Examinant les caractéristiques de la mémoire épisodique à l'aide d'événements liés à des potentiels chez les patients atteints de la maladie d'Alzheimer

L'objectif général de l'expérience suivante est de comprendre les différences de physiologie cérébrale associées à la reconnaissance d'images par rapport à celle de mots chez des patients présentant un trouble cognitif léger de type amnésique ou la maladie d'Alzheimer. Ceci est réalisé en utilisant l'EEG pour mesurer l'activité électrique du cuir chevelu, pendant que les patients atteints de la maladie d'Alzheimer prennent des décisions de reconnaissance mnésique concernant des images et des mots.

Pour ce faire, le sujet doit être préparé pour le positionnement des électrodes et la configuration des électrodes DEG et des cuirs chevelus. Les données de localisation spatiale doivent être acquises à l'aide d'un numériseur 3D spécial. Ensuite, les tâches comportementales de mémoire doivent être exécutées pendant que les données brutes d'EEG sont enregistrées.

Ensuite, afin d'examiner les potentiels évoqués liés à la mémoire des images et des mots, les données brutes d'EEG doivent être post-traitées et moyennées en formes d'onde ERP. Pour chaque condition, ces ERP moyennés peuvent ensuite être comparés statistiquement entre les conditions. Les résultats obtenus dans cette étude montrent que la familiarité mnésique ou le traitement conceptuel des images, mais pas des mots, semble rester intact chez les patients atteints de la maladie d'Alzheimer par rapport aux adultes âgés en bonne santé. Ceci est réalisé en examinant l'effet ERP « ancien-nouveau » frontal précoce, qui se produit environ entre 300 et 500 millisecondes après l'apparition du stimulus.

Bonjour, je suis Brandon Ally, professeur adjoint au Département de neurologie et directeur du Laboratoire de recherche sur les troubles de la mémoire à l'Université Vanderbilt. Bonjour, je suis Aaron Hussey et je suis le gestionnaire du laboratoire de recherche sur les troubles de la mémoire. Aujourd'hui, nous allons vous présenter une méthodologie expérimentale permettant de comprendre la physiologie cérébrale chez les patients atteints de la maladie d'Alzheimer.

Cette méthode peut nous aider à répondre à des questions essentielles, telles que quels aspects de la mémoire restent intacts chez ces patients, et Aaron va nous présenter la méthodologie aujourd'hui pour commencer ce protocole. Tout d'abord, il faut installer correctement ici l'équipement EEG qui sera utilisé pendant l'expérience. Un système d'acquisition bios semi-actif à 128 canaux, doté d'électrodes actives, sera utilisé conjointement avec le casque d'électrodes actives pour obtenir les données de potentiels évoqués, et il convient de s'assurer que la batterie est entièrement chargée et raccordée à l'amplificateur.

À présent, rassemblez tous les matériaux nécessaires à la préparation du participant, notamment une seringue de gel, un mètre ruban, des bonnets EEG de différentes tailles, des compresses alcoolisées, des patchs pour électrodes faciales et des sangles Velcro pour fixer les câbles des électrodes. Appliquez les patchs sur cinq électrodes faciales afin de les préparer pour l'expérience. Ensuite, allumez l'ordinateur de présentation des stimuli et l'ordinateur d'acquisition des données, puis configurez les logiciels.

Dans ce protocole, le logiciel ePrime sera utilisé pour présenter les stimuli et acquérir les données comportementales bios. La vue semi-active sera utilisée pour acquérir les données brutes d'EEG afin de vérifier que l'amplificateur envoie les codes de déclenchement appropriés à l'ordinateur d'acquisition de données. Pour ce faire, commencez par allumer l'amplificateur dans la chambre du participant sans brancher d'électrodes ni de câbles.

Ensuite, ouvrez le logiciel sur l'ordinateur d'acquisition de données et démarrez l'acquisition des données, sans les enregistrer. Puis, rendez-vous sur l'ordinateur de présentation des stimuli. Ouvrez le fichier de l'expérience et exécutez le paradigme.

