Name: exploring cognitive functions in babies, children &amp; adults with near infrared spectroscopy
Uploaded: 2009-07-28T16:25:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Exploring Cognitive Functions in Babies, Children & Adults with Near Infrared Spectroscopy at JoVE.com

Dit werk werd ondersteund door subsidies aan LAP (PI): National Institutes of Health R21 HD50558, bekroond met 2005-07; National Institutes of Health R01 HD045822, bekroond met 2004-09; Dana Foundation Grant, toegekend 2004-06; Canadese Stichting voor Innovatie (&quot;GEA&quot; subsidie), die wordt toegekend 2008-2012; De Ontario Research Fund Grant, bekroond met 2008-2012.

Deel 1: Voorafgaand aan de deelnemer komen naar het lab <ol><li> Zorg ervoor dat de ruimte vrij is van vreemde voorwerpen die kunnen worden afgeleid aan de deelnemer. </li><li> Set-up en load experimenteel protocol betreffende de fNIRS Hitachi ETG-4000-systeem. </li><li> Set-up je experimentele paradigma. Experimentele paradigma&#39;s kunnen worden geprogrammeerd met verschillende presentatie-software, waaronder Eprime, Presentatie, Psyscope of een Matlab toolbox op basis van psychologie. Hier gebruiken we Matlab op b...

<ol>
	<li>Quaresima, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> J. Biomed. Opt. 10, 11012-11012 (2005).</li><li>Watanabe, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Neurosci. Lett. 256, 49-52 (1998).</li><li>Kovelman, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> NeuroImage. 39, 1457-1471 (2008).</li><li>Kovelman, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Brain and Language. , (2008).</li><li>Bortfeld, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Developmental Neuropsychology. 34, 52-65 (2009).</li><li>Petitto, L. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Cambridge Companion to Chomsky. , (2005).</li><li>Berens, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> , (2009).</li><li>White, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> , (2008).</li><li>Dubins, 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> , (2009).</li><li>Dubins, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Society for Research in Child Development. , (2009).</li><li>Dubins, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> NeuroImage. , (2009).</li><li>Ehlis, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> J. Biol. Psychol. 69, 315-331 (2005).</li><li>Petitto, L. A., Fischer, K., Battro, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Educated Brain. , (2008).</li><li>Pena, 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> Proc Natl. Acad. Sci. U. S. A.. 100, 11702-11705 (2003).</li><li>Baird, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> NeuroImage. 16, 1120-1125 (2002).</li><li>Taga, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Proc. Nat.l Acad. Sci. U. S. A. 100, 10722-10727 (2003).</li><li>Wilcox, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Dev. Science. 11, 361-370 (2008).</li><li>Otsuka, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> NeuroImage. 34, 399-406 (2007).</li><li>Watanabe, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> NeuroImage. 43, 346-357 (2008).</li><li>Kameyama, 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> NeuroImage. 29, 172-184 (2006).</li><li>Arai, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Brain. Cogn.. 61, 189-194 (2006).</li><li>Grignon, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Cognitive and Behavioral Neurology. 21, 41-45 (2008).</li><li>Boas, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Neuroimage. 23, S275-S288 (2004).</li><li>Aslin, R. N., Mehler, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> J. of Biomed. Opt.. , 1-3 (2005).</li><li>Plichta, M. 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> NeuroImage. 35, 625-634 (2007).</li><li>Schroeter, M. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> NeuroImage. 21, 283-290 (2004).</li><li>Jobsis, F. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Science. 198, 1264-1267 (1977).</li><li>Villringer, A., Chance, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Trends Neurosci. 20, 435-442 (1997).</li><li>Kovelman, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Bilingualism: Language &#38; Cognition. 11, 203-223 (2008).</li><li>Jasper, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Electroenceph. Clin. Neurophysiol. 10, 370-371 (1958).</li><li>Amaro, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Brain Cogn. 60, 220-232 (2006).</li></ol>

In deze studie hebben we aangetoond dat het gebruik van een nieuwe, niet-invasieve fNIRS brain imaging-technologie om de menselijke hersenfunctie te onderzoeken in relatie tot de menselijke cognitie en perceptie. fNIRS beeldvorming van de hersenen kunnen vertegenwoordigen de toekomst van de niet-invasieve beeldvorming van de hersenen, in het bijzonder met de baby en het kind de bevolking, dat op een dag op grote schaal beschikbaar zijn in onderzoekslaboratoria, artsenpraktijken, en in de school-systemen, zodat clinici d...

