terugroepactie voor de visuospatial geheugen taak uitvoeren, ongeveer 15 − 30 min nadat het kind klaar is met spelen om de vertragingstijd vergelijkbaar tussen de voorwaarden te houden.
  9. Verzamel kinder-en experimenterrating voor VSS26 en VMS27.
  10. Verwijder PSG elektroden.

3. polysomnografie (PSG)

  1. Voorbereiding
    1. Vergemakkelijkt de toepassing van de PSG-elektrode door het kind te laten deelnemen aan een rustige activiteit, zoals het lezen van een boek, spelen met playdough, het eten van een hapje als ze honger hebben of een korte film kijken.
      Opmerking: als een film wordt gebruikt, zorg er dan voor dat de film geschikt is voor leeftijd, maar niet leidt tot een rommeligheid in het kind (bijvoorbeeld populaire kindvriendelijke animatiefilms of shows).
    2. Toegang tot een ouder of voogd is niet vereist. Echter, voor verlegen en voorzichtige kinderen zorgen ervoor dat vertrouwde zorgverleners beschikbaar zijn.
      Opmerking: voor een klein aantal kinderen kunnen ouders en voogden afleidend zijn in plaats van nuttig. Als dit het geval is, vraagt u de ouder of ze bereid zijn om uit het zicht van het kind te stappen.
  2. Verzamel hoofd metingen.
    1. Gebruik een flexibele meetlint en China marker om locaties te markeren voor de volgende elektrode toepassing.
    2. Meet de afstand van het INION tot de neus en plaats een merkteken halverwege het punt. Meet de afstand van de preauriculaire inkeping in het ene oor tot de preauriculaire inkeping in het andere oor en plaats een ander merkteken halverwege het punt. De kruising van deze twee markeringen is het "referentiepunt" (CZ).
    3. Meet 10% van de INION naar de afstand van de INION. Meet dan 10% van de preauriculaire inkeping naar preauriculaire inkeping meting vanaf dit punt aan weerszijden. Maak twee markeringen, één aan elke zijde (O3 en O4).
    4. Meet 20% van de preauriculaire inkeping tot preauriculaire inkeping van het referentiepunt aan weerszijden van het hoofd. Maak twee markeringen, één aan elke kant (C3 en C4).
    5. Meet 20% van het INION naar de afstand vanaf het referentiepunt. Meet dan 20% van de preauriculaire inkeping naar preauriculaire inkeping meting vanaf dit punt aan weerszijden. Maak twee markeringen, één aan elke kant (F3 en F4).
  3. Bereid één elektrode op een tijdstip voor plaatsing.
    1. Reinig elke elektrode locatie met een alcoholdoekje. Exfoliëren met een licht schurende gel en verwijder eventueel rest reinigingsmateriaal.
    2. Vul elke elektrode met behulp van elektrode crème.
      1. Voor elektroden geplaatst waar haar aanwezig is, breng een extra druppel van de elektrode crème op een gaas vierkant en plaats deze op de achterkant van de elektrode.
      2. Voor elektroden geplaatst op het gezicht, gebruik medische tape om de elektrode aan de huid te hechten.
  4. Plaats een elektrode op elke corresponderende EEG-, EOG-en EMG-locatie.
    1. Plaats een elektrode op elke gemarkeerde locatie op de hoofdhuid (CZ, O3, O4, C3, C4, F3 en F4).
    2. Plaats één elektrode op elke mastoïde (klein Bony proces achter het oor) en één in het midden van het voorhoofd.
    3. Plaats één EOG-elektrode naast elk oog. Plaats een van deze elektroden iets superieur aan de buitenkant van het rechter oog (aangeduid als ROC) en een naar buiten en iets inferieur aan het linker oog (aangeduid als LOC).
    4. Plaats twee EMG-elektroden rond de kin gebied. Plaats een elektrode op de rechter Wang net boven de Smile line. Plaats de andere aan de linker kant net boven waar de kin de nek ontmoet, grenzend aan de slokdarm. Vind de tweede locatie door de deelnemer zeggen het woord "melk" hardop, terwijl het gevoel voor de locatie waar spiercontracties in de nek en kin zijn maximaal.
  5. Sluit de elektroden aan op het opnameapparaat en start de opname.
  6. Neem impedantie metingen op voor alle elektroden. Zorg ervoor dat alle elektroden de impedantie test doorstaan.
    Opmerking: sommige apparaten kunnen een ' Pass ' of ' Fail ' noteren, terwijl andere apparaten numerieke waarden kunnen geven. In deze laatste zijn de impedanties onder 25 kΩ aanvaardbaar. Als een impedantie defect of te hoog is, verwijder en vervang de batterijen. Als dit het probleem niet wijzigt, past u die elektrode opnieuw toe.
  7. Verwijder de PSG-elektroden aan het einde van elke voorwaarden.
    1. Voor elektroden die in het haar worden aangebracht, week de locatie van de elektrode met een spray op waterbasis. Laat de spray ongeveer een minuut zitten en verwijder vervolgens de elektrode.
      Opmerking: detangling Hair spray is zeer effectief met het oog op het verwijderen van haar elektroden.
    2. Voor elektroden toegepast met tape, meestal op het gezicht en mastoids, gebruik een wattenschijfje met baby olie toegepast op het te verzaderen van de tape. Wanneer de tape volledig bedekt is met baby olie, trek de tape dan voorzichtig uit de hoeken.

