التحقيق في الإدراك الاجتماعي في الرضع والبالغين باستخدام تخطيط كهربية الدماغ الكثيفة صفيف ( _د EEG)

الهدف العام من هذا الفيديو هو استعراض بروتوكول لاستقصاء الإدراك الاجتماعي لدى الرضع أو البالغين باستخدام تخطيط كهربية الدماغ بمصفوفة كثيفة. يتم تحقيق ذلك أولاً من خلال تجهيز الإعداد التجريبي لجمع البيانات وتحضير شبكة مستشعرات الخلية المائية للتطبيق. ثانياً، يتم تطبيق شبكة مستشعرات الخلية المائية الجيوديسية وقياس ممانعات الأقطاب الكهربائية.

بعد ذلك، يتم أخذ تسجيلات خط الأساس ثم يتم تنفيذ التجربة. وتتمثل الخطوة النهائية من الإجراء في تحليل البيانات. وفي النهاية، يمكن الحصول على نتائج تُظهر نشاطًا عصبيًا متميزًا مرتبطًا بالعمليات المعرفية الاجتماعية من خلال تحليل النشاط الكهربائي لسطح فروة الرأس بدقة زمنية عالية.

مرحباً، اسمي كيمي، ومساعدة باحث في مختبر الدكتور ديفيد هالي لعلم النفس البيولوجي النمائي للوالدين والرضع. اليوم، سأقوم أنا وجوانا بشرح بروتوكول هذه الدراسة. مرحباً، أنا جوانا.

يمكن استخدام هذه الطريقة للإجابة على أسئلة رئيسية في مجال العلوم العصبية التنموية، مثل كيفية استخدام الدماغ للإدراك لمعالجة المحفزات الاجتماعية. وتتمثل الميزة الرئيسية لهذه التقنية مقارنة بطرق تصوير الدماغ الحالية وأنظمة EEG التقليدية في الدقة الزمنية العالية، والدقة المكانية المحسنة، وسهولة تطبيق شبكة المستشعرات. مرحباً، أنا ديفيد هالي.

نستخدم نظام تخطيط كهربائية الدماغ (EEG) لدراسة نشاط الدماغ لدى الآباء والرضع أثناء المهام الاجتماعية والمعرفية. قبل وصول المشارك إلى المختبر، تأكد من أن جهاز الكمبيوتر الخاص بالتحكم في التجربة، وبرنامج محطة الشبكة (net station)، ومكونات نظام geodesic EEG تعمل بشكل صحيح. كما يجب التأكد من إزالة جميع العناصر غير الضرورية والتي قد تسبب تشتيت الانتباه من غرفة التجربة. قم بتجهيز الغرفة وفقاً للنموذج التجريبي الذي سيتم تنفيذه.

يمكن أن تتراوح هذه المهام من الأنشطة القائمة على الكمبيوتر إلى نماذج تفاعل متنوعة بين الوالدين والرضع، أو نماذج تفاعل تجريبية مع الرضع. وكما سيتم توضيحه في هذا الفيديو، تأكد من شحن كاميرات الفيديو ووضعها في زوايا مثالية لإعداد التجربة الحالي. وعند وصول المشارك إلى المختبر، قم بشرح بروتوكول تطبيق شبكة مستشعرات GDS ووضح له أو لها تفاصيل التجربة.

تأكد من أن المشارك أو الوصي القانوني عليه لديه فهم جيد للبروتوكول التجريبي، واحصل على موافقة كتابية مستنيرة قبل البدء في التجربة. وبالنسبة لدراسات تخطيط كهربائية الدماغ (EEG)، غالباً ما يكون من المفيد الحصول على معلومات معينة من المشارك قد يكون من المتوقع أن تؤثر على نشاط الدماغ الكهربائي المسجل. ويمكن الحصول على هذه المعلومات من خلال تقديم استبيانات معيارية للمساعدة في سير التجربة في الوقت المحدد.

يُنصح بوجود باحثين اثنين، أحدهما لإدارة الاستبيانات والآخر لإجراء تحضيرات شبكة مستشعرات الجيوجي في الخلية المائية كما هو موضح في القسم التالي من هذا البروتوكول. للبدء، قم بتحضير محلول إلكتروليتي ملحي للخلية المائية مكون من لتر واحد من الماء المقطر، و 11 grams من كلوريد البوتاسيوم، وخمس milliliters من شامبو الأطفال، مع التأكد من التحريك جيداً حتى يذوب كل كلوريد البوتاسيوم في المحلول. بعد ذلك، وباستخدام شريط قياس، قم بقياس محيط رأس المشارك.

قم بتدوين القياس بالسنتيمتر، ثم استخرج شبكة مستشعر جيوديسية ذات خلية مائية بالحجم المناسب. اختر حجماً يشمل نطاق محيطات الرأس التي يقع ضمنها قياس المشارك. اغمر طرف المستشعر من شبكة المستشعر في محلول الإلكتروليت المُحضّر واتركه ينقع لمدة خمس دقائق.

