저자 중요 한 검토 우리의 종이 월터 Magerl (신경 생리학의 부, 센터의 의학 및 의료 기술에 대 한 캐롤라인 Hartley와 Rebeccah 슬 레이 터 (소아과 부, 옥스포드 대학, 영국)을 인정 하 고 싶습니다. 만 하 임 (CBTM), 하이델베르크의 대학, 독일) 우리 기술 장비 및 기술 지원.

연구는 유능한 윤리 위원회의 북서부 스위스 (EKNZ 2015-079)에 의해 승인 되었다 하 고 참가자에 대 한 정보 서 면된 부모의 동의 측정 하기 전에 얻은.
1입니다. 준비
<ol><li>아기는 해결 되었는지 확인 합니다. 그것은 운동 인공 물 때문에 녹음 하는 동안 움직임을 빠는 없이 조용 하 고, 정착 해야 합니다. 아기가 자 고9될 수 있습니다.</li>
	<li>뇌 파 캡의 크기를 정의 하는 측정 테이프와 신생아의 머리 둘레를 측정 합니다.</li>
	<li>활성 전극 위치 식별: Cz / 교정 및 inion 및 왼쪽 및 오른쪽 preaurical 사이 중간 지점 사이의 중간 지점을 표시 하 여 정점 위치 피부 마커 연필. 위치는 전극 참조 그림 1.</li>
	<li>접지 전극의 위치를 식별: 오른쪽이 마 (Fp2)와 참조 전극: 왼쪽된 mastoid (A1).</li>
	<li>면봉을 사용 하 여 살 균 제 (Cz, f p 2와 a 1) 전극 사이트를 청소. 머리의 많은 경우 두 피를 시각화 하기 위해 머리를 구분 합니다.</li>
	<li>붙여넣기를 준비 하 고, 낮은 임피던스를 면봉을 사용 하 여 뇌 파와 전극 사이트를 부드럽게 문질러.</li>
	<li>신생아의 머리에 부착 된 전극과 뇌 파 모자를 놓습니다.</li>
	<li>접촉 전극과 두 피를 최적화 하기 위해 짧은 플라스틱 바늘 주사기를 사용 하 여 전극에 전도성 뇌 파 젤을 삽입할.</li>
	<li>임피던스는 50 k ω 아래 설명 처럼 제조업체의 권장 사항에 게시 지침12에서 때까지 전극을 조정 합니다.</li>
	<li>신생아의 얼굴 표정 기록 하는 카메라를 배치 합니다.</li>
	<li>뇌 파 기록 장치에 고정 연락처 트리거 장치에 플랫 팁 프로브를 연결 합니다. 플랫 팁 프로브 도달할 때 피부에 명목상 힘, 트리거 신호는 연락처 트리거 장치에 의해 생성 됩니다. 이 신호는 트리거 마크와 녹음 하는 뇌 파를 태그 컴퓨터에 전송 됩니다.</li>
</ol>2입니다. 측정
<ol><li>데이터를 저장 하는 연구 이름을 선택 합니다.</li>
	<li>
온라인 밴드 패스 필터 추가:
	<ol>
<li>필터 표시: 낮은 컷오프 필터: 주파수: 1 Hz 높은 차단 필터: 주파수: 70hz 노치 필터: 50 Hz 샘플링 속도: 2000 Hz</li>
	</ol>
</li>
	<li>뇌 파와 비디오 녹화를 시작 합니다.</li>
	<li>수평 위치에 신생아의 오른손을 잡으십시오. 자극은 또한 다른 사이트에 적용할 수 있는, 예를 들어 손에서 보다 더 긴 대기 시간 귀 착될 것 이다, 발 참조 하시기 바랍니다 자세한 내용은 3.7.</li>
	<li>먼저 배경 뇌 파 활동을 기록 합니다. 신생아의 핸드 개최 하는 동안 주석을 수동으로 자극이 없는 적용 되 고 유아는 휴식 기간을 기록 하는 데 뇌 파 기록.</li>
	<li>신생아의 오른손에는 연구 설계에 따라 플랫 팁 프로브 자극의 필요한 금액을 수행 합니다. 우리의 실험 설계에서 설정 된 50에서 플랫 팁 프로브 자극의 수. 그래서 팁을 구부리지 않습니다 올바른 힘이 적용 신생아의 손 수직으로 평면 팁 프로브를 사용 하 여 주의 해야 합니다. 플랫 팁 프로브 자극을 변론을 피하기 위해 최소 2 ~ 3 s 간 자극 간격 (ISI)6 을 사용 하 여 수행 합니다.</li>
	<li>모든 녹음을 중지 합니다.</li>
	<li>실험 설정 세부 사항을 문서화 합니다.</li>
</ol>3. 데이터 분석
<ol><li>30 Hz에서 낮은 패스 필터 1 Hz에서이 패스 필터를 사용 하 여 오프 라인으로 원시 뇌 파 데이터를 필터링 합니다.</li>
	<li>1500 ms (500 ms 전에 자극 개시 후 1000 ms)의 신 기원에 있는 데이터를 세그먼트.</li>
	<li>사전 자극 간격을 기본 보정을 수행 합니다.</li>
	<li>수동으로 검사 후 운동 공예품 등 소음, 유물을 포함 하는 뇌 파 신기 거부 합니다. 또한 자습서 개요를 참조 하십시오: https://sccn.ucsd.edu/wiki/Chapter_01:_Rejecting_Artifacts</li>
	<li>평균 뇌 파 신 기원 (배경 및 자극 응답에 대 한 별도).</li>
	<li>우 디 필터 ± 시간 창 0-1000 ms에서에서 50 ms의 최대 지터를 사용 하 여 데이터 게시 자극 발병. 대기 시간 차이 유아에 대 한 수 있습니다. 이렇게 배경 및 자극 응답에 대 한 개별적.</li>
	<li>프로젝트 템플릿을 갖는 유해 두뇌 활동, 독립 데이터 집합에 정의 되어 있는 그리고에 설명 하 고 각 개별 재판 내에서 갖는 유해 반응의 크기를 확인 하려면 데이터에11 다른 세부. 서식 파일 갖는 유해 반응의 특성 파형을 설명 하 고 크기 개별 재판에서이 갖는 유해 반응의 반영. 참고: 서식 파일 프로젝트를 시간 창 자극 위치와 유아의 나이에 따라 달라 집니다. 자극의 시간대는 손에 적용 되 면 200-500 ms 자극11게시. 자극의 시간대는 다음 발에 적용 되는 경우 400-700 ms 자극11게시. 참고가이 템플릿이 34-43 주 ' 임신 사이 유아에 대 한 검증만 현재 있다. 이 서식 파일을 사용 하 여 제한에 대 한 논의와 관련 된 자세한 방법, Hartley 외. 201711를 참조 하십시오.</li>
	<li>갖는 유해 두뇌 활동의 크기는 서식 파일을 사용 하 여 자극, 배경 뇌 파에에서 비해 상당히 높은 다음 계산을 확인 합니다.</li>
