JoVE Logo

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

قياس موضوعية وسهلة المعالجة الحسية من الصعب للغاية في طب الأطفال المرضى شفهي أو الضعيفة. قمنا بتطوير منهجية جديدة لتقييم كمي الرضع والمعالجة القشرية الأطفال من لمسة خفيفة، الأصوات الكلام، وتجهيز متعدد الحواس للمؤثرات 2، دون أن يتطلب مشاركة نشطة موضوع أو التسبب في إزعاج في المرضى المعرضين للخطر.

Abstract

قياس موضوعية وسهلة المعالجة الحسية من الصعب للغاية في طب الأطفال المرضى شفهي أو الضعيفة. قمنا بتطوير منهجية جديدة لتقييم كمي لمعالجة القشرية الأطفال من لمسة خفيفة، والأصوات الكلام وتجهيز متعدد الحواس للمؤثرات 2، دون أن يتطلب مشاركة نشطة موضوع أو التسبب في إزعاج الأطفال. لإنجاز هذا قمنا بتطوير مزدوجة القناة والوقت وقوة معايرة نفخة الهواء مشجعا التي تسمح التحفيز عن طريق اللمس على حد سواء والسيطرة صورية. نحن الجمع بين هذا مع استخدام ذات الصلة بالحدث المنهجية المحتملة للسماح القرار الزماني عالية من إشارات من القشور الحسية الجسدية الأولية والثانوية وكذلك المعالجة أعلى النظام. سمحت هذه المنهجية لنا أيضا لقياس استجابة متعددة الحواس لتحفيز السمعية عن طريق اللمس.

Introduction

دراسة تطوير العمليات الحسية القشرية أمر ضروري لفهم الأساس بالنسبة لمعظم وظائف أعلى النظام. الخبرات الحسية هي المسؤولة عن الكثير من التنظيم في الدماغ خلال مرحلة الرضاعة والطفولة، ووضع الأساس لعمليات معقدة مثل الإدراك، والاتصالات، والتطور الحركي 1-3. تركز معظم الدراسات الأطفال من العمليات الحسية على المجالات السمعية والبصرية، وذلك أساسا بسبب هذه المحفزات هي أسهل لتطوير وتوحيد، والاختبار. ومع ذلك، ومعالجة عن طريق اللمس هو ذات أهمية خاصة في الرضع والأطفال كما هو بمعنى أول من وضع في الجنين 4،5، والمعلومات الحسية الجسدية هي جزء لا يتجزأ من وظيفة أنظمة القشرية الأخرى (مثل السيارات، والذاكرة، والتعلم النقابي، الحوفي) 6. الطرق الحالية وتقييم المعالجة الحسية الجسدية محدودة بسبب اختيار التحفيز عن طريق اللمس. وهناك خيار شيوعا هو الوسيط المباشر الكهربائية تحفيز العصب 7،8 ، مع احتمال عدم الراحة. طرق فعالة أخرى استخدام المهام النشطة مثل التمييز، والاعتراف، وتوطين من المحفزات، الأمر الذي يتطلب على حد سواء الاهتمام ومستويات عالية من الفهم 9. وبالتالي كل من هذه الأساليب تقتصر على استخدامها في الأطفال الصغار والرضع.

وبالتالي، كان هدفنا لتطوير نموذج عن طريق اللمس يعالج هذه القيود من خلال كونها موسع وتقليل الحاجة للمشاركة موضوع النشيطة. بالإضافة إلى ذلك، فإنه يحتاج أن يكون على مستوى موحد من التحفيز والسيطرة على الشام. لهذا قمنا بتطوير نظام "البخاخ"، وقناة مزدوجة، توقيت، ومعايرة نظام التسليم نفخة الهواء، مما يسمح لنا لقياس آثار مسة خفيفة عند الرضع وغيرها من الفئات الضعيفة من السكان.

وأظهرت دراسات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي أن التحفيز عن طريق نفث الهواء ينشط القشور الحسية، على الرغم من أن طول وتحديات مثل هذه الدراسات، مثل الشلل، لينغخاصتك الدورات، وإعدادات إثارة القلق جعل من الصعب تنفيذها في الأطفال الصغار. لذلك، نحن لدينا جنبا إلى جنب مع نظام التسليم الرواية المحتملة (ERP) المنهجية المتصلة حدث من أجل توفير القرار الزماني للمعالجة الحسية من لمسة خفيفة في وجيزة، جلسة اختبار الصديقة للطفل.

