Name: infant auditory processing and event-related brain oscillations
Uploaded: 2015-07-01T14:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 34 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Infant Auditory Processing and Event-related Brain Oscillations at JoVE.com

Yazarlar minnetle Nörogelişimsel Araştırma ve NSF hibe # SMA-1041755 Learning Center, Öğrenme Merkezi bir NSF Bilim Zamansal Dynamics için Elizabeth H. Solomon Merkezi tarafından bu araştırma için destek kabul etmiş sayılırsınız. Özel teşekkür de katıldığı ailelere nedeniyle, ve bunların pratik ve entellektüel katkılarından dolayı Bebeklik Çalışmaları Laboratuvarı üyelerine. Kaynak yerelleştirme protokolünün geliştirilmesi için ve onun entelektüel giriş için Naseem Choudhury için Jarmo Hämäläinen Special thanks.

Insan denekler ile tüm çalışmalar Kurumsal Değerlendirme Kurulu onayı ve gözetimi gerektirir. Araştırmada kullanılan zaman burada bildirilen Yöntemler, gözden ve Rutgers Fen Kurumsal Değerlendirme Kurulu (KİK) üzerinden İnsan Deneklerin Koruma Programı tarafından onaylanmıştır. 1. Hazırlık <ol><li> Bir ses zayıflatılmış ve elektrikle ekranlı odasında test 1 saat bebeği programlayın. EEG testi 30 dk - temsili veriler üretilen bu makalede sunulan çalışmada protokolü 20 içermektedir. </li><li> Biri &quot;birincil test&quot;, tek &quot;net asistanı&quot; ve bir &quot;şovmen&quot;: test oturumu başına üç kişiyi ayrılamadı. </li><li> Yüksek yoğunluklu bebek EEG kaydı için, en azından bir 64 kanallı net kullanın. Burada sunulan temsili veriler için bir 128 kanallı sensör net kullanıldı. </li></ol> 2. Net Uygulama <ol><li> Kayıt cham aşağıdaki malzemeleri ayarlayınber: Coban kendine yapışık sarma bandı, bant ölçme kalem, 2 havlu ve pipetler işaretleme. Kalibre (örneğin, dB SPL, HL, vb) test seviyesine geliyor. </li><li> Elektrolit solüsyonu (damıtılmış su, Potasyum Klorür ve bebek şampuanı) çok önce tahmin aile varış zamanı olun. Net bebeğin başına çok soğuk olduğundan emin olmak için, suyun, sıcak 8 ons, sadece uygulamadan önce solüsyona eklenmelidir. </li><li> Aile geldiğinde, IRB onaylı formları ile rızasını. </li><li> Test odasında, bakıcının kucağında bebeği oturmak ve şovmen bebek ile oynamaya başlar var. Bu ilk ziyaretiniz ise, net uygulama prosedürünü açıklar. </li><li> Başın geniş noktada bebeğin baş çevresi ölçün ve bu ölçümüne dayalı net boyutunu seçin. Çevresi, bir yaş için minimum boyut yakın ise en uygun elde etmek için, daha küçük boyutlu net seçin. Elec seçilen net Batmaktrolyte çözeltisi. </li><li> Nasion-to-inion ölçün ve toplam ölçüm ½ de kafa derisi işaretleyin. Kulak-ear ölçümü için de yapın. Nihai işareti Cz (köşe) &#39;dir. </li><li> Kuru bir havlu üzerine koyarak net aşırı çözüm çıkarın. Net yardımcısı net ters ve Taşlı elektrot kavramak var; Birincil test file önünde parmaklarını konumlandırmak, böylece net tutan. </li><li> Üzerinde net Flip ve net yardımcısı chinstrap ve net dış (nasion elektrot ve chinstrap bağlayan) renkli ön Konuları hamle olarak bebek kafasına net yerleştirin. </li><li> Tepe kafa derisi gösterirken Cz yerleştirerek, bebeğin başının üzerindeki net konumunu ayarlayın. Pozisyon / arka başlayan ve her elektrot ve kafa yüzeyi arasındaki dik açı olmadığından emin yapma, öne doğru çalışan elektrotların her hizalayın. </li><li> Teller toplayın Çoban bant ile chinstrap, güvenli telleri ayarlamak ve net Stressiz takınctor. </li><li> 50 kohm &lt;bir eşik ile elektrot empedansı ölçmek veya sistem talimatlarına göre. Bazı elektrotlar yüksek empedans varsa, bir elektrolit dolu pipet ile elektrot yeniden ıslatın ve hafifçe elektrotun altından saç taşımak. </li></ol> 3. Uyaranlar Sunum ve EEG Kayıt <ol><li> Hoparlörlerle serbest alanda mevcut işitsel uyaranlar çocuğun kafasından eşit uzaklıkta. NOT: uyaran parametreleri olan temsili bir çalışma şu: temel frekans ile 70 msn sesi çiftleri ya 800 ya da 1.200 Hz ve 15 harmonik (oktav başına 6 dB roll-off) iki blok (70 veya 300 milisaniye arası sunulmuştur uyaran aralığı). Düşük yüksek çiftleri (800 Hz - 1.200 Hz) - standartlara (% 85 = 708 denemeler) düşük-düşük (800 Hz 800 Hz) arasında sapkınlar (% 15 = 125 denemeler) olarak sunulmuştur. </li><li> Donanım ve yazılım talimatlarına göre EEG kaydı. Temsili veriler için aşağıdaki parametreleri kullanın: Sampling hızı: 250 Hz, Alçak geçiren filtre Donanım: 100 Hz, Oval, Yüksek geçiren filtre: 0,1 Hz, Otomatik: Nyquist, Yönetim Kurulu kazanç ayarlanır: 1. </li><li> Kayıt sırasında bebek için sakin, sessiz, hafif çekici bir ortam sağlar. Bir yaşına uygun sessiz bir video oynayarak ya da sessiz oyuncak (örneğin, darbe kabarcıklar, kitaplardaki resimler noktasında, kukla oynatma) ile bebeğin devreye sokun. Müzik dinlemek için kulaklık ile bakıcı sağlanması bebek yanıt ile yanlışlıkla bakıcı girişimi önler. Bebek huzursuz ise sakin bir ortam geri yüklenebilir kadar EEG etkileyen, uyaran sunum ve EEG Kaydı duraklatmak. </li><li> Deney tamamlandıktan sonra, yavaşça çıkarın ve net bebeğin saç ve kafa kurutun. </li><li> Test seans sonunda programları kapatmadan önce çiğ, filtresiz EEG verilerini kaydetme ve yedekleme. </li></ol> 4. Veri İşleme - ERP Görme ham EEG verilerini incelemek ve segmenti reddetmekyüksek genlik eser ile s. NOT: Yüksek genlik ile kanalları reddet ve enterpolasyon. Reddedilen kanallarının maksimum yüzde% 30 ayarlanmalıdır. Alternatif yöntemler azaltmak veya veri mevcut eserler reddetmek için kullanılabilir (örneğin, ICA, PCA, ayrıca 30 referans bakınız). <ol><li> Kortikal aktivite ile uyum önceden belirlenmiş parametreler ile veri Filtre. 15 Hz - bebekler için, 1 bir off-line bant geçirici filtresi kullanın. </li><li> Segment sürekli veri yazılım talimatlarına göre &quot;Zaman 0&quot; etrafında (uyaran başlangıcı) dönemini oluşturun. Segmentasyon için, tüm yanıtı yakalamak için başlangıç ​​etkinliği ve sonrası uyaran süresini kurmak için yeterli ön uyaran süresi bulunmaktadır. </li><li> Uygun bir ret kriterlerine (bebekler için örneğin, +/- 200 mV) göre gürültülü dönemini reddet. % 30 reddedilen dönemini azami yüzde ayarlayın. </li><li> Her birey için çağları ve her koşul ortalama ve bu ortalama birleştirmekBüyük ortalamalar için grubu ve durumuna göre s. </li><li> Her ortalama içinde bulunan dönemini sayısı denekler genelinde değişiyorsa fazla / az dönemini olan denekler eşit değerlenir, böylece dönemini sayısını ağırlık. <ol><li> N ortalama oluşturan dönemini sayısına eşittir n kat dalga, daha sonra tüm denekler için dönemini toplam sayısına bölünmesiyle kadar büyük ortalama ağırlık, her koşul tek tek ortalama hesaplamak. Bu yöntem, son ortalama her deneme eşit ağırlık verir. </li></ol></li></ol> 5. Veri İşleme - Kaynak Yerelleştirme Bebek veriler için bir yaşına uygun MR şablon veya tek bir MR taraması (önceki yayınlara 31,32 bakınız) ya her birey ve büyük ortalama ERP dosyasını ko-kayıt. NOT: ko-kayıt sürecinde, elektrot konumları ve yeniden baş tek bir koordinat sistemi içine kayıtlıdır. Büyük ortalamalar kullanılabilirdipol modeli tanımlamak için kullanılır. Altta yatan kaynaklarının sayısı ve konum bilgilerine monte edilecek tahmin ediyoruz. Işitsel bir paradigma için ücretsiz konumu ve rotasyon ile iki dipolleri kullanın. NOT: Kaynak tahmini sonra otomatik ilgi zaman penceresine &quot;en uygun&quot; konumunu elde etmek için 4 kalıntı uyum kriterleri ağırlıklı kombinasyonu olan bir maliyet fonksiyonu bir minimizasyonu ile yönlendirilir. <ol><li> Bu faktörler gelişimi sırasında hızla değiştirmek gibi emin yaşa uygun parametreler derisi kalınlığı, kafatası kalınlığı, subaraknoid boşluk ve kemik iletkenlik genişliği için kullanılan olun. Temsili veriler için, parametreler şunlardır: kafatası: 1,5 mm; Kafa derisi: 2.5 mm; subaraknoid boşluk: 1.7 mm; Kemik iletkenlik: 0,0581. </li><li> Grand ortalama ERP ile başlayarak, bir zirveye gelen ilgi bir zaman penceresi seçin. Muhafazakar parametreler tipik olarak ilgi 31 zirve yaklaşık +/- 20 msan bulunmaktadır. </li><li> Fi &quot;iyilik edinartık varyans yazılım çıkışları kullanılarak dipol çözümü için t &quot;. Bu, geçerli dipol modeli ile uyum verilen zaman penceresinde açıklanamayan kalır sinyal miktarıdır. Artık varyansı en aza indirmek için zaman penceresi ayarlayın. Genişletilmiş aktivite bölgede çözüm denetlemek için bir dağıtılmış kaynak modeli (CLARA) kullanın. </li><li> Her durum ve pik dipol kaynak çözeltisi ve dalga kaydedin. </li><li> Her birey ortalama dosya için aynı işlemi tekrarlayın. </li><li> Kaynak konumunun istatistiksel analiz için her ortalama dosyadan her dipol için yön, tepe gecikme, genlik ve konumu kullanım değerlerinin X (medial-lateral), Y (anterior-posterior) koordinatlarını ve Z (ast-üst) Çözelti. Burada sunulan durumda, 2X2 Tekrarlanan ölçümler ANOVA (Stimulus (standart, sapkın) kaynaklarının genliği ve gecikme X Yarımküre (Sol, Sağ) jeneratör gücü ve zamanlaması bakmak yararlı olabilir. KaynakKoordinatlar (inceleme için, 31,32) aynı şekilde değerlendirilebilir. </li></ol> 6. Veri İşleme - Kaynak Space Zaman-Frekans Analizi <ol><li> Çiğ, filtresiz, sürekli EEG verilerine dipol modeli çözümü uygulayın. <ol><li> Sanal elektrot montaj olarak ham EEG veri dosyasına kaynak çözümü (adım 5.6 kaydedilir.) Uygulayın. NOT: Bu şekilde dipol modelinin kullanılması sanal 2-kaynak montaj (beyin kaynak alanı) içine sürekli yüksek yoğunluklu EEG dönüştürmek için (sensör alanı) kayıt yüzey kanalı üzerine sabit uzaysal filtresi uygular. </li></ol></li><li> Zaman-frekans-alan (Şekil 1) içine zaman etki tek deneme kaynak sinyalini Transform. NOT: Günümüzde, bir çok yaklaşımlar dalgacık analizi ve Hilber uygulanması süzüldü verilerine dönüştürmek de dahil olmak üzere, bir zaman-frekans alanına tek test verileri dönüştürmek için kullanılabilir. Bu yöntemlerden bir karşılaştırma ikenBu yazının kapsamı dışında birkaç yayınlanan makaleler tamamen bu yöntemleri 33-36 tarif var. Bir ticari olarak temin edilebilen bir tutarlılık yazılım programı 37 bulunan karmaşık bir demodülasyon işlemi kullanılarak zaman-frekans analizi, sıklık ve süre 37-39 bir fonksiyonu olarak, her bir beyin faaliyetinin anlık kaplama genliği ve fazı hesaplar. Bu anlık güç kaymaları tedbirleri (Temporal Spektral Evolution, TSE) ve faz-kilitleme (Inter-deneme Faz Kilitleme, ITPL) üretir. <ol><li> 2 ila 80 Hz ve -1500 ile 1500 milisaniye 50 msn zaman çözünürlüğü 1 Hz geniş frekans bidonları: Aşağıdaki parametreleri kullanın. dönem zaman penceresi eserler 40,41 ödemeden düşük istenen frekansta filtreleme ya da işleme izin vermek yeterince uzun olmalıdır. </li></ol></li><li> Olası sahte eser ilişkili veya dairesel r yorumlanmasını önlemek amacıyla EEG faaliyet frekans zirveleri görselleştirmeksevinçli titreşimler 41,42. </li><li> Koşulları ve gruplar 24,43 arasında önemli farklılıklar bölgeleri belirlemek için permütasyon test ve küme analizi yapın. </li></ol>

