ظهور أنظمة MEG الحجم للأطفال الصغار يفتح فرصا جديدة هامة لدراسة تطور الدماغ. ويمكن استخدام النظام الجديد ، جنبا إلى جنب مع متطلبات البروتوكول الذي ينسجم مع قدرات التجريبية للأطفال ، لدراسة العمليات المعرفية واللغوية لدى الأطفال ، الذين تتراوح أعمارهم بين الأصحاء مستيقظا 3-6.
Magnetoencephalography هو الاسلوب الذي يكشف المجالات المغناطيسية المرتبطة بالنشاط القشرية [1]. النشاط الكهربية من الدماغ يولد المجالات الكهربائية — التي يمكن تسجيلها باستخدام تخطيط كهربية الدماغ (EEG) — وحقولها المغناطيسية ما يصاحب ذلك — الكشف عنها بواسطة MEG. يتم الكشف عنها بواسطة أجهزة استشعار الإشارات MEG المتخصصة المعروفة باسم أجهزة فائقة التوصيل التدخل الكم (الحبار). أجهزة استشعار فائقة التوصيل تتطلب تبريد مع الهيليوم السائل عند -270 درجة مئوية. ويرد عليهم داخل خوذة vacumm معزول يسمى ديوار ، وهي مليئة السائل. توضع الحبار في مواقع ثابتة داخل الخوذة ديوار في الهيليوم المبرد ، ويوضع رأسه موضوعا داخل هذا ديوار خوذة لقياسات MEG. يجب أن يكون الحجم ديوار خوذة لتلبية القيود المتعارضة. بوضوح ، ويجب أن تكون كبيرة بما يكفي لتناسب معظم أو كل من الرؤساء في عدد السكان التي سيتم دراستها. ومع ذلك ، يجب أن تكون الخوذة أيضا صغيرة بما يكفي للابقاء على معظم أجهزة الاستشعار الحبار في نطاق المجالات الدماغية الصغيرة التي أرادت أن التدبير. صممت التقليدية كامل رئيس MEG نظم لاستيعاب أكثر من 90 ٪ من الرؤساء الكبار. لا أخلاقي ولكن نظم مناسبة تماما لقياس وظائف المخ في مرحلة ما قبل المدرسة الخاصة بالأطفال الذين رؤساء يملك الطول نصف قطرها عدة أصغر من البالغين. وKIT – ماكواري مختبر أبحاث الدماغ في جامعة ماكواري يستخدم نظام MEG الحجم مخصصة لتناسب رؤوس الأطفال قبل سن المدرسة. هذا النظام 64 طفل من الدرجة الأولى مع مقاييس تدرج المحورية الأساسية 50 مم [2] ، ويرد داخل غرفة محمية مغناطيسيا (MSR) جنبا إلى جنب مع النظام التقليدي MEG الكبار الحجم [3،4]. هناك ثلاث مزايا رئيسية لديوار الخوذة المخصصة لدراسة الأطفال. أولا ، أصغر دائرة نصف قطرها من التكوين استشعار يجلب مجسات الحبار في مجموعة من الاشارات neuromagnetic من رؤوس الأطفال. الثاني ، أصغر خوذة تسمح الإدراج الكامل لرأس الطفل في ديوار. يتم منع الإدراج الكامل في الخوذات ديوار الكبار لأن من أصغر لتحمل تاج المسافة بين الأطفال. هذه العوامل الأساسية هما في تسجيل نشاط المخ باستخدام MEG لأن الإشارات neuromagnetic تخفيف بسرعة مع البعد عنه. ثالثا ، تخصيص مساعدات خوذة الطفل في وضع متماثل من الرأس ويحد من حرية حركة رأس الطفل داخل ديوار. عند استخدامها مع البروتوكول الذي ينسجم مع متطلبات جمع البيانات مع قدرات وحفز الهمم والسلوكية للأطفال ، وهذه الميزات تيسير الإعداد بشكل ملحوظ ، وتحديد المواقع ، وقياس الاشارات MEG.
