Name: an electrophysiology protocol to measure reward anticipation and processing in children
Uploaded: 2018-10-04T14:30:00
Duration: 5 min 4 s
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Nous remercions tous les enfants et les familles qui ont participé aux protocoles décrits. Édition de taxes ont été payé par des produits de cerveau.

<ol>
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Les auteurs n’ont rien à divulguer.

L’article décrit le stimulus, les processus de collecte de données et analyse des données de l’ERP dans un paradigme de récompense pour les enfants. Dans ce paradigme, les enfants jouent un jeu de devinettes semblable à pick-a-main sur l’ordinateur et voir commentaires pour savoir si leur proposition est correcte ou incorrecte. ERP résultats pour anticipation de récompense (activité cérébrale avant le début de la rétroaction) correspondaient à la négativité qui précède le stimulus (SPN). Entre les conditions, les résultats suggèrent que les enfants TD anticipent des stimuli de récompense accompagnées des visages plus fortement que des stimuli de récompense accompagnées d’images non-face6. Entre les groupes d’enfants, les résultats suggèrent que les enfants TD anticipent stimulus visage que significativement plus que les enfants atteints d’autisme do. Ces résultats sont passionnants, puisqu’ils fournissent d’importantes informations sur comment sociale et dérangée information sont attendu chez les enfants atteints d’autisme. Ceci est particulièrement important pour faire avancer la compréhension des mécanismes neuronaux de l’autisme et le soutien à l’hypothèse de motivation sociale. Ces résultats fournissent des informations utiles pour la création et le raffinement des interventions, car il souligne l’importance de la motivation sociale pour les enfants autistes ; par exemple, il peut être important pour les interventions d’explicitement tenter d’augmenter la valeur de la récompense des partenaires sociaux à une incidence directe sur la motivation sociale dans cette population.
Ce protocole est utile pour mesurer l’activité cérébrale préventive chez les enfants avec et sans DMPS, et les données fournissent la preuve que ce type d’activité cérébrale peut être obtenu avec succès et de façon fiable chez les enfants âgés de plus de 6 ans. En outre, cette méthode permet de sociale et conditions dérangées à comparer directement sans la présence de confond relatifs aux propriétés de la récompense (la récompense pour les bonnes réponses étant poisson rouge dans les deux conditions). Dans le protocole actuel, visages ont été brouillés et une forme de flèche a été créée. Cette procédure conserve les propriétés de stimulation physique des visages dans la condition nonsocial (non-face). Ce protocole peut être utile pour des recherches futures en sous-groupes de DMPS (par exemple, certains enfants autistes sont socialement plus motivés que d’autres) et pourraient être utilisés afin de mieux comprendre pourquoi certains enfants répondent plus efficacement que d’autres à certaines interventions.
Il y a des limites à l’approche actuelle qui doit être pris en considération. Tout d’abord, le paradigme décrit ci-dessus est utile pour les enfants âgés de 6 à 11 ans avec et sans DMPS ayant des fonctions cognitives dans la moyenne. Données du projet pilote de développement généralement les enfants de moins de 6 n’ont pas réussies, comme les enfants ont été induits en erreur par les directions et ne comprenaient pas les instructions du jeu. Dans le protocole actuel, les critères d’exclusion incluent une note IQ grandeur nature inférieure à 70. Par conséquent, le paradigme actuel peut ne pas convenir pour les enfants avec un mental ou de l’âge chronologique inférieur à 6. Toutefois, il peut être possible de modifier le protocole actuel n’est approprié pour les personnes à plus faible QI et les jeunes enfants. Quelques modifications pour le rendre plus appropriées pour les jeunes enfants tels que les tout-petits sont actuellement à l’étude. Ces modifications incluent changeant la tâche pour être passif (par exemple, avoir des enfants montre des stimuli qui apparaissent à intervalles prévisibles dans un modèle de bloc) et en utilisant un paradigme de S1/S224. Dans une telle conception, le contenu de S1 fiable fournit des informations sur le contenu de S2 (par exemple, si S1 est un carré alors S2 sera un visage ; si S1 est un cercle, puis S2 sera une flèche). Par ailleurs, la structure de synchronisation du paradigme actuel pourrait servir à créer un protocole auditif anticipé.
Dans TSA, il serait intéressant d’utiliser le discours par rapport aux groupes non vocal et de mesurer l’activité cérébrale chez les enfants autistes non verbaux et ont du mal à répondre aux instructions ou aux stimuli visuels31. Associés à la première limitation, il convient de noter que les résultats auprès d’enfants autistes qui ont des fonctions cognitives dans la moyenne ne sont probablement pas représentant du spectre autistique ensemble - qui, par définition, saisit un large éventail de niveaux de fonctionnement. Par conséquent, ces résultats représentatifs ne peuvent être appliqués à tous les enfants autistes. Enfin, il est important de noter que les stimuli utilisés dans le protocole actuel ont été normés par adultes plutôt que les enfants. Par conséquent, les études futures devraient envisager d’utiliser un ensemble de stimuli de mimiques normés par des enfants.

