この作品は、アストゥリアス公国 (FC-15-GRUPIN14-053) とセヴェーロ オチョア プログラム (BP14-030) からを経てグラントのプロジェクトによってサポートされています。我々 は彼らの助けのナイジェル ・ マーシュとヘザー マーシュ アンナ Bujnowska 彼女の貢献のために感謝したいと思います。

ヘルシンキ宣言人間を対象とする研究の倫理的原則を確立するによると本研究を行った。研究の目的、スコープおよびプロシージャ大学、オビエドとアストゥリアスの大学病院の倫理委員会で承認されました。
1. 両親に関する報告書
<ol><li>評価プロトコルを開始する前に評価される子供のための署名の親権者の同意を取得します。</li>
	<li>参加者の家族と構造化面接を実施します。 注: 構造化面接は、付録として提供されています。</li>
	<li>家族や参加者の教師完了13ADHD 評価スケールがあります。このスケールには、注意欠陥と多動性・衝動性関連の診断統計マニュアルの精神障害と呼ばれる症状の有無で情報を提供する 20 の項目が装備されています。<ol>
<li>このセクションで次の指示を与えるセラピストがある:「今、あなたの子供に関する重要な情報を得るためにする必要がありますこのアンケートを完了可能性がありますあなたの子供の行動の代表的な症状を指します。必要があります分類するこれらの 20 の症状を観察すると周波数」。</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. 認知的措置
<ol><li>注意の変数を測定するためには、認知スケールを管理します。<ol>
<li>認知スケール14 (マニュアルのプロトコルに従う) 子供および青年年齢 6 歳と 16 年 11 ヶ月間で個人の知能を評価するための管理します。</li>
		<li>スケールを用いて認知プロフィールを徹底的に分析します。 注: を考えると認知スケール マニュアルに含まれる情報、ウェクスラー スケールからの結果によって影響を受け ADHD、処理速度と知覚的推論と比較してメモリを作業でスコアアップにつながると口頭理解します。</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. 執行措置継続的なパフォーマンス テストを使用して
<ol><li>2 CPTs で子供達のパフォーマンスの分析: 仮想現実 CPT15と16の伝統的な CPT の基に。</li>
	<li>仮想現実に基づいて CPT15を管理します。これは、通常学級の条件を再現した仮想現実環境に基づいて CPT です。注意、衝動性、処理速度、および 6 歳以上 16 歳未満の青少年運動を評価します。テストを構成する活動があらかじめ設定されて、タスクの特定の特性を変更するは不可能です。<ol>
<li>プログラムを起動する仮想現実 CPT アプリをダブルクリックします。</li>
		<li>ユーザー名とプログラムのライセンスから提供されたパスワードを入力します。</li>
		<li>「仮想教室に行って」ウィンドウに参加者情報 (名前、姓、生年月日) とクリックを入力します。</li>
		<li>ヘッド マウント ディスプレイ (HMD) メガネとヘッドフォンを着用する参加者を尋ねるし、全体のテストの間にそれを身に着けていることの重要性をお知らせください。セラピストが言うある:「今、非常によく参照してくださいしないか、ある問題のそのことについて、私に教えてくださいと私それを解決することができる場合、仮想現実仕事中これらの特殊なメガネを着用する必要があります"。 注: これらのガラス接続されている pc に、セラピストは、参加者は彼らがテスト (図 2) を理解していることを確認するために見ている画像を見ることができます。</li>
		<li>仮想注意タスクを開始する前に彼らの支配的な手とボタンを保持するために参加者を求めます。セラピストが言うある:「同じ手で書くとボタンを押しする必要が」.</li>
		<li>仮想環境 (典型的な教室) を探索し、15 の黒板を見て机の 1 つに座っている学生の視点を取る参加者含まれている s (図 3)。行う仮想教師によってこの部分しかしこれらの指示:「こんにちは、身に着けているメガネ、見ることができます全体の教室: あなたの右左に、上下に。あなたはすべてを見ることができます。部屋のすべての事に注意してください、壁や他の人を見て見て何をしたい"。</li>
		<li>タスクに従ってそれら仮想先生参加者のフォローがあります。参加者が実行する最初の部分は、トレーニング、視覚的に特定の風船とボタンを押すことによってそれらを飛び出るから成っています。この部分で仮想教師指示この部分を次のように:「今ですべてを検査したら、開始するつもり何か楽しい。我々 は、あなたの周りのいくつかの光沢のある赤い風船を配置しています。あなたの頭を移動することで、風船を見つける必要があります。とき 1 つを見つける、密接にそれを見て、それをポップするボタンを押します。4 風船を見つけなければなりません。行きましょう！挑戦今始まる!」</li>
