近赤外線分光法 (NIRS) ニューロ イメージングを使用してグローバル発達を研究する神経イメージング研究フィールドのメソッド: サハラ以南アフリカの農村
Summary
ポータブル イメージング手法 (機能的近赤外分光) 提供以前はアクセスできない領域では、脳の研究の進歩ここでは、農村のコートジボワール。メソッドおよびニューロ イメージングの文化的に適切なプロトコルの開発の技術革新は重要な貧困と逆境環境で脳の発達と子どもの学習成果の小説研究を許可します。
Abstract
ポータブル神経イメージング研究のアプローチは、脳機能と脳の発達以前にアクセスできない人口および遠隔地での研究に新たな進歩を提供します。本稿はコートジボワールの田舎の村の設定で子供の研究にフィールド機能的近赤外分光 (fNIRS) イメージングの開発言語、読書と認知発達を示します。方法と文化的に適切な神経イメージング研究プロトコルの開発の革新は、脳の発達と流環境で子どもたちの学習の成果に初めて見てを許可します。ニューロ イメージングの開発ガイド プレゼント同意プロシージャおよび意味のある建物と本稿を転送するためのプロトコルを示すし、研究所脳病態対フィールドに関する考慮事項携帯電話の研究を設定する長期地元の政府と科学のパートナーと連携。ポータブル神経画像診断法は、複雑な子開発コンテキスト、大幅な貧困と脳の発達に逆境の影響などを研究する使用ことができます。ここで提示されたプロトコルは、コートジボワール、ココアの世界の一次ソースで使用するため発展しており、子のレポートがココアのセクターの労働が多い。まだ、少しは脳の発達と学習に関する児童労働の影響について知られています。フィールド神経画像診断法には、世界的にこのような緊急の問題と子どもの発達に新しい洞察力をもたらす可能性があります。
Introduction
ポータブル fNIRS イメージング脳機能と開発研究所、以前はアクセスできない設定や流集団外を調査する機能を提供します。認知神経科学の領域における知識の多くは主に西欧諸国の大学や病院の研究室の設定で調査をイメージングから来ています。設計上、これは研究のほとんど話されての問題に貢献する: 脳について知られているものの多くは欧米諸国 (主に) で研究室設定がアクセスできる人の参加者と研究に基づいています。つまり、ほとんどのニューロ イメージング研究には、参加者在住ニューロ イメージング研究室に近接で、時間とリソースの研究に参加する必要があるが含まれます。学問として認知神経科学脳とその開発を形成する要因を理解することを目的-1,2,3を経験する子供の環境と彼らの早い生命の強力な効果を含みます。人間の経験の完全な範囲の開発を研究する分野の能力を進める方法は劇的に脳の発達とそれを形作る生活体験の複雑な関係の理解を進めることができます。
農村のサハラ以南のアフリカ、特に南部のコートジボワールで使用するために開発されたフィールドのニューロ イメージングのためのプロトコルを提案する.このフィールド神経イメージング研究プログラムの目的は、非識字の危険性が高い環境で子供の読解力を理解することでした。コートジボワールの青年 (15-24 歳) リテラシー率 93% 小学校入学率4にもかかわらず、53% です。コートジボワールは世界のココアの主なソースとココア農業セクター5の児童労働、推定 130 万があります。まだ、少しは脳の発達と学習、特に読むことを学習に児童労働の影響について知られています。すなわち、ポータブル神経画像診断法、認知神経科学の最新のツールを適用する貴重な洞察を子どもたちの学習の成果をもたらすことができます。たとえば、fNIRS のフィールド イメージング神経発達期間を識別対象の教育プログラムや介入が子供たちの学習成果に最大影響可能性がありますを許可できます。
fNIRS 脳は、フィールド研究に最適です。機能的磁気共鳴画像 (fMRI) と同様に、fNIRS 脳の血行力学的応答6を測定します。ただし、fNIRS は電磁界を生成するのではなく、バイオケミカル、光検出器の出力光のシリーズを使用します。金属またはテストの領域の近くに制限がない、電気シールドは脳波 (EEG) の場合と同様に、必要ありません。FNIRS の主な利点は、その移植性 (すなわち、いくつかのシステムは、スーツケースに収まることができる) と使いやすさです。fNIRS は子供で使いやすいも子供は実験中に椅子に座って快適と fNIRS システムよく fMRI と比較して運動を大目に見る。FMRI に比べ、fNIRS も対策を提供します個別脱酸素化 (HbR) と酸化ヘモグロビン (HbO) の録音中は、組み合わせて、血液の酸素レベル密度 (太字) の測定を生成する fMRI と比較して。fNIRS は fMRI を優れた時間分解能: サンプリング レートによって異なります 〜 7-15 Hz fNIRS は空間分解能: 人間の皮質の記録の fNIRS の深さが fMRI、勉強に適していますの深さ約 3 に 4 cm 未満。皮質機能、特に乳児と大人3,7,8,9,10より薄く頭蓋骨を持つ子どもたち。
