Le projet décrit a été soutenu par le National Center for Research Resources, Grant UL1 RR024975-01, et est maintenant au centre national pour l&#39;avancement des sciences translationnelle, Grant 2 UL1 TR000445-06. Le contenu est exclusivement la responsabilité de leurs auteurs et ne représentent pas nécessairement les vues officielles de la NIH.

Une. L&#39;évaluation de la réponse à Light Touch <ol><li> Placer le filet de l&#39;électrode (par exemple, 128 canaux géodésique capteur net) sur l&#39;enfant ou de la tête de bébé. Régler les capteurs de contact total avec une solution saline chaude. Si un enfant, assurer enfant est assis confortablement dans parent ou tour. Si sur un enfant, veiller à ce que bébé est légèrement emmailloté et soit tenu dans les bras de soignant ou en position couchée dans un lit ouvert. </li><li> Placer une buse de 1 mm à 0,5 cm en dessous de la pointe de l&#39;index de la main testé. Placez le doigt pour un jeune enfant ou de palme pour un nourrisson dans un porte-moule et le fixer avec une bande Velcro proximale et distale à joint pour garantir une distance cohérente de la buse au doigt ou la main. Il est absolument essentiel que l&#39;enfant maintient la position du doigt bonne tout au long de la séance de test. Assurer en évaluer périodiquement doigt et le placement de la main d&#39;avoir un enfant avec soignant si jeune. Si vous testez un enfant, arrêter protocolesi le bébé pleure et offrent un confort avant de redémarrer. Si vous testez jeune enfant, demandez soignant pour offrir confort et réconfort tout au long de la période d&#39;essai court. </li><li> Démarrer le compresseur d&#39;air à 40 psi à travers le régulateur de fournir des intrants de soupape pour des stimuli tactiles. </li><li> Exécutez le programme de livraison de relance. <ol><li> Pour la main testé, présents stimuli 60 bouffantes entrecoupées de manière aléatoire avec 60 des simulacres de procès (une bouffée d&#39;air délivré par une buse séparée pointée loin de doigt). </li><li> Ne pas présenter plus de deux répétitions d&#39;une bouffée ou fictive dans une rangée. Variez les intervalles entre les essais au hasard entre 2000-2500 ms. Le but de ceci est de réduire l&#39;accoutumance, où un stimulus n&#39;est plus perçu. Le temps total pour une séquence de 120 essais doit être de 4,5-5 min. </li><li> Exécutez le protocole identique à nouveau pour l&#39;autre part, si l&#39;étude de troubles somato-sensorielles asymétriques. </li></ol></li><li> Pour les protocoles ne nécessitant pas attention à un stimulus pas encore mis en place est nécessaire. Tsa vaut également pour les essais nourrisson. Pour l&#39;amélioration de l&#39;attention chez les jeunes enfants (qui se traduit par de plus grands pics ERP spécifiques dans l&#39;enregistrement), fournir une tâche. <ol><li> Exemple de tâche pour 5 ans: Décrire les bouffées d&#39;air comme &quot;bulles&quot; soufflé par &quot;poisson&quot; dans un &quot;aquarium&quot; (une boîte décorée dissimuler l&#39;appareil de pompe). Demandez aux enfants de deviner si chaque «bulle» est délivré par un bleu ou un &quot;poisson&quot; rouge. Dites à l&#39;enfant qu&#39;ils n&#39;ont pas besoin et ne devrait pas dire quoi que ce soit pendant qu&#39;ils effectuent cette tâche (voir mis en place avec aquarium maquette à la figure 1). </li></ol></li></ol> 2. L&#39;évaluation de la réponse au protocole multisensoriel (vs simultanée auditive-tactile Résume réponses individuelles) <ol><li> Parcourir les étapes 1.1-1.3 comme décrit ci-dessus. Les stimuli sont décrits dans le tableau 1. </li><li> Exécutez le programme de livraison de relance (par exemple dans le logiciel E-Prime). Pour la main testé, un auditif-tactile<html> paradigme peut présenter les quatre stimuli suivants au hasard, avec 60 essais / relance: souffle, puff-/ga /, / ga /-faux, faux. Encore une fois, de limiter la possibilité d&#39;accoutumance, ne présentent pas plus de deux répétitions d&#39;une bouffée ou fictive dans une rangée dans n&#39;importe quelle condition, et varier les intervalles entre les essais au hasard entre 2000-2500 ms. Chaque séquence de 240 essais devrait prendre entre 9-10 min. </li><li> Exécutez protocole identique sur l&#39;autre main. </li><li> Fournir une bande dessinée adaptée à l&#39;âge silencieuse au début du protocole et continuer tout au long de la procédure pour éviter l&#39;augmentation des artefacts de moteur de l&#39;agitation, et à diminuer le fond de grandes ondes delta du patient généré quand ils s&#39;ennuient. Par exemple, chez les enfants de 5 ans, nous avons utilisé une boucle de 