Este trabalho foi apoiado pela administração do Bowdoin College e pela Bowdoin Life Sciences Research Fellowship, pelo Peter J. Grua and Mary G. O'Connell Faculty/Student Research Award e pela Kufe Family Student Research Fellowship. Agradecemos a Benjamin Tipton por liderar o curso de meditação mindfulness e a Hannah Reese pela ajuda com o design e a análise de experimentos.

Todos os procedimentos foram aprovados pelo Conselho de Revisão Institucional do Bowdoin College, de acordo com as diretrizes federais para a proteção de seres humanos.
1. Recrutamento e preparação dos sujeitos para a experiência
<ol><li>Recrute 40 indivíduos de 18 a 29 anos que sejam ingênuos em meditação, destros, falantes fluentes de inglês, com visão normal ou corrigida para normal, sem condições neurológicas. NOTA: Estudar crianças mais novas e adultos mais velhos exigiria um estudo específico de idade separado. O desenvolvimento dos lobos frontal e parietal é importante para a realização da tarefa de memória episódica. E há variabilidade no EEG ao longo da idade. Estudar crianças mais novas e adultos mais velhos requer tarefas cognitivas específicas da idade e protocolos especializados de registro de EEG e análise de dados que não são acomodados no presente protocolo. Recrute apenas indivíduos destros para reduzir a variabilidade na atividade do EEG.</li>
	<li>Atribua aleatoriamente 40 indivíduos a um grupo de controle experimental ou de lista de espera de meditação mindfulness para um total de 20 indivíduos em cada grupo.</li>
	<li>Agende as sessões experimentais e o treinamento de meditação mindfulness de modo que o atraso entre as sessões experimentais pré-treinamento e pós-treinamento seja igual para os grupos experimentais de meditação mindfulness e controle da lista de espera (veja a Figura 1 para uma representação visual das sessões).</li>
</ol><img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61247/61247fig1.jpg"> Figura 1: Representação visual das sessões. Os sujeitos preencheram o Questionário de Mindfulness de Cinco Facetas (FFMQ)46 e realizaram a tarefa de memória episódica enquanto o EEG foi gravado durante as sessões experimentais pré e pós-treinamento. Os indivíduos foram aleatoriamente designados para treinar em meditação mindfulness por quatro semanas ou permanecer em uma lista de espera para serem treinados em meditação mindfulness. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61247/61247fig1large.jpg" target="_blank">Por favor, clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>
<ol start="4"><li>Informe os sujeitos sobre os procedimentos envolvidos no teste comportamental, a gravação de EEG e o treinamento de meditação mindfulness. Certifique-se de que os sujeitos se abstenham de praticar meditação fora daqueles realizados para o estudo de pesquisa.</li>
</ol>2. Questionário de mindfulness
<ol><li>Para cada sessão experimental, peça aos sujeitos que preencham o Questionário de Mindfulness de Cinco Facetas (FFMQ)46 (ver Arquivo Suplementar 1).</li>
	<li>Analise os dados de mindfulness.<ol><li>Meça a atenção plena de cada sujeito calculando as pontuações para as escalas FFMQ Total, bem como Observar, Descrever, Conscientizar, Não Juiz e Não Reativo, somando as pontuações para cada subescala (observe que, para alguns itens, a pontuação deve ser revertida (ou seja, alterar 1 para 5, 2 para 4, 4 para 2 e 5 para 1) de acordo com as instruções no FFMQ46 (veja as instruções de pontuação no Arquivo Suplementar 1).</li>
		<li>Compare os escores FFMQ Total dos sujeitos, bem como Observar, Descrever, Conscientizar, Não Julgar e Não Reativo para o grupo experimental de meditação mindfulness e controle da lista de espera em sessões experimentais pré-treinamento e pós-treinamento.</li>
	</ol></li>
</ol>3. Tarefa de memória episódica
<ol><li>Prepare uma lista de 800 adjetivos que são equiparados para a frequência de palavras de acordo com as normas de47 palavras de Kucera e Francis (veja o Arquivo Suplementar 2).</li>
	<li>Para cada sessão experimental, peça aos sujeitos que pratiquem a fase de codificação apresentando 10 palavras e realizando a tarefa de codificação, conforme descrito abaixo.</li>
	<li>Para cada sessão experimental, peça aos sujeitos que realizem a fase de codificação.<ol><li>Peça aos sujeitos que estudem uma lista de 200 adjetivos e criem uma imagem mental de uma cena espacial descrita pelo adjetivo (tarefa de lugar) ou pensem sobre o significado da palavra e classifiquem sua agradabilidade (tarefa agradável).</li>
		<li>Após a apresentação de cada palavra, peça aos sujeitos que avaliem o quão bem eles executaram a tarefa de codificação (consulte a Figura 2 para uma representação visual do procedimento de codificação).</li>
	</ol></li>
	<li>Para cada sessão experimental, peça aos sujeitos que pratiquem a fase de recuperação da fonte, apresentando as 10 palavras que foram mostradas na prática de codificação e cinco novas palavras, e execute a tarefa de recuperação da fonte, conforme descrito abaixo.</li>
	<li>Para cada sessão experimental, peça aos sujeitos que realizem a fase de recuperação da fonte durante a gravação do EEG.<ol><li>Apresente as 200 palavras que foram mostradas na codificação aleatoriamente misturadas com 200 novas palavras. Envie carimbos de data/hora que correspondam a cada condição comportamental para a gravação do EEG. As palavras devem ser apresentadas em 20 blocos para dar aos sujeitos pausas de descanso para descansar os olhos.</li>
		<li>Durante a apresentação de cada palavra, peça aos sujeitos que indiquem se a palavra era nova ou se a reconheceram como sendo estudada na fase de codificação. Para palavras reconhecidas, peça aos sujeitos que indiquem a fonte, se a palavra foi estudada na tarefa de local ou na tarefa agradável (veja a Figura 2 para uma representação visual do procedimento de recuperação da fonte). NOTA: A tarefa de memória episódica pode ser projetada usando qualquer software projetado para pesquisa comportamental, como o EPrime, que pode enviar carimbos de data/hora para a gravação de EEG usando Eventos de Tarefa (consulte Tabela de Materiais). Tutoriais e experimentos de exemplo estão disponíveis on-line (por exemplo, https://pstnet.com, https://step.talkbank.org48).</li>
	</ol></li>
</ol><img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61247/61247fig2.jpg"> Figura 2: Representação visual do paradigma experimental. Durante a tarefa de memória episódica, os sujeitos estudavam adjetivos e imaginavam uma cena (tarefa de lugar) ou julgavam sua agradabilidade (tarefa agradável). Durante a fase de recuperação da fonte, os sujeitos decidiam qual tarefa era executada com cada palavra ("Old Place Task" ou "Old Pleasant Task") ou "New". Esse número foi modificado a partir de Nyhus et al.60. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61247/61247fig2large.jpg" target="_blank">Por favor, clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>
<ol start="6"><li>Marque cada ensaio com base na condição comportamental e na resposta do sujeito (ver Figura 3 e Figura 4) e analise os dados comportamentais da memória episódica.<ol><li>Meça a capacidade dos sujeitos de lembrar informações de origem calculando a discriminação de itens (item d', ver Figura 3): Z (taxa de acerto ) – Z (taxa de alarme falso)</li>
