26 de dezembro de 2013
Métodos para registrar o gating sensorial auditivo P50, um marcador fisiológico de inibição cerebral que reflete os estágios iniciais da atenção, são descritos.
Olá, sou Ally Newton. Eu sou a Dra. Sharon Hunter. Eu sou o Dr. Randy Ross.
Fazemos parte do Jerome Kern Labs e do programa de pesquisa de desenvolvimento da Escola de Medicina da Universidade do Colorado em Denver. Vamos demonstrar o portão infantil P 50, uma forma de portão sensorial auditivo. Os déficits de atenção são comuns em vários transtornos psiquiátricos, incluindo esquizofrenia, transtorno de humor bipolar, autismo e transtorno de déficit de atenção e hiperatividade, ou A DHD.
Tem havido um interesse crescente nos componentes do neurodesenvolvimento desses déficits de atenção. Neurodesenvolvimento significa que, embora os déficits se tornem clinicamente proeminentes na infância ou na idade adulta, os déficits são o resultado de problemas no desenvolvimento do cérebro que começam muito cedo na vida, na infância ou mesmo no pré-natal. Apesar desse interesse crescente, existem alguns métodos para medir a intenção e a infância, particularmente métodos que podem ser usados nos primeiros dias ou semanas após o nascimento.
O gating sensorial P 50 é um método que pode ser usado em bebês muito pequenos. A atenção tem vários componentes. Vamos nos concentrar aqui em um dos primeiros componentes.
O cérebro é projetado para filtrar ou marchar informações sensoriais repetitivas e não informativas. O gating sensorial pode ser medido usando potenciais evocados auditivos. Um novo estímulo auditivo provoca um ELETROENCEFALOGRAMA clássico ou ondas de registro de EEG são designadas como P positivo ou N negativo e, pela latência, ocorrem após o estímulo para uma resposta típica de um adulto.
Os componentes de resposta precoce incluem ondas N 40, P 50 e N 100. As latências em crianças são mais longas, mas as ondas ainda são denominadas N 40, P 50 e N 100 para manter a consistência com a literatura baseada em adultos. Assim que a segunda apresentação de um estímulo, os sistemas inibitórios cerebrais estão ativos e a resposta evocada diminui.
Nós nos concentramos na onda P 50 como ocorrendo muito cedo no processamento sensorial sem pensamento consciente. Demonstraremos mais tarde como quantificar isso, mas, em geral, uma redução na resposta ao segundo som em relação ao primeiro é um bom bloqueio sensorial e um primeiro passo importante na atenção. A falha em inibir a resposta ao segundo som representa um gating sensorial deficiente e está associada a dificuldades e atenção.
Como o participante não é solicitado a fazer nada, essa tarefa é ideal para uso com bebês pequenos. Há uma questão adicional importante. Este processo inibitório pré-atencional automático é ineficaz durante períodos de excitação aumentada.
Colocar eletrodos em um bebê é suficiente para despertar e impedir uma avaliação precisa do bloqueio sensorial. Para combater isso, os bebês precisam ter permissão para entrar no sono ativo, a versão infantil do movimento rápido dos olhos ou sono REM antes de registrar o P 50. Eletrodos de prata e cloreto de prata preenchidos com ritmo condutor são fixados à criança com fita adesiva médica.
Eletroencefalograma, EEG e potenciais evocados auditivos são registrados a partir do vértice do couro cabeludo no local zz. Para ajudar no estadiamento do sono, o eletrograma bipolar ou EOG é registrado a partir de eletrodos diretamente superiores e laterais ao olho esquerdo ou direito. Submentoniano, eletromiograma ou EMG também é registrado.
Os sinais são amplificados 5.000 vezes e filtrados entre 0,05 e cem hertz. Os sinais EOG são amplificados mil vezes e filtrados entre um e 200 hertz e os sinais EMG são amplificados 10.000 vezes e filtrados entre um e 2200 hertz. A taxa de amostragem é fixada em mil hertz.
