Een Protocol van de elektrofysiologie bij maatregel beloning anticipatie en verwerking bij kinderen

Procedures waarbij menselijke deelnemers werden goedgekeurd door de menselijke onderwerp onderzoek ethiek Commissie/institutionele Review Board op de Universiteit van Californië, Riverside en de Universiteit van Californië-San Diego. 1. stimuli voorbereiding Opmerking: De hieronder beschreven procedures zijn specifiek voor een commercieel beschikbare bewerken suite (Zie Tabel van materialen); andere foto-editing software kan echter zeker gebruikt worden. Bereid een reeks van emotionele gezicht foto’s25 onderverdeeld in twee gezichtsuitdrukkingen (blij en verdrietig); Met behulp van gedragsmatige waarderingen eerder verzameld, kiest u foto’s met zeer nauwkeurige emotie ratings (in waarvan ruim 80% van de deelnemers herkend de emotie)25.Opmerking: In ons protocol waren er 33 gekozen volwassen gezichten (18 vrouwelijk, 15 man). Van de 18 vrouwtjes, 9 zijn Kaukasische 4 zijn African American en 5 zijn Aziatisch. Van de 15 mannen, 9 zijn Kaukasische, 6 zijn Afro-Amerikaanse, en geen Aziatisch zijn. In dit geval, zijn foto’s al bijgesneden en geplaatst op een witte achtergrond. Het is belangrijk op te merken dat de NimStim-set van gezichtsuitdrukkingen werd gewaardeerd en genormeerde door volwassenen25. Dus, is het mogelijk dat kinderen of adolescenten gezichtsuitdrukkingen anders dan de volwassenen kunnen waarnemen die genormeerde de beelden. Standaardisering van de emotionele expressie stimuli Met behulp van een suite voor fotobewerking, bewerken de foto’s om in grijswaarden en vervolgens opslaan (in de software die hier wordt gebruikt, dit wordt gedaan door het selecteren van de afbeelding | Modus | Grijstinten). Zorg ervoor dat de resolutie van 72 pixels/inch is en dat de breedte van het bestand 8,5 inch is en hoogte 11 inch is. Met behulp van een liniaal, de breedte wijzigen van een foto (in pixels) tot de gezicht-meet 11 cm vanaf de buitenkant van het haar aan de ene kant aan de buitenkant van haar aan de andere kant, en 14 cm vanaf het begin van de haargrens tot de onderkant van de kin. Maken het gecodeerde gezicht pijl stimuli Download de “scramble”-plugin (http://telegraphics.com.au/sw/product/Scramble). Uitpakken van de ZIP en verplaats het naar “plug-ins” binnen de omslag van de toepassing van de bewerken suite. Op de foto bewerkingsprogramma, een “aangepaste shape” in de opties voor de vorm te maken. Zorg ervoor dat de shape een pijl is. De emotionele gezicht plaatjes één tegelijk geopend. Gebruik het gereedschap selecteren om alleen het gezicht en niet op de achtergrond te selecteren. Filter selecteert | Telegraphics | Scramble | OK. Selecteer venster | Lagen (dit moet produceren een “lagen”-venster naar de kant). Tweevoudig tikken achtergrond, dan klikt u op ok en hernoem het naar laag 0 (elke naam is goed). Klik met de rechtermuisknop op de shape tool in de linker menubalk en kies de aangepaste pijlshape. Sleep de pijlshape in het midden van de vervormde afbeelding. Gebruik Ctrl + T Sleep de pijl naar het midden van het beeld en de grootte aanpassen, dus het is hetzelfde als het gezicht afbeelding (bijvoorbeeld 11 x 14 cm). De hoek gebruiken om ervoor te zorgen dat voor tevreden gezichten de pijl naar boven gekeerd zijde en voor triest gezichten geconfronteerd met de pijl naar beneden. Klik op laag 0 of de naam in stap 1.3.7. Lagen selecteren | Groep met vorige. Klik op Select-all | Bewerken | Samengevoegd kopiëren. Maak een nieuw bestand met de pijl op een witte achtergrond door het selecteren van bestand | Nieuwe. Het nieuwe bestand moet 8,5 x 11 inch met een resolutie van 72 pixels/inch. Sla de