هذا النموذج الجديد يوفر المرونة اللازمة لدراسة المعالجة الحسية في مختلف فئات السكان، الأعمار والمرافق الصحية. كما أن لديها ميزة كونها متوافقة مع المثيرات السمعية، والسماح لعمليات التقييم المتعددة الحواس. حتى الآن، لم تكن دقيقة وموثوق بها عن طريق اللمس تقييم ممكن في الرضع أو في الأطفال الذين غير قادرين على الرد بشكل موثوق بسبب اضطرابات الفكرية / اللغة. وتهدف هذه المنهجية إلى سد هذه الثغرة من أجل المساعدة في الكشف المبكر عن العجز في العمليات الحسية والتدخل خلال فترة القصوى اللدونة الدماغ. التحسينات في معالجة الحسية في الطفولة قد تؤثر على تتاليمن العصبية النمائية

يتم تضمين كافة الإجراءات التالية في الموافقة فاندربيلت مجلس المراجعة المؤسسية البروتوكولات.

Protocol

1. تقييم الاستجابة لمسة خفيفة

  1. وضع صافي القطب (على سبيل المثال 128 قنوات الجيوديسية صافي استشعار) على الطفل أو رئيس الرضيع. ضبط أجهزة استشعار للاتصال كامل باستخدام محلول ملحي دافئ. إذا كان على الطفل، وضمان الطفل يجلس بشكل مريح في حضن الوالدين أو مقدمي الرعاية. إذا على الرضع، وضمان أن مقمط الرضع بخفة وإما عقد في الأسلحة الرعاية أو في موقف ضعيف في سرير مفتوحة.
  2. وضع فوهة قطرها 1 مم 0.5 سم تحت غيض من السبابة من اليد اختبارها. وضع الاصبع لطفل صغير أو النخيل للرضيع في حامل العفن وآمن مع الشريط الفيلكرو والداني القاصي إلى مشتركة لضمان مسافة ثابتة من فوهة إلى الإصبع أو اليد. فمن الضروري للغاية أن يحافظ الطفل على موقف الاصبع المناسبة طوال الدورة الاختبار. ضمان ذلك من خلال تقييم دوري إصبع اليد والتنسيب وجود الطفل مع مقدمي الرعاية إذا الصغار. إذا يختبر رضيع، والتوقف عن بروتوكولإذا الرضع يبكي وتوفير الراحة قبل استئناف. إذا يختبر طفلا صغيرا، اطلب الرعاية لتوفير الراحة والطمأنينة طوال فترة اختبار قصيرة.
  3. بدء ضاغط الهواء في 40 رطل من خلال منظم لتوريد المدخلات صمام لالمنبهات اللمسية.
  4. تشغيل برامج التسليم التحفيز.
    1. لجهة اختبار والحاضر المحفزات 60 نفخة تتخللها عشوائيا مع 60 المحاكمات الصورية (وهي نفخة الهواء تسليمها عبر فوهة منفصلة أشار بعيدا عن الإصبع).
    2. لا تقدم أكثر من عقدين من تكرار نفخة أو صورية في صف واحد. تختلف فترات بين المحاكمة بشكل عشوائي بين 2،000-2،500 ميللي ثانية. والغرض من هذا هو للحد من التعود، حيث لم يعد ينظر إليها على التحفيز. الوقت الإجمالي لسلسلة من المحاكمات يجب أن تكون 120 4.5-5 دقيقة.
    3. تشغيل بروتوكول متطابقة مرة أخرى لمن ناحية أخرى إذا يدرسون الاضطرابات الحسية الجسدية غير المتكافئة.
  5. للبروتوكولات التي لا تتطلب الانتباه إلى التحفيز لا انشاء مزيد من هو مطلوب. Tله ينطبق على اختبار الرضع. لتعزيز الاهتمام في الأطفال الصغار (والذي ينتج في قمم ERP محددة أكبر في تسجيل)، وتوفير مهمة.
    1. مثلا مهمة للالذين تتراوح أعمارهم بين 5 سنوات: وصف نفث الهواء بأنها "فقاعات" في مهب "الأسماك" في "خزان الأسماك" (مربع زينت إخفاء جهاز البخاخ). نسأل الأطفال أن يخمن ما إذا كان يتم تسليم كل "فقاعة" بواسطة زرقاء أو "الأسماك" حمراء. إخبار الطفل أنها لا تحتاج إلى ويجب أن لا أقول أي شيء في حين أنهم يؤدون هذه المهمة (انظر إعداد مع الحوض وهمية في الشكل 1).

