Examinando as características de memória episódica com potenciais relacionados a eventos em Pacientes com Doença de Alzheimer

O objetivo geral do experimento a seguir é compreender as diferenças na fisiologia cerebral associadas ao reconhecimento de imagens em comparação com palavras em pacientes com comprometimento cognitivo leve amnésico e doença de Alzheimer. Isso é alcançado por meio do uso de EEG para medir a atividade elétrica no couro cabeludo, enquanto pacientes com doença de Alzheimer realizam decisões de memória de reconhecimento para imagens e palavras.

Para realizar isso, o sujeito deve ser preparado para a colocação dos eletrodos e configuração do DEG e couros cabeludos. Os dados de localização espacial devem ser adquiridos utilizando um digitador 3D especial. Em seguida, as tarefas comportamentais de memória devem ser executadas enquanto os dados brutos de EEG são registrados.

Em seguida, para examinar os potenciais relacionados a eventos associados à memória para imagens e palavras, os dados brutos de EEG devem ser pós-processados e médios em formas de onda de ERP. Para cada condição, esses ERPs médios podem então ser comparados estatisticamente entre as condições. Os resultados obtidos neste estudo mostram que a familiaridade memorial ou o processamento conceitual de imagens, mas não de palavras, parece permanecer intacto em pacientes com doença de Alzheimer em comparação com adultos mais velhos saudáveis. Isso é realizado mediante a análise do efeito frontal precoce de ERP de antigo-novo, que ocorre aproximadamente entre 300 e 500 milissegundos após o início do estímulo.

Olá, sou Brandon Ally, professor assistente do Departamento de Neurologia e diretor do Laboratório de Pesquisa em Transtornos da Memória da Universidade Vanderbilt. Olá, sou Aaron Hussey e sou o gerente do laboratório do Laboratório de Pesquisa em Transtornos da Memória. Hoje vamos mostrar a vocês alguma metodologia experimental para compreender a fisiologia cerebral em pacientes com doença de Alzheimer.

Este método pode nos ajudar a responder perguntas fundamentais, como quais aspectos da memória permanecem intactos nesses pacientes, e Aaron nos mostrará a metodologia hoje. Para iniciar este protocolo, primeiro é necessário configurar corretamente aqui o equipamento de EEG que será usado durante o experimento. Um sistema de aquisição biossemi ativo de 128 canais com eletrodos ativos será utilizado em conjunto com o capuz de eletrodos ativo para obtenção de dados de potenciais relacionados a eventos (ERP); certifique-se de que a bateria está totalmente carregada e conectada ao amplificador.

Agora, reúna todos os materiais necessários para a preparação do participante, incluindo gel para seringa, uma fita métrica, capuzes EEG de diversos tamanhos, cotonetes com álcool, adesivos para eletrodos faciais e tiras de velcro para fixar os cabos dos eletrodos. Coloque os adesivos em cinco eletrodos faciais para prepará-los para o experimento. Em seguida, ligue o computador de apresentação de estímulos e o computador de aquisição de dados e configure o software.

Neste protocolo, o software ePrime será utilizado para apresentar estímulos e adquirir os dados comportamentais bios. A visualização semi-ativa será usada para adquirir os dados brutos de EEG check para verificar se o amplificador está enviando os códigos de gatilho apropriados ao computador de aquisição de dados. Para isso, ligue primeiro o amplificador na câmara do participante sem nenhum eletrodo ou cabo conectado.

Em seguida, abra o software no computador de aquisição de dados e inicie a aquisição de dados, mas não salve. Depois, vá até o computador de apresentação dos estímulos. Abra o arquivo do experimento e execute o paradigma.

Os códigos de gatilho programados no arquivo do experimento devem agora aparecer no programa de aquisição de dados. Quando o participante chegar pela primeira vez, explique todos os procedimentos do estudo e aborde quaisquer preocupações com a segurança, depois obtenha o consentimento escrito para garantir que o sujeito compreenda plenamente o protocolo. Peça a ele ou a ela que relate o protocolo com suas próprias palavras.

Peça ao participante que se sente confortavelmente em uma cadeira de madeira com encosto rígido e altura média na sala do experimento. Em seguida, meça para garantir que a linha de visão dele ou dela até o monitor do estímulo esteja à distância padrão do experimento. Neste caso, a distância utilizada é de 48 polegadas.

Em seguida, meça a circunferência da cabeça do participante para determinar qual capuz de EEG deve ser utilizado. Depois, peça ao participante que remova quaisquer joias ou acessórios de cabelo para garantir o ajuste adequado do capuz de EEG e uma gravação precisa. Além disso, se o participante usar óculos, é melhor removê-los neste momento.

Com um cotonete com álcool, limpe a pele do participante nas áreas onde os eletrodos faciais serão colocados. Um será colocado em cada mastóide, um em cada têmpora e um diretamente abaixo do olho esquerdo. Em seguida, coloque uma pequena quantidade de gel condutor em cada eletrodo facial.

Em seguida, remova o suporte do adesivo e posicione-o sobre o participante. Aplique uma pequena quantidade de pressão para garantir que o eletrodo permaneça no lugar. Agora, o participante pode colocar seus óculos novamente, se necessário.

Em seguida, coloque o capuz de EEG na cabeça do participante e prenda a tira sob o queixo. A seguir, meça a distância do nasion ao inion em centímetros. Multiplique essa medida por 0,5 para encontrar o ponto médio e posicione o eletrodo A1 aqui, de frente para trás.