<!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>ETG-4000</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Hitachi</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Matlab</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>The Mathworks</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>Psychology toolbox</td>
</tr>		</tbody>
		</table>
		</div>

exploring cognitive functions in babies, children &amp; adults with near infrared spectroscopy

Een explosie van functionele Near Infrared Spectroscopy (fNIRS) studies naar corticale activatie in relatie tot hogere cognitieve processen, zoals taal 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10, geheugen 11, en ​​de aandacht 12 is aan de gang over de hele wereld met volwassenen, kinderen en zuigelingen 3,4,13,14,15,16,17,18,19 met typische en atypische cognitie 20,21,22. De hedendaagse uitdaging van het gebruik van fNIRS voor de cognitieve neurowetenschappen is het bereiken van systematische analyses van gegevens zoals dat ze universeel interpreteerbaar 23,24,25,26, en kunnen dus vooraf belangrijke wetenschappelijke vragen over de functionele organisatie en neurale systemen die ten grondslag liggen menselijke hogere cognitie. Bestaande neuroimaging technieken zijn ofwel minder robuust tijdelijke of ruimtelijke resolutie. Event Related Potentials en Magneto encefalografie (ERP en MEG) hebben een uitstekende temporele resolutie, terwijl de Positron Emissie Tomografie en functionele Magnetische Resonantie Imaging (PET en fMRI), hebben een betere ruimtelijke resolutie. Met behulp van niet-ioniserende golflengtes van het licht in het nabij-infrarode bereik (700-1000 nm), waar oxy-hemoglobine bij voorkeur wordt geabsorbeerd door 680 nm en deoxy-hemoglobine wordt bij voorkeur opgenomen door 830 nm (bv, inderdaad, de zeer golflengten hardwired in de fNIRS Hitachi ETG-400 systeem hier afgebeeld), is fNIRS goed geschikt voor studies van hogere cognitie, omdat het zowel een goede temporele resolutie (~ 5s) zonder het gebruik van straling en een goede ruimtelijke resolutie (~ 4 cm diep), en heeft geen vereisen deelnemers worden in een gesloten structuur 27,28. Deelnemers corticale activiteit kan worden beoordeeld, terwijl comfortabel zittend in een gewone stoel (volwassenen, kinderen) of zelfs zittend op de schoot van mama s (baby&#39;s). Met name NIRS is uniek draagbaar (de grootte van een desktop-computer), zo goed als stil, en kunnen tolereren een deelnemers subtiele beweging. Dit is met name bij uitstek geschikt voor de neurale studie van de menselijke taal, die noodzakelijkerwijs heeft als een van de belangrijkste componenten van de beweging van de mond in de spraak productie of de handen in gebarentaal. De manier waarop de hemodynamische respons is gelokaliseerd wordt door een reeks van laser-zenders en detectoren. Emitters uitstoten een bekende intensiteit van de niet-ioniserende licht, terwijl detectoren detecteren de hoeveelheid gereflecteerd terug van de corticale oppervlak. De dichter bij elkaar de optodes, hoe groter de ruimtelijke resolutie, terwijl het verder uit elkaar de optodes, de grotere diepte van de penetratie. Voor de fNIRS Hitachi ETG-4000 systeem een ​​optimale penetratie / resolutie van de optode array is ingesteld op 2 cm. Ons doel is om aan te tonen onze methode van het verwerven en analyseren van gegevens om fNIRS standaardiseren van het veld en in staat stellen de verschillende fNIRS laboratoria wereldwijd om een ​​gemeenschappelijke achtergrond hebben.

Watch this Scientific Journal Video about Exploring Cognitive Functions in Babies, Children & Adults with Near Infrared Spectroscopy at JoVE.com

Exploring Cognitive Functions in Babies, Children & Adults with Near Infrared Spectroscopy

Hier beschrijven we een dataverzameling en data-analyse methode voor functionele Near Infrared Spectroscopy (fNIRS), een nieuwe niet-invasieve beeldvorming van de hersenen dat gebruikt wordt in de cognitieve neurowetenschappen, met name in het bestuderen van kind ontwikkeling van de hersenen. Deze methode biedt een universele standaard van de data-acquisitie en-analyse van vitaal belang om gegevens te interpreteren en wetenschappelijke ontdekkingen.

