Ein Innersubjekt experimentelles Protokoll die Auswirkungen von Social Input auf Infant EEG zur Beurteilung
Summary
Dieses neue Protokoll wurde entwickelt, um die neuronalen Grundlagen der sozialen Interaktion bei Säuglingen zu bewerten. Das Paradigma ist entworfen auseinander aufzuziehen, wie verschiedene soziale Eingänge wie Sprache, gemeinsame Aufmerksamkeit und face-to-face-Interaktion infant neuralen Aktivierung beziehen. Infant EEG-Strom wird während sowohl soziale als auch nonsocial Bedingungen aufgezeichnet.
Abstract
Trotz der Bedeutung der sozialen Interaktionen zur Ernährung von Kindern der Entwicklung des Gehirns, hat wenig Forschung funktionelle neuronale Aktivierung beurteilt, während Kinder sozial interagieren. Elektroenzephalographie (EEG) Leistung ist eine vorteilhafte Technik infant funktionelle neuronale Aktivierung zu beurteilen. Doch viele Studien Rekord Säugling EEG nur während eines Ausgangszustandes. Dieses Protokoll beschreibt ein Paradigma, das ausgelegt ist, umfassend an infant EEG-Aktivität in beiden sozialen und nonsocial Kontexten zu beurteilen sowie tease auseinander, wie verschiedene Arten von sozialen Eingängen differentiell infant EEG beziehen. Das Innersubjekt Paradigma umfasst vier kontrollierte Bedingungen. Im nonsocial Zustand, sehen Kinder Objekte auf Computerbildschirmen. Die gemeinsame Aufmerksamkeit Bedingung beinhaltet einen Experimentator des Säuglings Aufmerksamkeit auf Bilder zu lenken. Die gemeinsame Aufmerksamkeit Bedingung umfasst drei Arten von sozialem Eingang: Sprache, face-to-Face-Interaktion und das Vorhandensein gemeinsamen Aufmerksamkeit. Unterschiedein infant EEG zwischen den nonsocial und gemeinsame Aufmerksamkeit Bedingungen könnte auf eine dieser drei Typen von Eingangs fällig. Daher werden zwei zusätzliche Bedingungen (eine mit Spracheingabe während der Experimentator hinter einem Bildschirm ausgeblendet und eine mit face-to-face-Interaktion) wurden einbezogen, die Antriebskontextfaktoren in den Mustern der infant neuralen Aktivierung zu beurteilen. Repräsentative Ergebnisse zeigen, dass die Kinder EEG-Leistung durch die Bedingung variiert, sowohl insgesamt als auch differentiell durch Hirnregion, die funktionelle Natur der infant EEG Strom unterstützen. Diese Technik hat den Vorteil, daß sie Bedingungen, die eindeutig soziale oder nonsocial sind und ermöglicht eine Prüfung, wie bestimmte Arten von sozialem Eingang beziehen sich auf EEG-Strom. Dieses Paradigma kann dazu verwendet werden, um zu beurteilen, wie individuelle Unterschiede in Alter, beeinflusst, sozioökonomischen Status und Eltern-Kind-Interaktion Qualität bezieht sich auf die Entwicklung des sozialen Gehirns. Basierend auf den demonstriert funktionalen Charakter des Säuglings EEG-Leistung, sho zukünftige Studienuld betrachten die Rolle der EEG-Aufzeichnung Kontext und Konstruktionsbedingungen, die eindeutig sozialen oder nonsocial sind.
Introduction
Soziale Interaktionen sind von entscheidender Bedeutung für das Kinder neuralen Entwicklung 1, 2. Obwohl die jüngsten Forschungen über die Entwicklung des sozialen Gehirns 3, 4 zu konzentrieren haben damit begonnen, die neuronalen in sozialem Engagement beteiligten Prozesse sind nicht gut verstanden. Das Ziel des Verfahrens war berichtet zu beurteilen, wie infant Elektroenzephalographie (EEG) Leistung, ein Maß für die Spannung, die von neuronalen Kommunikation freigegeben, über kontrollierte soziale und nonsocial Kontexte variiert. Diese Methode ermöglicht die Beurteilung, wie bestimmte Aspekte der sozialen Eingang differentiell auf neuronale Aktivierung beziehen und hat Auswirkungen auf die zukünftige Studien die Rolle der Aufnahme Kontext zu berücksichtigen, wenn funktionelle neuronale Aktivierung zu bewerten.
EEG ist eine gut geeignete Methode infant Hirnaktivität zu messen, da es nicht-invasiven und robust infant Bewegung. Eine Kappe besteht aus Elektroden ist pgeschnürt auf den Kopf des Säuglings elektrischen Aktivität aus der Hirnrinde während der neuronalen Kommunikation freigegeben aufzuzeichnen. EEG-Leistung ist ein Maß der Spannung an jeder Elektrode Ort über einen bestimmten Zeitraum. EEG ist ein funktionelles Maß für neurale Aktivität und spiegelt somit teil unmittelbaren Kontext, unter dem EEG aufgezeichnet wird. mit einem Innersubjekt Design und damit zu indizieren kontextspezifische Aktivierung aufgrund seines funktionalen Charakter hat EEG-Strom das Potential über Kontexte zu vergleichen. Daher kann EEG verwendet werden, um sowohl die neuronalen Grundlagen der sozialen Interaktionen, konkret zu beurteilen und kontextspezifische Aktivierung allgemeiner. Allerdings hat dieses Potenzial nicht voll ausgeschöpft worden als Säugling EEG oft während nur eine Bedingung aufgezeichnet wird.
