Наш протокол демонстрирует, как ERP могут быть применены для изучения нейронных изменений, связанных с обучением, у субъектов с глубокой глухотой после короткого периода обучения вибротактильной дискриминации сложных естественных звуков. Основным преимуществом методики ERP является то, что она позволяет изучать точную временную динамику электрической активности мозга, лежащую в основе когнитивной обработки при аудиотактильной сенсорной замене. Последствия этого метода могут распространяться на логопедическую терапию, потому что аудиотактильная сенсорная обратная связь может определенно способствовать раннему развитию устной речи у пациентов с тяжелым слуховым дефицитом.
Современный метод способствует глобальному поиску альтернатив для лечения конкретных сенсорных дефицитов и дает представление о более глубоком понимании нейронной основы сенсорной трансдукции. Визуальная демонстрация этого протокола имеет решающее значение для обеспечения репликации, поскольку до сих пор экспериментально используемое вибротактильное моделирование имеет различные подходы в методологии и приборах. Демонстрировать процедуру будут Гейса, доцент, Рикардо, магистрант, Эдуардо, студент-научный сотрудник, и Дебора, переводчик MSL и студенческий научный сотрудник из нашей лаборатории.
Набирайте потенциальных участников с глубоким двусторонним диагнозом сенсоневральной потери слуха и собирайте демографические данные, включая возраст, пол, предпочтения рук и историю образования. Проведение полуструктурированных клинических интервью для скрининга участников на наличие личной или семейной истории до клинической истории глухоты. Проведите аудиологические тесты с использованием аудиометра для подтверждения тяжести потери слуха.
В комнате с ослабленным звуком сядьте прямо перед участником и правильно разместите на них наушники. Попросите участников поднять свою доминирующую руку, чтобы сигнализировать всякий раз, когда они могут услышать тон, представленный через наушники. В диапазоне от 20 децибел до 110 децибел уровней интенсивности, представляют собой чистый тон в шести октавах в порядке возрастания, 250, 500, 1, 000, 2, 000, 4 000 и 8 000 герц, начиная с левого уха и повторяя для правого уха.
Рассчитайте среднее значение чистого тона пациента, усреднив пороги слуха в 500, 1 000, 2 000 и 4 000 герц для каждого уха. Чтобы подготовить участника, убедитесь, что участник пришел на сеанс записи с чистыми и сухими волосами, не использовав никаких продуктов для волос, влияющих на импеданс электрода. Попросите участника сесть в удобное положение примерно в 60 сантиметрах от экрана стимула и использовать планшетное устройство для воспроизведения видеоклипа MSL с этапами подготовки.
Очистите области, где будут размещены опорные и EOG электроды. Сначала протрите кожу спиртовым тампоном, а затем аккуратно нанесите ээг-абразивный гель с ватным тампоном, чтобы отшелушить мертвые клетки кожи на поверхности. Заполните золотую чашку электрода проводящей электродной пастой и поместите электрод на каждый опорный участок.
Повторите шаги, чтобы поместить по меньшей мере один вертикальный EOG на внешнем кантусе и один горизонтальный EOG на инфраокулярном орбитальном гребне для мониторинга глазодвигательной активности. Удерживайте одиночные электроды на месте куском одной микропористой ленты. Попросите участников держать руки прямо горизонтально, а затем плотно, но удобно облегать обвязку туловища вокруг груди под мышками с защелками в середине груди.
Используйте измерительную ленту, чтобы проверить окружность головы участника, чтобы убедиться, что вы используете правильный размер колпачка. Поместите коммерческий электроколпачок ЭЭГ с 19 электродами хлорида серебра, топографически расположенными в соответствии с международной системой 10-20. Выровняйте передний средний электрод с носом, а затем измерьте расстояние от назиона до иниона, чтобы центральный электрод средней линии упал точно посередине.
Пристегните регулируемые ремни по бокам колпачка к жгуту корпуса так, чтобы электроколпачок был надежно затянут. Поместите заполненный гелем тупой игольчатый шприц внутрь электрода, обведите иглу, чтобы удалить волосы, а затем аккуратно стирайте область кожи головы под электродом перед нанесением проводящего геля. Не наносите слишком много геля, чтобы избежать электрического моста с соседними участками электродов.
Затем дайте проводящему гелю ЭЭГ высохнуть при комнатной температуре. Затем откалибруйте систему ЭЭГ. Затем подключите электроколпачок к усилителю, установленному на полосе пропускания от 0,05 до 30 герц, фильтру с выемкой 60 герц и частоте дискретизации 200 герц, равной пяти миллисекундному периоду выборки.
