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Neuroscience

Messung neuronaler Mechanismen, die der schlafabhängigen Gedächtniskonsolidierung während der Naps in der frühen Kindheit zugrunde liegen

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

Dieses Protokoll beschreibt Methoden zur Untersuchung neuronaler Mechanismen, die der schlafabhängigen Gedächtniskonsolidierung während der Nickerchen in der frühen Kindheit zugrunde liegen. Es umfasst Verfahren zur Untersuchung der Auswirkungen des Schlafes auf die Leistung des Verhaltensgedächtnisses sowie die Anwendung und Aufzeichnung sowohl der Polysomnographie als auch der Aktigraphie.

Abstract

Schlaf ist entscheidend für das tägliche Funktionieren. Eine wichtige Funktion des Schlafes ist die Konsolidierung von Erinnerungen, ein Prozess, der sie stärker und weniger anfällig für Interferenzen macht. Die neuronalen Mechanismen, die dem Nutzen des Schlafes für das Gedächtnis zugrunde liegen, können mit Derpolysomnographie (PSG) untersucht werden. PSG ist eine Kombination von physiologischen Aufzeichnungen, einschließlich Signale aus dem Gehirn (EEG), Augen (EOG), und Muskeln (EMG), die verwendet werden, um Schlafstadien zu klassifizieren. In diesem Protokoll beschreiben wir, wie PSG in Verbindung mit Verhaltensgedächtnisbewertungen, Aktigraphie und Elternbericht verwendet werden kann, um die schlafabhängige Speicherkonsolidierung zu untersuchen. Der Schwerpunkt dieses Protokolls liegt auf der frühen Kindheit, einer Phase von Bedeutung, da Kinder vom biphasischen Schlaf (bestehend aus einem Nickerchen und Nachtschlaf) zu monophasischem Schlaf (nur Übernachtung) übergehen. Die Auswirkungen des Schlafes auf die Gedächtnisleistung werden mit Hilfe einer visuospatialMemory-Bewertung über Schlaf- und Wachruhephasen gemessen. Eine Kombination aus Aktigraphie und Elternbericht wird verwendet, um Schlafrhythmen zu bewerten (d. h. Kinder als gewöhnliche oder nicht gewöhnliche Napper zu charakterisieren). Schließlich wird PSG verwendet, um Schlafstadien und Qualitäten dieser Stadien (wie Frequenzen und das Vorhandensein von Spindeln) während der Nickerchen zu charakterisieren. Der Vorteil der Verwendung von PSG ist, dass es das einzige Derzeit verfügbare Tool ist, um schlafqualität und Schlafarchitektur zu bewerten, was auf den relevanten Gehirnzustand verweist, der die Speicherkonsolidierung unterstützt. Die Haupteinschränkungen von PSG sind die Länge der Zeit, die es braucht, um die Aufnahmemontage vorzubereiten und dass Aufnahmen in der Regel über einen gekauften Schlaf übernommen werden. Diese Einschränkungen können überwunden werden, indem junge Teilnehmer in ablenkende Aufgaben während der Anwendung eingebunden werden und PSG mit Aktigraphie- und Selbst-/Elternberichtsmaßnahmen kombiniert wird, um Schlafzyklen zu charakterisieren. Zusammen ermöglicht diese einzigartige Kombination von Methoden Untersuchungen darüber, wie Nickerchen das Lernen bei Vorschulkindern unterstützen.

Introduction

Angesichts der Prävalenz des Schlafes in unserer täglichen Routine ist es wichtig, seine Funktion zu verstehen. Studien mit diesem Ziel erfordern eine genaue Messung des Schlafes. Polysomnographie (PSG) ist das Gold-Standard-Maß für Schlaf. PSG ermöglicht eine objektive, quantitative Messung des Schlafes mit hoher zeitlicher Auflösung und kann sowohl für Forschungszwecke als auch für klinische Zwecke nützlich sein. PSG ist eine Kombination aus physiologischen Aufnahmen. Eine PSG-Montage umfasst mindestens folgende Maßnahmen: Elektroenzephalographie (EEG), Elektrookulographie (EOG) und Elektromyographie (EMG). Diese Maßnahmen bewerten elektrische Potenziale aus dem Gehirn, den Augen und den Muskeln und ermöglichen eine Klassifizierung der Schlafstadien (siehe Abbildung 1). Andere Maßnahmen, wie Elektrokardiographie (EKG), Atmung und Pulsoximetrie können aufgenommen werden, um das Vorhandensein von gestörtem Schlaf zu identifizieren.

Figure 1
Abbildung 1: Beispielfürbeiner Platzierung und Beschreibung der über PSG aufgezeichneten Aktivität. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

PSG ermöglicht die Charakterisiert in vier unterschiedliche Schlafstadien: Nicht-schnelle Augenbewegung (nicht-REM) Stufe 1 (nREM1; 4-7 Hz), Nicht-REM-Stufe 2 (nREM2; 12-15 Hz) und Nicht-REM-Stufe 3 (besser bekannt als langsamer Wellenschlaf [SWS]; 0,5-4 Hz) und Schnellaugenbewegung (REM ) schlafen. nREM1 markiert den Schlafbeginn und wird anhand eines reduzierten Muskeltonus in der EMG-Umcodierung und gemischten Amplituden-EEG-Oszillationen relativ zum Alpha identifiziert, das im Ruhenden beobachtet wurde. Es folgen nREM2, das sich durch das Vorhandensein von Schlafspindeln (kurze Ausbrüche der Sigma-Frequenzaktivität; 11-16 Hz) und K-Komplexe (einzelne Langsamwellen, die sich von der umgebenden Aktivität abheben) im EEG unterscheiden kann. SWS zeichnet sich durch ausgeprägte langsamfrequente EEG-Oszillationen mit hoher Frequenz aus. REM-Schlaf ist gekennzeichnet durch schnelle low-amplitude oszillatole Gehirnaktivität sehr ähnlich wie während der Wache beobachtet. Was den REM-Schlaf jedoch vom Wake unterscheidet, ist, dass er sich auch durch phasische schnelle Augenbewegungen (daher der Moniker REM) und Muskelatonia auszeichnet. Im Laufe eines Schlafkampfes werden Schlafphasen zyklisch mit einer Geschwindigkeit von ca. 90 min/Zyklus erlebt.

