Name: Yakın Kızılötesi Spektroskopisi ile bebekler, Çocuk ve Yetişkin Bilişsel Fonksiyonları keşfetmek (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2009-07-28T16:25:00.000+00:00
Duration: 12 min 40 s
Description: Keşfedin fonksiyonel yakın kızılötesi spektroskopi (fNIRS) yöntemiyle bebekler, çocuklar ve yetişkinlerde bilişsel fonksiyonları ve beyin gelişimini nasıl inceleyebilirsiniz. Bu teknik nöral aktiviteyi invaziv olmayan şekilde ölçer.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Bu çalışma LAP (PI) hibeleri tarafından desteklenen: Ulusal Sağlık R21 HD50558 Enstitüleri, 2005-07 ödüllendirildi; Ulusal Sağlık R01 HD045822 Enstitüleri, 2004-09 ödüllendirildi; Dana Vakfı Hibe Kanada Yenilikçilik Vakfı&#39;nın (&quot;CFI&quot; hibe) ödüllendirildi; 2004-06 ödüllendirildi 2008-2012; Ontario Araştırma Fonu Hibe, 2008-2012 ödüllendirdi.

Bölüm 1: katılımcıya önce laboratuara gelen <ol><li> Oda katılımcıya rahatsız edici olabilir gereksiz makaleler ücretsiz olduğundan emin olun. </li><li> Set-up ve deneysel protokol fNIRS Hitachi ETG-4000 sistem üzerinde yük. </li><li> Deneysel paradigma set-up. Deneysel paradigmalar Eprime, Tanıtım, Psyscope veya bir Matlab tabanlı psikoloji araç kutusu dahil olmak üzere farklı sunum yazılımı ile programlanmış olabilir. Burada Matlab tabanlı psikoloji araç kutusu kullanın. </li><li> Zamanlama veri analizi için önemli olan, bu nedenle deneysel paradigma veri toplama ile mükemmel zamanlanmış olmalıdır. FNIRS Hitachi ETG-4000, veri toplama ya da tam tersi tetiklemek için deneysel paradigma için izin yetenekleri tetikleme. FNIRS Hitachi ETG-4000 sunum programı tetikleme sınayın. Tetikleme, paralel dizi kullanarak veya USB portları yapılması olabilir. Burada paralel port üzerinden tetikleme göstermektedir. </li><li> FNIRS çalışmaya başlamadan önce katılımcı arka plan tarama yapmak için önemlidir. Petitto laboratuvarda, katılımcı ya da ebeveynleri çalışmaya uygun standart anketlerle 29 doldurunuz sahip arka plan tarama yapıyoruz. </li></ol> Katılımcı Geldi <ol start="6"><li> Oturumu yürütmek ve profesyonel bir şekilde katılımcılara tedavi için önemlidir. Katılımcı veya katılımcıların ebeveynleri / yasal vasiler, deney başlamadan önce bir onay formu imzalamanız gerekir. Bu önemli ve heyecan verici bu deneylerde onların zaman katılımcı teşekkür etmek hayati önem taşımaktadır. </li><li> Katılımcı fNIRS test odasına rahat yakın oturmuştur. Bir bebek katılımcı, bir ebeveynin kucağında oturmuş olabilir. </li></ol> Bölüm 2: Optodes yerleştirilmesi ve 10-20 sistemini kullanarak Analiz yöntemi, tutarlı bir veri yorumlama sağlayan diğer bir bileşeni fNIRS kayıt protokol standardizasyon. Bu optode yerleştirme, katılımcı konumlandırma ve uyaran sunum yazılımı, tetikleme gerektirir. Probların doğru nöro-anatomik yerleşimi ve faiz (ROI) bölgeleri onay Her ikisi de, 10-20 sistemi 3,4,30 kullanılarak elde edilir . Ayrıca, prob dizi stereotaktik yerelleştirme Polhemus Fast Trak sistemi, her prob konumu 3,4 bulunan E vitamini kapsülleri ile yapılan katılımcının bir anatomik MR co-kayıt tarama üzerine 3D izleme bilgilerini çakıştırılarak katılımcının kafatası teyit edilmiştir . Optimal katılımcı konumlandırma gevşek vücut ya da sandalye ile temas etmeden asılı fiber optik, katılımcıların yerleştirerek uzanmış bir sandalyede rahat bir yer. <ol><li> Aşağıdaki baş ölçümleri bir mezura ile çekilen ve katılımcılara bilgi formunda yazılı: <ul><li> Inion için nasion etrafında </li><li> Üstünden Inions için nasion </li><li> Kulak üstünden Kulak için </li></ul></li><li> Cerrahi bant, hedeflenen belirli yerleri işaretlemek için de kullanılabilir. Bu deneyde, Fp, T3/T4 F8/F7 işareti </li><li> Optode diziler, deney amacıyla yönettiği 10-20 