ويهدف هذا البروتوكول لتسهيل قياس وظائف المخ المعرفية في أطفال أصحاء ومستيقظا عاما 4. نستخدم نظام MEG مخصصة الحجم مصممة لتناسب رؤوس الأطفال قبل سن المدرسة الذين تتراوح أعمارهم. مع هذا النظام ، وهي صديقة للطفل بيئة معملية ، وبروتوكول تكييفها وفقا لقدرات ودوافع للأطفال ، ونحن قادرون على قياس وظائف المخ المعرفية في الفئة العمرية التي توجد في الوقت الحاضر بيانات قليلة للغاية.
نظام KIT – ماكواري هو أول نظام مخصص كامل رئيس الحجم للاستخدام مع الأطفال قبل سن المدرسة الذين تتراوح أعمارهم. هناك ثلاث مزايا رئيسية لديوار الخوذة المخصصة لدراسة الأطفال. أولا ، أصغر دائرة نصف قطرها من التكوين استشعار يجلب مجسات الحبار في مجموعة من الاشارات neuromagnetic من رؤوس الأطفال ق. الثاني ، أصغر خوذة تسمح الإدراج الكامل لرأس الطفل في ديوار. يتم منع الإدراج الكامل في الخوذات ديوار الكبار لأن من أصغر لتحمل تاج المسافة بين الأطفال (انظر الشكل 2). هذه العوامل الأساسية هما في تسجيل نشاط المخ باستخدام MEG لأن الإشارات neuromagnetic تخفيف بسرعة مع البعد عنه. ثالثا ، تخصيص مساعدات خوذة الطفل في وضع متماثل من الرأس ويحد من حرية حركة رأس الطفل داخل ديوار. هذه الميزات تيسير الإعداد بشكل ملحوظ ، وتحديد المواقع ، وقياس الاشارات MEG من الأطفال.
ظهور العرف الحجم الطفل MEG النظام هو تقدم مهم لعلم الأعصاب الإدراكي. قد بديل تقنيات تصوير الأعصاب الوظيفية التي تستخدم المواد المشعة أو المجالات المغناطيسية القوية لا تكون مناسبة للاستخدام الروتيني مع الأطفال الصغار. منذ MEG هو أسلوب القياس سلبية تماما لا يوجد أي خطر يمكن تصوره لتطوير الأنسجة. لا يوجد حاليا سوى القليل جدا من البيانات MEG الأطفال الأصحاء الذين تتراوح أعمارهم ما قبل المدرسة ، وذلك لأن النظم التقليدية الكبار MEG ليست مناسبة تماما لاستخدامها مع الأطفال. سيقوم الطفل نظم MEG تسمح لنا لدراسة وظائف المخ في في الأعمار حيث هيكلة كبيرة من نشاط الدماغ يحدث ، وتقديم رؤى جديدة في التطور الطبيعي والمرضي للوظائف الادراكية.
وأيد هذا العمل من قبل مجلس البحوث الأسترالي معدات الربط البنية التحتية والمرافق والاسترالي غرانت LEO668421 مجلس البحوث مشروع الربط LP0669471 المنحة. الكتاب الامتنان للتعاون معهد كانازاوا للتكنولوجيا وشركة يوكوجاوا الكتريك في تأسيس أبحاث الدماغ KIT – ماكواري مختبر.
Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
---|---|---|---|---|
Whole head child MEG | Kanazawa Institute of Technology (Kanazawa) and Yokogawa Electric Corporation (Tokyo) | Model PQ1064R-N2m | ||
Magnetically shielded room | Fujihara Co. Ltd., (Tokyo) | |||
Digitiser | Polhemus (Colchester, VT) | Fastrack | ||
Experimental control software | Neurobehavioral Systems (Albany, CA) | Presentation | ||
Earphones | Etymotic Research Inc. (Elk Grove Village, IL) | ER-30 |