26 Aralık 2013
Dikkatin erken aşamalarını yansıtan serebral inhibisyonun fizyolojik bir belirteci olan işitsel P50 duyusal kapıyı kaydetme yöntemleri açıklanmaktadır.
Merhaba, ben Ally Newton. Ben Dr. Sharon Hunter. Ben Dr. Randy Ross.
Jerome Kern Laboratuvarları'nın ve Colorado Denver Tıp Fakültesi gelişimsel araştırma programının bir parçasıyız. İşitsel duyusal kapılamanın bir formu olan bebeklerde P 50 kapılamasını göstereceğiz. Dikkat eksiklikleri; şizofreni, bipolar duygu durum bozukluğu, otizm ve dikkat eksikliği hiperaktivite bozukluğu veya DEHB dahil olmak üzere birçok psikiyatrik bozuklukta yaygındır.
Bu dikkat eksikliklerinin nörogelişimsel bileşenlerine yönelik artan bir ilgi bulunmaktadır. Nörogelişimsel ifadesi; eksiklikler çocukluk veya yetişkinlik döneminde klinik olarak belirginleşse de, bu eksikliklerin yaşamın çok erken evrelerinde, bebeklikte ve hatta prenatal dönemde başlayan beyin gelişimindeki sorunların sonuçları olduğu anlamına gelmektedir. Bu artan ilgiye rağmen, özellikle doğumdan sonraki ilk birkaç gün veya hafta içinde kullanılabilecek yöntemler olmak üzere, bebeklik dönemindeki niyeti ölçmek için çok az yöntem mevcuttur.
P 50 duyusal kapılama, çok küçük bebeklerde kullanılabilecek yöntemlerden biridir. Dikkatin birkaç bileşeni vardır. Burada, bu bileşenlerin en erkenlerinden birine odaklanacağız.
Beyin, tekrarlayan ve bilgilendirici olmayan duyusal bilgileri filtrelemek veya dışlamak üzere tasarlanmıştır. Duyusal kapılama, işitsel uyandırılmış potansiyeller kullanılarak ölçülebilir. Yeni bir işitsel uyarıcı, klasik bir ELEKTROEENSEFALOGRAFİK veya EEG kaydı oluşturur; dalgalar, tipik bir yetişkin yanıtı için pozitif P veya negatif N olarak ve uyarandan sonra meydana geldikleri gecikme süresine göre adlandırılırlar.
Erken yanıt bileşenleri N 40, P 50 ve N 100 dalgalarını içerir. Çocuklardaki latanslar daha uzundur, ancak yetişkin tabanlı literatürle tutarlılığı sağlamak adına bu dalgalar yine de N 40, P 50 ve N 100 olarak adlandırılır. Uyarının ikinci sunumundan itibaren beyin inhibisyon sistemleri aktif hale gelir ve uyandırılmış yanıt azalır.
Bilinçli düşünce olmadan duyusal işlemenin çok erken aşamasında ortaya çıkan P 50 dalgasına odaklanıyoruz. Bunun nasıl nicelleştirileceğini daha sonra göstereceğiz; ancak genel olarak, birinci sese kıyasla ikinci sese verilen yanıtın azalması, iyi bir duyusal kapılama (sensory gating) olduğunu ve dikkat mekanizmasında önemli bir ilk adım teşkil ettiğini gösterir. İkinci sese verilen yanıtın inhibe edilememesi ise zayıf duyusal kapılamayı temsil eder ve dikkat güçlükleri ile ilişkilidir.
Katılımcıdan herhangi bir şey yapması istenmediği için bu görev, küçük bebeklerle kullanım için idealdir. Ek olarak, önemli bir konu daha vardır. Bu otomatik dikkat öncesi inhibitör süreç, uyarılmışlığın arttığı dönemlerde etkisizdir.
