Wir wollen Herrn Jyri Ojala für die technische Produktion des Films, einschließlich seiner Animationen, grafische Gestaltung, sowie alle technischen Redaktion bedanken. Wir wollen auch die Eltern, die Erlaubnis zu haben, ihr Baby in diesem Video die Hauptrolle, sowie die Krankenschwestern (insbesondere Herr Jarmo Mäki) für die Hilfe bei der Vorbereitung der Filmproduktion gab danken. Diese Arbeit hat praktische und / oder finanzielle Unterstützung von Helsinki University Hospital, Helsinki University of Applied Sciences (Metropolie), Juselius Stiftung, Erkko-Stiftung sowie der Stiftung für Pädiatrie (Lastentautien tutkimussäätiö) und aus der Europäischen Gemeinschaft Siebten Europäischen erhalten Gemeinschaft FP7-PEOPLE-2009-IOF, Finanzhilfevereinbarung n ° 254235. Der Hersteller der dichten Anordnung EEG-Hauben geeignet zum Aufzeichnen von Frühgeborenen ist ANT BV Für Kontakt Informationen besuchen Sie bitte <a href="http://www.ant-neuro.com">http://www.ant-neuro</a>. Com. Insbesondere die Nicone EEG-Verstärker (CareFusion, Madison, USA) in unserem Video verwendet wird, ist nicht eine echte DC-gekoppelte Verstärker. Folgende Hersteller haben derzeit (Oktober 2011) bieten DC-gekoppelte, klinisch geeigneter EEG-Verstärkern: CareFusion (ihre neuesten Verstärker), ANT Neuro ( <a href="http://www.ant-neuro.com">www.ant-neuro.com</a> ), EGI ( <a href="http://www.egi.com">www.egi.com</a> ), BrainProducts ( <a href="http://www.BrainProducts.com">www . BrainProducts.com</a> ), Neuroscan ( <a href="http://www.neuroscan.com">www.neuroscan.com</a> ), sowie als besondere Schutzgebiete ( <a href="http://www.sacs.se">www.sacs.se</a> ).