		<li>Meça a capacidade dos sujeitos de se lembrarem das informações da fonte calculando a discriminação na fonte (fonte d', ver Figura 4). Z (taxa de fonte correta) – Z (taxa de fonte incorreta)</li>
		<li>Compare o item dos sujeitos e a discriminação de fontes (item e fonte d') para o grupo experimental de meditação mindfulness e controle da lista de espera em sessões experimentais pré-treinamento e pós-treinamento.</li>
	</ol></li>
</ol><img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61247/61247fig3.jpg"> Figura 3: Categorias de dados incluídas na medição da memória de palavras. Os ensaios foram marcados com base na condição comportamental e na resposta do sujeito e utilizados para calcular a discriminação do item (item d'). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61247/61247fig3large.jpg" target="_blank">Por favor, clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61247/61247fig4.jpg"> Figura 4: Categorias de dados incluídas na medição da memória de origem. Os ensaios foram marcados com base na condição comportamental e na resposta do sujeito e utilizados para calcular a discriminação na fonte (fonte d'). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61247/61247fig4large.jpg" target="_blank">Por favor, clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>
4. Registro e análise de EEG
<ol><li>Configure a tampa de EEG (consulte Tabela de Materiais). NOTA: Um tutorial de limitação de EEG e outras informações úteis estão disponíveis por meio de recursos on-line (por exemplo, https://pursue.richmond.edu49).<ol><li>Meça a cabeça do sujeito e coloque todos os eletrodos na tampa de EEG de tamanho correto de acordo com o sistema internacional estendido 10-20.</li>
		<li>Limpe a testa do sujeito com um lenço umedecido.</li>
		<li>Aplique a tampa de EEG na cabeça do sujeito, separando o cabelo e, em seguida, inserindo gel condutor com uma seringa Luer-lock com uma agulha embotada.</li>
		<li>Usando o software de gravação de EEG, clique em impedâncias e certifique-se de que elas estão abaixo do nível de resistência recomendado pelo sistema de EEG específico escolhido para uso pelos pesquisadores.</li>
		<li>Peça ao sujeito que permaneça o mais imóvel possível durante o experimento. Mostre ao sujeito o sinal de EEG quando ele estiver imóvel e quando ele piscar ou fizer movimentos faciais ou de mandíbula.</li>
	</ol></li>
	<li>Registre o EEG.<ol><li>Configure o amplificador de EEG com o software de gravação de EEG clicando em editar espaço de trabalho e defina para adquirir sinal com um filtro passa-banda de .1 a 100 Hz e uma taxa de amostragem de 500 Hz para todos os sujeitos.</li>
		<li>Inicie a gravação de EEG.</li>
		<li>Inicie a fase de recuperação de origem e verifique se os carimbos de data/hora da tarefa de recuperação de origem estão aparecendo na gravação de EEG.</li>
	</ol></li>
	<li>Uma vez que o sujeito tenha concluído a tarefa de recuperação da fonte, limpe a tampa do EEG e os eletrodos com água desionizada e desinfetante.</li>
	<li>Processar e analisar os dados do EEG.<ol><li>Filtro passa-alta os dados a 1 Hz e filtro passa-baixas os dados a 100 Hz.</li>
		<li>Identifique e interpole canais defeituosos usando os canais circundantes50.</li>
		<li>Voltar a referenciar os dados para uma referência média51.</li>
		<li>Segmente os dados relativos ao início de cada carimbo de data/hora da tarefa de recuperação de origem e subtraia um período de linha de base pré-estímulo.</li>
		<li>Identifique e remova artefatos nos dados do EEG, como artefatos de piscar de olhos e de movimento dos olhos. Detectar e rejeitar ensaios com artefatos grandes (flutuações de tensão de mais de 1.000 μV ou dados de 5 desvios padrão além da norma). Reconstruir o EEG após a realização da análise independente de componentes (ICA)52 e a identificação e remoção de componentes de ruído53.</li>
		<li>Converta os dados de EEG para o domínio tempo-frequência em 100 frequências com espaçamento logarítmico de 3 Hz a 125 Hz usando uma transformação wavelet Morlet com o wavelet aumentando de 3 ciclos a 3 Hz para 25 ciclos a 125 Hz.</li>
		<li>Comparar o poder em relação à linha de base pré-estímulo nos grupos experimental de meditação mindfulness e controle da lista de espera em sessões experimentais pré-treinamento e pós-treinamento nos canais parietais frontal direito e esquerdo que mostram efeitos durante a recuperaçãoda fonte 54,55,56,57. Todas as análises devem controlar para comparações múltiplas. NOTA: Os dados de EEG podem ser processados e analisados usando software publicamente disponível projetado para processamento de sinais, como o EEGLab58. Workshops e tutoriais de treinamento da EEGLab estão disponíveis no Centro Swartz de Neurociência Computacional (https://sccn.ucsd.edu/eeglab/index.php).</li>
	</ol></li>
</ol>5. Treinamento de meditação mindfulness
<ol><li>Contrate um instrutor de meditação mindfulness treinado na técnica de Redução do Estresse Baseada em Mindfulness (MBSR)59. NOTA: Instrutores treinados na técnica MBSR podem ser encontrados on-line (por exemplo, https://www.brown.edu/public-health/mindfulness/programs/mbsr-teacher-recognition).</li>
	<li>Peça aos 20 sujeitos do grupo experimental de meditação mindfulness que se reúnam em grupo por uma hora por semana durante quatro semanas com o instrutor de meditação mindfulness. NOTA: O curso MBSR padrão é de oito semanas e inclui consciência da respiração, meditação sentada, ioga e técnicas de relaxamento. O treinamento de meditação mindfulness deve incluir aspectos do curso MBSR padrão, como consciência da respiração e meditação sentada (consulte o Arquivo Suplementar 3). Essas práticas, que se relacionam com o foco da atenção e a função executiva, têm maior probabilidade de contribuir para a memória episódica.</li>
	<li>Peça aos sujeitos que pratiquem a meditação mindfulness por pelo menos 20 minutos por dia usando uma gravação guiada de meditação de consciência da respiração fornecida pelo instrutor de meditação mindfulness.</li>
	<li>Acompanhe a prática diária de meditação mindfulness perguntando aos sujeitos quantos minutos eles praticaram meditação mindfulness, o que eles fizeram durante a meditação e como a prática estava indo para eles através de pesquisas diárias enviadas por e-mail (consulte Tabela de Materiais). NOTA: Os pesquisadores devem considerar a exclusão de indivíduos que não gastam uma quantidade substancial de tempo praticando meditação mindfulness.</li>
	<li>Agende a sessão experimental pós-treinamento o mais rápido possível após a conclusão do treinamento de meditação mindfulness. NOTA: Os pesquisadores devem considerar a exclusão de indivíduos que são incapazes de completar a sessão experimental pós-treinamento logo após a conclusão do treinamento de meditação mindfulness. Entre em contato com especialistas em neurociência cognitiva que usam a técnica de EEG para experimentos controlados randomizados para obter mais informações.</li>
</ol>