<ol>
	<li>Gou, Z., Choudhury, N., Benasich, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Resting+frontal+gamma+power+at+16,+24+and+36+months+predicts+individual+differences+in+language+and+cognition+at+4+and+5+years.">Resting frontal gamma power at 16, 24 and 36 months predicts individual differences in language and cognition at 4 and 5 years.</a> Behavioural brain research. 220, 263-270 (2011).</li><li>Uhlhaas, P. J., Roux, F., Rodriguez, E., Rotarska-Jagiela, A., Singer, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+synchrony+and+the+development+of+cortical+networks.">Neural synchrony and the development of cortical networks.</a> Trends in cognitive sciences. 14, 72-80 (2010).</li><li>Singer, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+and+plasticity+of+cortical+processing+architectures.">Development and plasticity of cortical processing architectures.</a> Science. 270, 758-764 (1995).</li><li>Singer, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanisms+of+experience+dependent+self-organization+of+neuronal+assemblies+in+the+mammalian+visual+system.">Mechanisms of experience dependent self-organization of neuronal assemblies in the mammalian visual system.</a> Archivos de biologia y medicina experimentales. 16, 317-327 (1983).</li><li>Lakatos, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+oscillatory+hierarchy+controlling+neuronal+excitability+and+stimulus+processing+in+the+auditory+cortex.">An oscillatory hierarchy controlling neuronal excitability and stimulus processing in the auditory cortex.</a> Journal of neurophysiology. 94, 1904-1911 (2005).</li><li>Jacobs, J., Kahana, M. J., Ekstrom, A. D., Fried, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Brain+oscillations+control+timing+of+single-neuron+activity+in+humans.">Brain oscillations control timing of single-neuron activity in humans.</a> The Journal of neuroscience. 27, 3839-3844 (2007).</li><li>Schroeder, C. E., Lakatos, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low-frequency+neuronal+oscillations+as+instruments+of+sensory+selection.">Low-frequency neuronal oscillations as instruments of sensory selection.</a> Trends Neurosci. 32, 9-18 (2009).</li><li>Schroeder, C. E., Lakatos, P., Kajikawa, Y., Partan, S., Puce, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+oscillations+and+visual+amplification+of+speech.">Neuronal oscillations and visual amplification of speech.</a> Trends in cognitive sciences. 12, 106-113 (2008).</li><li>Basar, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oscillations+in+'brain-body-mind'-A+holistic+view+including+the+autonomous+system.">Oscillations in 'brain-body-mind'-A holistic view including the autonomous system.</a> Brain Res. 1235, 2-11 (2008).</li><li>Buzsaki, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large-scale+recording+of+neuronal+ensembles.">Large-scale recording of neuronal ensembles.</a> Nature. 7, 446-451 (2004).</li><li>Aslin, R. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Discrimination+of+frequency+transitions+by+human+infants.">Discrimination of frequency transitions by human infants.</a> The Journal of the Acoustical Society of America. 86, 582-590 (1989).</li><li>Eilers, R. E., Morse, P. A., Gavin, W. J., Oller, D. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Discrimination+of+voice+onset+time+in+infancy.">Discrimination of voice onset time in infancy.</a> The Journal of the Acoustical Society of America. 70, 955-965 (1981).</li><li>Irwin, R. J., Ball, A. K., Kay, N., Stillman, J. A., Rosser, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+development+of+auditory+temporal+acuity+in+children.">The development of auditory temporal acuity in children.</a> Child development. 56, 614-620 (1985).</li><li>Jusczyk, P. W., Pisoni, D. B., Walley, A., Murray, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Discimination+of+relative+onset+time+of+two-component+tones+by+infants.">Discimination of relative onset time of two-component tones by infants.</a> The Journal of the Acoustical Society of America. 67, 262-270 (1980).</li><li>Bishop, D. V. M., Hardiman, M. J., Barry, J. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Auditory+Deficit+as+a+Consequence+Rather+than+Endophenotype+of+Specific+Language+Impairment+Electrophysiological+Evidence.">Auditory Deficit as a Consequence Rather than Endophenotype of Specific Language Impairment Electrophysiological Evidence.</a> Plos One. 7, e35851 (2012).</li><li>Benasich, A. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+infant+as+a+prelinguistic+model+for+language+learning+impairments:+Predicting+from+event-related+potentials+to+behavior.">The infant as a prelinguistic model for language learning impairments: Predicting from event-related potentials to behavior.</a> Neuropsychologia. 44, 396-411 (2006).</li><li>Choudhury, N., Benasich, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Maturation+of+auditory+evoked+potentials+from+6+to+48+months:+prediction+to+3+and+4+year+language+and+cognitive+abilities.">Maturation of auditory evoked potentials from 6 to 48 months: prediction to 3 and 4 year language and cognitive abilities.</a> Clinical neurophysiology : official journal of the International Federation of Clinical Neurophysiology. 122, 320-338 (2011).</li><li>Lakatos, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Timing+of+pure+tone+and+noise-evoked+responses+in+macaque+auditory+cortex.">Timing of pure tone and noise-evoked responses in macaque auditory cortex.</a> Neuroreport. 16, 933-937 (2005).</li><li>Shah, A. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+dynamics+and+the+fundamental+mechanisms+of+event-related+brain+potentials.">Neural dynamics and the fundamental mechanisms of event-related brain potentials.</a> Cerebral cortex. 14, 476-483 (2004).</li><li>Fries, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+mechanism+for+cognitive+dynamics:+neuronal+communication+through+neuronal+coherence.">A mechanism for cognitive dynamics: neuronal communication through neuronal coherence.</a> Trends Cogn Sci. 9, 474-480 (2005).</li><li>Buzsaki, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Rhythms of the Brain. , (2006).</li><li>Buzsaki, G., Draguhn, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neuronal+oscillations+in+cortical+networks.">Neuronal oscillations in cortical networks.</a> Science. 304, 1926-1929 (2004).</li><li>Whittingstall, K., Logothetis, N. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Frequency-band+coupling+in+surface+EEG+reflects+spiking+activity+in+monkey+visual+cortex.">Frequency-band coupling in surface EEG reflects spiking activity in monkey visual cortex.</a> Neuron. 64, 281-289 (2009).</li><li>Ortiz-Mantilla, S., H&#228;m&#228;l&#228;inen, J. A., Musacchia, G., Benasich, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhancement+of+gamma+oscillations+indicates+preferential+processing+of+native+over+foreign+phonemic+contrasts+in+infants.">Enhancement of gamma oscillations indicates preferential processing of native over foreign phonemic contrasts in infants.</a> The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience. 33, 18746-18754 (2013).</li><li>Palmer, S. B., Fais, L., Golinkoff, R. M., Werker, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Perceptual+narrowing+of+linguistic+sign+occurs+in+the+1st+year+of+life.">Perceptual narrowing of linguistic sign occurs in the 1st year of life.</a> Child. 83, 543-553 (2012).</li><li>Werker, J. F., Tees, R. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Speech+perception+as+a+window+for+understanding+plasticity+and+commitment+in+language+systems+of+the+brain.">Speech perception as a window for understanding plasticity and commitment in language systems of the brain.</a> Dev Psychobiol. 46, 233-251 (2005).</li><li>Benasich, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impaired+processing+of+brief,+rapidly+presented+auditory+cues+in+infants+with+a+family+history+of+autoimmune+disorder.">Impaired processing of brief, rapidly presented auditory cues in infants with a family history of autoimmune disorder.</a> Developmental neuropsychology. 22, 351-372 (2002).</li><li>Benasich, A. A., Tallal, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Infant+discrimination+of+rapid+auditory+cues+predicts+later+language+impairment.">Infant discrimination of rapid auditory cues predicts later language impairment.</a> Behavioural brain research. 136, 31-49 (2002).</li><li>Lopez-Calderon, J., Luck, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ERPLAB:+an+open-source+toolbox+for+the+analysis+of+event-related+potentials.">ERPLAB: an open-source toolbox for the analysis of event-related potentials.</a> Front Hum. Neurosci. 8, 213 (2014).</li><li>Delorme, A., Sejnowski, T., Makeig, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Enhanced+detection+of+artifacts+in+EEG+data+using+higher-order+statistics+and+independent+component+analysis.">Enhanced detection of artifacts in EEG data using higher-order statistics and independent component analysis.</a> NeuroImage. 34 (4), 1443-1449 (2007).</li><li>H&#228;m&#228;l&#228;inen, J. A., Ortiz-Mantilla, S., Benasich, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Source+localization+of+event-related+potentials+to+pitch+change+mapped+onto+age-appropriate+MRIs+at+6+months+of+age.">Source localization of event-related potentials to pitch change mapped onto age-appropriate MRIs at 6 months of age.</a> NeuroImage. 54, 1910-1918 (2011).</li><li>Ortiz-Mantilla, S., H&#228;m&#228;l&#228;inen, J. A., Benasich, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Time+course+of+ERP+generators+to+syllables+in+infants:+A+source+localization+study+using+age-appropriate+brain+templates.">Time course of ERP generators to syllables in infants: A source localization study using age-appropriate brain templates.</a> NeuroImage. 59, 3275-3287 (2012).</li><li>Canolty, R. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+gamma+power+is+phase-locked+to+theta+oscillations+in+human+neocortex.">High gamma power is phase-locked to theta oscillations in human neocortex.</a> Science. 313, 1626-1628 (2006).</li><li>Delorme, A., Makeig, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=EEGLAB:+an+open+source+toolbox+for+analysis+of+single-trial+EEG+dynamics+including+independent+component+analysis.">EEGLAB: an open source toolbox for analysis of single-trial EEG dynamics including independent component analysis.</a> Journal of neuroscience. 134, 9-21 (2004).</li><li>Delorme, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ERICA:+new+tools+for+advanced+EEG+processing.">ERICA: new tools for advanced EEG processing.</a> Computational intelligence and neuroscience. 2011, 130714 (2011).</li><li>Makeig, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Auditory+event-related+dynamics+of+the+EEG+spectrum+and+effects+of+exposure+to+tones.">Auditory event-related dynamics of the EEG spectrum and effects of exposure to tones.</a> Electroencephalography and clinical neurophysiology. 86, 283-293 (1993).</li><li>Hoechstetter, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=BESA+source+coherence:+a+new+method+to+study+cortical+oscillatory+coupling.">BESA source coherence: a new method to study cortical oscillatory coupling.</a> Brain topography. 16, 233-238 (2004).</li><li>Papp, N., Ktonas, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Critical+evaluation+of+complex+demodulation+techniques+for+the+quantification+of+bioelectrical+activity.">Critical evaluation of complex demodulation techniques for the quantification of bioelectrical activity.</a> Biomedical sciences instrumentation. 13, 135-145 (1977).</li><li>Yoon, H., Yeom, W., Kang, S., Hong, J., Park, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+multiple+phase+demodulation+method+for+high+resolution+of+the+laser+scanner.">A multiple phase demodulation method for high resolution of the laser scanner.</a> The Review of scientific instruments. 80, 056106 (2009).</li><li>Wang, Z., Maier, A., Leopold, D. A., Logothetis, N. K., Liang, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-trial+evoked+potential+estimation+using+wavelets.">Single-trial evoked potential estimation using wavelets.</a> Comput Biol Med. 37 (4), 463-473 (2007).</li><li>Kramer, M. A., Tort, A. B., Kopell, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sharp+edge+artifacts+and+spurious+coupling+in+EEG+frequency+comodulation+measures.">Sharp edge artifacts and spurious coupling in EEG frequency comodulation measures.</a> J Neurosci Methods. 170 (2), 352-357 (2008).</li><li>Kriegeskorte, N., Simmons, W. K., Bellgowan, P. S., Baker, C. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Circular+analysis+in+systems+neuroscience:+the+dangers+of+double+dipping.">Circular analysis in systems neuroscience: the dangers of double dipping.</a> Nat Neurosci. 12 (5), 535-540 (2009).</li><li>Musacchia, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oscillatory+support+for+rapid+frequency+change+processing+in+infants.">Oscillatory support for rapid frequency change processing in infants.</a> Neuropsychologia. 51, 2812-2824 (2013).</li><li>Boer, T., Scott, L. S., Nelson, C. A., Hann, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Infant EEG and Event-Related Potentials.Studies in Developmental Psychology. , 5-39 (2007).</li><li>Basar, E., Schurmann, M., Demiralp, T., Basar-Eroglu, C., Ademoglu, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Event-related+oscillations+are+'real+brain+responses'+-+wavelet+analysis+and+new+strategies.">Event-related oscillations are 'real brain responses' - wavelet analysis and new strategies.</a> Int J Psychophysiol. 39, 91-127 (2001).</li></ol>