4. visuospatiale geheugen taak

  1. Dien negen aan-te-onthouden stimuli toe in een 3 x 3-matrix voor kinderen jonger dan 44 maanden oud. Dien de 12 te onthouden stimuli in een 3 x 4-matrix toe aan kinderen ouder dan 44 maanden oud.
    Opmerking: als een kind dat aan de 12-item matrix is toegewezen, te veel wordt uitgedaagd, kan de 9-item matrix worden gebruikt. Evenzo, als het duidelijk is dat de 9-item matrix te gemakkelijk is, kan de 12-item matrix worden gebruikt om plafond effecten te voorkomen. Dit is gerechtvaardigd omdat binnen het onderwerp nauwkeurigheid van de variabele van belang is en geen onbewerkte scores. Stimuli zijn typisch cartoonachtige foto's van veelgebruikte afbeeldingen (zoals Bear, Car, Scissors) gerangschikt in een matrix en gepresenteerd op een laptop scherm. Er zijn twee sets van stimuli. Hierdoor kan de taak worden tegenverdeeld over de twee voorwaarden (dat wil zeggen, NAP versus Wake-promotie), zodat kinderen niet dezelfde afbeeldingen in beide omstandigheden ontvangen.
  2. De taak in drie fasen beheren: coderen, onmiddellijk intrekken en vertraagd intrekken. Voor elke fase laat het kind elke vraag in zijn eigen tempo beantwoorden.
    Opmerking: typische duur is: 6 min voor de coderings fase, 2 min voor de onmiddellijke terugroepfase, en 2 min voor de vertraagde terugroep fase.
    1. Voer in de coderings fase het kind uit om elke afbeelding op naam te identificeren en geef het kind de opdracht om de locatie van elk item in het raster te onthouden. Na de codering worden de kaarten vervangen door ' blanco ' afbeeldingen en moet het kind de positie van elke afbeelding opzoeken totdat een coderings Score van ≥ 75% is bereikt.
      Opmerking: een drempel van 75% werd gekozen op basis van studies bij jongvolwassenen28,29,30 en weerspiegelt een punt wanneer leren duidelijk is bereikt, maar niet aan het plafond.
      1. Tijdens dit blok ontvangen deelnemers na elke reactie visuele feedback van de taak. Nadat het kind een afbeeldingslocatie heeft geselecteerd, onthult u de bijbehorende afbeelding en informeert u het kind of dat de juiste of onjuiste locatie was.
      2. Bied mondelinge feedback over prestaties om het kind te motiveren, maar zorg ervoor dat de hoeveelheid feedback consistent is in beide omstandigheden. Wanneer het kind slaagt bij het lokaliseren van een afbeelding gebruik taal als "geweldig werk, je hebt dat een!" Wanneer een kind geen taal gebruikt die de inspanning van het kind benadrukt (bijv. "Whoops! Niet helemaal maar goed proberen! Laten we eens kijken of je de volgende krijgen. ).
      3. Geef kinderen die zijn toegewezen aan de 12-item matrix die niet kan passeren codering na 4 rondes met een kans om te strekken, doen springen Jacks, en bewegen voor ongeveer 5 minuten. Als het kind na 2 rondes nog steeds geen codering kan doorgeven, start u de codering opnieuw met de 9-item matrix.
      4. Geef kinderen die zijn toegewezen aan de 9-item matrix die een coderings Score van 100% op de eerste ronde met de coderingstaak voor de 12-item matrix ontvangen. Als ze niet alle noodzakelijke stappen doorlopen om terug te gaan naar de 9-item matrix, gebruikt u de 12-item matrix voor de volgende twee fasen.
    2. Tijdens de onmiddellijke terugroepactie, presenteer de afbeeldingen opnieuw, een voor een en vraag het kind om de bijbehorende locatie te herinneren. Geef geen visuele of verbale feedback en test elk item slechts één keer. Geef echter feedback op de inspanning (d.w.z. "goed werk geven van uw beste inspanning").
    3. Voer de fase van de vertraagde terugroepactie onmiddellijk na de toestand van de waak-of slaapstand.
      Opmerking: deze fase is identiek aan de onmiddellijke Recall fase.
      1. Soms zullen kinderen kieskeurig worden tijdens de fase van de vertraagde terugroepactie. Als dit gebeurt, u het kind verleiden om de taak uit te voeren met een prijs of door meer tijd te geven om hun film te bekijken tijdens het verwijderen van PSG. Gedurende deze tijd niet toestaan dat het kind om te spelen met speelgoed of deelnemen aan andere taken totdat de geheugen taak is voltooid.

