Examinar las características de la memoria episódica con potenciales relacionados con eventos en pacientes con enfermedad de Alzheimer

El objetivo general del siguiente experimento es comprender las diferencias en la fisiología cerebral asociadas al reconocimiento de imágenes frente a palabras en pacientes con deterioro cognitivo leve amnésico y enfermedad de Alzheimer. Esto se logra mediante el uso de EEG para medir la actividad eléctrica en el cuero cabelludo, mientras los pacientes con enfermedad de Alzheimer toman decisiones de memoria de reconocimiento para imágenes y palabras.

Para lograr esto, se debe preparar al sujeto para la colocación de electrodos y el montaje de los DEG y cueros cabelludos. Se deben adquirir datos de localización espacial utilizando un digitador 3D especial. A continuación, se deben realizar las tareas conductuales de memoria mientras se registran datos brutos de EEG.

Luego, con el fin de examinar los potenciales relacionados con eventos relacionados con la memoria para imágenes y palabras, los datos brutos de EEG deben procesarse posteriormente y promediarse en formas de onda de ERP. Para cada condición, estos ERP promediados pueden compararse estadísticamente entre condiciones. Los resultados obtenidos en este estudio muestran que la familiaridad memorial o el procesamiento conceptual de imágenes, pero no de palabras, parece mantenerse intacto en pacientes con enfermedad de Alzheimer en comparación con adultos mayores sanos. Esto se logra examinando el efecto temprano frontal de viejo-nuevo en el ERP, que ocurre aproximadamente entre 300 y 500 milisegundos después del inicio del estímulo.

Hola, soy Brandon Ally, profesor asistente del Departamento de Neurología y director del Laboratorio de Investigación de Trastornos de la Memoria en la Universidad de Vanderbilt. Hola, soy Aaron Hussey y soy el encargado del laboratorio del Laboratorio de Investigación de Trastornos de la Memoria. Hoy les mostraremos algunas metodologías experimentales para comprender la fisiología cerebral en pacientes con enfermedad de Alzheimer.

Este método puede ayudarnos a responder preguntas clave, como qué aspectos de la memoria permanecen intactos en estos pacientes, y hoy Aaron nos mostrará la metodología. Para comenzar este protocolo, primero debe configurarse adecuadamente aquí el equipo de EEG que se utilizará durante el experimento. Se empleará un sistema de adquisición bios semiactivo de 128 canales con electrodos activos, junto con la gorra de electrodos activos two, para obtener datos de potenciales relacionados con eventos (ERP). Asegúrese de que la batería esté completamente cargada y conectada al amplificador.

Ahora, reúna todos los materiales necesarios para la preparación del participante, incluyendo gel para jeringa, una cinta métrica, gorros EEG de varios tamaños, hisopos con alcohol, adhesivos para electrodos faciales y correas de Velcro para asegurar los cables de los electrodos. Coloque los adhesivos en cinco electrodos faciales para prepararlos para el experimento. A continuación, encienda tanto el ordenador de presentación de estímulos como el ordenador de adquisición de datos y configure el software.

En este protocolo, se utilizará el software ePrime para presentar estímulos y adquirir los datos conductuales bios. Se usará la vista semiactiva para adquirir los datos brutos de EEG check y asegurarse de que el amplificador esté enviando los códigos de disparo adecuados al ordenador de adquisición de datos. Para ello, primero encienda el amplificador en la cámara del participante sin conectar electrodos ni cables.

Luego, abra el software en la computadora de adquisición de datos e inicie la adquisición de datos, pero no guarde. A continuación, vaya a la computadora de presentación del estímulo. Abra el archivo del experimento y ejecute el paradigma.

Los códigos de activación programados en el archivo del experimento ahora deben aparecer en el programa de adquisición de datos. Cuando el participante llegue por primera vez, explique todos los procedimientos del estudio y aborde cualquier preocupación sobre seguridad, luego obtenga el consentimiento por escrito para asegurarse de que el sujeto comprenda completamente el protocolo. Pídales que repitan el protocolo con sus propias palabras.

Haga que el participante se siente cómodamente en una silla de madera de altura media y respaldo duro en la sala del experimento. Luego, mida para asegurarse de que su línea de visión hacia la pantalla del estímulo esté a la distancia estándar para el experimento. Aquí, la distancia utilizada es de 48 pulgadas.

A continuación, mida la circunferencia de la cabeza del participante para determinar qué casco de EEG se debe utilizar. Luego, pida al participante que retire cualquier joyería o accesorios para el cabello para garantizar un ajuste adecuado del casco de EEG y una grabación precisa. Además, si el participante usa gafas, lo mejor es que las retire en este momento.

Con un hisopo de alcohol, limpie la piel del participante en las áreas donde se colocarán los electrodos faciales. Se colocará uno en cada mastoides, uno en cada sien y uno directamente debajo del ojo izquierdo. A continuación, coloque una pequeña cantidad de gel conductor en cada electrodo facial.

Luego retire el respaldo del adhesivo y colóquelo sobre el participante. Aplique una pequeña cantidad de presión para asegurar que el electrodo permanezca en su lugar. Ahora el participante puede volver a ponerse sus gafas si es necesario.

Luego coloque el casco de EEG en la cabeza del participante y asegure la correa debajo del mentón. A continuación, mida de la nasión a la inión en centímetros. Multiplique esta medición por 0,5 para hallar el punto medio y coloque aquí el electrodo A1 de delante hacia atrás.

