Een Binnen-onderwerpen Experimenteel Protocol bij de effecten van sociale Input op Infant EEG Assess

Behavior

Your institution must subscribe to JoVE's Behavior section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

Summary

Dit nieuwe protocol is ontworpen om de neurale basis van sociale interactie bij zuigelingen beoordelen. Het paradigma is ontworpen om plagen elkaar hoe allerlei maatschappelijke inputs zoals taal, gedeelde aandacht, en face-to-face interactie hebben betrekking op zuigeling neurale activering. Infant EEG vermogen wordt opgenomen tijdens zowel sociale als niet-sociale omstandigheden.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

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).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Ondanks het belang van sociale interacties voor zuigeling ontwikkeling van de hersenen, is weinig onderzoek functionele neurale activering geëvalueerd terwijl zuigelingen sociale interactie. Elektro-encefalogram (EEG) stroom is een nuttige techniek voor baby functionele neurale activering beoordelen. Echter, veel studies verslag zuigeling EEG alleen tijdens een referentietoestand. Dit protocol beschrijft een paradigma dat is ontworpen om volledig te evalueren zuigeling EEG-activiteit in zowel sociale als niet-sociale contexten evenals tease apart hoe verschillende soorten sociale ingangen differentieel betrekking hebben op zuigeling EEG. De within-subjects paradigma omvat vier gecontroleerde omstandigheden. In de niet-sociale toestand, zuigelingen bekijken voorwerpen op computerschermen. De gezamenlijke aandacht voorwaarde betreft een onderzoeker leiden van de aandacht van het kind aan beelden. De gezamenlijke aandacht voorwaarde bevat drie soorten sociale ingang: taal, face-to-face interactie, en de aanwezigheid van joint attention. verschillenin kindervoeding EEG tussen de nonsocial en gedeelde aandacht omstandigheden zouden te wijten zijn aan een van deze drie soorten input. Derhalve twee additionele voorwaarden (een met taalinput terwijl de experimentator is verborgen achter een scherm en een met face-to-face interactie) werden opgenomen om de drijvende omgevingsfactoren beoordelen patronen van opkomende neurale activering. Representatieve resultaten tonen aan dat baby EEG vermogen gevarieerd door aandoening, zowel algemeen als verschillend van hersengebied, ondersteuning van het functionele karakter van baby EEG macht. Deze techniek heeft als voordeel dat deze voorwaarden die duidelijk zijn sociale of nonsocial en maakt het mogelijk voor het onderzoek van de wijze waarop specifieke soorten sociale inbreng hebben betrekking op EEG macht. Dit paradigma kan worden gebruikt om hoe individuele verschillen in leeftijd te beoordelen, beïnvloeden, sociaal-economische status, en de ouder-kind interactie kwaliteit hebben betrekking op de ontwikkeling van het sociale brein. Op basis van de aangetoonde functionele karakter van de zuigeling EEG macht, toekomstige studies should rekening houden met de rol van de EEG-registratie context en het ontwerp voorwaarden die duidelijk zijn sociale of nonsocial.

Introduction

Sociale contacten zijn cruciaal voor baby ontwikkeling van het zenuwstelsel 1, 2. Hoewel recent onderzoek is begonnen om zich te concentreren op de ontwikkeling van het sociale brein 3, 4, worden de neurale processen die betrokken zijn bij maatschappelijke betrokkenheid niet goed begrepen. Het doel van de gerapporteerde methode was om te beoordelen hoe zuigeling elektro-encefalogram (EEG) vermogen, een maat van de spanning bevrijd van neuronale communicatie, varieert in gecontroleerde sociale en niet-sociale contexten. Deze methode maakt het mogelijk voor de beoordeling van de wijze waarop specifieke aspecten van sociale ingang differentieel betrekking hebben op neurale activering en heeft implicaties voor toekomstig onderzoek naar de rol van de opname context te overwegen bij de beoordeling van functionele neurale activering.

EEG is een zeer geschikt methode voor baby hersenen te meten, aangezien het niet-invasief en robuust voor baby beweging. Een kap samengesteld elektroden pgeregen op het hoofd van de baby de elektrische activiteit op te nemen van de cerebrale cortex vrijkomt bij neuronale communicatie. EEG vermogen is een maat voor spanning op elke elektrodeplaats gedurende een tijdsperiode. EEG is een functionele maat voor neurale activiteit weerspiegelt dus deels de onmiddellijke context waaronder EEG opgenomen. Door zijn functionele aard, EEG macht heeft het potentieel om te vergelijken in contexten met behulp within-subjects design en aldus indexeren context-specifieke activatie. Derhalve kan EEG worden gebruikt om zowel de neurale onderbouwing van sociale interactie specifiek en context-specifieke activatie algemeen beoordelen. Echter, dit potentieel niet volledig gerealiseerd als zuigeling EEG vaak wordt geregistreerd gedurende slechts één voorwaarde.

Vele studies hebben zuigeling EEG vermogen opgenomen tijdens een "rusttoestand" of basislijn, die niet altijd duidelijk onderscheid maakt tussen de sociale en nonsocial input. In sommige gevallen wordt EEG opgenomen als zuigelings kijken experimentator spin bingo wiel 5, 6, 7, let experimentator bellen van 8 of kijken naar een experimentator schudden ratel 9, 10. Echter, kunnen kinderen deelnemen aan ofwel de experimentator of het object en kind kenmerken van invloed kunnen zijn hoe zij hun aandacht te richten. Zo is voor sommige kinderen de basislijn sociale zou kunnen zijn als ze het bijwonen van de experimentator en voor de andere baby's de basislijn kan nonsocial zijn als ze in de eerste plaats aandacht aan het object. Zoals EEG weerspiegelt de opname context, waargenomen individuele verschillen in de basislijn EEG dat onderzoekers zo stabiel of in de ontwikkeling van betekenis kon eenvoudig te kunnen interpreteren als gevolg van verschillen in wat de kinderen woonden ten tijde van de opname. Inderdaad, een studie opgenomen EEG, terwijl baby's keken naar een vrouw zingen terwijl een object

Sociale interactie is complex en veelzijdig. Indien derhalve EEG tijdens een naturalistische interactie opgenomen, kan het moeilijk zijn om plagen elkaar de neurale verwerking van verschillende aspecten van de interactie (bijvoorbeeld horen taal, interacting face-to-face, of het plegen van gedeelde aandacht). Een strategie om dit probleem aan te pakken gaat met inbegrip van verschillende voorwaarden die elk leiden tot een bepaald aspect van sociale interactie. Aldus wordt dit paradigma bedoeld systematische vergelijking hoe EEG vermogen varieert afhankelijk van het specifieke type van sociale ingang.