تأكد من إبقاء طرف الموصل بعيداً عن السائل. ويُنصح باستخدام مؤقت أو ساعة إيقاف لضمان دقة التوقيت. الآن، افتح برنامج محطة الشبكة (net station software) على جهاز الكمبيوتر الخاص بالتحكم وابدأ جلسة تحكم تجريبية.

يُسمح بإجراء قياسات التصفير والكسب قبل توصيل موصل شبكة المستشعر وجمع البيانات أثناء انتظار انتهاء نقع شبكة المستشعر في الإلكتروليت، ثم يتم إحضار المشارك إلى غرفة التجربة وجعله يجلس على كرسي متين بدون عجلات. وبالنسبة للمشاركين الرضع، يجلس ولي أمر الرضيع على الكرسي مع جلوس الرضيع بوضع قائم على حجره، بحيث يكون كامل رأس الرضيع متاحاً للوصول. وباستخدام شريط قياس وقلم تحديد صيني، تؤخذ القياسات من الأذن إلى الأذن فوق الجزء العلوي من الرأس ويتم تحديد نقطة المنتصف.

ثم قم بالقياس من الـ NA إلى منطقة الإنيون (inion) عبر أعلى الرأس. ومرة أخرى، حدد نقطة المنتصف. يمكن تحديد القمة (vertex) على أنها نقطة المنتصف التي تتقاطع عندها نقاط المنتصف لهذين القياسين.

بمجرد انتهاء عملية النقع، أخرج شبكة المستشعر من المحلول الإلكتروليتي وضعها على منشفة نظيفة وجافة. ربّت بلطف على شبكة المستشعر باستخدام المنشفة لإزالة المحلول الإلكتروليتي الزائد. بعد ذلك، سلّم طرف الموصل الخاص بشبكة المستشعر إلى باحث ثانٍ ليقوم بإمساكه أثناء تطبيق الشبكة.

الآن، ارفع شبكة المستشعرات مع وضع كلتا اليدين داخل الشبكة. أمسك الشبكة بحيث تضغط بإبهاميك بقوة ولكن بلطف على جانبي القطب الكهربائي الأمامي الأكثر مركزية، وتضغط بخنصرك بقوة مقابل الشريط الذي يربط الصف الخلفي من الأقطاب الكهربائية. احذر من تمديد الشبكة بشكل مفرط.

يجب أن تظل أصابعك الست المتبقية مرتخية داخل الشبكة للسماح للجزء المركزي بالتدلي، ثم انحنِ أو اجلس على ركبتيك لتكون في مستوى عين المشارك من الخلف إلى الأمام، واسحب شبكة المستشعرات فوق رأس المشارك. غالبًا ما يكون من المفيد وجود باحث إضافي عند تركيب شبكة المستشعرات لمشارك رضيع. ولتشتيت انتباه الرضيع وتقليل الحركة، استخدم أطراف أصابعك لسحب شريط الشبكة بلطف وضبطه بحيث يستقر قطب vertex على نقطة vertex المحددة بقلم China marker.

أحكم ربط أحزمة الأذن والذقن، وافحص مواقع المعالم التشريحية للتأكد من وضع الشبكة بشكل صحيح، وأجرِ أي تعديلات ضرورية. قبل البدء في التجربة السلوكية، يجب قياس ممانعة الأقطاب الكهربائية. قم بتوصيل طرف موصل شبكة الاستشعار بكابل الواجهة.

أدر الرافعة لتثبيتها في مكانها وقم بتشغيل الكاميرا. بعد ذلك، في غرفة التحكم، افتح جلسة جديدة في برنامج محطة الشبكة. أدخل معلومات المشارك وانقر على بدء الجلسة.

نظرًا لمزامنة إشارات الفيديو وتخطيط كهربائية الدماغ (EEG)، يجب أن يظهر بث مباشر للفيديو من غرفة التجربة على الشاشة. الآن، اختر القائمة المنسدلة للوحة التحكم، وافتح خيار المعاوقة (impedance)، ثم انقر فوق زر القياس. ستظهر على الشاشة خريطة توزيع (montage) لمصفوفة مستشعرات hydro cell go dsic sensor net.

اسحب هذه النافذة إلى حافة الشاشة بحيث تفتح على الشاشة الموجودة في غرفة التجربة. تأكد من استقرار كل قطب كهربائي مباشرة على فروة رأس المشارك. ارجع إلى نافذة قياس المعاوقة التي تعرض مخطط توزيع الأقطاب على الشاشة.

ستظهر المستشعرات التي لا تتصل بشكل جيد بفروة الرأس باللون الأحمر. قم بتدوين أرقام هذه المستشعرات القطبية. استخدم الآن الماصة وضع كمية صغيرة من محلول الإلكتروليت الذي تم تحضيره مسبقاً لتحسين ممانعة هذه المستشعرات.