Figure 3
Afbeelding 3: voorbeelden van scherm wordt weergegeven tijdens de visuospatial geheugen taak. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

5. actigrafie

  1. Het activiteiten horloge Program meren.
    Opmerking: het activity horloge wordt bemonsterd op 32 Hz, met een gevoeligheid van < 0,01 g. Activiteit wordt opgeslagen in 15-s tijdperken.
  2. Voorzie elke deelnemer van een voorgeprogrammeerd activiteiten horloge en instructies. Vertel de ouder dat het horloge altijd moet worden gedragen. Markeer dat het waterdicht is, dus er is geen reden om het apparaat te verwijderen.
    1. Instrueer het kind om het horloge voortdurend op zijn niet-dominante hand te dragen.
    2. Instrueer de ouder om elke keer dat het kind probeert te slapen, op de knop aan de zijkant van de wijzerplaat te drukken en dan weer wanneer hij wakker wordt.
      Opmerking: Hiermee genereert u een gebeurtenis markering in de gegevens die helpt bij het scoren van actigrafie.
  3. Geef de ouder een slaap dagboek (vergelijkbaar met een logboek of spreadsheet) waarop ze de slaaptijden kunnen opnemen en de verwijdering van het horloge.
    Opmerking: dit helpt ook bij het scoren van actigrafie.
    1. Vraag de ouder in het slaap dagboek om een volledig logboek van alle slaap te geven voor het aantal dagen dat het activiteiten horloge zal worden gedragen, inclusief de tijd dat het kind naar bed gaat en wanneer het kind wakker wordt. De ouder moet deze informatie verstrekken voor zowel nap's als reguliere nachtelijke slaap. Vraag ook aan de ouder om informatie te verstrekken over elk moment waarop het horloge wordt verwijderd.