	<li>행동 표정 나중 분석 (뇌 파에 카메라 연결 녹음) 신생아 얼굴 코딩 시스템2,13를 사용 하 여.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Bonica, J. 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+need+of+a+taxonomy.">The need of a taxonomy.</a> Pain. 6 (3), 247-248 (1979).</li><li>Duhn, L. J., Medves, J. 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Central sensitization to A-fibre nociceptor input.</a> Brain. 122 (Pt 12), 2245-2257 (1999).</li><li>Slater, R., 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=Evoked+potentials+generated+by+noxious+stimulation+in+the+human+infant+brain.">Evoked potentials generated by noxious stimulation in the human infant brain.</a> Eur J Pain. 14 (3), 321-326 (2010).</li><li>Fabrizi, L., 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=A+shift+in+sensory+processing+that+enables+the+developing+human+brain+to+discriminate+touch+from+pain.">A shift in sensory processing that enables the developing human brain to discriminate touch from pain.</a> Curr Biol. 21 (18), 1552-1558 (2011).</li><li>Hartley, C., 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=Nociceptive+brain+activity+as+a+measure+of+analgesic+efficacy+in+infants.">Nociceptive brain activity as a measure of analgesic efficacy in infants.</a> Sci Transl Med. 9 (388), (2017).</li><li>Keil, 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=Committee+report:+publication+guidelines+and+recommendations+for+studies+using+electroencephalography+and+magnetoencephalography.">Committee report: publication guidelines and recommendations for studies using electroencephalography and magnetoencephalography.</a> Psychophysiology. 51 (1), 1-21 (2014).</li><li>Grunau, R. 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G., Mouraux, A., Iannetti, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiple+linear+regression+to+estimate+time-frequency+electrophysiological+responses+in+single+trials.">Multiple linear regression to estimate time-frequency electrophysiological responses in single trials.</a> Neuroimage. 111, 442-453 (2015).</li><li>Hartley, C., 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=Changing+Balance+of+Spinal+Cord+Excitability+and+Nociceptive+Brain+Activity+in+Early+Human+Development.">Changing Balance of Spinal Cord Excitability and Nociceptive Brain Activity in Early Human Development.</a> Curr Biol. 26 (15), 1998-2002 (1998).</li><li>Evers, K. S., Wellmann, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Arginine+Vasopressin+and+Copeptin+in+Perinatology.">Arginine Vasopressin and Copeptin in Perinatology.</a> Front Pediatr. 4 (75), (2016).</li><li>Slater, R., 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=Oral+sucrose+as+an+analgesic+drug+for+procedural+pain+in+newborn+infants:+a+randomised+controlled+trial.">Oral sucrose as an analgesic drug for procedural pain in newborn infants: a randomised controlled trial.</a> Lancet. 376 (9748), 1225-1232 (2010).</li></ol>

저자는 공개 없다.

