RU2794620C2 - Device for assessing emotions in infants and young children - Google Patents

Device for assessing emotions in infants and young children Download PDF

Info

Publication number
RU2794620C2
RU2794620C2 RU2021108959A RU2021108959A RU2794620C2 RU 2794620 C2 RU2794620 C2 RU 2794620C2 RU 2021108959 A RU2021108959 A RU 2021108959A RU 2021108959 A RU2021108959 A RU 2021108959A RU 2794620 C2 RU2794620 C2 RU 2794620C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electrodes
eeg
infants
frontal
emotional
Prior art date
Application number
RU2021108959A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2021108959A (en
Inventor
Орели КУБАР
Кристина ХИЛЬ-ЛОПЕС
Элен ЗЮНИНО
Original Assignee
Джонсон энд Джонсон Консьюмер Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Джонсон энд Джонсон Консьюмер Инк. filed Critical Джонсон энд Джонсон Консьюмер Инк.
Publication of RU2021108959A publication Critical patent/RU2021108959A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2794620C2 publication Critical patent/RU2794620C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: physiological psychology.
SUBSTANCE: invention relates to portable electroencephalographic (EEG) headsets for the studies of the cognitive and emotional development of infants and young children. The device comprises EEG electrodes configured to provide optimal point contact with the scalp of an infant or young child, which are positioned according to option A or B. In case of option A, pairs of electrodes are placed to provide symmetrical recording in the frontal, temporal, and parietal areas. Six electrodes are placed at the anterior pole to assess EEG asymmetry in an infant or young child. Two electrodes are placed in the temporal region to study pleasant/unpleasant sensations in the auditory zone. Three electrodes are placed in the parietal region to study the attraction of attention to emotional speech and somatosensory activity. In the case of option B, the pairs of electrodes are placed so as to ensure symmetrical recording in the frontal, temporal, and parietal regions. Six electrodes are placed at the anterior pole to assess EEG asymmetry in an infant or young child. Two electrodes are placed in the temporal region to study pleasant/unpleasant sensations in the auditory zone. Five electrodes are placed in the parietal region to study the attraction of attention to emotional speech and somatosensory activity. Four electrodes are placed in the occipital region to measure visual processing of emotions.
EFFECT: more accurate measurement and monitoring of the attention and engagement of infants and young children is achieved.
6 cl, 6 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Настоящее описание относится к портативным электроэнцефалографическим (ЭЭГ) гарнитурам для применения в исследованиях когнитивного и эмоционального развития младенцев и детей младшего возраста.The present disclosure relates to portable electroencephalographic (EEG) headsets for use in studies of the cognitive and emotional development of infants and young children.

ОПИСАНИЕ ИЗВЕСТНОГО УРОВНЯ ТЕХНИКИDESCRIPTION OF THE PRIOR ART

Развитие эмоций является важным условием оптимального роста когнитивных функций у младенцев. Этот процесс созревания основан на формировании и синхронизации сетей головного мозга, которые в конечном счете будут обуславливать когнитивные функции. Электроэнцефалография (ЭЭГ) представляет собой подходящую методику исследования когнитивных и эмоциональных коррелятов активности головного мозга. Однако применение этой методики у младенцев ограничено рядом практических и связанных с нейрональным развитием факторов по сравнению с исследованиями ЭЭГ у взрослых. Возрастной фактор и стабильность паттерна ЭЭГ могут играть важную роль в обеспечении валидации сбора данных у младенцев и функциональной интерпретации лежащих в их основе процессов головного мозга. При проведении исследований эмоционального развития младенцев методом ЭЭГ возникают технические и процедурные затруднения.The development of emotions is an important condition for the optimal growth of cognitive functions in infants. This maturation process is based on the formation and synchronization of brain networks that will ultimately determine cognitive function. Electroencephalography (EEG) is a suitable technique for studying the cognitive and emotional correlates of brain activity. However, the use of this technique in infants is limited by a number of practical and developmental factors compared to EEG studies in adults. Age and EEG pattern stability may play an important role in validating infant data collection and functional interpretation of underlying brain processes. There are technical and procedural difficulties in conducting EEG studies of the emotional development of infants.

В традиционных электроэнцефалографических (ЭЭГ) системах для отслеживания нейрологической активности применяют электроды на коже головы, как правило, прикрепленные к эластичным шапочкам или лентам. Для улучшения чувствительности перед размещением электродов на кожу головы наносят электропроводящие гели и пасты. Однако нанесение электропроводящих гелей и паст младенцам и детям младшего возраста часто неудобно, занимает много времени и является нежелательным.Traditional electroencephalographic (EEG) systems use electrodes on the scalp, usually attached to elastic caps or bands, to monitor neurological activity. To improve sensitivity, electrically conductive gels and pastes are applied to the scalp before placing the electrodes. However, the application of electrically conductive gels and pastes to infants and young children is often inconvenient, time consuming and undesirable.

Была проведена работа по разработке более портативных, эффективных и результативных механизмов сбора данных ЭЭГ.Work has been carried out to develop more portable, efficient and effective EEG data collection mechanisms.

В патентах США №9,336,535 и 8,655,428, выданных компании Nielsen, описаны системы сбора данных нейрональных ответов, которые содержат гарнитуру для сбора первых данных нейронального ответа и вторых данных нейронального ответа от пользователя, когда пользователь подвергается воздействию стимулирующего материала, причем гарнитура включает в себя ленту, первый датчик и второй датчик, проходящие из ленты, причем первый датчик и второй датчик установлены с возможностью поворота относительно ленты, а также процессор. Эластичные шапочки или ленты могут быть неудобными для длительного применения.US Pat. Nos. 9,336,535 and 8,655,428 to Nielsen disclose neural response data acquisition systems that include a headset for collecting first neuronal response data and second neuronal response data from a user when the user is exposed to a stimulus material, the headset including a tape, a first sensor and a second sensor extending from the belt, the first sensor and the second sensor being rotatably mounted relative to the belt, and a processor. Elastic caps or bands may be uncomfortable for long-term use.