6. gegevensanalyse

  1. Visuospatiale geheugen taak
    1. Bereken de nauwkeurigheid voor elke terugroepfase als het percentage van artikelen dat is ingetrokken.
    2. Bereken de wijziging in terugroepactie over het NAP en de waak intervallen als volgt.
      1. Bereken de verandering in RecallNAP door de nauwkeurigheid van de terugroepactie (vóór NAP) af te trekken van vertraagde terugroepen nauwkeurigheid (na NAP).
      2. Bereken de verandering in RecallWake door de onmiddellijke terugroep nauwkeurigheid (voor wakker) af te trekken van vertraagde terugroepen nauwkeurigheid (na Wake).
  2. Psg
    1. Karakteriseren slaap stadia in overeenstemming met de standaard scoring criteria (bijv. de AASM handleiding voor het scoren van de slaap en de bijbehorende gebeurtenissen v. 2,5).
    2. Detecteer slaap spindels bij C3 met behulp van gespecialiseerde software door het markeren van spindel begin en offsets.
    3. Controleer slaap stadia en spindel begin en offsets met tweede getrainde onderzoeker. In het geval dat de scorings niet Concordant zijn, maken een derde getrainde scorer de consensus beslissing.
    4. Analyseer spil dichtheid met behulp van gespecialiseerde software en een in-House MATLAB code op basis van eerdere studies31. In het kort, filter EEG-gegevens van 0.5 − 35 Hz. Overweeg de maximale spanning tussen de geïdentificeerde spil aanvang en offset van de piek spil amplitude. Gebruik een snelle Fourier-transformatie van elke spil om de piek spectrale frequentie tussen 9 − 15 Hz24,32te identificeren.
  3. Actigrafie
    1. Score activiteit horloge gegevens met behulp van gespecialiseerde software volgens gestandaardiseerde protocollen20.
      Opmerking: er zijn meerdere dagen en nachten aan gegevens nodig om de betrouwbaarheid van de gegevens te garanderen. De deelnemers hebben minimaal drie dagen en drie nachten aan actigrafie gegevens nodig (dagen en nachten hoeven niet opeenvolgend te zijn); echter, 5 nachten verdient de voorkeur, vooral wanneer deze gegevens zijn van primair belang33.
    2. Gebruik slaap dagboek informatie en gebeurtenis markeringen (knop persen) om te controleren of de slaap begin en offset.
      Opmerking: deze twee items moeten binnen 20 minuten van elkaar zijn om het begin en einde van een rustinterval te scoren.
      1. Als een deelnemer ontbreekt slaap dagboek informatie, gebeurtenis markeringen, of het dagboek en de gebeurtenis markeringen zijn niet binnen 20 minuten van elkaar, bepaal de begin van de slaap en offset handmatig32: Bepaal de begin van de slaap door de eerste drie minuten van continue slaap 33 en bepaal de verschuiving van de slaap door de laatste vijf minuten van continue slaap34.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Met behulp van de hier beschreven procedures, Kurdziel en collega's23 onderzocht slaap-afhankelijke geheugen consolidatie tijdens nap's in voorschoolse kinderen. De resultaten toonden de juistheid van de terugroepactie van kinderen op de taak visuospatiaal geheugen nadat een NAP beter was dan hun Recall-nauwkeurigheid na een vergelijkbare periode waarin ze wakker bleven (d.w.z. een "NAP-voordeel", Figuur 4). Bovendien, degenen die de voorgaande dag in de nasleep voorwaarde brachten niet herstellen herinneringen tijdens de nachtelijke slaap. Ten slotte werden de actigrafie en de ouder gerapporteerde slaap maatregelen gebruikt om te onderzoeken of het NAP-voordeel zichtbaar was in zowel gewone als niet-gewone nappers. Bevindingen toonden aan dat het NAP-voordeel alleen significant was voor kinderen die regelmatig gemoltoneerd gecapitonneerd (d.w.z. gewone nappers, Figuur 5).

Figure 4
Figuur 4: recall-nauwkeurigheid op de visuospatiale geheugen taak is getest onmiddellijk na de codering ("onmiddellijk"), na de NAP-kans ("vertraagd") en opnieuw de volgende dag ("24-uurs") over twee voorwaarden: een NAP-gepromoveerde voorwaarde (grijs balken) en Wake-gepromoveerde voorwaarde (witte balken). Foutbalken vertegenwoordigen ± 1 SE. Dit cijfer wordt herdrukt met toestemming van Kurdziel et al.23. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Figure 5
Figuur 5: wijziging in de nauwkeurigheid van terugroepacties (vertraagde terugroepactie minus onmiddellijke terugroepen) in het NAP (grijze balken) en Wake (White bars) intervallen voor gewone nappers (die vijf tot zeven nap's per week duurde) en niet-gewone nappers (degenen die nul tot twee nap's per week namen). Foutbalken vertegenwoordigen ± 1 SE. Dit cijfer wordt herdrukt met toestemming van Kurdziel et al.23. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

PSG werd gebruikt om de relaties tussen slaap fysiologie en NAP-afhankelijke geheugen consolidatie te onderzoeken in zowel gewone als niet-gewoonlijk Nappen kinderen. Er was een significante negatieve correlatie tussen onmiddellijke Recall nauwkeurigheid en slaap spil dichtheid. Hoe beter een kind in onmiddellijke terugroepactie heeft gedaan, hoe minder slaap spindels tijdens nREM2 slaap worden weergegeven (Figuur 6a). Dit is consistent met eerdere studies die een negatieve correlatie tussen slaap spindels en IQ35rapporteren. Belangrijk, er was een positieve correlatie tussen verandering in RecallNAP en slaap spil dichtheid tijdens NREM2 (Figuur 6b). Echter, geen andere maatstaf van de slaap fysiologie (dat wil zeggen, spil amplitude, spil frequentie, etc.) was gerelateerd aan geheugenprestaties.

