A intra-sujeitos Experimental Protocolo para avaliar os efeitos da entrada Social sobre EEG infantil

Behavior

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Summary

Este protocolo novela foi concebido para avaliar as bases neurais de interação social em crianças. O paradigma é projetado para provocar uma separação como várias entradas sociais como a linguagem, a atenção conjunta e interação face-a-face se relacionam com a ativação neural infantil. poder infantil EEG é gravado durante ambas as condições sociais e não sociais.

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St. John, A. M., Kao, K., Chita-Tegmark, M., Liederman, J., Grieve, P. G., Tarullo, A. R. A Within-subjects Experimental Protocol to Assess the Effects of Social Input on Infant EEG. J. Vis. Exp. (123), e55596, doi:10.3791/55596 (2017).

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Abstract

Apesar da importância das interações sociais para o desenvolvimento do cérebro infantil, pouca pesquisa avaliou a ativação neural funcional, enquanto as crianças interagir socialmente. Electroencefalográfica (EEG) de energia é uma técnica vantajosa para avaliar a activação neuronal funcional infantil. No entanto, muitos estudos registro infantil EEG apenas durante um estado inicial. Este protocolo descreve um paradigma que se destina a avaliar exaustivamente a actividade EEG infantil em ambos os contextos sociais e não sociais, bem como provocar uma separação como diferentes tipos de entradas sociais diferencialmente relacionam com EEG infantil. O paradigma dentro-sujeitos inclui quatro condições controladas. Na condição nonsocial, crianças visualizar objetos em telas de computador. A condição atenção conjunta envolve um experimentador dirigir a atenção da criança para fotos. A condição atenção conjunta inclui três tipos de entrada social: a linguagem, interação face-a-face, ea presença de atenção conjunta. diferençasno EEG infantil entre as condições de atenção não-sociais e joint pode ser devido a qualquer um destes três tipos de entrada. Portanto, foram incluídas duas condições adicionais (um com entrada língua, enquanto o experimentador está escondida por trás de um ecrã e um com a interação face-a-face) para avaliar os factores contextuais de condução em padrões de activação neuronal infantil. Os resultados representativos demonstram que a criança poder EEG variada por condição, tanto em termos gerais e diferencialmente pela região do cérebro, suportando o carácter funcional de potência EEG infantil. Esta técnica é vantajosa na medida em que inclui condições que são claramente social e não social e permite a análise de como tipos específicos de entrada sociais se relacionam ao poder EEG. Este paradigma pode ser usado para avaliar as diferenças como individuais em idade, afeto, status socioeconômico e pais-bebê qualidade da interação se relacionam com o desenvolvimento do cérebro social. Com base na natureza funcional demonstrada de infante potência EEG, estudos futuros should considerar o papel do contexto de gravação e design condições EEG que são claramente social e não social.

Introduction

As interações sociais são cruciais para o infante desenvolvimento neural 1, 2. Embora pesquisas recentes começaram a se concentrar no desenvolvimento do cérebro social 3, 4, os processos neurais envolvidos no engajamento social não são bem compreendidos. O objectivo do método relatado foi avaliar como electroencefalográfica infantil (EEG) de alimentação, uma medida de tensão libertado da comunicação neuronal, varia de acordo com os contextos sociais e não sociais controladas. Este método permite a avaliação de como os aspectos da entrada social específico relacionar diferencialmente a ativação neural e tem implicações para estudos futuros a considerar o papel do contexto de gravação quando se avalia a ativação neural funcional.

EEG é um método bem adequados para medir a actividade do cérebro infantil, uma vez que é não invasivo e robusto para movimento infantil. Um tampão composto por eléctrodos é patado na cabeça da criança para registrar a atividade elétrica do córtex cerebral lançado durante a comunicação neuronal. potência do EEG é uma medida da tensão em cada site de eléctrodo ao longo de um período de tempo. EEG é uma medida funcional da actividade neuronal e, portanto, reflecte, em parte, o contexto imediato sob as quais o EEG é gravado. Devido à sua natureza funcional, potência EEG tem o potencial de ser comparados entre contextos utilizando um design intra-sujeitos e, assim, a activação de contexto específico índice. Portanto, EEG pode ser usado para avaliar ambas as bases neurais de interacções sociais e, especificamente, da activação específica do contexto mais geral. No entanto, este potencial ainda não foi totalmente realizado como EEG infantil é frequentemente registrada durante apenas uma condição.

Muitos estudos têm registrado criança poder EEG durante um "estado de repouso" ou linha de base, o que nem sempre diferenciar claramente entre a entrada social e não social. Em alguns casos, EEG é registrado como infantils assistir um experimentador girar uma roda de bingo 5, 6, 7, assistir a um golpe experimentador bolhas 8 ou assistir um experimentador agitar uma chocalho 9, 10. No entanto, as crianças podem participar, quer ao experimentador ou o objeto, e as características infantis poderia influenciar a forma como eles dirigem sua atenção. Assim, para algumas crianças a linha de base poderia ser social se eles estão atendendo ao experimentador e para outras crianças da linha de base poderia ser nonsocial se eles assistem principalmente para o objeto. Como EEG reflecte o contexto de gravação, observou diferenças individuais no EEG de base que os pesquisadores poderia interpretar como estável ou developmentally significativa poderia ser simplesmente devido a diferenças no que as crianças estavam freqüentando a no momento da gravação. De fato, um estudo registrou EEG enquanto crianças observava uma mulher cantando, segurando um objeto

A interação social é complexo e multifacetado. Portanto, se EEG foi gravado durante uma interação naturalista, poderia ser difícil desmembrar o processamento neural de diferentes aspectos da interação (por exemplo, a língua ouvindo, interagindo face-a-face, ou a prática de atenção conjunta). A estratégia para resolver este problema envolve inclusive as condições diferentes que cada envolvem um certo aspecto de interação social. Assim, este paradigma foi projetado para comparar sistematicamente como o poder EEG varia de acordo com o tipo específico de entrada social.

A relatado intra-sujeitos paradigma envolve recording infantil EEG durante 4 condições. As condições foram projetados tanto para examinar a natureza funcional do poder EEG infantil - como ela varia dependendo do contexto de gravação - e avaliar os papéis de tipos específicos de entradas sociais. Em primeiro lugar, uma condição nonsocial foi incluído onde a criança viu objetos em duas telas de computador. Ao apresentar objetos em telas de computador em vez de ter um experimentador manipular um objeto, esta condição é claramente nonsocial e não envolve nenhuma forma de entrada social. Em seguida, uma condição de atenção conjunta foi incluído, onde o experimentador dirigiu a atenção da criança para fotos e falou sobre as imagens. A condição atenção conjunta, portanto, envolve três tipos de entrada social: a interação face-a-face, de entrada linguagem, e o componente adicional de atenção conjunta. Portanto, as condições de atenção não-sociais e conjuntos diferem em três dimensões (interação face-a-face, de entrada linguagem, ea presença de atenção conjunta). Assim, qualquer diffrências no poder EEG entre as condições de atenção não-sociais e joint pode ser atribuído a qualquer uma destas três entradas sociais. Portanto, foram incluídos 2 condições adicionais para provocar uma separação qual aspecto de entrada sociais explicado quaisquer diferenças observadas na actividade neuronal entre as condições de atenção não sociais e articulares. Para avaliar o efeito da linguagem, uma condição única de língua foi incluída onde a criança pode ouvir o comentário experimentador nas imagens nos computadores, mas não podia ver o experimentador. Assim, se o poder EEG similar durante a atenção conjunta e condições só de língua em comparação com a condição de não social, este efeito poderia ser atribuído à linguagem. Finalmente, para avaliar o efeito da interacção face-a-face, uma condição compromisso social foi incluído onde o experimentador se face-a-face com o bebé e forma contingente engatado com o lactente. Se a energia EEG similar durante a atenção conjunta e condições de engajamento social em relação ao nonsocial condição, a diferença entre a atenção conjunta e condições não sociais poderia ser atribuído a face-a-face interacção. Se a diferença entre a atenção conjunta e condições não-sociais não foi explicada pela linguagem somente e sociais condições de noivado, isso sugeriria que a presença de atenção conjunta especificamente foi explicar as diferenças no poder EEG. Este paradigma foi pilotado com 12 meses de idade as crianças, pois esta é uma idade em que a capacidade de atenção conjunta está bem estabelecida 12. Além disso, a atenção conjunta durante este tempo é particularmente importante para o desenvolvimento da linguagem no ano de vida 13, 14, de modo a ativação neural neste contexto foi de particular interesse nesta idade.

