MEG küçük çocuklar için ölçekli sistemleri gelişiyle beyin gelişimini incelemek için önemli yeni fırsatlar açılır. Çocukların kapasitelerini deneysel gereksinimleri hizalar bir protokol ile birlikte yeni sistem, üç ila altı yaş arasındaki sağlıklı, uyanık çocukların bilişsel ve dil süreçleri incelemek için kullanılabilir.
Manyetoensefalografi kortikal aktivite [1] ile ilgili manyetik alanları algılar bir tekniktir. Beynin elektrofizyolojik aktiviteyi elektrik alanları oluşturur ve eşlik eden manyetik alanlar – – elektroensefalografi (EEG) ile kaydedilebilir MEG tarafından tespit. MEG sinyalleri süperiletken kuantum girişim cihazlar (mürekkep balığı) olarak da bilinen özel sensörler tarafından tespit edilir. Süperiletken sensörleri -270 sıvı helyum soğutma gerektiren ° C Bu sıvı ile dolu bir Dewar adlı bir vacumm yalıtımlı kask içinde yer alır. Squids helyum soğutma suyu kask Dewar içinde sabit pozisyonlarda yerleştirilir ve MEG ölçümler için bir konu kafasına kask Dewar içine yerleştirilir. Kask Dewar karşı kısıtlamalar karşılamak için boyutta olması gerekir. Açıkçası, çoğunu veya tamamını ele alınacaktır nüfus başkanları sığacak büyüklükte olmalıdır. Bununla birlikte, kask da SQUID sensörleri ölçmek için küçük serebral alanları aralığında tutmak için yeterince küçük olmalıdır. Konvansiyonel tüm kafa MEG sistemleri yetişkin başkanlarının% 90'dan daha fazla uyum sağlamak için tasarlanmıştır. Ancak yetişkin sistemler, kafaları yetişkinlerden daha küçük bir yarıçap birkaç cm, okul öncesi chidren beyin fonksiyonu ölçmek için uygun değildir. KIT-Macquarie Macquarie Üniversitesi Beyin Araştırmaları Laboratuvarı, okul öncesi çocukların kafaları uygun büyüklükte bir MEG sistemi özel kullanır. Bu alt sistem, 50 mm bazal ile 64 birinci dereceden eksenel gradyometreleri [2] ve geleneksel bir yetişkin ölçekli MEG sistemi ile birlikte manyetik korumalı bir oda (MSR) içinde yer alır [3,4]. Özelleştirilmiş kask Dewar çocukların eğitimi için üç ana avantajı vardır. Birincisi, sensör yapılandırma küçük bir yarıçap çocuk başkanları neuromagnetic sinyallerinin aralığı içine SQUID sensörleri getiriyor. İkincisi, küçük kask Dewar içine bir çocuğun başının tam ekleme sağlar. Tam ekleme, çünkü küçük çocuklarda mesafe omuz taç, yetişkin Dewar kask önlenmiş olur. Bu iki faktör neuromagnetic sinyaller mesafe ile hızla zayıflatır, çünkü beyin aktivitesini MEG kullanarak kayıt esastır. Üçüncüsü, özelleştirilmiş çocuk kask başın simetrik konumlandırma yardımcıları ve Dewar içinde çocuğun başını hareket özgürlüğünü sınırlar. Çocukların motivasyon ve davranış kapasiteleri ile veri toplama hizalar bir protokol ile birlikte kullanıldığında, bu özellikler kurulum, konumlandırma, MEG sinyaller ölçülmesi ve önemli ölçüde kolaylaştırır.
Bu protokol, uyanık sağlıklı ve 4 yaşındaki çocuklar bilişsel beyin fonksiyonu ölçümleri kolaylaştırmak için tasarlanmıştır. Biz okul öncesi çağındaki çocukların kafaları uyacak şekilde tasarlanmış özel boyutlu MEG sistemi kullanır. Bu sistem sayesinde, çocuk dostu bir laboratuvar ortamında, çocukların yetenekleri ve motivasyonları için uygun bir protokol, bir yaş aralığında çok az veri şu anda var olan bilişsel beyin fonksiyonu ölçmek mümkün.
KIT-Macquarie sistemi, okul öncesi çağındaki çocukların kullanımı için ölçekli tüm kafa sistemi özel. Özelleştirilmiş kask Dewar çocukların eğitimi için üç ana avantajı vardır. İlk olarak, sensör yapılandırma küçük bir yarıçap SQUID sensörleri çocuk s kafaları neuromagnetic sinyallerinin aralığı içine getiriyor. İkincisi, küçük kask Dewar içine bir çocuğun başının tam ekleme sağlar. Tam ekleme (Bkz. Şekil 2) çocuklarda mesafe omuz küçük taç yetişkin Dewar kask nedeniyle önlenmiş olur. Bu iki faktör neuromagnetic sinyaller mesafe ile hızla zayıflatır, çünkü beyin aktivitesini MEG kullanarak kayıt esastır. Üçüncüsü, özelleştirilmiş çocuk kask başın simetrik konumlandırma yardımcıları ve Dewar içinde çocuğun başını hareket özgürlüğünü sınırlar. Bu özellikler, kurulum, konumlandırma ve çocukların MEG sinyallerinin ölçümü önemli ölçüde kolaylaştırır.
Özel ölçekli çocuk MEG sisteminin gelişiyle bilişsel sinirbilim için önemli bir ilerlemedir. Radyofarmasötikler ya da güçlü manyetik alanlarda istihdam Alternatif işlevsel beyin görüntüleme teknikleri Küçük çocuklu rutin kullanımı için uygun olmayabilir. MEG tamamen pasif bir ölçüm tekniği olduğundan dokularda geliştirmek için hiçbir akla riski vardır. Geleneksel yetişkin MEG sistemleri çocuklarla birlikte kullanılan çok uygun değil, çünkü sağlıklı bir okul öncesi çağındaki çocukların çok az MEG veriler, şu anda vardır. Çocuk MEG sistemleri, kognitif fonksiyon normal ve patolojik gelişme yeni bir bakış açısı sağlayan, beyin aktivitesi dramatik bir yapılanma meydana yaşta beyin fonksiyonlarını incelemek için izin verecek.
Bu çalışma, Avustralya Araştırma Konseyi Bağlantı Altyapı Ekipmanları ve Tesisleri Hibe LEO668421 ve Avustralya Araştırma Konseyi Bağlantı Projesi Hibe LP0669471 tarafından desteklenmiştir. Yazarlar, Teknoloji ve Yokogawa Electric Corporation Kanazawa Enstitüsü işbirliği minnetle KIT-Macquarie Beyin Araştırmaları Laboratuvarı kurulması kabul etmiş sayılırsınız.
Material Name | Type | 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 |