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
  • תוצאות
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

אנו מתארים את שיטות לניטור רציף של מערכת העצבים האוטונומית בתנאים מנוחה אתגר עם 18 ילדים בני חודש. התוצאות הראו כי פרוטוקול זה יכול לייצר תגובות פיזיולוגיות משמעותיות בשני הענפים של מערכת העצבים האוטונומית ולעורר השתנות הפרט משמעותי בדפוסי התגובות.

Abstract

מערכת העצבים האוטונומית (ANS) מורכבת משני סניפים, מערכות העצבים הפאראסימפתטית ואוהד, ושולטת תפקוד האיברים הפנימיים (למשל, קצב לב, נשימה, עיכול) ומגיבה היומיום וחוויות שליליות 1. אמצעי ANS בילדים נמצאו להיות קשור לבעיות התנהגות, ויסות רגשות, ובריאות 2-7. לכן, הבנת הגורמים המשפיעים פיתוח ANS במהלך הילדות המוקדמת חשוב. שני הענפים של ANS להשפיע תגובות קרדיווסקולריות של ילדים צעירים לגירויים ו נמדדו פולשנית, באמצעות ציוד בקרה חיצונית, תוך שימוש באמצעים תקף ומהימן של שינוי פיזיולוגי 8-11. עם זאת, ישנם כמה מחקרים של ילדים צעירים מאוד עם אמצעים סימולטני של מערכת העצבים הפאראסימפתטית ואוהד, אשר מגביל את ההבנה של תפקוד משולב של שתי המערכות. בנוסף, Majority של קיימים מחקרים של ילדים צעירים מדווחים על צעדי ANS המנוחה 'תינוקות או תגובתיות שלהם נפוץ פרדיגמות אינטראקציה אם-ילד, ופחות ידוע על תגובתיות ANS לתנאים מאתגרים אחרים. אנו מציגים עיצוב לימוד פרוטוקול סטנדרטי עבור הערכה לא פולשנית ומהירה שליטה אוטונומית לב בילדים בן 18 חודש. אנו מתארים שיטות לניטור רציף של הסניפים הפאראסימפתטית ואוהד של ANS בתנאים המנוחים ואתגר במהלך ביקור בבית או במעבדה ולספק ממצאים תיאוריים מהמדגם שלנו של 140 פעוטות מגוונות מבחינה אתנית באמצעות ציוד תוקף ותוכנת ניקוד. התוצאות הראו כי פרוטוקול זה יכול לייצר מגוון של תגובות פיזיולוגיות הן מנוחה מבחינה התפתחותית בתנאים מאתגרים, כפי שצוין על ידי שינויים בקצב הלב ומדדי הפעילות הפאראסימפתטית ואוהד. אנשים הפגינו השתנות רמות נחות, responses לאתגרים, תגובתיות אתגר, אשר מספק ראיות נוספות כי פרוטוקול זה שימושי לבחינת הבדלים אישיים ANS לפעוטות.

Introduction

הבדלים אינדיבידואליים מערכת העצבים האוטונומית של הילדים (ANS) תגובתיות לשחק תפקיד חשוב בפיתוח והתחזוקה של בעיות בריאות גופניות ונפשיות 12-16. גוף גדל והולך של ראיות מגלה כי הבדלים אינדיבידואליים אמצעי ANS במנוחת תגובתיות הם חזויים של וריאציות בילדים של ההפנמה והחצנת פסיכופתולוגיה 4,9,17-19 ו 7,20 בריאות גופנית. בנוסף להשפעות הישירות או עיקריים אלה של תפקוד ANS, גוף של מחקרים צבירת מצאו כי תגובתיות של ילדים יכולים לקיים אינטראקציה עם גורמי סיכון הקשר, כגון תופעות לוואי או סכסוך משפחתי, למתן השפעות אלו על רווחתם של ילדים ובריאות (ראה התייחסות 21 לסקירה). למרות ראיות הולכות ומצטברות זה כי תגובתיות האוטונומית של ילדים משחקת תפקיד חשוב בבריאות על פני מהלך החיים, לבין האינטרס המלווה בתהליכים אלה, ישצורך במחקר נוסף לבחינת התפתחות תפקוד ANS בילדים מתחת לגיל שלוש.

ANS מורכב משני סניפים, מערכות העצבים הפאראסימפתטית ואוהד. זה מסדיר את תפקוד האיברים הפנימיים (למשל, קצב לב, נשימה, עיכול, ועוררות מיניות), בעיקר באמצעות מנגנונים מודעים, בתגובה לחוויות היומיום ושליליות 1. מערכת העצבים הפאראסימפתטית (PNS) היא 'המנוחה מבריאה' מערכת מקיימת קצב לב במנוחה נמוכה ומדינה משקמת כאשר ישן או מרגיע מערכת העצבים הסימפתטית (SNS) היא המערכת 'הילחם או ברחו' שמגיבה חירום או מאיים במצבים ידי האצת קצב הלב של אחד 23. הפרעות קצב סינוס נשימה (RSA) היא מדד אמין של שפעת PNS על תפקוד לב, ותקופה-פליטה מראש (PEP) הוא מדד אמין של שפעת SNS על מכוניתDIAC מתפקד. שניהם RSA ו PEP נמצאו להיות אמצעי בתוקף עד המצור תרופתי ניסיוני בדגימות של מבוגרים 24,25. לאחרונה, עבודה זו הוארכה לתוך דגימות ילד ונער, עוד הקמת RSA ו PEP כאמצעים תקפים ומהימנים של פעילות ANS ברחבי פיתוח 8,26,27. העכבה אמינה מדידות רִשׁוּם הַלֵב (PEP) באמצעות אלקטרודות להקה במקום שמשו במשך זמן ניכר בדגימות מבוגרות 28. לאחרונה, טכניקות מדידה אנליטית במקביל גם הוכחו להיות מהימן ותקף בדגימות של ילדים 11,29,30, למרות אוסף של צעדים PEP אצל ילדים צעירים הוא נדיר.

