Name: quantitative assessment of cortical auditory-tactile processing in children with disabilities
Uploaded: 2014-01-29T08:45:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Quantitative Assessment of Cortical Auditory-tactile Processing in Children with Disabilities at JoVE.com

El proyecto que se describe fue apoyada por el Centro Nacional de Recursos para investigación, Grant UL1 RR024975-01, y se encuentra ahora en el Centro Nacional para el Avance de las Ciencias de traslación, de Grant 2 UL1 TR000445-06. El contenido es de exclusiva responsabilidad de sus autores y no representa necesariamente las opiniones oficiales de los NIH.

1. Evaluación de la Respuesta a la luz del tacto <ol><li> Coloque la red de electrodos (por ejemplo, 128 canales geodésica red de sensores) el niño o la cabeza del bebé. Ajustar los sensores de contacto pleno uso de solución salina caliente. Si a un niño, asegúrese de niño está sentado cómodamente en padre o cuidador regazo. Si en un bebé, asegúrese de que niño está ligeramente envuelto y, o bien en los brazos de los cuidadores o en posición supina en una cuna abierta. </li><li> Coloque una boq...

<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. M. <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+response+abnormalities+in+high-risk+newborns.">Somatosensory evoked response abnormalities in high-risk newborns.</a> Pediatr. Neurol. 3 (6), 350-355 (1987).</li><li>Auld, M. L., Ware, R. S., Boyd, R. N., Moseley, G. L., Johnston, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reproducibility+of+tactile+assessments+for+children+with+unilateral+cerebral+palsy.">Reproducibility of tactile assessments for children with unilateral cerebral palsy.</a> Phys. Occup. Ther. 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 nueva combinación de soplo de aire y ERP (en adelante, el &quot;sistema Puffer&quot;) para medir el procesamiento cortical de toque ligero y respuestas táctiles auditiva es bien tolerado por los niños pequeños con discapacidades y de los lactantes. Esto es válido para las versiones unisensory y multisensoriales, y si el componente de atención se agrega o no en el caso de los niños pequeños. Las razones para el éxito de esta metodología en la evaluación de una población joven y vulnerable se deben tanto ...

El estudio del desarrollo de los procesos sensoriales corticales es esencial para entender la base para la mayoría de las funciones de orden superior. Experiencias sensoriales son responsables de gran parte de la organización del cerebro a través de la infancia y la niñez, sentando las bases para procesos complejos como la cognición, la comunicación, y el desarrollo motor 3.1. La mayoría de los estudios pediátricos de los procesos sensoriales se centran en dominios auditivas y visuales, principalmente debido a que estos estímulos son más fáciles de desarrollar, estandarizar y prueba. Sin embargo, el procesamiento táctil es de particular interés en lactantes y niños, ya que es el primer sentido para desarrollar en el feto de 4,5, y la información somatosensorial es parte integral de la función de otros sistemas corticales (por ejemplo, del motor, de la memoria, aprendizaje asociativo, límbico) 6. Los métodos actuales que evalúan el procesamiento somatosensorial están limitadas por la elección de estímulo táctil. Una opción común es la mediana de estimulación nerviosa eléctrica directa 7,8 </sup&gt;, Con el potencial de incomodidad. Otros métodos eficaces utilizan tareas activas, tales como la discriminación, el reconocimiento, y la localización de los estímulos, lo que requiere tanto la atención como los altos niveles de comprensión 9. Todos estos métodos son, por tanto, limitados en su uso en niños pequeños y bebés. Por lo tanto, nuestro objetivo fue desarrollar un paradigma táctil que se ocupa de estas limitaciones por ser no invasivo y reduce la necesidad de la participación activa de un sujeto. Además, es necesario tener un nivel estandarizado de estimulación y un simulacro de control. Para ello hemos desarrollado el sistema de &quot;globo&quot;, un doble canal, por tiempo, y el sistema de suministro de aire-puff calibrado, lo que nos permite medir los efectos del toque de luz en los lactantes y otros grupos vulnerables. Estudios de resonancia magnética funcional mostraron que la estimulación por bocanadas de aire activa cortezas sensoriales, aunque la duración y los retos de este tipo de estudios, como la inmovilización, lengtus sesiones, y los ajustes que provocan ansiedad hacen difícil de realizar en niños pequeños. Por lo tanto, hemos combinado nuestro nuevo sistema de introducción a la metodología (ERP) de eventos relacionados con Potencial para proporcionar resolución temporal del procesamiento sensorial del tacto ligero en una breve, sesión de pruebas para los niños. Este nuevo paradigma ofrece la flexibilidad necesaria para estudiar el procesamiento sensorial en diversas poblaciones, edades y entornos clínicos. También tiene la ventaja de ser compatible con los estímulos auditivos, permitiendo evaluaciones multisensorial. Hasta ahora, la evaluación precisa y fiable táctil no ha sido posible en los bebés o en los niños que no son capaces de responder de manera fiable debido a trastornos mentales / lenguaje intelectual. Esta metodología pretende llenar este vacío con el fin de ayudar en la identificación temprana de los déficit de procesamiento sensorial y la intervención durante un período de plasticidad cerebral máxima. Las mejoras en el procesamiento sensorial en la infancia pueden influir en la cascadadel neurodesarrollo En los procedimientos siguientes se han incluido en Vanderbilt Junta de Revisión Institucional aprobado 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

