Os autores gostaria de reconhecer Caroline Hartley e Rebeccah Slater (departamento de Pediatria, Universidade de Oxford, Reino Unido) para revisão crítica de nosso papel e Walter Magerl (departamento de neurofisiologia, centro de Biomedicina e tecnologia médica Mannheim (CBTM), Universidade de Heidelberg, Alemanha) nos apoiar com equipamento técnico e conhecimento.

O estudo foi aprovado pelo competente ética Comissão de noroeste da Suíça (EKNZ 2015-079) e informado consentimento por escrito dos pais para o participante foi obtido antes da medição.
1. preparação
<ol><li>Certifique-se que o bebê está resolvido. Deve ser calmo e se estabeleceram, sem chupar movimentos durante a gravação, por causa de artefatos de movimento. O bebê pode estar dormindo9.</li>
	<li>Medir a circunferência da cabeça do recém-nascido com uma fita métrica para definir o tamanho da tampa do EEG.</li>
	<li>Identificar a posição do eletrodo ativo: Cz / posição de vértice, marcando o ponto médio entre o nasion e o Ínion e o ponto médio entre a esquerda e direita preaurical ponto com um lápis de marcador de pele. Para o posicionamento dos eléctrodos ver também Figura 1.</li>
	<li>Identificar as posições do eléctrodo de terra: certa testa (Fp2) e o eletrodo de referência: mastoide esquerda (A1).</li>
	<li>Limpe os locais de eletrodo (Cz, Fp2 e A1) com desinfectante utilizando um cotonete. No caso de um monte de cabelo, separe o cabelo para visualizar o couro cabeludo.</li>
	<li>Esfregue suavemente os sites de eletrodo com EEG preparando pasta, usando um cotonete de algodão, para reduzir a impedância.</li>
	<li>Coloque a tampa de EEG com os eletrodos fixados na cabeça do recém-nascido.</li>
	<li>Gel condutor de EEG Injete os eletrodos, usando uma seringa com uma agulha de plástico curta para otimizar o contato entre os eletrodos e o couro cabeludo.</li>
	<li>Ajuste os eletrodos até a impedância é abaixo de 50 kΩ, conforme descrito nas recomendações do fabricante e em orientações publicadas12.</li>
	<li>Posicione uma câmera para gravar expressões faciais do recém-nascido.</li>
	<li>Conecte a sonda plana-dica para o dispositivo de contacto do gatilho, que é fixado para o dispositivo de gravação de EEG. Quando a sonda de ponta plana atinge a força nominal sobre a pele, um sinal do disparador é gerado pelo dispositivo de contacto do gatilho. Este sinal é enviado para o computador, o EEG gravação com uma marca de gatilho de marcação.</li>
</ol>2. medição
<ol><li>Selecione um nome de estudo para armazenar os dados.</li>
	<li>
Adicione filtros de passa banda on-line:
	<ol>
<li>Exibir filtros: Filtro de corte baixo: frequência: 1Hz Filtro de corte de alto: frequência: 70 Hz Filtro notch: 50 Hz Taxa de amostragem: 2000 Hz</li>
	</ol>
</li>
	<li>Inicie o EEG e gravação de vídeo.</li>
	<li>Mantenha o righthand do recém-nascido na posição horizontal. O estímulo também pode ser aplicado em um site diferente, por exemplo, o pé, o que resultará em latência mais tempo do que de mão, por favor veja detalhes 3.7.</li>
	<li>Primeiro registro de atividade de EEG de fundo. Enquanto a mão do recém-nascido é realizada, anote a gravação de EEG manualmente para gravar períodos onde não há estímulos são aplicados e o Infante está descansando.</li>
	<li>Conduza a quantidade necessária de estímulos de ponta plana-sonda de acordo com o projeto de estudo na direita do recém-nascido. Em nosso projeto experimental, defina o número de estímulos de ponta plana-sonda em 50. Tenha cuidado para usar o teste de ponta plana perpendicularmente à mão do recém-nascido para que a ponta não se dobra e aplicar a força correta. Execute os estímulos de ponta plana-sonda usando um mínimo de 2 a 3 s intervalo inter estímulo (ISI)6 para evitar o somatório.</li>
	<li>Pare todas as gravações.</li>
	<li>Documente os detalhes de configuração experimental.</li>
</ol>3. análise de dados
<ol><li>Filtre os dados brutos do EEG off-line usando um filtro de alta frequência de 1 Hz e um filtro passa-baixas a 30 Hz.</li>
	<li>Segmente os dados em épocas de 1.500 ms (500 ms antes de 1.000 ms após o início do estímulo).</li>
	<li>Execute uma correção de linha de base para o intervalo pré-estímulo.</li>
	<li>Manualmente rejeite as épocas de EEG contendo artefatos, tais como artefatos de movimento e ruído, após inspeção visual. Por favor, consulte também o contorno do tutorial: https://sccn.ucsd.edu/wiki/Chapter_01:_Rejecting_Artifacts</li>
	<li>Média as épocas de EEG (para o fundo e estímulo resposta separadamente).</li>
	<li>Lenhoso filtro os dados com uma variação máxima de ± 50 ms na janela de tempo 0 - 1.000 ms post início do estímulo. Isso permite que as diferenças de latência entre as crianças. Fazer isso para os fundo e estímulo respostas separadamente.</li>