Schlaf folgt auch dem zirkadianen Rhythmus, mit Schlafanfällen, die in 24-h-Zyklen stattfinden. Schlaf-Timing und Konsistenz können die Schlaffunktion beeinflussen und sind auch wichtig zu beurteilen. Obwohl PSG notwendig ist, um Schlafstadien zu charakterisieren, ist es zeitaufwändig anzuwenden und daher nicht ideal für die Beurteilung mehrerer Schlafanfälle (z. B. mehrere Nächte Schlaf, Nickerchen und Nachtschlaf). Dafür ist die Aktigraphie von Vorteil. Die Aktigraphie verwendet einen dreiachsigen Beschleunigungsmesser, typischerweise am Handgelenk, um den Schlaf basierend auf der Abwesenheit von Bewegung zu schätzen. Obwohl Die Aktigraphie nicht zur Charakterisierung von Schlafstadien verwendet werden kann, hat es sich bei der Erkennung von Schlafbeginn und -aufbruch (einschließlich Schlaffragmentierung oder Aufwachen nach Schlafbeginn) bei einer Reihe von Populationen, von Säuglingen1 bis zu älteren Erwachsenen, als zuverlässig erwiesen2 . Sowohl PSG als auch Aktigraphie sind bevorzugte Methoden gegenüber Selbst-/Elternberichtsmaßnahmen. Selbst-/Elternberichtsmaßnahmen sind einfach zu verwalten und relativ kostengünstig, unterliegen jedoch auch Voreingenommenheit und Nichteinhaltung. Schließlich ist es erwähnenswert, dass diese Methoden in Kombination verwendet werden können, um die Stärken der einzelnen zu nutzen. Beispielsweise kann PSG mit Aktigraphie und/oder Selbst-/Elternbericht kombiniert werden, um sowohl die Schlafqualität über Nacht als auch die Überprüfung von Schlafmengen oder Schlaf-Wach-Zyklen, insbesondere über lange Dauern (z. B. Wochen oder Monate), zu erhalten.

Eine Funktion des Schlafes, die besonderes Interesse geweckt hat, ist die schlafabhängige Gedächtniskonsolidierung, die Verarbeitung von Erinnerungen, die sie stärker und weniger anfällig fürInterferenzen3 macht. Obwohl die Gedächtniskonsolidierung während des Aufwachens bei Kindern4 und Erwachsenen5stattfinden kann, gibt es wesentliche Beweise dafür, dass die Konsolidierung während des Schlafes verbessert wird. Frühere Forschungen haben Verhaltensbeispiele für die schlafabhängige Gedächtniskonsolidierung geliefert, indem Veränderungen der Speicherleistung nach einem Intervall von Schlaf (z. B. 20.00 bis 8.00 Uhr) mit Veränderungen nach einem äquivalenten Intervall verglichen wurden, das wach verbracht wurde (z. B. 8 bis 20 Uhr). Bei Erwachsenen, Erinnerungen sind geschützt6 oder sogar verbessert7 nach einem Intervall des Schlafes, während Erinnerungen in der Regel über ein gleichwertiges Intervall der Wache zerfallen. Es wurden Kontrollen verwendet, die Leistungsänderungen von zirkadianen Einflüssen8,9,10trennen. Zum Beispiel werden ähnliche Vorteile des Schlafes beobachtet, wenn die Leistung über ein Mittagsschläfchen mit einer gleichwertigen Wachzeit am Mittag9verglichen wird.

Obwohl Schlaf einst gedacht wurde, um einen passiven Prozess zu reflektieren, einfach Schutz erinnerungen vor Verfall oder Interferenzen, moderne Theorien deuten darauf hin, Schlaf spielt eine aktivere Rolle und fördert tatsächlich das Gedächtnis durch Reaktivierungen11,12 ,13. Unterstützung dafür kommt von beobachteten Korrelationen zwischen Verhaltensmessungen der Gedächtniskonsolidierung über Schlaf (Änderung der Gedächtnisabruf nach dem Schlafenden im Vergleich zu vor dem Schlaf) und bestimmten Aspekten der Schlafphysiologie. Bei vielen deklarativen Speicheraufgaben ist die Speicherkonsolidierung mit Aspekten des Nicht-REM-Schlafs verbunden, insbesondere mit Messungen von SWS oder Schlafspindeln in nREM2 und SWS. Wenn die Rolle des Schlafes ein passiver Schutz vor Interferenzen wäre, wäre eine solche Korrelation nicht zu erwarten; eher eine Korrelation zwischen der Schlafzeit (unabhängig vom Schlafstadium) und der Leistung wäre zu erwarten, da mehr Zeit im Schlaf mehr Schutz vor Interferenzen bieten würde14.

Zusätzliche Unterstützung für die aktive Rolle von SWS bei der Speicherkonsolidierung zeigt sich in Studien zur gezielten Speicherreaktivierung. In diesen Studien wird ein Gedächtnis im Kontext eines Wahrnehmungshinweises erlernt, z. B. ein Geruch, und der Rückruf des Gedächtnisses ist nach dem Schlaf größer, wenn der Cue während des Schlafes wieder präsentiert wird, insbesondere SWS15. Obwohl der zugrunde liegende Mechanismus debattiert wird16,17, eine prominente Theorie, Systemkonsolidierungstheorie, behauptet, dass Erinnerungen im Hippocampus kodiert werden im Kortex durch Hippocampus-neokortikalen Dialog stabilisiert. Insbesondere kortikale langsame Wellen und Schlafspindeln, die in Verbindung mit Hippocampus-Wellen im Zusammenhang mit Derspeicherreaktivierung auftreten, unterstützen die Speicherübertragung3.

Die Rolle des Schlafes bei der Gedächtniskonsolidierung während der Entwicklung ist weniger klar. Die frühe Kindheit ist eine Zeit von besonderem Interesse, da Kinder beginnen, von einem biphasischen (bestehend aus einem Mittagsschlaf und einem Schlafanfall über Nacht) zu einem monophasischen Schlafmuster überzusteigen. Jüngste Forschungen deuten darauf hin, dass dieser Übergang die Reifung des Gehirns widerspiegeln kann18. Dieses Argument stimmt mit empirischen Daten überein, die Entwicklungsveränderungen im Nachtschlaf (d. h. Topographie der langsamen Wellenaktivität) zeigen, die der kortikalen Reifung19.