Les codes déclencheurs programmés dans le fichier d'expérience devraient maintenant apparaître dans le logiciel d'acquisition de données. Lorsque le participant arrive, expliquez-lui d'abord toutes les procédures de l'étude et abordez toute préoccupation relative à la sécurité, puis obtenez son consentement écrit afin de vous assurer que le sujet comprend pleinement le protocole. Demandez-lui de reformuler le protocole avec ses propres mots.

Demander au participant de s'asseoir confortablement sur une chaise en bois de hauteur moyenne et à dossier rigide dans la salle de l'expérience. Ensuite, mesurer afin de s'assurer que sa ligne de vision vers l'affichage du stimulus correspond à la distance standard prévue pour l'expérience. Ici, la distance utilisée est de 48 pouces.

Ensuite, mesurez la circonférence de la tête du participant afin de déterminer quel casque EEG doit être utilisé. Demandez ensuite au participant d'enlever tous les bijoux ou accessoires pour les cheveux afin d'assurer un bon ajustement du casque EEG et un enregistrement précis. En outre, si le participant porte des lunettes, il est préférable de les retirer à ce stade.

À l’aide d’un tampon imbibé d’alcool, nettoyer la peau du participant aux endroits où seront placées les électrodes faciales. Une électrode sera placée sur chaque mastoïde, une sur chaque tempe et une directement sous l’œil gauche. Ensuite, appliquer une petite quantité de gel conducteur sur chacune des électrodes faciales.

Ensuite, retirez le support de l'autocollant et placez-les sur le participant. Appliquez une légère pression pour vous assurer que l'électrode reste bien en place. Le participant peut maintenant remettre ses lunettes, si nécessaire.

Ensuite, placer le casque d'EEG sur la tête du participant et attacher la sangle sous le menton. Puis, mesurer en centimètres la distance entre le nasion et l'inion. Multiplier cette mesure par 0,5 pour trouver le point médian et placer ici l'électrode A1, de l'avant vers l'arrière.

Ensuite, mesurez la distance entre le point préauriculaire d'une oreille et celui de l'autre oreille. Le point médian de cette mesure indique l'emplacement latéral où doit être placée l'électrode A1. Ensuite, nous allons obtenir une représentation tridimensionnelle des positions des électrodes sur la tête du participant afin de tenir compte des variations de la forme du crâne entre les sujets et, si possible, de les co-registre avec des données IRM à l'avenir.

Ici, le localisateur palus Patriot Digitizer est d'abord placé en positionnant l'émetteur de localisation sous le capuchon, derrière l'oreille gauche du sujet, le cordon excédentaire étant glissé sous la sangle du menton pour le maintenir en place. Ensuite, fixez le récepteur à une chaise en bois, à une position située environ à six pouces sous la tête du participant. Ouvrez maintenant le logiciel de numérisation et effectuez les mesures des emplacements des électrodes à l'aide du stylet, comme indiqué par le logiciel.

Un modèle 3D de la tête avec les positions des électrodes peut désormais être généré à l’aide du logiciel MR Locator. Ensuite, à l’exception de la localisation des données EEG brutes. Une fois que le modèle 3D de la tête du participant a été vérifié sur l’écran de l’ordinateur, remplissez les puits des électrodes sur le casque avec le gel conducteur.

Ensuite, placer les électrodes à chaque emplacement prédéfini sur le casque actif à deux électrodes. À ce stade, il est préférable d'offrir une pause aux participants âgés. Cela est particulièrement vrai pour les patients atteints de la maladie d'Alzheimer, qui peuvent nécessiter des pauses fréquentes afin de maintenir leur concentration et leur attention soutenue pendant la tâche expérimentale.

Après la pause, branchez les câbles et les électrodes faciales à l'amplificateur. Ensuite, les niveaux de décalage des électrodes doivent être vérifiés sur l'acquisition des données. L'ordinateur assure que les niveaux de décalage sont compris dans une marge de 25 microvolts.