Viele Studien haben während einer „Ruhezustand“ oder Baseline Säugling EEG-Leistung erfaßt, die eindeutig zwischen sozialer und nonsocial Eingabe nicht immer unterscheiden. In einigen Fällen wird als EEG infant aufgezeichnets beobachten Experimentator Spin ein Bingo Rad 5, 6, 7, beobachtet blow Experimentator Blasen 8 oder sehen ein Experimentator schüttelt eine Rassel 9, 10. Allerdings können Kinder entweder mit dem Experimentator teilnehmen oder das Objekt und das Kinder Eigenschaften beeinflussen könnten, wie sie ihre Aufmerksamkeit lenken. So für einige Kinder könnte die Basislinie sozial sein, wenn sie den Experimentator teilnehmen und für andere Kinder könnte die Basislinie nonsocial sein, wenn sie in erster Linie auf das Objekt zu besuchen. Als EEG die Aufnahme Kontext reflektiert, beobachtete individuelle Unterschiede in der Baseline-EEG, die Forscher als stabil oder entwicklungssinnvoll interpretieren könnten einfach aufgrund von Unterschieden in sein könnte, was die Kinder zu der Aufzeichnung zu der Zeit besuchten. Tatsächlich verzeichnete eine Studie EEG während Kinder eine Frau Singen beobachtet, während ein Objekt halten <supclass = "xref"> 11. Infant EEG Leistung variiert je nachdem, ob das Kind bezahlt Aufmerksamkeit auf die Frau oder das Objekt. Dies zeigt sowohl den funktionalen Charakter der Säuglings EEG-Leistung, die neuronalen Grundlagen der sozialen Interaktion und auch die methodische Bedeutung der Verwendung von kontrollierten Bedingungen während der EEG-Aufzeichnung zu beurteilen.
Soziale Interaktion ist komplex und vielschichtig. Wenn daher während einer EEG natur Wechselwirkung aufgenommen wurde, könnte es schwierig sein , die neuronale Verarbeitung verschiedenen Aspekte der Interaktion aufzuzuziehen auseinander (zB Sprache hören, Interacting face-to-face oder in gemeinsamer Aufmerksamkeit eingreifen). Eine Strategie, um dieses Problem zu beheben beinhaltet einschließlich verschiedenen Bedingungen, die jeweils einen bestimmten Aspekt der sozialen Interaktion einzubeziehen. Somit ist dieses Paradigma entwickelt, um systematisch zu vergleichen, wie EEG Leistung entsprechend die spezifischen Art von sozialem Eingang variiert.
Der gemeldete Innersubjekt Paradigma beinhaltet recording infant EEG während 4 Bedingungen. Die Bedingungen wurden beide entworfen, um die funktionelle Natur des Säugling EEG-Leistung zu prüfen – wie es auf Aufnahme Kontext variiert abhängig – und die Rollen von bestimmten Arten von sozialen Eingängen zu beurteilen. Zunächst wurde ein nonsocial Zustand aufgenommen, wo das Kind Gegenstände auf zwei Bildschirmen sah. Durch die Präsentation Objekte auf Computerbildschirme, anstelle von einem Experimentator, ein Objekt zu manipulieren, ist diese Bedingung eindeutig nonsocial und beinhaltet keine Form des sozialen Eingangs. Als nächstes wurde eine gemeinsame Aufmerksamkeit Zustand aufgenommen, wo der Experimentator des Säuglings Aufmerksamkeit auf Bilder gerichtet und über die Bilder gesprochen. Der gemeinsame Aufmerksamkeit Zustand beinhaltet somit drei Arten von sozialem Eingang: Face-to-Face-Interaktion, Spracheingabe und die hinzugefügte Komponente gemeinsamen Aufmerksamkeit. Daher unterscheiden sich die nonsocial und gemeinsame Aufmerksamkeit Bedingungen auf drei Dimensionen (face-to-face-Interaktion, Spracheingabe und das Vorhandensein gemeinsamer Aufmerksamkeit). Somit kann jede differenzen in EEG-Leistung zwischen den nonsocial und gemeinsame Aufmerksamkeit Bedingungen könnte auf eine dieser drei Eingänge sozialen zurückzuführen sein. Daher wurden 2 zusätzliche Bedingungen enthalten neben aufzuziehen, welcher Aspekt der sozialen Eingangs irgendwelche beobachteten Unterschiede in der Aktivität zwischen den neuralen nonsocial und gemeinsame Aufmerksamkeit Bedingungen erläutert. Um die Wirkung der Sprache, eine spricht einzige Bedingung zu beurteilen wurde einbezogen, bei denen das Kind könnte den Experimentator Kommentar auf den Bildern auf dem Computer hört, kann aber nicht den Experimentator sehen. Wenn also EEG-Strom während der gemeinsamen Aufmerksamkeit