O paradigma é projetado para manter o interesse dos bebês ao mesmo tempo, assegurar que as condições são padronizados e só diferem no tipo de socentrada ial. Cada uma das quatro condições é repetido uma vez para um total de oito blocos, que alternam entre experimentador estar presente (atenção conjunta e condições sociais acoplamento) ou (condições não-sociais e apenas em língua) ausentes. Para manter a consistência, fotografias de objectos são apresentados em todas as condições e os mesmos enunciados são usados ​​em blocos. Durante cada bloco, 10 fotografias de objetos não-sociais aparecem sequencialmente em telas de computador. Há 10 categorias de objetos (por exemplo, flor, luvas) e quatro cores de cada objeto. Assim, as mesmas categorias de objectos 10 são apresentadas em cada bloco com a cor dos objectos variando entre blocos. Os estímulos foram selecionados para ser interessante para as crianças. Durante as condições-atenção conjunta e só em língua, o experimentador faz um discurso roteirizado como cada objeto é exibido na tela. Há 10 declarações específicas (com as directrizes para apontar para a tela do computador esquerda ou à direita na articulaçãocondição de atenção). Enunciados são as mesmas para a atenção conjunta e condições só de língua, mas são disse em uma ordem variável para manter o interesse infantil e para evitar associar categorias particulares de objeto com expressões particulares. A ordem dos enunciados é o mesmo para o primeiro bloco atenção conjunta e primeiro bloco única do idioma. A ordem, em seguida, muda para a segunda atenção conjunta e bloqueia apenas de língua. Por último, a direção de apontar varia para cada bloco de atenção conjunta e é por isso que as crianças não podem antecipar a direção pseudo-randomizados.

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Protocol

Todos os procedimentos foram aprovados pela Universidade Institutional Review Board Boston (IRB).

1. Recrutamento

  1. Identificar potenciais participantes através de bancos de dados participantes (se disponível), por meio de registros de nascimento estado disponíveis ao público, através de publicidade online, e através de eventos de recrutamento face-a-face.
  2. Chamada potenciais participantes e convidá-los a participar do estudo.
    1. Explique que o estudo está a olhar para as experiências sociais e como eles se relacionam com o desenvolvimento do cérebro.
    2. Explique que uma visita envolveria usando EEG para obter uma medida da atividade cerebral da criança usando um boné elástico feito de esponjas macias. Explique que a criança iria sentar no colo do pai enquanto olha para imagens em um monitor de computador e jogar esconde-esconde com um experimentador, e que isso permite ver a atividade cerebral.
    3. Explicar quanto tempo a visita dura e que uma visita pode ser agendada sempre que é mais convenient para o pai, com base na programação da criança. Fornecer informações sobre opções de transporte (por exemplo, se há estacionamento gratuito ou reembolso para o transporte público) e sobre a compensação (se houver é fornecido).

2. Execução de uma Visita

NOTA: Agende a visita para um momento em que a criança vai estar alerta e bem descansado. Ter dois experimentadores disponível. O experimentador chumbo vai fazer a aplicação líquida e administrar as condições durante a gravação de EEG. O segundo experimentador vai ajudar com aplicação líquida, controlar os computadores de gravação EEG e apresentação do estímulo, e monitorar o EEG matéria, uma vez que é gravado.