Figure 6
Figuur 6: Sleep spil dichtheid (spindels per minuut van non-rem fase 2 slaap) associaties met (A) onmiddellijke terugroep nauwkeurigheid en (B) de wijziging in de nauwkeurigheid van terugroepacties van de onmiddellijke tot vertraagde terugroep fase. Dit cijfer wordt herdrukt met toestemming van Kurdziel et al.23. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Kortom, deze resultaten tonen aan dat Napping wordt geassocieerd met verbeterde geheugen consolidatie, vooral in gewone nappers. NAP-gerelateerde verbetering in geheugenprestaties is gerelateerd aan slaap fysiologie beoordeeld door PSG in de vroege kindertijd. Daarom is PSG een belangrijke methode om de mechanismen te begrijpen die de relaties tussen slaap en geheugen consolidatie in de vroege kindertijd ten grondslag liggen. Samen, deze resultaten suggereren dat nap's essentieel zijn voor de lange termijn geheugen consolidatie bij kinderen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

In dit artikel wordt beschreven hoe om te onderzoeken slaap afhankelijke consolidatie van declaratief geheugen tijdens nap's in de vroege kindertijd. Methoden omvatten gedrags beoordeling van het geheugen over NAP en wakker omstandigheden, actigrafie en ouder-rapport om te beoordelen van de cycli van de slaap, en PSG om te beoordelen van de slaap architectuur. Deze unieke combinatie is essentieel voor het beoordelen van geheugen, het karakteriseren van slaap cycli, en het onderzoeken van de neurale mechanismen onderliggende het voordeel van de slaap op het geheugen. Representatieve resultaten geven aan dat leren en geheugen afhankelijk zijn van de Mid-Day slaap, met name voor gewone nappers. In het bijzonder toonden gewone nappers een groter voordeel van Napping in vergelijking met wakker blijven (d.w.z. NAP-voordeel Score). Bovendien was voor alle kinderen een betere retentie in de NAP-periode (d.w.z. de NAP-wijzigings Score) gerelateerd aan slaap spindels die zijn opgenomen tijdens nREM2; een grotere retentie over het NAP werd geassocieerd met meer slaap spindels. Hoewel de combinatie van de beschreven methoden is van cruciaal belang voor de volledige karakterisering van de impact van slaap op het geheugen, misschien is het belangrijkste aspect van deze methode identificatie van de onderliggende neurale mechanismen die zijn gekoppeld aan dit effect met behulp van PSG. Op dit moment is PSG de enige methodologische tool die het mogelijk maakt om de kwaliteit van de slaap te karakteriseren via het meten van slaap stadia. Dus, het is de enige methode die het mogelijk maakt voor inzicht in neurobiologische mechanismen onderliggende slaap-afhankelijke effecten, zoals geheugen consolidatie.

Belangrijke voordelen van PSG zijn het feit dat het niet-invasief is en de karakterisering van vier slaap stadia mogelijk maakt, inclusief slaap stadia nREM 1 − 3 en REM. De meest kritieke stap bij het verwerven van PSG is het grondig reinigen van elektrode sites vóór toepassing om lage impedanties en daaropvolgende hoogwaardige gegevens te realiseren om dit voordeel te realiseren. Een ander voordeel is dat PSG draagbaar is en eenvoudig te beheren is, zelfs bij jonge kinderen. Bovendien kan de techniek worden aangepast om de resolutie te verhogen. Hoewel we beschrijven een lage dichtheid montage van 7 EEG elektroden, hogere dichtheid EEG montages met behulp van gespecialiseerde caps om te onderzoeken van de topografische verdeling van de slaap-gerelateerde activiteit, zoals slaap spindels kunnen ook worden gebruikt. Dit kan nuttig zijn als topografie veranderingen developmentaal14; deze systemen zijn echter niet ambulant en kunnen minder comfortabel zijn. Tot slot, hoewel we beschrijven hoe je PSG opnemen tijdens de Mid-Day-slaap, kan dezelfde methode 's nachts worden toegepast om de slaap op andere periodes te onderzoeken, inclusief nachtrust. Het kan ook worden aangepast voor klinisch gebruik om slaapstoornissen te beoordelen (d.w.z. opname van ECG, ademhaling, Pulse Ox). We beschrijven hoe gegevens die zijn verkregen tijdens PSG kunnen worden gerelateerd aan slaap afhankelijke consolidatie van declaratieve herinneringen (d.w.z. visuospatiaal geheugen). Echter, andere soorten geheugen (bijvoorbeeld, procedureel geheugen, emotioneel geheugen, taal, enz.) en hun relatie tot slaap componenten kunnen ook worden onderzocht23,28,25,36,37 ,38.