Obwohl es mehrere Verhaltensdemonstrationen der schlafabhängigen Konsolidierung über Nacht bei Kindern20,21 und Säuglingen22gibt, sind Die Forschung entolischen Grundlagen der Gedächtniskonsolidierung mit Mittagsschlaf gerade erst untersucht werden. In bahnbrechenden Arbeiten zur Untersuchung der Rolle von Mittagsschlaf bei Vorschulkindern wurden Nickerchen gezeigt, um Erinnerungen an kürzlich erlernte Informationen zu schützen, während das Gedächtnis reduziert wurde (um 12 %) wenn Kinder während des Nickerchenintervalls wach blieben23. Dieser "Schnappschuss" war am größten bei Kindern, die gewohnheitsmäßig (d. h. 5 oder mehr Mal pro Woche gemessen mit Aktigraphie) unabhängig von ihrem Alter. Durch die Aufzeichnung von PSG während des Nickerchens wurde festgestellt, dass die Änderung der Speicherleistung während der Nickerchen-Periode speziell mit der Schlafspindeldichte (die Anzahl der Schlafspindeln pro Minute nREM) in Verbindung gebracht wurde, was darauf hindeutet, dass die Qualität des Nickerchens (nicht die Quantität) ein entscheidender Faktor bei der Förderung der Speicheraufbewahrung (siehe Abschnitt "Repräsentative Ergebnisse").

Diese Studie unterstreicht die Bedeutung von PSG bei der Erforschung der Beziehungen zwischen Schlaf und Gedächtnis während der Entwicklung. Es weist darauf hin, wie wichtig es ist, Schlafmakro- (Schlafstadien) und Mikrostrukturen (Qualitäten dieser Stufen wie Frequenzen und das Vorhandensein von Spindeln) Strukturen während der Nickerchen zur Speicherkonsolidierung zu charakterisieren. Es unterstreicht auch die Bedeutung der Bewertung von Schlafrhythmen (die Kinder als gewöhnliche oder nicht gewöhnliche Napper charakterisieren). Obwohl unsere Arbeit die Funktion von Nickerchen im visuospatialen Lernen (und in jüngerer Zeit emotionale24 und prozedurale25 Lernen) charakterisiert hat, bleiben viele Fragen. So wird es beispielsweise wichtig sein, andere deklarative Speicheraufgaben zu untersuchen, um die Verallgemeinerbarkeit dieser Ergebnisse zu bewerten und Aufgaben zu bewerten, die in Vorschulklassen verwendet werden, um bestimmte Parameter (z. B. Höhe des Nickerchens im Vergleich zum Lernen) für ökologisch gültige Aufgaben. Zusätzliche Arbeit ist auch erforderlich, um zu verstehen, wann die Aktivierung für die Speicherkonsolidierung ausreicht. Unser Ziel ist es daher, den Prozess der Schlafmessung und schlafabhängigen Gedächtniskonsolidierung bei Kindern zu entmystifizieren. Wir geben praktische Tipps für die Untersuchung des Nutzens eines Nachmittags-Naplaus auf deklaratives Gedächtnis bei typischerweise entwickelnden Vorschulkindern (ca. 3 bis 4 Jahre alt) mit einer computergestützten visuospatial Memory-Aufgabe sowie Methoden zur Beurteilung der Unzeitnahzeit mit Aktigraphie, Elternbericht und Nickerchenphysiologie mit PSG. Obwohl diese Methoden für Kinder im Vorschulalter entwickelt wurden, die mit unterschiedlicher Häufigkeit ein Nickerchen machen, konnten diese Methoden an jede Altersgruppe angepasst werden.

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Protocol

Vor Beginn der Forschungsverfahren sollte die schriftliche Zustimmung des Elternteils eingeholt und die mündliche Zustimmung des Kindes für alle Studienverfahren eingeholt werden.

HINWEIS: Siehe Abbildung 2 für eine Übersicht der Verfahren.

Figure 2
Abbildung 2: Übersicht des Protokolls. Jedes Quadrat stellt einen Tag dar. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

1. Nap Promotion Bedingung

  1. Stellen Sie sicher, dass die Bedingung für die Nickerchen-Promotion mit der Aktivierungsbedingung für die Teilnehmer ausgeglichen wird, wie unten erläutert.
  2. Planen Sie die Bedingung für die Förderung des Nickerchens, um etwa eine Stunde vor dem typischen Nickerchen des Kindes zu beginnen, um Zeit für die Anwendung von PSG zu haben und die Visuospatial Memory-Aufgabe durchzuführen. Stellen Sie sicher, dass die Zeit zwischen sofortigem und verzögertem Rückruf zwischen den Bedingungen für die Aktivierungsförderung und die Teilnahme an Nickerchen gleich ist.
  3. Erläutern Sie den Kindern und Eltern anhand altersgerechter Materialien die Verfahren für diese Sitzung.
    HINWEIS: Zu den altersgerechten Materialien gehören Geschichtenbücher oder kurze Videos eines anderen Kindes, das denselben Verfahren unterzogen wird.
  4. Stellen Sie Polysomnographie-Geräte auf (siehe Abschnitt 3).
  5. Führen Sie die Codierung und die sofortige Speicherbewertung für die Visuospatial Memory-Aufgabe durch (siehe Abschnitt 4).
  6. Lassen Sie das Kind die Toilette benutzen und dann die typische Pre-Nap-Routine des Kindes initiieren.
    1. Erlauben Sie dem Elternteil/Betreuer, das Kind so einzuschlafen, wie es normalerweise der Meinung ist. Stören Sie so wenig wie möglich, weil die meisten Kinder schneller einschlafen, wenn sie mit ihrer normalen Routine versorgt werden.
    2. Lassen Sie das Kind ein Nickerchen unter Verwendung seiner typischen Nickerchen-Position.
    3. Verwenden Sie Nickerchen-Promotion-Techniken, aber nur, wenn nötig, da diese sich im Haus als weniger erfolgreich erwiesen haben, wenn sie zu weit von der normalen Routine des Kindes abweichen.
      HINWEIS: Nap Promotion Techniken umfassen die Verwendung einer gewichteten Decke, reiben den Rücken des Teilnehmers, wickeln das Kind in eine Decke (ähnlich wie Wickeln), progressive Muskelentspannung, und spielen beruhigende Musik.
  7. Stellen Sie sicher, dass die Zeit, die das Kind im Zustand der Nickerchen-Promotion schläft, mit der Zeit übereinstimmt, die sie im Zustand der Aktivierung des Weckers spielen.
    HINWEIS: Wenn die Bedingung für die Förderung des Nickerchens zuerst ist, erlauben Sie dem Kind, auf natürliche Weise aufzuwachen, und verwenden Sie diese Dauer, um die Dauer der Wache-Sitzung festzulegen. Wenn die Aktivierungs-Promotion-Bedingung zuerst ist, verwenden Sie diese Dauer, um die Länge des Nickerchens zu bestimmen. Wenn das Nickerchen diese Zeit überschreitet, wecken Sie das Kind so natürlich wie möglich, indem Sie die Tür öffnen, außerhalb des Schlafzimmers herumlaufen und nach und nach lauter sprechen.
  8. Führen Sie die verzögerte Rückrufbewertung für die visuospatial Memory-Aufgabe durch, ca. 15 x 30 min, nachdem das Kind aufwacht, um Schlafträgheit zu vermeiden.
  9. Sammeln Sie die untergeordnete und experimentierende Bewertung für Visual Sleepiness Scale (VSS)26 und Visual Mood Scale (VMS)27.
  10. Entfernen Sie PSG-Elektroden.