  1. Laboratório configurar
    1. Grave o EEG em uma cabine eléctrica blindado, se possível, para evitar a interferência com o sinal de EEG.
    2. Na cabine, colocar dois monitores de computador adjacentes (medindo 14,5 x 12 polegadas) sobre uma mesa. Colocar os monitores 18 inches separados. Coloque uma cadeira (onde o pai ea criança vai sentar-se) 24 polegadas da mesa e que enfrentam os monitores de computador. Deixe pelo menos 24 polegadas entre a mesa ea parede traseira da cabine (de modo que o experimentador pode ficar atrás da mesa de frente para o bebê). Certifique-se de que a cadeira e mesa estão a uma altura tal que os monitores de computador estão ao nível dos olhos da criança.
    3. Posicionar dois alto-falantes no chão em ambos os lados da mesa, dirigida para a cadeira onde o pai ea criança vai sentar-se.
    4. Posicionar uma câmera de vídeo tripé debaixo da mesa e voltado para cima para que o rosto da criança é na visão clara.
    5. Pendurar uma cortina opaca imediatamente atrás da mesa para o experimentador de estar por trás de ser escondido da vista da criança durante as condições não-sociais e só de língua.
    6. Coloque um chocalho, um pequeno bicho de pelúcia, e cereais na cabine. Use o mesmo chocalho e animais para todos os participantes.
  2. Congratulando-se com a family
    1. Na chegada, oferecer o pai uma oportunidade de alimentar e mudar o bebê antes de começar.
    2. Obter o consentimento informado dos pais.
    3. Explicar o EEG e paradigma.
      1. Explique que EEG envolve uma rede feita de esponjas macias que são embebidos em água morna, que mede a atividade cerebral. Explique que a rede EEG não emite nada, mas apenas mede a atividade elétrica liberada dos neurônios no cérebro se comunicam uns com os outros.
      2. Diga o pai que a criança vai olhar para fotos em uma tela e interagir com o experimentador.
      3. Explique que às vezes o experimentador vai estar por trás da cortina, escondido da vista. Enfatizar que é importante para o pai não estar social com a criança, como falar para a criança ou fazer contato face-a-face.
      4. Explique que 20 min pode ser um longo tempo e que, se a criança fica entediado ou agitado, o pai pode dar-lhe um brinquedo (por exemplo, o chocalho ou ani de pelúciaMal) ou cereais.
    4. Explicar o procedimento de aplicação líquida para o pai.
      1. Informar aos pais que a rede EEG é como uma touca de natação e que as crianças geralmente não gostam de chapéus.
        NOTA: Quando o pesquisador coloca o líquido sobre, a maioria das crianças vai mexer e tentar puxar o off net. Diga ao pai para não se preocupar e enfatizar que isso é normal e crianças normalmente se acostumar com a net, parar de chorar e se acalmar rapidamente.
      2. Explicar ao pai que sua ajuda é importante para garantir que a criança não puxa na rede e se a criança se move os braços para cima em direção a sua cabeça, para empurrar delicadamente seus braços para baixo e para longe da net.
      3. Explique que o experimentador é muito praticado em colocar a rede rapidamente. Explique que o segundo experimentador vai distrair a criança durante a aplicação net usando o chocalho e bicho de pelúcia.
      4. Pergunte ao pai se eles gostariam de uma foto tirada de seu bebê usando a rede EEG tomar home.
      5. Informar aos pais que pode haver marcas de pressão fracos que se parecem com pequenos círculos sobre a cabeça do bebê quando o líquido é removido, mas que eles vão desaparecer rapidamente. Além disso, menciona que o cabelo da criança será ligeiramente úmido.
        NOTA: Para este estudo, os pais foram compensados ​​$ 40.
  3. aplicação net
    1. Meça a cabeça do bebê em cm no ponto mais largo usando uma fita métrica suave. Escolha a rede EEG tamanho adequado.
    2. Microondas uma solução de electrólito (cloreto de potássio 6 cc (KCl) / L de água destilada) durante 3 min. Adicione uma colher de chá de shampoo do bebê.
    3. Embeber o líquido de alta densidade correctas de tamanho (este estudo utilizou uma rede 128 de chumbo; uma rede de 64 derivações é também adequado) durante 10 minutos na solução de electrólito aquecida. Isto irá facilitar o contacto eléctrico entre o couro cabeludo e os eléctrodos.
    4. Preencha pipetas com a solução eletrolítica e colocar no estande.
    5. Use uma toalha para pat o excesso de águaa partir da rede para evitar ponte. Levar o líquido sobre a toalha e mostrar o pai da rede. Ter o pai tocar a rede (se estiver interessado).
    6. Ter o pai sentar na cadeira na cabine com o bebê em seu colo.
      1. Relembre o pai que a criança pode tornar-se chateado e que isso é normal. Relembre o pai que o segundo experimentador vai distrair a criança com o chocalho e bicho de pelúcia. Relembre o pai para manter a criança de tocar ou puxar na rede. Relembre o pai não se envolver em interação social com a criança durante a gravação de EEG.
    7. Coloque as duas mãos dentro da rede, delicadamente esticar a rede e abaixá-lo para que ele se encaixa sobre a cabeça do bebê. Coloque o eletrodo Cz no vértice da cabeça. Mantenha as duas mãos dentro da rede durante o posicionamento.
    8. Quando a rede é posicionado sobre a cabeça do bebê, retire as mãos de dentro da rede e apertar a barbicha de modo que a rede é segura. Inspecione o líquido cposicionamento orrect e fazer os ajustes necessários.
    9. Medir a impedância de eléctrodo utilizando o software de registo de EEG (cada eléctrodo deve ser inferior a 50 kW, se utilizando um sistema de alta impedância). Administrar a solução de electrólito utilizando as pipetas espremendo algumas gotas para os eléctrodos com um mau contacto. Se necessário, mova suavemente o cabelo do bebê para que os eletrodos estão em melhor contato com o couro cabeludo.
    10. Uma vez que a impedância está em um nível aceitável, salve as informações de impedância.
  4. Gravação de EEG
    1. parâmetros de gravação
      1. Gravar dados de acordo com as especificações do fabricante. dados representados foram amostrados a partir de todos os canais em 500 Hz.
    2. apresentação dos estímulos
      1. Apresentar uma série de fotografias a cores 10 de objectos sobre os monitores de computador para 13,0 - 14,5 s,, em intervalos variáveis ​​(0,5 - 2,0 s). Mostrar a mesma fotografia em ambas as telas. Apresentar as fotografias como sitamanhos seme- no meio das telas (veja materiais complementares para a lista de estímulos em cada bloco e arquivos de estímulos).
        NOTA: Um som sutil e breve clicando alerta o pesquisador a estímulos início. As fotografias são de objectos comuns não sociais (por exemplo, flor, luva) e os mesmos 10 categorias de objectos são repetidos entre blocos. Os objetos individuais dentro de uma categoria variar em termos de cor. Sua distribuição entre os blocos é contrabalançado e as mesmas cores são representadas em cada bloco para manter a consistência na experiência de visualização da criança (ver Figura 1, por exemplo).
    3. condições
      1. Vá para a cabine por trás das telas de computador e mesa e enfrentar a criança.
      2. Abrir a cortina durante as condições de atenção e engajamento social conjuntas para que a criança pode ver o experimentador. Fechar a cortina para que o experimentador é escondido da vista da criança durante o nonsocial e lacondições nguage-only.
    4. Administrar quatro condições: não-sociais, a atenção conjunta, engajamento social e linguagem de apenas. Apresentar cada condição duas vezes para um total de oito blocos. Administrar cada bloco para 2.5 min para manter a atenção infantil.
      1. Administrar os blocos na seguinte seqüência: engajamento social, não social, atenção conjunta, língua-only, a atenção conjunta, engajamento social não social e linguagem-only. Apresentar uma tela branca nos computadores e usar um som de sino para alertar o experimentador para iniciar o próximo bloco.
        1. Para o engajamento social, inclinar-se sobre a mesa entre os monitores de computador. Seja cara-a-cara com o bebê. Manter a atenção da criança para que a criança não se concentra nas telas (como objetos idênticos continuam a aparecer). Olhar apenas para a criança em todo o estado. Não olhe ou ponto nas telas.
          NOTA: Se os pontos infantis para as imagens, tente puxar da criança atenção back, mas não seguir o olhar da criança. Certifique-se que a atenção conjunta não está presente. Tem um efeito positivo e responder contingente. Em cada bloco, cantar canções infantis com movimentos de mão, (por exemplo, Itsy Bitsy, The Wheels on the Bus) e jogar peek-a-boo. Adaptar conforme necessário para manter o interesse da criança. Manter efeito positivo em todo o bloco.
        2. Para a condição de não social, vai atrás da cortina (a ser escondido da vista infantil). Permanecer em silêncio durante todo o estado.
        3. Para a condição de atenção conjunta, inclinar-se sobre a mesa entre os monitores de computador e ficar cara-a-cara com o bebê. Direcionar a atenção da criança para as imagens nos monitores e comentar as imagens. Seguir o programa especificado de enunciados e indicações apontam para cada ensaio como descrito na Tabela 1. Ver Tabela 1 para lista de blocos e expressões específicas para cada ensaio.
          1. No início de cada trial, fazer contato visual com a criança e continuar propostas para a atenção da criança até que a criança parece. Transformar em uma direção pré-especificado (esquerda ou direita), olhar para a tela apropriada, e apontam para a foto enquanto dizendo simultaneamente a expressão vocal específico para cada tentativa.
          2. Olhar para trás, a criança e continuar a olhar alternativo entre a imagem eo rosto da criança até o julgamento é longo.
        4. Para a condição apenas de idioma, vá atrás da cortina e comentar as imagens nas telas de computador. Seguir os enunciados especificados listados na Tabela 1 para cada ensaio (Tabela 1; língua só). Use o mesmo tom de voz como na condição de atenção conjunta.

figura 1
Figura 1: Exemplo de um objecto não-sociais. O tipo de objecto (flor) é tele mesmo em blocos, mas varia na cor. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