여기에 제시 된 방법을 보여줍니다 얼마나 유해 갖는 뇌 활동 신생아에서 적용 실험 유해 자극 뇌 파 기록 및 평면 팁 프로브 자극 제를 사용 하 여 객관적인 방법으로 측정 될 수 있다. 이 기술은 nociception, 예를 들면 신생아 등 비 언어적 명에 검색을 다양 한 임상 설정에서 사용할 수 있습니다. 전체 연구는 아기, 식별, 준비 및 전극, 장착 및 마지막으로 적용 하 고 기록 50 유해 자극 배치를 포함 하 여 15 분 이내 할 수 있습니다. 자극 유아 행동 고민 하지 않게 그리고이 이렇게 nociception 유아에서 평가 하는 객관적인 방법을 제공 한다.
이 연구에서 우리 32만의 가벼운 힘으로 평면 팁 프로브 자극을 사용. 미네소타 64 또는 128 미네소타의 더 높은 힘 또한 신생아에서 적용 될 수 있습니다 하지만 증가 움직임 인공 사지 철수 때문에 발생할 수 있습니다. 우리의 연구에서 신생아 32 mN의 힘을 잘 허용 그리고 그들의 사지를 철회 하지 않았다 양자 반사 철수6이끌어 128 미네소타 힘으로 자극 하는 반면 우리 나타났습니다. 그것은 유해 갖는 잠재력은 평면 팁 프로브 자극 (64만 대 32)6,14의 힘에 따라 더 큰 표시 되었습니다. Verriotis 외. 1 년의 나이에 아이 신생아 유아15보다 그들의 이벤트와 관련 된 버텍스 잠재력과 높은 통증 점수에 더 높은 진폭을 보여주었다. 따라서, 평면 팁 프로브 자극의 힘은 환자16의 나이 따라 적용할 수 있습니다.
이전 연구는 부정사 경향이 있다 또는 그들의 측면에도 무엇 인가 되 고 신생아에서 nociception 기록. 실험 설정을 일정 유지, 여러 참가자와 함께 연구를 수행 하는 경우에 특히 한 위치를 유지 하는 것이 좋습니다. 우리는 잘 작동 부정사 위치에서 측정을 수행 발견. 우리는 신생아의 손에 플랫 팁 프로브 자극을 수행. 위치 및 처리는 신생아의 발에 비해 손에 자극을 적용 하는 경우에 쉽게 있을 수 있습니다. 그러나 발 사실 더 일반적으로 연구에 사용,, 우리는 손의 뒷면을 자극 수 발을 액세스 보다 쉽게 발견. 반사 철수는이 도전 비 언어적 인구17에 통증의 다차원 평가에 통합 될 수 있다 nociceptive 활동의 유용한 추가 측정 이다.
피하 모든 불편과 운동 인공 물에도 불구 하 고 항상 자발적인 신경 활동이입니다. 따라서 필터링 및 평균는 중요 한 배경 잡음을 감소 하 고 이벤트 시각화 관련 잠재력. 또한, 평면 팁 프로브 자극, 예를 들어 50의 반복 강하게 신호 대 잡음 비율을 향상 시킵니다. 데이터를 분석 하려면 시간 잠금 모든 측정은 중요 합니다.
신생아 출생은 머리를 포함 하 여 신생아 유아의 피부를 코팅 vernix caseosa의 존재 후에 곧 왜 그들의 피부 청소 될 필요가 신중 하 게 추가 준비 붙여넣기 경우에 활성 전극에서에서 더 기술 도전 사용. 우리의 의견에서 활성 전극은 더 적합이 방법에 대 한 수동 전극 보다 그들은 전선에 외부 이동에 덜 민감하기 때문에. 또한, 그들은 높은 임피던스 inbuilt 프리 앰프 인 수락 이후를 사용 하기 쉽습니다. 그러나, 수동 전극 뿐만 아니라 사용할 수 있습니다.
데이터 분석, Hartley 외. 에 의해 설명 하는 방법을 사용 했습니다. 6 , 11. 또 다른 방법은 이다 Hu 외. 여 시간-주파수 분석 18.
함께 찍은, 기술 방법, 설치, 그리고 결과의 해석 필요 훈련된 팀 다른 뇌 파 검사는 하는 동안 자극을 적용 한 측정을 하 고 선호 두 사람이 함께 합니다. 신생아는 정착 하지 않으면 뇌 파 움직임 인공 물으로 오염 될 것 이다 하 고 측정을 수행할 수는 없습니다. 또한, 타당성, 때문에 그것은 도전적 일 수 있다 자극의 특정 번호를 필수입니다.
Nociception 초기 생활에서 성숙 하 고 34 주 태동 일찍 신생아의 두뇌 터치와 nociception17를 구별할 수 있습니다. 34 주 임신의 나이에서 유아19 일반적인 신경 파열 생성 하는 반면 후반 preterm 유아 34 주 임신에서 시작에서 여기 설명 된 방법 사용된11수 가능성이 더 높습니다. 이 메서드는 다양 한 연구 조사에 대 한 문을 엽니다. 예를 들어 그것 nociception20 에 출생 관련 된 스트레스의 영향을 테스트 하거나 신생아와 유아6,21에서 다양 한 진통 약물의 특정 영향을 테스트 하려면 사용 될 수 있습니다. 예를 들어 여기에 제시 된 프로토콜 최근 사용 되었습니다 유해 자극에 비유 된 as 처리 발에 적용 된 유해 갖는 잠재력을 크게 줄이는 국 소 로컬 마 취약의 효능을 입증 한 연구 활동 배경 또는 치료에 발11.
결론적으로, 뇌 파 기록에서 갖는 유해 두뇌 잠재력 객관적으로 조사 하는 비 언어적 환자에서 통증 인식의 대리 조치 가능 합니다. 이 메서드는 연구 조사에서 임상 설정에서 사용 하기 위해 적용. 시간 잠금 플랫 팁 프로브 자극 뇌 파에 의해 그것을 녹음 electrophysiological nociceptive 응답 안정적으로 평가 가능 하다.

