幼児用サイズのMEGシステムの出現は、脳の発達を研究するために重要な新しい機会を開きます。新システムは、一緒に子供たちの能力で実験的な要件を揃えプロトコルと3〜6歳の健康、目を覚まし子どもの認知と言語のプロセスを研究するために使用することができます。
脳磁図は、皮質の活動[1]に関連する磁場を検出する技術です。脳の電気生理学的活性は、電界を生成する – とその付随する磁場 – – 脳波を脳波(EEG)を使用して記録することができるMEGで検出された。 MEGの信号は、量子干渉素子(SQUIDのを)超伝導と呼ばれる特殊なセンサーによって検出されています。超電導センサーは-270で液体ヘリウムで冷却℃を必要とする彼らは、液体で満たされているデュワーと呼ばれるvacumm絶縁ヘルメット、内部に含まれています。 SQUIDのは、ヘリウム冷却材中のヘルメットデュワー内の固定位置に配置され、被験者の頭部は、MEGの測定のためにヘルメットデュワー内に配置されます。ヘルメットデュワーは反対の制約を満たすサイズにする必要があります。明らかに、それは、ほとんどまたはすべての調査される人口の頭のに合わせて十分な大きさでなければなりません。しかし、ヘルメットはまた、測定するためであることが小さな脳分野の範囲内にSQUIDセンサのほとんどを保つために十分に小さくなければならない。従来の全頭MEGシステムは、成人の頭の90%以上を収容するように設計されています。しかし、成人のシステムはよくその頭大人より数cm小さい半径を有する就学前童車での脳機能を測定するには適していません。マッコーリー大学のKIT -マッコーリー脳研究所では、就学前の子どもたちの頭に合わせてサイズMEGシステムのカスタムを使用しています。この子システムが50mmのベースラインを持つ64の一次軸勾配計を持っている[2]と、従来の成人サイズのMEGシステムと一緒に磁気シールドルーム(MSR)の中に含まれている[3,4]。子どもたちを研究するためのカスタマイズされたヘルメットデュワーの3つの主要な利点があります。最初に、センサーの設定の半径は、子どもたちの頭のneuromagnetic信号の範囲にSQUIDセンサをもたらします。第二に、小さなヘルメットはデュワーに子供の頭を完全に挿入することができます。完全な挿入は、お子様をお連れの肩の距離に小さい王冠の成人デュワーのヘルメットに阻止される。 neuromagnetic信号は距離と共に急速に減衰するため、これら二つの要因は、脳磁図を用いた脳活動を記録するの基本です。第三に、カスタマイズされた子のヘルメットのヘッドの左右対称の位置に補助とは、デュワー内で子供の頭の動きの自由度を制限。子どもたちの動機や行動能力とデータ収集の要件を整列プロトコルで使用する場合、これらの機能は大幅にセットアップ、ポジショニング、およびMEG信号の測定を容易にします。
このプロトコルは、健康と目を覚まし4歳の子供の認知脳機能の測定を容易にするために設計されています。我々は、就学年齢の子どもの頭に合うように設計されたカスタムサイズのMEGシステムを使用してください。このシステムでは、子供向けの実験室の環境、および機能と子どもたちの動機に適応protocolは、我々は非常に少ないデータが現在存在するする年齢層に認知の脳機能を測定することができます。
KIT -マッコーリーシステムは、就学前年齢の子どもで使用するためのサイズの第一全体のヘッド方式のカスタムです。子どもたちを研究するためのカスタマイズされたヘルメットデュワーの3つの主要な利点があります。最初に、センサーの設定の半径は、子供の頭のneuromagnetic信号の範囲にSQUIDセンサをもたらします。第二に、小さなヘルメットはデュワーに子供の頭を完全に挿入することができます。完全な挿入は、お子様をお連れの肩の距離(図2参照)に小さい王冠の成人デュワーのヘルメットに阻止される。 neuromagnetic信号は距離と共に急速に減衰するため、これら二つの要因は、脳磁図を用いた脳活動を記録するの基本です。第三に、カスタマイズされた子のヘルメットのヘッドの左右対称の位置に補助とは、デュワー内で子供の頭の動きの自由度を制限。これらの機能は大幅にセットアップ、ポジショニング、そして子供からのMEG信号の測定を容易にします。
カスタムサイズの子MEGシステムの出現は、認知神経科学のための重要な前進です。放射性医薬品や強い磁場を用いる代替機能的神経イメージング技術は、小さなお子様連れルーチンの使用に適しているとは限りません。 MEGは、完全に受動的な計測手法であるため、組織を開発するためには、考えられる危険性はありません。従来の大人のMEGシステムは、子どもたちと一緒に使用するのに適していないので、健康な就学前の年齢の子供たちからは非常に少ないMEGのデータは、現在ありません。子MEGシステムは、認知機能の正常と病理学的発展に新たな洞察を提供し、私たちは脳の活動の劇的な構造が発生している年齢でで脳機能を研究することができます。
この作品は、オーストラリア研究評議会リンケージインフラ機器と設備グラントLEO668421とオーストラリア研究評議会の連携プロジェクト無償LP0669471によってサポートされていました。作者は感謝してKIT -マッコーリー脳研究所設立に金沢工業大学と横河電機の協力を認める。
Material Name | Type | 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 |