2. Wake-Promotion-Bedingung

  1. Stellen Sie sicher, dass die Aktivierungs-Promotion-Bedingung mit der oben beschriebenen Nap-Promotion-Bedingung ausgeglichen wird.
  2. Planen Sie die Bedingung für die Aktivierungsaktion, um etwa eine Stunde vor dem typischen Nickerchen des Kindes zu beginnen, um die Tageszeit über die Bedingungen hinweg gleichzusetzen. Stellen Sie sicher, dass die Zeit zwischen sofortigem und verzögertem Rückruf ungefähr der gleichen zeit zwischen den Bedingungen für die Aktivierungsförderung und die Nickerchen-Promotion ist.
  3. Erläutern Sie den Kindern und Eltern anhand altersgerechter Materialien die Verfahren für diese Sitzung.
  4. Wenden Sie PSG-Elektroden (siehe Abschnitt 3) an, um die Bedingungen für die Aktivierung und das Nickerchen gleichzusetzen.
    HINWEIS: Obwohl Schlaf nicht erwartet wird, entspricht dies Bedingungen und kann verwendet werden, um das Fehlen von Schlaf im Zweifelsfall zu überprüfen.
  5. Führen Sie die Codierung und die sofortige Speicherbewertung für die Visuospatial Memory-Aufgabe durch (siehe Abschnitt 4).
  6. Lassen Sie das Kind die Toilette benutzen und dann zu dem Ort wechseln, an dem es normalerweise ein Nickerchen macht.
    1. Lassen Sie das Kind nicht ein Nickerchen, sondern lassen Sie das Kind ruhig mit nicht-stimulierenden Spielzeug enden, am selben Ort wie ihr typisches Nickerchen.
      HINWEIS: Zu den akzeptablen nicht stimulierenden Spielzeugen gehören kleine sensorimotorische Spielzeuge wie Wachsstäbchen und altersgerechte, ineinandergreifende Kunststoffsteine.
    2. Lassen Sie das Kind für seine typische Nickerchenlänge spielen oder für die Zeit, die es während der Nickerchen-Promotion-Bedingung geschlafen hat (weitere Informationen finden Sie in Schritt 1.7).
    3. Zeichnen Sie ungewöhnliche Aktivitäten auf, wie z. B. sprechen, den Raum verlassen und mit Spielzeug spielen, das nicht zur Verfügung gestellt wird.
  7. Stellen Sie sicher, dass die Zeit, die das Kind im Zustand der Nickerchen-Promotion schläft, mit der Zeit übereinstimmt, die sie im Zustand der Aktivierung des Weckers spielen.
  8. Führen Sie die verzögerte Rückrufbewertung für die visuospatial Memory-Aufgabe durch, ca. 15 bis 30 min, nachdem das Kind mit dem Spielen fertig ist, um die Verzögerungszeit zwischen den Bedingungen ähnlich zu halten.
  9. Sammeln Sie die Kinder- und Experimentierbewertung für VSS26 und VMS27.
  10. Entfernen Sie PSG-Elektroden.