20 min d&#39;une vidéo achetée, joué en sourdine et renouvelées avant chaque sujet a été testée. Aucune attention à un stimulus est nécessaire, par conséquent, la bande dessinée en boucle fournit un fond visuel déconnectée des stimuli. </li></ol>e_title &quot;&gt; 3. Logiciel et Matériel Set Up <ol><li> Pour programmer le logiciel, mis en place deux commandes série envoyées par l&#39;application de contrôle du stimulus. On identifie le souffle, l&#39;autre le trompe-l&#39;œil. Vous avez l&#39;application de contrôle de relance envoyer les commandes à un microcontrôleur. </li><li> Vous avez le microcontrôleur génère une impulsion de durée de vie (par exemple, la durée de 20 ms) au canal de sortie numérique correspondant. Cette sortie doit être divisée en deux lignes, l&#39;une pour l&#39;entrée numérique pour le système d&#39;enregistrement EEG et une pour les soupapes d&#39;air électrovannes-dépendants. Marquer l&#39;ouverture de deux vannes dans le flux de données EEG. </li><li> Mesurer l&#39;impulsion de bouffée de latence pour les conditions réelles et fictives avec un oscilloscope et un microphone. Ceux-ci doivent être les mêmes, et de l&#39;ordre de 10 à 15 msec. Réglez pour le poste d&#39;enregistrement de latence. </li><li> Calculer la force exercée au niveau de la buse en utilisant un manomètre PSI et en mesurant le diamètre de la buse. Utilisez la formule F (N) = Pression * Région. Par exemple, la force exercée from une buse de 1 mm de rayon à 6 psi donne F (N) = £ 0,03. </li><li> Pour modifier l&#39;application de contrôle pour le protocole multisensorielle, envoyer deux commandes série identifiant un réel souffle ou fictive au microcontrôleur ainsi qu&#39;un son discours enregistré ou silence. Remarque: Dans notre paradigme, nous avons utilisé l&#39;ordinateur généré, accent neutre / ga / son, parmi d&#39;autres comme / da /, / du /, / bu /, etc. </li><li> Stimuli auditifs présents à travers un haut-parleur placé à la ligne médiane, 2 m en face de l&#39;objet. </li><li> Aligner la synchronisation de son apparition à être simultanée avec le début de la pâte ou avec le retard mesuré à l&#39;étape 3.3, en fonction de l&#39;état qui est souhaitable pour le testeur. </li></ol> 4. Acquisition de données et préparation <ol><li> Choisissez des filtres et des références paramètres pour échantillonner les données selon des méthodes d&#39;ERP standard. Ici, utiliser un 1000 Hz avec filtres fixés à 0,1 à 400 Hz. Lors de la collecte de données, reportez-vous à toutes les électrodes Cz et les rereferenced déconnecté à une moyenneâge de référence. </li><li> Pour segmenter les données, filtrer les données enregistrées avec les filtres souhaités et segmentation. Pour cette étude, utiliser un filtre passe-bande 0,3-40 Hz et le segment de l&#39;EEG continu basé sur le début du stimulus d&#39;inclure une référence ms 200 ms prestimulus et un intervalle post-stimulus 500. </li><li> Effectuer un contrôle de qualité des données. Screen chaque segment pour moteur et oculaires artefacts tels que l&#39;activité musculaire à haute fréquence, en utilisant des algorithmes informatiques inclus dans le logiciel ERP. Suivez cet écran par un examen manuel. </li><li> Les critères de sélection automatisés sont définies comme suit dans ce protocole, mais peuvent être modifiées: pour les canaux d&#39;oeil, tension&gt; 140 mV = clin d&#39;œil et tension&gt; 55 mV = mouvements oculaires. </li><li> Corriger les données provenant d&#39;essais contaminés à l&#39;aide d&#39;un outil de correction d&#39;artefact oculaire. Remarque: Tous les canaux avec une tension&gt; 200 mV est considéré comme de mauvaise qualité. Si&gt; 15 canaux sont de mauvaise qualité, nous avons choisi de jeter l&#39;ensemble du procès pour des raisons de reproductibilité. </li><li> ERP moyenne. Rereference les à une référence moyenne et ensuite effectuer de référence de correction en fonction de critères choisis à l&#39;étape 4.2. Extrait amplitude moyenne et les latences de pointe pour différents pics, extrapolées à partir des grandes formes d&#39;ondes moyennes de populations prédéfinies. Remarque: Dans notre cas, nous avons fondé le suivant sur ​​la littérature établie de la réponse des enfants plus âgés à la stimulation du nerf médian 10-14. Nous avons utilisé P50 (30-80 ms), N70 (50-100 ms), P100 (80-150 ms), N140 (130-230 ms), et P2 (250-350 ms) pics. </li><li> Comprennent uniquement des données provenant des électrodes se chevauchent emplacements prédéfinis (Figure 2). Obtenir des données pour les électrodes individuelles et moyenne dans chaque grappe. </li></ol>