10. Ei, olhe aqui! Isso não é uma imagem parva? (R)
1. engajamento Social (cortina aberta): Manter a atenção do bebê. Fale calorosamente para a criança e responder contingente. As estratégias incluem canções interactivas para crianças com gestos como a aranha itsy-bitsy, e as rodas no ônibus.
2. nonsocial (cortina fechada): Fique quieto.
3. Atenção conjunta (cortina aberta)
R = olhada na tela da direita; L = olhar para a tela para a esquerda. Especificar que o seu direito do experimentador.
1. Olhe para a foto legal por aqui! Você acha que isso é um quadro legal também? (R)
2. Irealmente gostou desta imagem aqui. O que você acha? (EU)
3. Oi, vamos tanto olhar para esta tela juntos! você pode ver a imagem que eu estou apontando para? (EU)
4. Uau, esta imagem é realmente grande! Você gosta da foto também? (R)
5. Ei, olhe aqui! Isso não é uma imagem parva? (EU)
6. Olhe para a foto legal por aqui! Você acha que isso é um quadro legal também? (R)
7. Eu realmente gosto desta imagem aqui. O que você acha? (EU)
8. Oi, vamos tanto olhar para esta tela juntos! você pode ver a imagem que eu estou apontando para? (R)
9. Uau, esta imagem é realmente grande! Você gosta da foto também? (EU)
4. Idioma somente (cortina fechada)
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2. Eu realmente gosto desta imagem aqui. O que você acha?
3. Oi, vamos tanto olhar para esta tela juntos! você pode ver a imagem que eu estou apontando para?
4. Uau, esta imagem é realmente grande! Você gosta da foto também?
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6. Olhe para a foto legal por aqui! Você acha que isso é um quadro legal também?
7. Eu realmente gosto deste retrato sobreAqui. O que você acha?
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9. Uau, esta imagem é realmente grande! Você gosta da foto também?
10. Ei, olhe aqui! Isso não é uma imagem parva?
5. Atenção conjunta (cortina aberta)
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2. Ei, olhe aqui! Isso não é uma imagem parva? (R)
3. Oi, vamos tanto olhar para esta tela juntos! você pode ver a imagem que eu estou apontando para? (EU)
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6. nonsocial (cortina fechada): Fique quieto.
7. engajamento Social (cortina aberta): Manter a atenção do bebê. Fale calorosamente para a criança e responder contingente. strategies incluem canções interactivas para crianças com gestos como a aranha itsy-bitsy, e as rodas no ônibus.
8. Idioma somente (cortina fechada)
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Tabela 1: Ordem de Blocos e Script.

  1. Limpar
    1. Após a gravação EEG, remover o líquido da cabeça da criança.
    2. Desinfectar o líquido seguindo o protocolo do fabricante.
    3. Salve o arquivo de gravação de EEG. Neste paradigma, o arquivo de gravação EEG é salvo automaticamente quando o programa fecha automaticamente no final do paradigma.
  2. Processamento de Dados EEG 15, 16
    1. Notch filtrar os dados de EEG não tratados a 60 Hz e, em seguida, aplicar um filtro passa-alto de 0,1 Hz.
    2. Segmento os dados brutos em épocas de comprimento mais curto.
      NOTA: Este paradigma segmentados os dados em 30 s épocas, como o objetivo foi avaliar infantil de energia EEG durante diferentes estados de noivado. Se a perda de muitos dados é uma preocupação, épocas mais curtas, tais como 1 - poderia ser usado 3 s.
    3. Execute rejeição artefato em cada época. Excluir eléctrodos de cada época se a raiz quadrada da média dos dados de tensão de EEG excedeu 175 mV ou se o amplificador é saturado, em qualquer momento dentro do epoch. Rejeitar épocas com> 20 eléctrodos excluídos de análises posteriores. Re-referenciar o EEG para a referência média dos eléctrodos restantes.
    4. Usar uma transformação de Fourier para calcular potência EEG para cada eléctrodo em cada epoch para as bandas de frequências escolhidas. médias poder de computação de EEG para regiões de interesse. boa médiaépocas, para se obter os valores médios de potência, para cada condição, a região, e banda de frequência. Log transformar valores de potência utilizando o log natural.
      NOTA: Para as crianças de ter dados de EEG utilizáveis ​​em uma determinada condição, eles devem ter pelo menos um utilizável 30 s época de dados em que condição. Este protocolo foi desenvolvido usando um sistema de EEG de alta densidade com eléctrodos à base de líquido com solução salina (ver o Quadro Materiais). Outros sistemas de EEG são apropriados, mas as etapas específicas podem variar.
  3. Codificação de Infant Behavior Looking 16
    1. Use software de codificação comportamental com a habilidade de codificar vídeos quadro-a-quadro (a cada 30 th de um segundo). Adicionar códigos para o arquivo de vídeo de cada criança para marcar quando cada bloco começa (por exemplo, usar o som do sino que indica transições de blocos no paradigma).
      NOTA: Para os blocos de atenção compartilhada, marcar o início de cada ensaio (use o som julgamento início que está no paradigma) eo direxão que os pontos experimentador (esquerda ou direita; usar o script que define qual direção os pontos experimentador em cada tentativa).
    2. Código onde crianças olhar durante o engajamento social e as condições de atenção conjunta.
      NOTA: Por exemplo, neste estudo alguns dos códigos (ou eventos) incluíram: "criança olhando para a tela para a esquerda", "criança olhando para a tela para a direita", "criança olhando para o experimentador", "criança olhando para o rosto do pai ", 'lactente procura noutro local' (por exemplo, quando a criança está em busca em qualquer lugar que o telas, experimentador, ou parental), e 'em falta' (quando a criança estava fora de vista da câmara). Trem codificadores para um limiar de confiabilidade de 0,80 kappa e dupla código de 20% dos vídeos para avaliar a confiabilidade entre avaliadores. Use codificação de software para avaliar a extensão em que os dois codificadores codificar os mesmos comportamentos que procuram com os mesmos períodos. Use uma janela de tolerância de um segundo para que o início ou compensação daque procuram comportamentos dentro de um segundo de outro será pontuada como um acordo.
    3. Quantificar o comportamento infantil olhando na condição de engajamento social.
      1. Fora do tempo total dos blocos de engajamento social, calcule a porcentagem de tempo a criança olhou para o experimentador (tempo olhando para o experimentador tempo / total dos blocos engajamento social x 100). Isto indica variáveis ​​na medida em que o lactente aberta para o experimentador, engatando assim na condição compromisso social como pretendido.
    4. Quantificar o comportamento infantil olhando na condição de atenção conjunta.
      1. Avaliar a porcentagem de tempo a criança seguiu ponto e olhar do experimentador.
        1. Selecione o tempo em segundos do vídeo quando o pesquisador apontou para a esquerda. Dentro dessa janela de tempo, calcular o tempo a criança olhou para a tela esquerda e direita da tela. Em seguida, selecione o tempo em que o experimentador apontou direita e calcular o tempo que ocriança olhou para a tela esquerda e direita da tela.
        2. Resumindo o tempo a criança olhou para a tela correta (ou seja, o momento em que o experimentador apontou para a esquerda e a criança olhou para a tela esquerda eo momento em que o experimentador apontou direita e a criança olhou para a tela à direita).
        3. Resumindo o tempo a criança olhou para a tela incorreta (ou seja, o momento em que o experimentador apontou para a esquerda e a criança olhou para a tela direita e o momento em que o experimentador apontou direita e a criança olhou para a tela à esquerda).
        4. Calcule a porcentagem de tempo que a criança olhou para a tela correta ea tela incorreto, fora do tempo à procura total para os blocos de atenção conjunta. Isto indica variáveis ​​na medida em que o lactente seguido exacta lances do experimentador para atenção conjunta.
      2. Calcule a porcentagem de tempo fora dos blocos de atenção conjunta que a criança olhou para o experimenter.
      3. Somar a porcentagem de tempo a criança gasto olhando para a tela correta e experimentador. Esta variável índices a medida em que a criança envolvida em atenção conjunta.