	<li>Projeto de um modelo de atividade cerebral evocados nocivas, que foi definida em um conjunto de dados independente e tem sido descrita em detalhe em outro lugar11 sobre os dados para determinar a magnitude da resposta evocada nocivas dentro de cada julgamento individual. O modelo descreve uma forma de onda característica da resposta evocada nocivas e a magnitude reflete a quantidade desta resposta evocada nocivas dentro o julgamento individual. Nota: A janela de tempo no qual o modelo do projeto é dependente da idade do Infante e a posição de estímulo. Se os estímulos são aplicados à mão, em seguida, a janela de tempo de interesse é 200-500 ms pós estímulo11. Se os estímulos são aplicados ao pé, então a janela de tempo de interesse é de 400-700 ms post estímulo11. Observe que este modelo só atualmente foi validado para lactentes entre de gestação dos 34-43 semanas. Para métodos detalhados associados usando este modelo e uma discussão das limitações, por favor consulte Hartley et al . 201711.</li>
	<li>Verifica que a magnitude da atividade cerebral evocados nocivas calculado usando o modelo é significativamente mais alto após o estímulo, em comparação com o fundo de EEG.</li>
	<li>Analisar a expressão facial comportamental depois (câmera está relacionada com o EEG gravação) usando o sistema de codificação Facial Neonatal2,13.</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. 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+systematic+integrative+review+of+infant+pain+assessment+tools.">A systematic integrative review of infant pain assessment tools.</a> Adv Neonatal Care. 4 (3), 126-140 (2004).</li><li>Witt, N., Coynor, S., Edwards, C., Bradshaw, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Guide+to+Pain+Assessment+and+Management+in+the+Neonate.">A Guide to Pain Assessment and Management in the Neonate.</a> Curr Emerg Hosp Med Rep. 4, 1-10 (2016).</li><li>Hummel, P., van Dijk, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pain+assessment:+current+status+and+challenges.">Pain assessment: current status and challenges.</a> Semin Fetal Neonatal Med. 11 (4), 237-245 (2006).</li><li>Slater, R., Fitzgerald, M., Meek, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Can+cortical+responses+following+noxious+stimulation+inform+us+about+pain+processing+in+neonates?.">Can cortical responses following noxious stimulation inform us about pain processing in neonates?.</a> Semin Perinatol. 31 (5), 298-302 (2007).</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=The+relationship+between+nociceptive+brain+activity,+spinal+reflex+withdrawal+and+behaviour+in+newborn+infants.">The relationship between nociceptive brain activity, spinal reflex withdrawal and behaviour in newborn infants.</a> Sci Rep. , 31 (2015).</li><li>Iannetti, G. D., Baumg&#228;rtner, U., Tracey, I., Treede, R. D., Magerl, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pinprick-evoked+brain+potentials:+a+novel+tool+to+assess+central+sensitization+of+nociceptive+pathways+in+humans.">Pinprick-evoked brain potentials: a novel tool to assess central sensitization of nociceptive pathways in humans.</a> J Neurophysiol. 110 (5), 1107-1116 (2013).</li><li>Ziegler, E. A., Magerl, W., Meyer, R. A., Treede, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Secondary+hyperalgesia+to+punctate+mechanical+stimuli.+Central+sensitization+to+A-fibre+nociceptor+input.">Secondary hyperalgesia to punctate mechanical stimuli. 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. V., Johnston, C. C., Craig, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neonatal+facial+and+cry+responses+to+invasive+and+non-invasive+procedures.">Neonatal facial and cry responses to invasive and non-invasive procedures.</a> Pain. 42 (3), 295-305 (1990).</li><li>van den Broeke, E. N., 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=Characterizing+pinprick-evoked+brain+potentials+before+and+after+experimentally+induced+secondary+hyperalgesia.">Characterizing pinprick-evoked brain potentials before and after experimentally induced secondary hyperalgesia.</a> J Neurophysiol. 114 (5), 2672-2681 (2015).</li><li>Verriotis, M., 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=Cortical+activity+evoked+by+inoculation+needle+prick+in+infants+up+to+one-year+old.">Cortical activity evoked by inoculation needle prick in infants up to one-year old.</a> Pain. 156 (2), 222-230 (2015).</li><li>Rolke, 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=Quantitative+sensory+testing+in+the+German+Research+Network+on+Neuropathic+Pain+(DFNS):+standardized+protocol+and+reference+values.">Quantitative sensory testing in the German Research Network on Neuropathic Pain (DFNS): standardized protocol and reference values.</a> Pain. 123 (3), 231-243 (2006).</li><li>Moultrie, F., Slater, R., Hartley, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improving+the+treatment+of+infant+pain.">Improving the treatment of infant pain.</a> Curr Opin Support Palliat Care. 11 (2), 112-117 (2017).</li><li>Hu, L., Zhang, Z. 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>