		<li>最初の手順は、次の手順に続行参加者を含まれています。これは (伝統的に「立入禁止」として知られている)「x-いいえ」パラダイムに基づいてとき彼または彼女は見聞きしていない刺激"アップル"参加者ボタンを押す必要があります。仮想の先生が言っている:「今、黒板にいくつか図面を参照すること。私はまたあなたにいくつかの単語を言うでしょう。注意を払うし、参照するか何かではなく、アップルを聞くときとして高速として可能であれば、ボタンをクリックするがある場合。しかし、注意してください!参照するか、他のものを聞くたびにボタンを押す必要があります。たとえば、「クラウド」を聞くまたは黒板雲の図面が表示されている場合は、ボタンを押さなければなりません。参照するかリンゴを聞くとき、ボタンを押すことがない覚えている:!挑戦を開始.今!」。 注: 活動がプログラムによってプリセットと標的刺激 (ここでは、アップル) を変更することはできません。</li>
		<li>彼/彼女は見ているか数を「7 つ」を聞くたびに、ボタンを押して指示に従って最後の実習参加者を含まれています。この部分は、"X"のパラダイム (または「移動」タスク) で構成されます。これらの手順を言う:"今、あなたは数を扱うつもりです。黒板に数字が表示され、番号も聞こえます。聞くまたは番号「7」を参照くださいするたびボタンを押す必要があります。その他の番号のボタンを押さないでください。たとえば、聞くや数を表示する場合は"3"しないボタンを押します。参照するか「7」を聞くとき、ボタンを押す常に覚えている:!テスト今始まる!」 注: 活動プログラムによって事前設定、ターゲット刺激を変更することはできません (この場合、7)。</li>
		<li>名前と評価子の姓を追加テストのウェブサイトを介してテスト結果のレポートを印刷します。このレポートは、次の変数の結果をコンパイル: 不作為、手数料、応答時間、および変動感覚モダリティ (聴覚と視覚的)、存在のこれらの措置の差別化でこの情報を補完して/ディスの不在タスクの種類 (移動可否対)、異なる実行プロファイルに至る。</li>
	</ol></li>
	<li>伝統的な CPT16を管理します。これは、視覚や聴覚のバージョンで使用することができます CPT がこのプロトコルで visual のバージョンのみが使用されます。このテストには、あらかじめ設定されたタスクが含まれています。CPT の視覚的規範は、4 歳から、年齢や性別による以上 80 に行きます。<ol>
<li>参加者はリラックスして、自分の呼吸に注意を払って、それが制御されることを確保することを確認します。それが表示された場合、参加者は彼らの呼吸を制御されていません。次のように示す:「あなたは腹部の収縮に焦点を当てる必要ありますと呼吸制御」。</li>
		<li>CPT アプリケーションを開き、子供の名前と誕生日の日付を入力、okay ボタンを押します。</li>
		<li>視覚作業ウィンドウをクリックして、起動ボタンをクリックしてコンピューター視覚タスクを読み込みを開始します。</li>
		<li>彼/彼女の支配的な手の参加者は (これが PC に接続されている) ボタンを保持しているかを確認します。仮想現実 CPT のステップ 5 から命令を繰り返します:「同じ手で書くとボタンを押しする必要が」.</li>
		<li>テストの次の命令の参加者に通知:"あなたがターゲット刺激は、上部の黒い正方形が表示されたら、ボタンを押します。ただし、黒い正方形は、底の部分のときボタンを押してない」(図 4)。</li>
		<li>参加者 (約 3 分間続きます) トレーニング部分を実行含まれている参加者がタスクを理解して明確になるまで。CPT は、ターゲットの訓練の部品の (刺激応答する参加者が持っている) および非標的 (刺激応答を避けるために、参加者が持っている) 刺激は画面上でランダムに表示されます。セラピスト正しくまたはない参加者がボタンを押したかどうか観察してください。参加者は指示に従ってボタンを押さないで指示を再度説明するセラピストを有し、その後、参加者がトレーニング セクションを繰り返す必要があります。</li>
		<li>タスクが非常に長いこと、彼女/彼はじっとしている必要があります、タスクを行うに集中参加者に伝えます。</li>
		<li>CPT のアクティビティを完了参加者を含まれています。それは 2 つのセクションに分かれています。テスト (「Infrequent「または警戒モード) 最初セクションはターゲットによって特徴付けられる: 非ターゲット比 1:3.5。これはボタンを押さないで傾向によって証明されます。2 番目のセクション (「頻繁に」または高応答要求モード) は目標を提示: 非ターゲット率 3.5: 1、子は対応する傾向を抑制する必要がありますので。</li>
		<li>CPT の完了後、次の変数を集めたレポートを生成: 脱落、RT (標的刺激と被験者の応答をプレゼンテーションの間の応答時間)、取扱手数料、変動、D 総理 (テスト中に濃度の品質テストでエラーの数に基づく) と ADHD インデックス、多動と注意欠陥の有無に起因します。合計からこの ADHD の指数を計算する: 首相後半の前半の TR + D + の変動の合計し、スコアが-1.80 より低い場合 ADHD に起因すると解釈されます。</li>
	</ol></li>
</ol>4. 皮質活性化対策 Fp1 と Fpz/Cz 領域 (Hemoencephalography、および定量化された脳波) 17