De gemelde within-subjects paradigma impliceert recording zuigeling EEG tijdens 4 voorwaarden. De omstandigheden waren ontworpen voor zowel de functionele aard van de zuigeling EEG macht te onderzoeken - hoe het is afhankelijk van de opname context - en om de rol van specifieke vormen van sociale inputs te beoordelen. Eerst werd een nonsocial toestand opgenomen, waar het kind zag objecten op twee computerschermen. Met de presentatie van voorwerpen op computerschermen in plaats van het hebben van een experimentator manipuleren van een object, deze voorwaarde is duidelijk nonsocial en houdt geen enkele vorm van sociale input. Vervolgens werd een gezamenlijke aandacht toestand opgenomen waar de experimentator regisseerde de baby's aandacht voor foto's en gesproken over de foto's. De gezamenlijke aandacht conditie vereist dan ook drie soorten sociale ingang: face-to-face interactie, taalaanbod, en de toegevoegde component van gezamenlijke aandacht. Daarom is de nonsocial en gedeelde aandacht voorwaarden afwijken drie dimensies (face-to-face interactie, taalinput, en de aanwezigheid van gedeelde aandacht). Waardoor elke diffwijzingen in EEG macht tussen de nonsocial en gedeelde aandacht voorwaarden kon worden toegeschreven aan één van deze drie sociale ingangen. Daarom werden 2 aanvullende voorwaarden opgenomen uiteen plagen welk aspect van sociale ingang legde een geconstateerd verschil in neurale activiteit tussen de nonsocial en gedeelde aandacht condities. Om het effect van de taal te beoordelen, werd een taal-enige voorwaarde opgenomen, waar het kind de experimentator commentaar op de foto's op de computers kon horen, maar kon de onderzoeker niet zien. Dus als EEG macht was vergelijkbaar tijdens de gezamenlijke aandacht en taal-only voorwaarden in vergelijking met de niet-sociale toestand, dit effect kan worden toegeschreven aan de taal. Ten slotte, om het effect van face-to-face interactie te beoordelen, een sociaal engagement toestand was opgenomen, waar de experimentator was face-to-face met het kind en voorwaardelijk bezig met het kind. Als EEG macht was vergelijkbaar tijdens de gezamenlijke aandacht en maatschappelijke betrokkenheid voorwaarden in vergelijking met de nonsocial staat, kan het verschil tussen de gezamenlijke aandacht en nonsocial voorwaarden worden toegeschreven aan face-to-face interactie. Als het verschil tussen de gezamenlijke aandacht en nonsocial voorwaarden niet werd verklaard door de taal-only en maatschappelijke betrokkenheid omstandigheden, zou dit suggereren dat de aanwezigheid van de gezamenlijke aandacht specifiek was de verklaring van verschillen in EEG macht. Dit paradigma werd bestuurd met 12-maanden oude baby's, want dit is een leeftijd waarop de capaciteit voor de gezamenlijke aandacht is goed ingeburgerd 12. Daarnaast gezamenlijke aandacht tijdens deze periode is met name belangrijk voor de taalontwikkeling in het 2e jaar van het leven 13, 14, zodat neurale activering in deze context was van bijzonder belang op deze leeftijd.

Het paradigma is ontworpen om rente zuigelingen behouden, terwijl ook ervoor te zorgen dat aan de voorwaarden is gestandaardiseerd en alleen verschillen in de aard van de social ingang. Elk van de vier voorwaarden wordt eenmaal herhaald voor een totaal van acht blokken, die afwisselen tussen experimentator aanwezig (joint attention en sociale betrokkenheid omstandigheden) of afwezig (nonsocial en taal-only omstandigheden) zijn. Om consistentie te behouden, zijn foto's van voorwerpen die in alle omstandigheden en dezelfde uitingen worden gebruikt in blokken. Tijdens elk blok, 10 foto's van nonsocial objecten verschijnen achtereenvolgens op computerschermen. Er zijn 10 categorieën van objecten (bijv, bloem, handschoen) en vier kleuren van elk object. Derhalve dezelfde 10 soorten objecten worden in elk blok met de kleur van de objecten in variërende blokken. De stimuli werden geselecteerd interessant voor de kinderen te zijn. Tijdens de gezamenlijke aandacht en taal-only omstandigheden van het experiment met een gescripte uiting als elk object op het scherm weergegeven. Er zijn 10 specifieke uitingen (met specifieke aanwijzingen wijzen naar links of rechts computerscherm in het gewrichtaandacht conditie). Uitingen zijn hetzelfde voor de gezamenlijke aandacht en taal-only omstandigheden, maar wordt gezegd dat ze in een variabele om zuigeling rente te handhaven en om te voorkomen dat het koppelen van bepaalde categorieën object met bijzondere uitingen. De volgorde van uitingen is hetzelfde voor de eerste gezamenlijke aandacht blok en eerste taal-only blok. De volgorde verandert dan voor de tweede joint attention en taal-only blokken. Tenslotte richting wijzen verschilt per joint attention blok en pseudo-willekeurig, zodat de richting zuigelingen niet kunnen anticiperen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Alle procedures werden goedgekeurd door de Boston University Institutional Review Board (IRB).

1. Recruitment

  1. Identificeren van potentiële deelnemers door deelnemer databases (indien beschikbaar), door middel van publiek beschikbare staat geboorteaktes, door middel van online reclame, en door middel van face-to-face recruitment events.
  2. Bel potentiële deelnemers en hen uitnodigen om deel te nemen aan het onderzoek.
    1. Leg uit dat de studie is te kijken naar de sociale ervaringen en hoe zij betrekking hebben op ontwikkeling van de hersenen.
    2. Leg uit dat een bezoek zou betrekken door middel van EEG als maatstaf voor de hersenactiviteit van de baby met behulp van een elastische cap gemaakt van zacht sponsen te krijgen. Leg uit dat het kind op de schoot van de ouders zou zitten tijdens het kijken naar foto's op een computer monitor en het spelen kiekeboe met een experimentator, en dat dit het mogelijk maakt om hersenactiviteit te zien.
    3. Leg uit hoe lang het bezoek duurt en dat een bezoek kan worden gepland wanneer het meest convenient voor de ouder, gebaseerd op het schema van de zuigeling. Geef informatie over vervoer opties (bijvoorbeeld, of er sprake is gratis parkeren of de vergoeding voor het openbaar vervoer) en over de vergoeding (indien van toepassing wordt verstrekt).

2. Het lopend een bezoek

OPMERKING: Plan het bezoek voor een tijd waarin het kind alert en goed uitgerust zal zijn. Hebben twee onderzoekers beschikbaar. De lead onderzoeker zal de netto-applicatie te doen en het beheer van de omstandigheden tijdens de EEG-registratie. De tweede onderzoeker zal helpen met de netto-applicatie, de controle van de EEG-registratie en stimulus presentatie computers, en toezicht houden op de onbewerkte EEG zoals het is opgenomen.