<ol>
	<li>Nelson, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+plasticity+and+human+development:+the+role+of+early+experience+in+sculpting+memory+systems.">Neural plasticity and human development: the role of early experience in sculpting memory systems.</a> Dev. Sci. 3 (2), 115-136 (2000).</li><li>Wallace, M. T., Stein, B. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+experience+determines+how+the+senses+will+interact.">Early experience determines how the senses will interact.</a> J. Neurophysiol. 97 (1), 921-926 (2007).</li><li>Greenough, W. T., Black, J. E., Wallace, C. 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Perinatol. 38 (4), 591-603 (2011).</li><li>Pleger, B., Villringer, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+human+somatosensory+system:+From+perception+to+decision+making.">The human somatosensory system: From perception to decision making.</a> Prog. Neurobiol. 103, 76-97 (2013).</li><li>Allison, T., McCarthy, G., Wood, C. C., Jones, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Potentials+evoked+in+human+and+monkey+cerebral+cortex+by+stimulation+of+the+median+nerve:+a+review+of+scalp+and+intracranial+recordings.">Potentials evoked in human and monkey cerebral cortex by stimulation of the median nerve: a review of scalp and intracranial recordings.</a> Brain. 114 (6), 2465-2503 (1991).</li><li>Majnemer, A., Rosenblatt, B., Riley, P., Laureau, E., O'Gorman, A. 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Sci. 21 (3), 289-298 (1974).</li><li>Schubert, R., Blankenburg, F., Lemm, S., Villringer, A., Curio, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Now+you+feel+it-now+you+don't:+ERP+correlates+of+somatosensory+awareness.">Now you feel it-now you don't: ERP correlates of somatosensory awareness.</a> Psychophysiology. 43 (1), 31-40 (2006).</li><li>Hamalainen, H., Kekoni, J., Sams, M., Reinikainen, K., Naatanen, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+somatosensory+evoked+potentials+to+mechanical+pulses+and+vibration:+contributions+of+SI+and+SII+somatosensory+cortices+to+P50+and+P100+components.">Human somatosensory evoked potentials to mechanical pulses and vibration: contributions of SI and SII somatosensory cortices to P50 and P100 components.</a> Electroencephal. Clin. Neurophysiol. 75 (2), 13-21 (1990).</li><li>Eimer, M., Forster, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modulations+of+early+somatosensory+ERP+components+by+transient+and+sustained+spatial+attention.">Modulations of early somatosensory ERP components by transient and sustained spatial attention.</a> Exp. Brain Res. 151 (1), 24-31 (2003).</li><li>Forster, B., Eimer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Covert+attention+in+touch:+Behavioral+and+ERP+evidence+for+costs+and+benefits.">Covert attention in touch: Behavioral and ERP evidence for costs and benefits.</a> Psychophysiology. 42 (2), 171-179 (2005).</li><li>Tamura, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cognitive+processes+in+two-point+discrimination:+an+ERP+study.">Cognitive processes in two-point discrimination: an ERP study.</a> Clin. 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F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+assessment+of+cortical+response+to+somatosensory+stimuli+in+children+with+hemiparetic+cerebral+palsy.">Novel assessment of cortical response to somatosensory stimuli in children with hemiparetic cerebral palsy.</a> J. Child Neurol. 27 (10), 1276-1283 (2012).</li><li>Molholm, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Audio-Visual+Multisensory+Integration+in+Superior+Parietal+Lobule+Revealed+by+Human+Intracranial+Recordings.">Audio-Visual Multisensory Integration in Superior Parietal Lobule Revealed by Human Intracranial Recordings.</a> J. Neurophysiol. 96 (2), 721-729 (2006).</li><li>Molholm, S., Ritter, W., Murray, M. M., Javitt, D. C., Schroeder, C. E., Foxe, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multisensory+auditory-visual+interactions+during+early+sensory+processing+in+humans:+a+high-density+electrical+mapping+study.">Multisensory auditory-visual interactions during early sensory processing in humans: a high-density electrical mapping study.</a> Brain Res. 14 (1), 115-128 (2002).</li><li>Foxe, J. J., Morocz, I. A., Murray, M. M., Higgins, B. A., Javitt, D. C., Schroeder, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multisensory+auditory-somatosensory+interactions+in+early+cortical+processing+revealed+by+high-density+electrical+mapping.">Multisensory auditory-somatosensory interactions in early cortical processing revealed by high-density electrical mapping.</a> Brain Res.. 10 (1-2), 77-83 (2000).</li><li>Gick, B., Derrick, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aero-tactile+integration+in+speech+perception.">Aero-tactile integration in speech perception.</a> Nature. 462 (7272), 502-504 (2009).</li><li>Stevens, K. N., Blumstein, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Invariant+cues+for+place+of+articulation+in+stop+consonants.">Invariant cues for place of articulation in stop consonants.</a> J. Acoust. Soc. Am. 64 (5), 1358-1368 (1978).</li><li>Hari, R., Parkkonen, L., Nangini, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+brain+in+time:+insights+from+neuromagnetic+recordings.">The brain in time: insights from neuromagnetic recordings.</a> Ann. NY Acad. Sci. 1191, 89-109 (2010).</li><li>Key, A. P. F., Dove, G. O., Maguire, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Linking+Brainwaves+to+the+Brain:+An+ERP.">Linking Brainwaves to the Brain: An ERP.</a> Dev. Neuropsychol. 27 (2), 183-215 (2005).</li></ol>

Les auteurs déclarent qu&#39;ils n&#39;ont aucun intérêt financier concurrents.

