Un intra-sujetos Protocolo experimental para evaluar los efectos de entrada Social sobre EEG infantil
Summary
Este nuevo protocolo está diseñado para evaluar las bases neuronales de la interacción social en los bebés. El paradigma está diseñado para desmenuzar cómo los diversos insumos sociales tales como el lenguaje, la atención conjunta, y la interacción cara a cara se refieren a la activación neuronal infantil. potencia del EEG infantil se registra durante las dos condiciones sociales y no sociales.
Abstract
A pesar de la importancia de las interacciones sociales para el desarrollo del cerebro infantil, poca investigación se evaluó la activación neuronal funcional mientras que los bebés interactúan socialmente. Electroencefalografía potencia (EEG) es una técnica ventajosa para evaluar la activación neural funcional infantil. Sin embargo, muchos estudios registro EEG bebé sólo durante una condición de línea de base. Este protocolo describe un paradigma que está diseñado para evaluar globalmente la actividad del EEG infantil en ambos contextos sociales y no sociales, así como desmenuzar cómo los diferentes tipos de entradas de forma diferencial sociales se relacionan con EEG infantil. El paradigma dentro de los sujetos incluye cuatro condiciones controladas. En la condición de no social, los niños ven los objetos en la pantalla del ordenador. La condición de la atención conjunta implica un experimentador dirigir la atención del niño a las imágenes. La condición de la atención conjunta incluye tres tipos de entrada: social, lenguaje, la interacción cara a cara, y la presencia de la atención conjunta. diferenciasen el EEG infantil entre las condiciones de atención y no sociales conjuntas podría deberse a cualquiera de estos tres tipos de entrada. Por lo tanto, se incluyeron dos condiciones adicionales (uno con entrada de idioma mientras el experimentador está oculta detrás de una pantalla y una con la interacción cara a cara) para evaluar los factores contextuales de conducción en los patrones de activación neuronal infantil. Los resultados representativos demuestran que infantil potencia EEG variado por condición, tanto en general como diferencialmente por región del cerebro, el apoyo a la naturaleza funcional de la potencia del EEG infantil. Esta técnica tiene la ventaja de que incluye las condiciones que son claramente social o no social y permite el examen de la forma en tipos específicos de entrada sociales se relacionan con la potencia del EEG. Este paradigma se puede utilizar para evaluar las diferencias individuales en la forma en la edad, el afecto, el estatus socioeconómico, y el padre-bebé calidad de la interacción se relacionan con el desarrollo del cerebro social. Sobre la base de la naturaleza funcional demostrada del bebé potencia del EEG, los estudios futuros shoULD considerar el papel de EEG contexto de grabación y diseño de las condiciones que son claramente social o no social.
Introduction
Las interacciones sociales son cruciales para el desarrollo neuronal infantil 1, 2. Aunque investigaciones recientes han comenzado a centrarse en el desarrollo del cerebro social 3, 4, los procesos neuronales implicados en el compromiso social no se entienden bien. El objetivo del método dado a conocer fue evaluar cómo electroencefalografía infantil (EEG) de potencia, una medida de la tensión liberada de comunicación neuronal, varía en los contextos sociales y no sociales controladas. Este método permite la evaluación de cómo los aspectos de entrada social específica relacionarse de manera diferencial a la activación neuronal y tiene implicaciones para futuros estudios para tener en cuenta el papel del contexto de grabación de la hora de evaluar la activación neuronal funcional.
EEG es un método muy adecuado para medir la actividad cerebral infantil, ya que no es invasiva y robusto al movimiento infantil. Una tapa compuesta de electrodos es patado en la cabeza del bebé para registrar la actividad eléctrica de la corteza cerebral se libera durante la comunicación neuronal. potencia del EEG es una medida de la tensión en cada sitio del electrodo durante un período de tiempo. EEG es una medida funcional de la actividad neuronal y por lo tanto refleja, en parte, el contexto inmediato en las que se registró el EEG. Debido a su naturaleza funcional, la potencia del EEG tiene el potencial de ser comparado a través de contextos utilizando un diseño dentro de los sujetos y por lo tanto a la activación de un contexto específico de índice. Por lo tanto, EEG se puede utilizar para evaluar tanto las bases neuronales de las interacciones sociales específica y de la activación de contexto específico, más en general. Sin embargo, este potencial no ha sido plenamente realizado como EEG infantil a menudo se registró durante una sola condición.