  1. opgezet Laboratory
    1. Noteer de EEG in een elektrisch afgeschermde stand indien mogelijk om interferentie met het EEG signaal te voorkomen.
    2. In de stand plaatst twee naburige computermonitoren (meet 14.5 x 12 inch) op een tafel. Plaats de monitoren 18 incheTussen elkaar. Plaats een stoel (waar de ouder en kind zal zitten) 24 duim van de tafel en met uitzicht op de computer monitors. Laat ten minste 24 inch tussen de tafel en de achterwand van de cabine (zodat de onderzoeker kan achter de tafel tegenover het kind staan). Zorg ervoor dat de stoel en tafel zijn op een zodanige hoogte dat de computer monitoren zijn op ooghoogte van het kind.
    3. Plaats twee luidsprekers op de grond aan beide zijden van de tafel, gericht op de stoel waar de ouder en kind zal zitten.
    4. Plaats een statief videocamera onder de tafel en naar boven zodat het gezicht van het kind is in duidelijke mening.
    5. Hang een ondoorzichtig gordijn direct achter de tafel voor de experimentator om achter te staan ​​om uit het zicht van het kind tijdens de nonsocial en taal-only omstandigheden.
    6. Plaats een rammelaar, een kleine opgezette dieren en granen in de cabine. Gebruik dezelfde rammelaar en dier voor alle deelnemers.
  2. Ingenomen met de family
    1. Bij aankomst bieden de ouders een kans om het kind voor het begin van voeden en te veranderen.
    2. Verkrijgen geïnformeerde toestemming van de ouders.
    3. Leg het EEG en paradigma.
      1. Leg uit dat EEG gaat om een ​​netto gemaakt van zachte sponzen die gedrenkt in warm water, die de hersenactiviteit meet. Leg uit dat de EEG net even wat niet uit te zenden, maar meet de elektrische activiteit vrijgelaten uit de neuronen in de hersenen met elkaar communiceren.
      2. Vertel de ouder die het kind zal kijken naar foto's op een scherm en de interactie met de experimentator.
      3. Leg uit dat soms de onderzoeker zal zijn achter het gordijn, aan het zicht onttrokken. Benadruk dat het belangrijk is voor de ouder niet aan de sociale met het kind, zoals praten met de baby of het maken van face-to-face contact.
      4. Leg uit dat 20 minuten lang kan zijn en dat, als het kind zich verveelt of pietluttig, de ouder kan hem een speeltje te geven (bijvoorbeeld de rammelaar of gevuld animal) of granen.
    4. Leg uit wat de netto-aanvraagprocedure aan de ouder.
      1. Informeer de ouders dat de EEG net is als een badmuts en dat baby's meestal niet graag hoeden.
        OPMERKING: Wanneer de experimentator zet het net op, zullen de meeste baby's gedoe en proberen om het net af te trekken. Vertel de ouders geen zorgen te maken en te benadrukken dat dit normaal is en zuigelingen meestal wennen aan het net, stoppen met huilen en snel kalmeren.
      2. Leg aan de ouders dat hun hulp is belangrijk om ervoor te zorgen dat het kind trekt niet op het net en als het kind beweegt hun armen omhoog naar hun hoofd, om duw hun armen naar beneden en weg van het net.
      3. Leg uit dat de experimentator zeer wordt beoefend op de invoering van de netto op snel. Leg uit dat de tweede experimentator het kind tijdens het aanbrengen van het net met behulp van de rammelaar en knuffeldier zal afleiden.
      4. Vraag de ouders of ze een foto genomen van hun kind het dragen van de EEG net om h te nemen zou willenome.
      5. Informeer de ouders dat er wellicht vage drukplekken die er uitzien als kleine cirkels op het hoofd van het kind wanneer het net wordt verwijderd, maar dat ze snel zal verdwijnen. Ook vermelden dat het haar van het kind enigszins vochtige zal zijn.
        LET OP: Voor deze studie werden de ouders gecompenseerd $ 40.
  3. Net Application
    1. Meet het hoofd van de baby in cm op het breedste punt met een zachte meetlint. Kies de juiste formaat EEG net.
    2. Magnetron een elektrolytoplossing (6 ml kaliumchloride (KCl) / l gedestilleerd water) gedurende 3 min. Voeg een theelepel babyshampoo.
    3. Week de juiste afmetingen high-density net (Herbij een 128-lead net, een 64-lead net is ook geschikt) gedurende 10 minuten in de verwarmde elektrolytoplossing. Dit elektrisch contact tussen de hoofdhuid en elektroden te vergemakkelijken.
    4. Vul pipetten met de elektrolyt-oplossing en zet in de cabine.
    5. Gebruik een handdoek om af te deppen overtollige watervan het net om te voorkomen dat het overbruggen. Draag het net aan de handdoek en laat de ouder het net. Hebben de ouders raken het net (indien geïnteresseerd).
    6. Laat de ouders zitten op de stoel in de cabine met het kind op schoot.
      1. Herinner de ouder die het kind verstoord kan worden en dat dit normaal is. Herinner de ouder die de tweede experimentator de zuigeling met de rammelaar en knuffeldier zal afleiden. Herinner de ouder om het kind van het aanraken of trekken op het net te houden. Herinner de ouder niet aan te gaan in de sociale interactie met het kind tijdens de EEG-registratie.
    7. Plaats beide handen in het net, voorzichtig rekken het net en laat het zo dat het past over het hoofd van de baby. Plaats de Cz elektrode op de top van het hoofd. Houd beide handen in het net bij het positioneren.
    8. Wanneer het net is geplaatst op het hoofd van de baby, de handen te verwijderen uit binnen het net en draai de kinband, zodat het net veilig is. Inspecteer het net voor correct positionering en bijsturen waar nodig.
    9. Meten impedantie van de elektrode met de EEG-registratie software (elke elektrode dient beneden 50 kQ, bij gebruik van een hoge impedantie systeem). Dien de elektrolytoplossing met de pipetten door knijpen een paar druppels op de elektroden slecht contact. Indien nodig, het haar van de baby zachtjes te verplaatsen, zodat de elektroden in een beter contact met de hoofdhuid.
    10. Nadat de impedantie is op een aanvaardbaar niveau, sparen de impedantie informatie.
  4. EEG Recording
    1. opname parameters
      1. Record data volgens de specificaties van de fabrikant. Weergegeven gegevens werden verzameld uit alle kanalen 500 Hz.
    2. stimuli presentatie
      1. Vormen een reeks 10 kleurenfoto's van voorwerpen op de beeldschermen van 13,0-14,5 s, met variabele interstimulus intervallen (0,5-2,0 s). Toon de zelfde foto op beide schermen. Presenteer de foto's als siMilar maten in het midden van het scherm (zie aanvullende materialen voor de lijst van de stimuli in elk blok en stimuli bestanden).
        LET OP: Een subtiele en kort klikkend geluid waarschuwt de onderzoeker tot aan het begin stimuli. De foto's zijn van gemeenschappelijk nonsocial objecten (bijv, bloem, handschoen) en dezelfde 10 categorieën van objecten worden herhaald over blokken. De individuele objecten binnen een categorie variëren in termen van kleur. De verdeling daarvan over de blokken wordt gecompenseerd en dezelfde kleuren worden weergegeven in elk blok om de consistentie in de zuigeling kijkervaring (zie figuur 1 bijvoorbeeld) te handhaven.
    3. Voorwaarden
      1. Ga in de cabine achter de computerschermen en een tafel en het gezicht van de zuigeling.
      2. Open het gordijn tijdens de gezamenlijke aandacht en maatschappelijke betrokkenheid omstandigheden, zodat het kind de experimentator kan zien. Sluit het gordijn, zodat de onderzoeker is aan het zicht onttrokken van de baby tijdens de nonsocial en language-enige voorwaarden.
    4. Dien vier voorwaarden: nonsocial, gedeelde aandacht, maatschappelijke betrokkenheid, en enige taal-. Presenteer elke conditie twee keer voor een totaal van acht blokken. Dienen elk blok gedurende 2,5 min zuigeling aandacht te handhaven.
      1. Dien de blokken in de volgende volgorde: sociaal engagement, nonsocial, gedeelde aandacht, taal-only, gedeelde aandacht, nonsocial, maatschappelijke betrokkenheid, en enige taal-. Presenteer een wit scherm op de computers en het gebruik van een bel geluid om de experimentator te waarschuwen voor het volgende blok te starten.
        1. Voor sociaal engagement, leunen op de tafel tussen de computer monitors. Face-to-face met het kind. Handhaving van de aandacht van het kind, zodat het kind zich niet richt op de schermen (als identieke voorwerpen blijven verschijnen). Alleen kijken naar het kind in de hele staat. Kijk niet ingaan tegen de schermen.
          OPMERKING: Als het kind wijst naar de foto's, proberen om de baby's aandacht b trekkenack, maar niet de blik van het kind te volgen. Zorg ervoor dat joint attention niet aanwezig is. Hebben een positieve invloed op en reageren voorwaardelijk. In elk blok, zingen kinderliedjes met handbewegingen, (bv Itsy Bitsy Spider, de wielen van de bus) en spelen peek-a-boo. Pas als nodig is om het belang van de baby's te behouden. Handhaaf een positieve invloed op het hele blok.
        2. Voor de niet-sociale toestand, ga achter het gordijn (te verborgen kind view). Blijven gedurende de conditie stil.
        3. Voor de joint attention conditie, leunen op de tafel tussen de computer monitors en face-to-face met het kind. Richt de aandacht van het kind om de foto's op de monitoren en commentaar op de foto's. Volg de gespecificeerde script uitingen en wijst aanwijzingen voor elke test zoals in tabel 1. Zie tabel 1 voor een lijst met blokken en specifieke uitingen voor elk onderzoek.
          1. Aan het begin van elk Trial, oogcontact te maken met het kind en de biedingen voor de aandacht van het kind voort te zetten totdat het kind eruit ziet. Lever een van tevoren vastgestelde richting (links of rechts), kijk naar het betreffende scherm, en wijzen op het beeld terwijl tegelijkertijd de specifieke spraak voor elke proef zeggen.
          2. Kijk nog eens naar het kind en blijven afwisselen blik tussen het beeld en het gezicht van het kind totdat het proces voorbij is.
        4. Voor de taal-enige voorwaarde, ga achter het gordijn en commentaar op de foto's op de computer schermen. Volg het opgegeven uitingen vermeld in tabel 1 voor elk onderzoek (Tabel 1; taal-only). Gebruik dezelfde toon als in de joint attention conditie.

