Исследование социального познания у младенцев и взрослых Использование Плотные Электроэнцефалография Array ( _Г ЭЭГ)

Основная цель данного видео — продемонстрировать протокол исследования социального познания у младенцев или взрослых с помощью электроэнцефалографии с использованием плотного массива электродов. Для этого сначала подготавливается экспериментальная установка для сбора данных и подготавливается гидрогелевая сенсорная сеть для наложения. Затем накладывается геодезическая гидрогелевая сенсорная сеть и измеряется импеданс электродов.

Затем регистрируются показатели базового уровня и проводится эксперимент. Заключительным этапом процедуры является анализ данных. В итоге с помощью анализа электрической активности поверхности скальпа с высоким временным разрешением можно получить результаты, демонстрирующие выраженную нейронную активность, связанную с социально-когнитивными процессами.

Здравствуйте, меня зовут Кеми, я ассистент-исследователь в лаборатории психобиологии развития родителей и младенцев доктора Дэвида Хейли. Сегодня мы с Джоанной продемонстрируем протокол данного исследования. Привет, я Джоанна.

Этот метод может быть использован для поиска ответов на ключевые вопросы в области нейробиологии развития, например, о том, как мозг использует когнитивные функции для обработки социальных стимулов. Основным преимуществом данной методики по сравнению с существующими методами визуализации мозга и традиционными системами ЭЭГ является высокое временное разрешение, улучшенное пространственное разрешение и простота применения сенсорной сети. Здравствуйте, я Дэвид Хейли.

Мы используем систему ЭЭГ для изучения активности мозга родителей и младенцев во время выполнения социальных и когнитивных задач. До прибытия участника в лабораторию убедитесь, что компьютер управления экспериментом, программное обеспечение сетевой станции и компоненты системы ЭЭГ Geodesic работают исправно. Также обязательно удалите из помещения для проведения эксперимента все ненужные предметы, которые могут отвлекать внимание. Подготовьте помещение в соответствии с реализуемой экспериментальной парадигмой.

Они могут варьироваться от компьютерных заданий до различных парадигм взаимодействия родителей с младенцами и экспериментальных парадигм взаимодействия с младенцами. Как будет показано в данном видео, убедитесь, что видеокамеры заряжены, и расположите их под углом, оптимальным для текущей экспериментальной установки. Когда участник прибудет в лабораторию, опишите ему протокол применения сенсорной сети GDS и разъясните детали эксперимента.

Убедитесь, что участник или его законный опекун хорошо понимают протокол эксперимента, и получите письменное информированное согласие перед началом исследования. При проведении ЭЭГ-исследований часто бывает полезно собрать определенную информацию об участнике, которая может повлиять на регистрируемую электрическую активность мозга. Для обеспечения своевременного проведения эксперимента такую информацию можно получить с помощью стандартизированных опросников.

Рекомендуется присутствие двух экспериментаторов: одного для проведения анкетирования, а другого — для подготовки сети геодатчиков гидроячеек, как описано в следующем разделе данного протокола. Для начала приготовьте солевой электролитный раствор для гидроячеек, состоящий из одного литра дистиллированной воды, 11 граммов хлорида калия и пяти миллилитров детского шампуня; тщательно перемешивайте раствор до полного растворения хлорида калия. Затем с помощью измерительной ленты измерьте обхват головы участника.

Записав результат измерения в сантиметрах, возьмите геодезическую сенсорную сетку гидроячейки соответствующего размера. Выберите размер, который охватывает диапазон обхватов головы, в который попадает измеренное значение участника. Погрузите сенсорный конец сетки в подготовленный раствор электролита и оставьте его замачиваться на пять минут.

Следите за тем, чтобы конец коннектора не касался жидкости. Для обеспечения точного соблюдения временных интервалов рекомендуется использовать таймер или секундомер. Теперь откройте программное обеспечение сетевой станции на управляющем компьютере и начните сеанс экспериментального контроля.

Перед подключением коннектора сенсорной сети и сбором данных проведите измерения нуля и коэффициента усиления. Пока сенсорная сеть замачивается в электролите, пригласите участника в экспериментальную комнату и попросите его сесть на устойчивый стул без колесиков. В случае с младенцами опекун должен сесть на стул, посадив ребенка прямо на колени так, чтобы вся голова младенца была доступна. С помощью измерительной ленты и китайского карандаша измерьте расстояние от уха до уха через макушку и отметьте среднюю точку.

Затем измерьте расстояние от NA до иния по верхней части головы. Снова отметьте среднюю точку. Вершину (vertex) можно определить как точку пересечения средних точек этих двух измерений.

По завершении замачивания извлеките сенсорную сетку из раствора электролита и поместите ее на чистое сухое полотенце. Осторожно промокните сенсорную сетку полотенцем, чтобы удалить излишки раствора электролита. Затем передайте конец сенсорной сетки с разъемом второму экспериментатору, чтобы тот придерживал его во время наложения сетки.

Теперь возьмите сенсорную сетку, поместив обе руки внутрь сетки. Держите сетку так, чтобы большие пальцы плотно, но осторожно прижимали края самого переднего центрального электрода, а мизинцы плотно прижимали ленту, соединяющую самый задний ряд электродов. Будьте осторожны, чтобы не растянуть сетку слишком сильно.