ישנו גוף גדול קיים של ספרות על PNS מתפקד אצל תינוקות וילדים צעירים, כולל טון מחנק ואמצעי הפרעות קצב סינוס נשימה. ישנם מחקרים פחות של SNS באמצעות PEP, ומעט מאוד לבחון בו זמנית הן אתמערכות עצבים הפאראסימפתטית ואוהד, שהוא קריטי לבניית הבנה של התפקוד המשולב ביותר שלהם. בודדי המחקרים של PEP ילדים צעירים, רובם מוצאים כי הפרוטוקולים שלהם אינם מייצרים שינויים ברמת קבוצה משמעותיים PEP בתגובה לאתגרי 8,31. מחקרים הוכיחו כי יש יציבות נח אמצעי PNS החל בגיל רך ויש להם קשרים עם טמפרמנט, התנהגות, ובריאות, 13,16,26,32,33 אבל יש הבנה מוגבלת של SNS להגיב ויציבות לאורך זמן, יחסים להתפתחות, ואת הגורמים מעצבים כי מסלול ההתפתחותיים שלו. תגובות PNS יוחסו בעיקר מעורבות חברתית 16 ותגובות SNS מוצעות כדי לשקף "הילחמו או תגובות טיסה" 1, כמו גם רגיש גמול (ראה התייחסות 34 לסקירה). בילדים צעירים, זה מאתגר כדי לדמות אתגרים ספציפיים בתוך laboratoר"י ו להעסיק אותם בשל טווח הקשב הקצר שלהם. ישנם גם אתגרי מדידה לפעוטות אשר עלול להיתקל אי נוחות עם שבע האלקטרודות במקום צורך למדוד PNS ו SNS זמנית. בנוסף, בתוך תחומי המדע התפתחותית, יש כמה סטנדרטים על איך לעורר "תגובתיות מתח" מספיק זמן גם כיבוד הצרכים ההתפתחותיים של הילדים ואת האתיקה בעבודה עם ילדים. מאמר זה מציג מידע על הממשל ועל הניקוד של פרוטוקול סטנדרטי מורכב תנאים המנוחים ומאתגר שנועדו לעורר תגובות מערכת עצבים הפאראסימפתטית ואוהד מ -18 ילדים בן חודש.

תגובתיות ANS נתפסים בדרך כלל כמו התגובה הפיזיולוגית לקרובו גירוי חיצוני דיסקרטית כדי השוואה או במצב מנוחה, אשר משתנה על פני אורגניזמים בודדים 22. בחינת האטיולוגיה חייו המוקדמת של נפשי וגופני הואבעיות alth הובילו מדענים להתעניייין במיוחד בהבנת תגובתיות ילדים למצבים מעוררים אדפטיבית להגיב או ניתן לחשוב על אתגרים מלחיצים כמו. העליונות של הספרות מתייחסת לתופעה זו כאל "תגובתיות לחץ", למרות מפגש עם גירויים מאתגרים יש הפוטנציאל לעורר תגובות על פני מגוון רחב של תחומים. לפיכך, הפרוטוקול מתואר להלן נועד לעורר תגובות ANS בדומיינים המרובים כולל שתי צורות של מנוחה (תוך כדי האזנה לשיר ערש מרגיע בעת שצפו רגוע, וידאו ניטראלי) ושלושה אתגרים מבחינה התפתחותית-מתאימים בני 18 חודשים: ציפייה / להבהיל (שקע-in-the-box), חושי (מיץ לימון), ו socioemotional (האזנת זעקת תינוק חולה). פרוטוקול הותאם מתוך הפרוטוקולים הקיימים שלנו עבור 12 ילדים בני 8 חודשים ו 3-5 ילדים בגילאי 11, על מנת להפוך אותו מבחינה התפתחותית-מאתגר, מרתק נסבל לפעוטות (18-21 חודשים).

כאן אנו מציגים את פרוטוקול אתגרים התפתחותיים (DCP) ו ANS נתונים מהביקור מחקר בן 18 חודשים של מתח, אכילה ופיתוח הקדומה (SEED) לחקר נשים בהריון וצאצאיהם. משתתפים אימהיים עם הריונות בריאים גויסו במהלך 2013-14 לצורכי מחקר על עלייה במשקל הריון ומתח לפני ואחרי סבלו מעודף משקל, הכנסה נמוכה, גזעי ומגוון מבחינה אתנית. הורים 'הסכמה מדעת לחקר צאצאיה הושגה רק לאחר לידה ושוב לפני תחילת איסוף הנתונים למחקר דיווח כאן, כאשר הצאצאים היו 18-21 חודשים של גיל במהלך 2014-2015.

Protocol

מחקר זה אושר על ידי הוועדה על האדם מחקר של אוניברסיטת קליפורניה בסן פרנסיסקו.

1. טרום פרוטוקול הגדרה (ראה גיליון חומר רשימה מלאה של ציוד)

  1. הגדרת הציוד על ידי הפעלת המחשב וחיבור יחידת רכישת נתוני ANS למקור חשמל.
    הערה: אל תהפוך את יחידת הרכישה על.
  2. לפני תחילת כל אוסף נתונים, להגדיר את תוכנת איסוף נתוני ANS. בחר הגדרות כדי להתאים איור 1.

figure-protocol-709
איור 1. הגדרות תצורת תוכנת BioLab. נתון זה מציג צילום מסך של גדרות התצורה לשמש במהלך איסוף נתוני ANS כמתואר בשלב 1.2.

  1. שמור אלקטרודות מקום בתוך חבילה סגורה עד שהם נחוצים בגלל איכות אלקטרודה מדרדר מעלזמן עם חשיפה לאוויר. הצמד את האלקטרודות נקודה על כל אחד 7 מוביל הצמד באמצעות משטח קשה. ודא שהלידים להתירם ומחובר היטב את האלקטרודות.
  2. הפעל את הטאבלט ושמע קיו ויישומים חזותיים (ראה שלב 4 להלן). קבע עוצמת קול עד 80% של עוצמת שמע מרבית על הלוח ונפח מלא על הרמקול.
  3. הגדרה חצוב ומצלמת וידאו במקום מתבלט.
  4. הגדרת פריטי משימת מיץ לימון לפני תחילת הפרוטוקול. יוצק מעט מים בכוס נייר קטנה לשטיפה לאחר משימת מיץ לימון (כ 3 אונקיות). שים כמות קטנה מאוד של מיץ לימון מחפיסה לתוך כוס אחרת ולמלא את פיפטה הפלסטיק חד הפעמית עם 2 טיפות של מיץ לימון (סכום זה יגיע עד ההצטמצמות הראשונה של פיפטה שווה בערך 0.1 מיליליטר). טפטפת Rest על מגבת נייר או כוס מיץ לימון ולהגדיר מהדרך.