De belangrijkste beperking van PSG is de tijd die het kost om de elektroden toe te passen. Bij kinderen kan dit vooral belangrijk zijn omdat ze vatbaar zijn voor verveling en beperkte aandacht. Deze effecten kunnen worden verzacht door het verstrekken van onderwerpen met afleiders tijdens de administratie (bijvoorbeeld speelgoed, boeken, Video's). Bovendien registreert PSG meestal activiteit tijdens één slaap bout. Het kan echter worden gecombineerd met zelf-rapport en/of actigrafie om inzicht te krijgen in slaap hoeveelheden of slaap-waak cycli over langere duur (bijvoorbeeld weken of maanden). Tot slot kan PSG ongemakkelijk zijn en soms storend slapen. Houd er rekening mee dat om deze reden, een aanpassing slaap bout kan worden overwogen. Dit moet worden afgewogen tegen de extra last die aan de deelnemer wordt gebracht en voor het werven van de studie.

Hoewel PSG cruciaal is voor het onderzoeken van de neurobiologische mechanismen onderliggende slaap afhankelijke effecten, een goed beheer van alle andere aspecten van het protocol beschreven (d.w.z. gedrags beoordeling van het geheugen over NAP en wakker omstandigheden, actigrafie en ouder-verslag van de cycli van de slaap), zijn van essentieel belang om het volledige potentieel te realiseren. De meest kritieke stap bij het beheren van de NAP-en activerende Promotievoorwaarden is ervoor te zorgen dat de tijd tussen onmiddellijke en vertraagde terugroepen hetzelfde is tussen de voorwaarden en dat de interferentie wordt geminimaliseerd tijdens de voorwaarde van de activerende promotie. De eerste kan worden bereikt door te hechten aan duidelijke protocollen en juiste documentatie van de tijd voor elke sessie voor elke deelnemer. Dit laatste kan worden bereikt door de activiteit van het kind tijdens de Ontwaak toestand te monitoren en deze, alleen indien nodig, activiteiten te leveren die het minst waarschijnlijk interfereren (bijv. voor de visuospatiale geheugen taak die op declaratief geheugen tikt, waarbij activiteiten die declaratieve systemen zoals boeken of verbaal materiaal aangaan).

Kortom, PSG is de Gold-standaard beoordeling van de kwaliteit van de slaap. Het zorgt voor objectieve, kwantitatieve meting van de slaap met een hoge temporele resolutie die nuttig kan zijn om beter te begrijpen slaapfunctie. In combinatie met andere tools (bijvoorbeeld gedrags beoordeling van geheugen, actigrafie en ouder-rapport van slaap) kan het belangrijke en interessante bevindingen opleveren over hoe slaap bijdraagt aan een gezonde cognitieve ontwikkeling van jonge kinderen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

De auteurs hebben niets te onthullen.

Acknowledgments

De auteurs willen het Neurocognitieve ontwikkelings laboratorium van de Universiteit van Maryland, College Park en het Somneuro Lab aan de Universiteit van Massachusetts, Amherst, bedanken voor de hulp bij dit project. De financiering werd verstrekt door NIH (HD094758) en NSF (BCS 1749280) aan TR en RS. Representatieve resultaten werden gefinancierd door NIH HL111695.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Actiwatch Spectrum Plus Starter Kit Philips Respironics 1109516 Includes: Actiwatch Spectrum Plus Device, Actiware Software License, and manual
Actiware software  Philips Respironics  1114828 Alternatives may be available. 
Brain Analyzer Brain Products BV-BP-170-1000 Alternatives may be available. 
Dell Latitude 5580 Laptop Dell X5580T [210-AKJR] Laptop for running MatLab, Actiware, and RemLogic as well as storing/uploading data
EC2 cream Grass 12643 Possible alternatives include Ten20 paste and Lic2 electride cream
Embla REMLogic software  Natus Medical Inc. 21475 Alternatives may be available. 
Embletta MPR PG Sys - XR - US Natus Medical Inc. 12077 Embletta system for PSG recordings
Embletta MPR ST + Proxy Kit Natus Medical Inc. 12696 Attachment to Embletta to record PSG sensors
Nuprep cleaning solution Natus Medical Inc. 12643 Possible alternatives may be available.
Sleep Supplies Starter Kit for Embletta MPR ST/ST + Proxy Natus Medical Inc. 12643 Started kit for sleeping including guaze, EC2 cream, NuPrep cleaning solution, cotton swabs and more. 