통증은 불쾌 한 감각과 감정적 경험 관련 된 실제 또는 잠재적인 조직 손상, 또는 같은 손상1의 관점에서 설명. 구두로 의사 소통을 못하는 개인 통증 발생 하지만 매우 어려운 신생아 유아2에서 예를 들면 통증 완화 치료를 평가 하 게 가능성을 부정할 하지 않습니다. 여러 행동 및 생리 적 지표는 비 언어적 환자의 통증을 평가 하는 데 사용 됩니다. 다른 비늘 수 년에 걸쳐 개발 되었습니다, 그리고 선택 자극, 임신 나이 및 환경에는 신생아는 임베디드3,,45종류에 따라 다릅니다. 이러한 통증 평가 도구 중 둥 급의 해석에 의존 하거나 그들은 보조 생리 적 지표를 요구 합니다.
이 비디오에서 우리는 신생아 유아에 사용 하기 위해 최적화 된 electrophysiological 녹음 nociception를 평가 하는 방법을 제시. Nociception 인코딩 유해 자극의 신경 과정으로 정의 됩니다. 따라서, quantitating nociception 비 언어적 사람에서 신경 입력을 결정 하는 우아하고 객관적인 방법 이다. 또한, electroencephalography (뇌 파)에 의해 감지 하는 대뇌 피 질의 활동 유해 이벤트5,6의 강도와 상관 된다.
여기에 제시 된 방법 pinprick7, 피부-깨는 아니다 고 행동 조 난6을 발생 하지 않습니다 라고도 플랫 팁 프로브 기계적 자극에 의해 생성 하는 유해 자극 뇌 파 기록을 결합 한다. 그것은, Aδ-섬유, 피부 병 변8 및 nociceptive 특정의 진도 잠재적인 침입에 의존 하지 않습니다 필요 하지 않습니다에 의해 주로 중재는 nociception 다음 자극 중단 상태9자. 프로브 부모에 의해 잘 신생아와 연구 환경에서이 방법을 적용 하는 때 또한 허용 됩니다. 프로브 전자 프로브는 피부 접촉 때 정확 하 게 태그를 뇌 파 기록 사용 뇌 파 기록 시스템에 연결 됩니다. 이 크게 시간 잠금 프로세스를 단순화 하 고 모든 후속 뇌 파 분석을 위한 전제 이다. 유아 뇌 파 기록의 준비 시간을 최소화 하기 위해 우리는 어디에 우리가 3 개의 전극 (그림 1)의 최소 요구 사항에 전극의 수를 감소 수정된 국제 10/20 전극 배치 시스템 사용. 어디 갖는 유해 두뇌 활동은 최대한9,,1011, 중앙 꼭지점 Cz 전극 참조와 하나의 접지 전극 사용 되었다.