2. הכנת אמא וילד בשביל הפרוטוקול אתגרים התפתחותיים

  1. ודאו ששני אנשים, בודק הילד (CA) ומפעיל מחשב (CO), מוכנים לנהל הפרוטוקול. הציגו הצוות לאם ולילד לגרום להם להרגיש בנוח. צרו קשר עין ולדבר עם הילד על מנת ליצור יחסי אמון בין אמא, ילד, והצוות. אפשרו לילד קצת מרחב להתאקלם CA ו- CO. אל תציף את הפעוט עם תשומת לב.
  2. שאל את אמא אם הילד צריך להאכיל או יש לו חיתול או שלה השתנה לפני האלקטרודות מונחות על הילד כדי למנוע הפרעות מאוחר יותר. שלח תשלח את האם לטפל בצרכים של הילד לפני תחילת פרוטוקול.
  3. אפשרו לילד לשחק על הרצפה או שטח פתוח במהלך המבוא. לאחר פרוטוקול מתחיל, להורות אמא להחזיק את הילד על ברכיה עד להשלמתה.
  4. סקור את הפרוטוקול עם האם על ידי קריאת תסריט (ראה מידע משלים). כמו כן, לדבר עם הילד באופן ישיר על מה אניזה הולך לקרות במהלך הביקור.

3. חיבור ציוד רכישת ANS אל הילד

  1. הדרך את CA להחיל את האלקטרודות על הצוואר ופלג הגוף העליון של הילד (ראה איור 2), בעוד CO מסיח את הילד. השתמש מדבקות עיגול לבן כדי להדגים את מיקום האלקטרודה על בובה לעסוק הילד במידת הצורך. היכולת לפעול במהירות למקם את האלקטרודות מתחת לחולצה של הילד כדי למזער סבירות שהילד ייגע או להסיר את האלקטרודות.

figure-protocol-3537
איור 2. תצורת אלקטרודה לבני 18 חודש הערה:. 2 אלקטרודות א.ק.ג. מוחלות בתצורה שנייה יצוקה. כמו כן, מיקום האלקטרודה החלופי העורף של הצוואר מוצג כאן.

  1. החל האלקטרודות ישירות על העור. לחץ עם האצבעות על נייר דבק סביב הג'ל על מנת להבטיח tכובע האלקטרודה במקום דבקת העור. כל אלקטרודות יש להציב לפחות מזה 3 סנטימטר מן האלקטרודות שכנה על מנת להבטיח הולכת אות נכונה. עבור כל מרחקים שקשה לקבוע, השתמש סרט מדידה כדי למדוד ולאמת מרחק מינימלי זה על ידי מדידת אורך בין המרכזים של כל אלקטרודה.
    הערה: הסדר הבא של צבת אלקטרודות על ילדים גילה יעיל ונסבל היטב על ידי פעוטות.
    1. מניחים את האלקטרודה מחוברת אדום (-) להוביל על מרכז הגב התחתון.
    2. מניחים את האלקטרודה מחוברת לבן (-) להוביל בדיוק מעל תהליך xiphoid, הנמצא על צומת xiphosternal (קצה התחתון של עצם החזה; שבו נפגשים כלוב הצלעות ימין ועל שמאל). ודא אלקטרודה זו היא לפחות 3 סנטימטרים מעל אדום (-) אלקטרודה נקודה.
    3. מניחים את האלקטרודה מחוברת עופרת לבנה (+) רק נשאר ברמה הגבוהה suprasternal (מימין שמאי) על קצה של עצם הבריח.
      1. השתמש סרט מדידה כדי למדוד, לאמת, ולהקליט את המרחק בס"מ בין 2 אלקטרודות הקדמי (לבן (+) ולבן (-)) לשימוש מאוחר יותר בתוכנית הניקוד עכבה.
    4. מניח את האלקטרודה א.ק.ג. הראשונה מצורפת החום (-) להוביל על עצם הבריח בדיוק במקום בו עצם הבריח פוגש את עצם הכתף. לחץ על הקצף סביב האלקטרודה ולהרגיש את עצם הבריח. מניחים אלקטרודה לאורכו לאורך עצם.
    5. מניח את האלקטרודה א.ק.ג. השנייה מחוברת עופרת החום (+) על הצלע השמאלית התחתונה. לחץ על הקצף סביב האלקטרודה ולהרגיש את עצם צלע.
    6. מניחים את האלקטרודה הארקה מחוברת שחור (-) להוביל על הצלע הימנית התחתונה של הילד עולה בקנה אחד עם משטח אופקי של האלקטרודה הצלעות השמאלית התחתונה.
  2. צרור קליפ תחתון של מוביל את הבגדים של הילד כדי למזער את התנועה של לקוחות פוטנציאליים. הדרך את CO לפקח על המחשב. הדריכו את CA לעסוק הילד ולסקור את activities המעורבים הפרוטוקול עם האם (ראה תסריט ב 'מידע משלים).
  3. הפעל את יחידת רכישת נתוני ANS כדי לרכוש עכבת רל אותות (ECG). לחץ "Redetect" כדי להתחיל ניתוח א.ק.ג, ולאחר מכן לחץ פעם אחת על "התחל" הממוקם ליד האור הירוק בפינה הימנית התחתונה של חלון התוכנית.
    1. מתן 5 דקות לאחר אלקטרודות הוצבו כדי לאפשר את הג'ל לדבוק באופן מלא את עור הילד מוליכות אופטימליות של אותות א.ק.ג. עכבה. לאחר 5 דקות, לבדוק את המסך כדי להציג את האותות ומוודאים שהם נראים רגילים (CO). הפעל את מצלמת וידאו (CO).
      1. הימנע שיחת חולין עם הילד במהלך הזמן הזה. ילד הצעת צעצוע "פומבי" רך סטנדרטי להחזיק אם הוא או היא נראית (תכנית להסרת צעצוע מיד רק לפני תחילת פרוטוקול) נוחה.
        הערה: הסבר לילד ואמא כי יש צורך להמתין דוt לוודא הציוד פועל כראוי.
      2. צג תמונת מחשב של פעילות הלב של הילד לאמא ולהסביר מה כל אות מייצגת. זכר אמא כי פעילות זו אינה לאבחן בעיות בריאות. מבטיח לה שאם צוות המחקר מבחין במשהו בדבר, היא תישלח הודעה. לפי התסריט B (ראה מידע משלים).