Troubles du spectre autistique (TSA) est un trouble du développement caractérisé par une déficience en communication sociale (verbale et non verbale) et la présence d’intérêts restreints et/ou des comportements répétitifs1. Étant donné que DMPS est hypothétiquement pour être axée sur le plan neurologique,2,3, il n’est pas surprenant que la recherche en neurosciences impliquant des enfants autistes est devenu très répandue durant la dernière décennie. Bien que plusieurs théories sur la base du cerveau de l’ASD ont été proposés, un en particulier qui a attiré l’attention de beaucoup de recherches est l' hypothèse de motivation sociale4. En bref, l’hypothèse de motivation sociale stipule que les enfants autistes s’engagent dans l’interaction sociale moins que leur généralement en développement (TD) pairs parce que l’interaction sociale n’est pas comme enrichissante pour eux. Chevallier et coll. procéder à un examen de la motivation sociale hypothèse5. Parce que cette hypothèse est directement liée au système de récompense, spécifiquement ou non le système TSA est sensible aux informations sociales, plusieurs études ont examiné le système de récompense sociale l’ASD6,7, 8 , 9 , 10 , 11 , 12. les résultats de ces études ont divergé, avec des indices donnant que le système de récompense dans l’ASD est hypoactifs d’informations sociales et dérangées, et d’autres suggérant que le système de récompense des fonctions généralement pour nonsocial informations, mais sont hypoactifs aux stimuli sociaux. Une des raisons possibles de ces résultats contradictoires concernent le stimulus et la méthodologie utilisées dans les protocoles. Il est difficile de faire correspondre les récompenses sociales et dérangés dans un contexte expérimental ; par exemple, plusieurs études ont utilisé une image d’un visage souriant comme la récompense sociale, et la récompense dérangée est monétaire (par exemple, récupérer de l’argent une fois l’expérience complète7,8,,11). Bien que ces études fournissent une base importante pour de futures recherches, il est difficile de déterminer si oui ou non les conclusions se rapportent aux différences sociales contre la réactivité non-sociaux récompense au DMPS ou si elles sont dues aux différences entre récompense conditions.
Le protocole actuel vise à enquêter sur le système de récompense de haut-fonctionnement des enfants autistes à l’aide d’électrophysiologie. Pour explorer les différences entre les enfants avec et sans DMPS basée sur l’anticipation de la récompense, la négativité qui précède le stimulus (SPN) a été mesurée. Le SPN est un composant d’ondes lentes qui reflète une attente d’un stimulus de récompense13. L’importance du SPN est généralement conceptualisé comme anticipation émotionnelle14,15,16 et est censé être reflétée par l’activité de l’insula17,18. Le SPN est souvent mesuré après que les participants effectuent une réponse motrice et avant l’apparition de la rétroaction au cours d’une tâche décisionnelle19,20. Le SPN est sensible à la grandeur de la récompense et est constamment plus grand en récompense contre des conditions de non-récompense15,16,21. Si le nom SPN est généralement mesuré au cours de tâches décisionnelles, des chercheurs ont