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Sadeh, A., Acebo, C., Seifer, R., Aytur, S., Carskadon, M. A. Activity-based assessment of sleep-wake patterns during the 1st year of life. Infant Behavioral Development. 18 (3), 329-337 (1998).
  2. Sadeh, A., Urbach, D., Lavie, P. Actigraphically-based automatic bedtime sleep-wake scoring: Validity and clinical applications. Journal Ambulatory Monitoring. 2 (3), 209-216 (1989).
  3. Rasch, B., Born, J. About sleep's role in memory. Physiological Reviews. 93, 681-766 (2013).
  4. Werchan, D. M., Gómez, R. L. Wakefulness (not sleep) promotes generalization of word learning in 2.5-year-old children. Child Development. 85 (2), 429-436 (2014).
  5. Wang, J. Y., Weber, F. D., Zinke, K., Inostroza, M., Born, J. More effective consolidation of episodic long-term memory in children than adults-unrelated to sleep. Child Development. 89 (5), 1720-1734 (2018).
  6. Sonni, A., Spencer, R. M. C. Sleep protects memories from interference in older adults. Neurobiology of Aging. 36 (7), 2272-2281 (2015).
  7. Marshall, L., Helgadóttir, H., Mölle, M., Born, J. Boosting slow oscillations during sleep potentiates memory. Nature. 444 (7119), 610-613 (2006).
  8. Baran, B., Wilson, J., Spencer, R. M. C. REM-dependent repair of competitive memory suppression. Experimental Brain Research. 203 (2), 471-477 (2010).
  9. Diekelmann, S., Born, J. The memory function of sleep. Nature Reviews Neuroscience. 11 (2), 114-126 (2010).
  10. Stickgold, R. Sleep dependent memory consolidation. Nature. 437 (27), 1272-1278 (2005).
  11. Dudai, Y., Karni, A., Born, J. The consolidation and transformation of memory. Neuron. 88 (1), 20-32 (2010).
  12. Feld, G. B., Born, J. Sculpting memory during sleep: concurrent consolidation and forgetting. Current Opinion in Neurobiology. 44, 20-27 (2017).
  13. Staresina, B. P., et al. Hierarchical nesting of slow oscillations, spindles and ripples in the human hippocampus during sleep. Nature Neuroscience. 18 (11), 1679-1686 (2015).
  14. Ellenbogen, J. M., Payne, J. D., Stickgold, R. The role of sleep in declarative memory consolidation: passive, permissive, active or none? Current Opinion Neurobiology. 16 (6), 716-722 (2006).
  15. Oudiette, D., Paller, K. A. Upgrading the sleeping brain with targeted memory reactivation. Trends in Cognitive Sciences. 17 (3), 142-149 (2013).
  16. Yonelinas, A. P., Ranganath, C., Ekstrom, A. D., Wiltgen, B. J. A contextual binding theory of episodic memory: systems consolidation reconsidered. Nature Reviews Neuroscience. 20, 364-375 (2019).
  17. Antony, J. W., Schapiro, A. C. Active and effective replay: systems consolidation reconsidered again. Nature Reviews Neuroscience. , (2019).
  18. Lam, J., Mahone, E. M., Mason, T., Scharf, S. M. The effects of napping on cognitive function in preschoolers. Journal of Developmental & Behavioral Pediatrics. 32 (2), 90-97 (2011).
  19. Kurth, S., Ringli, M., Geiger, A., Lebourgeois, M., Jenni, O. G., Huber, R. High-density sleep electroencephalogram study. Journal of Neuroscience. 30 (40), 13211-13219 (2010).
  20. Backhaus, J., Hoeckesfeld, R., Born, J., Hohagen, F., Junghanns, K. Immediate as well as delayed post learning sleep but not wakefulness enhances declarative memory consolidation in children. Neurobiology of Learning and Memory. 89 (1), 76-80 (2008).
  21. Wilhelm, I., Diekelmann, S., Born, J. Sleep in children improves memory performance on declarative but not procedural tasks TT - Bei Kindern verbessert Schlaf die Gedächtnisleistung für deklarative aber nicht für prozedurale Aufgaben. Learning and Memory. 15 (5), 373-377 (2008).
  22. Seehagen, S., Konrad, C., Herbert, J. S., Schneider, S. Timely sleep facilitates declarative memory consolidation in infants. Proceedings of the National Academy of Sciences. 112 (5), 1625-1629 (2015).