Bir bebeğe elektrot yerleştirmek, bebeği uyandırmak için yeterlidir ve duyusal kapılmanın doğru değerlendirilmesini engeller. Bunu önlemek için, P 50 kaydı alınmadan önce bebeklerin aktif uykuya, yani bebeklerdeki hızlı göz hareketleri veya REM uykusuna girmelerine izin verilmelidir. Duyusal kapılma için iletken macunla doldurulmuş gümüş klorür elektrotlar, yapışkanlı tıbbi bantla çocuğa sabitlenir.
Elektroensefalogram (EEG) ve işitsel uyandırılmış potansiyeller, kafa derisinin vertex bölgesindeki zz noktasından kaydedilir. Uyku evrelemesine yardımcı olmak amacıyla, sol veya sağ gözün hemen üstünden ve yanından bipolar elektrogram veya EOG kaydedilir. Ayrıca submental elektromiyogram veya EMG de kaydedilir.
Sinyaller 5.000 kat amplifiye edilir ve 0,05 ile 100 hertz arasında filtrelenir. EOG sinyalleri bin kat amplifiye edilerek bir ile 200 hertz arasında filtrelenir ve EMG sinyalleri 10.000 kat amplifiye edilerek bir ile 2200 hertz arasında filtrelenir. Örnekleme hızı bin hertz olarak ayarlanır.
Veriler ACI formatına dönüştürülür. Çocuğun uyuduğu belirlenip elektrot empedansları 10 kΩ'un altına düştüğünde, MathWorks (NA Massachusetts USA) tarafından sağlanan MATLAB yazılımı kullanılarak daha ileri analizler yapılır; başın her iki yanına yerleştirilmiş iki hoparlör aracılığıyla 50 milisaniye süreli ve aralarında 500 milisaniye olan çift tıklamalar sunulur. Tıklama çiftleri arasındaki uyaranlar arası aralık 10 saniye olarak sabit tutulur.
Her bir tıklamanın 85 desibel üretmesi için ses düzeyi ayarlanır. Bebek uykuda kaldığı sürece kulak kaydındaki ses basınç düzeyi sürdürülür ve bu işlem genellikle 30 ile 90 dakika arasında kesintisiz veri sağlar. Aktif uyku dönemlerini yeterince tanımlayabilmek için genellikle 60 dakikadan daha uzun uyku süreleri gereklidir.
Analiz için, en iyi veriler bebek uykudayken elde edilir. Hedef, en az 15 dakikalık kesintisiz aktif uykudur. Bu miktarı elde etmek için genellikle bir saat ile bir buçuk saat arasında kayıt yaparız.
Bebek katılımcının uykuda kalma olasılığını maksimize etmek için yapılabilecek birçok şey vardır. Bunlar arasında ziyaretin bebeğin düzenli şekerleme saatine planlanması, diğer etkinliklerden uzak sessiz bir oda kullanılması, odanın karartılması ve bebeğin tercihine göre bir beşik, bebek salıncağı ve sallanan sandalyenin hazır bulundurulması yer alır. Salıncağın veya beşiğin baş kısmına, bebeğin başı için bir çarşaf serilir.
Temiz elektrotlar, iletken EEG pastası ve ComMedics tarafından üretilen NeuroScan (Charlotte, Kuzey Karolina) gibi kayıt cihazları dahil olmak üzere, bebek gelmeden önce her şeyin hazır olması önemlidir. Son olarak ve belki de en önemlisi, ihtiyacınız olduğunu düşündüğünüzden daha fazla zaman ayırmanız gerekecektir. Bebekler stres barometresi gibidir; eğer deneyci baskı altında hissederse, bebek de stres hissedecek ve aynı derecede iyi uyumayacaktır.
Bebek geldiğinde, kundaklama işlemine başlamadan önce beslendiğinden, gazının çıkarıldığından ve bezinin temiz olduğundan emin olun. Bebek tercih ederse, empedansı minimize etmek için başı bir elektrot hazırlama pediyle silin; elektrotları sabitlemek için iletken EEG pastası ve bez bant kullanılır. Çevresel gürültünün etkisini azaltmak için alın bölgesine veya kulak arkasına bir toprak elektrot yerleştirilir.