signalé que le SPN peut être observé lorsque vous anticipez des stimuli affectifs à venir sans aucune tâche22,23,24. Un des objectifs essentiels du protocole actuel sont d’effectuer une tâche expérimentale dans laquelle les récompenses entre les conditions sociales et dérangées sont mises en correspondance pour éliminer le potentiel confond. Un autre objectif est de tester les jeunes enfants âgés de 6 à 11 ans. Par conséquent, le protocole peut servir comme une tâche récompense adaptée à l’âge que les enfants peuvent trouver attachants sans devenir frustré.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:876px;" width="876">
	<tbody>
		<tr height="23">
			<td height="23" style="height:23px;width:248px;">EEG cap</td>
			<td style="width:252px;">ElectroCap International</td>
			<td style="width:209px;">E1-SM/ E1-S/XSM</td>
			<td style="width:167px;">Electro-Cap - Small (50-54 cm)/Electro-Cap -Small/Extra Small</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:248px;">NeuroScan 4.5</td>
			<td style="width:252px;">Neuro Scan</td>
			<td style="width:209px;">https://compumedicsneuroscan.com/tag/scan/</td>
			<td style="width:167px;">EEG Recording Software</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:248px;">Stim2</td>
			<td style="width:252px;">Neuro Scan</td>
			<td style="width:209px;">https://compumedicsneuroscan.com/product/stim2-precise-stimulus-presentation/</td>
			<td>Stimulus Presentation Software</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;">JMP Pro 11&#160;</td>
			<td style="width:252px;">SAS</td>
			<td style="width:209px;">https://www.jmp.com/en_us/software/buy-jmp.html</td>
			<td>Statistical analysis software</td>
		</tr>
		<tr height="63">
			<td height="63" style="height:63px;width:248px;">NimStim Face Stimulus Set&#160;</td>
			<td style="width:252px;">N/A, open source images&#160;</td>
			<td style="width:209px;">Open source, Available at https://www.macbrain.org/resources.htm&#160;</td>
			<td>Face Images&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:248px;">EEGlab</td>
			<td style="width:252px;">N/A, free software</td>
			<td style="width:209px;">N/A, free software</td>
			<td>EEG analysis software (free download)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">ERPlab</td>
			<td style="width:252px;">N/A, free software</td>
			<td style="width:209px;">N/A, free software</td>
			<td>EEG analysis software (free download)</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Photoshop</td>
			<td style="width:252px;">Photoshop</td>
			<td style="width:209px;">https://www.photoshop.com</td>
			<td>Adobe Photoshop, image editing software</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:248px;">Photoshop &#39;scramble&#39; plug-in</td>
			<td style="width:252px;">Telegraphics</td>
			<td style="width:209px;">http://telegraphics.com.au/sw/product/Scramble</td>
			<td>photoshop plug-in to scramble images&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:248px;">NUAMPS EEG AMPLIFIERd</td>
			<td style="width:252px;">Neuro Scan</td>
			<td style="width:209px;">http://compumedicsneuroscan.com/wp-content/uploads/NuAmps-Brochure.pdf</td>
			<td>EEG amplifier&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

