Name: quantitative assessment of cortical auditory-tactile processing in children with disabilities
Uploaded: 2014-01-29T08:45:00
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O projeto descrito foi apoiado pelo Centro Nacional de Pesquisa de Recursos, Grant UL1 RR024975-01, e agora está no Centro Nacional para a Promoção da Ciência Translacional, Grant 2 UL1 TR000445-06. O conteúdo é de responsabilidade exclusiva de seus autores e não representam, necessariamente, a posição oficial do NIH.

1. Avaliação da resposta ao toque de Luz <ol><li> Coloque a rede de eletrodo (por exemplo, 128 canais geodésica sensor de líquido) na criança ou na cabeça da criança. Ajustar os sensores de contato total com soro fisiológico morno. Se em uma criança, certifique-se criança está sentada confortavelmente em pai ou cuidador colo. Se por um bebê, garantir que o bebê está levemente enrolado e quer nos braços de cuidador ou em decúbito dorsal em um berço aberto. </li><li> Posicionar um orifício de ...

<ol>
	<li>Nelson, C. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+plasticity+and+human+development:+the+role+of+early+experience+in+sculpting+memory+systems.">Neural plasticity and human development: the role of early experience in sculpting memory systems.</a> Dev. Sci. 3 (2), 115-136 (2000).</li><li>Wallace, M. T., Stein, B. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+experience+determines+how+the+senses+will+interact.">Early experience determines how the senses will interact.</a> J. Neurophysiol. 97 (1), 921-926 (2007).</li><li>Greenough, W. T., Black, J. E., Wallace, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experience+and+brain+development..">Experience and brain development..</a> Child Dev. 58 (3), 539-559 (1987).</li><li>Lickliter, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Role+of+Sensory+Stimulation+in+Perinatal+Development:+insights+from+comparative+research+for+care+of+the+high-risk+infant.">The Role of Sensory Stimulation in Perinatal Development: insights from comparative research for care of the high-risk infant.</a> J. Dev. Behav. Pediatr. 21 (6), 437-447 (2000).</li><li>Lickliter, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+integrated+development+of+sensory+organization.">The integrated development of sensory organization.</a> Clin. Perinatol. 38 (4), 591-603 (2011).</li><li>Pleger, B., Villringer, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+human+somatosensory+system:+From+perception+to+decision+making.">The human somatosensory system: From perception to decision making.</a> Prog. Neurobiol. 103, 76-97 (2013).</li><li>Allison, T., McCarthy, G., Wood, C. C., Jones, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Potentials+evoked+in+human+and+monkey+cerebral+cortex+by+stimulation+of+the+median+nerve:+a+review+of+scalp+and+intracranial+recordings.">Potentials evoked in human and monkey cerebral cortex by stimulation of the median nerve: a review of scalp and intracranial recordings.</a> Brain. 114 (6), 2465-2503 (1991).</li><li>Majnemer, A., Rosenblatt, B., Riley, P., Laureau, E., O'Gorman, A. 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Pediatr. 32 (2), 151-166 (2012).</li><li>Nakanishi, T., Shimada, Y., Toyokura, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Somatosensory+evoked+responses+to+mechanical+stimulation+in+normal+subjects+and+in+patients+with+neurological+disorders.">Somatosensory evoked responses to mechanical stimulation in normal subjects and in patients with neurological disorders.</a> J. Neuro. Sci. 21 (3), 289-298 (1974).</li><li>Schubert, R., Blankenburg, F., Lemm, S., Villringer, A., Curio, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Now+you+feel+it-now+you+don't:+ERP+correlates+of+somatosensory+awareness.">Now you feel it-now you don't: ERP correlates of somatosensory awareness.</a> Psychophysiology. 43 (1), 31-40 (2006).</li><li>Hamalainen, H., Kekoni, J., Sams, M., Reinikainen, K., Naatanen, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+somatosensory+evoked+potentials+to+mechanical+pulses+and+vibration:+contributions+of+SI+and+SII+somatosensory+cortices+to+P50+and+P100+components.">Human somatosensory evoked potentials to mechanical pulses and vibration: contributions of SI and SII somatosensory cortices to P50 and P100 components.