3. Polysomnographie (PSG)

  1. vorbereitung
    1. Erleichtern Sie PSG ElektrodenAnwendung, indem Sie das Kind in eine ruhige Aktivität wie das Lesen eines Buches, spielen mit Playdough, essen einen Snack, wenn sie hungrig sind, oder einen kurzen Film zu sehen.
      HINWEIS: Wenn ein Film verwendet wird, stellen Sie sicher, dass der Film altersgerecht ist, aber nicht Ruderung beim Kind hervorruft (z. B. beliebte kinderfreundliche Animationsfilme oder Shows).
    2. Die Erreichbarkeit eines Elternteils oder Erziehungsberechtigten ist nicht erforderlich. Für schüchterne und zaghafte Kinder stellen Sie jedoch sicher, dass vertrauenswürdige Betreuer zur Verfügung stehen.
      HINWEIS: Für eine kleine Anzahl von Kindern können Eltern und Erziehungsberechtigte ablenkend sein, anstatt hilfreich zu sein. Wenn dies der Fall ist, fragen Sie den Elternteil, ob er bereit wäre, aus den Augen des Kindes herauszutreten.
  2. Sammeln Sie Kopfmessungen.
    1. Verwenden Sie ein flexibles Bandmaß und einen Porzellanmarker, um Positionen für die nachfolgende Elektrodenanwendung zu markieren.
    2. Messen Sie den Abstand von der Inion zur Nasion und setzen Sie eine Markierung auf halbem Weg. Messen Sie den Abstand von der präauricularen Kerbe in einem Ohr zur präauricularen Kerbe im anderen Ohr und setzen Sie eine weitere Markierung auf halbem Weg. Der Schnittpunkt dieser beiden Markierungen ist der "Referenzpunkt" (CZ).
    3. Messen Sie 10% der Inionen- bis Nasionsentfernung vom Inion. Messen Sie dann 10% der präauricularen Kerbe zu präauricularkerKernmessung von diesem Punkt auf beiden Seiten. Machen Sie zwei Markierungen, eine auf jeder Seite (O3 und O4).
    4. Messen Sie 20% der präauricularen Kerbe bis zur präauricularen Kerbemessung vom Referenzpunkt auf beiden Seiten des Kopfes. Machen Sie zwei Markierungen, eine auf jeder Seite (C3 und C4).
    5. Messen Sie 20 % des Inionsabstandes zum Bezugspunkt. Messen Sie dann 20% der präauricularen Kerbe zu präauricularkerKernmessung von diesem Punkt auf beiden Seiten. Machen Sie zwei Markierungen, eine auf jeder Seite (F3 und F4).
  3. Bereiten Sie eine Elektrode nach der anderen für die Platzierung vor.
    1. Reinigen Sie jeden Elektrodenstandort mit einem Alkoholtupfer. Peeling mit einem leicht abrasiven Gel und entfernen Sie dann alle Restreinigungsmittel.
    2. Füllen Sie jede Elektrode mit Elektrodencreme.
      1. Für Elektroden, die dort platziert werden, wo das Haar vorhanden ist, einen zusätzlichen Tropfen Elektrodencreme auf ein Gazequadrat auftragen und auf die Rückseite der Elektrode legen.
      2. Für Elektroden, die auf dem Gesicht platziert werden, verwenden Sie medizinisches Klebeband, um die Elektrode an der Haut zu befestigen.
  4. Legen Sie eine Elektrode an jedem entsprechenden EEG-, EOG- und EMG-Standort.
    1. Legen Sie eine Elektrode an jeder markierten Stelle auf der Kopfhaut (CZ, O3, O4, C3, C4, F3 und F4).
    2. Legen Sie eine Elektrode auf jedem Mastoid (kleiner knöcherner Prozess hinter dem Ohr) und eine in der Mitte der Stirn.
    3. Platzieren Sie eine EOG-Elektrode neben jedem Auge. Platzieren Sie eine dieser Elektroden etwas besser als die Außenseite des rechten Auges (ROC) und eine nach außen und etwas schlechter als das linke Auge (als LOC bezeichnet).
    4. Legen Sie zwei EMG-Elektroden um den Kinnbereich. Legen Sie eine Elektrode auf die rechte Wange direkt über der Lächelnlinie. Platzieren Sie die andere auf der linken Seite direkt über der Stelle, an der das Kinn auf den Hals trifft, neben der Speiseröhre. Finden Sie den zweiten Ort, indem Sie den Teilnehmer das Wort "Milch" laut sagen lassen, während Sie das Gefühl für den Ort haben, an dem Muskelkontraktionen im Nacken und Kinn maximal sind.
  5. Schließen Sie Elektroden an das Aufnahmegerät an und initiieren Sie die Aufnahme.
  6. Aufnahme von Impedanzwerten für alle Elektroden. Stellen Sie sicher, dass alle Elektroden den Impedanztest bestehen.
    HINWEIS: Einige Geräte notieren möglicherweise einen "Pass" oder "Fail", während andere Geräte numerische Werte angeben. In letzterem sind Impedanzen unter 25 k' akzeptabel. Wenn eine Impedanz ausfällt oder zu hoch ist, entfernen und ersetzen Sie die Batterien. Wenn dies das Problem nicht ändert, wenden Sie diese Elektrode erneut an.
  7. Entfernen Sie nach Abschluss jeder Kondition die PSG-Elektroden.
    1. Bei Elektroden, die im Haar aufgetragen werden, die Position der Elektrode mit einem Wasserspray einweichen. Lassen Sie das Spray für etwa eine Minute sitzen und dann die Elektrode entfernen.
      HINWEIS: Entwirrung Haarspray ist sehr effektiv für den Zweck der Entfernung von Haarelektroden.
    2. Für Elektroden, die mit Klebeband aufgetragen werden, typischerweise auf dem Gesicht und Mastoiden, verwenden Sie ein Wattestäbchen mit Babyöl, das darauf aufgetragen wird, um das Band zu sättigen. Wenn das Band vollständig mit Babyöl bedeckt ist, ziehen Sie das Band vorsichtig aus den Ecken nach oben.

4. Visuospatial Speicheraufgabe

  1. Verabreichen Sie neun an uns erinnernde Reize, die in einer 3 x 3 Matrix angeordnet sind, an Kinder unter 44 Monaten. Verabreichen Sie die 12 zu erinnernden Reize, die in einer 3 x 4 Matrix angeordnet sind, an Kinder ab 44 Monaten.
    HINWEIS: Wenn ein Kind, das der 12-Elemente-Matrix zugewiesen ist, zu herausgefordert ist, kann die 9-Elemente-Matrix verwendet werden. Ebenso kann die 12-Elemente-Matrix verwendet werden, um Deckeneffekte zu vermeiden, wenn es offensichtlich ist, dass die 9-Elemente-Matrix zu einfach ist. Dies ist gerechtfertigt, weil die Genauigkeit innerhalb des Subjekts von der Variablen des Interesses und nicht von Rohwerten ist. Stimuli sind typischerweise cartoonartige Bilder von gängigen Bildern (z.B. Bär, Auto, Schere), die in einer Matrix angeordnet und auf einem Laptop-Bildschirm präsentiert werden. Es gibt zwei Sätze von Reizen. Dadurch kann die Aufgabe über die beiden Bedingungen (d. h. Nickerchen versus Wake-Promotion) ausgeglichen werden, sodass Kinder unter beiden Bedingungen nicht die gleichen Bilder erhalten.
  2. Verwalten Sie die Aufgabe in drei Phasen: Codierung, sofortiger Rückruf und verzögerter Rückruf. Für jede Phase kann das Kind jede Frage in seinem eigenen Tempo beantworten.
    HINWEIS: Typische Dauern sind: 6 min für die Codierungsphase, 2 min für die sofortige Rückrufphase und 2 min für die verzögerte Rückrufphase.
    1. Weisen Sie das Kind in der Codierungsphase an, jedes Bild anhand des Namens zu identifizieren, und weisen Sie das Kind an, sich den Speicherort jedes Elements im Raster zu merken. Nach der Codierung werden die Karten durch "leere" Bilder ersetzt, und das Kind muss dann die Position jedes Bildes lokalisieren, bis es einen Codierungswert von 75 % erreicht.
      ANMERKUNG: Auf der Grundlage von Studien bei jungen Erwachsenen28,29,30 wurde ein Schwellenwert von 75 % gewählt, der einen Punkt widerspiegelt, an dem das Lernen eindeutig erreicht ist, aber nicht an der Obergrenze.
      1. Während dieses Blocks erhalten die Teilnehmer nach jeder Antwort visuelles Feedback von der Aufgabe. Nachdem das Kind eine Bildposition ausgewählt hat, zeigen Sie das zugehörige Bild an, um das Kind darüber zu informieren, ob dies die richtige oder falsche Position war.
      2. Geben Sie mündliches Feedback zur Leistung, um das Kind zu motivieren, aber stellen Sie sicher, dass die Menge der Rückmeldungen über beide Bedingungen hinweg konsistent ist. Wenn es dem Kind gelingt, ein Bild zu finden, verwenden Sie eine Sprache wie "Toller Job, Sie haben diese!" Wenn ein Kind nicht in der Sprache versagt, die die Anstrengungdeskraft des Kindes hervorhebt (z. B. "Whoops! Nicht ganz, aber gut versuchen! Mal sehen, ob Sie die nächste bekommen können.").
      3. Geben Sie Kindern, die der 12-Elemente-Matrix zugewiesen sind, die nach 4 Runden die Codierung nicht übergeben kann, die Möglichkeit, sich zu dehnen, springende Buben zu machen und sich für ca. 5 min zu bewegen. Wenn das Kind nach weiteren 2 Runden immer noch keine Codierung übergeben kann, starten Sie die Codierung mit der 9-Elemente-Matrix neu.
      4. Geben Sie der 9-Elemente-Matrix zugewiesene Untergeordneteelemente an, die in der ersten Runde eine Codierungspunktzahl von 100 % erhalten, mit der Codierungsaufgabe für die 12-Elemente-Matrix. Wenn sie nicht alle erforderlichen Schritte durchlaufen, um zur 9-Elemente-Matrix zurückzukehren, verwenden Sie die 12-Elemente-Matrix für die folgenden beiden Phasen.
    2. Präsentieren Sie während der sofortigen Rückrufphase die Bilder nacheinander erneut und bitten Sie das Kind, sich an den entsprechenden Ort zu erinnern. Geben Sie keine visuelle oder verbale Rückmeldung, und untersuchen Sie jedes Element nur einmal. Geben Sie jedoch Feedback zu den Anstrengungen (d. h. "Gute Arbeit, die Sie nach besten Kräften tun").
    3. Führen Sie die verzögerte Rückrufphase unmittelbar nach dem Wach- oder Schlafzustand durch.
      HINWEIS: Diese Phase ist identisch mit der sofortigen Rückrufphase.
      1. Manchmal werden Kinder während der verzögerten Rückrufphase nervös. Wenn dies geschieht, verleiten Sie das Kind, die Aufgabe mit einem Preis abzuschließen oder indem Sie mehr Zeit anbieten, um ihren Film während der PSG-Entfernung zu sehen. Während dieser Zeit erlauben Sie dem Kind nicht, mit Spielzeug zu spielen oder andere Aufgaben zu übernehmen, bis die Speicheraufgabe abgeschlossen ist.