Оставшиеся шесть пальцев должны свободно находиться внутри сетки, чтобы центральная часть свисала; присядьте или встаньте на колени, чтобы оказаться на уровне глаз участника, и наденьте сенсорную сетку на голову участника сзади вперед. При наложении сенсорной сетки на младенца часто полезно присутствие дополнительного экспериментатора. Чтобы отвлечь младенца и минимизировать его движения, аккуратно потяните кончиками пальцев за ленту сетки и отрегулируйте ее так, чтобы электрод вертекс располагался на точке вертекса, отмеченной китайским маркером.

Затяните ушные и подбородочные ремни, проверьте расположение анатомических ориентиров, чтобы убедиться в правильности позиционирования сетки, и при необходимости внесите коррективы. Перед началом поведенческого эксперимента необходимо измерить импеданс электродов. Подключите разъем сенсорной сетки к интерфейсному кабелю.

Поверните рычаг, чтобы зафиксировать его на месте, и включите камеру. Затем в пульте управления откройте новый сеанс в программном обеспечении сетевой станции. Введите данные участника и нажмите «начать сеанс».

Поскольку видеосигнал и сигналы ЭЭГ синхронизированы, на экране должен появиться прямой видеопоток из помещения, где проводится эксперимент. Теперь выберите в выпадающем меню панели пункт «impedance» (импеданс) и нажмите кнопку измерения. На экране отобразится монтаж сенсорной сети hydro cell go dsic.

Перетащите это окно к краю экрана, чтобы оно открылось на мониторе в комнате для проведения эксперимента. Убедитесь, что каждый электрод плотно прилегает к коже головы участника. Ориентируйтесь по окну измерения импеданса, на котором отображается схема монтажа электродов на мониторе.

Датчики, которые имеют плохой контакт с кожей головы, будут отмечены красным цветом. Запишите номера этих электродных датчиков. Теперь с помощью пипетки нанесите небольшое количество предварительно приготовленного раствора электролита, чтобы улучшить импеданс этих датчиков.

Электроды на монтажной схеме станут зелеными по мере улучшения их импеданса, когда значения достигнут удовлетворительного уровня. Для всех электродов нажмите кнопку сохранения и закрытия в окне измерения импеданса в комнате управления. Теперь в Net Station откройте окно плотного отображения форм сигнала.

Прокрутите осциллограмму и отметьте каналы с высокоамплитудным шумом, возникшим из-за плохого контакта с кожей головы. Вернитесь в процедурный кабинет и отрегулируйте положение всех электродов с зашумленным сигналом так, чтобы они плотно прилегали к коже головы. Возможно, потребуется добавить электролит.

Записи исходного уровня в состоянии покоя имеют важное значение в исследованиях с использованием ЭЭГ с плотными массивами электродов, поскольку электрическая активность мозга участников характеризуется высокой степенью вариативности. Следовательно, перед началом экспериментальной парадигмы для младенцев необходимо провести несколько сессий записи ЭЭГ исходной электрической активности мозга в состоянии покоя. Родитель или опекун должен оставаться в комнате, пока младенец спокойно сидит у него или нее на коленях.

Чтобы младенцы оставались спокойными и неподвижными во время этой базовой фазы, можно включить такое видео, как Baby Mozart. Baby Mozart представляет собой аудиовизуальное сочетание классической музыки и красочных движущихся узоров, которые можно транслировать на мониторе в экспериментальной комнате. Теперь на станции управления нажмите кнопку записи, чтобы начать запись видео и волновых данных; на дисплее плотной записи волновых форм можно расставлять маркеры событий, чтобы связать поведенческие реакции с электрической активностью на протяжении всего эксперимента.

Установите маркер базового события на записи формы волны на базовой линии для стандартного периода времени продолжительностью около двух минут. В исследованиях с использованием ЭЭГ с плотным массивом электродов крайне важно присутствие как минимум двух экспериментаторов на протяжении всего исследования. Один экспериментатор будет отвечать за взаимодействие с участником и реализацию поведенческой парадигмы.

Второй экспериментатор остается в комнате управления; в его обязанности входит мониторинг видеопотока и установка маркеров событий на дисплее плоской формы волны при возникновении соответствующего события. Теперь начните поведенческий эксперимент с использованием парадигмы непосредственного взаимодействия с младенцем-участником. В данном случае реализуется парадигма имитации, при которой экспериментатор демонстрирует младенцу ряд отдельных действий с помощью куклы-кролика.

На протяжении всего эксперимента внимательно следите за отображением плотных волновых форм, чтобы определить, не наблюдается ли рост уровня шума в каких-либо каналах. По завершении эксперимента осторожно ослабьте и снимите сенсорную сетку с головы участника. Предоставьте полотенце, чтобы протереть остатки электролитного раствора.

Затем промойте, продезинфицируйте и высушите сетку. В завершение предоставьте участнику оставшиеся опросники, которые необходимо заполнить в соответствии с протоколом. На этих необработанных формах волн ЭЭГ показаны колебания зарегистрированного напряжения на одном электроде в течение первых 1000 миллисекунд каждой из трех экспериментальных фаз.

Различия между базовым уровнем и немедленным воспроизведением. Электрическая активность мозга на поверхностном уровне в различных областях мозга также может быть представлена в виде топографической карты амплитуд напряжения. Амплитуды отображены на всей поверхности головы во время трех фаз парадигмы «тряски варежки», единицы цветового спектра указаны в микровольтах.

После просмотра этого видео вы должны получить четкое представление о том, как изучать социальное познание у взрослых и младенцев с помощью ЭЭГ высокого разрешения. Мы продемонстрировали этот процесс, показав этапы подготовки и применения сенсорной сети, а также сбора и анализа данных ЭЭГ.