</a> Electroencephal. Clin. Neurophysiol. 75 (2), 13-21 (1990).</li><li>Eimer, M., Forster, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Modulations+of+early+somatosensory+ERP+components+by+transient+and+sustained+spatial+attention.">Modulations of early somatosensory ERP components by transient and sustained spatial attention.</a> Exp. Brain Res. 151 (1), 24-31 (2003).</li><li>Forster, B., Eimer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Covert+attention+in+touch:+Behavioral+and+ERP+evidence+for+costs+and+benefits.">Covert attention in touch: Behavioral and ERP evidence for costs and benefits.</a> Psychophysiology. 42 (2), 171-179 (2005).</li><li>Tamura, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cognitive+processes+in+two-point+discrimination:+an+ERP+study.">Cognitive processes in two-point discrimination: an ERP study.</a> Clin. Neurophysiol. 115 (8), 1875-1884 (2004).</li><li>Fabrizi, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+shift+in+sensory+processing+that+enables+the+developing+human+brain+to+discriminate+touch+from.">A shift in sensory processing that enables the developing human brain to discriminate touch from.</a> 21 (18), 1552-1558 (2011).</li><li>Putnam, L. E., Vanman, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Startle+Modification:+Implications+for+Neuroscience,+Cognitive+Science.+Google+Books.">Startle Modification: Implications for Neuroscience, Cognitive Science. Google Books.</a> Startle Modification: Implications for. , (1999).</li><li>Maitre, N. L., Barnett, Z. P., Key, A. P. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+assessment+of+cortical+response+to+somatosensory+stimuli+in+children+with+hemiparetic+cerebral+palsy.">Novel assessment of cortical response to somatosensory stimuli in children with hemiparetic cerebral palsy.</a> J. Child Neurol. 27 (10), 1276-1283 (2012).</li><li>Molholm, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Audio-Visual+Multisensory+Integration+in+Superior+Parietal+Lobule+Revealed+by+Human+Intracranial+Recordings.">Audio-Visual Multisensory Integration in Superior Parietal Lobule Revealed by Human Intracranial Recordings.</a> J. Neurophysiol. 96 (2), 721-729 (2006).</li><li>Molholm, S., Ritter, W., Murray, M. M., Javitt, D. C., Schroeder, C. E., Foxe, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multisensory+auditory-visual+interactions+during+early+sensory+processing+in+humans:+a+high-density+electrical+mapping+study.">Multisensory auditory-visual interactions during early sensory processing in humans: a high-density electrical mapping study.</a> Brain Res. 14 (1), 115-128 (2002).</li><li>Foxe, J. J., Morocz, I. A., Murray, M. M., Higgins, B. A., Javitt, D. C., Schroeder, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multisensory+auditory-somatosensory+interactions+in+early+cortical+processing+revealed+by+high-density+electrical+mapping.">Multisensory auditory-somatosensory interactions in early cortical processing revealed by high-density electrical mapping.</a> Brain Res.. 10 (1-2), 77-83 (2000).</li><li>Gick, B., Derrick, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aero-tactile+integration+in+speech+perception.">Aero-tactile integration in speech perception.</a> Nature. 462 (7272), 502-504 (2009).</li><li>Stevens, K. N., Blumstein, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Invariant+cues+for+place+of+articulation+in+stop+consonants.">Invariant cues for place of articulation in stop consonants.</a> J. Acoust. Soc. Am. 64 (5), 1358-1368 (1978).</li><li>Hari, R., Parkkonen, L., Nangini, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+brain+in+time:+insights+from+neuromagnetic+recordings.">The brain in time: insights from neuromagnetic recordings.</a> Ann. NY Acad. Sci. 1191, 89-109 (2010).</li><li>Key, A. P. F., Dove, G. O., Maguire, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Linking+Brainwaves+to+the+Brain:+An+ERP.">Linking Brainwaves to the Brain: An ERP.</a> Dev. Neuropsychol. 27 (2), 183-215 (2005).</li></ol>