Os dados são convertidos para o formato ACI. Uma análise mais aprofundada utiliza o software MATLAB disponível na MathWorks e NA, Massachusetts, EUA, uma vez que a criança está dormindo e as impedâncias dos eletrodos estão abaixo de 10 quilos, cliques emparelhados com 50 milissegundos de duração e 500 milissegundos de intervalo são apresentados por meio de dois alto-falantes posicionados em cada lado da cabeça. O intervalo entre estímulos entre pares de cliques é consistente em 10 segundos.
O volume é ajustado para que cada clique produza 85 decibéis. O nível de pressão sonora no ano em que a gravação é continuada enquanto o bebê permanecer dormindo, geralmente produzindo entre 30 e 90 minutos de dados contínuos. Períodos de sono superiores a 60 minutos são geralmente necessários para identificar períodos suficientes de sono ativo.
Para análise, os melhores dados são obtidos enquanto o bebê está dormindo. O objetivo é pelo menos 15 minutos de sono ativo ininterrupto. Para obter esse valor, geralmente gravamos por uma hora a uma hora e meia.
Há muitas coisas que podem ser feitas para maximizar as chances de o participante bebê permanecer dormindo. Isso inclui agendar uma visita no horário regular da soneca do bebê, usar uma sala silenciosa longe de outras atividades, escurecer a sala, ter um berço, balanço de bebê e cadeira de balanço disponíveis para o que o bebê preferir. Um lençol é colocado para a cabeça do bebê na cabeça do balanço ou Crip.
É importante ter tudo pronto antes da chegada do bebê, incluindo eletrodos limpos, aparelhos condutores de gravação de pasta de EEG, como um neuro scan feito por médicos com saúde, neuro scan em Charlotte, Carolina do Norte. Finalmente, e talvez o mais importante, você precisará agendar mais tempo do que acha que precisará. Os bebês são barômetros para o estresse e, se o experimentador se sentir pressionado, o bebê se sentirá estressado e não dormirá tão bem.
Quando o bebê chegar, certifique-se de que ele seja alimentado, arrotado e que a fralda esteja limpa antes de começar a enrolar. Se o bebê preferir, limpe a cabeça com uma almofada de preparação de eletrodo para minimizar a impedância, condutiva, pasta de EEG e fita de pano são usadas para manter os eletrodos no lugar. Um eletrodo é colocado na testa ou atrás das orelhas para o solo, que atua para reduzir o impacto do ruído ambiental.
Um eletrodo é colocado na mastóide direita ou esquerda para um eletrodo de referência. A referência também pode ser colocada no nariz, desde que esteja na mesma linha da face que a mastóide. Às vezes, uma fita métrica é usada para medir o ponto médio da cabeça para a colocação do eletrodo CZ.
Um eletrodo é colocado em cz. Para o EEG Dois são colocados para registrar EOG ou movimentos oculares, um no osso acima da sobrancelha e outro no osso à direita do olho, um é colocado no queixo para um EMG para medir o tônus muscular, verificamos os níveis de impedância usando neuros scan. A leitura deve ser idealmente azul escuro ou preto, indicando baixa impedância.
Às vezes, é benéfico esperar que o ritmo aqueça na cabeça do bebê, pois isso criará uma leitura de impedância mais baixa. Também pode ser necessário pressionar os eletrodos para baixo para tentar obter os níveis de impedância desejados. A sala é normalmente escurecida neste momento, mas para fins de filmagem, vamos mantê-la acesa.
Comentários sobre o processo são registrados simultaneamente, como se os olhos estão abertos ou fechados, qualquer movimento corporal, se os eletrodos são movidos ou deslocados pelo movimento do bebê ou, para obter uma melhor leitura, qualquer ruído estranho e possíveis momentos de sono ativo. Se a frequência cardíaca estiver presente no traçado, mova o eletrodo EMG para um osso ou parte do queixo. Se a leitura for barulhenta ou confusa, pode ser causada por interferência eletrônica de algo na sala, como um telefone celular.
O eletrodo não está encaixado com segurança, caso em que o eletrodo pode ser empurrado para baixo para torná-lo mais seguro, ou os fios estão tocando outra fonte elétrica, o que pode ser evitado prendendo os fios com fita adesiva. Quando o bebê acorda, um removedor de adesivo facilita a remoção da fita e da pasta. Lenços umedecidos são usados para limpar o excesso de pasta da cabeça do bebê.