Cette nouvelle combinaison de bouffée d&#39;air et ERP (dénommé &quot;système Puffer&quot;) pour mesurer traitement cortical de légèreté et réponses tactiles-auditif est bien toléré par les jeunes enfants handicapés et par les nourrissons. Cela est vrai pour les versions unisensory et multisensorielles, et si la composante attentionnelle est ajouté ou non dans le cas des jeunes enfants. Les raisons du succès de cette méthodologie dans l&#39;évaluation d&#39;une population jeune et vulnérable sont dues à...

L&#39;étude de l&#39;élaboration de processus sensoriels corticaux est essentielle pour comprendre la base de la plupart des fonctions d&#39;ordre supérieur. Expériences sensorielles sont en grande partie responsables de l&#39;organisation du cerveau pendant la petite enfance et l&#39;enfance, de jeter les bases pour des processus complexes tels que la cognition, la communication et le développement moteur 1-3. La plupart des études pédiatriques sur les processus sensoriels se concentrent sur les domaines auditifs et visuels, principalement parce que ces stimuli sont plus faciles à développer, standardiser et essai. Toutefois, le traitement tactile est d&#39;un intérêt particulier chez les nourrissons et les enfants car il est le premier sens à se développer chez le fœtus 4,5 et informations somatosensoriel fait partie intégrante de la fonction d&#39;autres systèmes corticaux (par exemple moteur, la mémoire, l&#39;apprentissage associatif, limbique) 6. Les méthodes actuelles de traitement évaluant somatosensoriel sont limitées par le choix des stimulus tactile. Un choix commun est médian stimulation électrique du nerf 7,8 directe </sup&gt;, Avec la possibilité d&#39;inconfort. D&#39;autres utilisent des méthodes efficaces tâches actives telles que la discrimination, la reconnaissance et la localisation de stimuli, nécessitant à la fois l&#39;attention et des niveaux élevés de compréhension 9. Tous ces procédés sont donc limités dans leur utilisation chez les jeunes enfants et les nourrissons. Par conséquent, notre objectif était de développer un modèle tactile qui répond à ces limites en étant non invasive et en réduisant la nécessité d&#39;une participation active d&#39;un sujet. En outre, il devait avoir un niveau normalisé de stimulation et un simulacre de contrôle. Pour ce, nous avons développé le système «pompe», un double canal, chronométré, et calibré système de distribution d&#39;air souffle, ce qui nous permet de mesurer les effets de légèreté chez les nourrissons et les autres populations vulnérables. Études d&#39;IRM fonctionnelle ont montré que la stimulation par des bouffées d&#39;air active cortex sensoriels, bien que la longueur et les défis de ces études, telles que l&#39;immobilisation, lengtes sessions, et les paramètres de anxiogènes les rendent difficiles à effectuer chez les jeunes enfants. Par conséquent, nous avons combiné notre nouveau système de livraison avec un potentiel (ERP) méthodologie de l&#39;événement-connexes afin de fournir une résolution temporelle de traitement sensoriel du toucher de la lumière dans une brève, séance d&#39;essais enfants. Ce nouveau paradigme offre la flexibilité nécessaire pour étudier le traitement sensoriel dans diverses populations, les âges et les milieux cliniques. Il a également l&#39;avantage d&#39;être compatible avec des stimuli auditifs, permettant des évaluations multisensorielles. Jusqu&#39;à présent, l&#39;évaluation précise et fiable tactile n&#39;a pas été possible chez les nourrissons ou les enfants qui sont incapables de répondre de façon fiable en raison de troubles intellectuelle / langue. Cette méthodologie vise à combler cette lacune afin d&#39;aider à l&#39;identification précoce des déficits de traitement sensoriel et intervention pendant une période maximale de la plasticité du cerveau. Améliorations dans le traitement sensoriel dans l&#39;enfance peuvent influencer la cascadede développement neurologique Les procédures suivantes sont tous inclus dans l&#39;Institutional Review Board Vanderbilt protocoles approuvés.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="703">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:249px;">Geodesic sensor net</td>
			<td style="width:168px;">EGI, Inc., Eugene, OR</td>
			<td style="width:119px;">depends on size</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:249px;">Net Station EEG software v. 4.2</td>
			<td style="width:168px;">EGI, Inc., Eugene, OR</td>
			<td style="width:119px;">NA</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:249px;">E-Prime stimulus control application</td>
			<td style="width:168px;">PST, Inc. Pittsburgh, PA</td>
			<td style="width:119px;">NA</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:249px;">Manometer (model 6&#8221; 0-60PSI)</td>
			<td style="width:168px;">H. O. Trerice Co, Oak Park, MI</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:249px;">Custom Puffer setup</td>
			<td style="width:168px;">Nathalie Maitre</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

quantitative assessment of cortical auditory-tactile processing in children with disabilities