A continuación, mida la distancia desde el punto preauricular de una oreja hasta el de la otra. El punto medio de esta medición indica dónde debe colocarse lateralmente el electrodo A1. A continuación, obtendremos una representación tridimensional de las posiciones de los electrodos en la cabeza del participante para controlar la variabilidad en la forma del cráneo entre sujetos y, si es posible en el futuro, realizar la co-registración con datos de resonancia magnética.

Aquí, primero coloque el localizador del digitalizador palus Patriot colocando el transmisor de localización debajo de la gorra, detrás de la oreja izquierda del sujeto, con el exceso de cable guardado debajo de la correa del mentón para mantenerlo en su lugar. Luego, sujete el receptor a una silla de madera en una posición situada aproximadamente a seis pulgadas por debajo de la cabeza del participante respecto al transmisor. Ahora, abra el software de digitalización y tome las mediciones de las ubicaciones de los electrodos con el estilete según lo indicado por el software.

Ahora se puede generar un modelo tridimensional de la cabeza con las posiciones de los electrodos utilizando el software MR Locator. A continuación, excepto para la localización de los datos brutos de EEG. Una vez que se haya verificado en la pantalla del ordenador el modelo tridimensional de la cabeza del participante, llene los pozos de los electrodos del casco con el gel conductor.

Luego coloque los electrodos en cada ubicación predefinida sobre el casco activo dos. En este momento, lo mejor es ofrecer a los participantes mayores un descanso. Esto es especialmente cierto para pacientes con enfermedad de Alzheimer, quienes pueden necesitar descansos frecuentes para mantener la concentración y la atención sostenida en la tarea experimental.

Después de la pausa, conecte los cables y los electrodos faciales al amplificador. A continuación, se deben verificar en la adquisición de datos los niveles de compensación de los electrodos. Asegúrese de que los niveles de compensación estén dentro de los 25 microvoltios.

Una vez que todos los niveles de resistencia sean aceptables y todos los electrodos estén libres de artefactos, el experimento estará listo para ejecutarse. En este experimento, se utiliza el software bios semi-active para adquirir y visualizar los datos brutos de EEG. Para comenzar, cargue el archivo de presentación de los datos conductuales e ingrese el número del participante.

El software experimental guarda las respuestas del participante y genera automáticamente un archivo de datos. Una vez que el experimento haya terminado de ejecutarse, verifique que el participante esté sentado a 48 pulgadas del centro del monitor de visualización. Una vez cargado el experimento, lea y verifique las instrucciones de comportamiento con el participante.

Ahora comience a guardar los datos brutos de EEG en el ordenador de adquisición. Luego inicie la presentación del estímulo en el ordenador de presentación de estímulos.

Tenga a un investigador preparado para trabajar con adultos mayores o pacientes con deterioro cognitivo para ingresar las respuestas mediante la caja de botones aquí. Este experimento comienza con la fase de estudio, en la cual se presentará al participante una serie de imágenes o palabras, supervise al participante durante la tarea conductual y evalúe la necesidad de pausas. Una vez que se hayan presentado todos los estímulos conductuales, asegúrese de guardar el archivo de datos brutos de EEG.

A continuación, se repetirán los pasos anteriores para la fase de prueba, en la que al participante se le presentará nuevamente una serie de imágenes o palabras. Durante la fase de prueba, la mitad de los elementos presentados serán los utilizados en la fase de estudio previa, y la otra mitad serán elementos nuevos. Los participantes identificarán si los elementos son viejos o nuevos diciendo su respuesta en voz alta al investigador. Luego, el investigador introducirá la respuesta del participante mediante la caja de botones para iniciar el procesamiento posterior de los datos.

Primero, los datos brutos deben prepararse y filtrarse digitalmente para eliminar el ruido y los artefactos de la señal antes de que se pueda completar el análisis aquí. Se utiliza primero el software EMSE Suite 5.3. Es necesario aplicar filtros temporales, como filtros de respuesta de impulso infinito y filtros de paso de banda.

A continuación, los datos deben referenciarse a un punto en la cabeza; aquí se selecciona el promedio común como referencia. Luego, los datos deben filtrarse espacialmente y los canales defectuosos deben interpolarse. Realice una inspección visual de los datos y utilice los filtros adecuados.

Finalmente, deben utilizarse métodos de corrección de artefactos oculares para corregir la señal frente a artefactos provocados por el parpadeo y los movimientos oculares. Aquí observamos la actividad de potenciales relacionados con eventos (ERP) frontales asociada con la recuperación exitosa de palabras e imágenes en pacientes con enfermedad de Alzheimer muy leve y controles mayores sanos. Estas imágenes se obtuvieron durante el intervalo de tiempo de 300 a 500 milisegundos, típicamente asociado con el procesamiento conceptual o la familiaridad memorial.

Observe el efecto frontal similar de viejo-nuevo para imágenes, pero un efecto reducido para palabras entre los grupos. Así, después de que haya terminado de analizar las respuestas cerebrales a estímulos viejos y nuevos, podrá realizar fácilmente análisis estadísticos para comparar grupos de pacientes con enfermedad de Alzheimer frente a adultos mayores sanos. Es importante recordar, al emplear esta técnica, que los pacientes tienden a moverse y hablar mucho, lo que genera artefactos no deseados en la señal.

Por lo tanto, es importante recordar incluir suficientes ensayos para que, en caso de tener que descartar algunos debido a ese artefacto no deseado, aún se cuente con un número suficiente para realizar estadísticas confiables. Gracias por ver este video.