1. Vorbereiten des Babys und das Kinderbett / Inkubator für eine EEG-Studie <ol><li> Planen Sie die EEG-Studie, so dass sie nicht mit den anderen NICU Verfahren, wie Blutentnahme oder Ultraschalluntersuchung Co-incide, da sie sowohl mit den EEG-Geräte und Babys Wachsamkeit Zustand beeinträchtigen können. </li><li> Starten Sie die Aufnahme sofort nach der Fütterung, damit das Baby ist am ehesten in den Schlaf während der EEG-Aufzeichnung fallen. Es kann zweckmäßig sein, um alle Aufzeichnungs-Elektroden vor der Fütterung und / oder zur sonstigen Pflege Verfahren gelten, so dass das EEG kann unmittelbar danach beginnen. </li><li> Stellen Sie sicher, dass es keine unnötige elektrische Geräte an das Baby. </li><li> Alle Leitungen im Zusammenhang mit der EEG-Aufzeichnung so weit voneinander entfernt wie möglich von den anderen Leitungen im Kinderbett. Schalten Sie Bodenheizung, wenn möglich Behandlung ratsam. </li><li> In einem Fall von elektrischen Störungen, können Sie versuchen, das störende Gerät, indem Sie sie (manchmal sogar Herausziehen von Netz ein zu einer IdentifizierungZeit können hilfreich sein). </li><li> Stellen Sie sicher, dass Babys Kopf nicht berührt feuchten oder nassen Textilien, die Kopplung von Störungen durch externe Störquellen zu erhöhen, um das Baby kann. </li></ol> 2. Die Anwendung des dichten Anordnung EEG-Haube <ol><li> Entfernen Sie störende Wachs und Öl aus um die Kopfhaut durch Streichen mit einem Tuch mit verdünntem Alkohol oder Baby-Shampoo benetzt. Beurteilen Sie visuell die Kopfgröße des Kindes, um die optimale Größe der EEG-Kappe zu wählen, um sicherzustellen, dass die Kappe fest sitzt am Scheitel, und dass die zeitliche Elektroden werden auf einem angemessenen Niveau oberhalb Ohrläppchen befindet (fünf verschiedene Größen dieser Kappen sind vorhanden, von sehr jungen Frühgeborenen zu FullTerm Neugeborenen passen). </li><li> Wenn möglich, sollten zwei Personen zusammenarbeiten, um die EEG-Kappe, einer kümmert sich um die Mütze, und der andere hält den Kopf des Babys und mögliche Intubation oder CPAP Röhren platzieren. Wenn der Patient eine CPAP, entfernen Sie es für die 10-20 Sekunden, dass es zu t stattfindeter EEG-Haube. Die Haltebänder des nasalen CPAP werden über die EEG-Haube gewickelt später. </li><li> (Optional) Wenn das Baby hat eine IV-Leitung in den Kopf, müssen Sie sie trennen, und geben es durch den Auslass für sie in der Kappe (erhältlich in den Kappen in der vorliegenden Studie verwendet) hergestellt. Andernfalls müssen Sie den Kopf net und einzigen Platzierung der Elektroden, die auf der Website des NEMO-Studie zeigte, ist (siehe nutzen <a href="http://www.nemo-europe.com/en/educational-tools.php">http://www.nemo-europe.com/en/educational-tools.php</a> ). </li><li> Halten Sie das Baby so, dass sein / ihr Gesicht zu Ihnen gerichtet ist. Nehmen Sie die Kappe in beiden Händen und mit den Fingern, drücken Sie die Mitte der Kappe von innen nach außen, so dass die zentrale (Cz und Pz-Elektroden) werden zunächst die Kopfhaut berühren. </li><li> Rollen Sie den Deckel sanft über den Kopf, so dass die Kappe sitzt fast in seiner endgültigen Position. Schließlich stellen Sie die Kappe symmetrisch in beiden Links-Rechts-und Vorwärts-Rückwärts-Richtungen. Überprüfen Sie Symmetrie, indem sichergestellt wird that die Cz-Elektrode ist in der Mitte (links-rechts) an der Linie, die beide Ohren verbindet. Beim Ziehen Sie die Kappe über der Stirn, ist es praktisch, Babys Kopf in Position zu halten, indem Sie Ihren Daumen gegen seine / ihre Stirn über den Augen. </li><li> Befestigen Sie den Kinnriemen zu einem Engegefühl, das die Kappe hält auch an Ort und Stelle, und doch erlaubt die uneingeschränkte Atmung. Haben jetzt auch prüfen, ob die Kappe Größe optimal ist. Die Kappe in diesem Video gezeigt aussehen mag wenig locker. Allerdings erstreckt sie sich weit über die Stirn und Hinterkopf Bereichen, und doch ist es gut genug in Kontakt mit der Kopfhaut an centroparietal Bereichen. Fünf verschiedene Größen dieser Kappen sind vorhanden, von sehr jungen Frühgeborenen zu voll ausgetragenen Neugeborenen passen, und die Kappe in diesem Video gezeigt wird dieses Baby für ein paar Wochen von jetzt an zu passen. </li><li> Tragen Sie die Elektroden-Gel durch die Elektrode Löcher mit einer Spritze verbunden mit einem dicken stumpfen Nadel Gel (&quot;tip&quot;). Ein gebogener Spitze kann nützlich sein, um Kontakte, die schwierig direkt zu übersetzen sind erreichen. Füllen Sie den Elementenctrode Tassen, so dass kein Gel austreten, da sie Brücken mit benachbarten Elektroden bilden können, oder sogar nass das Kissen verursacht möglicherweise Artefakt. Ein dickflüssiger Gel-Formel kann in dieser Hinsicht praktisch und ermöglicht sogar Gelieren bevor Kappe Platzierung (vgl. Rz 1). </li><li> Überprüfen Sie die Impedanzen und EEG-Signal Qualität und bereiten die Kopfhaut entweder durch vorsichtiges mechanisches Reiben oder mit Hilfe der so genannten SurePrep Verfahren je nach Bedarf 2,3 ( <a href="http://www.helsinki.fi/science/eeg/videos/sureprep/">http://www.helsinki.fi/science/eeg/videos/sureprep/</a> ) . Beachten Sie die Qualität der Hautkontakt gleichzeitig von den Impedanzwerten durch die EEG-Software gegeben, oder suchen Sie in der EEG-Spur-Qualität. Starten Sie von der Referenz und Boden, dann bereiten Sie eine Hemisphäre zu einem Zeitpunkt, zu minimieren, bewegt von dem Baby. </li><li> Start EEG-Aufzeichnung, wenn die Impedanz Ebenen akzeptabel sind, in der Regel unter 15Kohms, oder wenn das Signal nicht sauber genug aussehen ohne Filterung. Beachten Sie, dass Impedanzen oft improve im Laufe der Zeit, so geben einige Minuten Zeit für den Impedanzen, sich niederzulassen. </li></ol> 3. Die Anwendung der polygraphischen Sensoren <ol><li> Rekord Muskeltonus (Elektromyographie, EMG), indem zwei EMG-Elektroden unter dem Kinn. Bereiten Sie die Haut sanft vor Anlegen der Elektroden. </li><li> Rekord Herzschlag durch Aufbringen von zwei EKG-Elektroden auf der Brust oder auf den Schultern. Schulter Anlage ist nützlich, wenn es notwendig ist, um potenzielle epileptischen Körperbewegungen zu identifizieren. Bereiten Sie die Haut sanft vor Anlegen der Elektroden. </li><li> Nimm Augenbewegungen (elektro-oculogram, EOG) entweder mit frontalen EEG-Elektroden (sind keine weiteren Elektroden erforderlich sind), oder mit separaten EOG-Elektroden in der Nähe der seitlichen Ecken der Augen befestigt. In der jüngsten Premies, jedoch kann es manchmal erforderlich sein, um Piezo-Sensoren, befestigt an Augenlidern (nicht in diesem Video gezeigt) zu verwenden, weil ihre Netzhaut möglicherweise nicht polarisiert genug, um nachweisbare elektrische Felder verursachen. Bereiten Sie die skin sanft vor Anlegen der Elektroden. </li><li> Überwachen Atembewegungen mit einer Stretch-Gürtel, der sensiblen Wandler um den Stamm über Bauch oder Brust gewickelt ist. Stellen Sie sicher, dass der Messumformer fest genug, um Atembewegungen in der Aufzeichnung