Mesure objective et facile de traitement sensoriel est extrêmement difficile chez les patients pédiatriques non verbaux ou vulnérables. Nous avons développé une nouvelle méthodologie pour évaluer quantitativement traitement cortical de touche de lumière, les sons de la parole et le traitement multisensoriel des deux stimuli des enfants, sans nécessiter la participation active de l&#39;objet ou de causer une gêne enfants. Pour ce faire, nous avons développé un double canal, le temps et la force calibrée bouffée d&#39;air stimulateur qui permet à la fois une stimulation tactile et le contrôle de la frime. Nous avons combiné cela avec l&#39;utilisation de la méthodologie potentiel lié à l&#39;événement afin de permettre une haute résolution temporelle des signaux de cortex somatosensoriel primaire et secondaire ainsi que le traitement d&#39;ordre supérieur. Cette méthode nous a également permis de mesurer une réponse multisensorielle de stimulation auditive-tactile.

Évaluation de la touche de lumière (figure 3): Caractéristiques de la réponse à une stimulation tactile cortical en utilisant le système de décolleur: Les schémas de pics en réponse à la pâte sont très similaires aux réponses obtenues en utilisant une stimulation corticale du nerf médian chez les adultes normaux 10,11. La réponse précoce (P50, N70, pics P100) reflète principalement l&#39;activité dans le cortex sensoriel pr...

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Quantitative Assessment of Cortical Auditory-tactile Processing in Children with Disabilities

Mesure objective et facile de traitement sensoriel est extrêmement difficile chez les patients pédiatriques non verbaux ou vulnérables. Nous avons développé une nouvelle méthodologie pour évaluer quantitativement les nourrissons et traitement cortical de toucher léger des enfants, phonèmes, et le traitement multisensoriel des deux stimuli, sans nécessiter la participation active de l&#39;objet ou causer de l&#39;inconfort chez les patients vulnérables.

Évaluation quantitative de traitement cortical auditif-tactile dans les enfants handicapés

Objective and easy measurement of sensory processing is extremely difficult in nonverbal or vulnerable pediatric patients. We developed a new methodology ...

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Research

JoVE Journal

Behavior

10.7K vues.  Vanderbilt University.  Mesure objective et facile de traitement sensoriel est extrêmement difficile chez les patients pédiatriques non verbaux ou vulnérables. Nous avons développé une nouvelle méthodologie pour évaluer quantitativement les nourrissons et traitement cortical de toucher léger des enfants, phonèmes, et le traitement multisensoriel des deux stimuli, sans nécessiter la participation active de l'objet ou causer de l'inconfort chez les patients vulnérables. 

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Assessment and Evaluation of the High Risk Neonate: The NICU Network Neurobehavioral Scale

There has been a long-standing interest in the assessment of the neurobehavioral integrity of the newborn infant. The NICU Network Neurobehavioral Scale (NNNS) was developed as an assessment for the at-risk infant. These are infants who are at increased risk for poor developmental outcome because of insults during prenatal development, such as substance exposure or prematurity or factors such as poverty, poor nutrition or lack of prenatal care that can have adverse effects on the intrauterine environment and affect the developing fetus. The NNNS assesses the full range of infant neurobehavioral performance including neurological integrity, behavioral functioning, and signs of stress/abstinence. The NNNS is a noninvasive neonatal assessment tool with demonstrated validity as a predictor, not only of medical outcomes such as cerebral palsy diagnosis, neurological abnormalities, and diseases with risks to the brain, but also of developmental outcomes such as mental and motor functioning, behavior problems, school readiness, and IQ. The NNNS can identify infants at high risk for abnormal developmental outcome and is an important clinical tool that enables medical researchers and health practitioners to identify these infants and develop intervention programs to optimize the development of these infants as early as possible. The video shows the NNNS procedures, shows examples of normal and abnormal performance and the various clinical populations in which the exam can be used.

The NICU Network Neurobehavioral Scale (NNNS) was developed as an assessment for the at-risk infant. The purpose of this article is to describe the NNNS, provide video examples of the NNNS procedures and discuss the ways in which the exam has been used.

Évaluation et d&#39;évaluation du risque néonatal haut: L&#39;échelle Neurobehavioral USIN réseau

There has been a long-standing interest in the assessment of the neurobehavioral integrity of the newborn infant.  The NICU Network Neurobehavioral Scale ...