Os autores não têm nada a revelar.

O protocolo atual forneceu a primeira evidência de que a meditação mindfulness pode aumentar a memória da fonte e as oscilações. Ao combinar o treinamento em meditação mindfulness com medidas comportamentais e neurais, somos mais capazes de entender os efeitos da meditação mindfulness na memória episódica e seus correlatos neurais.
Embora pesquisas anteriores tenham examinado separadamente os efeitos comportamentais da meditação mindfulness na memória episódica 17,18,19,20 e os efeitos neurais da meditação mindfulness 1,21,22,23,24,25,26,27,28,29 ,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45 , nenhum estudo combinou comportamento e EEG durante a memória episódica. Além disso, pesquisas anteriores sobre meditação mindfulness frequentemente estudaram meditadores especialistas 1,17,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,32,33,35, 36,37,38,39,40,41,43,44 e, portanto, corre o risco de viés de autosseleção. Usando um design longitudinal com meditação mindfulness aleatoriamente designada e grupos de controle de lista de espera, fomos mais capazes de controlar as diferenças de grupo. Finalmente, pesquisas anteriores sobre meditação mindfulness muitas vezes usaram o curso MBSR completo de 8 semanas, mas o estudo atual mostrou efeitos significativos com apenas 4 semanas de treinamento de meditação mindfulness.
Houve uma série de etapas-chave para implementar com sucesso esses métodos. Primeiro, a atribuição aleatória ao grupo experimental de meditação mindfulness ou ao grupo de controle da lista de espera foi fundamental para garantir que os grupos fossem aproximadamente iguais. Em segundo lugar, era importante concentrar o treinamento de meditação mindfulness em aspectos do curso MBSR relacionados ao foco da atenção e da função executiva (por exemplo, consciência da respiração), pois é mais provável que contribuam para a memória episódica. Em terceiro lugar, era importante que os sujeitos passassem uma quantidade substancial de tempo praticando meditação mindfulness e relatassem com precisão o tempo que passavam meditando todos os dias. Em quarto lugar, era importante igualar o tempo entre as sessões experimentais pré-treinamento e pós-treinamento entre os grupos experimentais de meditação mindfulness e de controle da lista de espera para controlar o tempo e agendar a sessão experimental pós-treinamento o mais rápido possível após o treinamento de meditação mindfulness para que os efeitos do treinamento de meditação mindfulness não se dissipassem antes do teste. Quinto, é provável que a meditação mindfulness afete a memória episódica, aumentando a atenção e a função executiva. Portanto, era importante usar uma tarefa de memória episódica que requer função executiva, como a memória de origem. Finalmente, é importante obter dados de EEG de alta qualidade que estejam livres de artefatos.
Embora houvesse vantagens para este método sobre os métodos existentes, algumas limitações devem ser observadas. O efeito da meditação mindfulness na memória da fonte foi fraco. Isso poderia ter resultado do uso de indivíduos que eram adultos jovens saudáveis com bom desempenho de memória ou a quantidade limitada de tempo que os sujeitos passaram praticando meditação mindfulness. O treinamento de meditação mindfulness de 4 semanas foi mais curto do que o curso MBSR padrão de 8 semanas e, em média, os indivíduos não relataram passar os 20 minutos inteiros praticando meditação mindfulness todos os dias. Além disso, não havia um grupo de controle ativo, por isso não está claro como a meditação mindfulness se compara a outros tratamentos para aumentar a memória da fonte ou as oscilações. Finalmente, os métodos de análise de EEG aqui utilizados não separam a contribuição da potência oscilatória periódica da potência não oscilatória aperiódica 1/f que pode afetar a interpretação dos resultados. Portanto, pesquisas futuras devem considerar o uso de indivíduos com capacidade de memória mais fraca, a implementação do curso completo de MBSR de 8 semanas, o emprego de uma condição de controle ativo e o uso de métodos de análise recém-desenvolvidos que separam a atividade oscilatória e a atividade não oscilatória 1/f61.
Portanto, os métodos atuais foram bem sucedidos em combinar comportamento e EEG para estudar os efeitos da meditação mindfulness na memória episódica. Pesquisas futuras devem usar esses métodos para comparar a meditação mindfulness com outros tratamentos que demonstraram melhorar a memória episódica e alterar a estrutura e a função do cérebro. Além disso, pesquisas futuras devem combinar comportamento e medidas neurais para examinar os efeitos da meditação mindfulness em outras facetas da cognição. Ao combinar medidas comportamentais e neurais e comparar a meditação mindfulness com tratamentos alternativos, seremos mais capazes de determinar os tratamentos mais promissores para o aprimoramento cognitivo.