Os autores não têm nada para divulgar.

A abordagem apresentada aqui mostra como nocivas-evocado cerebral actividade em neonatos pode ser medida de forma objectiva, usando a gravação de EEG e estimuladores de ponta plana-sonda para aplicar estímulos nocivos experimentais. Esta técnica pode ser usada em várias configurações clínicas para detectar a nocicepção, por exemplo, em pessoas não-verbais, tais como recém-nascidos. O estudo completo pode ser feito dentro de 15 minutos, incluindo a colocação do bebé, identificar, preparar e montage...

A dor é uma experiência sensorial e emocional desagradável associada com dano tecidual real ou potencial, ou descrita em termos de tais danos1. A incapacidade de comunicar verbalmente não nega a possibilidade de que um indivíduo está experimentando dor mas torna muito difícil avaliar o tratamento de alívio da dor, por exemplo, em recém-nascidos2. Vários indicadores comportamentais e fisiológicos são utilizados para avaliar a dor em pacientes não-verbal. Diferentes escalas foram desenvolvidas ao longo dos anos, a escolha depende do tipo de estímulo, idade gestacional e o ambiente em que os recém-nascidos são embeded3,4,5. Estas ferramentas de avaliação de dor também dependem de interpretação do avaliador ou eles exigem secundários indicadores fisiológicos.
Neste vídeo, apresentamos um método para avaliar a nocicepção com gravações eletrofisiológicas otimizadas para uso em recém-nascidos. Nocicepção é definida como o processo neural de codificação estímulos nocivos. Assim, dosar a nocicepção é um método elegante e objetivo para determinar a entrada neural em uma pessoa não-verbal. Além disso, a atividade cortical detectada por Eletroencefalografia (EEG) está correlacionada com a intensidade de eventos nocivos5,6.
O método apresentado aqui combina gravação de EEG com estímulos nocivos produzidos por uma estimulação mecânica com uma sonda de ponta plana, também chamada de uma picada de agulha7, que não é quebra de pele e não causa desconforto comportamental6. Tem sido demonstrado, que a nocicepção seguinte pontuam estimulação é predominantemente mediado pela Aδ-fibras, será que não é necessário uma pele quebrando lesão8 e a magnitude da nociceptiva específicas potenciais não é dependente do estado9de dormir. A sonda é bem aceito também por pais ao aplicar esse método em um ambiente de estudo com recém-nascidos. Eletronicamente, a sonda está ligada ao sistema de gravação de EEG, permitindo a gravação de EEG ser marcados precisamente quando a sonda entra em contato com a pele. Isto grandemente simplifica o processo de bloqueio de tempo e é a premissa para todas as análises subsequentes de EEG. A fim de minimizar o tempo de preparação da gravação infantil EEG, usamos um sistema de posicionamento de eletrodo de 10/20 internacional modificado onde reduzimos o número de eletrodos para o requisito mínimo de três eletrodos (Figura 1). Utilizou-se o eléctrodo Cz de vértice central, onde a atividade cerebral evocado nocivas é máxima9,10,11, juntamente com uma referência e um eléctrodo de terra.