Recherche

Sciences du comportement

Measurement of Fronto-limbic Activity Using an Emotional Oddball Task in Children with Familial High Risk for Schizophrenia

Adolescence is a critical developmental period where the early symptoms of schizophrenia frequently emerge. First-degree relatives of people with schizophrenia who are at familial high risk (FHR) may show similar cognitive and emotional changes. However, the neurological changes underlying the emergence of these symptoms remain unclear. This study sought to identify differences in frontal, striatal, and limbic regions in children and adolescents with FHR using functional magnetic resonance imaging. Groups of 21 children and adolescents at FHR and 21 healthy controls completed an emotional oddball task that relied on selective attention and the suppression of task-irrelevant emotional information. The standard oddball task was modified to include aversive and neutral distractors in order to examine potential group differences in both emotional and executive processing. This task was designed specifically to allow for children and adolescents to complete by keeping the difficulty and emotional image content age-appropriate. Furthermore, we demonstrate a technique for suitable fMRI registration for children and adolescent participants. This paradigm may also be applied in future studies to measure changes in neural activity in other populations with hypothesized developmental changes in executive and emotional processing.

This paper describes how to use the emotional oddball task and fMRI to measure brain activation in children and adolescents at familial high risk for schizophrenia (FHR).&#160;FMRI was used to measure differences in fronto-striato-limbic regions during an emotional oddball task. Children with FHR exhibited abnormal functional activation during adolescence.

Mesure de fronto-limbique activité en utilisant une Oddball Groupe émotionnelle chez les enfants atteints familiale à risque élevé pour la schizophrénie

Adolescence is a critical developmental period where the early symptoms of schizophrenia frequently emerge. First-degree relatives of people with ...

Cortical Source Analysis of High-Density EEG Recordings in Children

EEG is traditionally described as a neuroimaging technique with high temporal and low spatial resolution. Recent advances in biophysical modelling and signal processing make it possible to exploit information from other imaging modalities like structural MRI that provide high spatial resolution to overcome this constraint1. This is especially useful for investigations that require high resolution in the temporal as well as spatial domain. In addition, due to the easy application and low cost of EEG recordings, EEG is often the method of choice when working with populations, such as young children, that do not tolerate functional MRI scans well. However, in order to investigate which neural substrates are involved, anatomical information from structural MRI is still needed. Most EEG analysis packages work with standard head models that are based on adult anatomy. The accuracy of these models when used for children is limited2, because the composition and spatial configuration of head tissues changes dramatically over development3.&#160;
In the present paper, we provide an overview of our recent work in utilizing head models based on individual structural MRI scans or age specific head models to reconstruct the cortical generators of high density EEG. This article describes how&#160;EEG recordings are acquired, processed, and analyzed with pediatric populations at the London Baby Lab, including laboratory setup, task design, EEG preprocessing, MRI processing, and EEG channel level and source analysis.&#160;

In recent years, there has been increasing interest in estimating the cortical sources of scalp measured electrical activity for cognitive neuroscience experiments. This article describes how high density EEG is acquired and how recordings are processed for cortical source estimation in children from the age of 2 years at the London Baby Lab.

Corticale Analyse de la source de haute densité EEG Recordings chez les enfants

EEG is traditionally described as a neuroimaging technique with high temporal and low spatial resolution. Recent advances in biophysical modelling and ...

Experimental Assessment of Mouse Sociability Using an Automated Image Processing Approach

Mouse is the preferred model organism for testing drugs designed to increase sociability. We present a method to quantify mouse sociability in which the test mouse is placed in a standardized apparatus and relevant behaviors are assessed in three different sessions (called session I, II, and III).
The apparatus has three compartments (see Figure 1), the left and right compartments contain an inverted cup which can house a mouse (called &#34;stimulus mouse&#34;).
In session I, the test mouse is placed in the cage and its mobility is characterized by the number of transitions made between compartments. In session II, a stimulus mouse is placed under one of the inverted cups and the sociability of the test mouse is quantified by the amounts of time it spends near the cup containing the enclosed stimulus mouse vs. the empty inverted cup. In session III, the inverted cups are removed and both mice interact freely. The sociability of the test mouse in session III is quantified by the number of social approaches it makes toward the stimulus mouse and by the number of times it avoids a social approach by the stimulus mouse.
The automated evaluation of the movie detects the nose of the test mouse, which allows the determination of all described sociability measures in session I and II (in session III, approaches are identified automatically but classified manually). To find the nose, the image of an empty cage is digitally subtracted from each frame of the movie and the resulting image is binarized to identify the mouse pixels. The mouse tail is automatically removed and the two most distant points of the remaining mouse are determined; these are close to nose and base of tail. By analyzing the motion of the mouse and using continuity arguments, the nose is identified.
<img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/52508/52508fig1.jpg" /> 
Figure 1. Assessment of Sociability During 3 sessions. Session I (top): Acclimation of test mouse to the cage. Session II (middle): Test mouse moving freely in the cage while the stimulus mouse is enclosed in an inverted cup. Session III (bottom): Both test mouse and stimulus mouse are allowed to move freely and interact with each other.