A seguir, meça do ponto pré-auricular de uma orelha até o da outra. O ponto médio dessa medida é onde o eletrodo A1 deve ser posicionado de um lado ao outro. Em seguida, obteremos uma representação tridimensional das posições dos eletrodos na cabeça do participante para controlar a variabilidade na forma do crânio entre os indivíduos e, no futuro, se possível, realizar a coregistração com dados de ressonância magnética.

Aqui, o localizador do digitizador palus Patriot é colocado primeiramente com o transmissor de localização sob a tampa atrás da orelha esquerda do sujeito, com o excesso de cabo acomodado sob a alça do queixo para mantê-lo no lugar. Em seguida, fixe o receptor a uma cadeira de madeira em uma posição abaixo da cabeça do participante, aproximadamente a seis polegadas do transmissor. Agora, abra o software de digitalização e realize as medições das posições dos eletrodos com o estilete conforme solicitado pelo software.

Agora é possível gerar um modelo tridimensional da cabeça com as posições dos eletrodos utilizando o software MR Locator. Em seguida, exceto pela localização dos dados brutos de EEG. Uma vez que o modelo tridimensional da cabeça do participante tenha sido verificado na tela do computador, preencha os compartimentos dos eletrodos no capuz com o gel condutor.

Em seguida, posicione os eletrodos em cada local pré-definido no capuz ativo dois. Neste momento, é recomendável oferecer uma pausa aos participantes mais velhos. Isso é especialmente verdadeiro para pacientes com doença de Alzheimer, que podem necessitar de pausas frequentes para manter o foco e a atenção sustentada na tarefa experimental.

Após a pausa, conecte os cabos e os eletrodos faciais ao amplificador. Em seguida, os níveis de compensação dos eletrodos devem ser verificados na aquisição de dados. O computador garantiu que os níveis de compensação estão dentro de 25 microvolts.

Uma vez que todos os níveis de resistência sejam aceitáveis e todos os eletrodos estejam livres de artefatos, o experimento está pronto para ser executado. Neste experimento, utiliza-se o software bios semi-active para adquirir e visualizar os dados brutos de EEG. Para iniciar, carregue o arquivo de apresentação dos dados comportamentais e insira o número do participante.

O software experimental salva as respostas do participante e gera automaticamente um arquivo de dados. Após a conclusão do experimento, verifique se o participante está sentado a 48 polegadas do centro do monitor de exibição. Assim que o experimento for carregado, leia e verifique as instruções comportamentais com o participante.

Agora, comece a salvar os dados brutos de EEG no computador de aquisição. Em seguida, inicie a apresentação do estímulo no computador de apresentação de estímulos.

Prepare um pesquisador para trabalhar com adultos mais velhos ou pacientes com comprometimento cognitivo, a fim de inserir respostas por meio do teclado aqui. Este experimento inicia-se com a fase de estudo, na qual o participante será apresentado a uma série de imagens ou palavras, monitore o participante durante a tarefa comportamental e avalie a necessidade de pausas. Após a apresentação de todos os estímulos comportamentais, certifique-se de salvar o arquivo bruto de dados de EEG.

Em seguida, os passos anteriores serão repetidos para a fase de teste, na qual o participante novamente será apresentado a uma série de imagens ou palavras. Durante a fase de teste, metade dos itens apresentados será proveniente da fase de estudo anterior, e metade dos itens será nova. Os participantes identificarão se os itens são antigos ou novos, relatando sua resposta em voz alta ao pesquisador. O pesquisador então inserirá a resposta do participante por meio da caixa de botões para iniciar o pós-processamento dos dados.

Os dados brutos devem primeiro ser preparados e filtrados digitalmente para remover ruídos e artefatos do sinal antes que a análise possa ser concluída aqui. O software EMSE Suite 5.3 é utilizado inicialmente. Devem ser aplicados filtros temporais, como filtros de resposta ao impulso infinita e filtros passa-faixa.

Em seguida, os dados devem ser referenciados a um ponto na cabeça aqui, sendo selecionada a referência média comum. Em seguida, os dados devem ser filtrados espacialmente e quaisquer canais ruins devem ser interpolados. Realize inspeção visual dos dados e utilize filtros apropriados.

Por fim, devem-se utilizar métodos de correção de artefatos oculares para corrigir o sinal em relação aos artefatos provocados pelo piscar de olhos e pelos movimentos oculares. Aqui observamos a atividade do ERP frontal associada à recuperação bem-sucedida de palavras e imagens em pacientes com doença de Alzheimer muito leve e controles idosos saudáveis. Essas imagens foram obtidas durante o intervalo de tempo entre 300 e 500 milissegundos, geralmente associado ao processamento conceitual ou à familiaridade memorial.

Observe o efeito frontal semelhante de antigo-novo para imagens, mas um efeito reduzido para palavras entre os grupos. Assim, após concluir a análise das respostas cerebrais para estímulos antigos e novos, você poderá subsequentemente realizar facilmente análises estatísticas para comparar grupos de pacientes com doença de Alzheimer a adultos mais velhos saudáveis. É importante lembrar, ao utilizar esta técnica, que os pacientes tendem a se movimentar e falar muito, gerando artefatos indesejados no sinal.

Portanto, é importante lembrar de incluir um número suficiente de ensaios, de modo que, se for necessário descartar alguns deles devido a esse artefato indesejado, ainda se tenha um número adequado para realizar estatísticas confiáveis. Obrigado por assistir.