<ol><li>Bioexplorer ソフトウェアを開き、 POCKET_HEG_video_1ch_AI_HEGRatio.bxdのデザインを選択します。<ol>
<li>アセスメント中に時間を表示するボタンを押すと時間(35 s)。</li>
		<li>参加者に通知彼/彼女が移動できないし、まだする必要があります。セラピスト血液酸素濃度の評価の中にまだ残りの重要性について参加者に通知:"今しているまだ血液酸素濃度の評価の間に移動する場合、システムは失敗し、それになりますので非常に重要です。もう一度、測定に必要です。準備はできてる」</li>
		<li>赤いボタンをクリックし、対象と測定 (抑制能力の評価の Fp1 地域) と Fpz 注意容量の評価のために起こっている皮質ポイントの名前を入力します。</li>
		<li>参加者の特定の領域で額にバンドを置く: (抑制能力の評価) の Fp1 ととして (注意容量の評価) の Fpz は、図 5に示すことができます。</li>
		<li>外光にはバンドがないことを確認します。それが緩んでいないと、評価中に落下しないような方法で参加者の頭にバンドを正しく調整します。</li>
		<li>参加者の首にネックレスのような Hemoencephalography nirHEG (ヘッドバンドにつながった) を置きます。</li>
		<li>バンドを PC に接続するハードウェアを入れます。</li>
		<li>Nir HEG を通じて特定の領域の血液酸素化プログラム約 35 s. プレスの緑色のボタンを起動 35 血液酸素濃度を測定する測定 s は後で評価を終了する白いボタンを押します。</li>
		<li>プログラムの出力を印刷し、プログラムによって提供される参加者の nir HEG 比率を分析します。このツールの平均値は 100 (SD = 20)、分光光度計の校正に用いられる。注目インデックス (AI) また、nir HEG 比と脳の活性化を増加する参加者の無能を示していますを通じて取得されます。これは, 注意の問題を識別し、濃度の容量を測定に便利です。</li>
	</ol>
</li>
	<li>定量化された脳波 (Q 脳波)、ベータ ・ シータ レシオの向上によって皮質の活性化のレベルを提供するコンピューター化された脳波システムを使用して参加者の大脳皮質の活動レベルを測定します。実行されるタスクを取っていない、注目の一般的なレベルを測定するものです。 注: ベータ版/シータ比の解析日以前の研究12によるとを行った。<ol>
<li>テスト中に必要な正しい腹式呼吸の参加者に通知します。</li>
		<li>Bioexplorer ソフトウェアを開き、デザインのcombined_Theta_Beta.bxdを選択します。画面に 2 つのウィンドウ (左側は、FP1 と右側の大脳皮質の活動は、CZ の大脳皮質の活動を示していますを示しています) に分かれて表示されます。</li>
		<li>赤いボタンをクリックし、対象と測定 (抑制能力の評価の Fp1 地域) と Cz 地域注意容量の評価のために起こっている皮質ポイントの名前を入力します。</li>
		<li>フリー走行 1 地域と電極ゲルを適用する Cz 地域の青の電極で赤の電極を置く (で見つかった情報を使用:"http://neurologiclabs.com/neuromonitoring/eeg/"、電極が正しく置かれていることを確認する) (図 6 を参照してください。).</li>
		<li>2 つ置くよりは左 participant´s の電極 (黒と白の電極) を制御し、右耳たぶに、電極を適用するゲルします。</li>
		<li>参加者は彼女または評価中に彼の目を開くことを確認します。セラピストは、評価を通じて参加者を見る必要があります。参加者は、いつでも彼らの目を閉じ、評価プロセスを終了し、参加者に休んでいるしたら、それを繰り返します。</li>
		<li>動きのある程度を識別するために右の前腕に筋電図 (EMG) センサーを配置します。</li>
		<li>参加者に通知彼/彼女しておくこと、リラックス、呼吸、タスク中に移動しないようにしようとするゆっくりと。参加者は、シータとベータ波が出力されている間、コンピューターの画面に集中しなければなりません。セラピストは言う:「まだいて 35 リラックスする必要があります s、を行う必要があります唯一事はコンピューター画面に表示されるシータ/ベータ波を見ること」。</li>
		<li>皮質活動と 35 の計測を開始する緑のボタンを押して s は後で評価を終了する白いボタンを押します。</li>
		<li>プログラムから生成された結果を印刷し、それらを分析します。ベータ ・ シータの比率が Cz に 50% よりも低い場合、これは, 持続的注意赤字を証拠します。その一方で、比率はまたフリー走行 1 でより低い、この結果が多動性に起因する、エグゼクティブのコントロールの障害に関連です。</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
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上記作者証明ない金銭的な利益や本研究に関するその他の利害の関係があります。