puanlık demirli özel optodes katılımcıların kafasına yerleştirilir. </li></ol> Bölüm 4: Optode Array Test <ol><li> Hitachi ETG-4000 GUI Arabirimi ve prob test Giriş. </li><li> Test sinyali: Once optodes katılımcılar &#39;kafa derisi üzerine yerleştirilir, sinyal kalitesi test edilir. Bir optode net bir sinyal yoksa, araştırmacılar optode ve kafa derisi bağlantı hafifçe saç kaldırmak. Optodes vesileyle bir alkollü bez ile silinmelidir gerekebilir. </li></ol> Bölüm 5: Deney. <ol><li> Her zaman en az iki deneyci odasında bulunması gereken bir okuma fNIRS Hitachi ETG-4000 gerçek-zamanlı gözlemleme ve diğer katılımcı gözlemleyerek. Katılımcı odaklanmış bir video kameraya sahip yüksek post-hoc gözlemler için tavsiye edilir. FNIRS Hitachi ETG-4000 bir avantajı, video ve fNIRS sinyal senkronize ve co-kayıtlı olduğunu. Ilgili tüm bilgileri ve dosyaları içeren bir günlük tutulur. </li><li> Deneysel hemodinamik paradigmalar binanın köklü bir yöntem vardır, yani tasarım ve Olay ile ilgili tasarımlar engelleyin. Son derlemede 31 daha eksiksiz bir açıklaması için bakınız. </li></ol> Bölüm 6: Analiz Bir kez tüm veri toplanan katılımcı katılmak için zaman ve istekli teşekkür etti ve laboratuar bırakır. FNIRS Hitachi ETG-4000 tarihinde yapılan analiz değildir, bunun yerine, bir analiz bilgisayara veri ihraç edilmektedir. <ol><li> Hemoglobin konsantrasyonları μV dönüşüm. Lazer gücünün zayıflaması (μV olarak ölçülür) toplanan ham zayıflama değerleri olarak bu değerler, oksijenli ve deoxygenated hemoglobin valu dönüştürülmesi gerekires. Bu değiştirilmiş Beer-Lambert denklemi kullanılarak yapılır. </li><li> Değiştirilmiş Beer-Lambert uygulama iki adımda yapılır. Saçılma, ilk yol uzunluğu, sinyal hesaplanan bazal her dalga boyu (ΔA λ (t)) görev (görev I) sırasında ışık şiddeti optik yoğunluk karşılaştırılarak hesaplanır (zayıflama boyunca sabit olduğu varsayımı altında Ben bazal). Her dalga boyu için ΔA değerleri ve örneklenmiş bir zaman noktasında (t) değiştirilmiş Beer-Lambert denklemi çözmek için. <table border="0"><tbody><tr><td> Denklem 1 <img style="float:left;" src="/files/ftp_upload/1268/eq1.jpg" alt="denklemi 1" /></td><td> Denklem 2 <img style="float:left;" src="/files/ftp_upload/1268/eq2.jpg" alt="denklem 2" /></td></tr></tbody></table></li></ol> λ 1 ∈ deoksi, 1 λ ∈ oksi 2 λ ∈ deoksi ve λ 2 ∈ oksi doku birim konsantrasyon mesafe başına emilimini kaybetti ışık kısmını ölçmek yok katsayıları için sabitlerdir. Çıkan C deoksi ve C oksi değerleri her t deoxygenated ve oksijenli hemoglobin konsantrasyonları. Bölüm 7: Temsilci Sonuçlar Birçok farklı özellikleri tipik hemodinamik yanıtı sonuçları. Oksi-hemoglobin yanıt olarak, karakteristik bir daldırma vardır. Bu dalış, nöronların bir bölge aktive eder ve mevcut oksijeni tüketir oluşur. Kan akımı arttıkça, oksijenli hemoglobin taşıyan, oksi-hemoglobin yanıtı istikrarlı bir devlet düzeyinde ilk başlangıç ​​seviyesinin üstünde hızla yükselir. Bölgede artık aktive edilirken, Oksi-hemoglobin sonraki 12-15 saniye içinde yanıt bozunur ve yavaşça bazal düzeylere geri düşer. Ilk başlangıç ​​seviyelerine geri dönen hemodinamik yanıt öncesinde gerçekleştirilen bir inişte bazen yoktur. Kötü sonuçlar, düzgün bir kafa derisi veya aşırı hareketlilik üzerine oturtulmuş optodes form genellikle. Mikrovolt değerleri doyurabilecek ve farklı kanalların bir numarası, oksi-ve deoksi-yanıt koordineli bir biçimde hareket olarak sinyal gürültü Bu tür &#39;Flatling&#39; denilen belirgindir. GÖSTERİ: fiber optik Çalkalamalı. İstatistiksel Analizler: Her katılımcı için ve her görev için her kanal için çıkarılan oksi ve deoksi-hemoglobin değerleri, sonra t-testleri, ANOVAs, korelasyon vb dahil olmak üzere, geleneksel istatistiksel analiz sunulacaktır.