Referans elektrot olarak sağ veya sol mastoid üzerine bir elektrot yerleştirilir. Referans, mastoid ile yüzün aynı hattı üzerinde olduğu sürece buruna da yerleştirilebilir. CZ elektrot yerleşimi için başın orta noktasını ölçmek amacıyla bazen bir mezura kullanılır.
Bir elektrot cz noktasına yerleştirilir. EEG için EOG veya göz hareketlerini kaydetmek üzere iki elektrot yerleştirilir; bunlardan biri kaşın üzerindeki kemiğe, diğeri ise gözün sağındaki kemiğe yerleştirilir. Kas tonusunu ölçmek için EMG amacıyla çene üzerine bir elektrot yerleştirilir; nöro tarama (neuros scan) kullanılarak empedans seviyeleri kontrol edilir. Okumanın, düşük empedansı belirten koyu mavi veya siyah renkte olması idealdir.
Bazen, daha düşük bir empedans değeri elde etmek için bebeğin başındaki hızlandırıcı cihazın ısınmasını beklemek faydalı olabilir. İstenen empedans seviyelerini yakalamak için elektrotların üzerine bastırmak da gerekebilir. Oda normalde bu sırada karartılır, ancak çekim amaçlı olarak aydınlatılmış olarak bırakacağız.
Sürece ilişkin yorumlar, gözlerin açık veya kapalı olması, herhangi bir vücut hareketi, elektrotların bebeğin hareketi nedeniyle yer değiştirip değiştirmediği veya daha iyi bir okuma elde etmek için elektrotların kaydırılması, her türlü dış gürültü ve aktif uyku olası zamanları gibi detaylar eş zamanlı olarak kaydedilir. Eğer izleme kaydında kalp atım hızı mevcutsa, EMG elektrodunu kemikli bir bölgeye veya çene kısmına taşıyın. Okuma gürültülü veya karmaşıksa, bu durum cep telefonu gibi odadaki bir nesneden kaynaklanan elektronik parazitlerden kaynaklanıyor olabilir.
Elektrodun güvenli bir şekilde yerleştirilmemesi durumunda, elektrod daha sabit hale getirmek için aşağıya doğru itilebilir veya kablolar başka bir elektrik kaynağına temas ediyor olabilir; bu durum, kabloların bantlanarak sabitlenmesiyle önlenebilir. Bebek uyandığında, bir yapışkan çözücü bant ve macunun çıkarılmasını kolaylaştırır. Bebeğin başındaki fazla macunu temizlemek için bebek temizleme mendilleri kullanılır.
Ardından aileye teşekkür edilir ve kayıt çevrimdışı analize aktarılır. İşte tipik bir bebeğe ait bir izleme kaydının bir kısmı. İlk adım, aktif uyku ve sessiz uyku dönemlerini belirlemektir.
Özellikle, 15 dakikadan daha uzun süren bir aktif uyku dönemi aramaktayız. Aktif uykuda; çocuğun uyanık olduğu zamankine benzer şekilde, yüksek frekans ve düşük voltaj ile karakterize aktif beyin dalgaları ile geniş göz hareketleri görülecektir. Ayrıca, düzleşmiş bir EMG ile belirtilen düşük kas tonusu mevcut olacak ve kayıt sırasında tutulan notlar bebeğin gözlerinin kapalı olduğunu ve düzensiz solunum yaptığını gösterecektir.
Kayıt işleminden sonra izlere, yaklaşık 60 hertz frekansında meydana gelen dalgaları ortadan kaldıranlar da dahil olmak üzere filtreler uygulanır. 60 hertz dalgaları, çoğu ABD elektroniği tarafından üretilir. Ayrıca, bir hertz'in altındaki frekansları çıkaran bir filtre de kullanıyoruz ve bunlar sadece enerji alanındaki ilgisiz kaymalardan kaynaklanmaktadır.
Bu, beyin dalgalarını çevreden kaynaklanan dalgalardan ayırt etmemize yardımcı olur. Üç saniyelik bir epoka yakınlaştırdığımızda, tıklamaların nerede gerçekleştiğini görebilirsiniz.
