O advento dos sistemas MEG tamanho para crianças abre novas e importantes oportunidades para estudar o desenvolvimento do cérebro. O novo sistema, juntamente com um protocolo que alinha os requisitos experimental com as capacidades das crianças, pode ser usado para estudar processos cognitivos e de linguagem em crianças saudáveis, com idades entre acordado 05:57.
Magnetoencefalografia é uma técnica que detecta campos magnéticos associados com a atividade cortical [1]. A atividade eletrofisiológica do cérebro gera campos elétricos – que podem ser gravados usando eletroencefalografia (EEG) – e seus concomitantes campos magnéticos – detectada por MEG. MEG sinais são detectados por sensores especializados conhecidos como dispositivos supercondutores de interferência quântica (SQUID). Sensores supercondutores requerem refrigeração com hélio líquido a -270 ° C. Eles estão contidos dentro de um capacete vacumm isolado chamado de dewar, que é preenchido com líquido. LULAS são colocados em posições fixas no interior do capacete dewar no refrigerante de hélio, e cabeça de um sujeito é colocado dentro do capacete dewar para medições de MEG. O capacete dewar devem ser dimensionados para satisfazer as restrições opostas. Claramente, ele deve ser grande o suficiente para caber a maioria ou todos os cabeças na população que será estudada. No entanto, o capacete também deve ser pequeno o suficiente para manter a maioria dos sensores SQUID dentro do alcance dos campos minúsculos cerebral que eles são a medida. Sistemas convencionais de todo-cabeça MEG são projetados para acomodar mais de 90% dos chefes de adultos. Sistemas No entanto adultos não são adequados para medir a função cerebral em idade pré-escolar chidren cujas cabeças têm um raio de vários centímetros menores do que os adultos. O KIT-Cérebro Macquarie Research Laboratory na Universidade Macquarie usa um sistema personalizado MEG tamanho para caber na cabeça de crianças pré-escolares. Este sistema tem 64 crianças de primeira ordem gradiómetros axial com uma base de 50 mm [2] e está contido dentro de uma sala magneticamente blindado (MSR), juntamente com um sistema convencional MEG tamanho adulto [3,4]. Existem três principais vantagens do capacete personalizado dewar para estudar as crianças. Primeiro, o menor raio de configuração do sensor traz os sensores SQUID na faixa dos sinais neuromagnetic de cabeças das crianças. Segundo, a menor capacete permite a inserção plena da cabeça de uma criança no dewar. Plena inserção é impedida em capacetes adulto dewar por causa da menor distância coroa a ombro nas crianças. Estes dois fatores são fundamentais na gravação de atividade cerebral usando MEG porque os sinais neuromagnetic atenuar rapidamente com a distância. Terceiro, a aids infantil personalizado capacete no posicionamento simétrico da cabeça e limita a liberdade de movimento da cabeça da criança dentro do dewar. Quando usado com um protocolo que alinha os requisitos de coleta de dados com as capacidades motivacionais e comportamentais das crianças, esses recursos de forma significativa facilitar a configuração, posicionamento e medição de sinais de MEG.
Este protocolo é projetado para facilitar as medidas de função cognitiva do cérebro em indivíduos saudáveis e desperta 4 anos de idade. Usamos um sistema de tamanho personalizado MEG projetado para se encaixar as cabeças dos pré-escolares. Com este sistema, uma criança-friendly ambiente de laboratório, e um protocolo adaptado às capacidades e motivações das crianças, somos capazes de medir a função cognitiva do cérebro em uma faixa etária para a qual não é actualmente muito poucos dados.
O sistema de KIT-Macquarie é o costume primeiro sistema todo cabeça de tamanho para uso com pré-escolares. Existem três principais vantagens do capacete personalizado dewar para estudar as crianças. Primeiro, o menor raio de configuração do sensor traz os sensores SQUID na faixa dos sinais neuromagnetic de cabeças de crianças s. Segundo, a menor capacete permite a inserção plena da cabeça de uma criança no dewar. Plena inserção é impedida em capacetes adulto dewar por causa da menor distância coroa a ombro em crianças (ver fig. 2). Estes dois fatores são fundamentais na gravação de atividade cerebral usando MEG porque os sinais neuromagnetic atenuar rapidamente com a distância. Terceiro, a aids infantil personalizado capacete no posicionamento simétrico da cabeça e limita a liberdade de movimento da cabeça da criança dentro do dewar. Estas características significativamente facilitar a configuração, posicionamento e medição de sinais de MEG das crianças.
O advento de tamanho personalizado criança MEG sistema é um avanço importante para a neurociência cognitiva. Alternativas técnicas de neuroimagem funcional radiofármacos que empregam ou fortes campos magnéticos pode não ser adequado para uso de rotina com as crianças. Desde MEG é uma técnica de medição inteiramente passivo não há risco concebível para o desenvolvimento de tecidos. Há actualmente muito poucos dados MEG de pré-escolares saudáveis, porque os sistemas convencionais MEG adultos não são bem adaptados para utilizar com as crianças. Sistemas criança MEG nos permitirá estudar a função cerebral em idades em que uma estruturação dramática da atividade do cérebro está ocorrendo, oferecendo novas percepções sobre o desenvolvimento normal e patológico da função cognitiva.
Este trabalho foi financiado pelo Australian Research Equipamentos Infra-estrutura do Conselho Linkage e Instalações Grant LEO668421 e Australian Research Council Linkage Projeto Grant LP0669471. Os autores agradecem a colaboração do Instituto de Tecnologia de Kanazawa e Elétrica Yokogawa Corporation em que estabelece o KIT-Macquarie Laboratório de Pesquisas sobre o Cérebro.
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 |