Tem havido interesse recente na meditação mindfulness para tratar sintomas de doenças mentais e melhorar a cognição, mas ainda há muita pesquisa a ser feita para entender os efeitos da meditação mindfulness na função cognitiva. Pesquisas anteriores mostraram que a meditação mindfulness pode reduzir os sintomas de estresse, depressão, transtorno de ansiedade generalizada, vícios, transtorno de déficit de atenção e distúrbios da dor 1,2,3,4,5,6,7,8,9, bem como aumentar a atenção e a função executiva 2,3,4 ,5,6,7,10,11,12,13,14,15,16.
Apesar do interesse nos efeitos da meditação mindfulness na cognição, poucas pesquisas têm sido feitas sobre os efeitos da meditação mindfulness na memória episódica17. Dada a contribuição da atenção e da função executiva para a codificação e recuperação episódica, a meditação mindfulness também deve aumentar a memória episódica. Alguns estudos comportamentais recentes mostraram que o treinamento mindfulness aumenta a recordação da memória de reconhecimento18,19 e a recordação livre20.
Além dos efeitos comportamentais da meditação mindfulness na cognição, pesquisas anteriores examinaram os efeitos da meditação mindfulness no cérebro. A meditação mindfulness demonstrou mudar a estrutura e a função do cérebro. É importante ressaltar que a meditação mindfulness demonstrou alterar a estrutura e a função cerebral em redes relacionadas à memória episódica21,22,23; especificamente aumentando o volume e a atividade da substância cinzenta no córtex pré-frontal 1,24,25,26,27,28,29,30,31,32 e hipocampo 25,27,28,33,34,35 ,36,37 bem como o aumento da potência e coerência (4\u20128 Hz)1,36,38,39,40,41,42,43,44,45.
Portanto, pesquisas anteriores examinaram separadamente os efeitos comportamentais da meditação mindfulness na memória episódica 17,18,19,20 e os efeitos neurais da meditação mindfulness 1,21,22,23,24,25,26,27,28,29 ,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45 . Para entender os efeitos da meditação mindfulness na memória episódica e seus correlatos neurais, é importante medir o comportamento e a atividade cerebral durante a memória episódica. Um método para estudar os correlatos neurais da memória episódica é com a eletroencefalografia (EEG). Aqui descrevemos um método para combinar o treinamento de meditação mindfulness com uma tarefa de memória episódica ao medir o EEG. Ao combinar o treinamento em meditação mindfulness com medidas comportamentais e neurais de memória episódica, podemos entender melhor os efeitos da meditação mindfulness na função cognitiva.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:572px;" width="573">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">BrainVision actiCHamp</td>
			<td style="width:71px;">Brain Products GmbH, Gilching, Germany</td>
			<td style="width:119px;">BP-09020</td>
			<td style="width:167px;">64-channel EEG system</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">BrainVision Recorder</td>
			<td>Brain Products GmbH, Gilching, Germany</td>
			<td>BP-00020</td>
			<td>EEG recording software for EEG data acquisition</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">E-Prime 2.0 Professional</td>
			<td>Psychology Software Tools, Inc., Sharpsburg, PA</td>
			<td style="width:119px;">PST-100577</td>
			<td>Software designed for behavioral research that can interface with the EEG recording</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Qualtrics</td>
			<td style="width:71px;">Qualtrics, Provo, UT</td>
			<td style="width:119px;">Core XM</td>
			<td>Survey tool</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

combining behavior and eeg to study the effects of mindfulness meditation on episodic memory

Embora tenha havido interesse recente em como a meditação mindfulness pode afetar a memória episódica, bem como a estrutura e a função do cérebro, nenhum estudo examinou os efeitos comportamentais e neurais da meditação mindfulness na memória episódica. Aqui apresentamos um protocolo que combina treinamento de meditação mindfulness, uma tarefa de memória episódica e EEG para examinar como a meditação mindfulness muda o desempenho comportamental e os correlatos neurais da memória episódica. Os indivíduos em um grupo experimental de meditação mindfulness foram comparados a um grupo de controle de lista de espera. Os participantes do grupo experimental de meditação mindfulness passaram quatro semanas treinando e praticando meditação mindfulness. A atenção plena foi medida antes e após o treinamento usando o Questionário de Mindfulness de Cinco Facetas (FFMQ). A memória episódica foi medida antes e depois do treinamento usando uma tarefa de reconhecimento de fonte. Durante a fase de recuperação da tarefa de reconhecimento da fonte, o EEG foi registrado. Os resultados mostraram que a atenção plena, o desempenho comportamental de reconhecimento da fonte e o poder do EEG nos canais frontais direito e parietal esquerdo aumentaram após o treinamento de meditação mindfulness. Além disso, aumentos na atenção plena correlacionaram-se com aumentos no poder nos canais frontais direitos. Portanto, os resultados obtidos a partir da combinação de treinamento de meditação mindfulness, uma tarefa de memória episódica e EEG revelam os efeitos comportamentais e neurais da meditação mindfulness na memória episódica.