Figure 3
Abbildung 3: Beispiele für Bildschirmanzeigen während der Visuospatial Memory-Aufgabe. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

5. Aktigraphie

  1. Programmieren Sie die Aktivitätsuhr.
    HINWEIS: Die Aktivitätsuhr wird bei 32 Hz mit einer Empfindlichkeit von <0,01 gabgetastet. Aktivität wird in 15-s-Epochen gespeichert.
  2. Geben Sie jedem Teilnehmer eine vorprogrammierte Aktivitätsuhr und Anweisungen. Sagen Sie dem Elternteil, dass die Uhr immer getragen werden sollte. Markieren Sie, dass es wasserdicht ist, so dass es keinen Grund gibt, das Gerät zu entfernen.
    1. Weisen Sie das Kind an, die Uhr kontinuierlich an der nicht-dominanten Hand zu tragen.
    2. Weisen Sie die Eltern an, die Taste auf der Seite des Zifferblatts jedes Mal zu drücken, wenn ihr Kind versucht zu schlafen, und dann wieder, wenn sie aufwachen.
      HINWEIS: Dadurch wird eine Ereignismarkierung in den Daten generiert, die bei der Scoring-Aktigraphie hilft.
  3. Stellen Sie dem Elternteil ein Schlaftagebuch (ähnlich einem Protokoll oder einer Kalkulationstabelle) zur Verfügung, auf dem er Schlafzeiten aufzeichnen und die Entfernung beobachten kann.
    HINWEIS: Dies hilft auch bei der Scoring-Aktigraphie.
    1. Bitten Sie die Eltern im Schlaftagebuch, ein vollständiges Protokoll des gesamten Schlafes für die Anzahl der Tage vorzulegen, an denen die Aktivitätsuhr getragen wird, einschließlich der Zeit, in der das Kind ins Bett geht und wenn das Kind aufwacht. Die Eltern sollten diese Informationen sowohl für Nickerchen als auch für den normalen Nachtschlaf bereitstellen. Bitten Sie außerdem das Elternteil, Informationen zu einem beliebigen Zeitpunkt anzugeben, zu dem die Uhr entfernt wird.

6. Datenanalyse

  1. Visuospatial Memory-Aufgabe
    1. Berechnen Sie die Genauigkeit für jede Rückrufphase als Prozentsatz der abgerufenen Artikel.
    2. Berechnen Sie die Änderung des Rückrufs über die Nickerchen- und Wachintervalle wie folgt.
      1. Berechnen Sie die Änderung desRückruf-Naps, indem Sie die sofortige Rückrufgenauigkeit (vor dem Nickerchen) von der verzögerten Rückrufgenauigkeit (nach dem Nickerchen) subtrahieren.
      2. Berechnen Sie die Änderung derRückruf-Aktivierung, indem Sie die sofortige Rückrufgenauigkeit (vor dem Aufwachen) von der verzögerten Rückrufgenauigkeit (nach dem Wiedersehen) subtrahieren.
  2. Psg
    1. Charakterisieren Sie Schlafstadien gemäß den Standardbewertungskriterien (z. B. Das AASM-Handbuch für die Bewertung von Schlaf und assoziierten Ereignissen v. 2.5).
    2. Erkennen Sie Schlafspindeln bei C3 mit spezieller Software, indem Sie Spindelein- und -offsets markieren.
    3. Überprüfen Sie Schlafstadien und Spindelein- und -offsets mit einem zweiten ausgebildeten Forscher. Für den Fall, dass die Scorings nicht übereinstimmen, haben ein dritter ausgebildeter Torschütze die Konsensentscheidung treffen.
    4. Analysieren Sie die Spindeldichte mit spezieller Software und einem internen MATLAB-Code basierend auf früheren Studien31. Kurz gesagt, Filtern Sie EEG-Daten von 0,5 bis 35 Hz. Berücksichtigen Sie die maximale Spannung zwischen dem identifizierten Spindelbeginn und versetzen Sie die Spitzenspindelamplitude. Verwenden Sie eine schnelle Fourier-Transformation jeder Spindel, um die Spitzenspektralfrequenz zwischen 9-15 Hz24,32zu identifizieren.
  3. Aktigraphie
    1. Score-Aktivitätsüberwachungsdaten mit spezieller Software nach standardisierten Protokollen20.
      HINWEIS: Mehrere Tage und Nächte datenpflichtgebunden, um die Zuverlässigkeit der Daten zu gewährleisten. Die Teilnehmer benötigen mindestens drei Tage und drei Nächte Aktigraphiedaten (Tage und Nächte müssen nicht aufeinander folgend sein); jedoch sind 5 Nächte vorzuziehen, insbesondere wenn diese Daten von primärem Interesse sind33.
    2. Verwenden Sie Schlaftagebuchinformationen und Ereignismarkierungen (Tastendruck), um Schlafbeginn und -offset zu überprüfen.
      HINWEIS: Diese beiden Elemente müssen innerhalb von 20 min voneinander liegen, um den Anfang und das Ende eines Ruheintervalls zu erzielen.
      1. Wenn einem Teilnehmer Schlaftagebuchinformationen, Ereignismarkierungen oder Tagebuch- und Ereignismarkierungen fehlen, bestimmen Sie den Schlafbeginn und setzen Sie manuell32: bestimmen Sie den Schlafbeginn durch die ersten drei Minuten Dauerschlaf 33 und bestimmen Schlafausgleich durch die letzten fünf Minuten Dauerschlaf34.