<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

A dor é uma experiência sensorial e emocional desagradável. Em pacientes não-verbal, é muito difícil medir a dor, mesmo com ferramentas de avaliação de dor. Essas ferramentas são subjetivas ou determinar indicadores fisiológicos secundários, que também têm certas limitações, particularmente quando explorar a eficácia da analgesia. Como processamento cortical é essencial para a percepção da dor, as medidas de atividade do cérebro podem fornecer uma abordagem útil para avaliar a dor em crianças. Aqui nós apresentamos um método para avaliar a nocicepção com gravações de atividade eletrofisiológica cérebro otimizadas para uso em recém-nascidos. Para produzir estímulos nocivos altamente padronizados e reprodutíveis, aplicamos a estimulação mecânica com uma sonda de ponta plana, por exemplo, picada de agulha, que não é quebra de pele e não causa desconforto comportamental. O potencial evocado nocivas permite a medição objetiva de nocicepção em pacientes não-verbal. Esse método pode ser usado em recém-nascidos logo em 34 semanas de idade gestacional. Além disso, poderia ser aplicada em diferentes situações como medir a eficácia de drogas analgésicas ou anestésicas.

A Figura 1 é a representação diagramática do eléctrodo posicionamento usando o sistema de colocação Internacional de eletrodo de 10/20 modificado. A Figura 2 mostra a atividade de EEG registada pouco antes e após a aplicação de um único estímulo nocivo, usando uma sonda de ponta plana com 32 mN vigor, estimulação ocorreu, conforme descrito no protocolo para o lado do recém-nascido (Figura 2A</s...

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

Eletrofisiológica medição da atividade cerebral evocados nocivas em neonatos usando uma sonda de Flat-ponta acoplada a Eletroencefalografia

Medir a dor em pacientes não-verbal é um desafio. Neste estudo nós combinamos a gravação de EEG com estimulação usando uma sonda plana-dica para detectar atividade cerebral evocado nocivas de forma objetiva.

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

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Medicine

6.6K visualizações.  University of Basel Children's Hospital. Medir a dor em pacientes não-verbal é um desafio. Neste estudo nós combinamos a gravação de EEG com estimulação usando uma sonda plana-dica para detectar atividade cerebral evocado nocivas de forma objetiva.

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

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.

Processamento Auditivo infantil e oscilações cerebrais relacionados a eventos

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

Comportamento

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.

Medidas eletrofisiológicas e Análise de nocicepção em bebês humanos

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

Neurociência

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.

Prematuro EEG: Protocolo A Multimodal neurofisiológico

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.

Neonatal Pial Superfície Eletroporação

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.

Gravação de EEG em Ratos Neonatais de Movimentação Livre Usando um Novo Método

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.

Aplicação de um Monitor de EEG Amplitude-integrado (Monitor de função Cerebral) para recém-nascidos

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

Medicina

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.

Como obter potenciais confiáveis relacionados a eventos visuais em recém-nascidos

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

Usando um eletroencefalograma portátil integrado à amplitude para transporte infantil

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.

Autor em destaque: avaliando a viabilidade do uso de EEG integrado à amplitude durante o transporte neonatal

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).

EEG integrado à amplitude em bebês com risco de encefalopatia hipóxico-isquêmica: um estudo de viabilidade em transporte rodoviário e aéreo na Austrália Ocidental

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

Eletrofisiológica medição da atividade cerebral evocados nocivas em neonatos usando uma sonda de Flat-ponta acoplada a Eletroencefalografia

Resumo

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Como obter potenciais confiáveis relacionados a eventos visuais em recém-nascidos

EEG integrado à amplitude em bebês com risco de encefalopatia hipóxico-isquêmica: um estudo de viabilidade em transporte rodoviário e aéreo na Austrália Ocidental

EEG integrado à amplitude em bebês com risco de encefalopatia hipóxico-isquêmica: um estudo de viabilidade em transporte rodoviário e aéreo na Austrália Ocidental

EEG integrado à amplitude em bebês com risco de encefalopatia hipóxico-isquêmica: um estudo de viabilidade em transporte rodoviário e aéreo na Austrália Ocidental