El advenimiento de los sistemas de MEG de tamaño para los niños pequeños abre nuevas e importantes oportunidades para estudiar el desarrollo del cerebro. El nuevo sistema, junto con un protocolo experimental que se alinea con los requisitos de las capacidades de los niños, puede ser usado para estudiar los procesos cognitivos y del lenguaje en los niños sanos, despiertos tres a seis años.
La magnetoencefalografía es una técnica que detecta los campos magnéticos asociados con la actividad cortical [1]. La actividad electrofisiológica del cerebro genera campos eléctricos – que se puede grabar utilizando la electroencefalografía (EEG) – y sus campos magnéticos concomitante – detectado por MEG. MEG señales son detectadas por sensores especializados conocidos como dispositivos superconductores de interferencia cuántica (SQUID). Sensores superconductores requieren enfriamiento con helio líquido a -270 ° C. Están contenidas dentro de un casco estela aislado llamado Dewar, que está lleno de líquido. CALAMARES se colocan en posiciones fijas en el interior del casco termo en el refrigerante de helio, y la cabeza de un sujeto se encuentra dentro del casco termo para las mediciones de MEG. El casco Dewar debe ser diseñado para satisfacer las limitaciones de oposición. Está claro que debe ser lo suficientemente grande como para caber la mayoría o la totalidad de los jefes de la población que se estudiará. Sin embargo, el casco debe ser lo suficientemente pequeño como para mantener la mayoría de los sensores SQUID dentro del alcance de los pequeños campos cerebral que se van a medir. Convencionales de todo el cabeza de los sistemas de MEG se han diseñado para dar cabida a más del 90% de los jefes de adultos. Sin embargo, los sistemas de adultos no son adecuados para la medición de la función cerebral en la enseñanza preescolar Chidren cuyas cabezas tienen un radio de varios centímetros más pequeño que los adultos. El KIT-Macquarie cerebro Laboratorio de Investigación de la Universidad de Macquarie utiliza un sistema personalizado MEG tamaño para adaptarse a las cabezas de los niños en edad preescolar. Este sistema cuenta con 64 niños de primer orden gradiómetros axial con una línea de base de 50 mm [2] y está contenida dentro de un ambiente protegido magnéticamente (MSR), junto con un adulto de tamaño convencional sistema de MEG [3,4]. Hay tres ventajas principales del casco personalizado termo para el estudio de los niños. En primer lugar, el radio más pequeño de la configuración del sensor lleva los sensores SQUID dentro del rango de las señales de neuromagnetic de cabeza de los niños. En segundo lugar, el casco más pequeño permite la inserción completa de la cabeza de un niño en el termo. Inserción completa es prevenir en adultos cascos dewar debido a la corona más pequeña para asumir la distancia en los niños. Estos dos factores son fundamentales en el registro de actividad cerebral mediante MEG porque las señales neuromagnetic atenúan rápidamente con la distancia. En tercer lugar, las ayudas niño personalizado casco en la posición simétrica de la cabeza y los límites de la libertad de movimiento de la cabeza del niño dentro del dewar. Cuando se utiliza con un protocolo que se alinea con los requisitos de recopilación de datos con la capacidad de motivación y comportamiento de los niños, estas características de manera significativa facilitar la instalación, colocación y medición de señales de MEG.
Este protocolo está diseñado para facilitar las mediciones de la función cerebral cognitiva en personas sanas y despierto de 4 años de edad. Utilizamos un sistema de tamaño personalizado MEG diseñado para adaptarse a los jefes de pre-escolares. Con este sistema, un niño amigable entorno de laboratorio, y un protocolo adaptado a las capacidades y motivaciones de los niños, que son capaces de medir la función cerebral cognitiva en un rango de edad para la que existe en la actualidad muy pocos datos.
El sistema KIT-Macquarie es la primera de todo el sistema de la cabeza a medida de tamaño para su uso con pre-escolares. Hay tres ventajas principales del casco personalizado termo para el estudio de los niños. En primer lugar, el radio más pequeño de la configuración del sensor lleva los sensores SQUID dentro del rango de las señales de neuromagnetic de cabeza de los niños s. En segundo lugar, el casco más pequeño permite la inserción completa de la cabeza de un niño en el termo. Inserción completa es prevenir en adultos cascos dewar debido a la corona más pequeña para asumir la distancia en los niños (ver fig. 2). Estos dos factores son fundamentales en el registro de actividad cerebral mediante MEG porque las señales neuromagnetic atenúan rápidamente con la distancia. En tercer lugar, las ayudas niño personalizado casco en la posición simétrica de la cabeza y los límites de la libertad de movimiento de la cabeza del niño dentro del dewar. Estas características facilitan significativamente la configuración, posicionamiento y medición de señales de MEG de los niños.
El advenimiento de la costumbre de tamaño infantil MEG sistema es un avance importante para la neurociencia cognitiva. Alternativas técnicas de neuroimagen funcional que emplean radiofármacos o fuertes campos magnéticos pueden no ser apropiados para el uso habitual con niños pequeños. Desde el MEG es una técnica de medición totalmente pasiva no hay ningún riesgo concebible para el desarrollo de los tejidos. En la actualidad existe muy poca información MEG de niños sanos en edad preescolar, ya que los sistemas convencionales para adultos MEG no están bien adaptados para utilizar con los niños. Niño sistemas MEG nos permitirá estudiar la función cerebral en edades donde una estructuración dramática de la actividad cerebral se produce, proporcionando nuevos conocimientos sobre el desarrollo normal y patológico de la función cognitiva.
Este trabajo fue apoyado por el australiano de investigación de equipos de infraestructura del Consejo de Vinculación y dar facilidades LEO668421 Consejo Australiano de Investigación y Vinculación de proyectos de subvención LP0669471. Los autores agradecen la colaboración del Instituto de Tecnología de Kanazawa y Yokogawa Electric Corporation en el establecimiento del Laboratorio de Cerebro KIT-Macquarie Research.
Material Name | Typ | Company | Catalogue Number | Comment |
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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 |