Muchos estudios han registrado bebé potencia del EEG durante un "estado de reposo" o línea de base, que no siempre se diferencian claramente entre la entrada sociales y no sociales. En algunos casos, el EEG se registra como bebés reloj un experimentador girar una rueda de bingo 5, 6, 7, ver un golpe experimentador burbujas 8 o ver un experimentador sacudir un sonajero 9, 10. Sin embargo, los niños pueden asistir a cualquiera el experimentador o el objeto y las características infantiles podrían influir en la forma en que dirigen su atención. Por lo tanto, para algunos bebés la línea de base podría ser social, si asisten al experimentador y para otros bebés de la línea de base podría ser no social si asisten principalmente al objeto. Como EEG refleja el contexto de grabación, observado diferencias individuales en el EEG basal que los investigadores podrían interpretar como estables o de desarrollo significativo podría ser simplemente debido a diferencias en lo que los bebés estaban asistiendo a en el momento de la grabación. De hecho, un estudio registró el EEG mientras que los bebés observaban una mujer que canta mientras sostiene un objeto <supclass = "xref"> 11. potencia del EEG infantil variaba dependiendo de si el niño presta atención a la mujer o el objeto. Esto demuestra tanto la naturaleza funcional de la potencia del EEG infantil para evaluar las bases neuronales de la interacción social y también la importancia metodológica de utilizar condiciones controladas durante la grabación de EEG.
La interacción social es compleja y de múltiples facetas. Por lo tanto, si EEG se registró durante una interacción naturalista, que podría ser difícil de separar el procesamiento neuronal de diferentes aspectos de la interacción (por ejemplo, el idioma de la audición, interactuando cara a cara, o participar en la atención conjunta). Una estrategia para abordar esta cuestión implica incluir diferentes condiciones que cada implican un cierto aspecto de la interacción social. Por lo tanto, este paradigma está diseñado para comparar sistemáticamente cómo la potencia del EEG varía según el tipo específico de entrada social.
El informaron dentro de los sujetos paradigma implica recording infantil EEG durante 4 condiciones. Las condiciones fueron diseñados tanto para examinar la naturaleza funcional de potencia del EEG bebé – la forma en que varía en función del contexto de grabación – y para evaluar el papel de los tipos específicos de entradas sociales. En primer lugar, una condición no social se incluyó en el que el bebé vio dos objetos en la pantalla del ordenador. Con la presentación de los objetos en la pantalla del ordenador en lugar de tener un experimentador manipular un objeto, esta condición es claramente no social y no implica ningún tipo de entrada social. A continuación, una condición de la atención conjunta, donde se incluyó el experimentador dirigió la atención del niño a las imágenes y habló sobre las imágenes. Así pues, la condición de la atención conjunta implica tres tipos de entrada social: la interacción cara a cara, idioma de entrada, y el componente añadido de atención conjunta. Por lo tanto, las condiciones de atención no sociales y conjuntos difieren en tres dimensiones (la interacción cara a cara, idioma de entrada, y la presencia de la atención conjunta). Así, cualquier differences de potencia del EEG entre las condiciones de atención y no sociales conjuntas podrían ser atribuibles a cualquiera de estas tres entradas sociales. Por lo tanto, se incluyeron 2 condiciones adicionales de separar qué aspecto de entrada sociales explica las diferencias observadas en la actividad neuronal entre las condiciones de atención no sociales y conjuntos. Para evaluar el efecto del lenguaje, una condición lenguaje sólo se incluyó en el que el bebé podría oír el comentario experimentador en las fotos de las computadoras, pero no podía ver el experimentador. Por lo tanto, si la potencia del EEG fue similar durante la atención conjunta y las condiciones de lenguaje sólo en comparación con la condición de no social, este efecto podría atribuirse al lenguaje. Por último, para evaluar el efecto de la interacción cara a cara, una condición compromiso social se incluyó en el que el experimentador era cara a cara con el infante y contingente acoplado con el infante. Si la potencia del EEG fue similar durante la atención conjunta y las condiciones sociales de compromiso en comparación con el ncondición onsocial, la diferencia entre la atención conjunta y condiciones no sociales podría atribuirse a cara a cara interacción. Si la diferencia entre la atención conjunta y condiciones no sociales no se explicó por el lenguaje de sólo sociales y condiciones de su contratación, esto sugiere que la presencia de la atención conjunta fue específicamente explicar las diferencias en la potencia del EEG. Este paradigma se puso a prueba con los niños de 12 meses de edad, ya que esta es una época en que la capacidad de atención conjunta está bien establecida 12. Además, la atención conjunta durante este tiempo es especialmente importante para el desarrollo del lenguaje en el 2º año de vida 13, 14, por lo que la activación neuronal en este contexto fue de particular interés en esta edad.