<table><tbody><tr><td>Easycap</td><td>EASYCAP GmbH</td><td>AC-32-C</td><td>EEG caps for infants sizes 34 and 36</td></tr><tr><td>actiCAP</td><td>Brain Products GmbH</td><td>BP-04243-SIG</td><td>active electrodes</td></tr><tr><td>ImpBox</td><td>Brain Products GmbH</td><td></td><td>impedance measurement</td></tr><tr><td>V-Amp</td><td>Brain Products GmbH</td><td></td><td>EEG recording device</td></tr><tr><td>Contact trigger for pinprick stimulation</td><td>MRC Systems GmbH</td><td></td><td></td></tr><tr><td>PinPrick stimulator set</td><td>MRC Systems GmbH</td><td></td><td></td></tr><tr><td>EEG prepping paste</td><td>USB Pharmacy</td><td></td><td>contains sodium chloride, pumice stone, propylene glycol</td></tr><tr><td>SuperVisc</td><td>EASYCAP GmbH</td><td></td><td>Electrolyte-Gel for active electrodes</td></tr><tr><td>Brain Vision Recorder</td><td>Brain Products GmbH</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Brain Vision Analyzer</td><td>Brain Products GmbH</td><td></td><td></td></tr><tr><td>MATLAB using EEGLAB &lt;p&gt;&lt;/p&gt; &lt;p&gt;&lt;/p&gt; &lt;p&gt;&lt;/p&gt; &lt;p&gt;&lt;/p&gt; &lt;p&gt;&lt;/p&gt; </td><td>Swartz Center for Computational Neuroscience, University of California San Diego</td><td></td><td>For EEG processing, including averaging of all EEG epochs &lt;p&gt;&lt;/p&gt; &lt;p&gt;&lt;/p&gt; &lt;p&gt;&lt;/p&gt; </td></tr></tbody></table>

electrophysiological measurement of noxious-evoked brain activity in neonates using a flat-tip probe coupled to electroencephalography

통증은 불쾌 한 감각과 감정적 경험. 비 언어적 환자에서 통증, 통증 평가 도구와도 측정 하가 매우 어렵습니다. 이러한 도구는 주관적 또는 보조 생리 적 지표는 또한 특정 제한이 진통의 효과 탐험 하는 경우에 특히 결정. 대뇌 피 질의 처리 통증 인식에 대 한 근본적으로, 두뇌 활동 측정 유아에 통증을 평가 하기 위해 유용한 접근을 제공할 수 있습니다. 여기 우리 nociception electrophysiological 두뇌 활동 녹음 신생아 유아에 사용 하기 위해 최적화 된 평가 하는 방법을 제시. 매우 표준화 되 고 재현 가능한 유해 자극을 생산 우리 적용 기계적 자극은 평면 팁 프로브, 예를 들어, PinPrick는 피부 분리 이며 행동 조 난 발생 하지 않습니다. 유해 갖는 잠재력 비 언어적 환자에서 nociception의 객관적인 측정을 허용 한다. 이 메서드는 신생아 유아에서 빠르면 임신 성 연령 34 주 사용할 수 있습니다. 또한, 그것은 진통제 나 마 취 약의 효능을 측정 하는 등 서로 다른 상황에 적용할 수 있습니다.

그림 1 수정 된 국제 10/20 전극 배치 시스템을 사용 하 여 위치 하는 전극의 도식 표현입니다. 그림 2 응용 프로그램 사용 하 여 플랫 팁 프로브 32 미네소타 힘으로 자극 발생 (그림 2A) 신생아의 오른손을 프로토콜에 설명 된 대로 하나의 단일 유해 자극의 직전에 기록 EEG 활동을 보여준다. 유해 갖는 응답 약 300 ms 게시물 자극 발병 (0 시간)에 표시 됩니다. 그림 2B 50 자극 32만의 힘으로 같은 환자에 게 적용의 평균 응답을 보여 줍니다. 유의 하십시오 유해 갖는 잠재력은 더 명확 하 게 더 많은 자극 적용 됩니다. 우 디 필터링, 응답 대기 시간에 약간의 변화에 대 한 조정 그림 2C와 같이 사용할 수 있습니다. 미리 정의 된 템플릿11, 빨간색으로 표시 된 유해 갖는 응답의 크기를 계산 하기 위해 뇌 파에 예상 된다.
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56531/56531fig1.jpg"> 그림 1: 수정된 국제 10/20 전극 배치 시스템을 사용 하 여 두 전극의 도식 표현입니다.
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56531/56531fig2.jpg"> 그림 2: 실험 유해 자극에 대 한 응답에 기록 된 뇌 파 활동. 플랫 팁 프로브 자극 (32만)에 적용 했다 한 환자, 관심의 시간대의 200-500 ms 자극은 음영 처리 된 후. 하나의 단일 자극, 250 ms에서 주 피크 후 패널 a: 뇌 파 활동 화살표로 표시 됩니다. 패널 b: 평균 50 자극에 따라 반응. 패널 c: 우 디 예상된 서식 파일 (빨간색)를 사용 하 여 데이터를 필터링합니다. <a href="//cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/56531/56531fig2large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.</a>

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Electrophysiological Measurement of Noxious-evoked Brain Activity in Neonates Using a Flat-tip Probe Coupled to Electroencephalography

Electroencephalography 결합 플랫 팁 프로브를 사용 하 여 신생아에 갖는 유해 두뇌 활동의 electrophysiological 측정

비 언어적 환자의 통증을 측정 하는 것은 도전입니다. 이 연구에서 우리는 플랫 팁 프로브를 사용 하 여 객관적인 방식으로 갖는 유해 두뇌 활동을 감지 하는 자극 뇌 파 기록을 결합 한다.