Resultados representativos são relatados para 40 indivíduos ingênuos, destros e fluentes em língua inglesa (10 indivíduos do sexo masculino e 10 do sexo feminino variando de 18 a 22 anos no grupo experimental de meditação mindfulness e 7 indivíduos do sexo masculino e 13 do sexo feminino variando de 18 a 22 anos no grupo de controle da lista de espera). Os dados comportamentais e de EEG foram analisados usando análise de variância mista (ANOVA) comparando os grupos de controle experimental e de lista de espera da meditação mindfulness (experimental, controle) ao longo do tempo (pré-treinamento, pós-treinamento). Todos os testes post-hoc corrigidos para comparações múltiplas.
Questionários de mindfulness Primeiro, a análise avaliou se o treinamento de meditação mindfulness foi bem-sucedido. Os indivíduos passaram uma quantidade substancial de tempo praticando a meditação mindfulness e sua atenção plena aumentou, conforme medido pelo FFMQ. Especificamente, houve uma interação entre grupo e tempo para o QMF Total (F(1,38) = 11,15, MSE = 67,67, p <. 01) e uma interação marginal entre o grupo e o tempo para as escalas FFMQ Describe (F(1,38) = 3,35, MSE = 12,26, p = .08) e Nonjudge (F(1,38) = 3,87, MSE = 15,37, p = .06). Os escores aumentaram do pré-treinamento para o pós-treinamento para as escalas FFMQ Total (F(1,19) = 15,60, MSE = 63,34, p < 0,01), Descrever (F(1,19) = 6,36, MSE = 8,44, p = 0,02) e Não Juiz (F(1,19) = 10,12, MSE = 8,60, p < 01) para o grupo experimental de meditação mindfulness, enquanto o grupo controle da lista de espera não se alterou (ver Tabela 1).
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1"><tbody><tr><td></td>
			<td colspan="2">Experimental</td>
			<td colspan="2">Controle</td>
		</tr><tr><td></td>
			<td>Pré-treinamento</td>
			<td>Pós-treinamento</td>
			<td>Pré-treinamento</td>
			<td>Pós-treinamento</td>
		</tr><tr><td>Total</td>
			<td>128.13 (2.38)</td>
			<td>138.07 (3.24)</td>
			<td>123.59 (4.19)</td>
			<td>121.25 (4.77)</td>
		</tr><tr><td>Observar</td>
			<td>26.98 (1.16)</td>
			<td>28.70 (1.00)</td>
			<td>23.83 (1.14)</td>
			<td>23.70 (1.26)</td>
		</tr><tr><td>Descrever</td>
			<td>29.5 (1.36)</td>
			<td>31.82 (.99)</td>
			<td>27.10 (1.25)</td>
			<td>26.55 (1.26)</td>
		</tr><tr><td>Consciência</td>
			<td>25.25 (1.06)</td>
			<td>26.95 (1.12)</td>
			<td>25.27 (.94)</td>
			<td>24.05 (1.28)</td>
		</tr><tr><td>Não-juiz</td>
			<td>24.65 (1.26)</td>
			<td>27.60 (1.40)</td>
			<td>27.50 (1.42)</td>
			<td>27.00 (2.05)</td>
		</tr><tr><td>Não-reacitve</td>
			<td>21.75 (.99)</td>
			<td>23.00 (1.08)</td>
			<td>19.90 (1.09)</td>
			<td>19.95 (1.16)</td>
		</tr></tbody></table>Tabela 1: Dados do Questionário de Mindfulness de Cinco Facetas. FFMQ Total, bem como os escores Observar, Descrever, Conscientizar, Não Juiz e Não Reativo para o experimental de meditação mindfulness e o grupo de controle da lista de espera para o pré-treinamento em comparação com a sessão experimental pós-treinamento. Médias com erros padrão entre parênteses são mostradas. Esta tabela foi modificada a partir de Nyhus et al.60.
Memória episódica Em segundo lugar, a análise examinou o efeito da meditação mindfulness no desempenho comportamental da tarefa de memória episódica. O treinamento de meditação mindfulness levou a aumentos na memória da fonte, conforme medido pela discriminação da fonte (fonte d'). Embora não tenha havido interação entre o grupo e o tempo (F(1,38) = 1,16, MSE = 0,12, p = 0,29), comparações pareadas mostraram que a discriminação na fonte aumentou do pré-treinamento para o pós-treinamento para o grupo experimental de meditação mindfulness (F(1,19)=10,53, MSE=.12, p<,01), mas não o grupo controle da lista de espera (ver Tabela 2). 
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1"><tbody><tr><td></td>
			<td></td>
			<td colspan="2">Experimental</td>
			<td colspan="2">Controle</td>
		</tr><tr><td></td>
			<td>Condição</td>
			<td>Pré-treinamento</td>
			<td>Pós-treinamento</td>
			<td>Pré-treinamento</td>
			<td>Pós-treinamento</td>
		</tr><tr><td>Bater</td>
			<td>Colocar a fonte correta</td>
			<td>.66 (.02)</td>
			<td>.67 (.03)</td>
			<td>.71 (.03)</td>
			<td>.69 (.02)</td>
		</tr><tr><td></td>
			<td>Agradabilidade fonte correta</td>
			<td>.61 (.03)</td>
			<td>.72 (.03)</td>
			<td>.64 (.05)</td>
			<td>.74 (.03)</td>
		</tr><tr><td>FA</td>
			<td>Colocar fonte incorreta</td>
			<td>.34 (.02)</td>
			<td>.33 (.03)</td>
			<td>.29 (.03</td>
			<td>.31 (.02)</td>
		</tr><tr><td></td>
			<td>Agradabilidade fonte incorreta</td>
			<td>.39 (.03)</td>
			<td>.28 (.03)</td>
			<td>.36 (.05)</td>
			<td>.26 (.03)</td>
		</tr><tr><td>Fonte d'</td>
			<td></td>
			<td>.70 (.11)</td>
			<td>1.06 (.12)</td>
			<td>1.04 (.17)</td>
			<td>1.23 (.14)</td>
		</tr><tr><td>Fonte c</td>
			<td></td>
			<td>-.06 (.05)</td>
			<td>.07 (.05)</td>
			<td>-.12 (.12)</td>
			<td>.10 (.07)</td>
		</tr></tbody></table>Tabela 2: Fonte de dados comportamentais. Taxa de acertos, taxa de alarme falso, discriminação de fonte (fonte d') e viés de resposta (fonte c) para o experimento de meditação mindfulness e o grupo de controle da lista de espera para o pré-treinamento em comparação com a sessão experimental pós-treinamento. Médias com erros padrão entre parênteses são mostradas. Esta tabela foi modificada a partir de Nyhus et al.60.
Resultados do EEG Em terceiro lugar, a análise de EEG examinou o efeito da meditação mindfulness em um correlato neural da memória episódica. Especificamente, a potência foi examinada nos canais frontais direito e parietal esquerdo de 1000 a 1500 ms, pois esses efeitos foram encontrados em tarefas de recuperação de múltiplas fontes54,55,56,57. Para os canais parietais esquerdos, o grupo interagiu com o tempo (F(1,37) = 9,52, MSE = 0,92, p < 0,01). O poder Theta aumentou do pré-treinamento para o pós-treinamento para o grupo experimental de meditação mindfulness (F(1,19) = 17,37, MSE = 0,23, p< 0,01), mas não para o grupo de controle da lista de espera (ver Figura 5).
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61247/61247fig5.jpg"> Figura 5: Efeito da meditação mindfulness no poder. O poder Theta para o experimento de meditação mindfulness e o grupo de controle da lista de espera para o pré-treinamento em comparação com a sessão experimental pós-treinamento. (A) Espectrogramas de tempo-frequência através de tempos e frequências em um canal frontal direito. (B) Espectrogramas de tempo-frequência através de tempos e frequências em um canal parietal esquerdo. (C) Potência Theta em todos os canais de 1000-1500 ms e diferenças de pré-treinamento para <ins cite="mailto:Author">pós-treinamento</ins>. (C) Marcas pretas* analisadas nos canais nas regiões frontal direita e parietal esquerda. Escala de cores: mudança de decibéis da linha de base pré-estímulo e do valor de p do pré-treinamento para as diferenças pós-treinamento. Esse número foi modificado a partir de Nyhus et al.60. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61247/61247fig5large.jpg" target="_blank">Por favor, clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>
Finalmente, a correlação entre mudanças na atenção plena e mudanças no desempenho comportamental da memória episódica e no EEG foi examinada no grupo experimental de meditação mindfulness. Houve correlação positiva entre os aumentos nos escores FFMQ Describe do pré-treinamento para o pós-treinamento e os aumentos de potência do EEG do pré-treinamento para o pós-treinamento nos canais frontais direitos (r = 0,72, n = 20, p < 0,01, bicaudal, Bonferrroni corrigido; ver Figura 6).
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61247/61247fig6.jpg"> Figura 6: Correlação entre as mudanças no QFA e na potência. Correlação entre a diferença média na potência entre pré-treinamento e pós-treinamento para acertos e rejeições corretas nos canais frontais direitos e a diferença no FFMQ Descrever escores entre pré-treinamento e pós-treinamento. Esse número foi modificado a partir de Nyhus et al.60. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61247/61247fig6large.jpg" target="_blank">Por favor, clique aqui para ver uma versão maior desta figura.</a>
Arquivo Suplementar 1. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61247/Supplemental_File_1-FFMQ.pdf" target="_blank">Clique aqui para baixar este arquivo.</a>
Arquivo Suplementar 2. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61247/Supplemental_File_2_Stims.xlsx" target="_blank">Clique aqui para baixar este arquivo.</a>
Arquivo Suplementar 3. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/61247/Supplemental_File_3_BowdoinResearchOutline.docx" target="_blank">Clique aqui para baixar este arquivo.</a>