В заменяющем патенте США № Re. 34,015, выданном Children's Medical Center Corporation, описано устройство для генерирования топографического отображения информации об электрической активности головного мозга на основе реакций преобразователей электрической активности, установленных на голове.In the replacement US patent No. Re. 34,015 issued to Children's Medical Center Corporation describes a device for generating a topographical display of information about the electrical activity of the brain based on the responses of electrical activity transducers mounted on the head.

В патенте США №9,770,184, выданном Bittium Bioisignals OY, описано прикрепление конфигурации электродов к лишенным волос зонам головы пациента с целью получения высококачественной измерительной информации.US Patent No. 9,770,184 issued to Bittium Bioisignals OY describes the attachment of an electrode configuration to hairless areas of a patient's head in order to obtain high quality measurement information.

В патенте США №9,370,313 и ЕР 3087918 А1, выданных Bio-signal Group Corp., описано устройство для выполнения электроэнцефалографии у пациента, которое содержит сагиттальную часть, содержащую: i) налобный фиксатор, содержащий два плеча, первое налобное фиксирующее плечо и противоположное второе налобное фиксирующее плечо; ii) шейный фиксатор, содержащий два плеча, первое шейное фиксирующее плечо и противоположное второе шейное фиксирующее плечо; iii) среднюю часть между налобным фиксатором и шейным фиксатором; и iv) множество встроенных электродов в налобном фиксаторе и средней части. Устройство дополнительно содержит: коронарную часть, содержащую множество встроенных электродов; и электрические разъемы для электрического соединения встроенных электродов сагиттальной части и коронарной части с электроэнцефалографом.US Pat. No. 9,370,313 and EP 3,087,918 A1 issued to Bio-signal Group Corp. describe a device for performing electroencephalography on a patient, which comprises a sagittal portion comprising: fixing shoulder; ii) a cervical latch comprising two arms, a first cervical latch arm and an opposite second cervical latch arm; iii) the middle part between the forehead brace and the neck brace; and iv) a plurality of embedded electrodes in the headband and midsection. The device further comprises: a coronal part containing a plurality of built-in electrodes; and electrical connectors for electrically connecting the built-in sagittal and coronal electrodes to the electroencephalograph.

Во французском патенте FR 2975276 B1 и в WO 2012156643 A1, выданных University de Picardie Jules Verne и Centre Hospitalier Universitaire d'Amiens, описано устройство для измерения сигналов активности головного мозга субъекта, которое содержит опорную конструкцию (2), предназначенную для удерживания датчиков, отличающееся тем, что опорная конструкция (2) образует каркас, который имеет соединительные элементы (5) и полости между указанными соединительными элементами, причем соединительные элементы (5) образуют по меньшей мере одну центральную цепь (50) и боковые цепи (51), причем боковые цепи (51) расположены с каждой стороны центральной цепи и имеют между собой зазоры и соединены посредством соединительных элементов (8), и при этом боковые цепи (51) шарнирно соединены с центральной цепью (50) и предпочтительно демонстрируют шарнирный поворот вокруг по меньшей мере двух осей поворота.French patent FR 2975276 B1 and WO 2012156643 A1 issued by the University de Picardie Jules Verne and the Center Hospitalier Universitaire d'Amiens describe a device for measuring brain activity signals of a subject, which contains a support structure (2) designed to hold sensors, which is different the fact that the support structure (2) forms a frame that has connecting elements (5) and cavities between said connecting elements, moreover, the connecting elements (5) form at least one central chain (50) and side chains (51), moreover, the side chains the chains (51) are located on each side of the central chain and have gaps between them and are connected by means of connecting elements (8), while the side chains (51) are hinged to the central chain (50) and preferably exhibit an articulated rotation around at least two axes of rotation.

В WO 2013124366 A1 и GB 2499595 A, выданных James I.E. Roche, описана система энцефалографических электродов для применения при мониторинге головного мозга новорожденных, которая содержит деформируемую подложку, имеющую форму и размеры, соответствующие голове младенца, причем подложка предпочтительно образует четыре доли, при этом система дополнительно содержит матрицу электродов, выполненную вокруг долей подложки и способную обеспечивать электрический контакт с головой при расположении на ней подложки.In WO 2013124366 A1 and GB 2499595 A issued by James I.E. Roche describes an encephalographic electrode system for use in neonatal brain monitoring that comprises a deformable pad shaped and sized to fit an infant's head, the pad preferably forming four lobes, the system further comprising an electrode array arranged around the pad lobes and capable of providing electrical contact with the head when the substrate is placed on it.

В патенте США №7,415,305 и US 20060074336 A1, выданных The Trustees of Columbia University in the City of New York, описаны способы и системы мониторинга и оценки электрической активности головного мозга. В этом источнике описано, что система содержит ЭЭГ-устройство для получения ЭЭГ-информации, причем устройство содержит множество электродов, размещенных для измерения электрической активности головного мозга субъекта; и устройство обработки для обработки ЭЭГ-информации для получения данных, включающих в себя локальную информацию о синхронизации, причем устройство обработки выполнено с возможностью выполнения компьютерного алгоритма снижения остаточного артефакта объемной проводимости в полученной информации о локальной синхронизации. «Локальную информацию о синхронизации» определяют как информацию, являющуюся количественной мерой локальной синхронности, в которой смежные электроды (или другие средства получения измерения электрической активности в некотором месте), применяемые при вычислении этого количественного показателя, разнесены не более чем на 3 сантиметра друг от друга. В некоторых вариантах осуществления в качестве меры локальной синхронизации применяют локальную когерентность.US Pat. No. 7,415,305 and US 20060074336 A1 issued to The Trustees of Columbia University in the City of New York describe methods and systems for monitoring and evaluating brain electrical activity. This reference describes that the system comprises an EEG device for obtaining EEG information, the device comprising a plurality of electrodes placed to measure the electrical activity of a subject's brain; and a processing device for processing the EEG information to obtain data including local timing information, the processing device being configured to execute a computer algorithm for reducing residual volume conduction artifact in the received local timing information. "Local timing information" is defined as information that is a quantitative measure of local synchrony in which adjacent electrodes (or other means of obtaining a measure of electrical activity at a location) used in calculating this quantitative measure are spaced no more than 3 centimeters apart. . In some embodiments, local coherence is used as a measure of local synchronization.