Het verkennen van cognitieve functies bij baby&#39;s, Kinderen &amp; Volwassenen met Near Infrared Spectroscopy

An explosion of functional Near Infrared Spectroscopy (fNIRS) studies investigating cortical activation in relation to higher cognitive processes, such as ...

Research

JoVE Journal

Biology

Exploring Cognitive Functions in Babies, Children &amp; Adults with Near Infrared Spectroscopy

Rapid Genotyping of Mouse Tissue Using Sigma's Extract-N-Amp Tissue PCR Kit

Snelle genotypering van Mouse weefsel met behulp van Sigma&#39;s Extract-N-Amp Tissue PCR Kit

Genomic detection of DNA via PCR amplification and detection on an electrophoretic gel is a standard way that the genotype of a tissue sample is ...

Recordings of Neural Circuit Activation in Freely Behaving Animals

Opnamen van Neurale Circuit Activering in vrij Behaving Dieren

The relationship between patterns of neural activity and corresponding behavioral expression is difficult to establish in unrestrained animals. ...

Assembly, Tuning and Use of an Apertureless Near Field Infrared Microscope for Protein Imaging

Montage, Tuning en gebruik van een Apertureless Near Field Infrared Microscoop voor eiwit Imaging

This paper aims to instruct the reader in the assembly and operation of an infrared near-field microscope for imaging beyond the diffraction limit.  The ...

Measurement Of Neuromagnetic Brain Function In Pre-school Children With Custom Sized MEG

Meting van Neuromagnetic hersenfuncties bij Pre-school voor kinderen met op maat gemaakte MEG

Magnetoencephalography is a technique that detects magnetic fields associated with cortical activity [1]. The electrophysiological activity of the brain ...

Method for the Assessment of Effects of a Range of Wavelengths and Intensities of Red/near-infrared Light Therapy on Oxidative Stress In Vitro

Method for the Assessment of Effects of a Range of Wavelengths and Intensities of Red/near-infrared Light Therapy on Oxidative Stress In Vitro

Methode voor de evaluatie van de effecten van een golflengtebereik en intensiteiten van Rood / nabij-infrarood Lichttherapie op oxidatieve stress<em&gt; In Vitro</em

Red/near-infrared light therapy (R/NIR-LT), delivered by laser or light emitting diode (LED), improves functional and morphological outcomes in a range of ...

Near Infrared (NIr) Light Increases Expression of a Marker of Mitochondrial Function in the Mouse Vestibular Sensory Epithelium

Near Infrared NIr Light Increases Expression of a Marker of Mitochondrial Function in the Mouse Vestibular Sensory Epithelium

Nabij Infrarood (NIR) Licht Verhoogt Expressie van een marker van de mitochondriale functie in de Muis Vestibular Sensory epitheel

Strategies for attenuating decline in balance function with increasing age are predominantly focused on physical therapies including balance tasks and ...

Functional Reconstitution and Channel Activity Measurements of Purified Wildtype and Mutant CFTR Protein

Functionele Het oplossen en Channel activiteit Metingen van gezuiverde wildtype en mutante CFTR eiwit

The Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator (CFTR) is a unique channel-forming member of the ATP Binding Cassette (ABC) superfamily of ...

The ChIP-exo Method: Identifying Protein-DNA Interactions with Near Base Pair Precision

De chip-exo Methode: Het identificeren van eiwit-DNA interacties met Near basenparen Precision

Chromatin immunoprecipitation (ChIP) is an indispensable tool in the fields of epigenetics and gene regulation that isolates specific protein-DNA ...

Biophysical Characterization of Flagellar Motor Functions

Biofysische karakterisering van flagellaire Motor Functies

The role of flagellar motors in bacterial motility and chemotaxis is well-understood. Recent discoveries suggest that flagellar motors are able to remodel ...

Production of Near-Infrared Sensitive, Core-Shell Vaccine Delivery Platform

Productie van near-infrared sensitive, Core-Shell Vaccine Delivery Platform

Vaccine delivery strategies that can limit the exposure of cargo to organic solvent while enabling novel release profiles are crucial for improving ...