zu zeigen, und doch locker genug, um uneingeschränkte Atmung zu ermöglichen. Bei Säuglingen mit Spontanatmung, ist besondere Sorgfalt erforderlich, um nicht Atembewegungen (siehe auch zurückhalten <a href="http://www.nemo-europe.com/en/educational-tools.php">http://www.nemo-europe.com/en/educational-tools.php</a> ). </li><li> Wenn klinisch erforderlich, fügen Sie auch eine Bewegung-und Kleinschreibung Piezo-Sensor an jedem Körperteil, der erwartet, dass ungewöhnliche Bewegungen zeigen wird. </li><li> Positionieren Sie den EEG-Video-Kamera synchronisiert, so dass das ganze Baby gut ist in dem Bild zu sehen. Während bestimmte Teile des EEG Studie, kann man wählen, die auf ausgewählten Körperteile, wie Hände oder Füße während der taktilen Stimulation zu konzentrieren. </li></ol> 4. Aufnahme <ol><li>Während der gesamten Aufnahme-Session, ein Auge auf die Signalqualität und Korrekturen vornehmen, wenn jedes Signal verschlechtert. Folgen Sie dem Baby als auch, und fügen Sie Anmerkungen über jedes Ereignis (z. B. klinische Anzeichen, Bewegung, Drug Administration), die von Interesse während später offline EEG-Interpretation sein kann. </li><li> Sollten Artefakte bei der Aufzeichnung auftreten, beheben Sie diese und machen Korrekturen an der Aufnahme sofort. Viele Artefakte können dauerhaft beeinträchtigen die spätere Verwendung von EEG-Signals. </li><li> Stellen Sie den Aufnahmepegel Länge individuell, so dass die EEG-Studie mindestens eine Epoche der Wachsamkeit aller Staaten umfasst: wach, aktiver Schlaf und ruhigen Schlaf. In den meisten Fällen wird das dauern 40 bis 90 Minuten. </li><li> Führen sensorischen Reizen (siehe Abschnitt 5 unten), wenn das Baby gut schläft. Es ist besser, bis zum ruhigen Schlaf Periode warten. </li><li> Am Ende des EEG-Aufnahme-Session, entfernen Sie die Kappe und andere Sensoren, und reinigen Sie das überschüssige Gel aus die Kopfhaut durch Abwischen mit einem feuchten Tuch. &lt;/ Li&gt; <li> Reinigen Sie die EEG-Kappe und anderes Zubehör erst mechanisch, dann sterilisieren sie nach Krankenhaus Anweisungen. </li></ol> 5. Sensorische Reize <ol><li> Beachten Sie, dass alle sensorischen Reaktionen in den jungen Frühchen eine lange (mehrere Sekunden) Refraktärperiode haben, und die Antworten rasch ab mit kurzen Interstimuluszeiten oder in Gegenwart von anderen andauernden EEG-Aktivität in den sensorischen Kortex. Daher liefern Sinnesreize in den Momenten, wenn das EEG war relativ still für mindestens einige Sekunden, was am einfachsten ist es, im ruhigen Schlaf ausstellenden Spur einzustellen Aktivität 6.4 zu tun. Wenn möglich, verwenden Stimulation Geräte, die automatisch eine Markierung (Trigger) in die EEG-Spur. Führen Sie zunächst die taktile Reize, dann werden die visuellen Reize, und endlich die auditive Reize, die aufwachen kann das Baby. </li><li> Um die visuelle evozierte Potentiale zu studieren, geben einzelne Blitze mit einem Gerät integriert, um die EEG-System. Sie may zeigen auch keine vorübergehende Licht, wie das Verschieben Strahl einer Taschenlampe über das Gesicht. Eine Antwort wird ohne weiteres auch aus der Ferne erzeugt werden, wie durch die transparenten Wände Inkubator. Beachten Sie die Antwort mit mindestens einer Sekunde Dauer in mehreren okzipitalen und parietalen Elektroden. </li><li> Um die somatosensorisch evozierten Reaktionen zu studieren, sanft taktile Reize an der Handfläche oder Fußsohle des Babys. Es ist hilfreich, um ein Gerät, das automatisch eine Markierung (Trigger) in die EEG-Spur zu benutzen. Beachten Sie die Antwort in den kontralateralen centro-temporalen (C und T) Elektroden nach Stimulation der Hand, und in der Mittellinie (Cz) Elektroden nach Stimulation Fuß. Um eine spätere Analyse zu helfen, fügen manuelle Annotation zur EEG-Aufzeichnung jederzeit, wenn Sie eine spontane Bewegung des Körpers zu sehen, weil es Reaktionen ähnlich stimuliert diejenigen produziert. </li><li> Um auditive Reaktionen zu studieren, können Sie fast jeden Ton mit relativ geringer Intensität, wie Händeklatschen in der Nähe von Babys Kopf zu benutzen. Vermeiden Sie die Verwendung des traditionellen HornStimulation, weil seine hohe Schallintensität wird sowohl auditive Aktivierung und Erregung Schlaf führen, oft mit anschließenden Bewegungsartefakte. </li></ol> 6. Analyse <ol><li> Starten Sie während der vorläufigen Analyse der EEG-Aufzeichnung bereits. Hinzufügen von Anmerkungen von klinischen Ereignissen, die nicht offensichtlich sind aus dem EEG-Signal (z. B. Pflegemaßnahmen, ungewöhnliche Bewegungen oder Drug Administration). Notieren Sie sich auch von allen EEG-Artefakte (zB saugen, Schaukeln oder Klopfen), die nur schwer zu identifizieren, danach sind. Schließlich, fügen Sie Ihren Vorüberlegungen, wie sie Online stellen, da sie oft mit Erkenntnissen, die später schwer zu erkennen sind. Stellen Sie sicher, dass Sie sich sowohl aktive als auch ruhigen Schlaf aufgezeichnet, und dass die Anzahl und Qualität der sensorischen Reize sind ausreichend. </li><li> Die eigentliche, gründliche Überprüfung der neonatalen EEG ist offline geschehen in einer Workstation, auf der EEG-Befund und verarbeitet werden kann, näher beschrieben. </li></ol> 7. Repräsentative Ergebnisse &lt;/ P&gt; <img src="/files/ftp_upload/3774/3774fig1.jpg" alt="1" /> Abbildung 1: Vergleich der Aufnahme mit herkömmlichen EEG (links) und einem ungefilterten, Full-band EEG. (FbEEG, rechts). Beachten Sie die prominente langsamen Schwankungen im Signal FbEEG [siehe auch Lit. 7-9], die es in der herkömmlichen EEG sind. Einzelheiten finden Sie unter Diskussion. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/3774/3774fig2_lg.jpg"><img src="/files/ftp_upload/3774/3774fig2.jpg" alt="2" /></a> 2. Vergleich der Anstieg in der Informationsmenge mit indem die Anzahl von Elektroden erhalten. Eine hohe Dichte EEG (rechts) macht es möglich, zu analysieren und / oder folgen kortikalen Arealen getrennt. Diese räumliche Informationen zu vernachlässigen ist bei der herkömmlichen 8-Kanal (mitte) Aufzeichnung, und ganz in der gemeinsamen einen Kanal-EEG-Monitoring (links) verloren. <spanclass = &quot;pdflinebreak&quot;&gt; <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/3774/3774fig3_lg.jpg"><img src="/files/ftp_upload/3774/3774fig3.jpg" alt="Abbildung 3" /></a> . Abbildung 3. Links: Ein Beispiel ist aus einzelnen Versuch Antworten auf taktile sensorische Reize der Hände gezeigt, wie in der Roh-EEG-Spur zu sehen. Rechts: Vergleich der Früh-und FullTerm somatosensorische Antworten (beide C4-Fz Ableitung) zeigt das Ausmaß der kortikalen Reaktionen Frühgeburt. Das frühgeborene Antwort ist aus einem einzigen Versuch Spur gezeigt, während die Reaktion durch Mittelung FullTerm erzeugt wird, da es nicht an einzelnen Versuch Ebene zu unterscheiden. In der FullTerm Spur, zeigt der Pfeil auf der N1 Antwort, die üblicherweise als repräsentatives Maß für die klinische Diagnostik verwendet wird. Für weitere Details, siehe Lit. 4,6,10,11.