bestanden.Opmerking: Nadat deze zijn opgeslagen, moeten er foto’s van personen met een triest expressies, gelukkig uitdrukkingen, en de gecodeerde versies. De gecodeerde foto met de omhoog wijzende pijl is de nonsocial afbeelding voor gelukkig, en de gecodeerde foto met de naar beneden wijzende pijl is de nonsocial afbeelding voor verdrietig. Maken van de beelden van de beloning Zoek een afbeelding van een goldfish kraker (zonder dat er iets anders in het frame) en downloaden naar de computer. Open de goldfish kraker afbeelding in een suite voor fotobewerking en bewerken om in grijswaarden. Maak twee goldfish kraker beelden: 1) één in grijswaarden en 2) die is doorgehaald (vb. heeft een omliggende cirkel/ovaal met een lijn door het midden). Met behulp van kopie | Plakken, afbeeldingen van de intact goldfish kraker rond de gelukkig afbeeldingen plaatsen (bijvoorbeeld zowel de omhoog wijzende pijl en glimlachende mensen). Met behulp van kopie | Plakken, afbeeldingen van de doorgekruiste goldfish kraker rond de trieste beelden plaatsen (bijvoorbeeld zowel de naar beneden wijzende pijl en mensen fronsen). Voorbereiding van de prikkels in de elektrofysiologie (EEG) presentatie-software Twee blokken van stimuli in de softwarepakket van een EEG-presentatie maken. Een blok zullen sociale (bijvoorbeeld foto’s glimlachen of fronsen gezichten) en de andere zullen nonsocial (bijvoorbeeld foto’s naar boven en naar beneden geconfronteerd met pijlen). Pseudo-randomize die de volgorde van stimuli in elk blok zodanig dat geen afbeelding treedt op meer dan één keer op een rij, en dergelijke die de deelnemer niet meer ziet dan drie triest/naar beneden geconfronteerd met pijlen of gelukkig/omhoog geconfronteerd met pijlen in een rij. Elk afzonderlijk experiment instellen om het volgende te bevatten: een fixatie Kruis; 2 vakken met vraagtekens (de deelnemer zal gebruiken een druk op de knop om aan te geven van een keuze tussen het vak links en rechts); een pijl die wijst naar het vak van de deelnemer choses via de knop pers; en feedback (het prikkels gemaakt boven).Opmerking: Hoewel deelnemers voor het vak links of rechts kiezen, of corrigeren (bijvoorbeeld blij gezicht of naar boven gerichte pijl omgeven door intact goudvis) of onjuist (bijvoorbeeld triest gezicht of naar beneden pijl omgeven door geconfronteerd met doorgehaald goudvis) feedback komt te staan is vooraf geprogrammeerd door de randomisatie beschreven in stap 1.5.2. Deelnemers kunnen dus voelen dat ze juist of verkeerd zijn gissen, maar in werkelijkheid de keuze heeft geen invloed op welke feedback afbeelding wordt getoond. Weergeven van elk afzonderlijk experiment op basis van de volgende duur: 1) fixatie Kruis voor 500 ms, 2) twee vakken met vraagtekens in voor 3000 ms, 3) twee vakken met vraagtekens binnen, met een pijl die wijst naar het vak gekozen door de deelnemer voor 2000 ms, en 4) feedback (e.g., gezicht of gecodeerde gezicht beelden) voor 1000 ms. Zie Figuur 1.Opmerking: Als deelnemers niet reageren (via de knop pers) binnen de 3000 ms, de proefperiode eindigt en het volgende proces begint. De verwachte visuele hoek is een horizontale visuele hoek van 14,5 ° en verticale visuele hoek van 10,67 °. 2. gedrags Procedures Het werven van deelnemers met en zonder ASD diagnoses gebaseerd op de richtsnoeren van de institutionele Review Board. Cognitieve tests (bijvoorbeeld Wechsler afgekort Scale of Intelligence, WASI26) aan alle deelnemers om te bevestigen dat kinderen cognitieve scores in de lage-gemiddelde gemiddeld bereik (bijvoorbeeld een full-scale IQ van ten minste 70 hebben) beheren .Opmerking: Er werd vastgesteld dat kinderen met full-scale IQ onder de 70 waarschijnlijk hebben zou, moeite begrip en taak richtingen te herinneren. Daarom werd een cut-off IQ van 70 gekozen als een uitsluitingsgedrag criterium voor deelname. Voor deelnemers met een eerdere diagnose van ASD, het beheren van het schema van de diagnostische waarneming autisme (tweede uitgave, ADOS-2)27 om te bevestigen hun geschiktheid. 