В WO 2007006976 A3 и FR 2888487 A1, выданных University de Picardie Jules Veme и Centre Hospitalier Universitaire d'Amiens, описан головной колпак для измерения активности головного мозга субъекта, содержащий средства для измерения активности головного мозга (3) и окружающий элемент (2), которые могут быть расположены на голове человека. В источнике описано, что окружающий элемент (2) полностью или частично выполнен из материала в виде деформируемой пасты с эффектом запоминания формы, которая может быть отлита по форме головы субъекта.WO 2007006976 A3 and FR 2888487 A1 issued by the University de Picardie Jules Veme and the Center Hospitalier Universitaire d'Amiens describe a head cap for measuring brain activity of a subject, containing means for measuring brain activity (3) and a surrounding element (2), which can be located on the human head. The source describes that the surrounding element (2) is completely or partially made of a material in the form of a deformable paste with a shape memory effect, which can be molded to the shape of the subject's head.

В CN 103989473 B, выданном Ying Xue, описан способ правильного расположения электродов на голове человека.CN 103989473 B issued by Ying Xue describes a method for properly positioning electrodes on a person's head.

В WO 2008058343 A1, выданном University of Queensland, описан способ обнаружения судорожного припадка у новорожденного или ребенка младшего возраста.WO 2008058343 A1 issued by the University of Queensland describes a method for detecting a seizure in a newborn or young child.

В опубликованной заявке на патент США №20040030258, поданной Tru-Test Limited, описан гибкий, выполненный с возможностью прилегания узел датчиков, который включает в себя матрицу электродов, специально выполненную с возможностью стабильной долгосрочной регистрации сигналов ЭЭГ у недоношенного или новорожденного младенца в отделении интенсивной терапии.U.S. Published Application No. 20040030258, filed by Tru-Test Limited, describes a flexible, conformable sensor assembly that includes an array of electrodes specifically designed to provide stable, long-term recording of EEG signals in a preterm or newborn infant in an intensive care unit. .

В публикации Grossman, Т., The Development of Emotion Perception in Face and Voice During Infancy, Restorative Neurology and Neuroscience, Vol. 28 (2010): 219-236 приведен обзор литературы о том, как возможность взаимодействия с другими людьми развивается в младенчестве, и какие процессы мозга лежат в основе восприятия эмоций разных модальностей у младенцев. В публикации Grossman описан набор электрофизиологических исследований, которые дают представление о процессах головного мозга, лежащих в основе развивающихся способностей у младенцев.Grossman, T., The Development of Emotion Perception in Face and Voice During Infancy, Restorative Neurology and Neuroscience, Vol. 28 (2010): 219-236 provides a review of the literature on how the ability to interact with other people develops in infancy, and what brain processes underlie the perception of emotions of different modalities in infants. Grossman's publication describes a set of electrophysiological studies that provide insight into the brain processes that underlie developing abilities in infants.

Доступные механизмы имеют разнообразные ограничения. Следовательно, желательно обеспечить улучшенные механизмы сбора данных ЭЭГ у младенцев и детей младшего возраста.The mechanisms available have various limitations. Therefore, it is desirable to provide improved EEG data collection mechanisms in infants and young children.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDISCLOSURE OF THE INVENTION

Для решения указанной задачи в настоящем изобретении предлагается устройство для исследования когнитивного и эмоционального развития младенцев и детей младшего возраста, содержащее: электроды для электроэнцефалографии (ЭЭГ), выполненные с возможностью обеспечения оптимальных точечных контактов с кожей головы младенца или ребенка младшего возраста, причем электроды для ЭЭГ расположены в соответствии с вариантом А или В:To solve this problem, the present invention proposes a device for studying the cognitive and emotional development of infants and young children, containing: electrodes for electroencephalography (EEG), designed to provide optimal point contacts with the scalp of an infant or young child, and the EEG electrodes arranged according to option A or B:

A) пары электродов размещены так, чтобы обеспечить симметричную запись в фронтальной, височной и теменной областях, при этом шесть электродов размещены в области фронтального полюса для оценки асимметрии ЭЭГ младенца или ребенка младшего возраста, два электрода размещены в височной области для изучения приятных/неприятных ощущений в слуховой зоне, а три электрода размещены в теменной области для исследования привлечения внимания к эмоциональной речи и соматосенсорной активности;A) pairs of electrodes are placed to provide symmetrical recording in the frontal, temporal and parietal regions, with six electrodes placed in the frontal pole region to assess EEG asymmetry in an infant or young child, two electrodes are placed in the temporal region to study pleasant / unpleasant sensations in the auditory zone, and three electrodes are placed in the parietal region to study the attraction of attention to emotional speech and somatosensory activity;

B) пары электродов размещены так, чтобы обеспечить симметричную запись в фронтальной, височной и теменной областях, при этом шесть электродов размещены в области фронтального полюса для оценки асимметрии ЭЭГ младенца или ребенка младшего возраста, два электрода размещены в височной области для изучения приятных/неприятных ощущений в слуховойзоне, пять электродов размещены в теменной области для исследования привлечения внимания к эмоциональной речи и соматосенсорной активности, а четыре электрода размещены в затылочной области для измерения визуальной обработки эмоций.B) pairs of electrodes are placed to provide symmetrical recording in the frontal, temporal and parietal regions, with six electrodes placed in the frontal pole region to assess EEG asymmetry in an infant or young child, two electrodes are placed in the temporal region to study pleasant / unpleasant sensations in the auditory zone, five electrodes were placed in the parietal region to study the attentional attraction to emotional speech and somatosensory activity, and four electrodes were placed in the occipital region to measure the visual processing of emotions.