Figuur 1
Figuur 1: Voorbeeld van een nonsocial object. Het type object (bloem) t-hij hetzelfde over blokken, maar varieert in kleur. Klik hier om een grotere versie van deze afbeelding te bekijken.

10. Hey, kijk dan hier! Is dat niet een domme foto? (R)
1. Maatschappelijke betrokkenheid (gordijn geopend): Handhaaf de aandacht van het kind. Praat hartelijk voor het kind en te reageren voorwaardelijk. Strategieën omvatten interactieve kinderliedjes met gebaren, zoals de itsy-Bitsy Spider en de wielen van de bus.
2. nonsocial (gordijnen gesloten): Blijf rustig.
3. Gezamenlijke aandacht (gordijn geopend)
R = dan de rechter scherm; L = kijk naar de linker scherm. Geef aan dat het recht van de experimentator.
1. Kijk naar de koele beeld over hier! Denk je dat het is een coole foto's heb ik? (R)
2. Iecht graag deze foto hier. Wat denk je? (L)
3. Hallo, laten we zowel kijken naar dit scherm samen! Kunt u het beeld dat ik wijzen om te zien? (L)
4. Wow, deze foto is echt geweldig! Hou je van de foto's heb ik? (R)
5. Hey, kijk dan hier! Is dat niet een domme foto? (L)
6. Kijk naar de koele beeld over hier! Denk je dat het is een coole foto's heb ik? (R)
7. Ik hou echt van deze foto hier. Wat denk je? (L)
8. Hi, laten we zowel kijken naar dit scherm samen! Kunt u het beeld dat ik wijzen om te zien? (R)
9. Wow, deze foto is echt geweldig! Hou je van de foto's heb ik? (L)
4. Taal-only (gordijnen gesloten)
1. Kijk naar de koele beeld over hier! Denk je dat het is een coole foto's heb ik?
2. Ik hou echt van deze foto hier. Wat denk je?
3. Hallo, laten we zowel kijken naar dit scherm samen! Kunt u het beeld dat ik wijzen om te zien?
4. Wow, deze foto is echt geweldig! Hou je van de foto's heb ik?
5. Hey, kijk dan hier! Is dat niet een domme foto?
6. Kijk naar de koele beeld over hier! Denk je dat het is een coole foto's heb ik?
7. Ik hou echt van deze foto viahier. Wat denk je?
8. Hi, laten we zowel kijken naar dit scherm samen! Kunt u het beeld dat ik wijzen om te zien?
9. Wow, deze foto is echt geweldig! Hou je van de foto's heb ik?
10. Hey, kijk dan hier! Is dat niet een domme foto?
5. Gemeenschappelijke aandacht (gordijn geopend)
1. Wow, deze foto is echt geweldig! Hou je van de foto's heb ik? (L)
2. Hey, kijk dan hier! Is dat niet een domme foto? (R)
3. Hallo, laten we zowel kijken naar dit scherm samen! Kunt u het beeld dat ik wijzen om te zien? (L)
4. Ik hou echt van deze foto hier. Wat denk je? (R)
5. Kijk naar de koele beeld over hier! Denk je dat het is een coole foto's heb ik? (R)
6. Wow, deze foto is echt geweldig! Hou je van de foto's heb ik? (L)
7. Hey, kijk dan hier! Is dat niet een domme foto? (L)
8. Hi, laten we zowel kijken naar dit scherm samen! Kunt u het beeld dat ik wijzen om te zien? (R)
9. Ik hou echt van deze foto hier. Wat denk je? (L)
10. Kijk naar de koele beeld over hier! Denk je dat het is een coole foto's heb ik? (R)
6. nonsocial (gordijnen gesloten): Blijf rustig.
7. Maatschappelijke betrokkenheid (gordijn geopend): Handhaaf de aandacht van het kind. Praat hartelijk voor het kind en te reageren voorwaardelijk. Strategies omvatten interactieve kinderliedjes met gebaren, zoals de itsy-Bitsy Spider en de wielen van de bus.
8. Taal-only (gordijnen gesloten)
1. Wow, deze foto is echt geweldig! Hou je van de foto's heb ik?
2. Hey, kijk dan hier! Is dat niet een domme foto?
3. Hallo, laten we zowel kijken naar dit scherm samen! Kunt u het beeld dat ik wijzen om te zien?
4. Ik hou echt van deze foto hier. Wat denk je?
5. Kijk naar de koele beeld over hier! Denk je dat het is een coole foto's heb ik?
6. Wow, deze foto is echt geweldig! Hou je van de foto's heb ik?
8. Hi, laten we zowel kijken naar dit scherm samen! Kunt u het beeld dat ik wijzen om te zien?
9. Ik hou echt van deze foto hier. Wat denk je?
10. Kijk naar de koele beeld over hier! Denk je dat het is een coole foto's heb ik?

Tabel 1: Orde van Blocks en Script.