A família é então agradecida e a gravação passa para análise offline. Aqui está uma parte de um rastreamento de uma criança típica. O primeiro passo é identificar períodos de sono ativo e períodos de sono tranquilo.
Em particular, estamos procurando um período de sono ativo com duração superior a 15 minutos. O sono ativo terá grandes movimentos oculares, ondas cerebrais ativas, que se caracterizam por sua alta frequência e baixa voltagem, semelhantes em aparência a quando a criança está acordada. Haverá também baixo tônus muscular indicado por um EMG achatado e as anotações coletadas durante a gravação indicarão que os olhos do bebê estão fechados e que o bebê tem respiração irregular.
Após a gravação, os filtros são aplicados aos traçados, incluindo aqueles que removem as ondas que ocorrem a uma frequência de cerca de 60 hertz. As ondas de 60 hertz são geradas pela maioria dos eletrônicos dos EUA. Também usamos um filtro que retira frequências abaixo de um hertz e estas são geradas apenas por desvios irrelevantes no campo de energia.
Isso nos ajuda a distinguir as ondas cerebrais daquelas ondas geradas pelo ambiente. Ampliando um épico de três segundos. Você pode ver onde os cliques ocorreram.
No entanto, identificar ondas potenciais evocadas específicas é difícil a partir de um único épico de dois segundos. Assim, os épicos juntos, quanto mais épicos, mais claro cada componente se torna. Aqui, com 75 épicos em média, você pode ver as ondas que estamos interessados em medir.
A primeira grande onda positiva após a apresentação do estímulo é denominada P um ou P 50. É seguido por uma segunda onda negativa chamada N 100 Note. Em bebês, eles ocorrem mais tarde do que em adultos.
O P 50 para este bebê ocorreu aproximadamente 75 milissegundos após o estímulo versus os 50 milissegundos observados em adultos. Medimos a amplitude do P 50 do vale anterior ao pico após medir a resposta ao primeiro e segundo sons. A segunda amplitude é dividida pela primeira.
Para identificar uma taxa de gating, a latência é medida no ponto mais alto do pico. Aqui está um exemplo de um bebê que tem uma proporção próxima a uma que falhou em um portão e um bebê que tem uma proporção mais próxima de zero, refletindo um processo inibitório que funciona bem, o que permite o bloqueio sensorial normal. Um corte distinto para qual porcentagem é considerada normal não foi estabelecido.
Usamos um corte de 0,5, tendo em mente que qualquer porcentagem de gating é melhor do que nenhuma. O gating sensorial P 50 é um método eficaz para medir um componente pré-atencional precoce da atenção. O método é utilizável mesmo em bebês muito jovens com apenas algumas horas de idade.
Este método pode fornecer informações sobre o desenvolvimento inicial. Também pode ser útil como um mecanismo para avaliar novas intervenções destinadas a prevenir algumas dificuldades de atenção muito antes de se tornarem clinicamente relevantes. Nós, dos Laboratórios Jerome Kern, esperávamos que sua apresentação fosse útil para fornecer instruções básicas para avaliar o gating sensorial P 50 em bebês pequenos.
Este artigo descreve métodos para registrar o bloqueio sensorial auditivo P50, um marcador fisiológico da inibição cerebral que reflete estágios iniciais da atenção em lactentes. O foco está em como este método pode ser aplicado para estudar déficits atencionais associados a diversos transtornos psiquiátricos.
A identificação precoce de déficits neurodesenvolvimentais de atenção é fundamental para reduzir riscos em portfólios de transtornos psiquiátricos e orientar estratégias translacionais de biomarcadores. O paradigma de inibição sensorial auditiva P50 em lactentes permite uma avaliação objetiva e quantitativa da inibição cerebral e do processamento atencional nos estágios iniciais do desenvolvimento. Essa capacidade reforça a confiança preditiva na validação de alvos e na compreensão dos mecanismos subjacentes às origens das doenças neuropsiquiátricas.
O ensaio de inibição sensorial P50 se posiciona dentro do continuum de descoberta a pré-clínico como uma plataforma de biomarcador translacional para desvio mecanicista precoce e validação de alvos na pesquisa neuropsiquiátrica.