В частных вариантах осуществления предлагаемое устройство дополнительно содержит гибкую опорную конструкцию, прикрепленную к электродам; усилители, связанные с электродами, причем данные от каждого из электродов индивидуально усиливаются и изолируются. В частности, усилители выполнены на гибкой печатной плате. Усилитель предпочтительно передает объединенные данные беспроводным образом на удаленный анализатор данных. Усиленные данные могут быть объединены с усиленными данными от других электродов гарнитуры для ЭЭГ.In private embodiments, the implementation of the proposed device further comprises a flexible support structure attached to the electrodes; amplifiers coupled to the electrodes, the data from each of the electrodes being individually amplified and isolated. In particular, the amplifiers are made on a flexible printed circuit board. The amplifier preferably transmits the combined data wirelessly to a remote data analyzer. The amplified data can be combined with amplified data from other EEG headset electrodes.

Описание будет лучше всего понятно при обращении к приведенному ниже описанию в сочетании с сопроводительными чертежами, на которых проиллюстрированы конкретные варианты осуществления.The description will be best understood by reference to the following description in conjunction with the accompanying drawings, which illustrate specific embodiments.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВBRIEF DESCRIPTION OF GRAPHICS

На Фиг. 1А и 1В проиллюстрированы примеры системы для выполнения сбора данных и функциональной интерпретации лежащих в основе процессов головного мозга у младенцев и детей младшего возраста.On FIG. 1A and 1B illustrate exemplary systems for performing data collection and functional interpretation of underlying brain processes in infants and young children.

На Фиг. 2А и 2В проиллюстрированы примеры конфигурации электродов для оптимального сбора данных.On FIG. 2A and 2B illustrate examples of electrode configurations for optimal data acquisition.

На Фиг. 3 проиллюстрированы примеры характеристик ЭЭГ, которые можно наблюдать с помощью системы сбора данных.On FIG. 3 illustrates examples of EEG characteristics that can be observed using a data acquisition system.

На ФИГ. 4 проиллюстрирован один пример методики выполнения синхронизации данных.FIG. 4 illustrates one example of a methodology for performing data synchronization.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ КОНКРЕТНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF SPECIFIC IMPLEMENTATION OPTIONS

С рождения младенцы развиваются и демонстрируют способность испытывать и выражать разные эмоции. Они выражают базовые с биологической точки зрения эмоции, такие как удовольствие, когда они сыты, или беспокойство при необходимости внимания. Учитывая важную роль, которую играют эмоции в общем функционировании головного мозга, в последние десятилетия исследование природы эмоций младенцев вызывает значительный интерес. В настоящее время этот интерес сфокусирован на базовых паттернах головного мозга, связанных с эмоциональным восприятием и развитием у младенцев.From birth, babies develop and demonstrate the ability to experience and express different emotions. They express biologically basic emotions, such as pleasure when they are full or anxiety when attention is needed. Given the important role that emotions play in the overall functioning of the brain, research into the nature of infant emotions has attracted considerable interest in recent decades. Currently, this interest is focused on the basic brain patterns associated with emotional perception and development in infants.

В течение десятилетий выражения эмоций изучали на популяции нормальных младенцев, и отмечается, что лицевые компоненты выражения эмоций присутствуют в очень ранние сроки после рождения (Camras, Holland and Patterson, 1993; Calhoun and Kuczera, 1996; Izard & Malatesta, 1987; Phillips, Wellman and Spelke, 2002). Если рассматривать выражения лица как внешние ориентиры, указывающие на внутреннее эмоциональное состояние, то следующий вопрос - испытывают ли младенцы так же эмоции, как дети или взрослые? Из различных исследований известно, что младенцы не осознают собственные эмоциональные состояния до 2-летнего возраста. Младенцы испытывают то, что известно как «диссоциация между состоянием и опытом» (Lewis and Michalson; 1983; Справочная литература). Это означает, что младенцы имеют эмоцию, но не испытывают эмоционального состояния. Способность испытывать собственные эмоции зависит от развития ряда когнитивных навыков, которые не проявляются до второго года жизни. Один из этих когнитивных навыков представляет собой так называемое «самосознание» (также называемое «самоощущение»), и его появление является продуктом процесса созревания структур головного мозга (главным образом, префронтальной коры, лимбической коры, базальных отделов переднего мозга, миндалевидного тела, гипоталамуса и ствола головного мозга), которые постоянно изменяются с рождения и в течение разных стадий младенчества, а не автоматическим процессом. Таким образом, до тех пор, пока младенцы не достигнут такого уровня неврологического развития, способность испытывать какие-либо эмоции как собственное осознанное состояние отсутствует (см. Lewis, 2003; 2011).Emotional expressions have been studied in a population of normal infants for decades, and it is noted that facial components of emotional expression are present very early after birth (Camras, Holland and Patterson, 1993; Calhoun and Kuczera, 1996; Izard & Malatesta, 1987; Phillips, Wellman and Spelke, 2002). If we consider facial expressions as external cues indicating an internal emotional state, then the next question is, do infants experience emotions in the same way as children or adults? It is known from various studies that infants are not aware of their own emotional states until the age of 2 years. Infants experience what is known as "dissociation between state and experience" (Lewis and Michalson; 1983; Reference literature). This means that babies have an emotion but do not experience an emotional state. The ability to experience one's own emotions depends on the development of a number of cognitive skills that do not emerge until the second year of life. One of these cognitive skills is what is known as “self-awareness” (also called “self-awareness”), and its emergence is a product of the maturation of brain structures (mainly the prefrontal cortex, limbic cortex, basal forebrain, amygdala, hypothalamus, and brainstem) that are constantly changing from birth and through the different stages of infancy, rather than by an automatic process. Thus, until infants reach this level of neurological development, the ability to experience any emotion as one's own conscious state is absent (see Lewis, 2003; 2011).

Благодаря последним достижениям в области нейровизуализации мы можем глубже исследовать нейрональные механизмы, связанные с ранними эмоциональными состояниями, с точки зрения созревания структур и формирования синапсов. Исследования с применением методик с высоким пространственным разрешением, таких как функциональная магнитно-резонансная томография (фМРТ), в значительной степени документально зарегистрировали вовлечение кортикальных и субкортикальных структур (например, главным образом, миндалевидного тела, передней островковой доли, медиальных отделов префронтальной коры) в обработку конкретных эмоций, таких как страх или эмоциональная связь, в течение первого года жизни (Callaghan et al., 2014; Johnstone, 2006; Morgane et al., 2005). Однако в фМРТ отсутствует временное разрешение, необходимое для регистрации текущих функциональных изменений нейронов, связанных с обработкой эмоций (Banaschewski and Brandeis, 2007; Hajcak, Moser, & Simons, 2006). С другой стороны, методика ЭЭГ особенно точна для исследования когнитивных процессов, которые происходят в миллисекундном диапазоне, учитывая ее высокое временное разрешение (de Haan, 2007; справочная литература). Такой уровень точности во времени очень важен при изучении ежемесячных изменений в связях мозга и поведения (Cuevas and Bell, 2011). Кроме того, для измерения связанной с эмоциями активности у детей младшего возраста ЭЭГ имеет много ключевых преимуществ по сравнению с другими способами нейровизуализации. Одним из этих преимуществ является то, что этот метод позволяет собирать связанные с головным мозгом данные в относительно неограниченной экспериментальной среде, сопоставимой с обычным поведением младенцев. Более того, применение ЭЭГ высокой плотности позволяет получить большее пространственное разрешение, которое имеет очень важное значение при выполнении сравнения полушарий головного мозга (например, асимметрии) и участков кожи головы. В целом, преимуществом метода ЭЭГ является то, что он объективен и не подвержен балльным оценкам наблюдателя.Thanks to recent advances in neuroimaging, we can further explore the neuronal mechanisms associated with early emotional states in terms of structure maturation and synapse formation. Studies using high spatial resolution techniques such as functional magnetic resonance imaging (fMRI) have largely documented the involvement of cortical and subcortical structures (eg, mainly the amygdala, anterior insula, medial prefrontal cortex) in processing specific emotions, such as fear or emotional connection, during the first year of life (Callaghan et al., 2014; Johnstone, 2006; Morgane et al., 2005). However, fMRI lacks the temporal resolution required to record ongoing neuronal functional changes associated with emotion processing (Banaschewski and Brandeis, 2007; Hajcak, Moser, & Simons, 2006). On the other hand, the EEG technique is particularly accurate for studying cognitive processes that occur in the millisecond range, given its high temporal resolution (de Haan, 2007; reference literature). This level of temporal accuracy is very important when studying monthly changes in brain connections and behavior (Cuevas and Bell, 2011). In addition, for measuring emotion-related activity in young children, EEG has many key advantages over other neuroimaging modalities. One of these advantages is that this method allows the collection of brain-related data in a relatively unrestricted experimental environment, comparable to normal infant behavior. Moreover, the use of high-density EEG allows for greater spatial resolution, which is very important when comparing cerebral hemispheres (eg, asymmetries) and scalp regions. In general, the advantage of the EEG method is that it is objective and not subject to observer scores.

Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) представляет собой метод исследования с большой историей и многообещающим будущим в плане совершенствования изучения эмоционального развития младенцев.The electroencephalogram (EEG) is a research method with a long history and a promising future in terms of improving the study of the emotional development of infants.

2. Измерение эмоций с помощью ЭЭГ у детей младшего возраста (с разделением по возрасту)2. EEG measurement of emotion in young children (disaggregated by age)

Хотя имеется существенный прогресс в исследованиях эмоций младенцев с применением методов ЭЭГ (см. последние публикации в журналах: Gomez et al., 2016; Porto et al., 2016; Taylo-Colls and Pasco Fearon, 2015; Van den Boomen, Munsters and Kemmer, 2017), данные часто кажутся фрагментарными и полны неопределенностей, связанных с нейрональными сигнатурами, лежащими в основе обработки эмоций у младенцев и детей младшего возраста. Главным образом, в основе такого отсутствия согласованности лежит тип измеряемых эмоций (т.е. базовые или производные), возрастной фактор и методологические аспекты, такие как соответствующие парадигмы ЭЭГ-исследования.Although there is significant progress in the study of infant emotions using EEG techniques (see recent publications in the journals: Gomez et al., 2016; Porto et al., 2016; Taylo-Colls and Pasco Fearon, 2015; Van den Boomen, Munsters and Kemmer , 2017), the data often appears to be fragmented and full of uncertainties related to the neuronal signatures underlying emotion processing in infants and young children. This lack of agreement is mainly based on the type of emotion measured (i.e., underlying or derived), age factor, and methodological aspects such as the relevant EEG study paradigms.

Общий вопрос при проведении ЭЭГ-исследования у младенцев относится к правильной идентификации частот. Согласно исследованиям, нормальные преобладающие частотные полосы в ЭЭГ младенца составляют 4-6 Гц и 6-9 Гц (Calkins, Fox and Marshall, 1996; Marshall, Bar-Haim and Fox, 2002). Это медленные мозговые волны, которые, как считается, указывают на нейрональную активацию у младенцев (Allen, Coan and Nazarian, 2004; Davidson, 1988). Однако применительно к границам частотных диапазонов данные часто оказываются фрагментарными и полными противоречий. Главным образом, в основе такого отсутствия согласованности лежит тип измеряемых эмоций (т.е. базовые или производные), возрастной фактор и методологические аспекты, такие как более релевантный подход к ЭЭГ. Кроме того, ЭЭГ младенцев чувствительна к контексту регистрации. Это означает, что на ЭЭГ-изменения сильно влияет содержание сенсорного входа, значимость стимулов (Davidson and Fox, 1982; Missana and Grossmann, 2015), наблюдение за действиями (Cuevas et al., 2014; Fox et al., 2016; Marshall and Meltzoff, 2011) и психологический фон у матери, например депрессия (Field et al., 1995; Jones et al., 1997; Lusby, Goodman, Bell and Newport, 2014).A common issue when performing an EEG study in infants relates to the correct identification of frequencies. According to studies, the normal predominant frequency bands in the EEG of an infant are 4-6 Hz and 6-9 Hz (Calkins, Fox and Marshall, 1996; Marshall, Bar-Haim and Fox, 2002). These are slow brain waves thought to indicate neuronal activation in infants (Allen, Coan and Nazarian, 2004; Davidson, 1988). However, in relation to the boundaries of frequency ranges, the data often turn out to be fragmentary and full of contradictions. This lack of agreement is mainly based on the type of emotion measured (i.e., underlying or derivative), age factor, and methodological issues such as a more relevant approach to EEG. In addition, the EEG of infants is sensitive to the recording context. This means that EEG changes are strongly influenced by the content of sensory input, stimulus significance (Davidson and Fox, 1982; Missana and Grossmann, 2015), observation of actions (Cuevas et al., 2014; Fox et al., 2016; Marshall and Meltzoff, 2011) and maternal psychological background, such as depression (Field et al., 1995; Jones et al., 1997; Lusby, Goodman, Bell and Newport, 2014).

Поскольку развитие головного мозга является динамической системой, можно ожидать присутствия нестабильных паттернов нейрональной активности в разные возрастные периоды. Действительно, было показано, что ранняя эмоциональная стимуляция коррелирует со значительными изменениями в ЭЭГ у младенцев. Согласно обзору литературы, нейрональные сигнатуры развития положительных эмоций в первый год жизни могут быть исследованы в течение двух возрастных периодов. В следующем разделе представлен обзор последних исследований ЭЭГ в области эмоций младенцев в течение первого года жизни на основе связанных с возрастом критических изменений активности головного мозга. Более того, мы обсудим за и против методов ЭЭГ, которые в настоящее время применяют для исследования обработки эмоций у младенцев в клинической и неклинической популяциях.Since the development of the brain is a dynamic system, one can expect the presence of unstable patterns of neuronal activity in different age periods. Indeed, early emotional stimulation has been shown to correlate with significant EEG changes in infants. According to a review of the literature, neuronal signatures for the development of positive emotions in the first year of life can be explored over two age periods. The following section provides an overview of recent EEG research into infant emotions during the first year of life based on age-related critical changes in brain activity. Moreover, we will discuss the pros and cons of the EEG methods that are currently being used to investigate emotion processing in infants in clinical and non-clinical populations.

Возрастной диапазон: 0-6 месяцевAge Range: 0-6 months

Базовые эмоцииBasic emotions

С биологической точки зрения появление эмоциональных сетей представляет собой последовательный процесс, поскольку развитие определенных эмоций (страх, грусть, вина, эмпатия, фрустрация и т.д.) обязательно предшествовало другим эмоциям (беспокойство, комфорт, интерес). С рождения (0-2 месяца) у младенцев отмечают врожденное восприятия выражений лиц и эмоционально окрашенного голоса. В настоящее время из исследований по нейровизуализации известно, что мозг новорожденного может различать базовые эмоции по выражению лица, например радость и грусть (Johnson, Dziurawiec, Ellis, and Morton, 1991), или по голосу с разной эмоциональной окраской (Cheng et al., 2012; Grossmann et al., 2005; Zhang et al., 2014). A именно, связанная с выражением лица активность в головном мозге младенца появляется приблизительно с 2 месяцев (de Heering et al., 2005, 2012), но не обязательно сопряжена с распознаванием или обработкой эмоций, как это происходит у взрослых. Необходимо предварительное созревание лимбических структур (миндалевидного тела), а также полное развитие зрительной системы для получения сходной со взрослой системы обработки эмоций.From a biological point of view, the emergence of emotional networks is a sequential process, since the development of certain emotions (fear, sadness, guilt, empathy, frustration, etc.) necessarily preceded other emotions (anxiety, comfort, interest). From birth (0-2 months), infants have an innate perception of facial expressions and emotionally colored voices. It is now known from neuroimaging studies that the neonatal brain can distinguish basic emotions by facial expressions such as joy and sadness (Johnson, Dziurawiec, Ellis, and Morton, 1991), or by voice with different emotional overtones (Cheng et al., 2012; Grossmann et al., 2005; Zhang et al., 2014). Namely, expression-related activity in the infant brain appears from about 2 months of age (de Heering et al., 2005, 2012), but is not necessarily associated with the recognition or processing of emotions, as occurs in adults. Pre-maturation of the limbic structures (the amygdala) is required, as well as the full development of the visual system in order to obtain an adult-like emotion processing system.

С развитием кортикальных зон визуального представления ограниченное зрение младенца быстро развивается в полноценное бинокулярное зрение. Согласно литературным данным, раннее изменение восприятия лиц считается фундаментом для сети, связанной с обработкой эмоций (Leppänen and Nelson, 2008), поскольку с человеческими лицами связаны биологически значимые признаки (например, лица могут выражать угрозу или благополучие).With the development of cortical areas of visual representation, the limited vision of the infant quickly develops into full-fledged binocular vision. According to the literature, early changes in the perception of faces are considered to be the foundation for the emotion processing network (Leppänen and Nelson, 2008), since biologically significant features are associated with human faces (for example, faces can express threat or well-being).

В возрасте 3-6 месяцев способность младенцев распознавать эмоции резко улучшается одновременно со значительным ростом лимбических структур, связанных с опознающей памятью (т.е. гиппокампом) и развитием ключевых нейрональных программ (т.е. в период бурного роста). В этом возрасте младенцы улыбаются и смеются (улыбка до наступления этого возраста считается подражающей, а не эмоциональной), демонстрируя возбуждение, если они видят или испытывают приятные события; они плачут, когда расстроены, стремятся к комфорту и способны различать взрослых на основе того, как они выглядят, говорят или ощущаются.At the age of 3-6 months, the ability of infants to recognize emotions improves dramatically, along with a significant growth of limbic structures associated with identifying memory (ie, the hippocampus) and the development of key neuronal programs (ie, during a period of rapid growth). At this age, babies smile and laugh (smiling before this age is considered imitative, not emotional), showing excitement if they see or experience pleasurable events; they cry when upset, seek comfort, and are able to differentiate between adults based on how they look, talk, or feel.

В следующем разделе описаны характеристики ЭЭГ у младенцев в зависимости от основных вех нейронального развития.The following section describes EEG characteristics in infants according to major milestones in neuronal development.

Основные изменения ЭЭГ в процессе развитияMajor EEG changes during development

В период от 0 до 5 месяцев важно выявлять типичные ЭЭГ-сигнатуры и изменения частотных полос, связанные с эмоциональным поведением младенцев. Различные исследования прояснили, каким образом сигнал ЭЭГ изменяется в зависимости от разных стадий развития. Например, известно, что типичные альфа-колебания (спектр мощности от 7 до 15 Гц) отсутствуют до возраста 10 месяцев (Справочная литература). Вместо этого у младенцев проявляется так называемая «альфа-подобная» активность в задних отделах головного мозга (диапазон колебаний 8-13 Гц), напоминающая классический альфа-ритм, наблюдаемый у взрослых (Lindsley, 1938, 1939; Smith, 1938, 1941). Изменения таких задних ритмов могут происходить в течение коротких периодов времени, смещаясь от 3 9 Гц в возрасте 1 недели к 4 9 Гц. К возрасту 3 месяцев основной пик приходится приблизительно на 5 Гц (Diego, Jones and Field, 2009).Between 0 and 5 months, it is important to identify typical EEG signatures and frequency band changes associated with infant emotional behavior. Various studies have elucidated how the EEG signal changes with different stages of development. For example, it is known that typical alpha oscillations (power spectrum from 7 to 15 Hz) are absent until the age of 10 months (Reference). Instead, infants show what is known as "alpha-like" activity in the posterior regions of the brain (range 8-13 Hz), reminiscent of the classic alpha rhythm seen in adults (Lindsley, 1938, 1939; Smith, 1938, 1941). Changes in these posterior rhythms can occur over short periods of time, shifting from 3–9 Hz at 1 week of age to 4–9 Hz. By 3 months of age, the main peak is around 5 Hz (Diego, Jones and Field, 2009).

В исследованиях раннего развития более низкую частоту активности ЭЭГ тета-диапазона связывают с когнитивной и эмоциональной обработкой у младенцев младшего возраста (Futagi, et al., 1998; Kugler and Laub, 1971; Lehtonen et al., 2002; Paul, Dittrichova and Papousek, 1996). Увеличение мощности тета-полосы у младенцев по мере их взросления отмечают в возрасте от 3 до 6 месяцев (Lehtonen et al., 2002; Stroganova and Orekhova, 2007). В некоторых из этих исследований тета-активность ассоциировалась с ранним выражением у младенцев положительных и отрицательных эмоций, таких как комфорт или сонливость (Futagi et al., 1998). Конкретный диапазон тета-частот, отражающий появление таких эмоциональных состояний, подвержен изменениям, вызванным событиями нейронального развития. Например, известно, что тета-диапазон частот у младенцев, применяемый в качестве эталона, составляет приблизительно 3 6 Гц, но эти границы совпадают не во всех исследованиях, что затрудняет точную интерпретацию функционального значения спектров ЭЭГ. Таким образом, в свете наблюдаемой индивидуальной вариабельности в частотных полосах ЭЭГ у младенцев присвоение частотных интервалов конкретным колебаниям иногда может вводить в заблуждение, следовательно, калибровка возрастной корректировки не должна быть произвольной.In early development studies, lower theta EEG activity has been associated with cognitive and emotional processing in young infants (Futagi, et al., 1998; Kugler and Laub, 1971; Lehtonen et al., 2002; Paul, Dittrichova and Papousek, 1996). An increase in the power of the theta band in infants as they grow older is noted at the age of 3 to 6 months (Lehtonen et al., 2002; Stroganova and Orehova, 2007). In some of these studies, theta activity has been associated with early infant expression of positive and negative emotions such as comfort or sleepiness (Futagi et al., 1998). The specific range of theta frequencies that reflect the emergence of such emotional states is subject to changes caused by neuronal developmental events. For example, it is known that the theta frequency range in infants, used as a reference, is approximately 36 Hz, but these limits do not coincide in all studies, which makes it difficult to accurately interpret the functional significance of the EEG spectra. Thus, in light of the observed individual variability in EEG frequency bands in infants, the assignment of frequency intervals to specific oscillations can sometimes be misleading, hence age adjustment calibration should not be arbitrary.

Исследования и методы ЭЭГEEG studies and methods

Наиболее заметным сигналом ранней обработки эмоций у младенцев является присущая им восприимчивость к человеческим лицам. Рассмотренные данные указывают на то, что у младенцев некоторая степень обработки лиц начинает проявляться в возрасте приблизительно 2 месяцев (Easterbrook, Kisilevsky, Muir and Laplante, 1999; Walton & Bower, 1993). Действительно, данные нейровизуализации показывают, что субкортикальные структуры, такие как миндалевидное тело, функционируют с рождения, таким образом играя важнейшую роль в ранней склонности новорожденных обращать внимание на лица (Johnson, 2005; Leppänen and Nelson 2009). Однако развитие более совершенных навыков различения выражений эмоций на лице происходит при приобретении большего опыта социальных контактов (Le Grand, Mondloch, Maurer and Brent, 2001; Pascalis et al., 2005)The most prominent signal of early emotional processing in infants is their inherent receptivity to human faces. Reviewed data indicate that some degree of facial processing begins to appear in infants at about 2 months of age (Easterbrook, Kisilevsky, Muir and Laplante, 1999; Walton & Bower, 1993). Indeed, neuroimaging data show that subcortical structures, such as the amygdala, are functional from birth, thus playing a critical role in newborns' early tendency to pay attention to faces (Johnson, 2005; Leppänen and Nelson 2009). However, the development of more advanced skills for recognizing facial expressions occurs with the acquisition of more experience in social contacts (Le Grand, Mondloch, Maurer and Brent, 2001; Pascalis et al., 2005)