2. تقييم الاستجابة للبروتوكول متعدد الحواس (مقابل السمعية في وقت واحد عن طريق اللمس تتلخص الردود الفردية)

  1. تشغيل من خلال الخطوات 1،1-1،3 كما هو موضح أعلاه. توصف المحفزات في الجدول 1.
  2. تشغيل برامج التسليم التحفيز (على سبيل المثال في برنامج E-رئيس). لناحية اختبار، واللمس السمعية نموذج يمكن تقديم 4 المحفزات التالية بشكل عشوائي، مع 60 المحاكمات / التحفيز: نفخة، puff-/ga /، / الجا / الشام، الشام. مرة أخرى، للحد من إمكانية التعود، لا تمثل أكثر من عقدين من تكرار نفخة أو صورية في صف واحد في أي حالة، وتختلف فترات بين المحاكمة بشكل عشوائي بين 2،000-2،500 ميللي ثانية. كل سلسلة من 240 المحاكمات ينبغي أن تأخذ بين 9-10 دقيقة.
  3. تشغيل بروتوكول متطابقة على لمن جهة أخرى.
  4. توفير المناسبة للفئة العمرية الكرتون الصامتة في الشروع في البروتوكول وانها لا تزال في جميع أنحاء الإجراء لمنع الزيادة في التحف السيارات من الأرق، وتقليل الخلفية من موجات دلتا ولدت المريض كبيرة عندما تكون بالملل. على سبيل المثال، في الذين تتراوح أعمارهم بين 5 سنوات، وكنا حلقة من 20 دقيقة من شريط فيديو تم شراؤها، لعبت على كتم الصوت وإعادة تشغيله قبل اختبار كل مادة. ليس هناك حاجة إلى الانتباه إلى التحفيز، وبالتالي يوفر الكرتون يحلق خلفية بصرية قطع من المحفزات.
e_title "> 3. البرمجيات والمعدات إعداد

  1. لبرمجة البرمجيات، وإنشاء شركتين الأوامر المسلسل أرسلت بواسطة التطبيق التحكم التحفيز. ويحدد واحدة نفخة، وغيرها من الشام. يكون التطبيق السيطرة التحفيز إرسال الأوامر إلى متحكم.
  2. لديها متحكم توليد نبضة TTL (على سبيل المثال 20 ميللي ثانية مدتها) إلى المقابلة قناة الإخراج الرقمي. يجب تقسيم هذا الناتج إلى سطرين، واحدة للمدخلات الرقمية لنظام تسجيل EEG واحد لصمامات الهواء بوابات الملف اللولبي. بمناسبة الافتتاح كل من الصمامات في دفق البيانات EEG.
  3. قياس النبض لنفخة الكمون لكلا الظروف الحقيقية والصورية مع الذبذبات وميكروفون. وينبغي أن تكون هذه موحدة، وبالترتيب من 10-15 ميللي ثانية. ضبط الكمون آخر تسجيل.
  4. حساب القوة المبذولة في فوهة في PSI باستخدام مقياس ضغط الدم وذلك عن طريق قياس فوهة قطرها. استخدام الصيغة F (N) = الضغط * ​​المنطقة. على سبيل المثال، تمارس القوة الابام 1 ملم نصف قطر فوهة في 6 رطل ينتج F (N) = 0.03 رطلا.
  5. لتعديل تطبيق الرقابة لبروتوكول متعدد الحواس، وإرسال اثنين من الأوامر المسلسل تحديد نفخة حقيقية أو صورية إلى متحكم فضلا عن خطاب مسجل الصوت أو الصمت. ملاحظة: في نموذج لدينا استخدمنا الكمبيوتر ولدت، لهجة محايدة-/ GA / الصوت، من بين أمور أخرى مثل / دا /، / دو /، / بو /، الخ.
  6. المنبهات السمعية الحاضر من خلال مكبر الصوت وضعت في خط الوسط، 2 قدم أمام هذا الموضوع.
  7. محاذاة توقيت بداية سليمة لتكون متزامنة مع بداية نفخة أو مع تأخير يقاس في الخطوة 3.3، اعتمادا على أي حالة غير المرغوب فيه للاختبار.