  23. Kurdziel, L., Duclos, K., Spencer, R. M. C. Sleep spindles in midday naps enhance learning in preschool children. Proceedings of the National Academy of the Sciences of the United States of America. 110 (43), 17267-17272 (2013).
  24. Kurdziel, L. B. F., Kent, J., Spencer, R. M. C. Sleep-dependent enhancement of emotional memory in early childhood. Scientific Reports. 8 (12609), 1-10 (2018).
  25. Desrochers, P. C., Kurdziel, L. B. F., Spencer, R. M. C. Delayed benefit of naps on motor learning in preschool children. Experimental Brain Research. 234 (3), 763-772 (2016).
  26. Maldonado, C. C., Bentley, A. J., Mitchell, D. A pictorial sleepiness scale based on cartoon faces. Sleep. 27 (3), 541-548 (2004).
  27. Stern, R. A., Arruda, J. E., Hooper, C. R., Wolfner, G. D., Morey, C. E. Visual analogue mood scales to measure internal mood state in neurologically impaired patients: Description and initial validity evidence. Aphasiology. 11 (1), 59-71 (1997).
  28. Plihal, W., Born, J. Effects of early and late nocturnal sleep on indicators of procedural and declarative memory. Journal of Cognitive Neuroscience. 9 (4), 534-547 (1997).
  29. Donohue, K. C., Spencer, R. M. C. Continuous re-exposure to environmental sound cues during sleep does not improve memory for semantically unrelated word pairs. Journal of Cognitive Education and Psychology. 10 (2), 167-177 (2015).
  30. Wilson, J. K., Baran, B., Pace-Schott, E. F., Ivry, R. B., Spencer, R. M. C. Sleep modulates word-pair learning but not motor sequence learning in healthy older adults. Neurobiology of Aging. 33 (5), 991-1000 (2012).
  31. Wamsley, E. J., et al. Reduced sleep spindles and spindle coherence in schizophrenia: Mechanisms of impaired memory consolidation? Biological Psychiatry. 71 (2), 154-161 (2012).
  32. Mölle, M., Bergmann, T. O., Marshall, L., Born, J. Fast and slow spindles during the sleep slow oscillation: Disparate coalescence and engagement in memory processing. Sleep. 34 (10), 1411-1421 (2011).
  33. Acebo, C., et al. Sleep/wake patterns derived from activity monitoring and maternal report for healthy 1- to 5-year-old children. Sleep. 28 (12), 1568-1577 (2005).
  34. Acebo, C., et al. Estimating sleep patterns with activity monitoring in children and adolescents: How many nights are necessary for reliable measures? Sleep. 22 (1), 95-103 (1999).
  35. Geiger, A., et al. The sleep EEG as a marker of intellectual ability in school age children. Sleep. 34 (2), 181-189 (2011).
  36. Wagner, U., Gais, S., Born, J. Emotional memory formation is enhanced across sleep intervals with high amounts of rapid eye movement sleep. Learning and Memory. 8, 112-119 (2001).
  37. Gómez, R. L., Bootzin, R. R., Nadel, L. Naps promote abstraction in language-learning infants. Psychological Science. 17 (8), 670-674 (2006).
  38. Konrad, C., Herbert, J. S., Schneider, S., Seehagen, S. Gist extraction and sleep in 12-month-old infants. Neurobiology of Learning and Memory. 134, 216-220 (2016).

Tags

Neurowetenschappen uitgave 152 polysomnografie geheugen consolidatie actigrafie slaap spindels visuoruimtelijk geheugen vroege kindertijd NAP slaap
Het meten van neurale mechanismen onderliggende slaap-afhankelijke geheugen consolidatie tijdens Nap's in de vroege kindertijd
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Allard, T., Riggins, T., Ewell, A.,… More

Allard, T., Riggins, T., Ewell, A., Weinberg, B., Lokhandwala, S., Spencer, R. M. C. Measuring Neural Mechanisms Underlying Sleep-Dependent Memory Consolidation During Naps in Early Childhood. J. Vis. Exp. (152), e60200, doi:10.3791/60200 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

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

Waiting X
Simple Hit Counter