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	<li>Vanhatalo, S., Metsäranta, M., Andersson, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+fidelity+recording+of+brain+activity+in+the+extremely+preterm+babies:+feasibility+study+in+the+incubator.">High fidelity recording of brain activity in the extremely preterm babies: feasibility study in the incubator.</a> Clin. 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Keine Interessenskonflikte erklärt.

Aufnahme der Neugeborenen-EEG in der Weise gezeigt, hier ist sicher, und somit von jedem Baby machbar und in jedem Zustand, der Umgang mit der Routineversorgung Verfahren 1 zugeordnet werden können. Die Intensivstation ist ein herausforderndes Umfeld, um die empfindlichen EEG-Geräte. Ein Schlüssel für eine technisch gute Qualität der Aufnahme ist eine ordnungsgemäße Verwendung der gut funktionierende dichte Anordnung EEG-Haube, wie das in diesem Video gezeigt. NICU Umgebung ist einzigartig, dass die Studienteilnehmer kritisch kranken, gefährdeten Säuglinge, die anspruchsvolle Pflege und diagnostische Verfahren zu unterziehen sind. Um nicht nur die Sicherheit des Patienten, sondern auch die Zukunft der EEG-Studien in Ihrem Neugeborenen-Intensivstation zu gewährleisten, ist es notwendig, eine enge Zusammenarbeit mit Ihrem Schlüssel NICU Kontakt sowie ein hohes Maß an Vertrauen bei allen Neugeborenen-Intensivstation Mitarbeiter in der Patientenversorgung zu tun haben . Die jüngsten Arbeiten in beiden menschlichen Babys 5-7,10 und Tiermodellen mit Rattenjungen 13-15 hat die Dominanz der infraslow FREQUENC betonteies im EEG. Während sie sich leicht mit dem FbEEG Technik (siehe Abb. 1 und Lit. 8,9) zu sehen sind, werden sie ignoriert oder verzerrt im herkömmlichen EEG (mit einem AC-gekoppelten Verstärker), die dauerhaft schneidet sie zum Zeitpunkt der Sammlung Signal, weil AC-gekoppelten Verstärker fungieren als Hochpass (Low Cut-Filter). Ein treuer Aufnahme dieser infraslow Aktivitäten erfordert eine stabile DC-Aufnahme-Einstellung, die von einer DC-gekoppelte Verstärker besteht (siehe Danksagungen), Ag / AgCl-Elektroden, Chlorid-haltigen Gel 16, sowie eine angemessene Beseitigung von Epithel-Potential (für Details siehe refs 2,3,8 sowie <a href="http://www.nemo-europe.com/en/educational-tools.php">http://www.nemo-europe.com/en/educational-tools.php</a> -&gt; Einrichten der EEG-Hardware -&gt; Skin prepping). Es ist bemerkenswert, in der klinischen Kontext, dass die Kappen in unserer Präsentation verwendet vollständig kompatibel mit FbEEG Aufnahme sind, während viele andere klinische EEG-Hauben wegen ihrer unrechtmäßigen Elektrode Matte sind ungeeigneterials (zB Zinn) 16 und / oder schlechte mechanische Stabilität durch den Schnitt und Design Elektrodenhalter (für Details siehe auch Lit. 1,8). Angemessene Beurteilung und Überwachung der frühen Frühgeborenen Gehirn muss auf einer gründlichen Verständnis der Natur und der Besonderheiten des unreifen Gehirns Aktivität selbst (siehe oben) basieren. Ein solcher Ansatz wird weitgehend fehlen in der aktuellen klinischen Praxis und der Literatur. Um diesem Bedarf gerecht zu werden, wurde das Protokoll für eine multimodale neurophysiologische Beurteilung der Frühgeborenen in unserem Labor entwickelt. Die vorliegende Arbeit eine Brücke zusammen die neuesten Erkenntnisse der Entwicklungs-Neurobiologie, die entsprechenden Fortschritten in der neurophysiologischen Techniken, sowie die dringende Notwendigkeit für neuartige klinische Forschung. Unsere Arbeit hences öffnet das Fenster für die translationale Studien, um in einem bidirektionalen Weise durchgeführt werden (vom Labortisch zum Krankenbett und zurück). Darüber hinaus sollen klare Demonstration des Protokolls, um einen Veranstaltungsort für größere sc öffnenALE Sammlung von klinisch relevanten Datensätzen, einschließlich Studien, um die flüchtigen Kriterien der Normalität zu definieren. Unsere klinischen Erfahrungen in der Helsinki University Hospital hat gezeigt, dass i) multimodale Studien dieser Art haben sich schnell ein integraler Bestandteil der klinischen Routine, ii) geworden, dass sie deutlich das Interesse an der Neugeborenen-EEG-Studien erhöht, und iii) dass die Entwicklungen in der Aufnahme die hier gezeigt haben, Leistungsfähigkeit solcher Aufnahmen so leicht erreichbar wie jede begrenzte konventionelle EEG gemacht. Am wichtigsten ist, das Verständnis der Beziehungen zwischen sich entwickelnde Gehirn Funktion und Struktur macht es möglich, Hirnreifung zu einem Zeitpunkt zu beurteilen, wenn das Baby kann noch nicht in der Lage, mit der Außenwelt 17 kommunizieren. Bessere Versorgung des Gehirns in einem frühen Stadium der Entwicklung wird wahrscheinlich zu einer dauerhaften Erhöhung der Gesundheit und in die allgemeine Lebensqualität der Frühgeborenen führen.