4. ניהול משימות בפרוטוקול אתגרים התפתחותיים

  1. פתח את נגן המדיה של הלוח. שחק ערש 1-הדק הראשון. שמור על הלוח מחוץ להישג ידם של הילדים.
  2. חזק שקע-in-the-box מול הילד. לאט מסובב את הזרוע ולשחק את המוזיקה עד קוף הגרב צץ, מה שהופך אותו לקחת 15 שניות כדי לסיים סיבוב אחד. חזרו על התרגיל ארבע פעמים.
  3. התחל משימת מיץ לימון עם סקריפט C (ראה מידע משלים). מניחים 2 טיפות של מיץ לימון מרוכז על מרכז הלשון של הילד, מעט BACk מהחזית, כך מיץ לא לגלגל את הלשון.
    הערה: אם פיפטה נחה כוס המיץ, להתנער טיפות נוספות מהחלק החיצוני של פיפטה לפני הפלה זה על הלשון.
    1. מתן 10 שניות בשקט עם הבעה ידידותית, ניטראלית. תגיד "מה הטעם שלו?" אם הילד זקוק להרגעה.
      הערה: משימת מיץ הלימון חייבת לקחת לפחות 20 שניות, החלה לספר את הילד על הנוזל דרך להמתין עד לאחר הטיפין הן בפה שלהם ואחר כך צפה לתגובה.
    2. לפחות 10 שניות לאחר הפלת מיץ לימון לומר, "עכשיו זה זמן לשתות קצת מים," ולתת לילד לגימה של מים. אם הילד מסרב, לחכות כמה שניות ונסה שוב באומרו, "עכשיו אתה יכול לקחת כוס מים." לחץ על מקש F4 כמו שמאי מתחיל להציע את המים (CO).
  4. שחק הקלטת 30 שניות של התינוק החולה בוכה על הלוח באמצעות תקשורתשחקן. שמור על הלוח מחוץ להישג ידם של הילדים.
  5. שחק ערש 1 דק 'השני על הלוח באמצעות נגן מדיה. שמור על הלוח מחוץ להישג ידם של הילדים.
  6. הפעל את הסרטון נייטרלי 2 דקות על הלוח באמצעות נגן מדיה. החזק את הטאבלט בערך 12 סנטימטרים מפניו של הילד, אך לא נותנים להם לתפוס ולהחזיק את הטאבלט.

5. סימון מגזר פרוטוקול בתקופת ממשל האתגרים התפתחותיים (CO)

  1. הדרך את CO לדחוף פונקציה (F) מפתחות (להגדיר מראש על ידי המשתמש לזהות את המשימות או בעיות פוטנציאליות במהלך הנתונים הבקיעים) כדי לסמן את צעדי פרוטוקול חשובים בנתוני ANS (ראה טבלה 1). F11 ווקי עולה כי משימה הסתיימה מוקדם (סוג "הסתיימה משימה מוקדם" והסבר לתוך תיבת טקסט) או עבור בעיות פרוטוקול גדולות או פרות, כמו אלקטרודה לנפול או מישהו הולך בחדר והילד מסיח (הסבר סוג לתוך תיבת טקסט ).
דה מרקר מפתח מִקרֶה משך אחרי ההתחלה
F1 תחילת Lullaby 1 60 שניות
F2 Jack in the התחלה התיבה 60 שניות
F3 תחילת תסריט מיץ לימון לפחות 20 שניות
F4 סוף מיץ לימון (משקה מים מוצע) לפחות 10 ses
F5 תחילת בכי תינוקות 30 שניות
F6 תחילת Lullaby 2 60 שניות
F7 תחילת וידאו 120 שניות
F10 סוף DCP (סוף וידאו)
F11 אירועים חמורים לא סדירים

טבלה 1: דה מרקר-מפתחות עבור אירוע פרוטוקול סימוןבמהלך אתגר משימות. מפתחות מרקר כמתוארים בשלב 5.1 נראות לעין, משמשת לציון אירועי פרוטוקול חשובים והתרחשויות נדירות בקובץ נתוני ANS.

6. פרוטוקול אתגרים התפתחותיים הודעה

  1. יש את CA לומר לאמו: "אז איך היה זה בשבילך (נעצר לשמוע תגובה) זה מעניין לראות איך הילדים מגיבים לפעילויות שונות אלה?. עכשיו זה הזמן להסיר את האלקטרודות בעדינות מהעור של ילדכם. "
  2. כבה את רכישת נתוני ANS לפני אלקטרודות נגיעה / הסרה.
    הערה: הציוד לא ינהל או והולך חשמל כאשר הוא כבוי.
  3. הסר אלקטרודות מהילד באמצעות אצבע אחת כדי להחזיק את העור חזק בעוד היד השנייה מסירה את האלקטרודה. משוך את לשונית האלקטרודה הרחק מהכיוון לכרטיסייה מצביעה. הסר את האלקטרודות הרגישים ביותר האחרון (הקדמי והאחורי של הצוואר). אפשר לאם מחדשלהעביר אלקטרודות אם הילד הוא נעלב במיוחד או אם היא רוצה. השתמש מגבון כדי להסיר שאריות עודפות הנותרות על העור מפני אלקטרודות פד גזה יבשה אם העור רטוב או יש ג'ל על העור.
  4. כבה את מצלמת הווידאו. שמור את קובץ הנתונים ANS, לצאת מהתוכנית, ולכבות את המחשב.
    הערה: תוכנת רכישת נתוני ANS יוצרת שני קבצי נתונים, קובץ ".mw" (נתוני ANS גלם) וקובץ ".event", שהוא קובץ טקסט של מקשי פונקציות לחוץ.