6-16 歳の年齢から ADHD を評価するための効果的なプロトコルをご紹介します。ADHD とその高い有病率の症候性の複雑さを考えると、専門家は、この障害の診断に信頼性が高く、有効な機器が必要です。一般的には、行動観察に基づくアンケートが活躍しています。ただし、唯一評価尺度としてこれらの器械の使用には、オブザーバー18一部潜在的な主観を含む特定の制限があ?...

この議定書の全体的な目標は、完全な手順や ADHD として知られている、注意欠陥多動性障害の診断のための評価モデルを開発します。ADHD は、学業成績に影響を与える問題の一つです。抑制や多動、そのパフォーマンスは、ピア1,2よりかなり低いでの問題によって特徴づけられる疾患であることがわかります。診断と統計マニュアルの精神障害 (DSM)1の最新版には以前のバージョンから異なる更新プログラムが含まれています: ADHD 発達障害; として分類されています。症状の出現年齢が増加しているので、今は症状は 12 歳の前にマニフェストができます用語 ADHD プレゼンテーションはサブタイプの代わりに使用する必要があります (主に多動/衝動的な; 主に脇見と組み合わせたプレゼンテーションと);最後に、自閉症スペクトラム障害併存疾患として認められています。
地域分析3,4,5や国によって有病率の異なる推定があります。国際地球系統3レビュー平均有病率は 5.29% を観察しました。ただし、7.1 %5.9 からパーセンテージ範囲診断と精神疾患の統計マニュアル4から基準を適用します。同様に、スペインの人口で ADHD のメタ分析は、平均で 6.85を提供されています。有病率の変化使用される異なる評価プロトコル可能性があります。
ADHD のための神経学的な基礎を示唆している研究の相当なボディがありますが、この障害の起源は不明します。いくつかの研究は、ドーパミンとノルアドレナリン作動性システム6で赤字に関連している脳皮質 hypoactivation に ADHD の症状に関連付けられています。選択的注意と活性化レベル タスクを実行するために必要なノルアドレナリン作動性システムのモジュール。その一方で、ドパミン神経系が抑制、エグゼクティブと動機付けのレベルの両方を担当です。低脳活性化、ドーパミン作動性に関連し、ノルアドレナリン作動性システムは、ADHD で提示抑制と注意欠損のための基礎となると推定されています。この意味で、ADHD を持つ子供はシータの増加によって立証される、残りの状態で電気の皮質活動の異なるプロファイルによって明らかにされているドーパミンとノルアドレナリン作動性システムで低皮質の活性化を示し-ベータ活動を減少させたと7Fp1 の血液酸素濃度の低レベルと同様、,8 (前部前頭葉の左側にある)、および FPz/Cz (前頭葉皮質の中央ゾーン) 地域。
Nir HEG、機能的近赤外分光法を使用して酸素飽和領域を示す脳の血液の色の変化を測定する血液酸素濃度を測定します。脱酸素を含んだ血液は深く、ほぼ紫がかった深紅色、酸素を含んだ血液は明るい赤です。大脳皮質の活性化は、定量化された脳波 Q 脳波計を使用して測定されます。ベータ版/シータ レシオの向上によって皮質の活性化のレベルを提供するために脳の電気的活動を記録するコンピューター化された脳波システムです。それは一般に、実行されているタスクとは関係なく注意を測定します。他の研究が遂行機能の存在に焦点を当てて (EF) 障害 ADHD 児の難しさがある衝撃応答の干渉や気晴らしの抵抗を制御することを説明するだろう、ADHD 人口9順次、活動を整理してのアクティビティを実行しながら認知の努力を支えます。
一般的に、ADHD の症状は、これらの特徴学力、社会的な家族性のコンテキストで困難になる深刻な結果があります。ADHD を持つ子供があるグレードのリピートおよび/または ADHD のない子供よりも学校で少ない等級を完了する確率が高い。また、高校のドロップ アウトは 3 倍以上 ADHD10,11と若者の間で可能性が高い。
特定の脳の大脳皮質の活性化レベルの関係を確立して関連性の高い結果の変更と ADHD の診断と統計マニュアル精神疾患の1の現在のバージョンでの新しい分類を考慮しました。エリア、エグゼクティブ関数、および診断関連の変数7,8,11,12 (すなわち。、ADHD プレゼンテーションの 3 つのタイプの違い)。
ADHD の同定における最も一般的な問題の 1 つは上評価のグローバル プロトコルの欠如が障害の診断。専門家が客観的変数に基づく一般的なプロトコルを持っていないという事実は、ADHD の偽陽性と偽陰性例の大部分を引き起こしています。このような状況では、関連した変数だけでなく、それらの間の関係を考慮した明確なプロトコルを持っている専門家や臨床医のための必要性を強調表示します。
このため、学校学習、難しさおよび学術のパフォーマンス (アジール) オビエド大学からの研究グループ取り組んでいる大脳皮質の活性化とを提供するエグゼクティブの制御の identifyprofiles に完全なプロトコルの開発、客観的な診断の ADHD は現在使用中。このプロトコルは、前頭葉、前頭前野皮質皮質活性化実行機能に影響するという事実を考慮するために特に重要です。現在のプロトコルは、診断の関連する変数間の相互作用を考慮した完全な評価を行うに興味がある医師の役に立つでしょう。そのため、プロトコルは、ロドリゲスらによって提案された最近の研究から評価モデルに基づきます。これは皮質活動とエグゼクティブ変数 (図 1) の相互作用を考慮に入れます。
要約すると、このプロトコルの目的は現在利用できるよりもこの「発達障害」するより客観的診断プロシージャを提供し、活性化対策及び執行機能との関係を徹底的に分析しますします。手順がまた考慮両方脳の選択されたエリアの活性化と脱落など執行機能のさまざまな側面でのパフォーマンスの違いの関係で、ADHD の仮説要因のいくつか手数料や応答時間。