4. الحصول على البيانات وإعداد

  1. اختيار المرشحات والمراجع إعدادات لأخذ عينات البيانات على أساس منهجيات تخطيط موارد المؤسسات القياسية. هنا، استخدم 1،000 هرتز مع المرشحات لتعيين ،1-400 هرتز. أثناء جمع البيانات، ارجع إلى جميع أقطاب تشيكوسلوفاكيا وrereferenced لهم حاليا إلى جزممرجع العمر.
  2. لشريحة البيانات، تحديد البيانات المسجلة مع مرشحات المطلوب وبتجزئة. لهذه الدراسة استخدام ممر الموجة مرشح ،3-40 هرتز وقطاع التخطيط الدماغي المستمر على أساس بداية التحفيز لتشمل 200 ميللي ثانية prestimulus خط الأساس وميللي ثانية فاصل آخر من الحوافز-500.
  3. أداء مراقبة جودة البيانات. فحص كل قطعة عن المحركات والقطع الأثرية العين مثل نشاط العضلات وتيرة عالية، وذلك باستخدام خوارزميات الكمبيوتر تضمينها في برمجيات تخطيط موارد المؤسسات. متابعة هذه الشاشة من خلال مراجعة دليل.
  4. يتم تعيين معايير الفرز الآلي على النحو التالي في هذا البروتوكول ولكن يمكن تعديلها: لقنوات العين، والجهد> 140 μV = طرفة عين والجهد> 55 μV = حركات العين.
  5. البيانات الصحيحة من التجارب الملوثة باستخدام قطعة أثرية العين أداة تصحيح. ملاحظة: أي قناة مع الجهد> 200 μV تعتبر ذات نوعية رديئة. إذا> 15 قنوات هي من نوعية رديئة، اخترنا لتجاهل المحاكمة بأكملها لأسباب التكاثر.
  6. متوسط ​​نظم تخطيط موارد المؤسسات. Rereference منهم إلى متوسط ​​مرجع ثم قم بإجراء تصحيح خط الأساس استنادا إلى معايير المختارة في الخطوة 4.2. استخراج متوسط ​​السعة والإختفاء الذروة لقمم مختلفة، استقراء من متوسط ​​الطول الموجي الكبير من السكان مسبقا. ملاحظة: في حالتنا، نحن بناء على ما يلي الأدب أنشئت استجابة الأطفال الأكبر سنا لتحفيز العصب المتوسط ​​10-14. كنا P50 (30-80 ميللي ثانية)، N70 (50-100 ميللي ثانية)، P100 (80-150 ميللي ثانية)، N140 (130-230 ميللي ثانية)، وP2 (250-350 ميللي ثانية) القمم.
  7. وتشمل البيانات فقط من أقطاب متداخلة مواقع محددة مسبقا (الشكل 2). إستخلاص بيانات أقطاب الفردية ومتوسط ​​ضمن كل مجموعة.

النتائج

تقييم مسة خفيفة (الشكل 3):

خصائص الاستجابة القشرية إلى التحفيز عن طريق اللمس باستخدام نظام البخاخ: أنماط من قمم استجابة لنفخة هي مشابهة جدا لردود القشرية تم الحصول عليها باستخدام التحفيز العصب المتوسط ​​عند البا...

Discussion

هذه تركيبة جديدة من نفخة الهواء وتخطيط موارد المؤسسات (المشار إليها باسم "نظام البخاخ") لقياس المعالجة القشرية من لمسة خفيفة والاستجابات عن طريق اللمس السمعية وجيد التحمل من قبل الأطفال الصغار المعوقين والأطفال الرضع. هذا ينطبق على الإصدارات unisensory ومتعدد الحوا...

Disclosures

يعلن الكتاب أنه ليس لديهم مصالح مالية المتنافسة.

Acknowledgements

وأيد المشروع التي وصفها المركز الوطني للبحوث الموارد، منحة UL1 RR024975-01، والآن في المركز الوطني للنهوض بالحركة العلوم، منحة 2 UL1 TR000445-06. المحتوى هو فقط من مسؤولية الكتاب ولا تمثل بالضرورة وجهة النظر الرسمية من المعاهد الوطنية للصحة.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
Geodesic sensor netEGI, Inc., Eugene, ORdepends on size
Net Station EEG software v. 4.2EGI, Inc., Eugene, ORNA
E-Prime stimulus control applicationPST, Inc. Pittsburgh, PANA
Manometer (model 6 in, 0-60 psi)H. O. Trerice Co, Oak Park, MI
Custom Puffer setupNathalie Maitre