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Representative Results

Comportamento Looking infantil

Os resultados representativos são de 73 x 12 meses crianças antigos 12. As condições eram eficazes na mudança de comportamento aparência dos bebês 16. Na condição compromisso social, lactentes passaram a maior parte do tempo de olhar para o experimentador, como pretendido (em média, 60,06% do tempo durante a condição de compromisso social). Além disso, cada criança olhou para o experimentador mais do que 50% do tempo. Na condição de atenção conjunta, as crianças seguiram com precisão olhar e apontar do experimentador: bebês passaram 2,88 vezes mais olhando para a tela correta, onde o experimentador tinha apontado em comparação com a tela incorreto. Os bebês também passou a maioria do tempo engajar-se em atenção conjunta, definida como a quantidade de tempo tanto olhar para o experimentador e a tela correta (em média, 67,93%; para more detalhes, consulte o artigo original de 16). O paradigma também foi eficaz em manter o interesse infantil entre crianças de temperamentos diferentes. Especificamente, não houve relações entre temperamento infantil como avaliado com uma medida relatório pai 17 e a quantidade de dados de EEG utilizáveis para cada condição. Isto demonstra que o paradigma não é polarizado para produzir diferentes quantidades de dados de EEG utilizável dependendo das diferenças individuais em temperamento.

Estratégia de Análise de Dados EEG

medidas repetidas análises de variância (ANOVA) com a condição e região como medidas repetidas e comparações post-hoc com correcções de Bonferroni foram utilizados no presente estudo. No entanto, a modelação mista também é apropriado. No modelo inicial, foram incluídas as condições de atenção e não sociais conjuntas como eles diferem em várias dimensões: att conjuntaenção inclui linguagem, interação face-a-face, ea presença de atenção conjunta enquanto a condição não social não tem nenhuma dessas entradas. modelos distintos foram utilizados para cada faixa de freqüência. Sempre que foram observados efeitos principais de condição ou interacções com condição neste modelo inicial, o modelo foi repetida duas vezes: uma vez que a adição da condição apenas de língua e uma segunda vez a adição a condição compromisso social. Este é determinar quais dimensões da entrada social explicam a diferença no poder EEG entre a atenção conjunta e condições não-sociais. Incluindo a condição única de língua no modelo é avaliar se a entrada linguagem explica a diferença no poder EEG entre a atenção conjunta e condições não-sociais. Se a energia EEG tanto na língua-somente e joint condições atenção difere da condição nonsocial, isto sugere que a diferença entre a atenção conjunta e condições não-sociais é parcialmente explicado pelo processamento neural de languentrada de idade. Incluindo a condição engajamento social no modelo é examinar se interação face-a-face explica a diferença no poder EEG entre a atenção conjunta e condições não-sociais. Se a energia EEG tanto no engajamento social e as condições de atenção conjunta difere da condição nonsocial, isto sugere que a interação face-a-face explicar a diferença entre a atenção conjunta e condições não-sociais.

EEG Poder

Alimentação infantil EEG (tanto em termos gerais e dentro de regiões) variou por condição no padrão esperado 16, validando o paradigma apresentada. Alimentação infantil EEG foi avaliada no 4-6 Hz e 6 - bandas de frequência de 9 Hz, que são amplamente utilizados em pesquisa infantil 6, 18, 19, 20. Em lactentes, estesbandas de frequência são pensados para reflectir a actividade cerebral ondas lentas, de modo poder inferior nestas bandas de frequência é pensado para o índice maior activação neuronal 6, 18, 19, 21, 22. Infantil 4-6 Hz e 6-9 Hz poder foi avaliada em, e regiões parietais temporais frontal, com base no envolvimento proposto de estas regiões de interacção social, 6, 23, 24, 25, 26, 27. A quantidade de dados utilizáveis ​​variou por condição. Em média, as crianças tinham 78,08 s de dados utilizáveis ​​na condição não-social; 82,60 s de dados utilizáveis ​​na condição de somente língua; 125,75 s de dados utilizáveis ​​na condição de atenção conjunta; e 118,36 s de dados utilizáveis ​​na engag sociaiscondição ement. A quantidade de dados utilizáveis ​​em cada condição não estava relacionado com potência EEG infantil.

Os resultados foram similares para cada banda de frequências 16. atenção conjunta e as condições não-sociais foram incluídos no modelo inicial. Poder foi menor na condição de atenção conjunta em relação à condição nonsocial tanto em termos globais e dentro de cada região. Portanto, a linguagem somente e sociais condições de engajamento foram adicionados ao modelo de provocar uma separação se a linguagem de entrada e interação face-a-face estavam contribuindo para a diferença de energia entre a atenção conjunta e condições não-sociais (ver Figuras 2 e 3). As regiões frontais estão envolvidos na orientação e deslocando a atenção 24, 27 e poder gravado a partir de regiões do couro cabeludo frontais era menor, indexando uma maior activação, na condição de atenção conjunta em comparação com as outras condições. Isto é consistente com as demandas na condição de atenção conjunta (por resultados em cada região e condição, ver Figuras 4 e 5) e demonstra que a interação linguagem de entrada e face-a-face não explicam a diferença de poder couro cabeludo frontal entre o atenção conjunta e condições não-sociais. As regiões temporais desempenhar um papel no processamento facial 26 e poder gravado a partir de regiões do couro cabeludo temporais foi menor, indexando uma maior activação, em ambas as condições com a interação face-a-face social (atenção articulação e envolvimento social), em comparação com a condição de não-social. Isso demonstra que a diferença no processamento neural entre a atenção conjunta e condições não-sociais na região do couro cabeludo temporal pode ser atribuído a face-a-face interação. As regiões parietais estão envolvidos na orientação espacial e olhar seguinte 6,xref "> 23, 25, 26, demandas que eram exclusivos para a condição de atenção conjunta como a criança teve que responder às ofertas do experimentador para atenção. Assim, poder gravado a partir de regiões parietal do couro cabeludo foi menor, indexando maior ativação neural, na articulação condição de atenção em comparação com todas as outras condições Assim, a linguagem de entrada e face-a-face interação não explicam a diferença no poder parietal do couro cabeludo entre a atenção conjunta e condições não-sociais os valores de potência (transformado usando o log natural) variou de 7,21.. - 7,71 em 4-6 Hz e 6,32-6,71 em 6 -.. 9 Hz Estes valores são consistentes com pesquisas anteriores que utilizado o mesmo sistema de registo de EEG e de processamento comparável parâmetros 28 no entanto, os valores de potência EEG pode variar com base em factores tais como o sistema de EEG usados ​​e opções de parâmetros de referência e de artefato.