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1075">
	<tbody>
		<tr height="160">
			<td height="160" style="height:160px;width:216px;">EDAH&#160;</td>
			<td style="width:163px;">TEA Company</td>
			<td style="width:344px;"></td>
			<td style="width:352px;">It is a Scale for the Assessment of ADHD that was administered to families and/or teachers. 
			&#160;It comprises 20 items that provide information on the presence of symptoms relating to attention deficit and hyperactivity/impulsivity, and helps differentiate between the threes subtypes of ADHD. A score above 90% in its subscales indicates attention deficit, hyperactivity/ impulsivity problems, or both.</td>
		</tr>
		<tr height="80">
			<td height="80" style="height:80px;">Wisc-IV R</td>
			<td>TEA Company</td>
			<td></td>
			<td style="width:352px;">The WISC-IV by Wechsler (2005) is a tool that assesses 
			individual intelligence in children and adolescents between 
			the ages of 6 years and 16 years 11 months.</td>
		</tr>
		<tr height="123">
			<td height="123" style="height:123px;">QEEG</td>
			<td>Neurobics pocket</td>
			<td></td>
			<td style="width:352px;">Q-EEG (quantified electroencephalogram) is a computerized EEG system, 
			adapted by Toomin, which provides levels of cortical activation through 
			the beta/theta ratio. It measures attention in general, independently of the task to be performed.</td>
		</tr>
		<tr height="101">
			<td height="101" style="height:101px;">NIR-HEG</td>
			<td>Brain trainer company</td>
			<td></td>
			<td style="width:352px;">it is a tool used to measure blood oxygenation in expressly selected areas. The nir-HEG employs the translucent property of biological tissue, and low-frequency red and infrared lights with light emitting diodes (LED optodes).&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="160">
			<td height="160" style="height:160px;">AULA Nesplora</td>
			<td>Nesplora Company</td>
			<td></td>
			<td style="width:352px;">It is a Continuous Performance Test that evaluates attention, impulsivity, processing speed, and motor activity in participants between 6 and 16 years of age. 
			The task is performed in a virtual reality environment, 
			which is shown through three-dimensional (3D) glasses 
			(Head Mounted Display, HMD) equipped with motion 
			sensors and headphones.&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="172">
			<td height="172" style="height:172px;">T.O.V.A (Test of Variables of Attention)</td>
			<td>The T.O.V.A.&#160; Company</td>
			<td>T.O.V.A. 8 kit</td>
			<td style="width:352px;">T.O.V.A. is an objective, accurate, and FDA cleared continuous performance test&#160; (CPT) that measures the key components of attention and inhibitory control. 
			The T.O.V.A. is used by qualified healthcare professionals as an aid in the assessment 
			of attention deficits, including attention-deficit/hyperactivity disorder (ADHD), in children and adults.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

using brain activation (nir-heg/q-eeg) and execution measures (cpts) in a adhd assessment protocol