3. EEG opname Instellen van de deelnemers. Ervoor zorgen dat elke deelnemer in een comfortabele stoel in een schemerige kamer zit en de stoel aan te passen zodat individuen 72 cm afstand van het computerscherm zijn. Bieden een korte tutorial over de procedure.Opmerking: In deze studie deelnemers werden vertelde het volgende: “je zal spelen een raadspel – net als de pick-a-hand, behalve op de computer. Ziet u 2 vakken met vraagtekens in hen, en vervolgens gebruikt u deze knop-vak om te kiezen of u het recht denkt of links vogelhuisje de juiste is. Als u denkt dat het linkervak juist is dat, drukt u op de linker knop. Als u denkt dat het rechtervak de juiste is dat, drukt u op de rechterknop. Zodra u kiest, ziet u de vakken met vraagtekens en een pijl in het midden tonen die u geplukt. Vervolgens ziet u als u op vlak got. Voor elkaar krijg je rechts, krijg je 1 goldfish kraker. Als je niet van goudvis, kunt u de handel voor fruit snacks. Wanneer u op vlak worden, ziet u een ring van goldfish crackers. Dat betekent dat je een goudvis kraker! Wanneer je het verkeerd, ziet u een ring van goldfish crackers doorgehaald. Wanneer je het verkeerd, je niet verliest een goudvis, je zal niet krijgen die tijd. De computer zal bijhouden hoeveel goudvis u krijgen, en dan geef ik je die veel nadat wij allen gedaan. ” Na de tutorial, vragen deelnemers, “Ok, dus wat gaat u doen?”, gevolgd door, “Wat u ziet wanneer u recht krijgen?” en “Wat u ziet wanneer u it wrong Get?” om te bevestigen dat zij de taak begrijpen. Als ze niet lijken te begrijpen, het opnieuw uitleggen, totdat zij in staat vragen te beantwoorden die correct zijn. Gebruik een EEG-dop met 32 Ag/AgCl elektrodes in het internationale 10-20 systeem, met extra verticale (VEOG) en horizontale (HEOG) elektroden te vangen ogen verkeer. Het hoofd van de deelnemer om te bepalen welke grootte GLB nodig voor de hoofdmaat meten. Met behulp van een stompe naald, vooraf gel van het GLB door het injecteren van geleidende gel in de elektroden. Het EEG GLB verbinden met de versterker met een low-pass filter bij 70 Hz, een rechtstreeks gekoppelde high-pass (DC)-filter, een 60Hz notch filter en sampling-frequentie van 500 Hz. Passen de EEG kap voor de deelnemer hoofd zodanig dat de “Cz” elektrode is geplaatst in het midden van de hoofdhuid (bijvoorbeeld midden van nasion naar inion) volgens het systeem van 10-20. Met een afgestompte naald of steriele houten stok, swirl binnen de elektrode te verplaatsen geen haar en de gel om het contact van de hoofdhuid. Gebruik een impedantie-meter (of de EEG-computer) om ervoor te zorgen dat de impedantie hieronder 10 KΩ voor een lage impedantie-systeem en onder 50 KΩ voor een hoge impedantie-systeem is. Zodra alle van de elektroden op het GLB de impedantie van de aanvaardbare niveaus weergeven, plaats de elektroden van de HEOG en VEOG. Plaats de HEOG-elektroden op de canthus van elk oog, en VEOG-elektroden boven en onder het oog. Als alle elektroden impedantie niveaus boven de aanvaardbare drempels hierboven vermeld, hen in een notitieblok of opnemen op de computer. Begin de experimentele blokken, tegenwicht van de volgorde van de blokken (bijvoorbeeld sociale en nonsocial) tussen de deelnemers. Zorg ervoor dat de computer van de EEG aan het opnemen is de computer van de EEG en de opname computer worden