  1. Opruimen
    1. Naar aanleiding van EEG-registratie, verwijder het net van het hoofd van de baby.
    2. Ontsmet de netto volgende protocol van de fabrikant.
    3. Sla het EEG-registratie bestand. In dit paradigma, wordt de EEG-registratie bestand automatisch opgeslagen wanneer het programma automatisch sluit aan het einde van het paradigma.
  2. EEG Data Processing 15, 16
    1. Scherpfilter ruwe EEG data bij 60 Hz en vervolgens een hoogdoorlaatfilter 0,1 Hz.
    2. Segment de ruwe data in kortere perioden.
      LET OP: Dit paradigma gesegmenteerd de gegevens in 30 s tijdperken, als het doel was om zuigeling EEG macht te beoordelen tijdens de verschillende staten van engagement. Als er te veel verlies van gegevens is een punt van zorg, kortere periodes zoals 1-3 s zou kunnen worden gebruikt.
    3. Voer Artefactrejectie op elk tijdperk. Uitsluiten elektroden van elk tijdvak wanneer het kwadratisch gemiddelde van de EEG spanningsdata overschreden 175 mV of als de versterker verzadigd te allen tijde binnen het tijdperk. Verwerpen tijdperken met> 20 uitgesloten elektroden van verdere analyse. Opnieuw verwijzen naar de EEG de gemiddelde referentie van de resterende elektrodes.
    4. Gebruik een Fourier transformatie EEG vermogen te berekenen voor elke elektrode in elk tijdvak voor het gekozen frequentiebanden. Compute EEG macht gemiddelden voor de regio van belang. gemiddeld goedetijdperken gemiddelde vermogenswaarden leveren voor elke omstandigheid, regio en frequentieband. Log transformeren vermogenswaarden met behulp van de natuurlijke log.
      LET OP: Voor zuigelingen tot bruikbare EEG gegevens in een bepaalde toestand, zij moet ten minste één bruikbare 30 s tijdperk van de gegevens in die toestand te hebben. Dit protocol werd ontwikkeld met behulp van een high-density EEG systeem met vloeibare zoutoplossing gebaseerde elektroden (zie Materials Table). Andere EEG-systemen geschikt zijn, maar concrete stappen kan variëren.
  3. Codering van Infant kijkgedrag 16
    1. Gebruik gedrags codering software met de mogelijkheid om video's te coderen beeld-voor-frame (om de 30 ste van een seconde). Codes toe te voegen aan het videobestand van elk kind om aan te geven wanneer elk blok begint (bijvoorbeeld gebruik maken van de bel geluid dat blokovergangen aangeeft in het paradigma).
      LET OP: Voor de joint attention blokken, markeren het begin van elk onderzoek (gebruik de proef begin geluid dat in het paradigma) en de direel dat de experimentator punten (links of rechts, gebruik het script dat beschrijft in welke richting de experimentator punten op elke proef).
    2. Code, waar baby's kijken tijdens de maatschappelijke betrokkenheid en gedeelde aandacht omstandigheden.
      OPMERKING: Bijvoorbeeld, in deze studie een aantal van de codes (of evenementen) opgenomen: "kind te kijken naar het linker scherm", "kind te kijken naar het rechter scherm", "baby te kijken naar de experimentator", "baby op zoek naar het gezicht van de ouders ", 'baby op zoek elders' (bv bij het kind op zoek is naar ergens anders dan de schermen, experimentator, of ouder), en de 'ontbrekende' (wanneer het kind was uit camera view). Trein coders een betrouwbaarheid drempel van 0,80 kappa en dubbele code 20% van de video op de interbeoordelaarsbetrouwbaarheid beoordelen. Gebruik codering software om de mate waarin de twee codeurs coderen dezelfde zoek gedrag met dezelfde duur te beoordelen. Gebruik een tolerantievenster van één seconde, zodat onset of offset vanzoek gedrag binnen een seconde van elkaar worden gemaakt als een overeenkomst.
    3. Kwantificeren zuigeling kijkgedrag in de maatschappelijke betrokkenheid conditie.
      1. Van de totale tijd van de maatschappelijke betrokkenheid blokken, bereken het percentage van de tijd het kind keek naar de experimentator (tijd te kijken naar de experimentator / totale tijd van de sociale betrokkenheid blokken x 100). Deze variabele indexeert de mate waarin het kind gemerkt op de experimentator, zodat ook zij tot de maatschappelijke betrokkenheid aandoening zoals bedoeld.
    4. Kwantificeren zuigeling kijkgedrag in de joint attention conditie.
      1. Beoordelen van het percentage van de tijd het kind gevolgd point en de blik van de experimentator.
        1. Selecteer de tijd in seconden van de video wanneer de onderzoeker wees achtergelaten. Binnen dat tijdvenster, berekenen de tijd dat het kind keek naar het linker scherm en het rechter scherm. Vervolgens selecteert u het tijdstip waarop de experimentator juiste puntig en berekenen het moment dat dezuigeling keek naar het linker scherm en het rechter scherm.
        2. Som de tijd dat het kind keek naar het juiste scherm (dat wil zeggen het tijdstip waarop de experimentator wees naar links en het kind keek naar het linker scherm en het tijdstip waarop de experimentator juiste puntig en het kind keek naar het rechter scherm).
        3. Som de tijd dat het kind keek naar het verkeerde scherm (dat wil zeggen het tijdstip waarop de experimentator wees naar links en het kind keek naar het rechter scherm en het tijdstip waarop de experimentator juiste puntig en het kind keek naar het linker scherm).
        4. Bereken het percentage van de tijd dat het kind keek naar het juiste scherm en de verkeerde scherm, van de in totaal op zoek tijd voor de joint attention blokken. Deze variabele indexeert de mate waarin het kind nauwkeurig gevolgd biedingen de experimentator voor gedeelde aandacht.
      2. Bereken het percentage van de time-out van de joint attention blokken die het kind keek naar de experimenter.
      3. Som het percentage van de tijd het kind besteed aan het zoeken naar de juiste scherm en de experimentator. Deze variabele indexeert de mate waarin het kind die gezamenlijk aandacht.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Infant kijkgedrag

Representatieve resultaten zijn afkomstig uit 73 x 12-maanden oude baby's 12. De omstandigheden waren effectief in het veranderen kijkgedrag van baby's 16. In de maatschappelijke betrokkenheid staat, zuigelingen bracht het grootste deel van de tijd op zoek naar de experimentator, zoals de bedoeling is (gemiddeld 60,06% van de tijd tijdens de maatschappelijke betrokkenheid voorwaarde). Verder is elke kleuter keek naar de onderzoeker meer dan 50% van de tijd. In de gezamenlijke aandacht staat, zuigelingen nauwkeurig gevolgd blik en wijzen van de proefleider: zuigelingen bracht 2,88 keer meer te kijken naar het juiste scherm waar de experimentator had gewezen in vergelijking met de verkeerde scherm. Zuigelingen bracht ook het merendeel van de tijd die betrokken zijn bij joint attention, gedefinieerd als de hoeveelheid tijd die zowel te kijken naar de experimentator en de juiste scherm (gemiddeld 67,93%; voor more details, zie originele artikel 16). Het paradigma was ook effectief in het handhaven zuigeling belangstelling onder zuigelingen van verschillende temperamenten. In het bijzonder, waren er geen relatie tussen kind temperament als beoordeeld met een hoofdrapport maatregel 17 en de hoeveelheid bruikbare EEG gegevens voor elke omstandigheid. Dit toont aan dat het paradigma niet voorgespannen om verschillende hoeveelheden bruikbare EEG gegevens afhankelijk van individuele verschillen in temperament verkregen.

