La valutazione quantitativa di elaborazione corticale uditivo-tattile nei bambini con disabilità
Summary
Obiettivo e semplice misurazione della elaborazione sensoriale è estremamente difficile nei pazienti pediatrici non verbali o vulnerabili. Abbiamo sviluppato una nuova metodologia per valutare quantitativamente neonati e di elaborazione corticale bambini di tocco leggero, il discorso suoni, e l'elaborazione multisensoriale dei due stimoli, senza la necessità di una partecipazione attiva del soggetto o causare disagio nei pazienti vulnerabili.
Abstract
Obiettivo e semplice misurazione della elaborazione sensoriale è estremamente difficile nei pazienti pediatrici non verbali o vulnerabili. Abbiamo sviluppato una nuova metodologia per valutare quantitativamente l'elaborazione corticale bambini di tocco leggero, suoni del linguaggio e l'elaborazione multisensoriale dei due stimoli, senza la necessità di una partecipazione attiva del soggetto o causando bambini disagio. Per fare questo abbiamo sviluppato un doppio canale, il tempo e la forza calibrata stimolatore soffio d'aria che consente sia la stimolazione tattile e controllo sham. Abbiamo combinato questo con l'uso della metodologia potenziale evento-correlate a consentire per alta risoluzione temporale dei segnali dai corteccia somatosensoriale primaria e secondaria così come l'elaborazione di ordine superiore. Questa metodologia ci ha permesso di misurare la risposta alla stimolazione multisensoriale uditivo-tattile.
Introduction
Lo studio di sviluppare processi sensoriali corticali è essenziale per comprendere la base per la maggior parte delle funzioni di ordine superiore. Esperienze sensoriali sono responsabili di gran parte dell'organizzazione del cervello attraverso l'infanzia, ponendo le basi per processi complessi come la cognizione, la comunicazione e lo sviluppo motorio 1-3. La maggior parte degli studi pediatrici dei processi sensoriali si concentrano su domini uditivi e visivi, soprattutto perché questi stimoli sono più facili da sviluppare, standardizzare e test. Tuttavia, l'elaborazione tattile è di particolare interesse per neonati e bambini in quanto è il primo senso a svilupparsi nel feto 4,5, e informazioni somatosensoriale è parte integrante della funzione di altri sistemi corticali (ad esempio motore, memoria, apprendimento associativo, limbico) 6. Gli attuali metodi di elaborazione somatosensoriale valutazione sono limitate dalla scelta di stimolo tattile. Una scelta comune è diretta mediana elettrica stimolazione del nervo 7,8 </sup>, Con il potenziale di disagio. Altri metodi efficaci utilizzano task attivi quali la discriminazione, il riconoscimento e la localizzazione di stimoli, che richiede sia l'attenzione e alti livelli di comprensione 9. Tutti questi metodi sono quindi limitati nel loro utilizzo nei bambini piccoli e neonati.
Pertanto, il nostro obiettivo era quello di sviluppare un paradigma tattile che affronta queste limitazioni, essendo non invasivo e riducendo la necessità di una partecipazione attiva del soggetto. Inoltre, doveva avere un livello standardizzato di stimolazione e di una finzione di controllo. Per questo abbiamo sviluppato il sistema "puffer", un dual-channel, a tempo, e calibrato sistema di erogazione di aria soffio, che ci permette di misurare gli effetti di tocco leggero nei neonati e altre popolazioni vulnerabili.
Gli studi di risonanza magnetica funzionale ha dimostrato che la stimolazione da sbuffi d'aria attiva la corteccia sensoriale, anche se la lunghezza e la difficoltà di tali studi, come l'immobilizzazione, lengle tue sessioni e le impostazioni ansiogene li rendono difficili da eseguire nei bambini piccoli. Pertanto, abbiamo unito il nostro sistema di consegna romanzo con potenziale (ERP) metodologia eventi correlati, al fine di fornire una risoluzione temporale di elaborazione sensoriale del tocco di luce in una breve sessione di test a misura di bambino.
Questo nuovo paradigma offre la flessibilità necessaria per studiare elaborazione sensoriale in diverse popolazioni, età e situazioni cliniche. Essa ha anche il vantaggio di essere compatibile con stimoli uditivi, consentendo valutazioni multisensoriali. Fino ad ora, la valutazione tattile preciso e affidabile non e 'stato possibile nei neonati o nei bambini che non sono in grado di rispondere in modo affidabile a causa di disturbi intellettuale / lingua. Questa metodologia si propone di colmare questa lacuna, al fine di facilitare l'identificazione precoce di deficit di elaborazione sensoriali e di intervento nel corso di un periodo di massima plasticità cerebrale. Miglioramenti nella elaborazione sensoriale nella prima infanzia possono influenzare la cascatadi neurosviluppo
Le seguenti procedure sono tutti inclusi nella Vanderbilt Institutional Review Board protocolli approvati.
Protocol
Representative Results
Discussion
Questa nuova combinazione di soffio dell'aria e ERP (di seguito il "sistema Puffer") per misurare l'elaborazione corticale del tocco leggero e risposte tattili-uditiva è ben tollerato dai bambini con disabilità e bambini. Questo vale per le versioni unisensory e multisensoriali, e se il componente attenzionale viene aggiunto o non nel caso di bambini piccoli. Le ragioni del successo di questa metodologia per valutare una popolazione giovane e vulnerabile sono dovute sia l'utilizzo di uno stimolo …
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Il progetto descritto è stato sostenuto dal Centro Nazionale per le Risorse della Ricerca, Grant UL1 RR024975-01, ed è ora presso il Centro Nazionale per l'Avanzamento delle Scienze traslazionale, di Grant 2 UL1 TR000445-06. Il contenuto è di esclusiva responsabilità degli autori e non rappresentano necessariamente il punto di vista ufficiale del NIH.
Materials
| Geodesic sensor net | EGI, Inc., Eugene, OR | depends on size | |
| Net Station EEG software v. 4.2 | EGI, Inc., Eugene, OR | NA | |
| E-Prime stimulus control application | PST, Inc. Pittsburgh, PA | NA | |
| Manometer (model 6” 0-60PSI) | H. O. Trerice Co, Oak Park, MI | ||
| Custom Puffer setup | Nathalie Maitre |
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