The authors have no disclosures to acknowledge.

Burada anlatılan araştırma yöntemi spectrotemporal dinamikleri ve bebeklerde yüksek yoğunluklu işitsel uyarılmış EEG ve ERP beyin tepkilerinin anatomik konumu daha derin bir anlayış kolaylaştırmak açıklamaktadır. Analizi kolaylaştırmak, bu protokol kapsamında dört kritik adımlar vardır. İlk olarak, asgari bakıcı ve bebek sıkıntı ile uygun net uygulama ve konumlandırma olmayan sedasyon paradigmalara temiz EEG kaydı için temeldir. Uygun kafa ölçümü ve net boyutu seçimi yanı sıra başvuru sürecinde net yardımcısı ve şovmen kullanımı bu adımı gerçekleştirmek için anahtardır. İkincisi, bu test oturumu, sessiz oyun bebeği yürütmektedir birincil test, net asistanı ve şovmen, tarafından kolaylaştırdı bir durum sırasında ailesi için sakin, sessiz ve eğlenceli bir atmosfer oluşturulması önem taşımaktadır. Üçüncüsü, veri analizi için, bu yaşa uygun MR kafa modelleri kaynak lokalizasyonu için kullanılması önemlidir. kafa boyutu, bone ve cilt ve beyin omurilik alan en hassas yerelleştirme sonuçları elde etmek için test yaşa doğru olmalıdır. Son olarak, genel olarak, kortikal yanıtlar için, bu yüksek yoğunluklu ağ kullanılması da önemlidir (ör., Verilerin en azından 64 kanal) düşük artefakt kayıtları elde etmek şansını optimize etmek için. Bu tekniğin bir sınırlama EEG veri kaynağı lokalizasyonu aktivitesi testleri site için altın standardı olmadığıdır. En iyi kafa modelleri ve ölçümler hala bile lokalizasyon ileri modeli aktivitesi konumu tahmin ediyor biri akılda tutmak gerekir. Bu nedenle, kaynak etkinliğine ilişkin bu bilgi deney koşulları ya da gruplar arasında karşılaştırılabilir bir şekilde deney tasarımı için gereklidir. Buna ek olarak, genel olarak, özellikle, uzunlamasına bir çalışmada, bebek testi eksik ya da eksik veri setleri ile dolu olabilir. Bu soruna getirilen çözümler a) r korumak için olankatılan aileleriyle elationships; b) bebek ve bakıcı için sessiz, sakin bir kayıt ortamı optimize; ve c) söz konusu havuzu abartma. Bizim ellerde, deneyimli bir pediatrik ekibi ile, biz düşük okul terk ve en az veri kaybı oranları elde var. 57 katılımcı ile 211 bebek kayıt oturumları uzunlamasına örneğinde biz% 98.6 veri saklama gösterir (örn., 208 kullanılabilir veri sonuçlandı oturumları) ve% 10 bırakma oranı (örn., 6 katılımcı başladıktan sonra devam koyamadık Deney). Böyle MEG ve NIRS gibi diğer teknikler üzerinde EEG bir avantajı, Subkortikal önyargılı etkinlik, farklı filtre bantları ile erişilebilir olmasıdır. Buna ek olarak, elektrot kafası ile giderken hareket için kontrol etmek daha kolaydır. Bu protokol hakim sonra, bebek EEG ve osilatör dinamikleri deneysel uygulamalar bol miktarda bulunmaktadır. Biz ilk kortikal netwo gelişen tipik anlamak gerekir açıktırsırayla rks atipik organize olanlar tanımlamak için. Bu (salınımlar dahil) erken işitsel işleme mekanizmalarının bütünlüğü ideal işitsel deneyimler dahil olarak üretimi ve ses temsil plastisite bir rol oynar ve hangi model oluşturulması ihtiyacını göstermektedir, öğrendim. Resmi tanı meydana gelmeden önce bu modele göre, dil dışı işlem açıkları, belirtiler yıllar ile ilişkili ya da bazı durumlarda yıllarda edilebilir. Gelecekteki araştırmalar frekans bandı özgü salınım dinamikleri, çapraz frekans faz bağlantı ve erken gelişme karşısında bölgesel eksitatör / inhibitör desen fonksiyonu dahil diğer ayrıntıları anlamak için gereklidir. Uyku gibi farklı durumları, içinde ek olarak, subkortikal aktivite ve testlerde, tipik bir gelişme daha eksiksiz bir resim vermek için gereklidir. Biz bu teknikle araştırma yüklenebileceğini tarafından sürecine önemli fikir verecektir inanıyorumh &#39;neurotypical&#39; ve atipik salınım dinamikleri düzenlemek ve gelişmekte olan bilişsel ve dil becerileri ile etkileşim.

Gelişimsel bozukluklar, geniş bir yelpazede, erken belirlenmesi ve sonuçta iyileştirme anahtarı gelişen beyin fonksiyonel ağları bir araya olarak devreye girer erken mekanizmaların anlaşılmasında yattığını giderek daha açık hale gelmektedir. Böylece, nöral desen zamansal dinamiklerini etkileyen biliş anlamakta ilgi var artar. Özellikle, özel bilişsel işlevler farklı olarak belirli frekans bantlarında (örneğin, döngüsel dalgalanmalar tek hücreli ya da nüfus zarı potansiyeli) 1 osilatör aktivite ile ilişkili olduğu. Önceki çalışmalar salınım dinamikleri, gelişmekte olan ağların 2-4 aktivite bağımlı öz-örgütlenme çok önemli bir rol oynamaktadır nöronal uyarılabilirliği 5,6 kontrol ve duyusal girdilerin 7,8 entegre olduğunu kurduk. Titreşim beyin aktivitesi av verimliliğini artırarak, 9,10 metabolik yararlı olacağı düşünülmektedirduyusal işleme fonksiyonları ve biliş ve dil gibi üst düzey fonksiyonlarının koordinasyonu ariety. Ancak, yaş ve insan bebeklerde davranış sonuçları ile bağlantıları arasında nöral senkronize rolü sistematik soruşturma henüz başarılı olmak için vardır. Bu amaca yönelik önemli bir adım zamansal dinamikleri ve erken dil dahil olmak üzere bilişsel süreçlerin geliştirilmesi destekleyen salınım mekanizmalarının ortaya çıkması ve olgunlaşması daha derin bir anlayış elde etmektir. Dil gelişiminin çok önemli bir bileşeni doğru işlemek ve hızla değiştiği akustik sinyalleri kategorize yeteneği: genellikle milisaniye onlarca gibi küçük sırasına. Örneğin, sözcükleri &quot;baba&quot; ve &quot;kötü&quot; akustik dinamikleri sadece hece ilk 40 milisaniye boyunca akustik farklılık, henüz iki çok farklı anlamlar ve dernekler var. Önceki çalışmalar recepti bir olgunlaşma yörüngesini gösteriyorAkustik ve dilsel farklılıklara yeteneği ettik. Yaş gibi erken 2 ay gibi, bebeklerin hızlı frekans değişimleri ayırt etmek yeteneğini göstermek (örneğin, &lt;100 msn); İki akustik benzer heceler arasındaki farkı tespit etmek için &quot;donanım&quot; yerinde olduğunu düşündürmektedir. Önümüzdeki birkaç ay içinde, bebekler, giderek daha küçük farklılıkları ayırt kategorik algı geliştirmek ve anadil hece 11-14 sesler için kortikal uzmanlık sergileyebilir. Hatta basit sesler için bu tür sesleri gibi - - erken göstergeleri sonra dil bozukluğu 15 olabilir karmaşık ses algısı, temel işleme mekanizmalarının işlevi dayandığından, bu yeteneği açıkları akustik farklılıkları hızla değişen algılamaya düşünülmektedir. Bu laboratuvarda Choudhury ve Benasich önceki çalışma kuvvetle bir bebeğin yeteneği çok işlemek için olduğunu gösteren, bu hipotezi desteklerBasit sesler (örneğin, ton) hızlı değişimler 3 ve 4 yıllık dil ve bilişsel yeteneklerini 16,17 tahmin edebilirsiniz. Bu veriler önceden dilli bebeklerin beyin yanıtları işitsel işleme ve gelişimsel ilerlemenin bir göstergesi ölçülebilir sağlayabilir doğrulayın. Çalışma ve burada sunulan yöntemler bu ilişkinin altında yatan mekanizmanın temel yönlerini prob. Araştırmanın birkaç satır artık zirve gecikme ve ERP dalgaların genlik birden jeneratörler 18-23 EEG salınımlarının içinde spectrotemporal dinamikleri toplamı ortaya çıktığını göstermektedir. Spectrotemporal analiz de faz ve güç bilgilerinin ayırımını sağlar. Faz kilitli aktivite uyaran tarafından uyarılmış olan nöronal cevabın bir kısmını yansıtıyor. Tepkiler bir zaman kilitli olay göreli ortalama beri Bu tür bilgiler, ERP elde edilebilir ne benzer. Ancak, bazı nöronal aktivitenin zamanlaması deneme yargılanma değişebilir. ERP analizinde, tis etkinliği &quot;dışarı ortalama&quot; dir; Ancak deneme yargılanma güç değişiklikleri analizinde, bu bilgiler kurtarılamaz ve analiz edilebilir. Bu nedenle, faz ve güç spectrotemporal analizi, geleneksel ERP göre nöronal yanıt hakkında ek bilgiler verebilir. Bebek gelişimi ile ilgili olarak, salınımlar hayvan modellerinde 2,3 nöral devrelerin gelişmesine katkıda ancak bu mekanizmaların sadece insan popülasyonunda araştırılması başlamış olması önemli kanıtlar vardır. Bu laboratuvardan Çalışma teta göstermiştir ve gama salınım 6 aylık 24 de anadil uzmanlık ilişkilidir. Bu bebeklikte salınım hiyerarşilerin işlevselliğini vurgular. Küresel hipotez, yukarıda sunulan kanıtlara dayanarak, işitsel korteks uyarılmış salınımlar senkron bebek beyin gelişimini destekler olmasıdır. Bu hipotezi test etmek de bir ilk adım, bir &quot;temel olarak221; Erken bebeklik döneminde işleme elde edildi; yani, 4 aylık-yaş halen anadil uzmanlaşma 25,26 için &quot;algısal daralma&quot; önce düşünülmektedir. Buna göre, biz (Kontrol koşulu Saha-varyant bir &quot;acayip paradigması&quot; olarak sunulan ses çiftleri ve zift değişmeyen iki oran koşulları oluşan pasif dinleme sırasında kaydedilmiş bebek EEG verilerini tek deneme frekans analizi gerçekleştirilmiştir: 300 msn arası uyaran aralığı; Hızlı durum: 70 msn arası uyaran-aralık). Burada hızlı bir işitsel işleme odaklanan çalışmalardan uyaranlara kullanarak bu yöntemi göstermektedir. Bu çalışmalar, bir &quot;tuhaf paradigması&quot; olarak, öngörülemeyen nöronal aktiviteyi, ama tanınabilir olayları değerlendirmek için kullanıldı. Bu paradigmada, öngörülemeyen ya da &quot;garip&quot; uyaranlara genellikle denir &quot;Sapkın&quot; yanıtlara beyin yanıtı, öngörülebilir uyaran için tepki ise, mos sunduZaman t genellikle &quot;Standart&quot; beyin yanıtı denir. Bir acayip paradigma sunulan uyaranlara verilen yanıtlar otomatik çok genç bebekler ile kullanmak için bu paradigma kolay hale odaklanmış dikkat olmadan elde edebilir. Işitsel uyaranların Tüm çalışmaya bağlı olarak değişir aralıklarla serbest alan hoparlörleri aracılığıyla sunulmaktadır. Daha önce belirtildiği gibi, bu çalışmada endeks hızlı işitsel işleme (RAP) yeteneklerini kullanıldığı sesler: yani, on-of-milisaniye akustik değişim 16,17,27,28 içeren duyulur. Bu diğer birçok uyaran türleri sesler yanı sıra enterfazla Gap ile Frekans veya Süre değişiklikleri yansıtan deviants ünsüz-sesli harf (CV) olmak üzere nörofizyolojik ayrımcılık, test için yararlıdır, ve / veya artan veya azalan frekans Sweeps kaydetti olabilir. Son olarak, biz de hiçbir uyaranın sunulduğu &quot;sessiz oyun sırasında&quot; kendiliğinden EEG kaydı öneririz. Bu veriler daha sonra olabilirtekrar stimülasyon yokluğunda titreşimli kaplin ve tutarlılığı ölçmek için kullanılır. Bir bebek nüfus EEG aktivitesini kayıt benzersiz zorluklar bir dizi oluşturmaktadır. Örneğin, elektrotların yerleştirilmesi ve deney süresi boyunca bir yerde bırakarak işbirliği, sessiz oyuncaklar ile uğraşan ve deli bebek EEG eserler önlemek için hareketi en aza indirerek ve tutmak tüm zorlukları temsil etmektedir. Ayrıca, bebek verileri kolayca yetişkin / büyük çocuk verileri ile geliştirilen protokoller basit uygulamalar kendilerini ödünç yok. Birçok durumda bebek EEG gözlenen bileşenleri ve olaya ilişkin potansiyeller (OİP) arasındaki ilişki olarak değil kesin ne de her zaman yetişkin kabul ne için harita yok. Gelişimsel araştırmalar tipik ve düzensiz beyin fonksiyonlarının oluşumunu anlamak için güçlü bir potansiyele sahip olmakla birlikte, insan bebeklerin kayıt güvenilir ve yorumlanabilir beyin yanıtları ah gerektirirteknik ve kişilerarası alemlerde yeterlilik igh seviyesi. Bu sorunlar, ancak aşılabilir ve güvenilir EEG ve ERP veri paradigmalar kullanarak çeşitli farklı yaşlardaki bebeklerden kaydedilebilir. Burada analiz MATLAB ortamında 29 çalışan bir ücretsiz, açık kaynak kodlu ERP analiz paketi ile birlikte ERP kayıt ve analiz yazılımı piyasada mevcut kullanan genel bir yöntem tarif etmektedir. Bu senkronizasyonu tehlikeye edildiğinde bebek beyin yanıtı kayıtları salınım analiz yöntemlerinin uygulama dil edinimi ile ilgili nöronal senkron gelişme daha mekanik sorular ve varsayılan altında yatan mekanizmaların incelenmesini sağlar. Böyle konuşma 24 heceler ve erken eğitim paradigmaları ile uzunlamasına analizlerde ya da bir arada kendiliğinden ya da &quot;dinlenme&quot; salınımlar 1 analizi gibi diğer uyaranlara kullanarak İlgili çabalar, t içine pencereler teklifemporal, mekansal ve tipik ve düzensiz gelişme yörüngeleri spektral dinamikleri. Bu çabalar işitsel gelişim ve plastisite üsleri anlayışımızı arttırmak ve gelişimsel dil bozuklukları için tanımlama ve iyileştirme stratejileri yardımcı olacağı umulmaktadır.