注意欠陥多動性障害 (ADHD) は、学力、社会および家族の文脈の難しさは、深刻な影響を学業成績に影響を与える問題です。この疾患の同定における最も一般的な問題の 1 つは評価のためのグローバル プロトコルの欠如が障害の診断上見かけに関係します。皮質の活性化と経営コントロールを識別するための特定のパターンの存在を示唆している完全なプロトコルの学習、困難やオビエド大学から学術のパフォーマンス (アジール) の研究グループが開発します。ADHD より客観的に。このプロトコルは考慮いくつかの脳の選択されたエリアの活性化と脱落など執行機能のさまざまな側面でのパフォーマンスの違いとの関係を含む、ADHD の仮説的な決定要因手数料や応答時間、継続的なパフォーマンス テスト (仮想現実 CPT と伝統的な CPT に基づく) と脳活性化対策 (2 つ異なるツール、Hemoencephalography-nirHEG; に基づいて定量化の革新的なツールを使用して脳波 - Q-脳波、それぞれ)。評価のこのモデルは、正確な介入を設計し、適切な勧告を行う親と教師のために ADHD の症状の効果的なアセスメントを提供しています。

ここに示す評価手順を使用して、それは正確な介入を設計し、親と教師のための推奨事項を確認するために ADHD の症状について効果的な評価を実施することが可能です。以下、ADHD を持つ参加者と ADHD の 2 つのプロファイルの違いを確認する専門家を許可せず参加者の代表の結果のシリーズです。
臨床医は、家族からイン...

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

この作業は、革新的なツールの使用に基づいてこの「発達障害」より客観的診断手順を提供することにより評価注意欠陥多動性障害 (ADHD) ための新しいプロトコルを示します。また、活性化対策及び執行機能との関係を分析します。

ADHD 評価プロトコルで脳の活性化 (nir HEG/Q-脳波) と実行対策 (CPTs) の使用

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

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Research

JoVE Journal

Neuroscience

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

10.1K ビュー.  Oviedo University. この作業は、革新的なツールの使用に基づいてこの「発達障害」より客観的診断手順を提供することにより評価注意欠陥多動性障害 (ADHD) ための新しいプロトコルを示します。また、活性化対策及び執行機能との関係を分析します。

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The Vermicelli and Capellini Handling Tests: Simple quantitative measures of dexterous forepaw function in rats and mice

Previous characterizations of rodent eating behavior have revealed that they use coordinated forepaw movements to manipulate food pieces. We have extended upon this work to develop a simple quantitative measure of forepaw dexterity that is sensitive to lateralized impairments and age-dependent changes. Rodents learn skillful forepaw and digit movements to manage thin pasta pieces, which they eagerly consume. We have previously described methods for quantifying vermicelli handling in rats and showed that the measures are very sensitive to forelimb impairments resulting from unilateral ischemic lesions, middle cerebral artery occlusions and unilateral striatal dopamine depletion [Allred, R.P., Adkins, D.L., Woodlee, M.T., Husbands, L.C., Maldonado M.A., Kane, J.R., Schallert, T. &amp; Jones, T.A. The Vermicelli Handling Test: a simple quantitative measure of dexterous forepaw function in rats. J. Neurosci. Methods 170, 229-244 (2008)]. Here we present a more detailed protocol for this test in rats and compare it with a newly developed version for mice, the Capellini Handling Test. Rats and mice are videotaped while handling short lengths of uncooked vermicelli or capellini pasta, respectively, with a camera positioned to optimize the view of paw movements. Slow motion video playback allows for the identification of forepaw adjustments, defined as any distinct removal and replacement of the paw, or of any number of digits, on the pasta piece after eating commences. Forepaw adjustments per piece are averaged over trials per each testing session. Repeated testing permits sensitive quantitative analysis of changes in forepaw dexterity over time. Protocols for pre-testing habituation and handling practice, as well as procedures for characterizing atypical handling patterns, are described. Because rats and mice perform the pasta handling tests slightly differently, species-specific differences in administration and scoring of these tests are highlighted. All animal use was in accordance with protocols approved by the University of Texas at Austin Animal Care and Use Committee.

The Vermicelli and Capellini Handling Tests of forepaw dexterity take advantage of the natural inclination of rodents to manipulate food items using skillful forepaw and digit movements. Animals are videotaped while handling short strands of uncooked dry pasta. Slow motion video playback allows for the quantification of forepaw adjustments.

春雨とカッペリーニの処理試験：ラットとマウスの器用な前足の機能の簡単な定量的指標

Previous characterizations of rodent eating behavior have revealed that they use coordinated forepaw movements to manipulate food pieces. We have extended ...