Esta nova combinação de sopro de ar e ERP (referido como o &quot;sistema soprador&quot;) para medir o processamento cortical de toque leve e respostas táteis-auditiva é bem tolerado por crianças com deficiência e por crianças. Isso vale para as versões unisensory e multissensoriais, e se o componente de atenção é adicionado ou não, no caso de crianças pequenas. As razões para o sucesso deste método na avaliação de uma população jovem e são vulneráveis, devido a tanto o uso de um estímulo táctil in...

O estudo do desenvolvimento de processos sensoriais corticais é essencial para compreender a base para a maioria das funções de ordem superior. Experiências sensoriais são responsáveis ​​por grande parte da organização do cérebro através de infância, lançando as bases para processos complexos como a cognição, comunicação e desenvolvimento motor 1-3. A maioria dos estudos pediátricos de processos sensoriais concentrar em domínios auditivas e visuais, principalmente porque estes estímulos são mais fáceis de desenvolver, padronizar e teste. No entanto, o processamento táctil é de particular interesse em lactentes e crianças, uma vez que é o primeiro sentido de desenvolver no feto de 4,5, e a informação somatossensorial é parte integrante da função de outros sistemas corticais (por exemplo, motor, memória, aprendizagem associativa, límbico) 6. Os métodos atuais que avaliam o processamento somatossensorial são limitados pela escolha do estímulo tátil. Uma escolha comum é mediana Estimulação Elétrica Nervosa 7,8 direto </sup&gt;, Com o potencial de desconforto. Outros métodos eficazes usar tarefas ativas tais como a discriminação, reconhecimento e localização de estímulos, o que requer atenção e altos níveis de compreensão 9. Todos estes métodos são, por conseguinte, limita a sua utilização em crianças pequenas e bebés. Portanto, nosso objetivo foi desenvolver um paradigma tátil que aborda essas limitações por ser não-invasivo e reduzindo a necessidade de participação ativa de um sujeito. Além disso, ele precisava ter um nível padronizado de estimulação e de controle de fraude. Para isso, desenvolveu o sistema de &quot;bombinha&quot;, um dual-channel, cronometrado, e sistema de fornecimento de ar sopro calibrado, o que nos permite medir os efeitos do toque leve em crianças e outras populações vulneráveis. Exames de ressonância magnética funcional mostraram que a estimulação por baforadas de ar ativa córtex sensorial, embora o comprimento e os desafios de tais estudos, como imobilização, Lengtuas sessões e configurações que provocam ansiedade torná-los difíceis de realizar em crianças pequenas. Por isso, nós combinamos nosso sistema de entrega romance com potencial (ERP) metodologia relacionadas a eventos, a fim de fornecer a resolução temporal do processamento sensorial de leve toque em um breve, sessão de testes para crianças. Este novo paradigma oferece a flexibilidade necessária para estudar o processamento sensorial em diversas populações, idades e contextos clínicos. Tem também a vantagem de ser compatível com os estímulos auditivos, permitindo a avaliação multisensoriais. Até agora, a avaliação precisa e confiável tátil não foi possível em bebês ou em crianças que não são capazes de responder de forma confiável devido a distúrbios intelectual / idioma. Esta metodologia visa preencher esta lacuna, a fim de ajudar na identificação precoce de déficits de processamento sensorial e intervenção durante um período de plasticidade cerebral máxima. Melhorias no processamento sensorial na infância pode influenciar a cascatade desenvolvimento neurológico Os seguintes procedimentos estão todos incluídos no Vanderbilt Institutional Review Board aprovou protocolos.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="703">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:249px;">Geodesic sensor net</td>
			<td style="width:168px;">EGI, Inc., Eugene, OR</td>
			<td style="width:119px;">depends on size</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:249px;">Net Station EEG software v. 4.2</td>
			<td style="width:168px;">EGI, Inc., Eugene, OR</td>
			<td style="width:119px;">NA</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:249px;">E-Prime stimulus control application</td>
			<td style="width:168px;">PST, Inc. Pittsburgh, PA</td>
			<td style="width:119px;">NA</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:249px;">Manometer (model 6&#8221; 0-60PSI)</td>
			<td style="width:168px;">H. O. Trerice Co, Oak Park, MI</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="22">
			<td height="22" style="height:22px;width:249px;">Custom Puffer setup</td>
			<td style="width:168px;">Nathalie Maitre</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

quantitative assessment of cortical auditory-tactile processing in children with disabilities

Medida objetiva e fácil de processamento sensorial é extremamente difícil em pacientes pediátricos não-verbais ou vulneráveis. Nós desenvolvemos uma nova metodologia para avaliar quantitativamente o processamento cortical infantil da luz de toque, sons da fala eo processamento multisensorial dos 2 estímulos, sem a necessidade de participação sujeito ativo ou causando desconforto crianças. Para isso foi desenvolvido um canal duplo, tempo e força calibrada sopro de ar estimulador que permite tanto a estimulação tátil e controle farsa. Juntamos isto com a utilização de metodologia de potencial relacionados com eventos para permitir alta resolução temporal dos sinais dos córtices somatossensorial primário e secundário, bem como o processamento de ordem superior. Esta metodologia também nos permitiu medir a resposta à estimulação multisensorial auditivo-tátil.

A avaliação do toque de luz (Figura 3): Características da resposta à estimulação táctil cortical utilizando o sistema do soprador: Os padrões de picos em resposta ao sopro são muito semelhantes para as respostas corticais obtidos utilizando estimulação do nervo mediano em adultos normais 10,11. A resposta inicial (P50, N70, picos P100) reflete, principalmente, a atividade no córtex sensorial primário 12 e não requer...