Links für die SurePrep Methode <a href="http://www.helsinki.fi/science/eeg/videos/sureprep/SurePrep_for_SP_paper.mov">http://www.helsinki.fi/science/eeg/videos/sureprep/SurePrep_for_SP_paper.mov</a> <a href="http://www.helsinki.fi/science/eeg/videos/sureprep/SurePrep_for_NEMO.wmv">http://www.helsinki.fi/science/eeg/videos/sureprep/SurePrep_for_NEMO.wmv</a> Online-Video-Link, um weitere Demonstrationen an neonatalen EEG-Aufzeichnung <a href="http://www.nemo-europe.com/en/educational-tools-for-clinicians-and-health-care-professionals.php">http://www.nemo-europe.com/en/educational-tools-for-clinicians-and-health-care-professionals.php</a> Online-Video-Link auf die Theorie und Praxis der Kopfhaut Vorbereitung <a href="http://www.helsinki.fi/science/eeg/videos/sureprep/Nemo_hardware_Scalp_prepping.f4v">http://www.helsi</a>nki.fi/science/eeg/videos/sureprep/Nemo_hardware_Scalp_prepping.f4v

preterm eeg: a multimodal neurophysiological protocol

Seit seiner Einführung im Anfang der 1950er Jahre hat sich Elektroenzephalographie (EEG) weitgehend in den neonatologischen Intensivstationen (Neugeborenen-Intensivstation) zur Bewertung und Überwachung der Funktion des Gehirns bei Frühgeborenen und Säuglingen eingesetzt. Die häufigsten Indikationen sind die Diagnose von epileptischen Anfällen, die Beurteilung der Reife des Gehirns, und Erholung von hypoxisch-ischämischer Ereignisse. EEG-Aufnahmetechniken und das Verständnis des neonatalen EEG-Signalen haben sich dramatisch verbessert, aber diese Fortschritte sind langsam gewesen, um durch die klinischen Traditionen durchdringen. Das Ziel dieser Präsentation ist es, Theorie und Praxis der fortgeschrittenen EEG-Aufzeichnung zur Verfügung Neugeborenenstationen bringen. Im theoretischen Teil werden wir präsentieren Animationen zu veranschaulichen, wie eine Frühgeburt Gehirn Anlass zu spontanen und evozierten EEG-Aktivitäten, die beide einzigartig in dieser Entwicklungsphase als auch von entscheidender Bedeutung für eine ordnungsgemäße Hirnreifung sind. Aktuelle tierische Arbeit hat gezeigt, dass die strukturelle Gehirn entwickeltebiniert ist eindeutig in frühen EEG-Aktivität reflektiert. Wichtigsten Strukturen in dieser Hinsicht sind die wachsenden Langstrecken-Verbindungen und die transiente kortikale Struktur, Anschlussplatte. Sensorische Reize in einem Frühgeborenen erzeugt Reaktionen, die bei einem einzigen Versuch Niveau gesehen werden, und sie haben Grundlagen in der Anschlussplatte Cortex-Interaktion. Dies bringt neonatalen EEG ohne weiteres in ein multimodales Studie, in der EEG-Aufzeichnung ist nicht nur kortikale Funktion, sondern auch testet Plattenaufbau Funktion über verschiedene sensorische Modalitäten. Schließlich haben Einführung klinisch geeigneten dichte Anordnung EEG-Hauben, sowie Verstärker, die zur Registrierung niedrigen Frequenzen, die Vielzahl der Gehirnaktivität, die bisher übersehen wurden offenbart. Im praktischen Teil dieses Video zeigen wir, wie ein multimodales, dichte Anordnung EEG-Studie an Neugeborenen-Intensivstation ist aus einem Frühgeborenen im Inkubator durchgeführt. Das Video demonstriert Vorbereitung der Baby-und Gründerzentrum, die Anwendung derEEG-Haube, und die Leistung der sensorischen Reize.

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Preterm EEG: A Multimodal Neurophysiological Protocol

Dieses Video erklärt den Hintergrund der Theorie des neonatalen EEG-Aktivität und die sensorische Reaktionen, die von einer Live-Demonstration ihrer Aufnahme in neonatologischen Intensivstation folgte.

Preterm EEG: Ein multimodales Neurophysiologische Protokoll

Since its introduction in early 1950s, electroencephalography (EEG) has been widely used in the neonatal intensive care units (NICU) for assessment and ...

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Research

JoVE Journal

Neuroscience

28.3K Aufrufe.  University of Helsinki. Dieses Video erklärt den Hintergrund der Theorie des neonatalen EEG-Aktivität und die sensorische Reaktionen, die von einer Live-Demonstration ihrer Aufnahme in neonatologischen Intensivstation folgte.