References

  1. Nelson, C. A. Neural plasticity and human development: the role of early experience in sculpting memory systems. Dev. Sci. 3 (2), 115-136 (2000).
  2. Wallace, M. T., Stein, B. E. Early experience determines how the senses will interact. J. Neurophysiol. 97 (1), 921-926 (2007).
  3. Greenough, W. T., Black, J. E., Wallace, C. S. Experience and brain development.. Child Dev. 58 (3), 539-559 (1987).
  4. Lickliter, R. The Role of Sensory Stimulation in Perinatal Development: insights from comparative research for care of the high-risk infant. J. Dev. Behav. Pediatr. 21 (6), 437-447 (2000).
  5. Lickliter, R. The integrated development of sensory organization. Clin. Perinatol. 38 (4), 591-603 (2011).
  6. Pleger, B., Villringer, A. The human somatosensory system: From perception to decision making. Prog. Neurobiol. 103, 76-97 (2013).
  7. Allison, T., McCarthy, G., Wood, C. C., Jones, S. J. Potentials evoked in human and monkey cerebral cortex by stimulation of the median nerve: a review of scalp and intracranial recordings. Brain. 114 (6), 2465-2503 (1991).
  8. Majnemer, A., Rosenblatt, B., Riley, P., Laureau, E., O'Gorman, A. M. Somatosensory evoked response abnormalities in high-risk newborns. Pediatr. Neurol. 3 (6), 350-355 (1987).
  9. Auld, M. L., Ware, R. S., Boyd, R. N., Moseley, G. L., Johnston, L. M. Reproducibility of tactile assessments for children with unilateral cerebral palsy. Phys. Occup. Ther. Pediatr. 32 (2), 151-166 (2012).
  10. Nakanishi, T., Shimada, Y., Toyokura, Y. Somatosensory evoked responses to mechanical stimulation in normal subjects and in patients with neurological disorders. J. Neuro. Sci. 21 (3), 289-298 (1974).
  11. Schubert, R., Blankenburg, F., Lemm, S., Villringer, A., Curio, G. Now you feel it-now you don't: ERP correlates of somatosensory awareness. Psychophysiology. 43 (1), 31-40 (2006).
  12. Hamalainen, H., Kekoni, J., Sams, M., Reinikainen, K., Naatanen, R. Human somatosensory evoked potentials to mechanical pulses and vibration: contributions of SI and SII somatosensory cortices to P50 and P100 components. Electroencephal. Clin. Neurophysiol. 75 (2), 13-21 (1990).
  13. Eimer, M., Forster, B. Modulations of early somatosensory ERP components by transient and sustained spatial attention. Exp. Brain Res. 151 (1), 24-31 (2003).
  14. Forster, B., Eimer, M. Covert attention in touch: Behavioral and ERP evidence for costs and benefits. Psychophysiology. 42 (2), 171-179 (2005).
  15. Tamura, Y., et al. Cognitive processes in two-point discrimination: an ERP study. Clin. Neurophysiol. 115 (8), 1875-1884 (2004).
  16. Fabrizi, L., et al. A shift in sensory processing that enables the developing human brain to discriminate touch from. 21 (18), 1552-1558 (2011).
  17. Putnam, L. E., Vanman, E. J. Startle Modification: Implications for Neuroscience, Cognitive Science. Google Books. Startle Modification: Implications for. , (1999).
  18. Maitre, N. L., Barnett, Z. P., Key, A. P. F. Novel assessment of cortical response to somatosensory stimuli in children with hemiparetic cerebral palsy. J. Child Neurol. 27 (10), 1276-1283 (2012).
  19. Molholm, S. Audio-Visual Multisensory Integration in Superior Parietal Lobule Revealed by Human Intracranial Recordings. J. Neurophysiol. 96 (2), 721-729 (2006).
  20. Molholm, S., Ritter, W., Murray, M. M., Javitt, D. C., Schroeder, C. E., Foxe, J. J. Multisensory auditory-visual interactions during early sensory processing in humans: a high-density electrical mapping study. Brain Res. 14 (1), 115-128 (2002).
  21. Foxe, J. J., Morocz, I. A., Murray, M. M., Higgins, B. A., Javitt, D. C., Schroeder, C. E. Multisensory auditory-somatosensory interactions in early cortical processing revealed by high-density electrical mapping. Brain Res.. 10 (1-2), 77-83 (2000).
  22. Gick, B., Derrick, D. Aero-tactile integration in speech perception. Nature. 462 (7272), 502-504 (2009).
  23. Stevens, K. N., Blumstein, S. E. Invariant cues for place of articulation in stop consonants. J. Acoust. Soc. Am. 64 (5), 1358-1368 (1978).
  24. Hari, R., Parkkonen, L., Nangini, C. The brain in time: insights from neuromagnetic recordings. Ann. NY Acad. Sci. 1191, 89-109 (2010).
  25. Key, A. P. F., Dove, G. O., Maguire, M. J. Linking Brainwaves to the Brain: An ERP. Dev. Neuropsychol. 27 (2), 183-215 (2005).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

83

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved