Experimental design for assessing neuroelectric and behavioral response in infants

Friday, 14 de February de 2020




[ENGLISH]



This is an actual experimental design approach for measuring concomitant neuroelectric and behavioral responses in infants, which was published by Cruz-Garza et al. in 2015.

This approach can be applied to research focused on a) understanding the neural basis of cognitive-motor development of infants based on a large population of subjects; b) understanding the neural basis of the baby’s intent in ‘action and context’, which should be predictive of the incoming behavioral action; c) quantifying common and unique neural patterns to characterize individuality and variability in the developing brain; and d) studying the emergence of imitation and learning processes.

 

Methods

This experimental design approach involves an EEG device and movement sensors. Although it was not included in the proposed approach, video recording may also be useful for the assessment of other types of behavior not measured by a movement sensor, such as facial expressions and another type of interaction. A behavioral research lab would be the ideal setup.

 

After preparing the infant, the behaviors assessed during the experiments are as follows:



1-      Rest – let the infant in a resting condition (no stimulus/interaction) for recording baseline data.

2-      Interaction with an experimenter:

  • Explore.
  • Imitate.
  • Observe.
  • Reach and grasp.
  • Reach and offer.

 

Expected results

The obtained data may help to understand the neural basis of cognitive-motor development of infants both with neurotypical development and also in neurologic or other conditions such as attention deficit hyperactivity disorder (ADHD), autism spectrum disorder (ASD) and others.


 

A general view of the approach proposed by Cruz-Garza et al. (2015) can be seen in the video article (also written material) at the Journal of Visualized Experiments (JOVE):

 

 

 

Reference

Cruz-Garza, J. G., Hernandez, Z. R., Tse, T., Caducoy, E., Abibullaev, B., Contreras-Vidal, J. L. A Novel Experimental and Analytical Approach to the Multimodal Neural Decoding of Intent During Social Interaction in Freely-behaving Human Infants. J. Vis. Exp. (104), e53406, doi:10.3791/53406 (2015).




[PORTUGUÊS]

Essa é uma abordagem real do projeto experimental para medir respostas neuroelétricas e comportamentais concomitantes em bebês, publicada por Cruz-Garza et al. em 2015.

Essa abordagem pode ser aplicada a pesquisas focadas em: a) compreender as bases neurais do desenvolvimento cognitivo-motor de bebês com base em uma grande população de sujeitos; b) entender a base neural da intenção do bebê em "ação e contexto", que deve ser preditivo da ação comportamental subsequente; c) quantificar padrões neurais comuns e únicos para caracterizar a individualidade e a variabilidade no cérebro em desenvolvimento; e d) estudar o surgimento de imitações e processos de aprendizagem.

 

Métodos

Essa abordagem de projeto experimental envolve um dispositivo de EEG e sensores de movimento. Embora não tenha sido incluída na abordagem proposta, a gravação de vídeo também pode ser útil para avaliar outros tipos de comportamentos não medidos pelo sensor de movimento, como expressões faciais e outros tipos de interação. Um Laboratório comportamental seria ideal.

 

Depois de preparar o bebê, os comportamentos avaliados durante os experimentos são os seguintes:

1-       Descanso - deixe o bebê em repouso (sem estímulo / interação) para registrar os dados da linha de base.

2-       Interação com um experimentador:

  •  Explorar.
  • Imitar.
  • Observar.
  • Alcançar e segurar.
  • Alcançar e oferecer.

 

Resultados esperados

Os dados obtidos podem ajudar a entender a base neural do desenvolvimento cognitivo-motor de bebês com desenvolvimento neurotípico e também em condições neurológicas ou outras, como transtorno do déficit de atenção e hiperatividade (TDAH), transtorno do espectro do autismo (TEA) e outros.

 

Uma visão completa da abordagem proposta por Cruz-Garza et al. (2015) pode ser visto no artigo em vídeo (também material escrito) no Journal of Visualized Experiments (JOVE):

 

 

Referência

Cruz-Garza, J. G., Hernandez, Z. R., Tse, T., Caducoy, E., Abibullaev, B., Contreras-Vidal, J. L. A Novel Experimental and Analytical Approach to the Multimodal Neural Decoding of Intent During Social Interaction in Freely-behaving Human Infants. J. Vis. Exp. (104), e53406, doi:10.3791/53406 (2015).

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