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Representative Results

Anhand der hier beschriebenen Verfahren untersuchten Kurdziel und Kollegen23 die schlafabhängige Gedächtniskonsolidierung bei Nickerchen bei Vorschulkindern. Die Ergebnisse zeigten, dass die Rückrufgenauigkeit der Kinder bei der visuospatialmemory-Aufgabe nach einem Nickerchen besser war als ihre Rückrufgenauigkeit nach einer ähnlichen Periode, in der sie wach blieben (d. h. einen "Nap-Vorteil", Abbildung 4). Darüber hinaus, diejenigen, die den Vortag in der Wachzustand verbrachte nicht Wiederherstellung Erinnerungen während des Nachtschlafs. Schließlich wurden die versicherungstechnische und die von den Eltern gemeldete Schlafmaßnahmen verwendet, um zu untersuchen, ob der Nickerchenvorteil sowohl bei gewöhnlichen als auch bei nicht gewöhnlichen Nappern offensichtlich war. Die Ergebnisse zeigten, dass der Nickerchenvorteil nur bei Kindern signifikant war, die regelmäßig napped (d. h. gewöhnliche Napper, Abbildung 5).

Figure 4
Abbildung 4: Die Rückrufgenauigkeit für die Visuospatial Memory-Aufgabe wurde unmittelbar nach der Codierung ("Sofort"), nach der Nickerchen-Chance ("Verzögert") und erneut am folgenden Tag ("24 Stunden") über zwei Bedingungen getestet: eine nap-promoted Bedingung (grau) Balken) und Wake-promoted Zustand (weiße Balken). Fehlerbalken stellen 1 SE dar. Diese Figur wird mit Genehmigung von Kurdziel et al.23nachgedruckt. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Figure 5
Abbildung 5: Änderung der Rückrufgenauigkeit (verzögerter Rückruf minus sofortiger Rückruf) über das Nickerchen (graue Balken) und Die -Intervalle (weiße Balken) für gewöhnliche Napper (die fünf bis sieben Nickerchen pro Woche absolvierten) und nicht-gewöhnliche Napper (die null bis zwei Nickerchen pro Woche machten). Fehlerbalken stellen 1 SE dar. Diese Figur wird mit Genehmigung von Kurdziel et al.23nachgedruckt. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

PSG wurde verwendet, um die Beziehungen zwischen Schlafphysiologie und Schlafstörungen zu untersuchen, sowohl bei gewohnheitsmäßigen als auch bei nicht-gewohnheitsmäßig nappenden Kindern. Es gab eine signifikante negative Korrelation zwischen sofortiger Rückrufgenauigkeit und Schlafspindeldichte. Je besser ein Kind bei sofortigem Rückruf durchgeführt hat, desto weniger Schlafspindeln zeigten sie während des nREM2-Schlafs an (Abbildung 6A). Dies steht im Einklang mit früheren Studien, die eine negative Korrelation zwischen Schlafspindeln und IQ35melden. Wichtig ist, dass es eine positive Korrelation zwischen der Veränderung desRückrufschläfchens und der Schlafspindeldichte während nREM2 (Abbildung 6B) gab. Kein anderes Maß für die Schlafphysiologie (d. h. Spindelamplitude, Spindelfrequenz usw.) stand jedoch im Zusammenhang mit der Gedächtnisleistung.

Figure 6
Abbildung 6: Schlafspindeldichte (Spindeln pro Minute nicht-REM-Stufe 2 Schlaf) Assoziationen mit (A) sofortiger Rückrufgenauigkeit und (B) der Änderung der Rückrufgenauigkeit von der sofortigen zur verzögerten Rückrufphase. Diese Figur wird mit Genehmigung von Kurdziel et al.23nachgedruckt. Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Abbildung anzuzeigen.

Zusammenfassend zeigen diese Ergebnisse, dass Napping mit einer verbesserten Speicherkonsolidierung verbunden ist, insbesondere bei gewöhnlichen Nappern. Nap-bezogene Verbesserung der Gedächtnisleistung hängt mit Schlafphysiologie von PSG in der frühen Kindheit bewertet. Daher ist PSG eine wichtige Methode, um die Mechanismen zu verstehen, die den Beziehungen zwischen Schlaf und Gedächtniskonsolidierung in der frühen Kindheit zugrunde liegen. Zusammen deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass Nickerchen entscheidend für die langfristige Gedächtniskonsolidierung bei Kindern sind.

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Discussion

In diesem Artikel wird beschrieben, wie Sie die schlafabhängige Konsolidierung des deklarativen Gedächtnisses während der Nickerchen in der frühen Kindheit untersuchen. Zu den Methoden gehören die Verhaltensbeurteilung des Gedächtnisses über Nickerchen und Wachbedingungen, Aktigraphie und Elternbericht zur Beurteilung von Schlafzyklen und PSG zur Bewertung der Schlafarchitektur. Diese einzigartige Kombination ist entscheidend für die Beurteilung des Gedächtnisses, die Charakterisierung von Schlafzyklen und die Untersuchung der neuronalen Mechanismen, die dem Nutzen des Schlafes im Gedächtnis zugrunde liegen. Repräsentative Ergebnisse deuten darauf hin, dass Lernen und Gedächtnis vom Mittagsschlaf abhängig waren, insbesondere für gewöhnliche Napper. Insbesondere zeigten gewöhnliche Napper einen größeren Nutzen durch Das Nacken als wach zu bleiben (d. h. Nickerchen-Nutzen-Score). Darüber hinaus war bei allen Kindern eine bessere Retention während der Gesamtender Nap-Periode (d. h. die Bewertung des Nickerchenwechsels) mit Schlafspindeln verbunden, die während nREM2 aufgezeichnet wurden; eine größere Retention über das Nickerchen war mit mehr Schlafspindeln verbunden. Obwohl die Kombination der beschriebenen Methoden entscheidend für die vollständige Charakterisierung der Auswirkungen des Schlafes auf das Gedächtnis ist, ist der vielleicht wichtigste Aspekt dieser Methode die Identifizierung der zugrunde liegenden neuronalen Mechanismen, die mit diesem Effekt mit PSG verbunden sind. Derzeit ist PSG das einzige methodische Werkzeug, das eine Charakterisierung der Schlafqualität durch Messung von Schlafstadien ermöglicht. Somit ist es die einzige Methode, die Einblicke in neurobiologische Mechanismen ermöglicht, die schlafabhängigen Effekten zugrunde liegen, wie gedächtniskonsolidierung.