This protocol describes a method to quantify mouse sociability. Mice are videotaped as they move and interact in a special cage. Movie processing allows for the automated quantification of sociability with excellent accuracy and reliability.

Évaluation expérimentale de la souris Sociabilité L&#39;utilisation d&#39;un traitement automatisé Approche d&#39;image

Mouse is the preferred model organism for testing drugs designed to increase sociability. We present a method to quantify mouse sociability in which the ...

Testing Sensory and Multisensory Function in Children with Autism Spectrum Disorder

In addition to impairments in social communication and the presence of restricted interests and repetitive behaviors, deficits in sensory processing are now recognized as a core symptom in autism spectrum disorder (ASD). Our ability to perceive and interact with the external world is rooted in sensory processing. For example, listening to a conversation entails processing the auditory cues coming from the speaker (speech content, prosody, syntax) as well as the associated visual information (facial expressions, gestures). Collectively, the &#8220;integration&#8221; of these multisensory (i.e., combined audiovisual) pieces of information results in better comprehension. Such multisensory integration has been shown to be strongly dependent upon the temporal relationship of the paired stimuli. Thus, stimuli that occur in close temporal proximity are highly likely to result in behavioral and perceptual benefits &#8211; gains believed to be reflective of the perceptual system&#39;s judgment of the likelihood that these two stimuli came from the same source. Changes in this temporal integration are expected to strongly alter perceptual processes, and are likely to diminish the ability to accurately perceive and interact with our world. Here, a battery of tasks designed to characterize various aspects of sensory and multisensory temporal processing in children with ASD is described. In addition to its utility in autism, this battery has great potential for characterizing changes in sensory function in other clinical populations, as well as being used to examine changes in these processes across the lifespan.

We describe how to implement a battery of behavioral tasks to examine the processing and integration of sensory stimuli in children with ASD. The goal is to characterize individual differences in temporal processing of simple auditory and visual stimuli and relate these to higher order perceptual skills like speech perception.

Test de la fonction sensorielle et multisensorielle chez les enfants avec des troubles du spectre autistique

In addition to impairments in social communication and the presence of restricted interests and repetitive behaviors, deficits in sensory processing are ...

A Method to Quantify Visual Information Processing in Children Using Eye Tracking

Visual problems that occur early in life can have major impact on a child's development. Without verbal communication and only based on observational methods, it is difficult to make a quantitative assessment of a child's visual problems. This limits accurate diagnostics in children under the age of 4 years and in children with intellectual disabilities. Here we describe a quantitative method that overcomes these problems. The method uses a remote eye tracker and a four choice preferential looking paradigm to measure eye movement responses to different visual stimuli. The child sits without head support in front of a monitor with integrated infrared cameras. In one of four monitor quadrants a visual stimulus is presented. Each stimulus has a specific visual modality with respect to the background, e.g., form, motion, contrast or color. From the reflexive eye movement responses to these specific visual modalities, output parameters such as reaction times, fixation accuracy and fixation duration are calculated to quantify a child's viewing behavior. With this approach, the quality of visual information processing can be assessed without the use of communication. By comparing results with reference values obtained in typically developing children from 0-12 years, the method provides a characterization of visual information processing in visually impaired children. The quantitative information provided by this method can be advantageous for the field of clinical visual assessment and rehabilitation in multiple ways. The parameter values provide a good basis to: (i) characterize early visual capacities and consequently to enable early interventions; (ii) compare risk groups and follow visual development over time; and (iii), construct an individual visual profile for each child.

A method is described to quantify the quality of visual information processing based on reflexive eye movements in response to specific visual modalities. Reaction times and fixation output parameters are used to characterize visual performance in children with and without visual impairments from 6 months of age.

Une méthode pour quantifier visuel Traitement de l&#39;information chez les enfants Utilisation du suivi des yeux

Visual problems that occur early in life can have major impact on a child's development. Without verbal communication and only based on observational ...

Behavioral Assessment of Hearing in 2 to 4 Year-old Children: A Two-interval, Observer-based Procedure Using Conditioned Play-based Responses

Collecting reliable behavioral data from toddlers and preschoolers is challenging. As a result, there are significant gaps in our understanding of human auditory development for these age groups. This paper describes an observer-based procedure for measuring hearing sensitivity with a two-interval, two-alternative forced-choice paradigm. Young children are trained to perform a play-based, motor response (e.g., putting a block in a bucket) whenever they hear a target signal. An experimenter observes the child&#39;s behavior and makes a judgment about whether the signal was presented during the first or second observation interval; the experimenter is blinded to the true signal interval, so this judgment is based solely on the child&#39;s behavior. These procedures were used to test 2 to 4 year-olds (n = 33) with no known hearing problems. The signal was a 1,000 Hz warble tone presented in quiet, and the signal level was adjusted to estimate a threshold corresponding to 71%-correct detection. A valid threshold was obtained for 82% of children. These results indicate that the two-interval procedure is both feasible and reliable for use with toddlers and preschoolers. The two-interval, observer-based procedure described in this paper is a powerful tool for evaluating hearing in young children because it guards against response bias on the part of the experimenter.