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

Aqui apresentamos um protocolo para combinar o treinamento de meditação mindfulness, uma tarefa de memória episódica e EEG para entender os efeitos comportamentais e neurais da meditação mindfulness na memória episódica.

Combinando Comportamento e EEG para Estudar os Efeitos da Meditação Mindfulness na Memória Episódica

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

combining-behavior-eeg-to-study-effects-mindfulness-meditation-on

Research

JoVE Journal

Neuroscience

6.9K visualizações.  Bowdoin College. Aqui apresentamos um protocolo para combinar o treinamento de meditação mindfulness, uma tarefa de memória episódica e EEG para entender os efeitos comportamentais e neurais da meditação mindfulness na memória episódica.

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State-Dependency Effects on TMS:  A Look at Motive Phosphene Behavior

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a non-invasive neurostimulatory and neuromodulatory technique that can transiently or lastingly modulate cortical excitability (either increasing or decreasing it) via the application of localized magnetic field pulses.1,2 Within the field of TMS, the term state dependency refers to the initial, baseline condition of the particular neural region targeted for stimulation. As can be inferred, the effects of TMS can (and do) vary according to this primary susceptibility and responsiveness of the targeted cortical area.3,4,5

In this experiment, we will examine this concept of state dependency through the elicitation and subjective experience of motive phosphenes. Phosphenes are visually perceived flashes of small lights triggered by electromagnetic pulses to the visual cortex. These small lights can assume varied characteristics depending upon which type of visual cortex is being stimulated. In this particular study, we will be targeting motive phosphenes as elicited through the stimulation of V1/V2 and the V5/MT+ complex visual regions.6

In this article, we examine the effects of visually relevant state dependency on TMS induced motive phosphenic presentations.

Estado de dependência-Efeitos sobre a TMS: Um olhar sobre Comportamento fosfeno Motive

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a non-invasive neurostimulatory and neuromodulatory technique that can transiently or lastingly modulate ...

Neurociência

Vibrodissociation of Neurons from Rodent Brain Slices to Study Synaptic Transmission and Image Presynaptic Terminals

Mechanical dissociation of neurons from the central nervous system has the advantage that presynaptic boutons remain attached to the isolated neuron of interest. This allows for examination of synaptic transmission under conditions where the extracellular and postsynaptic intracellular environments can be well controlled. A vibration-based technique without the use of proteases, known as vibrodissociation, is the most popular technique for mechanical isolation. A micropipette, with the tip fire-polished to the shape of a small ball, is placed into a brain slice made from a P1-P21 rodent. The micropipette is vibrated parallel to the slice surface and lowered through the slice thickness resulting in the liberation of isolated neurons. The isolated neurons are ready for study within a few minutes of vibrodissociation. This technique has advantages over the use of primary neuronal cultures, brain slices and enzymatically isolated neurons including: rapid production of viable, relatively mature neurons suitable for electrophysiological and imaging studies; superior control of the extracellular environment free from the influence of neighboring cells; suitability for well-controlled pharmacological experiments using rapid drug application and total cell superfusion; and improved space-clamp in whole-cell recordings relative to neurons in slice or cell culture preparations. This preparation can be used to examine synaptic physiology, pharmacology, modulation and plasticity. Real-time imaging of both pre- and postsynaptic elements in the living cells and boutons is also possible using vibrodissociated neurons. Characterization of the molecular constituents of pre- and postsynaptic elements can also be achieved with immunological and imaging-based approaches.

This report demonstrates a technique for mechanical isolation of individual viable neurons retaining attached presynaptic boutons. Vibrodissociated neurons have the advantages of rapid production, excellent pharmacological control and improved space-clamp without influence from neighboring cells. This method can be used for imaging of synaptic elements and patch-clamp recording.

Vibrodissociation de neurônios de fatias do cérebro de roedores para estudar a transmissão sináptica e Imagem Terminais pré-sináptica

Mechanical dissociation of neurons from the central nervous system has the advantage that presynaptic boutons remain attached to the isolated neuron of ...