Wesentliche Vorteile von PSG sind die Tatsache, dass es nicht-invasiv ist und die Charakterisierung von vier Schlafstadien ermöglicht, einschließlich Schlafstufen nREM 1 3 und REM. Der wichtigste Schritt bei der Übernahme von PSG ist die gründliche Reinigung von Elektrodenstellen vor der Anwendung, um niedrige Impedanzen und anschließend hochwertige Daten zu erzielen, um diesen Vorteil zu realisieren. Ein weiterer Vorteil ist, dass PSG tragbar und einfach zu verwalten ist, auch bei kleinen Kindern. Darüber hinaus kann die Technik geändert werden, um die Auflösung zu erhöhen. Obwohl wir eine Montage mit geringer Dichte von 7 EEG-Elektroden beschreiben, können auch EEG-Montagen mit höherer Dichte mit speziellen Kappen verwendet werden, um die topographische Verteilung schlafbezogener Aktivität wie Schlafspindeln zu untersuchen. Dies kann nützlich sein, da sich die Topographie entwicklungspolitisch ändert14; diese Systeme sind jedoch nicht ambulant und können weniger komfortabel sein. Schließlich, obwohl wir beschreiben, wie PSG während des Schlafes am Mittag aufzuzeichnen ist, kann die gleiche Methode über Nacht angewendet werden, um den Schlaf zu anderen Perioden zu untersuchen, einschließlich Nachtschlaf. Es kann auch für den klinischen Einsatz modifiziert werden, um Schlafstörungen zu bewerten (d. h. Einbeziehung von EKG, Atmung, Pulsoxim). Wir beschreiben, wie daten, die während PSG gewonnen wurden, mit der schlafabhängigen Konsolidierung deklarativer Erinnerungen (d.h. visuospatial Memory) zusammenhängen können. Andere Arten von Gedächtnis (z.B. Prozedurgedächtnis, emotionales Gedächtnis, Sprache, etc.) und ihre Beziehung zu Schlafkomponenten können jedoch auch untersucht werden23,28,25,36,37 ,38.

Die Hauptbeschränkung von PSG ist die Zeit, die zum Auftragen der Elektroden benötigt wird. Bei Kindern kann dies besonders wichtig sein, da sie anfällig für Langeweile und begrenzte Aufmerksamkeit sind. Diese Effekte können gemildert werden, indem Probanden während der Verabreichung mit Ablenkern versorgt werden (z. B. Spielzeug, Bücher, Videos). Darüber hinaus zeichnet PSG in der Regel Aktivitäten während eines Schlafkampfes auf. Es kann jedoch mit Selbstanzeige und/oder Aktigraphie kombiniert werden, um Einblicke in Schlafmengen oder Schlaf-Wach-Zyklen über längere Dauern (z. B. Wochen oder Monate) zu erhalten. Schließlich kann PSG unbequem sein und manchmal den Schlaf stören. Beachten Sie, dass aus diesem Grund eine Anpassung Schlafkampf in Betracht gezogen werden kann. Dies muss gegen die zusätzliche Belastung des Teilnehmers und die Herausforderungen bei der Rekrutierung der Studie abgewogen werden.

Obwohl PSG für die Untersuchung der neurobiologischen Mechanismen, die schlafabhängigen Wirkungen zugrunde liegen, entscheidend ist, wird die ordnungsgemäße Verabreichung aller anderen Aspekte des beschriebenen Protokolls (d. h. Verhaltensbeurteilung des Gedächtnisses über Nickerchen und Wachbedingungen, Aktigraphie und Elternbericht von Schlafzyklen), sind von größter Bedeutung, um ihr volles Potenzial auszuschöpfen. Der wichtigste Schritt bei der Verwaltung der Bedingungen für die Aktivierung von Nickerchen und -weckist besteht darin, sicherzustellen, dass die Zeit zwischen sofortigem und verzögertem Rückruf zwischen den Bedingungen gleich ist und dass die Interferenz während der Aktivierungsbedingung minimiert wird. Ersteres kann erreicht werden, indem klare Protokolle und eine ordnungsgemäße Dokumentation der Zeit für jede Sitzung für jeden Teilnehmer einhalten. Letzteres kann erreicht werden, indem die Aktivität des Kindes während der Wachbedingung überwacht und nur bei Bedarf Tätigkeiten zur Verfügung gestellt wird, die am seltensten stören (z. B. für die visuospatial memory-Aufgabe, die deklaratives Gedächtnis vermeidet Aktivitäten, die deklarative Systeme wie Bücher oder mündliches Material einbeziehen).

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass PSG die Gold-Standard-Bewertung der Schlafqualität ist. Es ermöglicht eine objektive, quantitative Messung des Schlafes mit hoher zeitlicher Auflösung, die nützlich sein kann, um die Schlaffunktion besser zu verstehen. In Kombination mit anderen Werkzeugen (z. B. Verhaltensbeurteilung von Gedächtnis, Aktigraphie und Elternbericht des Schlafes) kann es wichtige und interessante Erkenntnisse darüber liefern, wie Schlaf zu einer gesunden kognitiven Entwicklung von Kleinkindern beiträgt.

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Disclosures

Die Autoren haben nichts zu verraten.

Acknowledgments

Die Autoren danken dem Neurocognitive Development Lab der University of Maryland, College Park und dem Somneuro Lab der University of Massachusetts, Amherst für die Unterstützung bei diesem Projekt. Die Finanzierung erfolgte durch NIH (HD094758) und NSF (BCS 1749280) für TR und RS. Repräsentative Ergebnisse wurden von NIH HL111695 finanziert.

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. 

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References

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Neurowissenschaften Ausgabe 152 Polysomnographie Gedächtnis Konsolidierung Aktigraphie Schlafspindeln visuospatiales Gedächtnis frühe Kindheit Nickerchen Schlaf
Messung neuronaler Mechanismen, die der schlafabhängigen Gedächtniskonsolidierung während der Naps in der frühen Kindheit zugrunde liegen
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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).

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