an electrophysiology protocol to measure reward anticipation and processing in children

Nous présentons un protocole conçu pour mesurer les corrélats neurones de récompense chez les enfants. Le protocole permet aux chercheurs de mesurer l’anticipation de la récompense et le traitement. Son but est de créer une tâche de récompense qui est appropriée pour les jeunes enfants avec et sans autisme tout en contrôlant les propriétés de récompenser entre deux conditions : social et dérangé. Le protocole actuel permet des comparaisons de l’activité cérébrale entre les conditions sociales et dérangé récompense tout en gardant la récompense elle-même identiques entre les conditions. Utilisant ce protocole, nous avons trouvé des preuves que les enfants neurotypiques démontrent activité cérébrale anticipation accrue au cours de la condition sociale. En outre, nous avons constaté que les enfants neurotypiques anticipent récompense sociale plus robuste que les enfants avec autisme Diagnostics. Comme la tâche utilise des collations en récompense, il est plus approprié pour les jeunes enfants. Toutefois, le protocole peut être adapté pour une utilisation avec les populations adolescentes ou un adultes si les collations sont remplacées par des incitations monétaires. Le protocole est conçu pour mesurer les événements électrophysiologiques (potentiels liés à l’événement), mais il peut être personnalisé pour une utilisation avec l’oculométrie ou IRMf.

La conception d’expériences à comparer systématiquement l’activité cérébrale avec social par rapport à des stimuli de récompense non sociale est complexe, en raison de la difficulté inhérente à assimiler les avantages sociaux et non sociaux. La figure 1 représente le stimulus d’un protocole expérimental conçu pour étudier des réponses neuronales pour récompenser tout en contrôlant les propriétés récompense. Plus précisément, ce paradigme a été conçu pour (i) garder récompenses cohérente entre les essais sociaux et dérangés, (ii) contrôle des propriétés de stimulation physique entre essais sociaux et dérangés et (iii) être adaptée à l’âge de 6 à 11 ans enfants avec et sans autisme.
La figure 2 illustre les réponses ERP que les participants prévoient des stimuli sociaux et non sociaux. Il est à noter que car le protocole actuel a été conçu pour mesurer l’anticipation de récompense (le SPN), les époques affichées sont en grande partie avant le début de vos commentaires (qui interviennent en 0 ms dans les chiffres). Ces résultats suggèrent que généralement en développement des enfants (TD) anticipent des stimuli de récompense accompagnées des visages plus robuste que les enfants autistes. En outre, bien que les enfants de TD anticipent le visage des stimuli significativement plus de non-face des stimuli, enfants autistes ne montrent pas évidemment des différences significatives dans l’activité cérébrale entre les conditions.

<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58348/58348fig1.jpg"> Figure 1 : Schéma de présentation du stimulus et timing. Rétroaction sur la condition sociale (visage) est indiquée dans la colonne de gauche. Commentaires pour la condition de (non-visage) dérangée sont montré dans la colonne de droite. Commentaires sur les « bonnes » réponses sont affiché sur le dessus, et commentaires sur les « mauvaises » réponses sont indiqué ci-dessous. Ce chiffre est ré-imprimé avec la permission de12. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58348/58348fig1large.jpg" target="_blank">S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58348/58348fig2.jpg"> Figure 2 : Grand était en moyenne de formes d’ondes pour les enfants de TD et ceux atteints d’un Ted de la SPN en réponse à sociale/visages (à gauche) et nonsocial/flèches (à droite). Enfants de TD sont représentées par un trait plein et enfants autistes par une ligne pointillée. La zone située entre -210 et ms-10, utilisés pour l’analyse statistique, est mis en évidence avec une zone grisée. Ce chiffre est modifié par une précédente publication6. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58348/58348fig2large.jpg">S’il vous plaît cliquez ici pour visionner une version agrandie de cette figure.</a>

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An Electrophysiology Protocol to Measure Reward Anticipation and Processing in Children

Un protocole d’électrophysiologie à mesure récompense Anticipation et le traitement chez les enfants

Ce protocole est conçu pour mesurer l’anticipation de la récompense et le traitement chez les jeunes enfants avec et sans autisme. Plus précisément, le protocole vise à étudier les corrélats neurones de la récompense lors de conditions sociales et dérangées tout en contrôlant la récompense entre les conditions.