<table><tbody><tr><td>EEG Amplifiers</td><td>EGI</td><td>1301281</td><td></td></tr><tr><td>Sensor Nets&amp;nbsp;</td><td>EGI</td><td>C-GSN-128-1011-110</td><td>Sizes of nets vary with age, by month</td></tr><tr><td>EEG Recording Software</td><td>Net Station</td><td>4604200</td><td></td></tr><tr><td>Presentation Computer</td><td>Dell</td><td>4608161</td><td></td></tr><tr><td>Presentation Software</td><td>Eprime</td><td>13102456-50</td><td></td></tr><tr><td>Baby bottle warmer</td><td>Avent</td><td></td><td>Target or any baby store</td></tr><tr><td>Electrolyte solutuion (Potassium Chloride dry)</td><td>EGI</td><td>A-A-CC-KLL-1000-000</td><td></td></tr><tr><td>Coban self-adherent wrap tape</td><td>Coban</td><td>595573</td><td></td></tr><tr><td>Measuring tape</td><td></td><td></td><td>Target or any baby store</td></tr><tr><td>Washable Markers</td><td></td><td></td><td>Target or any baby store</td></tr><tr><td>Pipettes&amp;nbsp;</td><td></td><td></td><td>Comes with EGI amplifier setup</td></tr><tr><td>Analysis Computer</td><td>Dell</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Analysis Software I</td><td>BESA</td><td>3955054</td><td>v5.3</td></tr><tr><td>Analysis Software II</td><td>Brain Voyager</td><td>3955054</td><td></td></tr><tr><td>Analysis Software III</td><td>EEGLAB/ERPLAB/ MassUnivariate Toolbox</td><td></td><td>Freeware MatLAB v2007b</td></tr><tr><td>Analysis Software IV</td><td>BESA Statistics</td><td>3956341</td><td></td></tr></tbody></table>

infant auditory processing and event-related brain oscillations

Hızlı işitsel işleme ve akustik değişim algılama yetenekleri, insan bebekler verimli ince spektral ve insan dilinin karakteristik zamansal değişikliklerin işleme izin kritik bir rol oynamaktadır. Bu özellikler etkili dil edinimi için zemin hazırlamaya; izin bebekler kendi dillerinde sesleri üzerinde bilemek için. İnsan yetişkinlerden hayvanlar ve kafa derisi kaydedilmiş potansiyeller invaziv prosedürler arasında beyin bölgeleri içinde eşzamanlı, ritmik aktivite (salınım) duyusal gelişimine temel olduğunu göstermektedir; Gelen uyarılar ayrıştırıldı hangi çözünürlüğü belirleme. Bu zamanda, küçük insan bebek gelişiminde osilatör dinamiklerinin bilinmektedir. Ancak, hayvan nörofizyoloji ve yetişkin EEG verileri bebeklerde hızlı işitsel işleme ayrık frekans bantlarında salınım senkronize aracılık güçlü bir hipotez temelini oluşturmaktadır. Bu, 128 kanalı, yüksek densi araştırmak içinİki oran koşullarında (70 msn ISI ve Kontrol: Rapid 300 milisaniye ISI) sunulan ton çiftleri frekans değişikliği ile 4 aylık bebeklerin ty EEG yanıtları incelendi. Frekans bandının ve faaliyet büyüklüğünü belirlemek için, işitsel tepki ortalamaları birinci yaşa uygun beyin şablonları ile birlikte tescil edildi uyarılmış. Sonra, yanıtın temel bileşenleri tespit ve beyin aktivitesinin iki dipol modeli kullanılarak lokalize edildi. Hızlı durumda daha belirgin sol aktivasyon ile, sağ ve sol işitsel korteks hem de - (8 Hz 3) faaliyet salınım gücün Tek deneme analiz Teta bant patlamaları frekans değişikliği işleme sağlam endeksi gösterdi. Bu yöntemler bildirilen ilk bazı salınımların uyarılmış bebeklerde analizleri, ama aynı zamanda vardır, sadece veri üretmişlerdir da önemlisi, kayıt ve temiz, titizlikle toplanmış, bebek EEG ve ERPs analiz köklü bir yöntemin ürünü. Bu yazıda, i için yöntemi tarifnfant EEG net uygulama, kayıt, dinamik beyin tepki analizi ve temsili sonuçları.