Pain is an unpleasant sensory and emotional experience. In non-verbal patients, it is very difficult to measure pain, even with pain assessment tools. ...

electrophysiological-measurement-noxious-evoked-brain-activity

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Medicine

6.5K 조회수.  University of Basel Children's Hospital. 비 언어적 환자의 통증을 측정 하는 것은 도전입니다. 이 연구에서 우리는 플랫 팁 프로브를 사용 하 여 객관적인 방식으로 갖는 유해 두뇌 활동을 감지 하는 자극 뇌 파 기록을 결합 한다.

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Infant Auditory Processing and Event-related Brain Oscillations

Rapid auditory processing and acoustic change detection abilities play a critical role in allowing human infants to efficiently process the fine spectral and temporal changes that are characteristic of human language. These abilities lay the foundation for effective language acquisition; allowing infants to hone in on the sounds of their native language. Invasive procedures in animals and scalp-recorded potentials from human adults suggest that simultaneous, rhythmic activity (oscillations) between and within brain regions are fundamental to sensory development; determining the resolution with which incoming stimuli are parsed. At this time, little is known about oscillatory dynamics in human infant development. However, animal neurophysiology and adult EEG data provide the basis for a strong hypothesis that rapid auditory processing in infants is mediated by oscillatory synchrony in discrete frequency bands. In order to investigate this, 128-channel, high-density EEG responses of 4-month old infants to frequency change in tone pairs, presented in two rate conditions (Rapid: 70 msec ISI and Control: 300 msec ISI) were examined. To determine the frequency band and magnitude of activity, auditory evoked response averages were first co-registered with age-appropriate brain templates. Next, the principal components of the response were identified and localized using a two-dipole model of brain activity. Single-trial analysis of oscillatory power showed a robust index of frequency change processing in bursts of Theta band (3 - 8 Hz) activity in both right and left auditory cortices, with left activation more prominent in the Rapid condition. These methods have produced data that are not only some of the first reported evoked oscillations analyses in infants, but are also, importantly, the product of a well-established method of recording and analyzing clean, meticulously collected, infant EEG and ERPs. In this article, we describe our method for infant EEG net application, recording, dynamic brain response analysis, and representative results.

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.

유아 청각 처리 및 이벤트 관련 뇌 진동

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

연구

행동분석학

Electrophysiological Measurements and Analysis of Nociception in Human Infants

Pain is an unpleasant sensory and emotional experience. Since infants cannot verbally report their experiences, current methods of pain assessment are based on behavioural and physiological body reactions, such as crying, body movements or changes in facial expression. While these measures demonstrate that infants mount a response following noxious stimulation, they are limited: they are based on activation of subcortical somatic and autonomic motor pathways that may not be reliably linked to central sensory processing in the brain. Knowledge of how the central nervous system responds to noxious events could provide an insight to how nociceptive information and pain is processed in newborns.
The heel lancing procedure used to extract blood from hospitalised infants offers a unique opportunity to study pain in infancy. In this video we describe how electroencephalography (EEG) and electromyography (EMG) time-locked to this procedure can be used to investigate nociceptive activity in the brain and spinal cord.
This integrative approach to the measurement of infant pain has the potential to pave the way for an effective and sensitive clinical measurement tool.

The assessment and treatment of pain in infants is difficult because infants cannot verbally report their experience. In this video we describe quantitative electrophysiological methods and analysis techniques that can be used to measure the response to noxious events from the infant nervous system.

Electrophysiological 측정과 인간 유아의 Nociception 분석

Pain is an unpleasant sensory and emotional experience. Since infants cannot verbally report their experiences, current methods of pain assessment are ...

신경과학

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.

Preterm EEG : Multimodal Neurophysiological 프로토콜

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

Neonatal Pial Surface Electroporation

Over the past several years the pial surface has been identified as a germinal niche of importance during embryonic, perinatal and adult neuro- and gliogenesis, including after injury. However, methods for genetically interrogating these progenitor populations and tracking their lineages had been limited owing to a lack of specificity or time consuming production of viruses. Thus, progress in this region has been relatively slow with only a handful of investigations of this location. Electroporation has been used for over a decade to study neural stem cell properties in the embryo, and more recently in the postnatal brain. Here we describe an efficient, rapid, and simple technique for the genetic manipulation of pial surface progenitors based on an adapted electroporation approach. Pial surface electroporation allows for facile genetic labeling and manipulation of these progenitors, thus representing a time-saving and economical approach for studying these cells.