ستتحول الأقطاب الكهربائية في المخطط إلى اللون الأخضر عند تحسن ممانعتها وبمجرد أن تصبح قيم الممانعة مرضية. وبالنسبة لجميع الأقطاب، انقر فوق زر الحفظ والإغلاق في نافذة قياس الممانعة في غرفة التحكم. الآن في محطة الشبكة (net station)، افتح عرض شكل الموجة الكثيف.

قم بالتمرير عبر شكل الموجة ولاحظ أي قنوات تظهر ضوضاء ذات سعة عالية نتيجة ضعف التلامس مع فروة الرأس. عد إلى غرفة التجربة وأعد ضبط موضع أي أقطاب كهربائية تظهر ضوضاء بحيث تكون في تلامس مباشر مع فروة الرأس. قد تكون هناك حاجة إلى مزيد من المحلول الإلكتروليتي.

تُعد تسجيلات خط الأساس في حالة الراحة مهمة في دراسات تخطيط كهربائية الدماغ (EEG) ذات المصفوفات الكثيفة نظرًا لوجود درجة عالية من التباين في النشاط الكهربائي للدماغ بين المشاركين. لذلك، قبل البدء في النموذج التجريبي، يجب أخذ بعض تسجيلات تخطيط كهربائية الدماغ لخط الأساس للنشاط الكهربائي الدماغي للمشاركين الرضع في حالة الراحة. ويجب أن يظل الوالد أو الوصي في الغرفة بينما يجلس الرضيع بهدوء في حجره.

يمكن تشغيل فيلم مثل Baby Mozart لضمان بقاء الرضع هادئين وساكنين خلال مرحلة الخط الأساس هذه. يعد Baby Mozart مزيجاً سمعياً بصرياً من الموسيقى الكلاسيكية والتصميمات الملونة المتحركة التي يمكن عرضها على الشاشة في غرفة التجربة. الآن في محطة الشبكة، انقر فوق زر التسجيل لبدء تسجيل الفيديو وبيانات شكل الموجة؛ ويمكن إدراج علامات أحداث على عرض شكل الموجة الكثيف لربط الأحداث السلوكية بالنشاط الكهربائي طوال فترة التجربة.

أدرج علامة حدث خط الأساس على سجل عرض شكل الموجة لخط الأساس لفترة زمنية قياسية تبلغ حوالي دقيقتين. في دراسات تخطيط كهربية الدماغ ذات المصفوفة الكثيفة، من الضروري وجود اثنين من التجريبيين على الأقل طوال فترة الدراسة. وسيكون أحد التجريبيين مسؤولاً عن التفاعل مع المشارك وتنفيذ النموذج السلوكي.

سيبقى الباحث الثاني في غرفة التحكم وسيكون مسؤولاً عن مراقبة تغذية الفيديو وإدراج علامات الأحداث على عرض الموجة الكثيفة عند وقوع حدث ذي صلة. ابدأ الآن التجربة السلوكية باستخدام نموذج التفاعل وجهاً لوجه للمشارك الرضيع. هنا، يتم تنفيذ نموذج التقليد حيث يقدم الباحث للرضيع عدداً من الأفعال المنفصلة باستخدام دمية أرنب.

تأكد من مراقبة عرض شكل الموجة الكثيف طوال التجربة لتحديد ما إذا كانت أي من القنوات تظهر مستويات ضجيج متزايدة. عند اكتمال التجربة، قم بفك وإزالة شبكة المستشعرات بعناية من رأس المشارك. وفر منشفة لمسح أي محلول إلكتروليتي زائد.

بعد ذلك، اشطف الشبكة وعقمها ثم جففها. وأخيرًا، سلم المشارك أي استبيانات متبقية يجب إكمالها كجزء من البروتوكول. تظهر أشكال موجات EEG الخام هذه التقلبات في الجهد المسجل عند قطب كهربائي واحد خلال أول 1000 milliseconds من كل مرحلة من المراحل التجريبية الثلاث.

الاختلافات في القياسات المرجعية والاسترجاع الفوري. يمكن أيضاً تصور النشاط الكهربائي للدماغ على المستوى السطحي عبر مناطق الدماغ المختلفة كخريطة طبوغرافية لسعات الجهد. يتم تمثيل السعات على كامل سطح الرأس خلال المراحل الثلاث لنموذج هز القفاز، وتكون وحدات الطيف اللوني بالميكرو فولت.

بعد مشاهدة هذا الفيديو، سيكون لديك فهم جيد لكيفية دراسة الإدراك الاجتماعي لدى البالغين والرضع باستخدام تخطيط كهربية الدماغ عالي الكثافة (high density EEG). وقد استعرضنا ذلك من خلال تحضير وتطبيق شبكة المستشعرات، ومن خلال عملية اكتساب بيانات تخطيط كهربية الدماغ وتحليلها.