Medición objetiva y fácil de procesamiento sensorial es extremadamente difícil en pacientes pediátricos no verbales o vulnerables. Hemos desarrollado una nueva metodología para evaluar cuantitativamente el procesamiento cortical de los niños de tacto ligero, los sonidos del habla y el procesamiento multisensorial de los estímulos 2, sin que se requiera la participación de sujeto activo o causar molestias niños. Para ello hemos desarrollado un doble canal, el tiempo y la fuerza calibrada estimulador soplo de aire que permite tanto la estimulación táctil y control simulado. Combinamos esto con el uso de la metodología de potenciales evocados para permitir una alta resolución temporal de las señales de las cortezas somatosensoriales primaria y secundaria, así como el procesamiento de orden superior. Esta metodología también nos permitió medir la respuesta a la estimulación multisensorial auditivo-táctil.

Evaluación de toque ligero (Figura 3): Características de la respuesta cortical a la estimulación táctil usando el sistema del soplador: Los patrones de picos en respuesta a la bocanada son muy similares a las respuestas corticales obtenidos utilizando la estimulación del nervio mediano en adultos normales 10,11. La respuesta temprana (P50, N70, P100 picos) refleja principalmente la actividad en la corteza sensorial primaria 12</su...

Watch this Scientific Journal Video about Quantitative Assessment of Cortical Auditory-tactile Processing in Children with Disabilities at JoVE.com

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

Evaluación cuantitativa de procesamiento cortical auditivo-táctil en Niños con Discapacidades

Medición objetiva y fácil de procesamiento sensorial es extremadamente difícil en pacientes pediátricos no verbales o vulnerables. Hemos desarrollado una nueva metodología para evaluar cuantitativamente los bebés y procesamiento cortical de los niños de tacto ligero, los sonidos del habla y el procesamiento multisensorial de los estímulos 2, sin que se requiera la participación de sujeto activo o causar molestias en los pacientes vulnerables.

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

Valoración y Evaluación del neonato de alto riesgo: La Escala UCIN Red neuroconductual

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

Investigación

Comportamiento

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

Medición de Fronto-límbico Actividad Usando una Emocional bicho raro de tareas en niños con alto riesgo familiar para la 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 Análisis Fuente de Alta Densidad EEG Grabaciones en niños

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

Evaluación experimental de ratón sociabilidad Utilizando un enfoque de procesamiento de imágenes 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

Prueba de la función sensorial y multisensorial en niños con Trastorno del Espectro Autista

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

Un método para cuantificar procesamiento de la información visual en niños El uso de 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

Evaluación del Comportamiento de la audición en 2 a 4 años de edad, los niños: un procedimiento en dos intervalos, a base de Observador El uso de respuestas condicionadas en base a juegos

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

Evaluación de la Memoria de Trabajo en Niños: La Evaluación Integral de la Batería para Niños - Memoria de Trabajo (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

Ca Cortical Multi-capa<sup&gt; 2+</sup&gt; Imágenes en ratones con movimientos libres con sondas de prisma y microscopía de fluorescencia 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

Un protocolo de electrofisiología a medida recompensa anticipación y tratamiento en niños

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