The pial surface is a unique progenitor zone in the CNS that is receiving increasing attention. Herein, we detail a method for rapid genetic manipulation of this progenitor zone using a modified electroporation method. This procedure can be used for cellular and molecular investigations of cell lineages and signaling pathways involved in cell differentiation and to elucidate the fate and properties of daughter cells.

신생아 Pial 표면 에레

Over the past several years the pial surface has been identified as a germinal niche of importance during embryonic, perinatal and adult neuro- and ...

Recording EEG in Freely Moving Neonatal Rats Using a Novel Method

EEG is a useful method to detect electrical activity in the brain. Moreover, it is a widely used diagnostic tool for various neurological conditions, such as epilepsy and neurodegenerative disorders. However, it is technically difficult to obtain EEG recordings in neonates as it requires specialized handling and great care. Here, we present a novel method to record EEG in neonatal rat pups (P8-P15). We designed a simple and reliable electrode using computer pin loci; it can be easily implanted into the skull of a rat pup to record high-quality EEG signals in the normal and epileptic brain. Pups were given an intraperitoneal (i.p.) injection of the neurotoxin kainic acid (KA) to induce epileptic seizures. The surgical implantation performed in this procedure is less expensive than other EEG procedures for neonates. This method allows one to record high-quality and stable EEG signals for more than 1 week. Furthermore, this procedure can also be applied to adult rats and mice to study epilepsy or other neurological disorders.

Here, we introduce a novel technique designed to record electroencephalography (EEG) in freely moving neonatal epileptic pups and describe its procedures, features, and applications. This method allows one to record EEG for more than 1 week.

새로운 방법으로 자유롭게 움직이는 신생아 쥐의 뇌파 기록

EEG is a useful method to detect electrical activity in the brain. Moreover, it is a widely used diagnostic tool for various neurological conditions, such ...

Application of an Amplitude-integrated EEG Monitor (Cerebral Function Monitor) to Neonates

Amplitude-integrated EEG (aEEG) is an easily accessible technique to monitor the electrocortical activity in preterm and term infants in neonatal intensive care units (NICUs). This method was first used to monitor newborns after asphyxia, providing information about future neurological outcomes. The aEEG is also helpful to select newborns who benefit from cooling. The aEEG monitoring of preterm infants is becoming more widespread, as various studies have shown that neurodevelopmental outcome is related to early aEEG tracings. Here, we demonstrate the application of the aEEG monitoring system and present typical patterns that depend upon gestational age and pathophysiological conditions. Furthermore, we mention pitfalls in the interpretation of the aEEG, as this method requires accurate fixation and localization of the electrodes. Additionally, the raw EEG can be used to detect neonatal seizures or to identify aEEG application problems. In conclusion, aEEG is a safe and generally well-tolerated method for the bedside monitoring of neonatal cerebral function; it can even provide information about long-term outcome.

Application of an Amplitude-integrated EEG Monitor Cerebral Function Monitor to Neonates

Here, we show how to apply amplitude-integrated electroencephalography to monitor cerebral function in neonates.

신생아는 진폭 통합 EEG 모니터 (대뇌 기능 모니터)의 적용

Amplitude-integrated EEG (aEEG) is an easily accessible technique to monitor the electrocortical activity in preterm and term infants in neonatal ...

의학

Objective Nociceptive Assessment in Ventilated ICU Patients: A Feasibility Study Using Pupillometry and the Nociceptive Flexion Reflex

The concept of objective nociceptive assessment and optimal pain management have gained increasing attention. Despite the known negative short- and long-term consequences of unresolved pain or excessive analgosedation, adequate nociceptive monitoring remains challenging in non-communicative, critically ill adults. In the intensive care unit (ICU), routine nociceptive evaluation is carried out by the attending nurse using the Behavior Pain Scale (BPS) in mechanically ventilated patients. This assessment is limited by medication use (e.g., neuromuscular blocking agents) and the inherent subjective character of nociceptive evaluation by third parties.
Here, we describe the use of two nociceptive reflex testing devices as tools for objective pain evaluation: the pupillary dilation reflex (PDR) and nociception flexion reflex (NFR). These measurement tools are non-invasive and well tolerated, providing clinicians and researchers with objective information regarding two different nociceptive processing pathways: (1)&#160;the pain-related autonomic reactivity&#160;and (2) the ascending component of the somatosensory system. The use of PDR and NFR measurements are currently limited to specialized pain clinics and research institutions because of impressions that these are technically demanding or time-consuming procedures, or even because of a lack of knowledge regarding their existence.
By focusing on the two abovementioned nociceptive reflex assessments, this study evaluated their feasibility as a physiological pain measurement method in daily practice. Pursuing novel technologies for evaluating the analgesia level in unconscious patients may further improve individual pharmacological treatment and patient related outcome measures. Therefore, future research must include large well-designed clinical trials in a real-life environment.