Figura 2. A média de 4-6 Hz Potência em cada condição. Nesta amostra de crianças de 12 meses de idade, 4-6 Hz potência foi inferior na condição de atenção conjunta, indexando uma maior activação neuronal, em comparação com todas as outras condições. Isso demonstra que a presença de linguagem de entrada e interação face-a-face não explicam totalmente a diferença de poder entre a atenção conjunta e condições não-sociais. As barras de erro representam erros padrão. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 3
Figura 3. A média de 6-9 Hz Potência em cada condição. Nesta amostra de crianças de 12 meses de idade, 6-9 poder Hz foi menor na condição de atenção conjunta, Indexing maior da activação neuronal, em comparação com as condições não sociais e apenas a um idioma. Não houve diferença em 6-9 poder Hz entre a atenção conjunta e condições de engajamento social. As barras de erro representam erros padrão. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 4
Figura 4. Média 4-6 Hz potência em cada Estado e região. Nesta amostra de crianças de 12 meses de idade, 4-6 Hz energia nas regiões frontal e parietal foi menor na condição de atenção conjunta, indexando uma maior activação neuronal, em comparação com as outras condições. Temporal 4-6 Hz potência foi inferior em ambos a atenção conjunta e condições sociais acoplamento em comparação com a condição de não-social. As barras de erro representam erros padrão. este figure foi modificado a partir de 16. Por favor clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figura 5
Figura 5. A média de 6 - Poder 9 Hz em cada condição e Região. Nesta amostra de crianças de 12 meses de idade, 6-9 Hz energia na região frontal foi menor na condição de atenção conjunta, indexando uma maior activação neuronal, em comparação com as condições de linguagem somente e não sociais. Na região temporal, 6-9 Hz potência foi inferior em ambos a atenção conjunta e condições sociais acoplamento em comparação com a condição de não-social. As barras de erro representam erros padrão. Esta figura foi modificado a partir de 16. Por favor, clique aquipara ver uma versão maior desta figura.

Suplementar Figuras. Estímulos utilizados no paradigma. O arquivo 'Lista de fotos em cada bloco' suplementar inclui os nomes de arquivos de estímulos que acompanham cada bloco no paradigma. Os arquivos de estímulos também estão incluídos. Por favor clique aqui para baixar estes números.

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Discussion

Em primeiro lugar, é essencial que a aplicação de líquido está correcta e que as impedâncias são reduzidos. Em segundo lugar, é importante explicar ao pai o que a aplicação líquida EEG e paradigma implica e como os pais podem ajudar a acalmar a criança se tornar exigente sem falar ou fazer contato visual com a criança, o que borrar as linhas entre o condições sociais e não sociais. Além disso, instruir os pais para manter as crianças de puxar na rede, o que pode afetar os dados de EEG e causar danos à rede. administração paradigma terceiro lugar, consistente é crucial. Isto inclui usando o mesmo tom de voz e afetar durante todas as condições e com todos os participantes; certificando-se de chamar a atenção da criança antes de iniciar cada ensaio atenção conjunta; e mantendo a criança focada no experimentador durante a condição de engajamento social. Se houver vários experimentadores, seu tom de voz e afetar deve ser semelhante de modo a não introduzir Experimenteefeitos r. Em quarto lugar, segue a sequência alternada de condições sociais e não sociais para sustentar a cooperação infantil ao longo do protocolo. Por fim, confirme que as crianças envolvidas nas condições como pretendido pela codificação comportamento procurando infantil durante o engajamento social e as condições de atenção conjunta.

Existem várias modificações para esta técnica. Se a criança se torna exigente, é possível modificar o paradigma, parando a meio. Todo o paradigma inclui 8 x 2.5 mínimo de blocos (com cada condição repetido duas vezes) e uma vez cada condição acontece nos quatro primeiros blocos. Portanto, se for necessário para a criança ou pai, é possível terminar a meio caminho paradigma e ainda ter completado cada condição de uma vez. A ordem e a administração de blocos neste protocolo foi o mesmo para todos os lactentes. Se os pesquisadores estão preocupados em fazer certo de que a ordem dos blocos não influenciar a atividade neural, a ordem dos blocos pode ser contraproducenteequilibrada entre participantes. No entanto, com base na pilotagem, contrabalançando requer duas limitações: (1) cada condição precisa ser representado nos quatro primeiros blocos no caso do paradigma necessita para terminar mais cedo e (2) os blocos precisa alternar entre (a atenção conjunta social e compromisso social condições) e não social (condições não-sociais linguagem única e) para manter o interesse infantil.

Este paradigma só foi pilotado com 11 - crianças de 14 meses de idade. No entanto, se os pesquisadores estão interessados, este paradigma poderia ser usado em outras idades. A janela de tempo que este paradigma é mais provável que seja apropriada é de 6 meses, quando a atenção conjunta e capacidade de olhar seguinte estão bem estabelecidos 29, através de 24 meses. Esta faixa etária é quando atenção conjunta é o developmentally mais importante para a comunicação social, não-verbal e aprendizagem de línguas 13, 14. Se estiver usando o paradigm para outras idades, modificações das condições provavelmente não é necessário. No entanto, o comprimento do bloco mais eficaz pode variar dependendo da idade infantil. Especificamente, os blocos podem precisar de ser encurtado para as idades mais jovens para manter a cooperação infantil e atenção.

Se as capacidades técnicas de um laboratório não permitem a apresentação de duas telas de computador, é possível modificar o paradigma a ser completado com apenas uma tela. A principal consideração é se interesses estão em avaliar se as crianças estão a cumprir as instruções do experimentador de olhar para a tela para a esquerda ou direita. Isso requer duas telas para permitir uma avaliação da quantidade de tempo que cada criança olha a tela correta ou incorreta, o que não seria possível se usando apenas uma tela. Se as diferenças individuais na resposta a adultos lances atenção compartilhada não fazem parte da questão de pesquisa, uma única tela poderia bastar.

Para promover disentangle como o poder EEG varia de acordo com o contexto social, infantil EEG pôde ser analisado dentro das condições de atenção conjunta e engajamento social com base em se a criança estava assistindo ao experimentador ou as telas de computador. Além disso, a criança EEG podia ser analisada quando a criança estava envolvido na condição conforme o pretendido, tal como incluindo apenas os dados de EEG da condição compromisso social quando a criança estava olhando para o experimentador.

Enquanto os pais eram em sua maioria em conformidade com as instruções para interagir não socialmente com seu bebê, os pesquisadores podem estar preocupados com a interferência dos pais durante a gravação de EEG. Uma modificação seria para o pai para usar fones de ouvido e / ou viseira para que não saberia o que estava acontecendo durante a gravação de EEG. Além disso, como a criança estava sentada no colo de seus pais, a criança pode ser afetada pela linguagem corporal do pai. A criança pode sentar em uma cadeira alta, em vez de colo do pai, no entanto this pode diminuir a quantidade de tempo que o lactente pode tolerar o registo do EEG. Outra opção seria a utilização de um marcador de evento para marcar nos dados de EEG quando o pai envolvido com a criança e não incluir esses dados. No entanto, é notável que, apesar do potencial de interação pais, existem diferenças de condição significativas nos dados representativos. Por último, no protocolo apresentados, ensaios e blocos para codificação foram marcados no vídeo post-hoc, com base nos tons auditivos significando bloco e julgamento inícios. Uma alternativa seria para sincronizar o vídeo para o EEG e marcar transições durante a gravação de EEG.