gesynchroniseerd en de gebeurtenissen worden correct verzonden. Geven de deelnemers 30-seconden pauzes na elke 15 proeven (ongeveer elke 2-3 minuten) te laten verplaatsen indien nodig.Opmerking: Hoewel geen expliciete aanwijzingen werden gegeven aan kinderen met betrekking tot verkeer, deelnemers kregen te horen gebruiken pauzes om te “get de wiggles out”, “get wat energie out”, of elke andere bewegingen die zij wilden uitvoeren. Tussen de blokken, deelnemers geven een langere pauze (ongeveer 5 minuten). Na elk blok, hebben deelnemers een Likert-schaal 4-vraag over hoeveel ze genoten van de raadspel en hoe vaak ze vonden dat ze konden krijgen juiste antwoorden invullen. Nadat beide blokken zijn voltooid en deelnemers aan beide Likert-vragenlijsten hebben ingevuld, het GLB EEG opstijgen en laat hen om hun haar te wassen. Betaling (of een equivalent “prijs”) bieden aan de deelnemers en hun families. Reinigen en steriliseren van het GLB van de EEG. 4. verwerking van de EEG gegevens Opmerking: De procedures en de opdrachten in deze sectie beschreven zijn specifiek voor EEGLAB en ERPlab toolboxen28. In ERPlab, de gegevens van de EEG met behulp van een high-pass-filter voor.01 Hz en low-pass filter van 30 Hz te filteren. (Op ERPlab) negeert of interpoleren (in EEGLAB) slechte kanalen die lijken te hebben hoge impedantie en/of problematisch werden tijdens het opnemen (bijvoorbeeld verloren contact met de huid tijdens de opname). Met behulp van de EEG kanaal operaties GUI (in ERPlab), opnieuw verwijzen naar de gegevens van de EEG met behulp van het gemiddelde van de links en rechts mastoid elektroden (mastoid elektroden werden gekozen als de verwijzing niet hebben een dichte elektrodenserie, vanwege, in welk geval, deskundigen soms suggereren met behulp van de gemiddelde referentie29, en omdat met behulp van het gemiddelde van beide mastoid elektroden is minder problematisch voor manuele effecten ten opzichte van een enkele mastoid30). Als het gemiddelde van mastoid elektroden gebruikt voor het opnieuw verwijzen naar, dient die twee elektroden een duidelijk signaal. Als beide mastoid elektrode een kwalitatief slechte signaal (bijvoorbeeld met hoge impedence) of verloren contact met de huid tijdens het opnemen heeft, gebruik geen van de deelnemer gegevens voor analyse. Het EVENTLIST dropdownmenu gebruiken in ERPlab maken een EEG Eventlisten codes van de stimulus-computer toewijzen aan de opslaglocaties die met behulp van BINLISTER. Met behulp van het uittreksel van bin gebaseerde tijdperken dropdown menu in de ERPlab, de continue EEG segmentgegevens in stimulus-locked tijdperken en basislijn juiste. Gebruiken voor het meten van de stimulus-voorafgaand aan negativiteit (SPN), tijdperk van-2200 aan 100 ms (basislijn van-2200 naar-2000 ms). Gebruiken voor het meten van de verwerking van beloning of na stimulans hersenactiviteit, tijdperk van-200 naar 800 ms (basislijn van-200 naar 0 ms). De gegevens in EEGlab en mark uitzetten en negeren tijdperken die lijken te bevatten van de niet-oog knipperen artefacten (bijvoorbeeld geluidsoverlast of motor beweging). Kies Uitvoeren ICA op de epoched gegevens. Uitzetten van de onafhankelijke componenten (Selecteer Plot | Component activeringen) en identificeren van elke artefacten uit oog verkeer en knippert. Verwijder de componenten geïdentificeerd als oogbewegingen of oog knipperen artefacten. Om te controleren of de onderdelen die zijn gemarkeerd voor verwijdering verantwoordelijk voor beweging van de ogen zijn, kies perceel één proces gegevens te visualiseren van gegevens met de geïdentificeerde onderdelen verwijderd. Zodra het knippert en de oogbewegingen worden verwijderd, aanvaarden