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

Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés sur la motivation sociale et le système de récompense dans l’autisme. Par exemple, les enfants autistes sont-ils moins récompensés par les images sociales que leurs pairs en développement? Le principal avantage de cette technique est que les propriétés de stimulus physique sont contrôlées entre les conditions et la récompense elle-même est la même entre les conditions.Ce sont d’importants contrôles expérimentaux. M’aider avec le protocole aujourd’hui sera ma doctorante, Laura Alba. Commencez par créer deux blocs de stimuli dans un logiciel de présentation EEG.Un bloc social et l’autre non social. Configurer chaque essai pour contenir ce qui suit: Une croix de fixation, deux boîtes avec des points d’interrogation, une flèche pointant vers la boîte que le participant choisit via la presse bouton, et un stimulus de rétroaction. Enfin, une fois que les stimuli ont été créés, assurez-vous qu’une boîte à boutons sera disponible pour fournir au participant pendant l’essai expérimental.Commencez par escorter le participant dans une salle d’essai. Administrer des tests cognitifs au participant pour confirmer que l’enfant a un score cognitif dans la fourchette moyenne à moyenne faible. Ensuite, si le participant est admissible à l’étude, escortez-le dans la salle d’essai.Ajustez la chaise de sorte que le participant est à 72 centimètres de l’écran de l’ordinateur. Mesurez la tête du participant pour déterminer quel plafond de taille convient à la taille de la tête. Ensuite, sélectionnez un bouchon EEG avec 32 électrodes chlorure argent/argent dans le système international 10-20, et adaptez le bouchon EEG à la tête du participant de sorte que l’électrode CZ est placée au milieu du cuir chevelu, selon le système 10-20.Injectez ensuite du gel conductrice dans les électrodes. Connectez le bouchon EEG à l’amplificateur avec un filtre passe-bas à 70 hertz, un filtre à passage élevé directement couplé, un filtre d’encoche de 60 hertz et un taux d’échantillonnage de 500 hertz. Ensuite, utilisez une aiguille émoussée ou un bâton de bois stérile pour tourbillonner à l’intérieur de l’électrode pour déplacer les cheveux et permettre au gel de contacter le cuir chevelu.Utilisez un compteur d’impédance pour vous assurer que l’impedance est inférieure à 10 kiloohms pour un système de faible impédance et en dessous de 50 kiloohms pour un système d’impedance élevé. Après que toutes les électrodes sur le capuchon montrent des niveaux acceptables d’impedance, placez horizontale, ou HEOG, électrodes de mouvement d’oeil au canthus de chaque oeil, et placez les électrodes verticales, ou VEOG, au-dessus et au-dessous de l’oeil. Ensuite, assurez-vous que le participant comprend les instructions pour la tâche et la façon d’utiliser la boîte à boutons.Vérifiez que l’ordinateur EEG enregistre, puis commencez les blocs expérimentaux. Fournir de brèves pauses de 30 secondes, après chaque 15 essais pour permettre au participant de se déplacer, si nécessaire. Après chaque bloc, que le participant remplisse une échelle Likert sur combien ils ont apprécié le jeu de devineur et combien de fois ils ont estimé qu’ils pouvaient obtenir des réponses correctes.Une fois l’expérience terminée, enlever le bouchon EEG et permettre au participant de se laver et de sécher ses cheveux. Enfin, nettoyez et stérilisez le plafond EEG pour le prochain participant. Ces résultats suggèrent que les enfants qui se développent généralement, ou les enfants atteints de TD, anticipent des stimuli de récompense accompagnés de visages plus robustes que les enfants atteints de LYS.Bien que les enfants atteints de TD anticipent les stimuli du visage beaucoup plus que les stimuli non-visage, les enfants atteints de LYS ne montrent évidemment pas de différences significatives dans l’activité cérébrale entre les conditions. Tout en essayant cette procédure, il est important de se rappeler de vérifier que le participant comprend parfaitement les directions et comment le jeu fonctionne. À la suite de cette procédure, d’autres méthodes, par exemple, le suivi oculaire ou l’IRMF, pourraient être effectuées simultanément afin de répondre à d’autres questions comme, où sont les enfants atteints ou non autistes qui regardent pendant ce type de tâche ou quelles zones du cerveau sont activées chez les enfants atteints ou non autistes au cours de cette tâche?

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