Появление системы МЭГ размера для маленьких детей, открывает широкие новые возможности для изучения развития мозга. Новая система, вместе с протоколом, который выравнивает экспериментальные требования способностей детей, могут быть использованы для изучения когнитивных и языковых процессов у здоровых, проснись детей в возрасте от трех до шести.
Магнитоэнцефалографии это техника, которая обнаруживает магнитных полей, связанных с корковой активности [1]. Электрофизиологические деятельности мозг генерирует электрические поля – что может быть записаны с помощью электроэнцефалографии (ЭЭГ) – и их сопутствующие магнитных полей – обнаружены МЭГ. МЭГ сигналов в специализированных датчиков известный как сверхпроводящих квантовых устройств помех (СКВИД). Сверхпроводящие датчики требуют охлаждения жидким гелием при -270 ° C. Они содержатся в vacumm изоляцией шлем называется Дьюара, заполненный жидкостью. СКВИДы находятся в фиксированных позициях внутри шлема дьюара в теплоносителе гелия, и глава субъекта находится внутри шлема Дьюара для измерений МЭГ. Шлем Дьюара должны быть рассчитаны для удовлетворения противоположных ограничений. Очевидно, он должен быть достаточно большим чтобы вместить все или почти все главы в популяции, которые будут изучены. Тем не менее, шлем должен быть достаточно маленьким, чтобы держать большинство SQUID датчиков в пределах зоны крошечный мозговой поля, которые они для измерения. Обычные целые головки MEG системы предназначены для размещения более чем на 90% взрослых головах. Однако взрослые системы не очень хорошо подходит для измерения функции мозга в дошкольных Детское руководители которых радиусом несколько сантиметров меньше, чем взрослые. КИТ-Маккуори мозг научно-исследовательской лаборатории в Macquarie University использует пользовательский MEG системе размер подходит для глав детей дошкольного возраста. Этот ребенок система имеет 64-го порядка осевой градиентометры с 50 мм базовой [2] и содержится внутри магнитно-экранированной комнате (MSR), вместе с обычными взрослого размера системы МЭГ [3,4]. Существуют три основных преимущества индивидуальных шлем Дьюара для изучения детьми. Во-первых, меньший радиус конфигурации датчиков приносит SQUID датчиков в диапазоне neuromagnetic сигналы детские головы. Во-вторых, меньший шлем позволяет полностью вставки головы ребенка в дьюар. Полный вставки не имеет возможности во взрослой шлемы Дьюара из-за меньшего корону к плечу расстояние у детей. Эти два фактора являются основополагающими для записи активности мозга использовании MEG потому neuromagnetic сигналы быстро затухают с расстоянием. В-третьих, настроить ребенка шлем помогает в симметричных позиционирования головы и ограничения свободы передвижения голову ребенка в дьюар. При использовании с протоколом, который выравнивает требования сбора данных с мотивационных и поведенческих способностей детей, эти особенности существенно облегчить установку, позиционирования и измерения сигналов МЭГ.
Этот протокол предназначен для облегчения измерения когнитивных функций мозга у здоровых и бодрствования 4-летних детей. Мы используем нестандартный MEG Система рассчитана на установку главы дошкольного возраста. С помощью этой системы, доброжелательного отношения к ребенку лабораторных условиях, а также протокол адаптирован к возможностям и мотивации детей, мы можем измерить когнитивные функции мозга в возрастном диапазоне, для которого существует в настоящее время очень мало информации.
КИТ-Маккуори система является первой цельной головой система пользовательских размеров для использования с дошкольного возраста. Существуют три основных преимущества индивидуальных шлем Дьюара для изучения детьми. Во-первых, меньший радиус конфигурации датчиков приносит SQUID датчиков в диапазоне neuromagnetic сигналы детские головы с. Во-вторых, меньший шлем позволяет полностью вставки головы ребенка в дьюар. Полный вставки не имеет возможности во взрослой шлемы Дьюара из-за меньшего корону к плечу расстояние у детей (см. рис. 2). Эти два фактора являются основополагающими для записи активности мозга использовании MEG потому neuromagnetic сигналы быстро затухают с расстоянием. В-третьих, настроить ребенка шлем помогает в симметричных позиционирования головы и ограничения свободы передвижения голову ребенка в дьюар. Эти особенности существенно облегчить установку, позиционирования и измерения сигналов МЭГ от детей.
Появление пользовательских размеров ребенка MEG Система важный шаг вперед для когнитивной нейронауки. Альтернативные методы функциональной нейровизуализации, которые используют радиофармпрепаратов и сильные магнитные поля не могут быть пригодны для повседневного использования с маленькими детьми. С MEG является полностью пассивным измерительной техники нет мыслимые риск для развивающихся тканей. Существует в настоящее время очень мало данных МЭГ от здоровых детей дошкольного возраста, потому что обычные взрослые MEG системы не очень хорошо подходит для использования с детьми. Ребенка MEG системы позволят нам изучить функции мозга при в возрасте, где драматические структурирования деятельности мозга происходит, предоставляя новому взглянуть на нормальных и патологических развитие познавательной функции.
Эта работа была поддержана Австралийский исследовательский совет Связь оборудование Инфраструктура и услуги Грант LEO668421 и Австралийский исследовательский совет Связь проекта Грант LP0669471. Авторы выражают благодарность сотрудничества Канадзава технологического института и Yokogawa Electric Corporation в установлении КИТ-Маккуори Brain Research Laboratory.
Material Name | Tipo | 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 |