Bebek Olaya ilişkin Potansiyeller Bebek ERP&#39;ler, yetişkin ERP genel olarak daha büyük olan, ve yaş 44 bağlı olarak, bir yanıt olgun göre aktivasyonunun daha az veya daha fazla tepe sahip olabilir. Burada, yirmi üç adet 4 aylık bebeklerin 43 (Şekil 2) temsilcisi Büyük Ortalama tepkiler göstermektedir. acayip paradigma bize bebeğin beyni iki olay arasındaki farkı fark olup olmadığını belirlemek için izin verir. Temsili sonuçlarda, sesi-varyant, sapkın yanıtı (DEV, 800-1,200Hz, kırmızı çizgi) değişmeyen sesi çiftleri (STD, 800-800Hz, siyah çizgi) göreli aktivasyonunun ek zirve, ortaya çıkarır. Bu bulgu, hem denetim oranı (300 msn sol ISI) ve Rapid Oranı (70 msn ISI, sağ) koşulları belirgindir. Fz (Frontal orta hat), C3 elektrotlar Örnek yanıtları (Central, sağda) ve C4 (solda Merkez) gösterilmektedir. Bilgisayarlı fark dalgası (Deviant eksiStandart), aynı zamanda, gri çizgiler ile gösterilmektedir. aktivasyon ek zirve bu yaşta bebek beyin hem oran sunumlar tonlar arasındaki farkı ayırt düşündürmektedir. Bebek kaynak dalga Biraz kalan varyans ile Kaynak faaliyeti orijinal verilerin ve dönüştürülmüş veriler lokalize kaynağı arasında bir &quot;iyi uyum&quot; anlamına ERP doruklarına takip etmelidir. Temsili veriler, biz CLARA dağıtılmış model üzerinde (ton değişmeyen) durumu (Şekil 3) STD bebek büyük ortalama ERP iki dipol en uygun kaynak modelinin yerini göstermek. hesaplama açıkça Kontrol ve hızlı Hızı koşullarında sol ve sağ işitsel aktivasyonunu gösterir. İki kutuplu modeli (Şekil 4) etkinliği zirveleri çok iyi ERP karşılık geldi. ERP dalga pik zamanlaması ve morfolojisi, i gösterilenn paneli (i), (ii) (Daha fazla bilgi için, orijinal makaleye, 43) panelinde gösterilir kaynak dalga zamanlama ve morfolojisi maç. Bu deneyde Kaynak dalga kafa derisi elektrotlar üzerinde faaliyet varyansın 97.9% açıkladı. Kaynak zirve gecikmeleri istatistiksel analizi sağ hemisfer aktivitesi her iki durumda da solda daha hızlı olduğunu gösterdi ve hızla tepkiler kontrol koşulunda daha iki yarımkürede daha sonra vardı. Yarı küresel farklılıkları kaynak tespiti teknikleri yanıtları ile ilgili ek bilgi alma etkin olduğunu düşündürmektedir ERP verileri kullanılarak gözlenmemiştir. Bebek Olay ile ilgili salınımlar Genel olarak, zaman-frekans yetişkin analizleri ve hayvan verileri uyaranlar nöronal senkronize bir 1 / f desen uyandırmak olduğunu göstermektedir (örn., Artan sıklıkta gücü azalan). Temsili veriler, işitsel t tarafından uyarılmışbiri çift, biz bebeklerin de bu modeli (Şekil 5) ifade olduğunu göstermektedir. Burada, uyaran başlangıcı teta (5-6 Hz), beta (20-25) Hz hem sağ gama (35-45 Hz) güç senkron patlamaları ve beynin sol işitsel bölgeleri ortaya çıkarır. Hayvan modelleri ve erişkin deneyler salınımlı senkronizasyonunu önermek ve orta frekanslı titreşimlere özellikle düşük- (örneğin., 1-8 Hz) uyarılmış potansiyeller 45 önemli sebeplerindendir. Önceki yayının 43 bebek salınımlar anlık güç kaymaları (Temporal Spektral Evolution, TSE) Analizi değişmez tonu göre teta bandında (6-8 Hz), varyant sesi daha fazla uyarılmış gücü gösterdi. Bu etki, özellikle kontrol oranı durumda (Şekil 6) sağ kulak bölgesi üzerinde, her ikisi de kuru koşullarda görülmüştür. Hızlı oran sunumu gelişmiş sol kortikal inv düşündüren, bir daha bilateral simetrik aktivite vermiştirHızla oluşan uyaranların işitsel işleme sırasında ve akustik değişim işleme sırasında özellikle olvement. <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/52420/52420fig1.jpg" /> Şekil zaman-frekans analizi. Zaman-frekans analizi yöntemi 1. Adım görkemli ortalama kullanılarak gösterilmiştir (n = 12) 70 msn ISI tonu koşulu sırasında 4 aylık bebeklerde veri. Uyarıcı sergilenir zaman ekseni altındaki kırmızı oklarla gösterilmiştir. Analiz adım (1), her bir kanal için oluşturulan, Cz elektrot gösterilen, ERP Ortalamalı bir çizim baş gösterilen ERP jeneratörler (2) Kaynak Yer bir eşleştirilmektedir veri 2-dipol model kullanılarak elde edilir. bebek MRG şablonu. (3) Bağımsız ve büyük ortalama kaynak dalga Sol ve Sağ dipollerin uyum elde edilir. Bebek kafa modelleri g (seçilen tepe karşılık gelen voltaj haritaları göstermekışını). (4) kaynak montaj 128 kanal derisi verilere uygulanır ve genlikleri hesaplanır ve iki kaynak kanalları için kaydedilir. (5) Olay ile ilgili salınımlar tek çalışmalarda hesaplanan ve tepki süresi boyunca ortalaması alınır. <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/52420/52420fig1highres.jpg" target="_blank">Lütfen Bu rakamın büyük halini görmek için buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 2," src="/files/ftp_upload/52420/52420fig2.jpg" /> Şekil 2. Potansiyel morfolojisi Olaya ilişkin. Büyük Ortalamalar (n = 23) Rapid (70 msn ISI) ve Kontrol (300 milisaniye ISI) standardına oranı yanıtları (STD, siyah çizgiler) ve sapkın için (DEV, kırmızı çizgiler) ton çiftleri Ön orta hat ve merkezi sol ve sağ elektrot gösterilmiştir. Olumsuzluk kadar çizilir. Uyarıcı sergilenir Fz de zaman ekseni altında kırmızı oklarla gösterilmiştir. P1 siyah okla Fz panelinde gösterilir. Fark wave (STD DEV eksi yanıt tepki) (43 uyarlanmıştır) gri çizgilerle gösterilmiştir. <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/52420/52420fig2large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 3," src="/files/ftp_upload/52420/52420fig3.jpg" /> Şekil 3. Kaynak yerelleştirme sonuçları. İki kutuplu &quot;en uygun&quot; kaynak modeli kaynak modelinden dağıtılan aktivitesi üzerine bindirilmiş gösterilmiştir. Temizle sol ve sağ faaliyeti sol ve sağ temporal lob bölgeler üzerinde görülebilir. (43 uyarlanmıştır). <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/52420/52420fig3large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 4," src="/files/ftp_upload/52420/52420fig4.jpg" /> Şekil 4. Potansiyel Olaya ilişkin ve Kaynak Dalga karşılaştırılması. Frontal LEF (i) Örnek ERP<html> t ve sağ elektrotlar (F3 ve F4) aktivasyon gösteri doruklarına değişmez ve varyant temel frekanslarda (sırasıyla STD ve DEV) ile çiftleri sesi. Frekansta bir değişiklik frekansları. (Ii) aktivasyon zirvelerinden gecikme kaynak lokalize dipol aktivitesi için benzer (STD siyah) değişmeden olduğunda, düşündüren göre daha büyük zirveleri ~ 400 milisaniye (DEV, kırmızı çizgi), ortaya çıkarır ERP ve kaynak dalga analizi arasındaki iyi bir maç. 400 msn de büyük zirve kaynak lokalize verilerle doğru yarımkürede özellikle belirgindir. Kolaylık olması açısından, Rapid Hızı durumuna sadece yanıtları ancak benzer bir maç da Denetim Oranı durumda yanıtlar için ERP ve kaynak dalga formları arasında gözlendi gösterilmiştir. <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/52420/52420fig4large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <html> şekil 5 &quot;src =&quot; / files / ftp_upload / 52420 / 52420fig5.jpg &quot;/&gt; Şekil 5. Pooled TSE haritaları sol ve sağ jeneratörleri için zaman -1 1 sn bir dönem boyunca yüzde spektral değişim cinsinden ifade edilir. (I) tutarlı frekans bantlarında 300 milisaniye ISI koşulu meydana çıkarmak olaya ilişkin salınımlarla Sesleri uyaranın başlangıcından etrafında (örn., -1140 msn ve 0 msn). Uzun bir uyarıcı dönem verilerin daha görselleştirmek için ve frekans ayrışma için yeterince uzun bir örnek sağlamak amacıyla kullanılır. (- 300 milisaniye 150) Sağ paneli ilk işlem zirve boyunca ortalama spektrumunu göstermektedir. Ortalama spektrum belirli frekans bantlarında senkronize ayrı zirveleri ile genel bir 1 / f spektrumunu göstermektedir. (ii) benzer bir model 70 msn ISI durum gözlenmektedir. <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/52420/52420fig5highres.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> hep &quot;&gt;:&quot; keep-together.within-page = fo &quot;çadır <img alt="Şekil 6," src="/files/ftp_upload/52420/52420fig6.jpg" /> 4 aylık bebeklerde olay-ilişkili salınımlar Şekil 6. Zaman-frekans analizi. Salınım güç Değişim inTemporal Spektral Evolution (TSE) Kontrol (A) ve Rapid Oranı 4 aylık bebekler için büyük ortalama araziler gösterilir (B) koşullar. X ekseni üzerinde siyah çubuklar sesi başlangıcını ve sürelerini göstermektedir. Sol ve Sağ kaynak etkinliği her grafiğin sol üst köşesinde gösterilir. İlk sıra: değişmeyen frekans ile ses çiftleri (i) Tepkiler (STD) delta-teta aralığında güç değişiklikleri göstermek. Orta sıra: (ii) özellikle Denetim durumda sağ işitsel bölgede, yanıtları STD göre ikinci tonu ikinci tonu (DEV) show gelişmiş delta-teta gücünde bir frekans değişikliği ile ton çiftlerine Cevapları. Üçüncü sıra: CYBH ve DEV arasındaki fark arazilertepkiler Rapid Puan (B.iii) bir denetim Oranı (A.iii) iktidara sağ lateralize artış ve ikili güç farkı göstermek. STD ve zaman frekans DEV tepki arasındaki önemli farklar siyah anahat gösterilmiştir. (43 uyarlanmıştır). <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/52420/52420fig6highres.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Infant Auditory Processing and Event-related Brain Oscillations at JoVE.com

Infant Auditory Processing and Event-related Brain Oscillations

High-density electroencephalography (dEEG) is being used increasingly to study brain development and plasticity in the early years of life. Here we present an application of sophisticated analysis techniques that builds on traditional EEG recording to understand the oscillatory dynamics of rapid auditory processing in the infant brain.