Bununla birlikte, tek bir iki saniyelik epikten spesifik uyarılmış potansiyel dalgalarını belirlemek zordur. Bu nedenle epikleri birlikte değerlendiririz; epik sayısı arttıkça her bir bileşen daha net hale gelir. Burada, birlikte ortalaması alınan 75 epik ile ölçmek istediğimiz dalgaları görebilirsiniz.
Uyaran sunulduktan sonraki ilk büyük pozitif dalgaya P 1 veya P 50 denir. Bunu, N 100 olarak adlandırılan negatif yönlü ikinci bir dalga takip eder. Bebeklerde bunlar, yetişkinlerde görülenden daha geç ortaya çıkar.
Bu bebek için P 50, yetişkinlerde görülen 50 milisaniyenin aksine, uyarandan yaklaşık 75 milisaniye sonra meydana gelmiştir. İlk ve ikinci seslere verilen yanıtları ölçtükten sonra, P 50 genliğini önceki çukurdan tepeye kadar ölçtük. İkinci genlik, birinciye bölünür.
Bir kapılama oranını belirlemek için, gecikme süresi pik noktasının en yüksek noktasında ölçülür. Burada, kapılama işleminin başarısız olduğu ve oranı bire yakın olan bir bebeğin örneği ile düzgün çalışan bir inhibisyon sürecini yansıtan ve normal duyusal kapılamaya izin veren, oranı sıfıra daha yakın olan bir bebeğin örneği verilmiştir. Hangi yüzdenin normal kapılama olarak kabul edileceğine dair belirgin bir sınır değer henüz belirlenmemiştir.
Herhangi bir kapılama yüzdesinin hiç olmamasından daha iyi olduğunu göz önünde bulundurarak 0,5 kesme değeri kullanıyoruz. P 50 duyusal kapılama, dikkatin erken bir dikkat öncesi bileşenini ölçmek için etkili bir yöntemdir. Bu yöntem, sadece birkaç saatlik çok küçük bebeklerde bile uygulanabilir.
Bu yöntem, erken gelişim hakkında içgörü sağlayabilir. Ayrıca, bazı dikkat güçlüklerini klinik olarak anlamlı hale gelmeden çok önce önlemeyi amaçlayan yeni müdahaleleri değerlendirmek için bir mekanizma olarak da yararlı olabilir. Jerome Kern Laboratuvarları olarak, sunumunun genç bebeklerde P 50 duyusal kapılama değerlendirmesi için temel talimatlar sağlama konusunda faydalı olduğunu umuyoruz.
Bu makale, bebeklerde dikkatin erken evrelerini yansıtan bir serebral inhibisyon fizyolojik belirteci olan işitsel P50 duyusal kapılama kaydı yöntemlerini açıklamaktadır. Odak noktası, bu yöntemin çeşitli psikiyatrik bozukluklarla ilişkili dikkat eksikliklerini incelemek için nasıl uygulanabileceği üzerinedir.
Nörogelişimsel dikkat eksikliklerinin erken teşhisi, psikiyatrik bozukluk portföylerindeki risklerin azaltılması ve translasyonal biyobelirteç stratejilerinin belirlenmesi açısından kritik öneme sahiptir. Bebeklerde işitsel P50 duyusal kapılama paradigması, gelişimsel evrelerin en erken aşamalarında serebral inhibisyonun ve dikkat süreçlerinin objektif ve kantitatif değerlendirmesine olanak tanır. Bu yetenek, hedef doğrulamadaki öngörü güvenini ve nöropsikiyatrik hastalıkların kökenlerine dair mekanistik anlayışı destekler.
P50 duyusal kapılama deneyi, nöropsikiyatrik araştırmalarda erken mekanistik risk azaltma ve hedef doğrulama için translasyonel bir biyobelirteç platformu olarak, keşiften preklinik aşamaya kadar olan süreçte yer almaktadır.