Modeling Neural Immune Signaling of Episodic and Chronic Migraine Using Spreading Depression In Vitro

Migraine and its transformation to chronic migraine are healthcare burdens in need of improved treatment options. We seek to define how neural immune signaling modulates the susceptibility to migraine, modeled in vitro using spreading depression (SD), as a means to develop novel therapeutic targets for episodic and chronic migraine. SD is the likely cause of migraine aura and migraine pain. It is a paroxysmal loss of neuronal function triggered by initially increased neuronal activity, which slowly propagates within susceptible brain regions. Normal brain function is exquisitely sensitive to, and relies on, coincident low-level immune signaling. Thus, neural immune signaling likely affects electrical activity of SD, and therefore migraine. Pain perception studies of SD in whole animals are fraught with difficulties, but whole animals are well suited to examine systems biology aspects of migraine since SD activates trigeminal nociceptive pathways. However, whole animal studies alone cannot be used to decipher the cellular and neural circuit mechanisms of SD. Instead, in vitro preparations where environmental conditions can be controlled are necessary. Here, it is important to recognize limitations of acute slices and distinct advantages of hippocampal slice cultures. Acute brain slices cannot reveal subtle changes in immune signaling since preparing the slices alone triggers: pro-inflammatory changes that last days, epileptiform behavior due to high levels of oxygen tension needed to vitalize the slices, and irreversible cell injury at anoxic slice centers. 
In contrast, we examine immune signaling in mature hippocampal slice cultures since the cultures closely parallel their in vivo counterpart with mature trisynaptic function; show quiescent astrocytes, microglia, and cytokine levels; and SD is easily induced in an unanesthetized preparation. Furthermore, the slices are long-lived and SD can be induced on consecutive days without injury, making this preparation the sole means to-date capable of modeling the neuroimmune consequences of chronic SD, and thus perhaps chronic migraine. We use electrophysiological techniques and non-invasive imaging to measure neuronal cell and circuit functions coincident with SD. Neural immune gene expression variables are measured with qPCR screening, qPCR arrays, and, importantly, use of cDNA preamplification for detection of ultra-low level targets such as interferon-gamma using whole, regional, or specific cell enhanced (via laser dissection microscopy) sampling. Cytokine cascade signaling is further assessed with multiplexed phosphoprotein related targets with gene expression and phosphoprotein changes confirmed via cell-specific immunostaining. Pharmacological and siRNA strategies are used to mimic and modulate SD immune signaling.

Modeling Neural Immune Signaling of Episodic and Chronic Migraine Using Spreading Depression In Vitro

Migraine and its transformation to chronic migraine are immense healthcare burdens in need of improved treatment options. We seek to define how neural immune signaling modulates the susceptibility to migraine, modeled in vitro using spreading depression in hippocampal slice cultures, as a means to develop novel therapeutic targets.

Modelagem Neural Sinalização Imune de migrânea episódica e crônica Usando a depressão alastrante In Vitro</em

Migraine and its transformation to chronic migraine are healthcare burdens in need of improved treatment options.  We seek to define how neural immune ...

In vivo Optogenetic Stimulation of the Rodent Central Nervous System

The ability to probe defined neural circuits in awake, freely-moving animals with cell-type specificity, spatial precision, and high temporal resolution has been a long sought tool for neuroscientists in the systems-level search for the neural circuitry governing complex behavioral states. Optogenetics is a cutting-edge tool that is revolutionizing the field of neuroscience and represents one of the first systematic approaches to enable causal testing regarding the relation between neural signaling events and behavior. By combining optical and genetic approaches, neural signaling can be bi-directionally controlled through expression of light-sensitive ion channels (opsins) in mammalian cells. The current protocol describes delivery of specific wavelengths of light to opsin-expressing cells in deep brain structures of awake, freely-moving rodents for neural circuit modulation. Theoretical principles of light transmission as an experimental consideration are discussed in the context of performing in vivo optogenetic stimulation. The protocol details the design and construction of both simple and complex laser configurations and describes tethering strategies to permit simultaneous stimulation of multiple animals for high-throughput behavioral testing.

In vivo Optogenetic Stimulation of the Rodent Central Nervous System

Optogenetics has become a powerful tool for use in behavioral neuroscience experiments. This protocol offers a step-by-step guide to the design and set-up of laser systems, and provides a full protocol for carrying out multiple and simultaneous in vivo optogenetic stimulations compatible with most rodent behavioral testing paradigms.

In vivo Optogenetic estimulação do sistema nervoso central de roedores

The ability to probe defined neural circuits in awake, freely-moving animals with cell-type specificity, spatial precision, and high temporal resolution ...

Using Linear Agarose Channels to Study Drosophila Larval Crawling Behavior

Drosophila larval crawling is emerging as a powerful model to study neural control of sensorimotor behavior. However, larval crawling behavior on flat open surfaces is complex,&#160;including: pausing, turning, and meandering. This complexity in the repertoire of movement hinders detailed analysis of the events occurring during a single crawl stride cycle. To overcome this obstacle, linear agarose channels were made that constrain larval behavior to straight, sustained, rhythmic crawling. In principle, because agarose channels and the Drosophila larval body are both optically clear, the movement of larval structures labeled by genetically-encoded fluorescent probes can be monitored in intact, freely-moving larvae. In the past, larvae were placed in linear channels and crawling at the level of whole organism, segment, and muscle were analyzed1. In the future, larvae crawling in channels can be used for calcium imaging to monitor neuronal activity. Moreover, these methods can be used with larvae of any genotype and with any researcher-designed channel. Thus the protocol presented below is widely applicable for studies using the Drosophila larva as a model to understand motor control.

Using Linear Agarose Channels to Study Drosophila Larval Crawling Behavior

The Drosophila larva is a powerful model system to study neural control of behavior. This publication describes the use of linear agarose channels to elicit sustained bouts of linear crawling and methods to quantify the dynamics of larval structures during repetitive crawling behavior.

Usando Canais Linear de agarose para o Estudo<em&gt; Drosophila</em&gt; Comportamento larval Crawling

Drosophila larval crawling is emerging as a powerful model to study neural control of sensorimotor behavior. However, larval crawling behavior on flat ...

Time-dependent Increase in the Network Response to the Stimulation of Neuronal Cell Cultures on Micro-electrode Arrays

Micro-electrode arrays (MEAs) can be used to investigate drug toxicity, design paradigms for next-generation personalized medicine, and study network dynamics in neuronal cultures. In contrast with more traditional methods, such as patch-clamping, which can only record activity from a single cell, MEAs can record simultaneously from multiple sites in a network, without requiring the arduous task of placing each electrode individually. Moreover, numerous control and stimulation configurations can be easily applied within the same experimental setup, allowing for a broad range of dynamics to be explored. One of the key dynamics of interest in these in vitro studies has been the extent to which cultured networks display properties indicative of learning. Mouse neuronal cells cultured on MEAs display an increase in response following training induced by electrical stimulation. This protocol demonstrates how to culture neuronal cells on MEAs; successfully record from over 95% of the plated dishes; establish a protocol to train the networks to respond to patterns of stimulation; and sort, plot, and interpret the results from such experiments. The use of a proprietary system for stimulating and recording neuronal cultures is demonstrated. Software packages are also used to sort neuronal units. A custom-designed graphical user interface is used to visualize post-stimulus time histograms, inter-burst intervals, and burst duration, as well as to compare the cellular response to stimulation before and after a training protocol. Finally, representative results and future directions of this research effort are discussed.