Serie: Preterm EEG: A Multimodal Neurophysiological Protocol

Functional Mapping with Simultaneous MEG and EEG

We use magnetoencephalography (MEG) and electroencephalography (EEG) to locate and determine the temporal evolution in brain areas involved in the processing of simple sensory stimuli. We will use somatosensory stimuli to locate the hand somatosensory areas, auditory stimuli to locate the auditory cortices, visual stimuli in four quadrants of the visual field to locate the early visual areas. These type of experiments are used for functional mapping in epileptic and brain tumor patients to locate eloquent cortices. In basic neuroscience similar experimental protocols are used to study the orchestration of cortical activity. The acquisition protocol includes quality assurance procedures, subject preparation for the combined MEG/EEG study, and acquisition of evoked-response data with somatosensory, auditory, and visual stimuli. We also demonstrate analysis of the data using the equivalent current dipole model and cortically-constrained minimum-norm estimates. Anatomical MRI data are employed in the analysis for visualization and for deriving boundaries of tissue boundaries for forward modeling and cortical location and orientation constraints for the minimum-norm estimates.

We use magnetoencephalography (MEG) and electroencephalography (EEG) to map brain areas involved in the processing of simple sensory stimuli.

Functional Mapping mit Simultaneous MEG und EEG

We use magnetoencephalography (MEG) and electroencephalography (EEG) to locate and determine the temporal evolution in brain areas involved in the ...

Forschung

Neurowissenschaften

Non-restraining EEG Radiotelemetry: Epidural and Deep Intracerebral Stereotaxic EEG Electrode Placement

Implantable EEG radiotelemetry is of central relevance in the neurological characterization of transgenic mouse models of neuropsychiatric and neurodegenerative diseases as well as epilepsies. This powerful technique does not only provide valuable insights into the underlying pathophysiological mechanisms, i.e., the etiopathogenesis of CNS related diseases, it also facilitates the development of new translational, i.e., therapeutic approaches. Whereas competing techniques that make use of recorder systems used in jackets or tethered systems suffer from their unphysiological restraining to semi-restraining character, radiotelemetric EEG recordings overcome these disadvantages. Technically, implantable EEG radiotelemetry allows for precise and highly sensitive measurement of epidural and deep, intracerebral EEGs under various physiological and pathophysiological conditions. First, we present a detailed protocol of a straight forward, successful, quick and efficient technique for epidural (surface) EEG recordings resulting in high-quality electrocorticograms. Second, we demonstrate how to implant deep, intracerebral EEG electrodes, e.g., in the hippocampus (electrohippocampogram). For both approaches, a computerized 3D stereotaxic electrode implantation system is used. The radiofrequency transmitter itself is implanted into a subcutaneous pouch in both mice and rats. Special attention also has to be paid to pre-, peri- and postoperative treatment of the experimental animals. Preoperative preparation of mice and rats, suitable anesthesia as well as postoperative treatment and pain management are described in detail.

Non-restraining EEG radiotelemetry is a valuable methodological approach to record in vivo long-term electroencephalograms from freely moving rodents. This detailed protocol describes stereotaxic epidural and deep intracerebral electrode placement in different brain regions in order to obtain reliable recordings of CNS rhythmicity and CNS related behavioral stages.

Nicht beschränkende EEG Radiotelemetrie: epidurale und Deep Intrazerebrale Stereotaktische EEG Elektrodenplatzierung

Implantable EEG radiotelemetry is of central relevance in the neurological characterization of transgenic mouse models of neuropsychiatric and ...

Recording EEG in Freely Moving Neonatal Rats Using a Novel Method

EEG is a useful method to detect electrical activity in the brain. Moreover, it is a widely used diagnostic tool for various neurological conditions, such as epilepsy and neurodegenerative disorders. However, it is technically difficult to obtain EEG recordings in neonates as it requires specialized handling and great care. Here, we present a novel method to record EEG in neonatal rat pups (P8-P15). We designed a simple and reliable electrode using computer pin loci; it can be easily implanted into the skull of a rat pup to record high-quality EEG signals in the normal and epileptic brain. Pups were given an intraperitoneal (i.p.) injection of the neurotoxin kainic acid (KA) to induce epileptic seizures. The surgical implantation performed in this procedure is less expensive than other EEG procedures for neonates. This method allows one to record high-quality and stable EEG signals for more than 1 week. Furthermore, this procedure can also be applied to adult rats and mice to study epilepsy or other neurological disorders.

Here, we introduce a novel technique designed to record electroencephalography (EEG) in freely moving neonatal epileptic pups and describe its procedures, features, and applications. This method allows one to record EEG for more than 1 week.

Aufzeichnung von EEG in frei bewegten neonatalen Ratten mit einer neuartigen Methode

EEG is a useful method to detect electrical activity in the brain. Moreover, it is a widely used diagnostic tool for various neurological conditions, such ...

Using Brain Activation (nir-HEG/Q-EEG) and Execution Measures (CPTs) in a ADHD Assessment Protocol

Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD) is a problem that impacts academic performance and has serious consequences that result in difficulties in scholastic, social and familial contexts. One of the most common problems in the identification of this disorder relates to the apparent over diagnosis of the disorder due to the absence of global protocols for assessment. The research group of School Learning, Difficulties and Academic Performance (ADIR) from the University of Oviedo, has developed a complete protocol that suggests the existence of certain patterns of cortical activation and executive control for identifying ADHD more objectively. This protocol takes into consideration some of the hypothetical determinants of ADHD, including the relationship between activation of selected areas of the brain, and differences in performance on various aspects of executive functioning such as omissions, commissions or response times, using innovative tools of Continuous Performance Testing (based on Virtual Reality CPT and Traditional CPT) and brain activation measures (two different tools, based on Hemoencephalography- nirHEG; and Quantified Electroencephalography --Q-EEG, respectively). This model of assessment aims to provide an effective assessment of ADHD symptomatology in order to design an accurate intervention and make appropriate recommendations for parents and teachers.

Using Brain Activation nir-HEG/Q-EEG and Execution Measures CPTs in a ADHD Assessment Protocol

This work presents a new protocol for the assessment of Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD) by providing a more objective diagnostic procedure for this developmental disorder based on the use of innovative tools. It also analyzes the relationship between activation measures and executive function measures.