Registo do EEG com lactentes é um desafio e uma limitação deste protocolo é que nem todos os lactentes terá dados EEG utilizáveis ​​em cada condição. Neste exemplo, 73 de 85 crianças (85,88%) dos quais foi EEG gravados com sucesso tinha dados utilizáveis ​​para, pelo menos, uma condição. Para maximizar o potencial de dados EEG utilizável, os blocos são muitas vezes alteramnado para manter o interesse infantil. No entanto, ele pode ser um desafio para lactentes para manter o interesse para a totalidade do protocolo (20 min) e lactentes foram fussier durante as condições onde o experimentador foi atrás da cortina (condições não-sociais e só de linguagem). Dos 73 lactentes com dados de EEG utilizáveis, 78,1% (57 lactentes) apresentaram EEG utilizável na condição não-social e 71,20% (52 lactentes) tinham dados para a condição apenas de linguagem. Em contrapartida, 91,80% (67 crianças) de lactentes tinham dados utilizáveis ​​na condição de atenção conjunta e 87,85% (63 crianças) dispunham de dados utilizáveis ​​na condição de engajamento social. Finalmente, é possível que o bebê afetar poderia variar entre blocos. Para resolver isso, infantil afetam poderia ser codificado e comparados entre condições. Uma limitação geral da pesquisa EEG é que é difícil saber exatamente onde a atividade EEG gravado a partir do couro cabeludo é gerada a partir do córtex. No entanto, vale ressaltar que o padrão relatado de diferenças regionais no EEG activ dade através de condições é consistente com adulto fMRI pesquisa 24, 27, 30, 12.

O significado primário do paradigma EEG relatada é a inclusão de condições sociais e não sociais controladas para analisar sistematicamente activação neuronal funcional durante as interacções sociais. Condições foram projetados para separar os efeitos de diferentes elementos de interação social - como a presença contra ausência de linguagem e interação face-a-face - para compreender as contribuições de diferentes entradas sociais em padrões de poder de EEG infantil. As condições foram validados pela codificação comportamento olhar infantil para garantir a crianças socialmente engajados como pretendido. Muitos estudos de EEG infantil use "estado de repouso" condições ou gravação de linha de base que incluem ambos os elementos sociais e não sociais 5,lass = "xref"> 8, 9. Este paradigma demonstra diferenças significativas na potência EEG infantil entre as condições sociais e não sociais, sugerindo a relevância desse paradigma para avaliar o desenvolvimento de engajamento social na infância. Além disso, demonstra a importância do uso de condições claramente sociais ou não-sociais durante a gravação de EEG para maximizar a consistência entre as crianças, como poderia haver variabilidade no que as crianças estão freqüentando a se ambos os estímulos sociais e não sociais estão presentes durante a gravação.

Este paradigma e resultados demonstram como o contexto da activação neuronal afecta funcional, avaliada com potência EEG. Estudos futuros podem aproveitar esta técnica para examinar o desenvolvimento neural funcional tendo em conta o papel do contexto gravação. Isso inclui o uso condições claramente sociais ou não-sociais, bem como o uso de vários contextos para ter uma compreensão mais abrangente e completa de ne funcionalactivação ural. Além disso, a pesquisa futura deve construir sobre os resultados deste paradigma usando outras medidas como a coerência EEG ou acoplamento frequência de cruzamento para examinar ainda mais os padrões diferenciais de atividade cerebral associada com a entrada social. Além disso, diferentes domínios do desenvolvimento infantil são provavelmente ligada. Assim, este paradigma avaliar as bases neurais das interacções sociais pode ser utilizado com outros paradigmas de EEG de rosca desenvolvimento cognitivo e motor 31. Avaliando EEG infantil através destes vários domínios, bem como a utilização de múltiplas medidas neurais, proporcionaria um quadro mais amplo do desenvolvimento infantil e promover uma compreensão de como estes domínios estão relacionados no cérebro. Além disso, o emparelhamento EEG com outras técnicas neural, como a fMRI ajudaria a entender melhor como padrões de atividade cortical relacionam com regiões cerebrais subjacentes.

Esse paradigma levou um primeiro passo na provocando além fatores que podem Sublinharou seja, diferenças entre a atenção conjunta e condições não-sociais, incluindo entrada de linguagem e interação face-a-face. No entanto, a atenção conjunta é complexa e multifacetada. Ele inclui componentes tais como olhar seguintes, olhar alternada, e apontador. A pesquisa futura poderia quebrar esses componentes em diferentes condições, como ter uma condição somente apontador e uma condição do experimentador única alternando o olhar, para analisar melhor como os diferentes componentes da atenção conjunta relacionar com EEG infantil. Além disso, a avaliação do modo como as diferenças individuais tais como idade do lactente e status sócio-económico se relacionam com padrões de potência EEG infantil e coerência durante cada condição de este paradigma é outro sentido futuro importante. Poderia ser, por exemplo, que EEG gravado durante sociais contra contextos não-sociais tem diferentes sensibilidade a fatores ambientais como a pobreza ou a cultura. Deste modo, examinando EEG em vários contextos de gravação controladas podem permitir para um p mais matizadaicture de influências ambientais sobre a activação neuronal funcional infantil.

No paradigma relatado, o experimentador socialmente engajada com a criança. Ter a criança interagir socialmente com seu cuidador durante a gravação de EEG permitir a análise de como as diferenças individuais na qualidade da interação de pai e criança relacionam com padrões de poder de EEG. Além disso, os diagnósticos clínicos tais como transtorno do espectro do autismo (ASD) está tipicamente associada a alterações nas interacções sociais. Utilizando este paradigma com populações clínicas de alto risco para dificuldades sociais seria ainda mais uma compreensão das bases neurobiológicas de certos diagnósticos, tais como ASD. Além disso, muitos estudos utilizam linhas de base que não são claramente social e não social, que também seria especialmente relevante quando se compara o EEG de desenvolvimento típico indivíduos para aqueles com ASD. É possível que as diferenças de EEG entre estes grupos podem em parte ser uma funcção de diferenças em que os grupos estão à procura durante a linha de base (por exemplo, para o experimentador ou a um objecto). Por último, o conceito e design por trás o paradigma relatado poderia ser aplicada a outros estados além de entradas sociais. Neste paradigma, as condições de atenção não-sociais e joint diferia em três formas: a condição de atenção conjunta teve linguagem de entrada, interação face-a-face, ea presença de atenção conjunta. Condições adicionais foram incluídos para provocar uma separação que entradas sociais levou a diferença entre a atenção conjunta e condições não-sociais. Este design dentro-de sujeitos usando condições para separar as diferentes contribuições ambientais poderia ser aplicada em outros domínios.

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Disclosures

Os autores não têm divulgações para relatar.

Acknowledgments

Agradecemos a Ryan Johnson e Leah Miller por sua assistência na recolha de dados.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
EEG Amplifier EGI N/A We used a net amps 300 system. Contact EGI for more information or to purchase. https://www.egi.com/
EEG Sensor Nets EGI N/A We used HDGSN 130 nets with 128 channels in pediatric sizes. Contact EGI for more information or to purchase. https://www.egi.com/clinical-division/geodesic-sensor-nets
EEG Recording Software Netstation N/A Contact EGI for more information or to purchase. https://www.egi.com/clinical-division/net-station
EEG Recording Computer Apple N/A An apple computer is required to run the Netstation software. The operating system just has to match the version of Netstation used.
Stimulus Presentation Computer Dell N/A E-Prime 2.0 is compatible with PCs running Microsoft Windows
XP SP3, Vista SP1, 7 SP1, 8/8.1 and 10
Stimulus Presentation Software - E-Prime 2.0 Professional Edition Psychology Software Tools, Inc. http://www.psychology-software-tools.mybigcommerce.com/e-prime-2-0-professional/
Stimulus Presentation Monitors Dell N/A LCD monitors are appropriate.
Potassium Chloride Sigma-Aldrich http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/p9541?lang=en&region=US
Pipettes Karter Scientific Labware Manufacturing Co. http://www.kartersci.com/7ml_
Volume_3ml_Graduated_
Transfer_Pipette_Karter_
p/206h2.htm
Disinfectant-Control 3 Disinfectent Germicide Maril Products Inc https://www.amazon.com/Control-Disinfectant-Germicide-Cntrl3-Concntr/dp/B007AZ37VC
EEG Processing Software MATLAB https://www.mathworks.com/products/matlab/
Data Analysis Software SPSS https://www.ibm.com/marketplace/cloud/statistical-analysis-and-reporting/purchase/us/en-us#product-header-top
Coding Software - The Observer XT Noldus http://www.noldus.com/
General Note: This equipment list includes what was used in the presented study, however other systems and products with the same capabilities are also appropriate.