Убедитесь, что импеданс ниже пяти килом во всех участках электродов, и убедитесь на мониторе, что все каналы плавно регистрируют электрические сигналы. Затем, чтобы выполнить экспериментальное задание, расположите участника перед монитором компьютера и расположите клавиатуру на удобном расстоянии. Подключите кабель портативного устройства стимулятора к розетке динамиков компьютерной системы и установите громкость динамика на максимальный уровень интенсивности.
Отрегулируйте портативную систему стимулятора на правом указательном пальце участника и проведите тест. Используя планшетное устройство, воспроизведите инструкции эксперимента и выполните практическое испытание для ознакомления с субъектом. Повторите инструкции MSL и проверьте понимание.
Напомните участнику, чтобы он реагировал на стимул лая собаки, нажимая левую клавишу управления левым указательным пальцем только при обнаружении целевого стимула и сдерживал ответ, когда воспринимается любой из других четырех звуков животных. Начните запись сигнала ЭЭГ и нажмите на значок связи в интерфейсе перед запуском задачи CPT, чтобы проверить, что синхронизация событий между компьютером когнитивной стимуляции и компьютером записи ЭЭГ работает правильно. При нажатии синхронизированные импульсы события появляются в нижней части экрана записи ЭЭГ.
Выполните экспериментальное задание и внимательно наблюдайте за участником и следите за бдительностью, выполнением реакции и чрезмерным движением или морганием. Сделайте паузу и дайте участнику небольшой перерыв в середине эксперимента, чтобы он мог моргать, расслабляться и двигаться, если это необходимо. Затем завершите выполнение эксперимента.
Для предварительной обработки необработанного сигнала ЭЭГ определите и выберите эпохи 1 100 миллисекунд в непрерывных данных ЭЭГ без дополнительных цифровых фильтров, использующих начало стимула в качестве начального момента времени и включая 100 миллисекундный предварительный стимул, используемый для коррекции исходного уровня. Во время отбраковки артефактов исключайте эпохи данных по всем каналам, когда напряжение в данную эпоху записи превышает 100 микровольт на любом канале, также отбраковывайте артефакты визуальным осмотром. Затем выберите равное количество эпох без артефактов для каждого стимула как в дотренировочных, так и в посттренинговых условиях.
Сделайте это для каждой записи ЭЭГ. Нажмите на меню Операции и выберите опцию усреднения окна ЭЭГ для усреднения отдельных ERP. Во-первых, выберите независимый средний вариант для усреднения целевых испытаний.
Затем выберите остальные четыре нецелевых стимула и нажмите на опцию «Среднее вместе», чтобы усреднить. Повторите эти шаги для условий до и после обучения. Откройте любое отдельное среднее значение EP, затем перейдите в меню «Операции» и выберите опцию «Усреднение Grand Mean».
Выберите индивидуальные средние значения участников, которые будут включены в среднее значение группы. Выберите из раскрывающегося списка все целевые средние значения перед тренировкой, затем нажмите кнопку Среднее, введите нужное имя файла и нажмите клавишу Return для сохранения. Для визуализации и анализа ERP выберите меню Операции, чтобы увидеть список сохраненных больших средств.
Затем нажмите на средние значения группы, которые вы хотите построить. Затем нажмите кнопку Монтаж, чтобы выбрать каналы, которые вы хотите построить. Перейдите в меню «Инструменты», затем нажмите «Параметры визуализации», чтобы выбрать цвет и ширину линии каждой формы сигнала.
Затем нажмите на меню Сигнал, установите флажок коррекции постоянного тока, введите нужный базовый интервал стимула, затем нажмите клавишу Return. Внимательно осмотрите построенные большие средние формы сигналов, чтобы определить интересующие компоненты и соответствующие им временные окна. Средние показатели до подготовки и после тренировки показали основные результаты этого исследования, оценивающего изменения в P3 в группе из 17 глубоко глухих людей.
Формы сигналов ERP были изменены при построении с использованием цифрового фильтра нижних частот при пяти герцах. Графики ERP выявили изменения в P3-подобной центральной теменной положительной форме волны, которая была более надежной для целевых стимулов после тренировки. В предтренировочных условиях ERP предположили, что целевые и нецелевые условия не так четко различимы, как в условиях после тренировки.
Наиболее важным шагом является правильное обучение глубоко глухих участников и адекватный выбор эпох ЭЭГ без артефактов для каждого условия перед усреднением окна. Количественная ЭЭГ и функциональная связность могут быть использованы для дальнейшего анализа и интерпретации данных для описания нейрофункциональных изменений, связанных с альтернативной программой обучения сенсорной стимуляции.