de verwijdering van de geïdentificeerde onderdelen. Selecteer in ERPlab tools, artefact afwijzing in epoched gegevens | Verplaatsen venster piek-tot-piek procedure. In de huidige studie, werden een 200 ms verplaatsen venster, 100 ms venster stap en 150 mV spanning drempel gebruikt. Berekenen van de gemiddelde ERPs. Zorg ervoor dat u de standaardinstellingen, waarin staat dat alle tijdperken gemarkeerd voor verwijdering van de gemiddelde ERP zal worden genegeerd. Als u wilt analyseren gemiddelde hersenactiviteit die zich voordoen vóór het begin van de stimuli, plaatsvinden extractie (in stap 4.11) tijdens de laatste 200 ms voorafgaand aan de inleiding prikkel (bijvoorbeeld -210-10 MS) van de elektroden van belang. In het geval van stimulus-voorafgaand aan negativiteit (SPN), elektroden van belang omvatten: F3/F4, C3/C4, P3/P4 en T5/T6 (merk op dat in sommige systemen, temporele elektroden in deze regio worden aangeduid als T6/T7 of T3/T4).Opmerking:-210-10 MS werd gekozen in dit protocol in plaats van-200 naar 0 ms om verontreiniging te voorkomen door hersenactiviteit die geen verband houden met de SPN (b.v., het begin van neurale activiteit wanneer de prikkels feedback wordt weergegeven bij 0 ms). Numerieke om gegevens te exporteren voor analyse, het meetgereedschap ERPte gebruiken.Opmerking: Deze tool maakt het mogelijk onderzoekers latency of amplitude informatie, de ramen van de tijd van belang en de elektroden van belang op te geven. Amplitude kan worden berekend als de lokale piek in het venster van een bepaalde tijd, of als de gemiddelde amplitude van een bepaald tijdsinterval. Download de numerieke gegevens als een txt-bestand. Zo nodig, de gegevens exporteren naar excel of kopieer en plak deze in een statistische analyseprogramma (bijvoorbeeld SPSS of JMP). 5. verwerkingen verschillen voor ERSP analyse Beginnen met het bestand dat is gemaakt in stap 4.11 (bijvoorbeeld het epoched bestand met alle procedures voor de afwijzing van artefact voltooien). Gebruik maken van de EEGlab “newtimef” plug-in om te krijgen een tijd x frequentie transformatie met waarden voor elk tijdstip, frequentie, en proef. Bereken de gemiddelde waarden van 8 tot 12 Hz voor het meten van anticiperende Alfa band activiteit. Bereken de gemiddelde activering voorafgaand aan feedback inleiding (bijvoorbeeld -2200 aan-100 ms met basislijn van-2200 naar-2000 ms) in de elektroden gebruikt voor de SPN. Aftrekken als u wilt berekenen Alfa asymmetrie vóór feedback, de macht van het logboek in de linker hemisfeer van de rechter hersenhelft.Opmerking: Als u wilt berekenen ERSP activeren nadat de eerste verschijnselen van feedback, gegevens zou moeten worden opnieuw geanalyseerd en opnieuw gegroepeerd in tijdperken wegwijs in een ander tijdstip (b.v., -200 800 MS met basislijn van-200 naar 0 ms). 6. statistische analyse Plak de numerieke gegevens uitgepakt in sectie 4 (stappen 4.11 en 4.12) in een statistische programma (bijvoorbeeld SPSS of JMP). Voeren van herhaalde maatregelen ANOVA op de statistische software aan de gemiddelde waarden van ERPs hersenactiviteit tussen hemisferen (links, rechts), elektrode posities (frontale, centrale, stoffelijk, pariëtale), omstandigheden (gezicht, pijl) en groepen (autisme vergelijken spectrum stoornis, meestal ontwikkelen).Opmerking: Halfrond, elektrode positie en toestand zijn binnen-onderwerpen factoren, en group is een factor tussen-onderwerpen. Als halfrond of elektrode positie niet statistisch significant is, instorten over voor toekomstige analyses. Als de relatie tussen gedrags maatregelen (bijvoorbeeld ADOS Ernst score) en ERPs is van belang, correlatie analyses kunnen worden uitgevoerd.