<ol><li>Quaresima, V. J. Biomed. Opt. 10, 11012-11012 (2005).</li>
<li>Watanabe, E. Neurosci. Lett. 256, 49-52 (1998).</li>
<li>Kovelman, I. NeuroImage. 39, 1457-1471 (2008).</li>
<li>Kovelman, I. Brain and Language. , (2008).</li>
<li>Bortfeld, H. Developmental Neuropsychology. 34, 52-65 (2009).</li>
<li>Petitto, L. A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPetitto%2C+LA+%22The+Cambridge+Companion+to+Chomsky%22">The Cambridge Companion to Chomsky</a>. , Cambridge University Press. England. (2005).</li>
<li>Berens, M. S. Society for Research in Child Development, , (2009).</li>
<li>White, K. S. Cognitive Neuroscience Society Annual Meeting, , (2008).</li>
<li>Dubins, M. Cognitive Neuroscience Conference, , (2009).</li>
<li>Dubins, M. H. Society for Research in Child Development. , (2009).</li>
<li>Dubins, M. H. NeuroImage. , (2009).</li>
<li>Ehlis, A. C. J. Biol. Psychol. 69, 315-331 (2005).</li>
<li>Petitto, L. A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPetitto%2C+LA+%22The+Educated+Brain%22">The Educated Brain</a>. Fischer, K., Battro, A. , Cambridge University Press. England. (2008).</li>
<li>Pena, M. Proc Natl. Acad. Sci. U. S. A.. 100, 11702-11705 (2003).</li>
<li>Baird, A. A. NeuroImage. 16, 1120-1125 (2002).</li>
<li>Taga, G. Proc. Nat.l Acad. Sci. U. S. A. 100, 10722-10727 (2003).</li>
<li>Wilcox, T. Dev. Science. 11, 361-370 (2008).</li>
<li>Otsuka, Y. NeuroImage. 34, 399-406 (2007).</li>
<li>Watanabe, H. NeuroImage. 43, 346-357 (2008).</li>
<li>Kameyama, M. NeuroImage. 29, 172-184 (2006).</li>
<li>Arai, H. Brain. Cogn.. 61, 189-194 (2006).</li>
<li>Grignon, S. Cognitive and Behavioral Neurology. 21, 41-45 (2008).</li>
<li>Boas, D. A. Neuroimage. 23, S275-S288 (2004).</li>
<li>Aslin, R. N., Mehler, J. J. of Biomed. Opt.. , 1-3 (2005).</li>
<li>Plichta, M. M. NeuroImage. 35, 625-634 (2007).</li>
<li>Schroeter, M. L. NeuroImage. 21, 283-290 (2004).</li>
<li>Jobsis, F. F. Science. 198, 1264-1267 (1977).</li>
<li>Villringer, A., Chance, B. Trends Neurosci. 20, 435-442 (1997).</li>
<li>Kovelman, I. Bilingualism: Language & Cognition. 11, 203-223 (2008).</li>
<li>Jasper, H. Electroenceph. Clin. Neurophysiol. 10, 370-371 (1958).</li>
<li>Amaro, E. Brain Cogn. 60, 220-232 (2006).</li>
</ol>

Yazarların beyan edilecek herhangi bir çıkar çatışması yoktur.

Bu çalışmada, insan biliş ve algı ile ilgili olarak, insan beyin fonksiyonu araştırmak için bir roman, non-invaziv fNIRS beyin görüntüleme teknolojisi kullanımı gösterdi. fNIRS beyin görüntüleme, özellikle klinisyenlerin temel bilimsel bulguları uygulamak için izin bebek ve çocuk bir gün araştırma laboratuarlarında yaygın olarak bulunabilir popülasyonları, doktor muayenehanesi ve okul sistemleri, non-invaziv beyin görüntüleme geleceği temsil edebilir klinik uygulamada beyin.