Pain assessment in anesthetized patients who cannot communicate with the outside world in any way remains challenging despite the development of innovative objective pain evaluation tools. In this project, the pupillary dilation reflex and the nociception flexion reflex are assessed in critically ill, mechanically ventilated adult patients.

The concept of objective nociceptive assessment and optimal pain management have gained increasing attention. Despite the known negative short- and ...

How to Obtain Reliable Visual Event-related Potentials in Newborns

The present study discusses the characteristics of visual event-related potentials (VEPs) and outlines methodological steps for obtaining reliable measurements in newborns. Obtaining high-quality, reliable VEPs is crucial for the early detection of abnormal development of the central nervous system in at-risk newborns, and for implementing successful early interventions. Recommendations are based on a previous study which showed that when post-conceptional age, polysomnography-identified sleep stages, and light-emitting diodes (LEDs) googles as the luminous source are controlled, no more than 4 repetitions of VEP averages are required to obtain replicable recordings, variability decreases, and reliable VEPs can be obtained. By controlling for these sources of variability and using statistical analyses, we were able to clearly and reliably identify the amplitude and latency of three main components (NII, PII and NIII) present in 100% of newborns (n = 20) during active sleep. Recording VEPs during awake states, quiet sleep and transitional sleep is not recommended because VEP morphology may differ significantly from one average to the next, leading to the risk of misleading clinical prognoses. Moreover, it is easier to obtain VEPs during active sleep because this state can be clearly and reliably identified at this stage of development, sleep cycles are short enough to allow measurements to be taken in a reasonable time, and the method does not require new o expensive equipment.

Several important points for obtaining high-quality reliable visual evoked potentials (VEPs) in newborns while minimizing variability and the risk of misleading prognoses are presented.

신생아에서 신뢰할 수있는 시각적 이벤트 관련 잠재력을 얻는 방법

The present study discusses the characteristics of visual event-related potentials (VEPs) and outlines methodological steps for obtaining reliable ...

유아 운송을 위한 휴대용 Amplitude-Integrated Electroencephalogram 사용

Amplitude-Integrated EEG in Infants at Risk of Hypoxic-Ischemic Encephalopathy: A Feasibility Study in Road and Air Transport in Western Australia

Infants at risk of HIE require early identification and initiation of therapeutic hypothermia (TH). Earlier treatment with TH is associated with better outcomes. aEEG is frequently used when making the decision whether to commence TH. As this is often limited to tertiary centers, TH may be delayed if the infant requires transport to a center that provides it. We aimed to provide a method for the application of amplitude-integrated electroencephalogram (aEEG) and to determine the feasibility of acquiring clinically meaningful information during transport. All infants &#8805;35 weeks, at risk of HIE at referral, were eligible for inclusion. Scalp electrodes were placed in the C3-C4; P3-P4 position on the infant&#39;s scalp and connected to the aEEG amplifier. The aEEG amplifier was, in turn, connected to a clinical tablet computer with EEG software to collect and analyze aEEG information. Recordings were reviewed by the chief principal investigator and two independent reviewers (blinded) for background trace and artifact. Predefined criteria for data quality were set to movement artifacts and software impedance notifications. Surveys were completed by healthcare staff and parents for acceptability and ease of use.

저자 스포트라이트: 신생아 이송 중 진폭 통합 EEG 사용의 타당성 평가

Here, we present a feasibility study to assess a portable amplitude-integrated electroencephalogram (aEEG) recording system during the transport of infants with suspected hypoxic ischemic encephalopathy (HIE).

저산소성 허혈성 뇌병증 위험이 있는 유아의 진폭 통합 EEG: 서호주의 도로 및 항공 운송에 대한 타당성 조사

Infants at risk of HIE require early identification and initiation of therapeutic hypothermia (TH). Earlier treatment with TH is associated with better ...

Electroencephalography 결합 플랫 팁 프로브를 사용 하 여 신생아에 갖는 유해 두뇌 활동의 electrophysiological 측정

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유아 청각 처리 및 이벤트 관련 뇌 진동

Electrophysiological 측정과 인간 유아의 Nociception 분석

Preterm EEG : Multimodal Neurophysiological 프로토콜

신생아 Pial 표면 에레

새로운 방법으로 자유롭게 움직이는 신생아 쥐의 뇌파 기록

신생아는 진폭 통합 EEG 모니터 (대뇌 기능 모니터)의 적용

Objective Nociceptive Assessment in Ventilated ICU Patients: A Feasibility Study Using Pupillometry and the Nociceptive Flexion Reflex

신생아에서 신뢰할 수있는 시각적 이벤트 관련 잠재력을 얻는 방법

저산소성 허혈성 뇌병증 위험이 있는 유아의 진폭 통합 EEG: 서호주의 도로 및 항공 운송에 대한 타당성 조사

저산소성 허혈성 뇌병증 위험이 있는 유아의 진폭 통합 EEG: 서호주의 도로 및 항공 운송에 대한 타당성 조사