und sprechen nur Bedingungen im Vergleich zum nonsocial Zustand ähnlich war, konnte dieser Effekt auf der Sprache zurückzuführen. Schließlich kann die Wirkung der face-to-face-Interaktion zu bewerten, eine soziale Eingriffsbedingung aufgenommen wurde, wo der Experimentator face-to-face war mit dem Säugling und bedingt mit dem Säugling in Eingriff. Wenn EEG-Leistung war ähnlich bei der gemeinsamen Aufmerksamkeit und soziale Engagement Bedingungen im Vergleich zum nonsocial Zustand, der Unterschied zwischen der gemeinsamen Aufmerksamkeit und nonsocial Bedingungen könnte Interaktion von Angesicht zu Angesicht zurückgeführt werden. Wenn die Differenz zwischen der gemeinsamen Aufmerksamkeit und nonsocial Bedingungen nicht durch die Sprach nur und soziales Engagement Bedingungen erklärt wurde, würde dies nahe legen, dass das Vorhandensein gemeinsamer Aufmerksamkeit speziell zu erklären war es, Unterschiede in EEG-Strom. Dieses Paradigma wurde mit 12 Monate alten Säuglingen gesteuert, da dies ein Alter ist , wenn die Kapazität für die gemeinsame Aufmerksamkeit 12 gut etabliert. Darüber hinaus ist die gemeinsame Aufmerksamkeit während dieser Zeit besonders wichtig für die Sprachentwicklung im 2.en Lebensjahr 13, 14, so neuronale Aktivierung war in diesem Zusammenhang von besonderem Interesse in diesem Alter.
Das Paradigma ist für Kinder das Interesse aufrecht zu erhalten und gleichzeitig sicherzustellen, dass die Bedingungen standardisiert sind und nur in der Art der soc abweichenial-Eingang. Jede der vier Bedingungen wird noch einmal wiederholt für insgesamt acht Blöcke, die abwechselnd zwischen Experimentator vorhanden ist (gemeinsame Aufmerksamkeit und soziale Eingriffsverhältnisse) zu sein oder nicht vorhanden (nonsocial und sprechen nur Bedingungen). Zur Aufrechterhaltung der Konsistenz, Fotos von Objekten in allen Bedingungen dargestellt und die gleichen Äußerungen über Blöcke verwendet. Während jedem Block 10 Fotografien von nonsocial Objekte erscheinen nacheinander auf Computerbildschirmen. Es gibt 10 Kategorien von Objekten (zB Blume, Handschuh) und vier Farben der einzelnen Objekte. Somit über Blöcke unterschiedlicher die gleichen 10 Kategorien von Objekten werden in jedem Block mit der Farbe der Objekte vorgestellt. Die Stimuli wurden als interessant für die Kinder ausgewählt. Während der gelenk Aufmerksamkeit und sprechen nur Bedingungen, macht der Experimentator eine Skript Äußerung als jedes Objekt auf dem Bildschirm erscheint. Es gibt 10 bestimmte Äußerungen (mit festgelegten Richtungen nach links oder rechts Computer-Bildschirm in der Verbindung-zu-PunktAufmerksamkeit Zustand). Äusserungen sind die gleiche für die gemeinsame Aufmerksamkeit und sprechen nur Bedingungen, aber in einer variablen Reihenfolge sollen infant Interesse zu erhalten und bestimmte Gruppen von Objekt mit bestimmten Äußerungen Assoziieren zu verhindern. Die Reihenfolge von Äußerungen ist das gleiche für den ersten gemeinsamen Aufmerksamkeit Block und ersten Sprache-only-Block. Die Reihenfolge ändert sich dann für die zweite gemeinsame Aufmerksamkeit und sprach nur Blöcke. Schließlich ändert sich die Richtung des Zeige für jeden Block gemeinsame Aufmerksamkeit und ist pseudo-randomisiert, so dass Kinder nicht die Richtung antizipieren.
Protocol
Representative Results
Discussion
Zunächst einmal ist es wichtig, dass die Netto-Anwendung korrekt ist und dass Impedanzen gesenkt werden. Zweitens ist es wichtig, die Eltern zu erklären, was die EEG Netz Anwendung und Paradigma werden mit sich bringen und wie die Eltern können das Kind helfen zu beruhigen, wenn sie ohne zu sprechen oder Blickkontakt mit dem Kind wählerisch worden, die die Grenzen zwischen der Unschärfe würden soziale und nicht-soziale Bedingungen. Ferner anweisen Eltern Kleinkinder zu halten auf dem Netz aus ziehen, die die EEG-D…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Wir danken Ryan Johnson und Leah Miller für ihre Unterstützung der Datenerhebung.
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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