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Quantitative Assessment of Cortical Auditory-tactile Processing in Children with Disabilities

Avaliação Quantitativa de processamento cortical auditivo-tátil em Crianças com Deficiência

Medida objetiva e fácil de processamento sensorial é extremamente difícil em pacientes pediátricos não-verbais ou vulneráveis. Nós desenvolvemos uma nova metodologia para avaliar quantitativamente lactentes e processamento cortical infantil de leve toque, sons da fala, eo processamento multisensorial dos 2 estímulos, sem a necessidade de participação dos sujeitos ativos ou causar desconforto em pacientes vulneráveis.

Objective and easy measurement of sensory processing is extremely difficult in nonverbal or vulnerable pediatric patients. We developed a new methodology ...

Research

JoVE Journal

Behavior

Assessment and Evaluation of the High Risk Neonate: The NICU Network Neurobehavioral Scale

Análise e Avaliação do Risco Neonatal Alta: A Escala de UTIN Rede Neurobehavioral

There has been a long-standing interest in the assessment of the neurobehavioral integrity of the newborn infant.  The NICU Network Neurobehavioral Scale ...

Comportamento

Measurement of Fronto-limbic Activity Using an Emotional Oddball Task in Children with Familial High Risk for Schizophrenia

Medição de fronto-límbico Atividade Usando um emocional Oddball Task em Crianças com Familial alto risco para Esquizofrenia

Adolescence is a critical developmental period where the early symptoms of schizophrenia frequently emerge. First-degree relatives of people with ...

Cortical Source Analysis of High-Density EEG Recordings in Children

Cortical Fonte Análise de alta densidade EEG Recordings em Crianças

EEG is traditionally described as a neuroimaging technique with high temporal and low spatial resolution. Recent advances in biophysical modelling and ...

Experimental Assessment of Mouse Sociability Using an Automated Image Processing Approach

Avaliação experimental de rato Sociabilidade utilizando uma abordagem de processamento de imagem automatizado

Mouse is the preferred model organism for testing drugs designed to increase sociability. We present a method to quantify mouse sociability in which the ...

Testing Sensory and Multisensory Function in Children with Autism Spectrum Disorder

Teste de função sensorial e multisensorial de crianças com distúrbios do espectro do autismo

In addition to impairments in social communication and the presence of restricted interests and repetitive behaviors, deficits in sensory processing are ...

A Method to Quantify Visual Information Processing in Children Using Eye Tracking

Um método de quantificação Visual Information Processing em Crianças Usando Eye Tracking

Visual problems that occur early in life can have major impact on a child's development. Without verbal communication and only based on observational ...

Behavioral Assessment of Hearing in 2 to 4 Year-old Children: A Two-interval, Observer-based Procedure Using Conditioned Play-based Responses

Avaliação do comportamento auditivo em 2 a 4 anos de idade Crianças: um procedimento de dois intervalo, com sede em Observer Usando respostas condicionadas à base de Reprodução

Collecting reliable behavioral data from toddlers and preschoolers is challenging. As a result, there are significant gaps in our understanding of human ...

Assessing Working Memory in Children: The Comprehensive Assessment Battery for Children &#8211; Working Memory (CABC-WM)

Assessing Working Memory in Children: The Comprehensive Assessment Battery for Children ÃƒÆ’Ã‚Â¢ÃƒÂ¢Ã¢â‚¬Å¡Ã‚Â¬ÃƒÂ¢Ã¢â€šÂ¬Ã…â€œ Working Memory CABC-WM

Avaliando memória de trabalho em crianças: a bateria de avaliação abrangente para crianças - Memória de trabalho (CABC-WM)

The Comprehensive Assessment Battery for Children - Working Memory (CABC-WM) is a computer-based battery designed to assess different components of ...

Multi-layer Cortical Ca2+ Imaging in Freely Moving Mice with Prism Probes and Miniaturized Fluorescence Microscopy

Multi-layer Cortical Ca2+ Imaging in Freely Moving Mice with Prism Probes and Miniaturized Fluorescence Microscopy

Multi-layer Cortical Ca<sup&gt; 2+</sup&gt; Imaging em ratos com movimento livre com sondas de prisma e microscopia de fluorescência miniaturizada

In vivo circuit and cellular level functional imaging is a critical tool for understanding the brain in action. High resolution imaging of mouse cortical ...

An Electrophysiology Protocol to Measure Reward Anticipation and Processing in Children

Um protocolo de eletrofisiologia para medida antecipação de recompensa e processamento em crianças

We present a protocol designed to measure the neural correlates of reward in children. The protocol allows researchers to measure both reward anticipation ...