Verwendung von Gehirn Aktivierung (Nir-HEG/Q-EEG) und Zwangsvollstreckungsmaßnahmen (CPT) in einer ADHS Protokoll

Attention Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD) is a problem that impacts academic performance and has serious consequences that result in difficulties in ...

A Protocol for Transcranial Photobiomodulation Therapy in Mice

Transcranial photobiomodulation is a potential innovative noninvasive therapeutic approach for improving brain bioenergetics, brain function in a wide range of neurological and psychiatric disorders, and memory enhancement in age-related cognitive decline and neurodegenerative diseases. We describe a laboratory protocol for transcranial photobiomodulation therapy (PBMT) in mice. Aged BALB/c mice (18 months old) are treated with a 660 nm laser transcranially, once daily for 2 weeks. Laser transmittance data shows that approximately 1% of the incident red light on the scalp reaches a 1 mm depth from the cortical surface, penetrating the dorsal hippocampus. Treatment outcomes are assessed by two methods: a Barnes maze test, which is a hippocampus-dependent spatial learning and memory task evaluation, and measuring hippocampal ATP levels, which is used as a bioenergetics index. The results from the Barnes task show an enhancement of the spatial memory in laser-treated aged mice when compared with age-matched controls. Biochemical analysis after laser treatment indicates increased hippocampal ATP levels. We postulate that the enhancement of memory performance is potentially due to an improvement in hippocampal energy metabolism induced by the red laser treatment. The observations in mice could be extended to other animal models since this protocol could potentially be adapted to other species frequently used in translational neuroscience, such as rabbit, cat, dog, or monkey. Transcranial photobiomodulation is a safe and cost-effective modality which may be a promising therapeutic approach in age-related cognitive impairment.

Photobiomodulation therapy is an innovative noninvasive modality for the treatment of a wide range of neurological and psychiatric disorders and can also improve healthy brain function. This protocol includes a step-by-step guide to performing brain photobiomodulation in mice by transcranial light delivery, which can be adapted for use in other laboratory rodents.

Ein Protokoll für die transkranielle Photobiomodulation Therapie bei Mäusen

Transcranial photobiomodulation is a potential innovative noninvasive therapeutic approach for improving brain bioenergetics, brain function in a wide ...

Using Neuron Spiking Activity to Trigger Closed-Loop Stimuli in Neurophysiological Experiments

Closed-loop neurophysiological systems use patterns of neuronal activity to trigger stimuli, which in turn affect brain activity. Such closed-loop systems are already found in clinical applications, and are important tools for basic brain research. A particularly interesting recent development is the integration of closed-loop approaches with optogenetics, such that specific patterns of neuronal activity can trigger optical stimulation of selected neuronal groups. However, setting up an electrophysiological system for closed-loop experiments can be difficult. Here, a ready-to-apply Matlab code is provided for triggering stimuli based on the activity of single or multiple neurons. This sample code can be easily modified based on individual needs. For instance, it shows how to trigger sound stimuli and how to change it to trigger an external device connected to a PC serial port. The presented protocol is designed to work with a popular neuronal recording system for animal studies (Neuralynx). The implementation of closed-loop stimulation is demonstrated in an awake rat.

This protocol demonstrates how to use an electrophysiological system for closed-loop stimulation triggered by neuronal activity patterns. Sample Matlab code that can be easily modified for different stimulation devices is also provided.

Verwenden von Neuron Spiking Activity zum Auslösen von Closed-Loop Stimuli in neurophysiologischen Experimenten

Closed-loop neurophysiological systems use patterns of neuronal activity to trigger stimuli, which in turn affect brain activity. Such closed-loop systems ...

A Ferret Model of Inflammation-sensitized Late Preterm Hypoxic-ischemic Brain Injury

There is an ongoing need for clinically relevant models of perinatal infection and hypoxia-ischemia (HI) in which to test therapeutic interventions for infants with the neurological sequela of prematurity. Ferrets are ideal candidates for modeling the preterm human brain, as they are born lissencephalic and develop gyrencephalic brains postnatally. At birth, ferret brain development is similar to a 13 week human fetus, with postnatal-day (P) 17 kits considered to be equivalent to an infant at 32&#8211;36 weeks&#39; gestation. We describe an injury model in the P17 ferret, where lipopolysaccharide administration is followed by bilateral cerebral ischemia, hypoxia, and hyperoxia. This simulates the complex interaction of prolonged inflammation, ischemia, hypoxia, and oxidative stress experienced in a number of neonates who develop brain injury. Injured animals display a range of gross injury severity, with morphological changes in the brain including narrowing of multiple cortical gyri and associated sulci. Injured animals also show slowed reflex development, slower and more variable speed of locomotion in an automated catwalk, and decreased exploration in an open field. This model provides a platform in which to test putative therapies for infants with neonatal encephalopathy associated with inflammation and HI, study mechanisms of injury that affect cortical development, and investigate pathways that provide resilience in unaffected animals.

The method describes inflammation-sensitized hypoxic-ischemic and hyperoxic brain injury in the P17 ferret to model the complex interaction between prolonged inflammation and oxidative brain injury experienced in a number of late preterm infants.

Ein Frettchenmodell einer entzündungssensibilisierten spätpräfristifernen hypoxischen-ischämischen Hirnverletzung

There is an ongoing need for clinically relevant models of perinatal infection and hypoxia-ischemia (HI) in which to test therapeutic interventions for ...