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References

  1. Marshall, P. J., Reeb, B. C., Fox, N. A., Nelson, C. A. I., Zeanah, C. H. Effects of early intervention on EEG power and coherence in previously institutionalized children in Romania. Dev. Psychopathol. 20, (03), 861-880 (2008).
  2. Tarullo, A. R., Garvin, M. C., Gunnar, M. R. Atypical EEG power correlates with indiscriminately friendly behavior in internationally adopted children. Dev Psychol. 47, (2), 417-431 (2011).
  3. Adolphs, R. Cognitive neuroscience of human social behaviour. Nat. Rev. Neurosci. 4, (3), 165-178 (2003).
  4. Grossmann, T. The Development of Social Brain Functions in Infancy. Psychol Bull. (2015).
  5. Fox, N. A., Henderson, H. A., Rubin, K. H., Calkins, S. D., Schmidt, L. A. Continuity and discontinuity of behavioral inhibition and exuberance: Psychophysiological and behavioral influences across the first four years of life. Child Dev. 72, (1), Retrieved from: http://www.jstor.org/stable/1132468 1-21 (2001).
  6. Mundy, P., Card, J., Fox, N. EEG correlates of the development of infant joint attention skills. Dev Psychobiol. 36, (4), 325-338 (2000).
  7. Nichols, K. E., Martin, J. N., Fox, N. A. Individual differences in the development of social communication: Joint attention and temperament. Cogniţie Creier Comportament. 9, (2), 317-328 (2005).
  8. Mize, K. D., Jones, N. A. Infant physiological and behavioral responses to loss of maternal attention to a social-rival. Int J Psychophysiol. 83, (1), 16-23 (2012).
  9. Field, T., Fox, N. A., Pickens, J., Nawrocki, T. Relative right frontal EEG activation in 3- to 6-month-old infants of "depressed" mothers. Dev Psychol. 31, (3), 358-363 (1995).
  10. Jones, N. A., Field, T., Fox, N. A., Lundy, B., Davalos, M. EEG activation in 1-month-old infants of depressed mothers. Dev. Psychopathol. (03), 491-505 (1997).
  11. Jones, E. J. H., Venema, K., Lowy, R., Earl, R. K., Webb, S. J. Developmental changes in infant brain activity during naturalistic social experiences. Dev Psychobiol. 57, (7), 842-853 (2015).
  12. Mundy, P., Jarrold, W. Infant joint attention, neural networks and social cognition. Neural Netw. 23, (8-9), 985-997 (2010).
  13. Markus, J., Mundy, P., Morales, M., Delgado, C. E. F., Yale, M. Individual Differences in Infant Skills as Predictors of Child-Caregiver Joint Attention and Language. Soc Dev. 9, (3), 302-315 (2000).
  14. Mundy, P., Block, J., Delgado, C., Pomares, Y., Van Hecke, A. V., Parlade, M. V. Individual Differences and the Development of Joint Attention in Infancy. Child Dev. 78, (3), 938-954 (2007).
  15. Welch, M. G., Myers, M. M., et al. Electroencephalographic activity of preterm infants is increased by Family Nurture Intervention: A randomized controlled trial in the NICU. Clin Neurophysiol. 125, (4), 675-684 (2014).
  16. John, A. M., Kao, K., Choksi, M., Liederman, J., Grieve, P. G., Tarullo, A. R. Variation in infant EEG power across social and nonsocial contexts. J Exp Child Psychol. 152, 106-122 (2016).
  17. Gartstein, M. A., Rothbart, M. K. Studying infant temperament via the Revised Infant Behavior Questionnaire. Infant Behav Dev. 26, (1), 64-86 (2003).
  18. Calkins, S. D., Fox, N. A., Marshall, T. R. Behavioral and Physiological Antecedents of Inhibited and Uninhibited. Child Dev. 67, (2), 523-540 (1996).
  19. Henderson, L. M., Yoder, P. J., Yale, M. E., McDuffie, A. Getting the point: electrophysiological correlates of protodeclarative pointing. Int. J. of Dev. Neurosci. 20, (3-5), 449-458 (2002).
  20. Marshall, P. J., Bar-Haim, Y., Fox, N. A. Development of the EEG from 5 months to 4 years of age. Clin Neurophysiol. 113, (8), 1199-1208 (2002).
  21. Allen, J. J. B., Coan, J. A., Nazarian, M. Issues and assumptions on the road from raw signals to metrics of frontal EEG asymmetry in emotion. Bio Psychol. 67, (1-2), 183-218 (2004).
  22. Davidson, R. J. EEG Measures of Cerebral Asymmetry: Conceptual and Methodological Issues. Int. J. Neurosci. 39, (1-2), 71-89 (1988).
  23. Petersen, S. E., Posner, M. I. The Attention System of the Human Brain: 20 Years After. Annu. Rev. Neurosci. 35, 73-89 (2012).
  24. Williams, J. H. G., Waiter, G. D., Perra, O., Perrett, D. I., Whiten, A. An fMRI study of joint attention experience. NeuroImage. 25, (1), 133-140 (2005).
  25. Lachat, F., Hugueville, L., Lemaréchal, J. -D., Conty, L., George, N. Oscillatory brain correlates of live joint attention: A dual-EEG study. Front Hum Neurosci. 6, (2012).
  26. Emery, N. J. The eyes have it: the neuroethology, function and evolution of social gaze. Neurosci Biobehav Rev. 24, (6), 581-604 (2000).
  27. Redcay, E., Kleiner, M., Saxe, R. Look at this: the neural correlates of initiating and responding to bids for joint attention. Front. Hum. Neurosci. 6, (2012).
  28. Tierney, A. L., Gabard-Durnam, L., Vogel-Farley, V., Tager-Flusberg, H., Nelson, C. A. Developmental Trajectories of Resting EEG Power: An Endophenotype of Autism Spectrum Disorder. PLoS ONE. 7, (6), e39127 (2012).
  29. Morales, M., Mundy, P., Delgado, C. E. F., Yale, M., Neal, R., Schwartz, H. K. Gaze following, temperament, and language development in 6-month-olds: A replication and extension. Infant Behav Dev. 23, (2), 231-236 (2000).
  30. Schilbach, L., Wilms, M., et al. Minds Made for Sharing: Initiating Joint Attention Recruits Reward-related Neurocircuitry. J Cogn Neurosci. 22, (12), 2702-2715 (2009).
  31. Gonzalez, S. L., Reeb-Sutherland, B. C., Nelson, E. L. Quantifying Motor Experience in the Infant Brain EEG Power, Coherence, and Mu Desynchronization. Front Psychol. 7, (2016).

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