Bebek İşitsel İşleme ve Olaya ilişkin Beyin Salınımlılığı

Rapid auditory processing and acoustic change detection abilities play a critical role in allowing human infants to efficiently process the fine spectral ...

infant-auditory-processing-and-event-related-brain-oscillations

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Behavior

16.3K Görüntüleme.  Rutgers University, State University of New Jersey, Newark. High-density electroencephalography (dEEG) is being used increasingly to study brain development and plasticity in the early years of life. Here we present an application of sophisticated analysis techniques that builds on traditional EEG recording to understand the oscillatory dynamics of rapid auditory processing in the infant brain. 

Video: Infant Auditory Processing and Event-related Brain Oscillations

P50 Sensory Gating in Infants

Attentional deficits are common in a variety of neuropsychiatric disorders including attention deficit-hyperactivity disorder, autism, bipolar mood disorder, and schizophrenia. There has been increasing interest in the neurodevelopmental components of these attentional deficits; neurodevelopmental meaning that while the deficits become clinically prominent in childhood or adulthood, the deficits are the results of problems in brain development that begin in infancy or even prenatally. Despite this interest, there are few methods for assessing attention very early in infancy. This report focuses on one method, infant auditory P50 sensory gating.
Attention has several components. One of the earliest components of attention, termed sensory gating, allows the brain to tune out repetitive, noninformative sensory information. Auditory P50 sensory gating refers to one task designed to measure sensory gating using changes in EEG. When identical auditory stimuli are presented 500 ms apart, the evoked response (change in the EEG associated with the processing of the click) to the second stimulus is generally reduced relative to the response to the first stimulus (i.e. the response is &#34;gated&#34;). When response to the second stimulus is not reduced, this is considered a poor sensory gating, is reflective of impaired cerebral inhibition, and is correlated with attentional deficits.
Because the auditory P50 sensory gating task is passive, it is of potential utility in the study of young infants and may provide a window into the developmental time course of attentional deficits in a variety of neuropsychiatric disorders. The goal of this presentation is to describe the methodology for assessing infant auditory P50 sensory gating, a methodology adapted from those used in studies of adult populations.

Methods to record auditory P50 sensory gating, a physiological marker of cerebral inhibition which reflects early stages of attention, are described.

Bebeklerde P50 Duyu Yolluk

Attentional deficits are common in a variety of neuropsychiatric disorders including attention deficit-hyperactivity disorder, autism, bipolar mood ...

Davranış

Quantitative Assessment of Cortical Auditory-tactile Processing in Children with Disabilities

Objective and easy measurement of sensory processing is extremely difficult in nonverbal or vulnerable pediatric patients. We developed a new methodology to quantitatively assess children&#39;s cortical processing of light touch, speech sounds and the multisensory processing of the 2 stimuli, without requiring active subject participation or causing children discomfort. To accomplish this we developed a dual channel, time and strength calibrated air puff stimulator that allows both tactile stimulation and sham control. We combined this with the use of event-related potential methodology to allow for high temporal resolution of signals from the primary and secondary somatosensory cortices as well as higher order processing. This methodology also allowed us to measure a multisensory response to auditory-tactile stimulation.

Objective and easy measurement of sensory processing is extremely difficult in nonverbal or vulnerable pediatric patients. We developed a new methodology to quantitatively assess infants and children&#39;s cortical processing of light touch, speech sounds, and the multisensory processing of the 2 stimuli, without requiring active subject participation or causing discomfort in vulnerable patients.

Engelli Çocuklarda Kortikal İşitsel-dokunsal İşleme Kantitatif Değerlendirilmesi

Objective and easy measurement of sensory processing is extremely difficult in nonverbal or vulnerable pediatric patients. We developed a new methodology ...

Cortical Source Analysis of High-Density EEG Recordings in Children

EEG is traditionally described as a neuroimaging technique with high temporal and low spatial resolution. Recent advances in biophysical modelling and signal processing make it possible to exploit information from other imaging modalities like structural MRI that provide high spatial resolution to overcome this constraint1. This is especially useful for investigations that require high resolution in the temporal as well as spatial domain. In addition, due to the easy application and low cost of EEG recordings, EEG is often the method of choice when working with populations, such as young children, that do not tolerate functional MRI scans well. However, in order to investigate which neural substrates are involved, anatomical information from structural MRI is still needed. Most EEG analysis packages work with standard head models that are based on adult anatomy. The accuracy of these models when used for children is limited2, because the composition and spatial configuration of head tissues changes dramatically over development3.&#160;
In the present paper, we provide an overview of our recent work in utilizing head models based on individual structural MRI scans or age specific head models to reconstruct the cortical generators of high density EEG. This article describes how&#160;EEG recordings are acquired, processed, and analyzed with pediatric populations at the London Baby Lab, including laboratory setup, task design, EEG preprocessing, MRI processing, and EEG channel level and source analysis.&#160;

In recent years, there has been increasing interest in estimating the cortical sources of scalp measured electrical activity for cognitive neuroscience experiments. This article describes how high density EEG is acquired and how recordings are processed for cortical source estimation in children from the age of 2 years at the London Baby Lab.

Çocuklarda Yüksek Yoğunlukta EEG Recordings kortikal Kaynak Analizi

EEG is traditionally described as a neuroimaging technique with high temporal and low spatial resolution. Recent advances in biophysical modelling and ...

Investigating Social Cognition in Infants and Adults Using Dense Array Electroencephalography (dEEG)

Dense array electroencephalography (dEEG), which provides a non-invasive window for measuring brain activity and a temporal resolution unsurpassed by any other current brain imaging technology1,2, is being used increasingly in the study of social cognitive functioning in infants and adults. While dEEG is enabling researchers to examine brain activity patterns with unprecedented levels of sensitivity, conventional EEG recording systems continue to face certain limitations, including 1) poor spatial resolution and source localization3,4,2) the physical discomfort for test subjects of enduring the individual application of numerous electrodes to the surface of the scalp, and 3) the complexity for researchers of learning to use multiple software packages to collect and process data. Here we present an overview of an established methodology that represents a significant improvement on conventional methodologies for studying EEG in infants and adults. Although several analytical software techniques can be used to establish indirect indices of source localization to improve the spatial resolution of dEEG, the HydroCel Geodesic Sensor Net (HCGSN) by Electrical Geodesics, Inc. (EGI), a dense sensory array that maintains equal distances among adjacent recording electrodes on all surfaces of the scalp, further enhances spatial resolution4,5,6 compared to standard dEEG systems. The sponge-based HCGSN can be applied rapidly and without scalp abrasion, making it ideal for use with adults7,8, children9,10,11, and infants12, in both research and clinical4,5,6,13,14,15 settings. This feature allows for considerable cost and time savings by decreasing the average net application time compared to other dEEG systems. Moreover, the HCGSN includes unified, seamless software applications for all phases of data, greatly simplifying the collection, processing, and analysis of dEEG data.
The HCGSN features a low-profile electrode pedestal, which, when filled with electrolyte solution, creates a sealed microenvironment and an electrode-scalp interface. In all Geodesic dEEG systems, EEG sensors detect changes in voltage originating from the participant's scalp, along with a small amount of electrical noise originating from the room environment. Electrical signals from all sensors of the Geodesic sensor net are received simultaneously by the amplifier, where they are automatically processed, packaged, and sent to the data-acquisition computer (DAC). Once received by the DAC, scalp electrical activity can be isolated from artifacts for analysis using the filtering and artifact detection tools included in the EGI software. Typically, the HCGSN can be used continuously for only up to two hours because the electrolyte solution dries out over time, gradually decreasing the quality of the scalp-electrode interface.
In the Parent-Infant Research Lab at the University of Toronto, we are using dEEG to study social cognitive processes including memory, emotion, goals, intentionality, anticipation, and executive functioning in both adult and infant participants.

Investigating Social Cognition in Infants and Adults Using Dense Array Electroencephalography dEEG

Dense array electroencephalography is being used increasingly to study social cognitive functions in infants and adults. Here we present an established methodology that represents a significant improvement on conventional methodologies for studying EEG in infants and adults.

(Bebekler ve Yetişkin Yoğun Dizi Elektroensefalografi kullanarak Sosyal Biliş incelenmesi D EEG)

Dense array electroencephalography (dEEG), which provides a non-invasive window for measuring brain activity and a temporal resolution unsurpassed by any ...

Nörobilim

Behavioral Assessment of Hearing in 2 to 4 Year-old Children: A Two-interval, Observer-based Procedure Using Conditioned Play-based Responses

Collecting reliable behavioral data from toddlers and preschoolers is challenging. As a result, there are significant gaps in our understanding of human auditory development for these age groups. This paper describes an observer-based procedure for measuring hearing sensitivity with a two-interval, two-alternative forced-choice paradigm. Young children are trained to perform a play-based, motor response (e.g., putting a block in a bucket) whenever they hear a target signal. An experimenter observes the child&#39;s behavior and makes a judgment about whether the signal was presented during the first or second observation interval; the experimenter is blinded to the true signal interval, so this judgment is based solely on the child&#39;s behavior. These procedures were used to test 2 to 4 year-olds (n = 33) with no known hearing problems. The signal was a 1,000 Hz warble tone presented in quiet, and the signal level was adjusted to estimate a threshold corresponding to 71%-correct detection. A valid threshold was obtained for 82% of children. These results indicate that the two-interval procedure is both feasible and reliable for use with toddlers and preschoolers. The two-interval, observer-based procedure described in this paper is a powerful tool for evaluating hearing in young children because it guards against response bias on the part of the experimenter.