神経科学

TMS: Using the Theta-Burst Protocol to Explore Mechanism of Plasticity in Individuals with Fragile X Syndrome and Autism

Fragile X Syndrome (FXS), also known as Martin-Bell Syndrome, is a genetic abnormality found on the X chromosome.1,2 Individuals suffering from FXS display abnormalities in the expression of FMR1 - a protein required for typical, healthy neural development.3 Recent data has suggested that the loss of this protein can cause the cortex to be hyperexcitable thereby affecting overall patterns of neural plasticity.4,5
In addition, Fragile X shows a strong comorbidity with autism: in fact, 30% of children with FXS are diagnosed with autism, and 2 - 5% of autistic children suffer from FXS.6
Transcranial Magnetic Stimulation (a non-invasive neurostimulatory and neuromodulatory technique that can transiently or lastingly modulate cortical excitability via the application of localized magnetic field pulses 7,8) represents a unique method of exploring plasticity and the manifestations of FXS within affected individuals. More specifically, Theta-Burst Stimulation (TBS), a specific stimulatory protocol shown to modulate cortical plasticity for a duration up to 30 minutes after stimulation cessation in healthy populations, has already proven an efficacious tool in the exploration of abnormal plasticity.9,10 
Recent studies have shown the effects of TBS last considerably longer in individuals on the autistic spectrum - up to 90 minutes.11 This extended effect-duration suggests an underlying abnormality in the brain's natural plasticity state in autistic individuals - similar to the hyperexcitability induced by Fragile X Syndrome.
In this experiment, utilizing single-pulse motor-evoked potentials (MEPs) as our benchmark, we will explore the effects of both intermittent and continuous TBS on cortical plasticity in individuals suffering from FXS and individuals on the Autistic Spectrum.

In this article, we examine the effects of Theta-Burst TMS stimulation on cortical plasticity in individuals suffering from Fragile X syndrome and individuals on the autistic spectrum.

TMS：脆弱X症候群と自閉症の可塑性のMechasnismを探検するシータバーストプロトコルを使用する

Fragile X Syndrome (FXS), also known as Martin-Bell Syndrome, is a genetic abnormality found on the X chromosome.1,2 Individuals suffering from FXS ...

Live-cell Measurement of Odorant Receptor Activation Using a Real-time cAMP Assay

The enormous sizes of the mammalian odorant receptor (OR) families present difficulties to find their cognate ligands among numerous volatile chemicals. To efficiently and accurately deorphanize ORs, we combine the use of a heterologous cell line to express mammalian ORs and a genetically modified biosensor plasmid to measure cAMP production downstream of OR activation in real time. This assay can be used to screen odorants against ORs and vice versa. Positive odorant-receptor interactions from the screens can be subsequently confirmed by testing against various odor concentrations, generating concentration-response curves. Here we used this method to perform a high-throughput screening of an odorous compound against a human OR library expressed in Hana3A cells and confirmed that the positively-responding receptor is the cognate receptor for the compound of interest. We found this high-throughput detection method to be efficient and reliable in assessing OR activation and our data provide an example of its potential use in OR functional studies.

Characterizing the function of odorant receptors serves an indispensable part in the deorphanization process. We describe a method to measure the activation of odorant receptors in real time using a cAMP assay.

生細胞測定の嗅覚受容体活性化アッセイを用いた、リアルタイム キャンプ

The enormous sizes of the mammalian odorant receptor (OR) families present difficulties to find their cognate ligands among numerous volatile chemicals. ...

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.

子供の脳磁図を用いた脳機能の研究

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

Real-time In Vitro Monitoring of Odorant Receptor Activation by an Odorant in the Vapor Phase

Olfactory perception begins with the interaction of odorants with odorant receptors (OR) expressed by olfactory sensory neurons (OSN). Odor recognition follows a combinatorial coding scheme, where one OR can be activated by a set of odorants and one odorant can activate a combination of ORs. Through such combinatorial coding, organisms can detect and discriminate between a myriad of volatile odor molecules. Thus, an odor at a given concentration can be described by an activation pattern of ORs, which is specific to each odor. In that sense, cracking the mechanisms that the brain uses to perceive odor requires the understanding odorant-OR interactions. This is why the olfaction community is committed to &#34;de-orphanize&#34;&#160;these receptors. Conventional in vitro systems used to identify odorant-OR interactions have utilized incubating cell media with odorant, which is distinct from the natural detection of odors via vapor odorants dissolution into nasal mucosa before interacting with ORs. Here, we describe a new method that allows for real-time monitoring of OR activation via vapor-phase odorants. Our method relies on measuring cAMP release by luminescence using the Glosensor assay. It bridges current gaps between in vivo and in vitro approaches and provides a basis for a biomimetic volatile chemical sensor.

Physiologically, odorant receptors are activated by odorant molecules inhaled in the vapor phase. However, most in vitro systems utilize liquid phase odorant stimulation. Here, we present a method that allows real-time in vitro monitoring of odorant receptor activation upon odorant stimulation in vapor phase.

気相で、嗅覚による嗅覚受容体活性化の In Vitro モニタリング リアルタイム

Olfactory perception begins with the interaction of odorants with odorant receptors (OR) expressed by olfactory sensory neurons (OSN). Odor recognition ...