EEG Data Analysis Strategy

Herhaalde metingen variantieanalyse (ANOVA) met conditie en regio herhaalde metingen en post-hoc vergelijkingen met Bonferroni correcties werden toegepast in dit onderzoek. Echter, gemengde modellering is ook geschikt. In het eerste model werden de gezamenlijke aandacht en nonsocial omstandigheden opgenomen als ze verschillen op verschillende dimensies: gezamenlijke attention omvat taal, face-to-face interactie, en de aanwezigheid van gedeelde aandacht, terwijl de nonsocial conditie heeft geen van deze ingangen. Afzonderlijke modellen werden gebruikt voor elke frequentieband. Telkens als voorwaarde belangrijkste effecten of interacties met aandoening in dit eerste model werden waargenomen, werd het model twee keer herhaald: een keer het toevoegen van de taal-enige voorwaarde en een tweede keer het toevoegen van de maatschappelijke betrokkenheid conditie. Dit is om te bepalen welke dimensies van sociale ingang verklaren het verschil in vermogen tussen de EEG joint attention en nonsocial omstandigheden. Met inbegrip van de taal-enige voorwaarde in het model is om te beoordelen of taalaanbod verklaart het verschil in het EEG macht tussen de gezamenlijke aandacht en nonsocial omstandigheden. Indien EEG vermogen in zowel de taal alleen en gezamenlijke aandachtcondities verschilt van de nonsocial aandoening, suggereert dat het verschil tussen de gemeenschappelijke aandacht en nonsocial omstandigheden gedeeltelijk verklaard door het neurale verwerking van languleeftijd input. Met inbegrip van de maatschappelijke betrokkenheid staat in het model is om te onderzoeken of face-to-face interactie verklaart het verschil in het EEG macht tussen de gezamenlijke aandacht en nonsocial omstandigheden. Als EEG macht in zowel de sociale betrokkenheid en gedeelde aandacht voorwaarden afwijkt van de nonsocial aandoening, suggereert dit dat face-to-face interactie verklaren het verschil tussen de gezamenlijke aandacht en nonsocial omstandigheden.

EEG Vermogen

Zuigeling EEG vermogen (zowel algemeen en binnen regio) gevarieerd door staat het verwachte 16 valideren van de gepresenteerde paradigma. Zuigeling EEG vermogen werd geëvalueerd op 4-6 Hz en 6-9 Hz frequentiebanden, die wijd in kindervoeding onderzoek 6, 18, 19, 20. Bij zuigelingen, dezefrequentiebanden worden gedacht aan langzame golven hersenactiviteit weerspiegelen, zodat minder vermogen in deze frequentiebanden is gedacht index die groter neuraal netwerk 6, 18, 19, 21, 22. Zuigeling 4-6 Hz en 6-9 Hz vermogen werd beoordeeld in frontale, temporale en pariëtale gebieden, gebaseerd op de voorgestelde betrokkenheid van deze gebieden voor sociale interactie 6, 23, 24, 25, 26, 27. De hoeveelheid bruikbare data gevarieerd door aandoening. Gemiddeld, zuigelingen had 78.08 s bruikbare gegevens in de nonsocial toestand; 82.60 s bruikbare gegevens in de taal-enige voorwaarde; 125.75 s bruikbare gegevens in de joint attention toestand; en 118,36 s bruikbare gegevens in de sociale engagement conditie. De hoeveelheid bruikbare gegevens in elke conditie was niet gerelateerd aan zuigeling EEG macht.

De resultaten waren vergelijkbaar voor elke frequentieband 16. Gezamenlijke aandacht en de nonsocial voorwaarden zijn opgenomen in de eerste model. Macht was lager in de joint attention conditie in vergelijking met de niet-sociale toestand zowel in het algemeen en binnen elke regio. Daarom werden de taal alleen en sociale betrokkenheid omstandigheden toegevoegd aan het model te plagen apart of language-ingang en face-to-face interactie bijdroegen aan het vermogensverschil tussen de gemeenschappelijke aandacht en nonsocial (zie figuren 2 en 3). De frontale gebieden zijn betrokken bij het oriënteren en wisselende aandacht 24, 27 en stroom geregistreerd bij frontale scalp gebieden het laagst, indexeren grotere activatie in het gedeelde aandacht aandoening in vergelijking met de andere voorwaarden. Dit is consistent met de eisen op het gedeelde aandacht aandoening (voor resultaten per regio en staat, zie figuren 4 en 5) en toont aan dat taal-ingang en face-to-face interactie kan het verschil in frontale hoofdhuid kracht tussen de niet verklaren joint attention en nonsocial omstandigheden. De temporale gebieden spelen een rol bij het gezicht processing 26 en voeding opgenomen van temporale hoofdhuid regio werd laagste, indexeren grotere activatie in beide voorwaarden face-to-face sociale interactie (gedeelde aandacht en sociale betrokkenheid) ten opzichte van nonsocial aandoening. Dit toont aan dat het verschil in neurale verwerking tussen de gezamenlijke aandacht en nonsocial omstandigheden in de temporele hoofdhuid regio kan worden toegeschreven aan face-to-face interactie. De pariëtale gebieden zijn betrokken bij ruimtelijke oriëntatie en gaze na 6,xref "> 23, 25, 26, eisen die uniek zijn voor de joint attention staat waren als het kind had om te reageren op de offertes van de experimentator om aandacht. Daarom vermogen opgenomen van pariëtale hoofdhuid regio's was lager, het indexeren van een grotere neurale activering, in het gewricht aandacht staat in vergelijking met alle andere voorwaarden Zo taal-input en face-to-face interactie niet het verschil in de pariëtale hoofdhuid macht tussen de gezamenlijke aandacht en nonsocial omstandigheden niet uitleggen de kracht waarden (getransformeerd met behulp van de natuurlijke log) varieerde van 7,21.. - 7.71 in 4-6 Hz en 6,32-6,71 in 6 -.. 9 Hz Dit is consistent met eerder onderzoek dat hetzelfde EEG opnamesysteem en comparatieve analysen gebruikte parameters 28 echter EEG vermogenswaarden kan variëren op basis van factoren zoals het EEG systeem gebruikt en keuzes referentieas artefact parameters.


Figuur 2 Mean 4-6 Hz Vermogen per conditie. In deze steekproef van 12-maanden oude baby, 4-6 Hz macht was lager in de joint attention conditie, het indexeren van een grotere neurale activering, in vergelijking met alle andere voorwaarden. Dit toont aan dat de aanwezigheid van de taal-input en face-to-face interactie het verschil in vermogen tussen de gezamenlijke aandacht en nonsocial omstandigheden niet volledig uit te leggen. De foutbalken geven standaardfouten. Klik hier om een grotere versie van deze afbeelding te bekijken.

figuur 3
Afbeelding 3. Gemiddelde 6-9 Hz Vermogen per conditie. In deze steekproef van 12-maanden oude baby, 6-9 Hz macht was lager in de joint attention staat, indexing grotere neurale activering, in vergelijking met de nonsocial en taal-enige voorwaarden. Er was geen verschil in 6-9 Hz macht tussen de gezamenlijke aandacht en maatschappelijke betrokkenheid omstandigheden. De foutbalken geven standaardfouten. Klik hier om een grotere versie van deze afbeelding te bekijken.

figuur 4
Figuur 4 Mean 4-6 Hz Macht in elke conditie en regio. In dit voorbeeld van 12 maanden oude zuigelingen, 4-6 Hz macht in de frontale en pariëtale regio was lager in de gedeelde aandacht toestand indexeren grotere neurale activering, in vergelijking met de andere voorwaarden. Temporal 4-6 Hz macht was lager in zowel de gezamenlijke aandacht en maatschappelijke betrokkenheid omstandigheden vergeleken met de nonsocial aandoening. De foutbalken geven standaardfouten. dit Figuopnieuw is gewijzigd van 16. Klik hier om een grotere versie van deze afbeelding te bekijken.

figuur 5
Figuur 5. De gemiddelde 6-9 Hz Macht in elke conditie en regio. In dit voorbeeld van 12 maanden oude zuigelingen, 6-9 Hz macht in het frontale gebied was lager in de gedeelde aandacht toestand indexeren grotere neurale activering, in vergelijking met de taal alleen en nonsocial omstandigheden. In het tijdsdomein, 6-9 Hz macht lager in zowel het gewricht aandacht en sociale betrokkenheid omstandigheden vergeleken met de nonsocial aandoening. De foutbalken geven standaardfouten. Dit cijfer is aangepast 16. Klik hier alsjeblieftvoor een grotere versie van deze afbeelding te bekijken.