Combining Behavior and EEG to Study the Effects of Mindfulness Meditation on Episodic Memory

Although there has been recent interest in how mindfulness meditation can affect episodic memory as well as brain structure and function, no study has examined the behavioral and neural effects of mindfulness meditation on episodic memory. Here we present a protocol that combines mindfulness meditation training, an episodic memory task, and EEG to examine how mindfulness meditation changes behavioral performance and the neural correlates of episodic memory. Subjects in a mindfulness meditation experimental group were compared to a waitlist control group. Subjects in the mindfulness meditation experimental group spent four weeks training and practicing mindfulness meditation. Mindfulness was measured before and after training using the Five Facet Mindfulness Questionnaire (FFMQ). Episodic memory was measured before and after training using a source recognition task. During the retrieval phase of the source recognition task, EEG was recorded. The results showed that mindfulness, source recognition behavioral performance, and EEG theta power in right frontal and left parietal channels increased following mindfulness meditation training. In addition, increases in mindfulness correlated with increases in theta power in right frontal channels. Therefore, results obtained from combining mindfulness meditation training, an episodic memory task, and EEG reveal the behavioral and neural effects of mindfulness meditation on episodic memory.

Here we present a protocol for combining mindfulness meditation training, an episodic memory task, and EEG to understand the behavioral and neural effects of mindfulness meditation on episodic memory.

Kombination von Verhalten und EEG, um die Auswirkungen von Achtsamkeitsmeditation auf das episodische Gedächtnis zu untersuchen

Although there has been recent interest in how mindfulness meditation can affect episodic memory as well as brain structure and function, no study has ...

Modulation of the Neurophysiological Response to Fearful and Stressful Stimuli Through Repetitive Religious Chanting

In neuropsychological experiments, the late positive potential (LPP) is an event-related potential (ERP) component that reflects the level of one's emotional arousal. This study investigates whether repetitive religious chanting modulates the emotional response to fear- and stress-provoking stimuli, thus leading to a less responsive LPP. Twenty-one participants with at least one year of experience in the repetitive religious chanting of "Amitabha Buddha" were recruited. A 128-channel electroencephalography (EEG) system was used to collect EEG data. The participants were instructed to view negative or neutral pictures selected from the International Affective Picture System (IAPS) under three conditions: repetitive religious chanting, repetitive nonreligious chanting, and no chanting. The results demonstrated that viewing the negative fear- and stress-provoking pictures induced larger LPPs in the participants than viewing neutral pictures under the no-chanting and nonreligious chanting conditions. However, this increased LPP largely disappeared under repetitive religious chanting conditions. The findings indicate that repetitive religious chanting may effectively alleviate the neurophysiological response to fearful or stressful situations for practitioners.

The present event-related potential (ERP) study provides a unique protocol for investigating how religious chanting can modulate negative emotions. The results demonstrate that the late positive potential (LPP) is a robust neurophysiological response to negative emotional stimuli and can be effectively modulated by repetitive religious chanting.

Modulation der neurophysiologischen Reaktion auf ängstliche und belastende Reize durch repetitives religiöses Chanten

In neuropsychological experiments, the late positive potential (LPP) is an event-related potential (ERP) component that reflects the level of one's ...

OCT-basierte multimodale Bildgebung von menschlichen Spenderaugen für die AMD-Forschung

Ex Vivo OCT-Based Multimodal Imaging of Human Donor Eyes for Research into Age-Related Macular Degeneration

A progression sequence for age-related macular degeneration (AMD) learned from optical coherence tomography (OCT)-based multimodal (MMI) clinical imaging could add prognostic value to laboratory findings. In this work, ex vivo OCT and MMI were applied to human donor eyes prior to retinal tissue sectioning. The eyes were recovered from non-diabetic white donors aged &#8805;80 years old, with a death-to-preservation time (DtoP) of &#8804;6 h. The globes were recovered on-site, scored with an 18 mm trephine to facilitate cornea removal, and immersed in buffered 4% paraformaldehyde. Color fundus images were acquired after anterior segment removal with a dissecting scope and an SLR camera using trans-, epi-, and flash illumination at three magnifications. The globes were placed in a buffer within a custom-designed chamber with a 60 diopter lens. They were imaged with spectral domain OCT (30&#176; macula cube, 30 &#181;m spacing, averaging = 25), near-infrared reflectance, 488 nm autofluorescence, and 787 nm autofluorescence. The AMD eyes showed a change in the retinal pigment epithelium (RPE), with drusen or subretinal drusenoid deposits (SDDs), with or without neovascularization, and without evidence of other causes. Between June 2016 and September 2017, 94 right eyes and 90 left eyes were recovered (DtoP: 3.9 &plusmn; 1.0 h). Of the 184 eyes, 40.2% had AMD, including early intermediate (22.8%), atrophic (7.6%), and neovascular (9.8%) AMD, and 39.7% had unremarkable maculas. Drusen, SDDs, hyper-reflective foci, atrophy, and fibrovascular scars were identified using OCT. Artifacts included tissue opacification, detachments (bacillary, retinal, RPE, choroidal), foveal cystic change, an undulating RPE, and mechanical damage. To guide the cryo-sectioning, OCT volumes were used to find the fovea and optic nerve head landmarks and specific pathologies. The ex vivo volumes were registered with the in vivo volumes by selecting the reference function for eye tracking. The ex vivo visibility of the pathology seen in vivo depends on the preservation quality. Within 16 months, 75 rapid DtoP donor eyes at all stages of AMD were recovered and staged using clinical MMI methods.

Autor im Rampenlicht: Ex-vivo-OCT-basierte multimodale Bildgebung von menschlichen Spenderaugen für die Erforschung der altersbedingten Makuladegeneration  

Laboratory assays can leverage prognostic value from the longitudinal optical coherence tomography (OCT)-based multimodal imaging of age-related macular degeneration (AMD). Human donor eyes with and without AMD are imaged using OCT, color, near-infrared reflectance scanning laser ophthalmoscopy, and autofluorescence at two excitation wavelengths prior to tissue sectioning.

Ex Vivo OCT-basierte multimodale Bildgebung menschlicher Spenderaugen zur Erforschung der altersbedingten Makuladegeneration

A progression sequence for age-related macular degeneration (AMD) learned from optical coherence tomography (OCT)-based multimodal (MMI) clinical imaging ...