<table><tbody><tr><td>ETG-4000</td><td>Hitachi</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Matlab</td><td>Mathworks</td><td></td><td>Psychology toolbox</td></tr></tbody></table>

yakın kızılötesi spektroskopisi ile bebekler, Çocuk ve yetişkin bilişsel fonksiyonları keşfetmek

Exploring Cognitive Functions in Babies, Children &amp; Adults with Near Infrared Spectroscopy

Fonksiyonel Infrared Spektroskopisi (fNIRS) gibi dil 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10, bellek 11 gibi yüksek bilişsel süreçleri ile ilgili kortikal aktivasyon araştıran çalışmalar ve dikkat 12 civarında bir patlama devam içeren dünya çapında yetişkinler, çocuklar ve bebekler 3,4,13,14,15,16,17,18,19 tipik ve atipik biliş 20,21,22. Bilişsel sinirbilim fNIRS kullanarak çağdaş meydan onlar 23,24,25,26 evrensel olarak yorumlanabilir, ve böylece fonksiyonel organizasyon ve insan yüksek biliş altında yatan sinir sistemleri ile ilgili önemli bilimsel soruları önceden bu tür verilerin sistematik analizler elde etmektir. Mevcut beyin görüntüleme teknolojileri, zamansal ve mekansal çözünürlükte ya da daha az güçlü. , Pozitron Emisyon Tomografi ve fonksiyonel Manyetik Rezonans Görüntüleme (PET ve fMRI) iyi mekansal çözünürlüğe sahip ise Olaylarla İlgili Potansiyeller ve Magneto Ensefalografi (ERP ve MEG), mükemmel zamansal çözünürlüğe sahip. Oksi-hemoglobin tercihen 680 nm ve deoksi-hemoglobin tarafından emilir yakın-kızılötesi aralığı (700-1000 nm), non-iyonize dalga boylarında ışık kullanarak tercihen 830 nm (örneğin, gerçekten, çok dalga boylarını içine kablolu tarafından emilir Burada gösterilen fNIRS Hitachi ETG-400 sistemi) de iyi temporal çözünürlük (~ 5 saniye), radyasyon ve iyi uzaysal çözünürlük (~ 4 cm derinlik) kullanmadan, çünkü, fNIRS yüksek biliş çalışmaları için uygundur katılımcıların kapalı bir yapısı 27,28 olması gerekir. Sıradan bir sandalye (yetişkinler, çocuklar) rahatça oturarak veya hatta anne s tur (bebeklerde) otururken Katılımcılar kortikal aktivite tespit edilebilir. Özellikle, NIRS neredeyse sessiz, (bir masaüstü bilgisayar boyutunda) benzersiz taşınabilir ve katılımcılar ince hareketi tolere edebilir. Bu, mutlaka onun anahtar bileşenleri işaret dili konuşma üretim veya eller ağız hareketi biri olarak insan dili, sinir çalışması için, özellikle göz alıcı. Hemodinamik yanıt lokalize olduğu yolu lazer üreten ve dedektörleri bir dizi. Dedektörleri geri kortikal yüzeyinden yansıyan miktarını tespit ederken Yayıcılar bilinen bir yoğunluk non-iyonize ışık yayarlar. Optodes birbirine yaklaştırır, daha fazla uzaysal çözünürlüğü daha ayrı optodes ise, daha derin penetrasyon. FNIRS Hitachi ETG-4000 sisteminin optimum penetrasyon / çözünürlük optode dizi 2cm. Amacımız alanında standartlaştırmak yardımcı olmak ve ortak bir arka plana sahip, dünya çapında farklı fNIRS laboratuvarları etkinleştirmek için fNIRS veri edinme ve analiz yöntemi ortaya koymaktır.

Burada Near Infrared Spektroskopisi (fNIRS), bilişsel sinirbilim kullanılan non-invaziv bir roman beyin görüntüleme sistemi, özellikle çocuğun beyin gelişimi eğitim işlevsel bir veri toplama ve analiz yöntemi açıklar. Bu yöntem, veri toplama ve verilerin yorumlanması ve bilimsel keşif için hayati analiz evrensel bir standart sağlar.

Yakın Kızılötesi Spektroskopisi ile bebekler, Çocuk ve Yetişkin Bilişsel Fonksiyonları keşfetmek

... gibi yüksek bilişsel süreçlerle ilişkili kortikal aktivasyonu inceleyen fonksiyonel Yakın Kızılötesi Spektroskopi (fNIRS) çalışmalarında büyük bir artış yaşanmaktadır.

Fonksiyonel yakın kızılötesi spektroskopi veya fNIRS, katılımcının başına yerleştirilen yakın kızılötesi lazer kaynağı-detektör çiftleri veya optotlar kullanılarak beyindeki nöral aktivite ile ilişkili hemodinamik yanıtın ölçüldüğü bir yöntemdir. Belirli bir beyin bölgesindeki nöronlar aktivitelerini artırdığında, oksijen tüketimleri de artar. Bu durum ise aktif beyin bölgesine giden kan akışının artmasını teşvik eder.Oksijenli ve oksijensiz kan farklı optik absorbsiyon özelliklerine sahip olduğundan, kafatasının dışına yerleştirilen optotlar bu ince değişimleri izleyebilir. Bu değişimler alttaki beyin aktivitesiyle ilişkilidir ve kaynak-detektör çifti arasındaki fotonların olasılık paterni muz şeklinde bir yapı alır. Kaynak-detektör çiftleri birbirine ne kadar yakın yerleştirilirse uzaysal çözünürlük o kadar iyi olur; ne kadar uzak yerleştirilirlerse penetrasyon derinliği o kadar artar.Merhaba, ben Toronto Üniversitesi Psikoloji Bölümü'ndeki Dil Bilinci, İki Dillilik ve Çocuk Gelişimi ile Hemşire Beyin Görüntüleme ve Gen Laboratuvarı'ndan Dr. Laura ve Petito'dan Yuli Coman. Ve merhaba, ben Dr. Laura Ann Petito. Bugün, Dr. Lauren Petito, Mark Linsky, Melody Barens ve ben, fonksiyonel yakın kızılötesi spektroskopi kullanarak veri toplama ve analiz yöntemini toplu olarakle göstereceğiz.Laboratuvarımızda bebeklerin, çocukların ve yetişkinlerin dil ve beyin gelişimini incelemek için bu prosedürü kullanıyoruz. Öyleyse başlayalım. Katılımcının gelmesinden önce, çalışma için kullanılacak odayı hazırlayın.Katılımcının dikkatini dağıtabilecek gereksiz eşyaları kaldırın. Oda hazır olduğunda, deneysel protokolü fMRI'da olduğu gibi F Ns Hitachi ETG 4, 000 sistemine kurun ve yükleyin. Bu F NS sistemi hemodinamik yanıtı değerlendirir.Yani, eldeki görevle aktif olarak ilgili beyin bölgelerine giden kan akışını değerlendirir. fNIRS'in fMRI'a göre birçok avantajı vardır. Örneğin; sessizdir, taşınabilirdir ve dar bir tüp içinde hapsedilme gerektirmez.Önemli olan, sistemin uyanık ve davranış sergileyen bebekleri ve küçük çocukları gözlemlememize olanak tanımasıdır. F N'nin temporal çözünürlüğü fMRI ile kıyaslanabilir düzeydedir ve örnekleme hızı çok daha yüksektir. Hitachi ETG, 10 hertz hızında örnekleme yapar.Bu nedenle f nears, hemodinamik yanıt aracılığıyla beyin aktivitesini ölçmek için uygundur. Deneysel paradigmalar farklı sunum yazılımlarıyla programlanabilir, ancak bu çalışmada ePrime kullanacağız. Zamanlama, veri analizi için kritik olduğundan, deneysel paradigma kusursuz bir şekilde zamanlanmalıdır.Veri toplama sürecinde, EF hemşiresi Hitachi ETG 4,000 sistemi, deneysel paradigmanın veri toplama işlemini veya tersine veri toplama işleminin paradigmayı tetiklemesine olanak tanıyan tetikleme özelliklerine sahiptir. Burada, paralel port üzerinden tetikleme işlemini göstereceğiz. Tetikleme işlemi seri veya USB portları kullanılarak da gerçekleştirilebilir; sunum programının F Ners Hitachi ETG 4,000 sistemi üzerinden tetiklenmesi test edilebilir.Test işlemi tamamlandığında, katılımcının gelişi için hazırlıklar tamamlanmış olur. Deneye başlanmadan önce, katılımcının, ebeveyninin veya yasal vasisinin bir onam formunu imzalaması gerekir. Ardından bir dil değerlendirme testi uygulanır.Onam formu imzalandıktan sonra, katılımcı F NS test sisteminin yanına oturtulur. Katılımcının konumu, F Ns kayıt protokolünün standartlaştırılması açısından kritik öneme sahiptir. Verilerin tutarlı bir şekilde yorumlanabilmesi için en uygun pozisyon, yetişkin veya büyük çocuk olan katılımcının bir sandalyeye rahatça oturmuş olmasıdır.Bebeklerin ve küçük çocukların annelerinin kucağına oturtulmaları en uygunudur. Konumlandırma tamamlandıktan sonra, optot yerleştirme aşamasına geçilebilir. Standart F Ns kayıt protokolü için doğru optot yerleşimi, katılımcı konumlandırması kadar önemlidir.Probların nöroanatomik olarak doğru yerleştirilmesini sağlamak ve ilgi bölgelerini doğrulamak için elektrot yerleşiminde Uluslararası 10 20 sistemini kullanıyoruz; bu prosedürü yetişkinler üzerinde göstereceğiz. Aynı prosedür bebekler, çocuklar ve yetişkinler dahil tüm yaş grupları için geçerlidir. Başlamak için, aşağıdaki baş ölçümlerini bir mezura ile alın ve katılımcının veri sayfasına kaydedin.İlk olarak, nasion ile inion arasındaki mesafeyi ölçün ve kaydedin; ardından nasion ile inion arasındaki tepe üzerinden geçen mesafeyi ölçün ve kaydedin. Daha sonra kulaktan kulağa tepe üzerinden ölçümü yapıp kaydedin; belirli hedef konumları işaretlemek için cerrahi bant kullanılabilir. Bu deneyde, FP T3, T4 ve F8 F7 konumlarını işaretleyeceğiz.Son olarak, opto dizileri, deneyin amaçlarına göre belirlenen 10 20 noktalarına sabitlenmiş spesifik optolarla katılımcının başına yerleştirilir; bu durum şu an cerrahi bant yerleşimi ile temsil edilmektedir. Fiber optiklerin, katılımcının vücuduyla veya sandalye ile temas etmeden serbestçe sarktığından emin olun. Çocuklar ve bebeklerle çalışırken, bir çizgi film oynatılmasını ve çocuğu eğlendirecek ek bir kişinin bulunmasını öneririz.Prob yerleştirme prosedürü sırasında, katılımcının kafatasındaki prob beresinin stereotaktik lokalizasyonunu doğrulamak amacıyla prob konumlarının dijital fotoğraflarını çektiğinizden emin olun; 3D takip bilgileri bir polyus fast track sistemi ile elde edilir. Bu bilgiler daha sonra, her prob konumuna yerleştirilmiş vitamin E kapsülleri ile gerçekleştirilen katılımcının anatomik MRI ko-registrasyon taramasının üzerine bindirilir. Optotlar katılımcının kafa derisine yerleştirildikten sonra sinyal kalitesi test edilir.Eğer bir optod net bir sinyal vermiyorsa, örneğin düz çizgiler optodların iyi bağlanmadığını gösterir. Optod ile saç derisi arasındaki bağlantı bölgesindeki saçları nazikçe temizleyin. Bazı durumlarda, optodların alkollü bir pamukla silinmesi gerekebilir.Tüm optotların net sinyallere sahip olduğu kontrol edildikten sonra deney başlar. En az iki. Testler sırasında deneyciler her zaman orada bulunmalıdır.Birincisi, Hitachi ETG 4, 000 gerçek zamanlı okumasını gözlemlemek, diğeri ise katılımcıyı gözlemlemek içindir; konuşma sonrası gözlemler için katılımcıya odaklanmış bir video kameranızın olmasını şiddetle tavsiye ederiz. Bu deneyde, ba da şeklinde sesler duyacaksınız.Böylece "da"yı her duyduğunuzda, bu düğmeye işaret parmağınızla basmanızı istiyorum. Ba BB da BB. Tamam. Ekrana bakacaksınız ve orada kelimeler göreceksiniz.Bazıları gerçek kelimeler, bazıları ise uydurma kelimeler olacak ve tek yapmanız gereken gördüğünüz kelimeleri okumak. Tamam mı? Tamam. Peki. Şimdi başlıyorum: Sıfır uzak gölge soğuk. Bir F yakın çalışma, görsel veya işitsel deneysel paradigmaları kullanabilir.Sistem tamamen sessizdir ve bu nedenle işitsel deneyler için mükemmel düzeyde uygundur. Katılımcılar, sözlü veya manuel yanıt vermelerine engel olmayacak şekilde baş ve gövde kısımlarını sabit tutmalıdır. Tüm veriler toplandıktan sonra, optotlar katılımcıdan çıkarılır.Katılımcıya zaman ayırdığı ve katılım göstermeye istekli olduğu için teşekkür edilir ve katılımcı laboratuvardan ayrılır. Hitachi ETG 4, 000 tarafından toplanan veriler, veri analizi için başka bir bilgisayara aktarılır. Hitachi ETG 4, 000, nöral aktivitenin göstergeleri olarak oksijene bağlı ve oksijensiz hemoglobin konsantrasyonundaki değişikliklerin hesaplandığı yakın kızılötesi ışığın saçılımını ve emilimini ölçer.Bu nedenle, mikrovolt cinsinden ölçülen ham sönümleme değerleri, oksijenli ve oksijensiz hemoglobin değerlerine dönüştürülmelidir. Bu denklemlerin nasıl kullanıldığına dair ayrıntılı açıklamalar için lütfen modifiye Beer Lambert denklemini kullandığımız yazılı protokolümüze bakınız. Tipik bir hemodinamik yanıt, oksihemo-globin yanıtında birkaç belirgin özelliğin ortaya çıkmasıyla sonuçlanır.İlk olarak, karakteristik bir düşüş meydana gelir. Bu düşüş, bir nöron bölgesi aktive olduğunda ve mevcut oksijeni tükettiğinde gerçekleşir; oksijenle yüklü hemoglobin taşıyan kan akışı arttıkça, oksihemoglobin yanıtı başlangıç bazal seviyelerinin üzerine hızla yükselerek kararlı bir durum seviyesine ulaşır. Bölgenin aktivasyonu sona erdiğinde, oksihemoglobin yanıtı sonraki 12 ila 15 saniye boyunca azalır ve yavaşça tekrar bazal seviyelere döner.Hemodinamik yanıtın başlangıçtaki bazal seviyelere dönmesinden önce bazen bir undershoot meydana gelir. Buna karşılık, atipik veya kötü sonuçlar genellikle oksi-hemoglobin sensörlerinin saç derisine tam olarak yerleştirilmemesinin veya aşırı hareketin sonucudur. Hem oksijenli hem de oksijensiz hemoglobin yanıtları koordineli bir şekilde hareket eder.Bu durum, fiber optiklerin sallanmasıyla gösterilmektedir. Size, bebeklerde, çocuklarda ve yetişkinlerde dil gelişimini incelemek için fonksiyonel yakın kızılötesi spektroskopisinin nasıl kullanılacağını göstermiş olduk. Bu yöntem, Toronto Üniversitesi'nde Dr. Lauren Petito ve araştırma ekibi tarafından geliştirilmiştir.Bu prosedürü uygularken dört noktayı hatırlamak önemlidir. Birincisi, katılımcıların dikkatini dağıtmamak için odanın temiz ve düzenli olduğundan emin olun. İkincisi, katılımcı gelmeden önce bilgisayar sisteminin düzgün çalıştığından emin olun.Üçüncü olarak, 10-20 sistemini kullanarak elektrotların doğru şekilde konumlandırıldığından emin olun. Ve dördüncü olarak, sinyal artefaktlarını inceleyin ve verilerinizi doğru şekilde analiz edin. Doğru kullanıldığında, EEG sistemi insan beyninin sırlarını çözmenizi sağlayacaktır.Herhangi bir sorunuz olursa lütfen benimle iletişime geçmekten çekinmeyin. Toronto Üniversitesi'nden Laura am Petito. İzlediğiniz için teşekkürler ve deneylerinizde başarılar dilerim.

exploring-cognitive-functions-babies-children-adults-with-near

Research

JoVE Journal

Biology

Biyoloji

MazeSuite hazırlama, sunma ve seyir ve mekansal deneyleri analiz için tam bir araç setidir. Fonksiyonel yakın kızılötesi spektroskopi (fNIR) serebral kan oksijenlenme değişikliklerin noninvaziv ve taşınabilir izleme sağlayan bir optik beyin görüntüleme tekniğidir. Bu kağıt bir bilişsel işleme öğrenme paradigması içinde MazeSuite ve fNIR kolektif kullanımını özetlemektedir.

Mekansal Navigasyon Öğrenme Eğitim için Infrared Spektroskopisi civarında MazeSuite ve Fonksiyonel kullanma

Biz oksijen metabolizmasının bir dizin tahmin etmek serebral kan akımı indeksi diffüz korelasyon spektroskopisi önlemler ile serebral hemoglobin oksijenasyon frekans etki yakın kızılötesi spektroskopi önlemler birleştirdi. Biz yenidoğan beyin sağlığı ve gelişimi değerlendirmek için bir başucu tarama aracı olarak bu önlemin programı test.

Bebeklerde Serebral Metabolizma ve Hemodinamiğin Noninvaziv Optik Ölçüm

Kaynak: Reindl, V.,  et al. Fonksiyonel Yakın Kızılötesi Spektroskopisi ile Hiper Tarama Deneylerinin Yürütülmesi. (2019) Bu video, sosyal etkileşimler sırasında beyin aktivitesini ölçmek için fonksiyonel yakın kızılötesi spektroskopisinin (fNIRS) kullanımını göstermektedir. Katılımcılar, sosyal davranış için kritik bir bölge olan prefrontal korteksteki aktiviteyi artıran koordineli bir görevle meşgul olurken, sistem kan oksijenasyonuna bağlı ışık emilimindeki değişiklikleri algılar. Çalışma,...