このフィールドのニューロ イメージング プロトコルは、連れと低リソースのコンテキストでポータブルのニューロ イメージング研究室のセットアップに関する考慮事項をについて説明します。プロトコルはまたローカル科学パートナーと地域の科学の能力を構築するのに役立つこのアプローチ、方法、意味のある、長期的なコラボレーションの本質を強調します。イメージング研究の文化的に適切なインフォームド・コンセントの手順を作成するための推奨事項を含む言語、読書、および認知課題のバッテリーから fNIRS 脳データ収集および分析のためのニューロ イメージング プロトコルが示されています。このプロトコルは、農村コートジボワール歳小学校児童の認知発達研究のために設計されています、プロトコルは挑戦的な低リソース環境である任意フィールドの脳機能イメージング研究の関連性の高いと小説の適応することができます。コンテキストです。
Protocol
Representative Results
Discussion
この論文では、遠隔地の低リソース コンテキストに適したフィールド イメージング プロトコルを発表しました。このフィールド イメージング プロトコルのキーの前進は脳機能を研究する初めて能力とその開発けいこ (または決して-前に勉強した) コンテキスト。このプロトコルの重要なステップは連れなど電気や利用可能な設備がない熱帯気候で品質データ収集に適したモバイル研究所を…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この研究は k. Jasinska にジェイコブス財団初期キャリア親睦を通じて可能になった (交わり数: 2015 118455)。著者はまたデータ収集およびフィールド ・ サポートのアクセル Blahoua、ファブリス Tanoh、アリアン アモン、ブライス カンガ、イヴェット フォトを確認したいです。この研究プログラムと村の温かいおもてなしに参加するための Moapé、Ananguié、Affery、および Becouefin の児とその家族に感謝します。
Materials
| LIGHTNIRS Main Unit Pack 120V | Shimadzu | 292-34000-42 | Component of the fNIRS system |
| HOLDER ASSY, ALL- CAP | Shimadzu | 594-07618-01 | Component of the fNIRS system |
| LIGHTNIRS connection cable | Shimadzu | 567-10976-11 | fNIRS system component |
| Fiber set for LIGHTNIRS, 1m (8 sets) | Shimadzu | 567-11350-01 | fNIRS system component |
| Dell Latitude Laptop | Shimadzu (from Dell) | 220-97322-00 | Master computer to run fNIRS applications |
| PATRIOT SEU (System Electronics Unit) | POLHEMUS | 1A0453-001 | PATRIOT System component |
| Power Supply | POLHEMUS | 2C0809 | PATRIOT System component |
| Power Supply cord | POLHEMUS | 17500B-BLK | PATRIOT System component |
| RS-232 null modem cable | POLHEMUS | 1C0288 | PATRIOT System component |
| USB cable | POLHEMUS | 1C0289 | PATRIOT System component |
| RX2 Sensor 10' cable | POLHEMUS | 4A0492-20 | PATRIOT System component |
| TX2 Source 10' cable | POLHEMUS | 4A0506-20 | PATRIOT System component |
References
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