This paper describes a procedure for measuring hearing sensitivity in 2 to 4 year-old children. Children are trained to perform play-based responses when they hear a target signal. Thresholds are then estimated in a two-interval, two-alternative forced-choice paradigm, based on observations of the child&#39;s behaviors.

4 Yaşındaki Çocuklara 2&#39;de İşitme Davranışsal Değerlendirme: A İki aralık, Gözlemci tabanlı Prosedür Koúullanmıú Play-tabanlı Yanıtları kullanma

Collecting reliable behavioral data from toddlers and preschoolers is challenging. As a result, there are significant gaps in our understanding of human ...

A Within-subjects Experimental Protocol to Assess the Effects of Social Input on Infant EEG

Despite the importance of social interactions for infant brain development, little research has assessed functional neural activation while infants socially interact. Electroencephalography (EEG) power is an advantageous technique to assess infant functional neural activation. However, many studies record infant EEG only during one baseline condition. This protocol describes a paradigm that is designed to comprehensively assess infant EEG activity in both social and nonsocial contexts as well as tease apart how different types of social inputs differentially relate to infant EEG. The within-subjects paradigm includes four controlled conditions. In the nonsocial condition, infants view objects on computer screens. The joint attention condition involves an experimenter directing the infant's attention to pictures. The joint attention condition includes three types of social input: language, face-to-face interaction, and the presence of joint attention. Differences in infant EEG between the nonsocial and joint attention conditions could be due to any of these three types of input. Therefore, two additional conditions (one with language input while the experimenter is hidden behind a screen and one with face-to-face interaction) were included to assess the driving contextual factors in patterns of infant neural activation. Representative results demonstrate that infant EEG power varied by condition, both overall and differentially by brain region, supporting the functional nature of infant EEG power. This technique is advantageous in that it includes conditions that are clearly social or nonsocial and allows for examination of how specific types of social input relate to EEG power. This paradigm can be used to assess how individual differences in age, affect, socioeconomic status, and parent-infant interaction quality relate to the development of the social brain. Based on the demonstrated functional nature of infant EEG power, future studies should consider the role of EEG recording context and design conditions that are clearly social or nonsocial.

This novel protocol is designed to assess the neural bases of social interaction in infants. The paradigm is designed to tease apart how various social inputs such as language, joint attention, and face-to-face interaction relate to infant neural activation. Infant EEG power is recorded during both social and nonsocial conditions.

Bir içi konular Deneysel Protokol Bebek EEG Sosyal Input Etkilerinin Değerlendirmek için

Despite the importance of social interactions for infant brain development, little research has assessed functional neural activation while infants ...

Preterm EEG: A Multimodal Neurophysiological Protocol

Since its introduction in early 1950s, electroencephalography (EEG) has been widely used in the neonatal intensive care units (NICU) for assessment and monitoring of brain function in preterm and term babies. Most common indications are the diagnosis of epileptic seizures, assessment of brain maturity, and recovery from hypoxic-ischemic events. EEG recording techniques and the understanding of neonatal EEG signals have dramatically improved, but these advances have been slow to penetrate through the clinical traditions. The aim of this presentation is to bring theory and practice of advanced EEG recording available for neonatal units. 
In the theoretical part, we will present animations to illustrate how a preterm brain gives rise to spontaneous and evoked EEG activities, both of which are unique to this developmental phase, as well as crucial for a proper brain maturation. Recent animal work has shown that the structural brain development is clearly reflected in early EEG activity. Most important structures in this regard are the growing long range connections and the transient cortical structure, subplate. Sensory stimuli in a preterm baby will generate responses that are seen at a single trial level, and they have underpinnings in the subplate-cortex interaction. This brings neonatal EEG readily into a multimodal study, where EEG is not only recording cortical function, but it also tests subplate function via different sensory modalities. Finally, introduction of clinically suitable dense array EEG caps, as well as amplifiers capable of recording low frequencies, have disclosed multitude of brain activities that have as yet been overlooked.
In the practical part of this video, we show how a multimodal, dense array EEG study is performed in neonatal intensive care unit from a preterm baby in the incubator. The video demonstrates preparation of the baby and incubator, application of the EEG cap, and performance of the sensory stimulations.

This video explains the background theory of the neonatal EEG activity and the sensory responses, followed by a live demonstration of their recording in neonatal intensive care unit.

Erken EEG: A Multimodal Nörofizyolojik Protokolü

Since its introduction in early 1950s, electroencephalography (EEG) has been widely used in the neonatal intensive care units (NICU) for assessment and ...

Auditory Brainstem Response and Outer Hair Cell Whole-cell Patch Clamp Recording in Postnatal Rats

The outer hair cell is one of the two types of sensory hair cells in the mammalian cochlea. They alter their cell length with the receptor potential to amplify the weak vibration of low-level sound signal. The morphology and electrophysiological property of outer hair cells (OHCs) develop in early postnatal ages. The maturation of outer hair cell may contribute to the development of the auditory system. However, the process of OHCs development is not well studied. This is partly because of the difficulty to measure their function by an electrophysiological approach. With the purpose of developing a simple method to address the above issue, here we describe a step-by-step protocol to study the function of OHCs in acutely dissociated cochlea from postnatal rats. With this method, we can evaluate the cochlear response to pure tone stimuli and examine the expression level and function of the motor protein prestin in OHCs. This method can also be used to investigate the inner hair cells (IHCs).

This protocol describes methods to record the auditory brainstem response from postnatal rat pups. To examine the functional development of outer hair cells, the experimental procedure of whole-cell patch clamp recording in isolated outer hair cells is described step-by-step.

İşitsel Beyin Sapı Davranım Odyometrisi ve dış saç hücre bütün hücreli yama kelepçe kayıt Doğum sonrası sıçanlarda

The outer hair cell is one of the two types of sensory hair cells in the mammalian cochlea. They alter their cell length with the receptor potential to ...

Data Acquisition and Analysis In Brainstem Evoked Response Audiometry In Mice

Brainstem evoked response audiometry (BERA) is of central relevance in the clinical neurophysiology. As other evoked potential (EP) techniques, such as visually evoked potentials (VEPs) or somatosensory evoked potentials (SEPs), the auditory evoked potentials (AEPs) are triggered by the repetitive presentation of identical stimuli, the electroencephalographic (EEG) response of which is subsequently averaged resulting in distinct positive (p) and negative (n) deflections. In humans, both the amplitude and the latency of individual peaks can be used to characterize alterations in synchronization and conduction velocity in the underlying neuronal circuitries. Importantly, AEPs are also applied in basic and preclinical science to identify and characterize the auditory function in pharmacological and genetic animal models. Even more, animal models in combination with pharmacological testing are utilized to investigate for potential benefits in the treatment of sensorineural hearing loss (e.g., age- or noise-induced hearing deficits). Here we provide a detailed and integrative description of how to record auditory brainstem-evoked responses (ABRs) in mice using click and tone-burst application. A specific focus of this protocol is on pre-experimental animal housing, anesthesia, ABR recording, ABR filtering processes, automated wavelet-based amplitude growth function analysis, and latency detection.

Brainstem evoked response audiometry is an important tool in clinical neurophysiology. Nowadays, brainstem evoked response audiometry is also applied in the basic science and preclinical studies involving both pharmacological and genetic animal models. Here we provide a detailed description of how auditory brainstem responses can be successfully recorded and analyzed in mice.

Farelerde beyin sapı uyarılmış yanıt odyometrisi veri edinme ve Analizi

Brainstem evoked response audiometry (BERA) is of central relevance in the clinical neurophysiology. As other evoked potential (EP) techniques, such as ...

A Method for Tracking the Time Evolution of Steady-State Evoked Potentials

Neural entrainment refers to the synchronization of neural activity to the periodicity of sensory stimuli. This synchronization defines the generation of steady-state evoked responses (i.e., oscillations in the electroencephalogram phase-locked to the driving stimuli). The classic interpretation of the amplitude of the steady-state evoked responses assumes a stereotypical time-invariant neural response plus random background fluctuations, such that averaging over repeated presentations of the stimulus recovers the stereotypical response. This approach ignores the dynamics of the steady-state, as in the case of the adaptation elicited by prolonged exposures to the stimulus. To analyze the dynamics of steady-state responses, it can be assumed that the time evolution of the response amplitude is the same in different stimulation runs separated by sufficiently long breaks. Based on this assumption, a method to characterize the time evolution of steady-state responses is presented. A sufficiently large number of recordings are acquired in response to the same experimental condition. Experimental runs (recordings) are column-wise averaged (i.e., runs are averaged but epoch within recordings are not averaged with the preceding segments). The column-wise averaging allows analysis of steady-state responses in recordings with remarkably high signal-to-noise ratios. Therefore, the averaged signal provides an accurate representation of the time evolution of the steady-state response, which can be analyzed in both the time and frequency domains. In this study, a detailed description of the method is provided, using steady-state visually evoked potentials as an example of a response. Advantages and caveats are evaluated based on a comparison with single-trial methods designed to analyze neural entrainment.

A protocol to assess the time evolution of the neural entrainment to external repetitive stimuli is presented. Steady-state recordings of the same experimental condition are acquired and averaged in the time-domain. The steady-state dynamics are analyzed by plotting the response amplitude as a function of time.

Sabit devlet uyarılmış potansiyelleri zaman evrim Izleme için bir yöntem

Neural entrainment refers to the synchronization of neural activity to the periodicity of sensory stimuli. This synchronization defines the generation of ...

Bebek İşitsel İşleme ve Olaya ilişkin Beyin Salınımlılığı

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Bu videodaki bölümler