This paper describes a procedure for measuring hearing sensitivity in 2 to 4 year-old children. Children are trained to perform play-based responses when they hear a target signal. Thresholds are then estimated in a two-interval, two-alternative forced-choice paradigm, based on observations of the child&#39;s behaviors.

Évaluation du comportement d&#39;audience dans 2 à 4 ans, les enfants: Une procédure, basée à Observer deux intervalle utilisant les réponses en fonction Play-Cond

Collecting reliable behavioral data from toddlers and preschoolers is challenging. As a result, there are significant gaps in our understanding of human ...

Assessing Working Memory in Children: The Comprehensive Assessment Battery for Children &#8211; Working Memory (CABC-WM)

The Comprehensive Assessment Battery for Children - Working Memory (CABC-WM) is a computer-based battery designed to assess different components of working memory in young school-age children. Working memory deficits have been identified in children with language-based learning disabilities, including dyslexia1,2 and language impairment3,4, but it is not clear whether these children exhibit deficits in subcomponents of working memory, such as visuospatial or phonological working memory. The CABC-WM is administered on a desktop computer with a touchscreen interface and was specifically developed to be engaging and motivating for children. Although the long-term goal of the CABC-WM is to provide individualized working memory profiles in children, the present study focuses on the initial success and utility of the CABC-WM for measuring central executive, visuospatial, phonological loop, and binding constructs in children with typical development. Immediate next steps are to administer the CABC-WM to children with specific language impairment, dyslexia, and comorbid specific language impairment and dyslexia.

Assessing Working Memory in Children: The Comprehensive Assessment Battery for Children &amp;#8211; Working Memory (CABC-WM)

Working memory predicts a significant amount of variance for a variety of cognitive tasks, including speaking, reading, and writing. However, few tools are available to assess working memory in children. We present an innovative, computer-based battery that comprehensively assesses different components of working memory in school-age children.

Évaluation de la mémoire de travail chez les enfants: la batterie d&#39;évaluation complète pour les enfants - Mémoire de travail (CABC-WM)

The Comprehensive Assessment Battery for Children - Working Memory (CABC-WM) is a computer-based battery designed to assess different components of ...

An Electrophysiology Protocol to Measure Reward Anticipation and Processing in Children

We present a protocol designed to measure the neural correlates of reward in children. The protocol allows researchers to measure both reward anticipation and processing. Its purpose is to create a reward task that is appropriate for young children with and without autism while controlling reward properties between two conditions: social and nonsocial. The current protocol allows for comparisons of brain activity between social and nonsocial reward conditions while keeping the reward itself identical between conditions. Using this protocol, we found evidence that neurotypical children demonstrate enhanced anticipatory brain activity during the social condition. Furthermore, we found that neurotypical children anticipate social reward more robustly than children with autism diagnoses. As the task uses snacks as a reward, it is most appropriate for young children. However, the protocol may be adapted for use with adolescent or adult populations if snacks are replaced by monetary incentives. The protocol is designed to measure electrophysiological events (event-related potentials), but it may be customized for use with eye-tracking or fMRI.

This protocol is designed to measure reward anticipation and processing in young children with and without autism. Specifically, the protocol is designed to study the neural correlates of reward during social and nonsocial conditions while controlling for reward between conditions.

Un protocole d’électrophysiologie à mesure récompense Anticipation et le traitement chez les enfants

We present a protocol designed to measure the neural correlates of reward in children. The protocol allows researchers to measure both reward anticipation ...

Using the Visual World Paradigm to Study Sentence Comprehension in Mandarin-Speaking Children with Autism

Sentence comprehension relies on the ability to rapidly integrate different types of linguistic and non-linguistic information. However, there is currently a paucity of research exploring how preschool children with autism understand sentences using different types of cues. The mechanisms underlying sentence comprehension remains largely unclear. The present study presents a protocol to examine the sentence comprehension abilities of preschool children with autism. More specifically, a visual world paradigm of eye-tracking is used to explore the moment-to-moment sentence comprehension in the children. The paradigm has multiple advantages. First, it is sensitive to the time course of sentence comprehension and thus can provide rich information about how sentence comprehension unfolds over time. Second, it requires minimal task and communication demands, so it is ideal for testing children with autism. To further minimize the computational burden of children, the present study measures eye movements that arise as automatic responses to linguistic input rather than measuring eye movements that accompany conscious responses to spoken instructions.

We present a protocol to examine the use of morphological cues during real-time sentence comprehension by children with autism.