Une fois que tous les niveaux de résistance sont acceptables et que toutes les électrodes sont exemptes d'artéfacts, l'expérience est prête à être lancée. Dans cette expérience, le logiciel bios semi-active est utilisé pour acquérir et visualiser les données brutes d'EEG. Pour commencer, chargez le fichier de présentation des données comportementales et saisissez le numéro du participant.

Le logiciel expérimental enregistre les réponses du participant et génère automatiquement un fichier de données. Une fois l'expérience terminée, vérifiez que le participant est assis à 48 pouces du centre de l'écran du moniteur. Une fois l'expérience chargée, lisez les instructions comportementales avec le participant et assurez-vous qu'il les comprend.

Commencez maintenant à enregistrer les données brutes d'EEG sur l'ordinateur d'acquisition. Ensuite, démarrez la présentation des stimuli sur l'ordinateur de présentation des stimuli.

Prévoyez un chercheur prêt à travailler avec des adultes âgés ou des patients présentant un trouble cognitif pour saisir les réponses à l’aide de la boîte à boutons ici. Cette expérience commence par la phase d’étude, au cours de laquelle le participant se verra présenter soit une série d’images, soit des mots ; surveillez le participant pendant la tâche comportementale et évaluez s’il a besoin de pauses. Une fois que tous les stimuli comportementaux ont été présentés, veillez à enregistrer le fichier brut des données EEG.

Ensuite, les étapes précédentes seront répétées pour la phase de test, au cours de laquelle le participant se verra de nouveau présenter soit une série d'images, soit des mots. Durant la phase de test, la moitié des éléments présentés proviendront de la phase d'apprentissage précédente, et l'autre moitié seront des éléments nouveaux. Les participants indiqueront si les éléments sont anciens ou nouveaux en énonçant leur réponse à voix haute devant le chercheur. Le chercheur saisira alors la réponse du participant à l’aide de la boîte à boutons afin d’initier le post-traitement des données.

Les données brutes doivent d'abord être préparées et filtrées numériquement afin d'éliminer le bruit et les artefacts du signal avant que l'analyse puisse être effectuée ici. Le logiciel EMSE Suite 5.3 est utilisé en premier. Des filtres temporels tels que les filtres à réponse impulsionnelle infinie et les filtres passe-bande doivent être appliqués.

Ensuite, les données doivent être référencées par rapport à un point sur la tête ; ici, la référence moyenne commune est sélectionnée. Ensuite, les données doivent être filtrées spatialement et tous les mauvais canaux doivent être interpolés. Effectuez une inspection visuelle des données et utilisez les filtres appropriés.

Enfin, des méthodes de correction des artefacts oculaires doivent être utilisées pour corriger le signal provenant des clignements et des mouvements oculaires. Ici, nous observons une activité potentielle liée à un événement (PLE) frontale associée à la récupération réussie de mots et d'images chez des patients présentant une forme très légère de la maladie d'Alzheimer et chez des témoins âgés en bonne santé. Ces images ont été prises durant l'intervalle de temps allant de 300 à 500 millisecondes, généralement associé au traitement conceptuel ou à la familiarité mnésique.

Remarquez l'effet frontal similaire « ancien/nouveau » pour les images, mais un effet atténué pour les mots entre les groupes. Ainsi, une fois que vous avez terminé l'analyse des réponses cérébrales aux stimuli anciens et nouveaux, vous pouvez ensuite facilement effectuer des analyses statistiques pour comparer des groupes de patients atteints de la maladie d'Alzheimer à des adultes âgés en bonne santé. Il est important de garder à l'esprit, lors de l'utilisation de cette technique, que les patients ont tendance à bouger et à parler beaucoup, ce qui crée des artefacts indésirables dans le signal.

Il est donc important de se rappeler d’inclure suffisamment d’essais afin que, si vous devez rejeter certains essais en raison de cet artefact indésirable, vous disposiez néanmoins d’un nombre suffisant de données pour effectuer des analyses statistiques fiables. Merci d’avoir regardé.