Mouse neuronal cells cultured on multi-electrode arrays display an increase in response following electrical stimulation. This protocol demonstrates how to culture neurons, how to record activity, and how to establish a protocol to train the networks to respond to patterns of stimulation.

Aumento Time-dependente na resposta da rede à estimulação de culturas de pilha neuronais em matrizes do micro-elétrodo

Micro-electrode arrays (MEAs) can be used to investigate drug toxicity, design paradigms for next-generation personalized medicine, and study network ...

Combining Optogenetics with Artificial microRNAs to Characterize the Effects of Gene Knockdown on Presynaptic Function within Intact Neuronal Circuits

The purpose of this protocol is to characterize the effect of gene knockdown on presynaptic function within intact neuronal circuits. We describe a workflow on how to combine artificial microRNA (miR)-mediated RNA interference with optogenetics to achieve selective stimulation of manipulated presynaptic boutons in acute brain slices. The experimental approach involves the use of a single viral construct and a single neuron-specific promoter to drive the expression of both an optogenetic probe and artificial miR(s) against presynaptic gene(s). When stereotactically injected in the brain region of interest, the expressed construct makes it possible to stimulate with light exclusively the neurons with reduced expression of the gene(s) under investigation. This strategy does not require the development and maintenance of genetically modified mouse lines and can in principle be applied to other organisms and to any neuronal gene of choice. We have recently applied it to investigate how the knockdown of alternative splice isoforms of presynaptic P/Q-type voltage-gated calcium channels (VGCCs) regulates short-term synaptic plasticity at CA3 to CA1 excitatory synapses in acute hippocampal slices. A similar approach could also be used to manipulate and probe the neuronal circuitry in vivo.

This protocol provides a workflow on how to combine artificial microRNA-mediated RNA interference with optogenetics to stimulate specifically presynaptic boutons with reduced expression of selective gene(s) within intact neuronal circuits.

Combinação de Optogenetics com microRNAs Artificial para caracterizar os efeitos do Gene Knockdown na função pré-sináptica dentro circuitos neuronais intacta

The purpose of this protocol is to characterize the effect of gene knockdown on presynaptic function within intact neuronal circuits. We describe a ...

Noninvasive EEG Recordings from Freely Moving Piglets

The method allows the recording of high-quality electroencephalograms (EEGs) from freely moving piglets directly in the pigpen. We use a one-channel telemetric electroencephalography system in combination with standard self-adhesive hydrogel electrodes. The piglets are calmed down without the use of sedatives. After their release into the pigpen, the piglets behave normally&#8212;they drink and sleep in the same cycle as their siblings. Their sleep phases are used for the EEG recordings.

Here, we present a protocol to record telemetric electroencephalograms (EEGs) from freely moving piglets directly in the pigpen without the use of a sedative, making it possible to record typical EEG patterns during non-REM sleep, like spindle bursts.

Gravações de EEG não invasiva de leitões movimentando-se livremente

The method allows the recording of high-quality electroencephalograms (EEGs) from freely moving piglets directly in the pigpen. We use a one-channel ...

Generation of 3-D Collagen-based Hydrogels to Analyze Axonal Growth and Behavior During Nervous System Development

This protocol uses natural type I collagen to generate three-dimensional (3-D) hydrogel for monitoring and analyzing the axonal growth. The protocol is centered on culturing small pieces of embryonic or early postnatal rodent brains inside a 3-D hydrogel formed by the rat tail tendon-derived type I collagen with specific porosity. Tissue pieces are cultured inside the hydrogel and confronted to specific brain fragments or genetically-modified cell aggregates to produce and secrete molecules suitable for creating a gradient inside the porous matrix. The steps of this protocol are simple and reproducible but include critical steps to be considered carefully during its development. Moreover, the behavior of growing axons can be monitored and analyzed directly using a phase-contrast microscope or mono/multiphoton fluorescence microscope after fixation by immunocytochemical methods.

Here, we provide a method for analyzing the behavior of growing axons in 3D matrices, mimicking their natural development.

Geração de hidrogéis com base em colágeno 3-D para analisar o crescimento e o comportamento axonal durante o desenvolvimento do sistema nervoso

This protocol uses natural type I collagen to generate three-dimensional (3-D) hydrogel for monitoring and analyzing the axonal growth. The protocol is ...

Measuring Neural Mechanisms Underlying Sleep-Dependent Memory Consolidation During Naps in Early Childhood

Sleep is critical for daily functioning. One important function of sleep is the consolidation of memories, a process that makes them stronger and less vulnerable to interference. The neural mechanisms underlying the benefit of sleep for memory can be investigated using polysomnography (PSG). PSG is a combination of physiological recordings including signals from the brain (EEG), eyes (EOG), and muscles (EMG) that are used to classify sleep stages. In this protocol, we describe how PSG can be used in conjunction with behavioral memory assessments, actigraphy, and parent-report to examine sleep-dependent memory consolidation. The focus of this protocol is on early childhood, a period of significance as children transition from biphasic sleep (consisting of a nap and overnight sleep) to monophasic sleep (overnight sleep only). The effects of sleep on memory performance are measured using a visuospatial memory assessment across periods of sleep and wakeful-rest. A combination of actigraphy and parent report is used to assess sleep rhythms (i.e., characterizing children as habitual or non-habitual nappers). Finally, PSG is used to characterize sleep stages and qualities of those stages (such as frequencies and the presence of spindles) during naps. The advantage of using PSG is that it is the only tool currently available to assess sleep quality and sleep architecture, pointing to the relevant brain state that supports memory consolidation. The main limitations of PSG are the length of time it takes to prepare the recording montage and that recordings are typically taken over one sleep bought. These limitations can be overcome by engaging young participants in distracting tasks during application and combining PSG with actigraphy and self/parent-report measures to characterize sleep cycles. Together, this unique combination of methods allows for investigations into how naps support learning in preschool children.

This protocol describes methods used to examine neural mechanisms underlying sleep-dependent memory consolidation during naps in early childhood. It includes procedures for examining the effect of sleep on behavioral memory performance, as well as the application and recording of both polysomnography and actigraphy.

Medição de mecanismos neurais subjacentes à consolidação da memória dependente do sono durante cochilos na primeira infância

Sleep is critical for daily functioning. One important function of sleep is the consolidation of memories, a process that makes them stronger and less ...