7. הנשימה סינוס Arrythmia ניקוד

  1. פתח את השתנות קצב הלב (HRV) תוכנית ניתוח כדי לנקות נתונים א.ק.ג. וציון קצב הלב (HR), RSA, וקצב הנשימה (RR).

figure-protocol-12492
מסך ניווט איור 3. HRV ניתוח הראשי. הגדרות עבור בקיע את נתוני ANS הפעוט באמצעות HRVתוכנת ניקוד alysis מוצגת. להבקיע מגזרים, באירועי גרירה אל תיבות 'סוג האירוע ".

  1. סקור כל ברשימות-השדה זמין מאוסף נתונים להיות מודע נסיבות חריגות או שגיאות, אשר ייתכן שאירעו. מצא ולחץ לחיצה כפולה על הקובץ ".mw" כדי להיות הבקיע מהחלון הקופץ ( "בחר או הזן נתיב של קובץ").
    הערה: שם הקובץ עבור הנתונים משתתפים להיות בקיע אמור להופיע הקופסה הלבנה על החלק העליון של המסך.
    1. בחר את "תוויות ערוץ" כדלקמן: ערוץ 1 א.ק.ג., ערוץ 2 Zo, ערוץ 3 DZ / dt. ודא כי תדירות הדגימה מוגדרת 1,000. לחץ על "אישור" בתחתית המסך כדי לפתוח את מסך הניווט הראשי (איור 3).
      הערה: אלה ערוצים צריכים להתאים לאלו שנקבעו במהלך איסוף נתונים.
    2. בחר הגדרות כדי להתאים לאלה באיור. להגדיר את המצב כדי "אירוע." מזהה אירוע מוגדר "שם"כדי להציג את השם של המשימה (כלומר, "שקע-in-the-box"). בחר את "הזמן אחרי האירוע (ים)" עד 30 שניות.
      הערה: אורך קובץ ישתנה עבור כל הקובץ של ילד. "סוג" מתייחס הפונקציה (F) המפתח נלחץ במהלך הפרוטוקול על ידי CO. אם המצב הוא לא אירוע אבל הוא זמן, "זמן הפלח" ניתן להגדיר זמן שונה בתוך שניות (כלומר, 30 או 60).
    3. לחץ על הכרטיסייה "הגדרות כיול HRV". שיטת חישוב גדר "שלמות". גדר אות נשימה "Zo" (לא DZ / dt). גדר חלונאית פונקציה כדי "המינג". להקת VLF הגדר את טווח כדי 0.003 ל 0.04 הרץ (Hz), בתדירות נמוכה או טווח Band LF כדי 0.04 ל 0.15 הרץ, וטווח Band HF בתדירות גבוהה כדי 0.15-1.04 הרץ עבור תינוקות ופעוטות.
    4. לחץ על הלשונית הבאה, "R שיא & Artifact הגדרות." הגדר אי.בי.אי. MAD MED כדי "על". הגדר את קצב הלב המרבי (פעימות לדקה (BPM))ל -230 ו מינימום Heart Rate 40 BPM. הגדר את המחוון עבור רגישות שיא גילוי R ל -1 לעקוף ידני מבוטל. Baseline שרירי רעש הפעל סינון על (ירוק בהיר) ואת חריץ סינון מרשת (אפור כהה). הגדר את מסנן רעשים עד 60 הרץ.
    5. לחץ על הלשונית הבאה, "הגדרות נוספות". לחץ על כן / לא תיבה בקטע הגדרות פלט ( "השתמש בנתיב פלט ברירת מחדל") כדי לבחור את מיקום ברירת המחדל לשמירת קובץ הפלט. בדוק את (ירוק בהיר) "דו"ח הצג" כפתור.
      הערה: וידאו סינכרוני ניתן לראות על ידי לחיצה על "כן / לא" התיבה תחת קובץ נתונים נערך קודם לכן יכול להיות שנצפה על ידי לחיצה על "הנתונים נערכו שימוש" כן / לא תיבה "נתיב וידאו ברירת מחדל בשימוש.".
    6. חזור לכרטיסייה "אירועים ודרך". לחצו על כפתור ה "לנתח".
    7. בחר "כן" או "לא" כאשר שאל, "האם א.ק.ג. הפוכה? לא / כן. "
      הערה: רובECGs אינם הפוך. חלון ניתוח יפתח, מראה 30 שניות של נתונים. תכנית ניתוח HRV מסמנת שיא כל R עם נקודה כחולה אור סמן טלאי צהוב כאשר קיים "מהווה מקרה קיצוני" פוטנציאל או דפוס לא סדיר. חריגים עשויים להיות מסומנים כאשר המרחק בין שתי פסגות R שונה כי מרווח RR קבוע לאדם זה.
    8. בדוק את כל החריגות (כוכבים צהובים) כדי לזהות את הסיבה את הטלאי הצהוב (ראה עריכת אופציות 7.1.1.9). משתנה שיא של עניין את נתוני יומן לאחר ביצוע שינויים דרושים.
      הערה: תיבת הימנית התחתונה של החלון ניתוח מציגה את הערכים חושבו מתחום זה, לרבות משאבי אנוש, RR ו- RSA.
    9. לחץ על "הערוך R של" (הכפתור הירוק בחלון השולט) לבחון חריגים. לחץ על סמל זכוכית המגדלת כדי להגדיל עוד יותר.
    10. השתמש בלחצן "למחוק" האדום להסיר כוכבים צהובים אשר ממוקמים באופן שגוי והלבן "להכניס" כפתורלציון פסגות R.
      הערה: זה בדרך כלל ברור לאן פסגות R יש למחוק או ידני מסומנות. ניתן להסיר מאוד סעיפים מבולגנים באמצעות הלחצן "סר נתונים פרשת" הצהוב, לאחר החלקת סמני x הכחול הבהירים מסביב הסעיף למחיקה. זה צריך להיעשות רק בתחילה או בסוף הקטע; בטח יש 20 ברציפות שניות של נתונים כדי לחשב את ציוני תקף עבור קטע 30 שניות.
    11. לחץ על "אישור" בתחתית המסך כדי לשמור את העורכת, לחזור למסך הקודם, ולהציג נתונים לעריכה. לחץ על "כתוב" (הכפתור הלבן בסרגל הכלים העליון) לתפוקה הבקיע הנתונים לקובץ אקסל. חזור על תהליך זה עבור כל מרווח של 30 שניות או משימה להיות קלע.
      הערה: "לבטל" יוצא מבלי לשמור את השינויים.
    12. לחץ על "בוצע" בלוח "בקרות" לאחר עריכה וכתיבה כל 30 המגזרים השניים של נתונים.
      הערה: חלון מוקפץ יבקש שם קובץ עבור dat נערךא. כל הנתונים נערכו והשיג נתונים עבור כל ילד יישמרו קובץ .edh אחד.

8.-פליטה קדם ניקוד תקופה

הערה: תכנית ניתוח העכבה (IMP) מאפשרת לנקות את נתוני העכבה ולקבל ערכי משאבי אנוש PEP.

figure-protocol-17443
איור 4. IMP ניתוח עכבת כיול הגדרות מסך. הגדרות עבור בקיע את הנתונים הפעוטים ANS באמצעות תוכנת בקיע ניתוח העכבה מוצגת.

  1. פתח את תוכנית ניתוח IMP. לחץ לחיצה כפולה על תוכנית ניתוח IMP ולבחור אותו קובץ .mw פשוט קלעו ניתוח HRV. בחר אותם הערוצים לכל "לייבל בערוץ:" ערוץ 1 א.ק.ג., ערוץ 2 Zo, ערוץ 3 DZ / dt. לחץ על "אישור". על האירועים בכרטיסיית מצבי, לבחור אותן ההגדרות כמו לתכנית ניתוח HRV.
    1. לחץ על "Impedanהגדרות כיול ce "כרטיסייה (איור 4). בחר הגדרות כדי להתאים לאלה של איור. הגדר "אלקטרודה סוג" ל "נקודה". הזן את מרחק אלקטרודה (מרחק בין האלקטרודות הלבן כפי שנמדד וקליט במהלך איסוף נתונים). הגדר "אורך אנסמבל (ms)" עד 400 לפעוטות.
    2. גדר "שיטת חישוב נקודת Q" כדי "מרווח KR ערךמינימלי." הגדר את ערך K 25 לבני 18 חודש (ערך K יכול להיות מותאם על בסיס לכל ילד במידת צורך). גדר "שיטת חישוב 'לנקודה ב'" כדי "אחוז DZ / dt זמן + ג" קבע את שיא האחוזים DZ / dt כדי "55" ואת קבוע כדי "4". בחר את "מקור DZ / dt" כדי "למדוד". ודא שנורית "Detrend DZ / dt" הוא עבור יחידת הרכישה שאינה ניידת.
    3. לחץ על הכרטיסייה "R שיא & Artifact הגדרות". ודא כי הבדיקות אי.בי.אי מינימום / מקסימום ו MAD MED הם "על. "הגדר את קצב הלב המרבי (BPM) ל -230 לפעוטות ואת קצב לב המינימום (BPM) הוא 40. לקבוע את רמת רגישות שיא הגילוי ל -1 דרוס ידני מבוטל. הפעל את "מסנן Baseline שרירים רעש" (ירוק בהיר). כבה את "מסנן notch" (ירוק כהה). בטל את ההגדרה 60 הרץ.
    4. לחץ על הכרטיסייה "הגדרות נוספות". אל תסמן את "אוטומטי לנתח כל מגזרי נתונים" כפתור. בחר "כן" ב "נתוני עריכת שימוש" כן / לא תיבה אם כל עריכות נעשו בתכנית HRV. לחץ לחיצה כפולה על הקובץ (.edh) נערך מתיבת המוקפץ. בחר "אקסל" עבור מצב תפוקה. לחץ על ירוק בהיר "נתח (Enter)" כפתור.
      הערה: אם אין עריכות נעשו תוך בקיע HRV, זה לא הכרחי (או אפשרי) להשתמש בנתונים ערוכים כאן.
    5. לחץ על "העורך אנסמבל" כדי לראות תצוגה במסך מלא של גל ההרכב, הוא דימוי הממוצע כל הגלמהמגזר.
    6. בדוק את המיקום של נקודת Q, אשר נקבעה על ידי ערך K נכנס במהלך הגדרה. לגלול בין כל המגזרים כדי לבדוק את המיקום ש.
      הערה: נקודת Q צריכה להיות הנקודה הנמוכה ביותר רק לפני אדום (אק"ג) הקו מתחיל לעלות אל פסגת R. אם יש אזור "טרום-Q" בהדרגה משופעת, ש צריך להיות מסומן בנקודה שבה מדרון R מתחיל לעלות בשיעור גבוה יותר.
    7. חזור לכרטיסייה הגדרות כיול עכבה ולהגדיל את הערך K ידי 5 אם הנקודה Q סימון אינה נכונה כאשר K = 25. מגזרי סקירה שוב. המשך ביצוע שינויים K עד Q סימון הוא אופטימלי.
      הערה: הערך K צריך להיות עקבי לכל ילד; לא לבחור ערכים שונים עבור מגזרים שונים ואל תזוזו סימנים ביד.
    8. רשמו את ערך PEP לכל מגזר הבקיע.
      הערה: PEP הוא יציב למדי בתוך כל אדם, ובדרך כלל נע על ידי 4-6 ms ברחבי הערכהכל ילד. עם זאת, ערכי PEP עשויים להיות שונים מאוד ברחבי ילדים.
    9. לחץ על כפתור "כתוב" על מנת לקבל נתונים של ציון פלט לקובץ אקסל. חזור על תהליך זה עבור כל מקטע כדי להיות בקיע.

תוצאות

מחקר SEED נרשם 162 צמדי אמא-ילד (37% אפרו-אמריקאי, 30% לטינה; 16% לבנים; 17% נוספים או גזעיים). עבור הביקור 18 חודש, השלמנו את הערכה פנים אל פנים עם 140 ילדים (87% מהמדגם רשום); 6 משתתפים התרחקו, והמשתתפים הנותרים לא היו נגישות או לא זמינים עבור הביקור הזה. שיעור הסירוב עבור רכיב איסוף נת...

Discussion

המחקר גילה כי, בתוך מדגם של 18 ילדים בן חודש, מנוחה סטנדרטית ומשימות אתגר שנועדו לעורר תגובה ממגוון תחומים (להבהיל, חושית, חברתית, מנוחה) הביא מגוון של תגובות ANS. תגובות ANS הממוצע נמצאות בתנאים נחים ואתגר אלה היו דומות לערכי ANS שדווחו על ידי אנשים אחרים שיש להם נמדדים היענ...

Disclosures

The authors declare that they have no competing financial interests.

Acknowledgements

This research was supported by NIH 1 U01 HL097973, NHLBI 5 R01 HL116511-02, UCSF-CTSI Grant Number UL1 TR000004, the Robert Wood Johnson Health and Society Scholars Program, and the Lisa and John Pritzker Family Foundation. The authors also wish to acknowledge Michelle Stephens for her assistance with scoring the ANS data as well as Vanessa Tearnan, Marialma Gonzales-Cruz, Yurivia Cervantes, Amy Engler, Stephanie Grover and Karen Jones-Mason for their assistance in collecting the ANS data, and Michael Coccia for his help with the data. We are also thankful to the families for their generous participation in this research and to the volunteers who helped us to test and refine this protocol, including the first author’s two children. We want to acknowledge our mentors who taught us about measuring ANS and why measuring ANS responsivity is meaningful in young children: W. Thomas Boyce, Gary Bernston, and Dave Lozano.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
ANS equipment
Laptop and power cord Dell60-0107-3.0Mindware BioLab software requires a PC with 2 USB ports
ANS data collection softwareMindwarecontact companyBioLab acquisition program
ANS data acquisition unit and cordsMindware50-3711-08BioNex 8-slot Chassis
Snap leadsMindware93-0498-002 white, 2 red, 2 brown, 1 black
Spot electrodesKendall31112496130 model; 7 for each assessment + extras-to be sealed in a ziplock bag at all times)
ANS scoring/editing softwareMindwarecontact companyHRV Analysis, version 3.1.0F and IMP Analysis, version 3.1.0I
Protocol equipment
tablet computerAppleiPad; for playing audio and video clips
portable speakerPolariodPBT510
Jack in the BoxSchyllingSMJBSock Monkey theme
Lemon juiceReaLemon980770.14 oz shelf-stable packets
Pasture pipettesGrainger6FAV91 ml size, disposable
Portion cupsDart Solo Con250PC2.5 oz, disposable, plastic
audio files of baby cryAlkon lab30 sec clip recorded in a neonatal intensive care unit
audio file of baseline lullabyRockabye Baby Music60 sec of "Across the Universe" on "Rockabye Baby Lullaby Renditions of the Beatles" CD
audio file of final lullabyRockabye Baby Music60 sec of "Here Comes the Sun" on "Rockabye Baby Lullaby Renditions of the Beatles" CD
video file of neutral video2 min of Baby Einstein video
Retractable measuring tapeRollfixTM04
Miscellaneous materials
Surge protectorto plug in all electronics
2-prong adapter for surge protector
Video cameraSonyHandycam HDR-CX440
Video Encoder, power and input cordsMindware50-8614-01optional; to sync video and ANS data files
Baby wipes and gauzefor cleaning and drying oily skin
Toysto distract children during assessment
Visual aidspictures of child with electrodes on, description of protocol to show participants
Script of protocol for research assistants
Charging cords for tablet and speaker
Doll and stickersfor demonstration if necessary

References

  1. Berntson, G., Quigley, K., Lozano, D., Cacioppo, J. T., Tassinary, L. G., Bernston, G. G. Chapter 8, Cardiovascular Psychophysiology. Handbook of Psychophysiology. , (2007).
  2. Boyce, W. T., et al. Early father involvement moderates biobehavioral susceptibility to mental health problems in middle childhood. J. Am. Acad. Child Adolesc. Psychiatry. 45, 1510-1520 (2006).
  3. Loman, M., Gunnar, M. Early experience and the development of stress reactivity and regulation in children. Neurosci. Behav. Physiol. 34, 867-876 (2010).
  4. Calkins, S. D., Graziano, P. A., Keane, S. P. Cardiac vagal regulation differentiates among children at risk for behavioral problems. Biol. Psychol. 74, 144-153 (2007).
  5. Kroenke, C. H., et al. Autonomic and Adrenocortical Reactivity and Buccal Cell Telomere Length in Kindergarten Children. Psychosom. Med. 73, 533-540 (2011).
  6. Obradović, J., Bush, N. R., Stamperdahl, J., Adler, N. E., Boyce, W. T. Biological sensitivity to context: The interactive effects of stress reactivity and family adversity on socioemotional behavior and school readiness. Child Dev. 81, 270-289 (2010).
  7. Alkon, A., et al. Latino children's body mass index at 2-3.5 years predicts sympathetic nervous system activity at 5 years. Child Obes. 10, 214-224 (2014).
  8. Alkon, A., et al. The ontogeny of autonomic measures in 6- and 12-month-old infants. Dev. Psychobiol. 48, 197-208 (2006).
  9. Conradt, E., Measelle, J., Ablow, J. C. Poverty, Problem Behavior, and Promise: Differential Susceptibility Among Infants Reared in Poverty. Psychol. Sci. 24, 235-242 (2013).
  10. Alkon, A., Boyce, W. T., Davis, N. V., Eskenazi, B. Developmental Changes in Autonomic Nervous System Resting and Reactivity Measures in Latino Children from 6 to 60 Months of Age. J. Dev. Behav. 32, 668-677 (2011).
  11. Alkon, A., et al. Developmental and contextual influences on autonomic reactivity in young children. Dev. Psychobiol. 42, 64-78 (2003).
  12. Boyce, W. T., Ciccheti, D., Cohen, D. J. . Developmental Psychopathology: Developmental Neuroscience. II, 797-817 (2006).
  13. Beauchaine, T. P., Gatzke-Kopp, L., Mead, H. K. Polyvagal Theory and developmental psychopathology: emotion dysregulation and conduct problems from preschool to adolescence. Biol. Psychol. 74, 174-184 (2007).
  14. Beauchaine, T. Vagal tone, development, and Gray's motivational theory: toward an integrated model of autonomic nervous system functioning in psychopathology. Dev. Psychopathol. 13, 183-214 (2001).
  15. Conradt, E., Measelle, J., Poverty Ablow, J. C. Problem Behavior, and Promise: Differential Suceptibility Among Infants Reared in Poverty. Psychol. Sci. 24, 235-242 (2013).
  16. Porges, S. W. The polyvagal perspective. Biol. Psychol. 74, 116-143 (2007).
  17. Boyce, W. T., et al. Autonomic reactivity and psychopathology in middle childhood. Br. J. Psychiatry. 179, 144-150 (2001).
  18. Crowell, S., et al. Autonomic correlates of attention-deficit/hyperactivity disorder and oppositional defiant disorder in preschool children. J. Abnorm. Psychol. 115, 174-178 (2006).
  19. Raine, A. Autonomic nervous system factors underlying disinhibited, antisocial, and violent behavior. Biosocial perspectives and treatment implications. Ann. N.Y. Acad. Sci. 794, 46-59 (1996).
  20. Boyce, W. T., Alkon, A., Tschann, J. M., Chesney, M. A., Alpert, B. S. Dimensions of psychobiologic reactivity: Cardiovascular responses to laboratory stressors in preschool children. Ann. Behav. Med. 17, 315-323 (1995).
  21. Bush, N. R., Boyce, W. T., Lewis, M., Rudolph, K. D. The Contributions of Early Experience to Biological Development and Sensitivity to Context. Handbook of Developmental Psychopathology. , 287-309 (2014).
  22. Matthews, K. A., et al. . Handbook of Stress, Reactivity, and Cardiovascular Disease. , (1986).
  23. Alkon, A., Wolff, B., Boyce, W., Maholmes, V., King, R. . The Oxford Handbook of Poverty and Child Development. , (2012).
  24. Berntson, G. G., Cacioppo, J. T., Quigley, K. S. Autonomic cardiac control. I. Estimation and validation from pharmacological blockades. Psychophysiology. 31, 572-585 (1994).
  25. Sherwood, A., Allen, M. T., Obrist, P. A., Langer, A. W. Evaluation of beta-adrenergic influences on cardiovascular and metabolic adjustments to physical and psychological stress. Psychophysiology. 23, 89-104 (1986).
  26. Calkins, S. D., Keane, S. P. Cardiac vagal regulation across the preschool period: Stability, continuity, and implications for childhood adjustment. Dev. Psychobiol. 45, 101-112 (2004).
  27. Quigley, K., Stifter, C. A comparative validation of sympathetic reactivity in children and adults. Psychophysiology. 43, 116-143 (2006).
  28. Sherwood, A., Royal, S., Hutcheson, J., Turner, J. Comparison of impedance cardiographic measurements using band and spot electrodes. Psychophysiology. 29, 734-741 (1992).
  29. Allen, M. T., Matthews, K. A. Hemodynamic responses to laboratory stressors in children and adolescents: the influences of age, race, and gender. Psychophysiology. 34, 329-339 (1997).
  30. van Dijk, A. E., et al. Measuring cardiac autonomic nervous system (ANS) activity in children. J. Vis. Exp. , (2013).
  31. Treadwell, M. J., Alkon, A., Styles, L., Boyce, W. T. Autonomic nervous system reactivity: children with and without sickle cell disease. Nurs. Res. 60, 197-207 (2011).
  32. Stifter, C. A., Dollar, J. M., Cipriano, E. A. Temperament and emotion regulation: the role of autonomic nervous system reactivity. Dev. Psychobiol. 53, 266-279 (2011).
  33. Bar-Haim, Y., Marshall, P. J., Fox, N. A. Developmental changes in heart period and high-frequency heart period variability from 4 months to 4 years of age. Dev. Psychobiol. 37, 44-56 (2000).
  34. Beauchaine, T. P. Physiological Markers of Emotional and Behavioral Dysregulation in Externalizing Psychopathology. Monogr. Soc. Res. 77, 79-86 (2012).
  35. Kamarck, T. W., Lovallo, W. R. Cardiovascular reactivity to psychological challege: Conceptual and measurement considerations. Psychosom. Med. 65, 9-21 (2003).
  36. Fox, N. A., Schmidt, L. A., Henderson, H. A., Marshall, P. J., Cacioppo, J. T., Tassinary, L. G., Bernston, G. G. Chapter 20, Developmental Psychophysiology: Conceptual and Methodological Issues. Handbook of Psychophysiology. , 453-481 (2007).
  37. Gilissen, R., Koolstra, C., van Ijzendoorn, M., Bakermans-Kranenburg, M., van der Veer, R. Physiological reactions of preschoolers to fear-inducing film clips: Effects of temperamental fearfulness and quality of the parent-child relationship. Dev. Psychobiol. 49, 187-195 (2007).
  38. Bush, N. R., Alkon, A., Stamperdahl, J., Obradović, J., Boyce, W. T. Differentiating Challenge Reactivity from Psychomotor Activity in Studies of Children’s Psychophysiology: Considerations for Theory and Measurement. J. Exp. Child Psychol. 110, 62-79 (2011).

Reprints and Permissions

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

Request Permission

Explore More Articles

108ANS

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