Assessment of Long-term Depression Induction in Adult Cerebellar Slices

Synaptic plasticity provides a mechanism for learning and memory. For cerebellar motor learning, long-term depression (LTD) of synaptic transmissions from parallel fibers (PF) to Purkinje cells (PC) is considered the basis for motor learning, and deficiencies of both LTD and motor learning are observed in various gene-manipulated animals. Common motor learning sets, such as adaptation of the optokinetic reflex (OKR), the vestibular-ocular reflex (VOR), and rotarod test were used for evaluation of motor learning ability. However, results obtained from the GluA2-carboxy terminus modified knock-in mice demonstrated normal adaptation of the VOR and the OKR, despite lacking PF-LTD. In that report, induction of LTD was only attempted using one type of stimulation protocol at room temperature. Thus, conditions to induce cerebellar LTD were explored in the same knock-in mutants using various protocols at near physiological temperature. Finally, we found stimulation protocols, by which LTD could be induced in these gene-manipulated mice. In this study, a set of protocols are proposed to evaluate LTD-induction, which will more accurately allow examination of the causal relationship between LTD and motor learning. In conclusion, experimental conditions are crucial when evaluating LTD in gene-manipulated mice.

In some gene-manipulated animals, using a single protocol may fail to induce LTD in cerebellar Purkinje cells, and there may be a discrepancy between LTD and motor learning. Multiple protocols are necessary to assess LTD-induction in gene-manipulated animals. Standard protocols are shown.

成人小脳スライスにおける長期うつ病誘導の評価

Synaptic plasticity provides a mechanism for learning and memory. For cerebellar motor learning, long-term depression (LTD) of synaptic transmissions from ...

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.

高精細経頭蓋直流刺激を用いた3Dデジタイザーを用いた刺激位置決定

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

Optogenetic Activation of Afferent Pathways in Brain Slices and Modulation of Responses by Volatile Anesthetics

Anesthetics influence consciousness in part via their actions on thalamocortical circuits. However, the extent to which volatile anesthetics affect distinct cellular and network components of these circuits remains unclear. Ex vivo brain slices provide a means by which investigators may probe discrete components of complex networks and disentangle potential mechanisms underlying the effects of volatile anesthetics on evoked responses. To isolate potential cell type- and pathway-specific drug effects in brain slices, investigators must be able to independently activate afferent fiber pathways, identify non-overlapping populations of cells, and apply volatile anesthetics to the tissue in aqueous solution. In this protocol, methods to measure optogenetically-evoked responses to two independent afferent pathways to neocortex in ex vivo brain slices are described. Extracellular responses are recorded to assay network activity and targeted whole-cell patch clamp recordings are conducted in somatostatin- and parvalbumin-positive interneurons. Delivery of physiologically relevant concentrations of isoflurane via artificial cerebral spinal fluid to modulate cellular and network responses is described.

Ex vivo brain slices can be used to study the effects of volatile anesthetics on evoked responses to afferent inputs. Optogenetics are employed to independently activate thalamocortical and corticocortical afferents to non-primary neocortex, and synaptic and network responses are modulated with isoflurane.

脳スライスにおける求心性経路の光遺伝学的活性化と揮発性麻酔薬による応答の調節

Anesthetics influence consciousness in part via their actions on thalamocortical circuits. However, the extent to which volatile anesthetics affect ...

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.

経頭蓋機能超音波画像を用いたマウスにおける脳全体3D活性化と機能結合性マッピング

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

In vivo Assessment of Microtubule Dynamics and Orientation in Caenorhabditis elegans Neurons

In neurons, microtubule orientation has been a key assessor to identify axons that have plus-end out microtubules and dendrites that generally have mixed orientation. Here we describe methods to label, image, and analyze the microtubule dynamics and growth during the development and regeneration of touch neurons in C. elegans. Using genetically encoded fluorescent reporters of microtubule tips, we imaged the axonal microtubules. The local changes in microtubule behavior that initiates axon regeneration following axotomy can be quantified using this protocol. This assay is adaptable to other neurons and genetic backgrounds to investigate the regulation of microtubule dynamics in various cellular processes.

In vivo Assessment of Microtubule Dynamics and Orientation in Caenorhabditis elegans Neurons

A protocol for imaging the dynamic microtubules in vivo using fluorescently labeled End binding protein has been presented. We described the methods to label, image, and analyze the dynamic microtubules in the Posterior lateral microtubule (PLM) neuron of C. elegans.

インビボカエノハブディティス・エレガンスニューロンにおける微小管動態と向きの評価

In neurons, microtubule orientation has been a key assessor to identify axons that have plus-end out microtubules and dendrites that generally have mixed ...