El paradigma está diseñado para mantener el interés de los bebés al mismo tiempo garantizar que las condiciones están estandarizados y sólo se diferencian en el tipo de socentrada ial. Cada una de las cuatro condiciones se repite una vez para un total de ocho bloques, que se alternan entre experimentador estar presente (atención conjunta y las condiciones de compromiso social) o (condiciones no sociales y del lenguaje-only) ausentes. Para mantener la coherencia, las fotografías de los objetos se presentan en todas las condiciones y las mismas expresiones se utilizan en bloques. Durante cada bloque, 10 fotografías de objetos no sociales aparecen secuencialmente en las pantallas de ordenador. Hay 10 categorías de objetos (por ejemplo, flor, guantes) y cuatro colores de cada objeto. Por lo tanto, los mismos 10 categorías de objetos se presentan en cada bloque con el color de los objetos que varían a través de bloques. Se seleccionaron los estímulos a ser interesante para los bebés. Durante las condiciones de la atención conjunta y lenguaje-solamente, el experimentador hace una expresión con guión como aparece cada objeto en la pantalla. Hay 10 enunciados específicos (con las directrices para apuntar a la pantalla del ordenador izquierda o la derecha en la articulacióncondición de la atención). Los enunciados son los mismos para la atención conjunta y las condiciones de lenguaje, pero sólo se dice en un orden variable para mantener el interés del niño y para evitar la asociación de determinadas categorías de objeto con expresiones particulares. El orden de los enunciados es la misma para el primer bloque de la atención conjunta y el primer bloque de lenguaje solamente. El orden cambia durante la segunda atención conjunta y bloques de lenguaje-solamente. Por último, la dirección de apuntamiento varía para cada bloque y la atención conjunta es pseudo-aleatorio para que los niños no pueden anticipar la dirección.
Protocol
Representative Results
Discussion
En primer lugar, es fundamental que la aplicación red es correcta y que las impedancias se bajan. En segundo lugar, es importante explicar a los padres lo que la aplicación neta EEG y paradigma implicarán y cómo los padres pueden ayudar a calmar al bebé si llegan a ser molesto, sin hablar o hacer contacto visual con el bebé, lo que difuminar las líneas entre la las condiciones sociales y no sociales. Además, instruir a los padres a mantener a los bebés de tirar en la red, que puede afectar a los datos de EEG y …
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Agradecemos a Ryan Johnson y Leah Miller por su ayuda en la recogida de los datos.
Materials
| EEG Amplifier | EGI | N/A | We used a net amps 300 system. Contact EGI for more information or to purchase. https://www.egi.com/ |
| EEG Sensor Nets | EGI | N/A | We used HDGSN 130 nets with 128 channels in pediatric sizes. Contact EGI for more information or to purchase. https://www.egi.com/clinical-division/geodesic-sensor-nets |
| EEG Recording Software | Netstation | N/A | Contact EGI for more information or to purchase. https://www.egi.com/clinical-division/net-station |
| EEG Recording Computer | Apple | N/A | An apple computer is required to run the Netstation software. The operating system just has to match the version of Netstation used. |
| Stimulus Presentation Computer | Dell | N/A | E-Prime 2.0 is compatible with PCs running Microsoft Windows XP SP3, Vista SP1, 7 SP1, 8/8.1 and 10 |
| Stimulus Presentation Software – E-Prime 2.0 Professional Edition | Psychology Software Tools, Inc. | http://www.psychology-software-tools.mybigcommerce.com/e-prime-2-0-professional/ | |
| Stimulus Presentation Monitors | Dell | N/A | LCD monitors are appropriate. |
| Potassium Chloride | Sigma-Aldrich | http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigma/p9541?lang=en®ion=US | |
| Pipettes | Karter Scientific Labware Manufacturing Co. | http://www.kartersci.com/7ml_Volume_3ml_Graduated_Transfer_Pipette_Karter_p/206h2.htm | |
| Disinfectant-Control 3 Disinfectent Germicide | Maril Products Inc | https://www.amazon.com/Control-Disinfectant-Germicide-Cntrl3-Concntr/dp/B007AZ37VC | |
| EEG Processing Software | MATLAB | https://www.mathworks.com/products/matlab/ | |
| Data Analysis Software | SPSS | https://www.ibm.com/marketplace/cloud/statistical-analysis-and-reporting/purchase/us/en-us#product-header-top | |
| Coding Software – The Observer XT | Noldus | http://www.noldus.com/ | |
| General Note: This equipment list includes what was used in the presented study, however other systems and products with the same capabilities are also appropriate. |
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