Aanvullende cijfers. Stimuli Gebruikt in het Paradigm. De aanvullende bestand 'Lijst van de foto's in elk blok bevat de namen van de stimuli bestanden die elk blok in het paradigma te begeleiden. De stimuli bestanden zijn ook opgenomen. Klik hier om deze cijfers te downloaden.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Ten eerste is het essentieel dat de netto applicatie juist is en dat impedanties worden verlaagd. In de tweede plaats is het belangrijk om uit te leggen aan de ouders wat de EEG netto-applicatie en paradigma met zich meebrengt en hoe de ouder kan helpen kalmeren het kind als ze kieskeurig geworden zonder te spreken van of het maken van oogcontact met het kind, dat de lijnen tussen het zou vervagen sociale en niet-sociale omstandigheden. Verder instrueren ouders om baby's vanaf te trekken op het net, dat kan invloed hebben op de EEG data en schade aan het net veroorzaken te houden. Ten derde, consistente paradigma administratie is van cruciaal belang. Dit geldt ook voor het gebruik van de dezelfde toon van de stem en invloed in alle omstandigheden en met alle deelnemers; en zorg ervoor dat de aandacht van het kind te krijgen voor het begin van elke joint attention proces; en het houden van het kind gericht op de onderzoeker tijdens de maatschappelijke betrokkenheid conditie. Als er meerdere onderzoekers, de toon van hun stem en invloed moeten gelijkaardig zijn om niet te experimente introducerenr effecten. Ten vierde, volg dan de afwisselende reeks van sociale en nonsocial voorwaarden zuigeling samenwerking in de gehele protocol ondersteunen. Ten slotte bevestigen dat baby's die zich bezighouden met de voorwaarden zoals bedoeld door het coderen van zuigeling kijkgedrag tijdens de maatschappelijke betrokkenheid en gedeelde aandacht omstandigheden.

Er zijn meerdere wijzigingen aan deze techniek. Als het kind kieskeurig wordt, is het mogelijk om het paradigma te wijzigen door het stoppen halverwege. De gehele paradigma bestaat uit 8 x 2,5 min blokken (met elke omstandigheid tweemaal herhaald) en elke voorwaarde gebeurt eenmaal in de eerste vier blokken. Daarom, indien nodig voor het kind of ouder, is het mogelijk om het paradigma halverwege beëindigen en nog elke voorwaarde eenmaal voltooid. De volgorde en het beheer van de blokken in dit protocol was hetzelfde voor alle zuigelingen. Als onderzoekers houden zich bezig met het maken van bepaalde dat de volgorde van de blokken neurale activiteit geen invloed heeft, kan de volgorde van de blokken tellerevenwichtig geheel deelnemers. Op basis van loodsen, tegengewichtmassa vereist twee voorwaarden: (1) elke voorwaarde moet worden weergegeven in de eerste vier blokken bij het paradigma moet vroeg te beëindigen en (2) de blokken moeten afwisselend sociale (gedeelde aandacht en sociale betrokkenheid omstandigheden) en nonsocial (taal-only en niet-sociale omstandigheden) om zuigeling rente te handhaven.

Dit paradigma is alleen geloodst met 11-14-maanden oude baby. Echter, als onderzoekers die geïnteresseerd zijn, dit paradigma zou kunnen worden gebruikt bij andere leeftijden. Het tijdvenster dat dit paradigma is het meest waarschijnlijk geschikt zijn, is vanaf 6 maanden, wanneer de gezamenlijke aandacht en capaciteit voor blik volgende goed zijn gevestigd 29 tot 24 maanden. Deze leeftijdsgroep is wanneer joint attention is de belangrijkste ontwikkelingsgebied voor non-verbale sociale communicatie en het leren van talen 13, 14. Als u de paradigm voor andere leeftijden, wijzigingen van de voorwaarden zijn waarschijnlijk niet nodig. Echter, de meest effectieve blok lengte variëren, afhankelijk van zuigeling leeftijd. In het bijzonder kan de blokken moeten worden ingekort jongere leeftijd om zuigeling samenwerking en aandacht te behouden.

Als een laboratorium technische mogelijkheden staan ​​niet toe dat voor de presentatie van twee computerschermen, is het mogelijk om het paradigma te wijzigen aan te vullen met slechts één scherm. De belangrijkste overweging is of belang bij de beoordeling van de vraag of baby's zich houden aan de aanwijzingen van de experimentator te kijken naar links of naar rechts scherm liggen. Hiervoor zijn twee schermen mogelijk te maken voor een evaluatie van de hoeveelheid tijd die elke zuigeling kijkt naar de juiste of verkeerde scherm, dat niet mogelijk zou zijn als alleen met behulp van een scherm. Als individuele verschillen in reactie op volwassen joint attention biedingen zijn geen onderdeel van de onderzoeksvraag, kan een enkel scherm volstaan.

Md verderisentangle hoe EEG vermogen varieert per sociale context, kan zuigeling EEG worden verwerkt binnen de joint attention en sociale betrokkenheid voorwaarden op basis van de vraag of het kind is het bijwonen van de onderzoeker of de computerschermen. Daarnaast zou zuigeling EEG worden geanalyseerd wanneer het kind zich schuldig maakte aan de toestand zoals de bedoeling is, zoals alleen met inbegrip van EEG-gegevens van de sociale betrokkenheid toestand wanneer het kind keek naar de experimentator.

Terwijl de ouders meestal in overeenstemming met de instructies om geen sociale interactie met hun kind waren, kunnen onderzoekers moeten bezighouden met ouder storingen tijdens de EEG-registratie. Een wijziging zou zijn voor de ouder om een ​​koptelefoon en / of vizier te dragen, zodat ze niet zou weten wat er gebeurde tijdens de EEG-registratie. Verder, als het kind zat op de schoot van hun ouders, het kind kan worden beïnvloed door de ouders op de lichaamstaal. Het kind kon zitten in een kinderstoel, in plaats van de schoot van de ouders, maar thien kan de hoeveelheid tijd dat de baby het EEG-registratie kan verdragen verlagen. Een andere optie zou zijn om een ​​evenement marker te gebruiken om aan te geven in de EEG data wanneer de ouder die zich bezighouden met het kind en deze gegevens niet bevatten. Het is echter opmerkelijk dat ondanks de mogelijkheden voor interactie tussen ouder, zijn er aanzienlijke toestand verschillen in de representatieve gegevens. Ten slotte, in de gepresenteerde protocol, proeven en blokken voor het coderen werden gekenmerkt in de video post-hoc, op basis van de auditieve tonen betekenende blok en berechting aanzetten. Een alternatief zou zijn om de video naar de EEG overgangen te synchroniseren en aanbrengen tijdens het EEG-registratie.