Sosyal Etkileşimler Sırasında Beyin Aktivitesini Kaydetmek için Fonksiyonel Yakın Kızılötesi Spektroskopisi

Dik motor görevler sırasında beyin aktivitesini izlemek, hareket bozukluklarının nöral kaynağını araştırırken çok değerlidir. Burada, 4 tip motor görev sırasında kas ve kinematik aktivitenin sürekli izlenmesi ile fonksiyonel yakın kızılötesi spektroskopiyi birleştiren bir protokol gösteriyoruz.

Motorlu Görevler sırasında Eşzamanlı Kinematik ve EMG İzleme ile Duyusal ve Motor Beyin Bölgeleri Fonksiyonel Yakın Kızılötesi Spektroskopisi

Taşınabilir Nörogörüntüleme yaklaşımlar (fonksiyonel yakın kızılötesi spektroskopi) önceden ulaşılmaz bölgeleri beyinde incelenmesi için gelişmeler sağlar; Burada, kırsal Fildişi Sahili. Yenilik yöntemleri ve kültürel olarak uygun beyin görüntüleme iletişim kurallarının geliştirme ortamlarında önemli yoksulluk ve sıkıntı ile beynin gelişimi ve çocuk öğrenim çıktıları roman çalışma ruhsatı.

Kullanarak küresel çocuk gelişimi eğitimi için kızılötesi spektroskopi (NIRS) Nörogörüntüleme fonksiyonel beyin görüntüleme alanı yöntemleri: kırsal Sahra Güneyi Afrika

Mevcut iletişim kuralı, fNIRS hyperscanning deneyler ve beyin beyin senkronizasyonu analiz açıklar. Daha fazla, sorunlar ve olası çözümleri tartışmak.

Hyperscanning deneyler fonksiyonel yakın kızılötesi spektroskopi ile

Bu protokol, klinisyenlere bebek ve çocuklarda farklı vücut bölgelerinde bölgesel doku oksijenasyonunu ölçmede yardımcı olmak için tasarlanmıştır. Doku oksijenasyonunun potansiyel olarak tehlikeye girdiği durumlarda, özellikle kardiyopulmoner bypass sırasında, pulsatil olmayan kardiyak yardımcı cihazlar kullanıldığında, ve kritik derecede hasta olan neonatlarda, bebeklerde ve çocuklarda kullanılabilir.

Kritik Hasta Neonatlarda, Bebeklerde ve Çocuklarda Yakın Kızılötesi Spektroskopi Nasıl Uygulanır?

Doğal öğrenme ortamında işbirlikçi öğrenme boyaları üzerinde fNIRS hiper tarama deneyleri yapma protokolü özetlenmiştir. Ayrıca, oksijenli hemoglobin (Oxy-Hb) sinyallerinin Beyinler Arası Senkronunu (IBS) analiz etmek için bir boru hattı sunulmuştur.

Açık Uçlu İşbirlikçi Öğrenmede Beyinler Arası Senkron: FNIRS-Hyperscanning Çalışması

Tüm kafa fNIRS kapsamı ile aynı deneklerden fMRI ve fNIRS sinyallerini aynı anda toplamak için bir yöntem sunuyoruz. Protokol üç genç yetişkinle test edilmiştir ve gelişimsel çalışmalar ve klinik popülasyonlar için veri toplama için uyarlanabilir.

Tüm kafa optode dizisi ve kısa mesafeli kanallar kullanılarak fMRI ve fNIRS ölçümlerinin eş zamanlı veri toplanması

Dalgacık dönüşümü tutarlılığı (WTC), fonksiyonel yakın kızılötesi spektroskopisi (fNIRS) hipertarama çalışmalarında kullanılan sinyaller arasındaki eşleşmeyi değerlendirmek için yaygın bir metodolojidir. Bu çalışmada sinyal etkileşiminin yönlülüğünü değerlendirmek için bir araç kutusu sunulmaktadır.

Fonksiyonel Yakın Kızılötesi Spektroskopisi (fNIRS) Hipertarama Çalışmalarında Beyinler Arası Tutarlılığı Anlamak için Yeni Çerçeve

Keşfedin fonksiyonel yakın kızılötesi spektroskopi (fNIRS) yöntemiyle bebekler, çocuklar ve yetişkinlerde bilişsel fonksiyonları ve beyin gelişimini nasıl inceleyebilirsiniz. Bu teknik nöral aktiviteyi invaziv olmayan şekilde ölçer.

Yakın Kızılötesi Spektroskopisi ile bebekler, Çocuk ve Yetişkin Bilişsel Fonksiyonları keşfetmek

Daha fazla video keşfet