가까운 적외선 분광학과 함께 아기, 어린이 및 성인의인지 기능을 탐색
Summary
여기 우리는 특히 어린이 두뇌 개발을 공부에 적외선 분광학 (fNIRS),인지 신경 과학에 사용되는 소설 비침습 두뇌 이미징 시스템, 주변 기능을위한 데이터 수집 및 데이터 분석 방법을 설명합니다. 이 방법은 데이터 수집 및 데이터 해석과 과학적 발견에 필수적인 분석의 보편적인 기준을 제공합니다.
Abstract
적외선 분광학 (fNIRS) 같은 언어 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10, 메모리 11으로 높은인지 과정에 관련하여 대뇌 피질의 활성을 조사 연구하고, 관심 니어 12 기능의 폭발 진행 세계와 관련된 성인, 전형 및 비정형 인식 20,21,22과 함께 어린이 및 유아 3,4,13,14,15,16,17,18,19입니다. 인지 신경 과학에 대한 fNIRS를 사용하는 현대적인 도전들은 23,24,25,26 보편 interpretable 있으며, 따라서 기능적 조직과 인간의 높은 인식을 기본 신경 시스템에 대한 중요한 과학적 질문을 사전에 수도와 같은 데이터의 체계적 분석을 달성하는 것입니다.
기존 neuroimaging 기술 중 덜 강력한 시간적 혹은 공간적 해상도 있습니다. 양전자 방출의 Tomography 및 기능 자기 공명 이미징 (PET와 fMRI)가 더 나은 공간 해상도를 가지고 반면, 이벤트 관련 후보와 매그 니 토는 Encephalography (ERP 및 MEG)는, 우수한 현세의 해상도를했습니다. 옥시 헤모글로빈이 우선적으로 680 nm의 및 데옥시 – 헤모글로빈에 의해 흡수되는 가까운 적외선 범위 (700-1000 NM)에 빛의 비 이온화 파장을 사용하여이 우선적으로 830 nm의 (예, 게다가 매우 파장이에 연결된 의해 흡수 그것이 방사선 좋은 공간 해상도 (~ 4cm 깊이)를 사용하지 않고 모두 좋은 시간적 해상도 (~ 기들)을 가지고 있으며,하지 않기 때문에 여기에 그림 fNIRS 히타치 ETG – 400 시스템), fNIRS 잘 상위인지의 연구에 가장 적합합니다 참가자가 동봉된 구조 27,28에 필요합니다. 편안 일반 의자 (어른, 어린이)에 앉아있는 혹은 엄마의 무릎 (유아)에 앉아있는 동안 참가자 대뇌 피질의 활동이 평가하실 수 있습니다. 특히, NIRS는 거의 침묵 (데스크탑 컴퓨터의 크기) 독특한 휴대용이며, 참가자 미묘한 움직임을 용납하실 수 있습니다. 이것은 반드시 핵심 구성 요소는 수화에서 음성 생산이나 손에 입의 움직임 중 하나로가 인간 언어의 신경 연구에 특히 뛰어난 있습니다.
hemodynamic 응답화된되는 방법은 레이저 방출 및 감지기의 배열입니다. 감지기는 금액을 다시 대뇌 피질의 표면에서 반사를 감지하면서 방사체 비 이온화 빛의 알려진 강도를 내보냅니다. 가까이 함께 optodes을 더 큰 공간적 해상도, 더 떨어져 optodes 반면, 침투의 더 깊이. fNIRS 히타치 ETG – 4000 시스템은 최적의 보급 / 해상도 optode 배열은 2cm로 설정됩니다하십시오.
우리의 목표는 현장을 표준화 도움 공통 배경을 가지고 세계 여러 fNIRS 연구소를 활성화 fNIRS 데이터를 수집하고 분석 우리의 방법을 입증하는 것입니다.
Protocol
Discussion
본 연구에서는, 우리는 인간의 인식과 지각과 관련하여 인간의 두뇌 기능을 조사하기 위해 소설, 비침습 fNIRS 뇌 이미징 기술의 사용을 시연했다. fNIRS 두뇌 이미징 특히 임상가에 대한 기본적인 과학적 발견을 적용할 수 있도록 유아 및 어린이 일일 연구 실험실에서 널리 사용할 수있는 집단, 의사 '사무실과 학교 시스템과 함께, 비침습 뇌 이미징의 미래를 대표하는 수도 있습니다 그들의 임상…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 작품은 무릎 (PI)에 보조금 지원되었습니다
국민 건강 R21 HD50558의 연구소, 2005-07를 수여; 국립
건강 R01 HD045822의 기관은 2004-09을 수상, 다나 재단 그랜트,
혁신에 대한 캐나다 재단 ( "CFI"부여), 수상, 2004-06를 수여
2008년에서 2012년까지; 온타리오 연구 기금 그랜트, 2008-2012을 수여.
Materials
| Material Name | Typ | Company | Catalogue Number | Comment |
|---|---|---|---|---|
| ETG-4000 | Hitachi | |||
| Matlab | The Mathworks | Psychology toolbox |
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