Opnemen EEG met baby's is een uitdaging en een beperking van dit protocol is dat niet alle baby's bruikbare EEG-gegevens in elke conditie hebben. In dit voorbeeld, 73 van de 85 kinderen (85,88%) van wie EEG werd met succes opgenomen had bruikbare data voor ten minste één voorwaarde. Om het potentieel van bruikbare EEG gegevens te maximaliseren, worden blokken vaak veranderenneerd op het kind belang te behouden. Het kan echter een uitdaging voor zuigelingen rente gedurende de gehele protocol (20 min) en zuigelingen handhaven waren fussier tijdens omstandigheden waarbij de experimentator achter het gordijn (nonsocial en language-enige voorwaarden). Van de 73 kinderen met bruikbare EEG gegevens, 78,1% (57 kinderen) had bruikbaar EEG in nonsocial toestand en 71,20% (52 kinderen) had gegevens voor de taal-enige voorwaarde. In tegenstelling tot 91,80% (67 baby's) van de zuigelingen bruikbare gegevens in de joint attention conditie en 87,85% (63 kinderen) had bruikbare gegevens in de maatschappelijke betrokkenheid conditie. Ten slotte is het mogelijk dat kind van invloed over blokken kunnen uiteenlopen. Om dit aan te pakken, baby van invloed kunnen worden gecodeerd en vergeleken over de voorwaarden. Een algemene beperking van EEG-onderzoek is dat het moeilijk is om precies te weten waar de EEG-activiteit geregistreerd vanaf de hoofdhuid wordt gegenereerd uit in de cortex. Het is echter opmerkelijk dat de gerapporteerde patroon van regionale verschillen in EEG activ teit over omstandigheden in overeenstemming is met volwassen fMRI-onderzoek 24, 27, 30, 12.

De primaire betekenis van de gerapporteerde EEG paradigma is de opname van gecontroleerde sociale en nonsocial voorwaarden om systematisch te onderzoeken functionele neurale activatie tijdens sociale interacties. Omstandigheden werden ontworpen om plagen elkaar de effecten van verschillende elementen van sociale interactie - zoals de aanwezigheid versus afwezigheid van taal en face-to-face interactie - de bijdragen van verschillende sociale ingangen patronen van opkomende EEG macht begrijpen. De voorwaarden zijn gevalideerd door het coderen van zuigeling kijkgedrag aan zuigelingen maatschappelijk betrokken zoals de bedoeling te waarborgen. Veel baby EEG-onderzoek gebruiken "rusttoestand" of basislijn opnamecondities dat zowel sociale als niet-sociale elementen 5 omvatten,lass = "xref"> 8, 9. Dit paradigma toont significante verschillen in kindervoeding EEG macht tussen de sociale en niet-sociale omstandigheden, wat suggereert dat de relevantie van dit paradigma voor het beoordelen van de ontwikkeling van sociale betrokkenheid in de kinderschoenen. Verder toont het belang van het gebruik van duidelijk sociale of nonsocial omstandigheden tijdens de EEG-registratie aan consistentie in zuigelingen te maximaliseren, omdat er variabiliteit in wat kinderen nemen deel aan als zowel sociale en nonsocial stimuli tijdens de opname aanwezig zou kunnen zijn.

Dit paradigma en de resultaten laten zien hoe context beïnvloedt functionele neurale activering, beoordeeld met EEG macht. Toekomstige studies kan deze techniek gebruiken om functionele neurale ontwikkeling, rekening houdend met de rol van de opname context te onderzoeken. Dit geldt ook voor het gebruik van duidelijk sociale of nonsocial omstandigheden, alsmede het gebruik van meerdere contexten om een ​​meer uitgebreide en grondige kennis van functionele ne hebbenural activering. Bovendien moet toekomstig onderzoek voortbouwen op de resultaten van dit paradigma door andere maatregelen zoals EEG coherentie of cross frequentie koppelen van de differentiële patronen van hersenactiviteit geassocieerd met sociale invoer verder te onderzoeken. Verder zijn verschillende domeinen van de ontwikkeling van het kind waarschijnlijk met elkaar verbonden. Zo zou dit paradigma de beoordeling van de neurale basis van sociale interacties worden gebruikt met andere EEG paradigma's te tikken cognitieve en motorische ontwikkeling 31. Het beoordelen van zuigeling EEG over deze meerdere domeinen, evenals het gebruik van meerdere neurale maatregelen, zou een breder beeld van de ontwikkeling van het kind te bieden en verder een inzicht in hoe deze domeinen gerelateerd zijn in de hersenen. Bovendien zou pairing EEG met andere neurale technieken zoals fMRI helpen om beter te begrijpen hoe de patronen van de corticale activiteit betrekking heeft op de onderliggende gebieden van de hersenen.

Dit paradigma een eerste stap gezet in plagen elkaar factoren die underlzijnde het verschil tussen de gezamenlijke aandacht en nonsocial voorwaarden, met inbegrip taalaanbod en face-to-face interactie. Echter, de gezamenlijke aandacht is complex en veelzijdig. Het omvat componenten zoals blik volgend, afwisselend blik en wijzen. Toekomstig onderzoek zou kunnen breken deze componenten in verschillende omstandigheden, zoals het hebben van een aanwijs-only toestand en een toestand van de experimentator alleen wisselende blik, verder te ontleden hoe de verschillende componenten van de gezamenlijke aandacht hebben betrekking op zuigeling EEG. Verder beoordelen hoe individuele verschillen zoals zuigeling leeftijd en sociaal-economische status hebben betrekking op patronen van zuigeling EEG macht en samenhang tijdens elke conditie van dit paradigma is een andere belangrijke toekomstige richting. Het zou kunnen zijn, bijvoorbeeld dat EEG opgenomen tijdens sociale versus nonsocial contexten verschillende gevoeligheid voor omgevingsfactoren, zoals armoede of cultuur. Derhalve onderzoekt EEG tussen verschillende geprogrammeerde opname contexten kan zorgen voor een genuanceerd picture omgevingsinvloeden op baby functioneel neuraal netwerk.

In de gerapporteerde paradigma, de experimentator sociaal geëngageerde met het kind. Het hebben van het kind sociale interactie met hun verzorger tijdens de EEG-registratie in staat zou stellen voor het onderzoek van hoe individuele verschillen in de interactie tussen de kwaliteit van de ouder en kind betrekking hebben op patronen van EEG macht. Daarnaast worden de klinische diagnoses zoals Autisme Spectrum Stoornis (ASS) doorgaans geassocieerd met beperkingen in sociale interacties. Met behulp van deze paradigma met klinische populaties met een hoog risico op sociale moeilijkheden zou een goed begrip van de neurobiologische onderbouwing van bepaalde diagnoses, zoals ASD bevorderen. Bovendien zijn veel studies gebruik basislijnen die niet duidelijk sociale of nonsocial, die in het bijzonder relevant zou zijn bij het vergelijken van het EEG van de ontwikkeling van typisch individuen om mensen met ASS. Het is mogelijk dat verschillen in EEG tussen deze groepen gedeeltelijk een func kontie van de verschillen in waar de groepen op zoek zijn tijdens de referentieperiode (bijvoorbeeld bij de onderzoeker of op een object). Ten slotte zou het concept en het ontwerp achter de gerapporteerde paradigma worden toegepast op andere landen dan de sociale ingangen. In dit paradigma, de asociale en gedeelde aandacht voorwaarden verschilde op drie manieren: de joint attention staat was de taal-input, face-to-face interactie, en de aanwezigheid van joint attention. Aanvullende voorwaarden zijn opgenomen om te plagen elkaar welke sociale inputs reed het verschil tussen de gezamenlijke aandacht en nonsocial omstandigheden. Dit within-subjects design of onder omstandigheden voor het afscheiden van verschillende milieu bijdragen kunnen worden toegepast op andere gebieden.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

De auteurs hebben geen onthullingen te melden.

Acknowledgments

Wij danken Ryan Johnson en Leah Miller voor hun hulp bij het verzamelen van de gegevens.

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.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

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).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics