אנו מודים הוברטוס Lohmann לשיתוף מומחיותו בשיטות fTCD. עבודה זו מומנה על ידי Wellcome Trust התוכנית להעניק אין. 082498/Z/07/2.

1. שימוש fTCD להעריך Lateralization שפה אצל ילדים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> איפה אפשרי, אנו להכיר את הילד עם תמונות המציגה דמויות מסיפורי וידאו בפגישה נפרדת לפני מציגה אותם דופלר המערכת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חשוב כי הנוהל כולל ניסויים מספיק כדי לקבל מידה אמין: באופן אידיאלי 20 או יותר, אם כי השגנו מידע שימושי עם כמה כמו 10-15 ניסויים. כל ניסיון כרוך תקופה של רגיעה, כדי לשמש כבסיס, ואחריו הפעלת השפה. מהירות זרימת הדם במהלך תקופת ההפעלה מושווה הבסיס. מצאנו כי ניתן לנצל את התקופה בעוד הילד פסיבי שעונים קליפ 12 בסרטון השני כבסיס. זה עוזר להימנע משעמום. הבסיס הוא ואחריה תקופה של 10 תגובה השניה בה הילד מתבקש לתאר את מה שקרה. זה ואחריו תקופת 16 מנוחה השני. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> העיתוי של ההליך הוא חשוב על מנת לזהות שינויים מהירות זרימת הדם עקב דרישות מטבוליות, אשר עשוי להימשך עד 7 שניות. אנו משתמשים משימות ממוחשבות, שנכתב מצגת או Matlab, אשר פקד את התזמון של כל ניסוי. אנושות, תוכניות אלה גם לשלוח פולסים בחומרה אשר רשומות סמן בקובץ דופלר הנתונים מצביעים על תחילתה של תקופת ההפעלה. אלה משמשים בניתוח נתונים כדי לקבוע תקופות של הבסיס ואת זרימת הדם ההפעלה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אנו משתמשים במערכת Multi-DOP המאפשר להקליט סאונד מכל הכיוונים על ימין ועל שמאל בו זמנית. זה הכי טוב שיש מערכת Multi-DOP להגדיר ומוכנה ללכת לפני משתתף מגיע. ודא בדיקות מחוברים למערכת Multi-DOP לפני הפעלת המכשיר. בדוק את המחשב גירוי מחוברת, באמצעות יציאה מקבילית, למחשב Multi-DOP וקטניות מאחד נתפסים על אחרים. ודאו כי המסנן highpass מוגדר 300 הרץ לשני הצדדים לבדוק את עומק insonation (45-55 מ&quot;מ) ואת הכוח של האות. המערכת כוללת סט מגבלות על פרמטרים שונים על מנת להבטיח רק רמות בטוחות ניתן להשתמש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קוד משתתף יש לרשום הקבצים Multi-DOP נתונים כדי מצב, קבוצה או נתונים דמוגרפיים תואמים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> המערכת צריכה להיות ואז עצר בזמן הכנת בדיקות. כל בדיקה אולטרה סאונד מכוסה ג&#39;ל המספק מגע בין החללית לבין העור. השתמש כמות נדיבה של ג&#39;ל כדי לשמור על הקשר הטוב ביותר האפשרי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עכשיו הגיע הזמן להתחיל בהפעלה. בדוק אם הילד צריך ללכת לשירותים לפני תחילת! אנו מדגימים את האוזנייה באמצעות חיות צעצוע, וודאו כי הילד מבין על מה הולך לקרות ומה הם יתבקשו לעשות. זה חשוב במיוחד כי הם מבינים את הצורך לשמור על שקט לאחר תקופת ההפעלה, כך האות יכול לחזור הבסיס. ילדים צריכים לשבת בנוחות כמו משימה מלא יכולה להימשך בין 20 ל -30 דקות והרבה תנועות הגוף ברוטו יכולים להפריע לאות דופלר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החלק הקשה ביותר של ההליך הוא המיקום של ג&#39;ל מכוסה בדיקות. משתמשים חדשים צריכים להיות מודעים לכך שזה לוקח בפועל להיות מומחה בחלק זה של התהליך. יש הדמיית מחשב שימושי ידי רונה Aaslid שיכולים לעזור עם הדרכה ( <a href="http://www.transcranial.com/">http://www.transcranial.com/</a> ), אך הדרך הטובה ביותר ללמוד היא על ידי תרגול על חברים ועמיתים לעבודה. ברגע שיש לך הערכה על 10 אנשים, אתה תתחיל למצוא אותו הרבה יותר קל. דבר אחד טוב על העבודה עם ילדים היא שזה בדרך כלל קל יותר למצוא אות מילד יותר מבוגר, כי יש להם גולגלות רזה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כל בדיקה ממוקם ליד החלון הזמני של הגולגולת בכל צד של הראש. זהו החלק הדק של העצם בראש מספק את השטח הטוב ביותר שדרכו האות ניתן להשיג את עורקי המוח האמצעי. חלונות אלו ניתן למצוא רק קדימה של כל אוזן. כאשר עובדים עם ילדים, זה יכול לעזור להפחית את זמן הגדרת אם יש לך שני הנסיינים, אחד התאמת כל בדיקה. רוב הילדים שמחים לצפות ב-DVD במהלך חלק זה של ההליך, אך חשוב לעקוב אחר התנהגות הילד ולוודא שהם רגועים ונינוחים. לסיים את הפגישה אם הילד מבקש זה או אם יש סימן של מצוקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> המיקום של בדיקות מותאם אז כדי insonate עורק המוח האמצעי. זה עלול לקחת כמה דקות לפני אות משביע רצון נמצא. האות הזה יש צליל אופייני, כמו גם תבנית ויזואלית שאמורה להיות במעקב מהמחשב Multi-DOP. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הצליל האופייני הוא רעש שריקה נמוכה של קצב פעימות הלב של המשתתף. התבנית החזותית האופיינית היא עלייה חדה בעקבות נפילת דעיכה מעריכית את אשר גם חוזר בשיעור של להכות את הלב. אתה יכול להרים פעילות מכלי דם אחרים, בהתאם<html> את עומק insonation ואת הכיוון של החללית. בעומק של כ 45 עד 50 מ&quot;מ בדרך כלל עובד גם אצל ילדים. לאחר איתות חזק כבר נמצא, לצמצם את כוח ככל האפשר, תוך שמירה על איתות טוב. רווח יכול גם להיות מוגבר כדי להגביר אות חלש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר האותות עבור כל עורק המוח האמצעי הם משביעי רצון, פלט השמע של האות Multi-DOP צריך להיות מורד, ואת ההליך יכול להתחיל. הנסיין מסביר לילד כי הם עומדים לצפות וידאו קליפ בשקט. כשהם רואים את סימן השאלה לבוא במחשב הם צריכים לספר את הניסוי ככל שהם יכולים על מה שקרה הווידאו. כשהם רואים את התמונה של הילד הולך &quot;ששש&quot; הם צריכים להפסיק לדבר מיד לשבת בשקט לחכות וידאו הבא כדי להתחיל (ראה איור 2 ו. דוגמאות avi). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מכשירי הקלטה הם נכתבו לאחר מכן, כלומר, רשמקול לתגובות שמיעתי, יחד עם הקלטה Multi-DOP המערכת, והמחשב השולט במצגת גירוי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> תפקידו של הנסיין לאחר מכן לעקוב אחר הילד אות דופלר כדי א) לוודא שהילד יהיה נוח להשתתף במשימה ב) להבטיח כי אות מתאים נשמר. האות דופלר הוא הרבה פחות רגישים לתנועה יותר מאשר אות ה-fMRI, אבל זה עדיין יכול להיות מופרת על ידי תנועות גוף ברוטו, או אם עובר בדיקה. אם האות הופך שיבשו באופן משמעותי, המחשב את התצוגה צריכה להיות עצר בדיקות לאפס כראוי. לפעמים זה עשוי להיות נחוץ כדי להחיל ג&#39;ל יותר כדי לזכות מחדש אות משביע רצון. אנו מוצאים כי בדיקות של ילדים עובד הכי טוב אם הנסיין הוא אחראי לשמור על הילד משימה הקלטה מה שהם אומרים, ואת צגים אחרים את האות דופלר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כאשר הליך הניסוי נגמר, ההקלטה Multi-DOP ניתן פסק בדיקות הסיר. כדאי לקבל קצת רקמות זמין כדי להסיר כל ג&#39;ל עודף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קבצי נתונים גולמיים מעובדים על מנת להשוות את האותות על ימין ועל שמאל דופלר. פיתחנו תוכנה משלנו Matlab המבוסס על שיטות שפותחו על ידי Deppe 7. עיבוד זה כולל את הדגימה הנתונים ותיקון של תנודות בשל פעימות הלב. ניסויים יחיד אינם נכללים בניתוח אם ההפעלה ימינה או שמאלה מחוץ מגוון שצוין, בדרך כלל 70-130% של מהירות זרימת הדם בנקודת ההתחלה. הפעלת בניסויים אלה עשויה להיות מושפעת קשר בדיקה בעייתית. איור 3 מראה הפעלה יחסית בדיקה אותות לאות טובה, ואילו באיור 4, מראה מקרה שבו האות לאיבוד מדי פעם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יחסית מהירות זרימת הדם בנקודת ההתחלה, הפעלת בערוץ הנכון מופחת מצד שמאל על מנת לחשב את ההבדל ההפעלה (ראה איור 5). המדד lateralization מחושב כממוצע של הפעלת את ההבדל עבור צד אחד או השני של ההבדל המקסימלי בתוך תקופה מוגדרת מראש של עניין. תקופה זו של הריבית 7-17 שניות לאחר תחילת הפקודה &quot;לדבר&quot;, שמסומן על ידי סמן שנשלח מהמחשב להציג את הנתונים לקובץ Multi-DOP. כפי ההפעלה ההבדל הוא בערוצים מינוס שמאל ימין, מדדי lateralization חיובי לשקף lateralization שמאל שלילי לשקף צדק. </li></ol> 2. נציג תוצאות <img src="/files/ftp_upload/2161/2161fig1.jpg" alt="איור 1" /> איור 1:. המשטח החיצוני של האונה מוחין, מראה אזורים מסופק על ידי מעורקי ורוד הוא האזור המסופק על ידי עורק המוח האמצעי. (מתוך: <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/File:Gray517.png">http://en.wikipedia.org/wiki/File:Gray517.png</a> ) <img src="/files/ftp_upload/2161/2161fig2.jpg" alt="איור 2" /> איור 2:. מתווה סכמטי של הניסוי הניסוי עם וידאו 12 הבסיס השני, 10 מרווח התגובה השנייה, 16 שלב לנוח בתקופה השנייה הריבית לחישוב צדדים מתואר גם. <img src="/files/ftp_upload/2161/2161fig3.jpg" alt="איור 3" /> איור 3. הקלטת נתונים נקי של מהירות דופלר גלם (ס&quot;מ / sec) עבור (אדום) ערוצי שמאל (כחול) וימינה דופלר 130-150 שניות במהלך הפעלה ניסיונית אחת. כל פולס נראה מתאים לקצב לב אחד. סמן אירוע המציין תחילת הגירוי המוצג ירוק. <img src="/files/ftp_upload/2161/2161fig4.jpg" alt="איור 4" /> איור 4. שיבשו נתונים הקלטה של מהירות דופלר גלם (ס&quot;מ / sec) עבור (אדום) ערוצי שמאל (כחול) וימינה דופלר 400-450 שניות במהלך הפעלה ניסיונית אחת. סמן אירוע המציין תחילת הגירוי המוצג ירוק. ראיות משמעותיות של נשירה גלויה עבור שני הערוצים. ftp_upload/2161/2161fig5.jpg &quot;alt =&quot; איור 5 &quot;/&gt; איור 5. שמאל (כחול) וימינה (אדום) בממוצע ערוץ (לוח א &#39;) וההבדל מינוס שמאל לימין (לוח ב&#39;) מהירות דופלר (ס&quot;מ / sec) בכל הניסויים מקובל לקבוצה של משתתפים. המשתתפים רמז &quot;לדבר&quot; על 12 שניות תקופת הריבית לצורך חישוב צדדים מתואר גם בירוק. ברים שגיאה האפור המקיף את מהירות ההבדל בלוח B מייצגים את שגיאת התקן של הממוצע. אבי דוגמאות: רצפי וידאו לספר את הסיפור &quot;Freezefoot&quot; ניתן להוריד מאתר: <a href="http://psyweb.psy.ox.ac.uk/oscci/Miscellaneous.htm">http://psyweb.psy.ox.ac.uk/oscci/Miscellaneous.htm</a>

<ol>
	<li>Bishop, D. V. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Handedness and developmental disorder. , (1990).</li><li>Pelletier, I., Sauerwein, H., Lepore, F., Saint-Amour, D., Lassonde, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-invasive+alternatives+to+the+Wada+test+in+the+presurgical+evaluation+of+language+and+memory+functions+in+epilepsy+patients.">Non-invasive alternatives to the Wada test in the presurgical evaluation of language and memory functions in epilepsy patients.</a> Epileptic Disorders. 9, 111-126 (2007).</li><li>Deppe, M., Ringelstein, E. B., Knecht, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+investigation+of+functional+brain+lateralization+by+transcranial+Doppler+sonography.">The investigation of functional brain lateralization by transcranial Doppler sonography.</a> NeuroImage. 21, 1124-1146 (2004).</li><li>Knecht, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noninvasive+determination+of+language+lateralization+by+functional+transcranial+Doppler+sonography+:+A+comparison+with+the+Wada+test.">Noninvasive determination of language lateralization by functional transcranial Doppler sonography : A comparison with the Wada test.</a> Stroke. 29, 82-86 (1998).</li><li>Lohmann, H., Drager, B., Muller-Ehrenberg, S., Deppe, M., Knecht, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Language+lateralization+in+young+children+assessed+by+functional+transcranial+Doppler+sonography.">Language lateralization in young children assessed by functional transcranial Doppler sonography.</a> Neuroimage. 24, 780-790 (2005).</li><li>Bishop, D. V. M., Watt, H., Papadatou-Pastou, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+efficient+and+reliable+method+for+measuring+cerebral+lateralization+during+speech+with+functional+transcranial+Doppler+ultrasound.">An efficient and reliable method for measuring cerebral lateralization during speech with functional transcranial Doppler ultrasound.</a> Neuropsychologia. 47, 587-590 (2009).</li><li>Deppe, M., Knecht, S., Henningsen, H., Ringelstein, E. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=AVERAGE:+a+Windows+program+for+automated+analysis+of+event+related+cerebral+blood+flow.">AVERAGE: a Windows program for automated analysis of event related cerebral blood flow.</a> Journal of Neuroscience Methods. 75, 147-154 (1997).</li><li>Whitehouse, A. J. O., Bishop, D. V. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cerebral+dominance+for+language+function+in+adults+with+specific+language+impairment+or+autism.">Cerebral dominance for language function in adults with specific language impairment or autism.</a> Brain. 131, 3193-3200 (2008).</li><li>Illingworth, S., Bishop, D. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Atypical+cerebral+lateralisation+in+adults+with+compensated+developmental+dyslexia+demonstrated+using+functional+transcranial+Doppler+ultrasound.">Atypical cerebral lateralisation in adults with compensated developmental dyslexia demonstrated using functional transcranial Doppler ultrasound.</a> Brain and Language. 111, 61-65 (2009).</li><li>Whitehouse, A. J. O., Bishop, D. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hemispheric+division+of+function+is+the+result+of+independent+probabilistic+biases.">Hemispheric division of function is the result of independent probabilistic biases.</a> Neuropsychologia. 47, 1938-1943 (2009).</li><li>Whitehouse, A. J. O., Badcock, N., Groen, M. A., Bishop, D. V. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reliability+of+a+novel+paradigm+for+determining+hemispheric+lateralization+of+visuospatial+function.">Reliability of a novel paradigm for determining hemispheric lateralization of visuospatial function.</a> Journal of the International Neuropsychological Society. 15, 1028-1032 (2009).</li></ol>

אין ניגודי אינטרסים הכריז.

כמו גם ללמוד התפתחות נורמלית, היינו באמצעות fTCD ללמוד lateralization שפה אצל מבוגרים וילדים עם הפרעות התפתחותיות של השפה והאוריינות 8, 9. אנו מעוניינים גם בפיתוח שיטות של שימוש fTCD להערכת lateralization של visuo מרחבית ויכולות 10, 11.

A correction was made to <a href="http://www.jove.com/video/2161">Assessment of Cerebral Lateralization in Children using Functional Transcranial Doppler Ultrasound (fTCD)</a>. There was a misstated time interval for the point of interest.

Erratum: Assessment of Cerebral Lateralization in Children using Functional Transcranial Doppler Ultrasound (fTCD)

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="en" lang="en">	
		
		<div>
		<table border="1">
		<thead>
		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>Multi-Dop T with Upgrade to 2 Channel MultiFlow Monitoring</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Compumedics</td>
<td>5610 EN</td>
<td>soon to be superseded by digital version </td>
</tr>
<tr>
<td>Headset</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Spencer Technologies, 701&#x2013;16th Avenue, Seattle,WA 98122</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>		</tbody>
		</table>
		</div>

assessment of cerebral lateralization in children using functional transcranial doppler ultrasound (ftcd)

ישנן שאלות רבות ללא מענה על lateralization מוחין. בפרט, עדיין לא ברור מה היבטים של שפה ויכולת מילולית הם lateralized, אם קיימים חסרונות הקשורים דפוסים טיפוסיים של lateralization מוחין, והאם lateralization מוחי מתפתחת עם הגיל. בעבר, החוקרים מעוניינים השאלות הללו נטו להשתמש handedness כאמצעי Proxy עבור lateralization מוחין, אבל זו אינה משביעת רצון, משום handedness הוא רק אינדיקטור חלש והעקיפות של צדדים של תפקודים קוגניטיביים 1. שיטות אחרות, כגון fMRI, הם יקרים עבור מחקרים בקנה מידה גדול, ולא תמיד אפשרי עם ילדים 2. כאן נתאר את השימוש הפונקציונלי אולטרסאונד דופלר transcranial (fTCD) כשיטה, חסכונית לא פולשנית ואמינה בהערכת lateralization מוחין. ההליך כרוך מדידת זרימת הדם בעורק המוח האמצעי באמצעות בדיקה אולטרסאונד ממוקם ממש מול האוזן. העבודה שלנו מבוססת על עבודה של רונה Aaslid, שהיה שותף TCD הציג בשנת 1982, סטפן Knecht, מיכאל Deppe ועמיתיהם באוניברסיטת מינסטר, שהיה חלוץ השימוש מדידות סימולטני של שמאל ועל ימין באמצע זרימת דם בעורק מוחי, ו פיתח שיטה של ​​תיקון לפעילות פעימות הלב. זה אפשר לראות עלייה ברורה בזרם של צד שמאל דם במהלך דור השפה, עם lateralization להסכים גם עם זה להשיג בשיטות אחרות 3. עורק המוח האמצעי יש שטח רחב מאוד של כלי הדם (ראה תרשים 1) ושיטת אינו מספק מידע שימושי על לוקליזציה בתוך האונה. הניסיון שלנו מראה כי הוא רגיש במיוחד משימות לערב הפקת דיבור מפורש או משתמע. המשימה &quot;תקן הזהב&quot; הוא דור המילה המשימה (למשל, לחשוב כמו מילים רבות ככל שתוכל המתחילות ב &#39;את המכתב) 4, אבל זה לא מתאים לילדים צעירים ואחרים עם כישורי אוריינות מוגבלת. לעומת שיטות הדמיה אחרות במוח, fTCD אינו מושפע יחסית על ידי חפצים תנועה מלדבר, ולכן אנו מסוגלים לקבל תוצאה אמינה ממשימות שכוללות תמונות המתאר בקול 5,6. בהתאם לכך, פיתחנו משימה ילד ידידותי זה כרוך מסתכל, קטעי וידיאו, כי לספר סיפור, ולאחר מכן לתאר מה שראה.

Watch this Scientific Journal Video about Assessment of Cerebral Lateralization in Children using Functional Transcranial Doppler Ultrasound fTCD at JoVE.com

Assessment of Cerebral Lateralization in Children using Functional Transcranial Doppler Ultrasound fTCD

פונקציונלית transcranial sonography דופלר (fTCD) היא טכניקה אולטרסאונד פשוטה ולא פולשנית אשר ניתן להשתמש בהם כדי להעריך את lateralization של תפקודים קוגניטיביים, ובמיוחד השפה, הוא מתאים לשימוש עם ילדים.

הערכת Lateralization מוחין אצל ילדים באמצעות אולטראסאונד דופלר פונקציונלית Transcranial (fTCD)

There are many unanswered questions about cerebral lateralization.  In particular, it remains unclear which aspects of language and nonverbal ability are ...

assessment-cerebral-lateralization-children-using-functional

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Assessment of Cerebral Lateralization in Children using Functional Transcranial Doppler Ultrasound (fTCD)

20.1K Views.  University of Oxford. פונקציונלית transcranial sonography דופלר (fTCD) היא טכניקה אולטרסאונד פשוטה ולא פולשנית אשר ניתן להשתמש בהם כדי להעריך את lateralization של תפקודים קוגניטיביים, ובמיוחד השפה, הוא מתאים לשימוש עם ילדים.

Video: Assessment of Cerebral Lateralization in Children using Functional Transcranial Doppler Ultrasound fTCD

Dual Electrophysiological Recordings of Synaptically-evoked Astroglial and Neuronal Responses in Acute Hippocampal Slices

Astrocytes form together with neurons tripartite synapses, where they integrate and modulate neuronal activity. Indeed, astrocytes sense neuronal inputs through activation of their ion channels and neurotransmitter receptors, and process information in part through activity-dependent release of gliotransmitters. Furthermore, astrocytes constitute the main uptake system for glutamate, contribute to potassium spatial buffering, as well as to GABA clearance. These cells therefore constantly monitor synaptic activity, and are thereby sensitive indicators for alterations in synaptically-released glutamate, GABA and extracellular potassium levels. Additionally, alterations in astroglial uptake activity or buffering capacity can have severe effects on neuronal functions, and might be overlooked when characterizing physiopathological situations or knockout mice. Dual recording of neuronal and astroglial activities is therefore an important method to study alterations in synaptic strength associated to concomitant changes in astroglial uptake and buffering capacities. Here we describe how to prepare hippocampal slices, how to identify stratum radiatum astrocytes, and how to record simultaneously neuronal and astroglial electrophysiological responses. Furthermore, we describe how to isolate pharmacologically the synaptically-evoked astroglial currents.

The preparation of acute brain slices from isolated hippocampi, as well as the simultaneous electrophysiological recordings of astrocytes and neurons in stratum radiatum during stimulation of schaffer collaterals is described. The pharmacological isolation of astroglial potassium and glutamate transporter currents is demonstrated.

קלטות אלקטרו כפולות של תגובות Astroglial ועצביות עוררו-synaptically בפרוסות ביפוקמפוס חריפות

Astrocytes form together with neurons tripartite synapses, where they integrate and modulate neuronal activity. Indeed, astrocytes sense neuronal inputs ...

Functional Imaging of Auditory Cortex in Adult Cats using High-field fMRI

Current knowledge of sensory processing in the mammalian auditory system is mainly derived from electrophysiological studies in a variety of animal models, including monkeys, ferrets, bats, rodents, and cats. In order to draw suitable parallels between human and animal models of auditory function, it is important to establish a bridge between human functional imaging studies and animal electrophysiological studies. Functional magnetic resonance imaging (fMRI) is an established, minimally invasive method of measuring broad patterns of hemodynamic activity across different regions of the cerebral cortex. This technique is widely used to probe sensory function in the human brain, is a useful tool in linking studies of auditory processing in both humans and animals and has been successfully used to investigate auditory function in monkeys and rodents. The following protocol describes an experimental procedure for investigating auditory function in anesthetized adult cats by measuring stimulus-evoked hemodynamic changes in auditory cortex using fMRI. This method facilitates comparison of the hemodynamic responses across different models of auditory function thus leading to a better understanding of species-independent features of the mammalian auditory cortex.

Functional studies of the auditory system in mammals have traditionally been conducted using spatially-focused techniques such as electrophysiological recordings. The following protocol describes a method of visualizing large-scale patterns of evoked hemodynamic activity in the cat auditory cortex using functional magnetic resonance imaging.

הדמיה תפקודית של השמיעתי Cortex בחתולים בוגרים באמצעות גבוהה שדה fMRI

Current knowledge of sensory processing in the mammalian auditory system is mainly derived from electrophysiological studies in a variety of animal ...

Studying Brain Function in Children Using Magnetoencephalography

Magnetoencephalography (MEG) is a non-invasive neuroimaging technique which directly measures magnetic fields produced by the electrical activity of the human brain. MEG is quiet and less likely to induce claustrophobia compared with magnetic resonance imaging (MRI). It is therefore a promising tool for investigating brain function in young children. However, analysis of MEG data from pediatric populations is often complicated by head movement artefacts which arise as a consequence of the requirement for a spatially-fixed sensor array that is not affixed to the child's head. Minimizing head movements during MEG sessions can be particularly challenging as young children are often unable to remain still during experimental tasks. The protocol presented here aims to reduce head movement artefacts during pediatric MEG scanning. Prior to visiting the MEG laboratory, families are provided with resources that explain the MEG system and the experimental procedures in simple, accessible language. An MEG familiarization session is conducted during which children are acquainted with both the researchers and the MEG procedures. They are then trained to keep their head still whilst lying inside an MEG simulator. To help children feel at ease in the novel MEG environment, all of the procedures are explained through the narrative of a space mission. To minimize head movement due to restlessness, children are trained and assessed using fun and engaging experimental paradigms. In addition, children's residual head movement artefacts are compensated for during the data acquisition session using a real-time head movement tracking system. Implementing these child-friendly procedures is important for improving data quality, minimizing participant attrition rates in longitudinal studies, and ensuring that families have a positive research experience.

This article introduces a child-friendly research protocol designed to improve data quality by reducing head movement during pediatric magnetoencephalography (MEG). We familiarize families with the MEG environment, train children to remain still using an MEG simulator, and correct for residual head movement artefacts using a real-time head movement detection system.

תפקוד המוח לומד אצל ילדים באמצעות מגנטואנצפלוגרפיה

Magnetoencephalography (MEG) is a non-invasive neuroimaging technique which directly measures magnetic fields produced by the electrical activity of the ...

Stimulation Location Determination using a 3D Digitizer with High-Definition Transcranial Direct Current Stimulation

The abundance of neuroimaging data and rapid development of machine learning has made it possible to investigate brain activation patterns. However, causal evidence of brain area activation leading to a behavior is often left missing. Transcranial direct current stimulation (tDCS), which can temporarily alter brain cortical excitability and activity, is a noninvasive neurophysiological tool used to study causal relationships in the human brain. High-definition transcranial direct current stimulation (HD-tDCS) is a noninvasive brain stimulation (NIBS) technique that produces a more focal current compared to conventional tDCS. Traditionally, the stimulation location has been roughly determined through the 10-20 EEG system, because determining precise stimulation points can be difficult. This protocol uses a 3D digitizer with HD-tDCS to increase accuracy in determination of stimulation points. The method is demonstrated using a 3D digitizer for more accurate localization of stimulation points in the right temporo-parietal junction (rTPJ).

Presented here is a protocol to achieve higher accuracy in determination of stimulation location combining a 3D digitizer with high-definition transcranial direct current stimulation.

הגדרת מיקום גירוי באמצעות התקן הדיגיטציה תלת-ממדי עם Transcranial High Definition הגדרה ישירה הגירוי הנוכחי

The abundance of neuroimaging data and rapid development of machine learning has made it possible to investigate brain activation patterns. However, ...

Analysis of Cerebral Vasospasm in a Murine Model of Subarachnoid Hemorrhage with High Frequency Transcranial Duplex Ultrasound

Cerebral vasospasm that occurs in the weeks after subarachnoid hemorrhage, a type of hemorrhagic stroke, contributes to delayed cerebral ischemia. A problem encountered in experimental studies using murine models of SAH is that methods for in vivo monitoring of cerebral vasospasm in mice are lacking. Here, we demonstrate the application of high frequency ultrasound to perform transcranial Duplex sonography examinations on mice. Using the method, the internal carotid arteries (ICA) could be identified. The blood flow velocities in the intracranial ICAs were accelerated significantly after induction of SAH, while blood flow velocities in the extracranial ICAs remained low, indicating cerebral vasospasm. In conclusion, the method demonstrated here allows functional, noninvasive in vivo monitoring of cerebral vasospasm in a murine SAH model.

The aim of this manuscript is to present a sonography-based method that allows in vivo imaging of blood flow in cerebral arteries in mice. We demonstrate its application to determine changes in blood flow velocities associated with vasospasm in murine models of subarachnoid hemorrhage (SAH).

ניתוח של Vasospasm מוחי במודל מורין של דימום subarachnoid עם אולטרסאונד דופלקס Transcranial בתדר גבוה

Cerebral vasospasm that occurs in the weeks after subarachnoid hemorrhage, a type of hemorrhagic stroke, contributes to delayed cerebral ischemia. A ...

Whole-Brain 3D Activation and Functional Connectivity Mapping in Mice using Transcranial Functional Ultrasound Imaging

Functional ultrasound (fUS) imaging is a novel brain imaging modality that relies on the high-sensitivity measure of the cerebral blood volume achieved by ultrafast doppler angiography. As brain perfusion is strongly linked to local neuronal activity, this technique allows the whole-brain 3D mapping of task-induced regional activation as well as resting-state functional connectivity, non-invasively, with unmatched spatio-temporal resolution and operational simplicity. In comparison with fMRI (functional magnetic resonance imaging), a main advantage of fUS imaging consists in enabling a complete compatibility with awake and behaving animal experiments. Moreover, fMRI brain mapping in mice, the most used preclinical model in Neuroscience, remains technically challenging due to the small size of the brain and the difficulty to maintain stable physiological conditions. Here we present a simple, reliable and robust protocol for whole-brain fUS imaging in anesthetized and awake mice using an off-the-shelf commercial fUS system with a motorized linear transducer, yielding significant cortical activation following sensory stimulation as well as reproducible 3D functional connectivity pattern for network identification.

This protocol describes the quantification of volumetric cerebral hemodynamic variations in the mouse brain using functional ultrasound (fUS). Procedures for 3D functional activation map following sensory stimulation as well as resting-state functional connectivity are provided as illustrative examples, in anesthetized and awake mice.

הפעלה תלת-ממדית של המוח כולו ומיפוי קישוריות תפקודית בעכברים באמצעות הדמיית אולטרסאונד תפקודית טרנס-ת-רה-אופן

Functional ultrasound (fUS) imaging is a novel brain imaging modality that relies on the high-sensitivity measure of the cerebral blood volume achieved by ...

מקבץ בדיקות התנהגותיות להערכת השפעות נוירוטוקסיות בדגי זברה בוגרים

Neurotoxicity Assessment in Adult Danio rerio using a Battery of Behavioral Tests in a Single Tank

The presence of neuropathological effects proved to be, for many years, the main endpoint for assessing the neurotoxicity of a chemical substance. However, in the last 50 years, the effects of chemicals on the behavior of model species have been actively investigated. Progressively, behavioral endpoints were incorporated into neurotoxicological screening protocols, and these functional outcomes are now routinely used to identify and determine the potential neurotoxicity of chemicals. Behavioral assays in adult zebrafish provide a standardized and reliable means to study a wide range of behaviors, including anxiety, social interaction, learning, memory, and addiction. Behavioral assays in adult zebrafish typically involve placing the fish in an experimental arena and recording and analyzing their behavior using video tracking software. Fish can be exposed to various stimuli, and their behavior can be quantified using a variety of metrics. The novel tank test is one of the most accepted and widely used tests to study anxiety-like behavior in fish. The shoaling and social preference tests are useful in studying the social behavior of zebrafish. This assay is particularly interesting since the behavior of the entire shoal is studied. These assays have proven to be highly reproducible and sensitive to pharmacological and genetic manipulations, making them valuable tools for studying the neural circuits and molecular mechanisms underlying behavior. Additionally, these assays can be used in drug screening to identify compounds that may be potential modulators of behavior.
We will show in this work how to apply behavioral tools in fish neurotoxicology, analyzing the effect of methamphetamine, a recreational drug, and glyphosate, an environmental pollutant. The results demonstrate the significant contribution of behavioral assays in adult zebrafish to the understanding of the neurotoxicological effects of environmental pollutants and drugs, in addition to providing insights into the molecular mechanisms that may alter neuronal function.

מחבר זרקור: הערכה של שינויים סביבתיים והתנהגותיים הנגרמים על ידי תרופות בדגי זברה בוגרים 

Here, we present a comprehensive behavioral test battery, including the novel tank, Shoaling, and social preference tests, to effectively determine the potential neurotoxic effects of chemicals (e.g., methamphetamine and glyphosate) on adult zebrafish using a single tank. This method is relevant to neurotoxicity and environmental research.

הערכת רעילות עצבית אצל מבוגרים Danio rerio באמצעות סוללה של מבחנים התנהגותיים במיכל יחיד

The presence of neuropathological effects proved to be, for many years, the main endpoint for assessing the neurotoxicity of a chemical substance. ...

TUS ברמת דיוק גבוהה: תכנון וביצוע עם סימולציות אקוסטיות ותרמיות

Pipeline for Planning and Execution of Transcranial Ultrasound Neuromodulation Experiments in Humans

Transcranial ultrasound stimulation (TUS) is an emerging non-invasive neuromodulation technique capable of manipulating both cortical and subcortical structures with high precision. Conducting experiments involving humans necessitates careful planning of acoustic and thermal simulations. This planning is essential to adjust for bone interference with the ultrasound beam's shape and trajectory and to ensure TUS parameters meet safety requirements. T1- and T2-weighted, along with zero-time echo (ZTE) magnetic resonance imaging (MRI) scans with 1 mm isotropic resolution, are acquired (alternatively computed tomography x-ray (CT) scans) for skull reconstruction and simulations. Target and trajectory mapping are performed using a neuronavigational platform. SimNIBS is used for the initial segmentation of the skull, skin, and brain tissues. Simulation of TUS is carried over with the BabelBrain tool, which uses the ZTE scan to produce synthetic CT images of the skull to be converted into acoustic properties. We use a phased array ultrasound transducer with electrical steering capabilities. Z-steering is adjusted to ensure that the target depth is reached. Other transducer configurations are also supported in the planning tool. Thermal simulations are run to ensure temperature and mechanical index requirements are within the acoustic guidelines for TUS in human subjects as recommended by the FDA. During TUS delivery sessions, a mechanical arm assists in the movement of the transducer to the required location using a frameless stereotactic localization system.

מחבר Spotlight: Advanceancing Human Brain Modulation - פרוטוקולים ממוטבים לניסויים בגירוי אולטרסאונד טרנס-גולגולתי

Transcranial ultrasound stimulation (TUS) is an emerging non-invasive neuromodulation technique that requires careful planning of acoustic and thermal simulations. The methodology describes an image processing and ultrasound simulation pipeline for efficient, user-friendly, streamlined planning for human TUS experimentation.

צנרת לתכנון וביצוע ניסויי נוירומודולציה באולטרסאונד טרנס-גולגולתי בבני אדם

Transcranial ultrasound stimulation (TUS) is an emerging non-invasive neuromodulation technique capable of manipulating both cortical and subcortical ...