Studere hjernefunksjon hos barn med Magnetoencephalography

Pediatriske MEG-data er ofte komplisert av hodebevegelsesartefakter. Denne nye protokollen gir en omfattende demonstrasjon av hvordan vi reduserer hodebevegelse samtidig som vi samler INN MEG-data fra små barn. Implementering av de barnevennlige prosedyrene som er skissert i vår protokoll er viktig for å forbedre datakvaliteten, minimere deltakernes attrisjonsstreng langsgående studier og sikre at familier har en positiv opplevelse av forskningsdeltakelse.

Denne protokollen kan brukes når man vurderer små barn med andre neuroimagingssystemer, for eksempel fMRI eller PET, hvor reduksjon av hodebevegelse under skanning også er avgjørende for datakvaliteten. For å begynne denne prosedyren, gi familier ressurser til å lære om magnetoencefalografi, eller MEG, før du besøker MEG-laboratoriet, for eksempel et storyboard som beskriver trinnene som er involvert i å fullføre MEG-eksperimentet og et MEG-informasjonsark for foreldre eller omsorgspersoner. Deretter tar barnet med på en omvisning i det magnetisk skjermede rommet, eller MSR, som huser det pediatriske MEG-systemet, som er dekorert i romrelatert veggkunst for å forsterke rommisjonstemaet.

Be barnet øve på å ligge tilbake med hodet i hjelmdøren. Be deretter barnet ligge så stille som mulig slik at romskipet holder seg på kurs og kan nå sin endelige destinasjon. For digitalisering, be barnet om å sitte på en barnestol og passe dem med en polyester svømmehette som inneholder fem markørspoler, som sender data til en kontinuerlig bevegelsessporingsenhet.

Tilpass løse monteringshettene ved å brette opp sidene. Plasser en sender og tre mottakere rundt barnets hals. Be barnet demonstrere sin beste statue positur og tilby hyppige positiv forsterkning mens de forblir stille.

Dette tjener til å minimere hodebevegelse under digitalisering som kan kompromittere nøyaktigheten av den påfølgende kjernegistrasjonen mellom barnets hode og MEG-sensorene. Bruk en penn digitizer for å registrere plasseringen av tre forførende punkter og de fem markørspolene, samt formen på overflaten av hodet. Disse dataene brukes til senere å bestemme plasseringen av barnets hode i forhold til MEG-sensorene.

På slutten av prosedyren, fjern hetten, senderen og tre mottakere fra barnets nakke. Deretter tar du barnet til rommet som huser MEG-simulatoren, en kopi av MEG-systemet i full størrelse. MEG-simulatoren er dekorert med klistremerker med plasstett tema og er utstyrt med en mock hjelmdør, en seng, en knappeboks og, for visuelle skjermer, en skjerm som ligger over mock døren.

Kort beskrive MEG skanning prosedyrer gjennom fortellingen om en praksis plass oppdrag. Hvis barnet ser nervøst ut, må du først demonstrere eksperimentelle prosedyrer med et leketøy. Monter barnet med en astronauthjelm, en polyester badehette som har en bevegelsesdetektor festet foran.

Inviter barnet til å ligge i simulatoren og se en video etter eget valg. Når barnets hodebevegelse overskrider en forhåndsbestemt terskel, vil bevegelsessporingssystemet automatisk sette videoen på pause og vente på at eksperimentereren manuelt starter videoen på nytt og gjenoppretter bevegelsesmidtlinjen. Når barnet fullfører denne delen av simulatortreningen, gi dem opplæring på den eksperimentelle oppgaven ved hjelp av et eget sett med unike stimuli.

På slutten av oppgavetreningen, tilby barnet et astronauttreningssertifikat. Når barnet kommer, må du bekrefte at de ikke har noe magnetisk materiale på klær eller kropp, da magnetiske materialer kan forvrenge MEG-signalet. Gjenta deretter digitaliseringsprosedyren som er beskrevet i MEG-fortrolighetsøkten tidligere.

Deretter tar du barnet til MSR. To forskere er pålagt for denne prosedyren, en for å følge barnet inne i MSR som assisterende forsker, og den andre for å kjøre MEG datainnsamling utenfor MSR som hovedforsker. MSR-oppsettet tar vanligvis fem minutter.

Inne i MSR ber du barnet om å plassere hodet i hjelmdøren. Kontroller at barnets hode er sentralt justert, slik at kronen på hodet er så nær som mulig til baksiden av hjelmdøren uten å berøre den. Sørg for at barnet er komfortabelt, avslappet og forblir så stille som mulig for MEG-opptaket.

Mens du setter opp utstyret, hold barnet underholdt ved å spille en video av deres valg på skjermen over døren. Utenfor MSR, gjennomføre en pre-eksperiment baseline markør spole måling for å registrere den første hodeposisjonen med hensyn til hjelmdøren. Deretter utfører du en kjernegistrasjon mellom barnets hode og sensormatrisen ved hjelp av både den første markørspolemålingen og digitaliseringshodeformdataene.

Disse forberedende målingene muliggjør visuell inspeksjon av hodeposisjon inne i døren for å sikre at barnets hode er riktig plassert. Hvis disse betingelsene ikke er oppfylt, kan du flytte barnets hode og gjennomføre en ny kjernegistrasjon før du starter datainnsamling. Når du er fornøyd med hodeposisjonen med hensyn til hjelmdøren, starter du MEG-opptaket og den eksperimentelle oppgaven.

Registrer pågående hodebevegelser med et pediatrisk MEG-programvaresystem kalt hodebevegelse i sanntid. På slutten av eksperimentet, tilby barnet en gavepose for deres deltakelse og belønne familien for deres tid og reisekostnader. I dette eksperimentet ble data samlet inn fra en tre år gammel gutt som passivt lyttet til auditive toner i 15 minutter.

Dataene ble avlydt, deretter forbi filtrert, baseline korrigert og gjennomsnittlig. Root-mean-square magnetisk, eller RMS, bølgeformer ble beregnet fra alle sensorer og gjennomsnittlig i-skanner hodet bevegelser var 44,3 millimeter. Som demonstrert kompenserte hodebevegelse i sanntid for bevegelsesrelaterte artefakter som resulterte i mer fokal isofield konturkart.

Mye forvrengt RMS magnetiske bølgeformer og mer meningsfylt kilde rekonstruksjon i bilaterale auditive fliker. Gjennom hele testprosedyren er det viktig å bygge rapport med barnet, holde økten morsom og engasjerende, og svare på tegn på angst eller rastløshet i barnet. Ved å trene barn til å holde hodet stille under pediatriske MEG-opptak, har vi forbedret kvaliteten på våre MEG-data.

Avanserte analyseteknikker kan nå brukes på disse dataene. Den pediatriske MEG åpner ikke bare et vindu for hva som skjer elektrisk i hjernen, men tillater oss også å kartlegge visse kognitive funksjoner på den utviklende hjernen.