Что касается нейрональных коррелятов обработки лиц и эмоций, то исследования связанных с событиями потенциалов (ERP) показывают изменение характера нейрональной активности в ответ на демонстрацию лиц по сравнению с отличными от лиц объектами у младенцев в возрасте от 3 месяцев (Halit, et al., 2003; 2004). Однако, в отличие от взрослых, по-видимому, у младенца активируются одни и те же механизмы обработки лиц при предъявлении более широкого спектра других стимулов (т.е. объектов, животных), и это позволяет предположить, что лежащие в основе сети становятся более специализированными в отношении человеческих лиц в процессе развития (Halit et al., 2003).With regard to neuronal correlates of processing faces and emotions, studies of event-related potentials (ERP) show a change in the pattern of neuronal activity in response to the display of faces compared to objects other than faces in infants as young as 3 months of age (Halit, et al., 2003 ; 2004). However, unlike adults, the same facial processing mechanisms appear to be activated in the infant when presented with a wider range of other stimuli (i.e., objects, animals), suggesting that the underlying networks become more specialized in relation to human faces in development (Halit et al., 2003).

У новорожденных довольно трудно точно определить уровень вовлеченности внимания применительно к вызывающим эмоции зрительным факторам, таким как лица, поскольку паттерны сетей внимания все еще незрелые. Кроме того, способность распознавать разные типы выражений лица отсутствует до возраста 5-7 месяцев. Напротив, система слуха является гораздо более развитой при рождении, чем зрительная система, и может обеспечить лучшие показатели ЭЭГ по различению эмоций (Carral et al., 2005; Gottlieb, 1971; Haden et al., 2009; Trehub, 2003; Ruusuvirta et al., 2003). Таким образом, для исследования восприятия эмоций у младенцев в первые месяцы жизни вместо применения визуальных стимулов, таких как выражения лица, более удобно применять мультимодальный подход. Например, можно применять синхронизацию лицевых и голосовых стимулов для измерения различения эмоций.In newborns, it is quite difficult to accurately determine the level of attentional involvement in relation to emotionally evoking visual cues, such as faces, because the patterns of attentional networks are still immature. In addition, the ability to recognize different types of facial expressions is not available until the age of 5-7 months. On the contrary, the auditory system is much more developed at birth than the visual system and may provide better EEG performance in distinguishing emotions (Carral et al., 2005; Gottlieb, 1971; Haden et al., 2009; Trehub, 2003; Ruusuvirta et al. ., 2003). Thus, to study the perception of emotions in infants in the first months of life, instead of using visual stimuli such as facial expressions, it is more convenient to use a multimodal approach. For example, you can use the synchronization of facial and vocal stimuli to measure the discrimination of emotions.

В свете вышеизложенного у младенцев в первые месяцы жизни уместно изучать связанную с ЭЭГ активность по обработке эмоций, применяя классические слуховые схемы экспериментов. Негативность рассогласования (MMN) особенно хорошо подходит для новорожденных, поскольку она может быть вызвана в отсутствие внимания (Nätänen et al., 1993; 2007; Luck, 2005). Кроме того, для измерения нейрональной реакции новорожденных на эмоционально окрашенный голос обычно применяют модифицированную слуховую схему исключения лишнего. В этом отношении мало исследований, которые выявили нейрональные корреляты обработки эмоционально окрашенного голоса у новорожденных с применением соответствующих схем, также сочетающихся с подходом ERP (Cheng et al., 2012; Zhang et al., 2014). В одном из этих исследований было показано, что эмоционально окрашенные голоса, выражающие страх и гнев, вызывают у новорожденных другой паттерн нейрональных коррелятов (например, рассогласование ответа приблизительно через 150-250 мс после стимула) (Zhang et al., 2014). Авторы пришли к выводу, что на ранних стадиях мозг может иметь другие нейрональные механизмы обработки голосового выражения страха и гнева, хотя они согласны с тем, что такое раннее различение нельзя объяснять наличием у новорожденных эмоционального опыта страха или гнева. С большей вероятностью оно может быть интерпретировано как предшествующий нейрональный вклад в дальнейшее развитие эмоций.In light of the above, in infants during the first months of life, it is appropriate to study EEG-related emotion processing activity using classical auditory experimental designs. Mismatch negativity (MMN) is particularly well suited to neonates as it can be induced in the absence of attention (Nätänen et al., 1993; 2007; Luck, 2005). In addition, to measure the neuronal response of newborns to an emotional voice, a modified auditory exclusion scheme is usually used. In this regard, there are few studies that have identified neuronal correlates of emotional voice processing in newborns using appropriate schemas, also combined with an ERP approach (Cheng et al., 2012; Zhang et al., 2014). In one of these studies, emotional voices expressing fear and anger were shown to elicit a different pattern of neuronal correlates in newborns (for example, a response mismatch approximately 150–250 ms after a stimulus) (Zhang et al., 2014). The authors concluded that in the early stages, the brain may have different neuronal mechanisms for processing the vocal expression of fear and anger, although they agree that such early discrimination cannot be explained by the emotional experience of fear or anger in newborns. More likely, it can be interpreted as a previous neuronal contribution to the further development of emotions.

ОбсуждениеDiscussion

Один из основных вопросов в исследовании нейрональной основы эмоций у младенцев (главным образом, до возраста 6 месяцев) относится к тому, какие конкретные эмоции можно изучать с минимальной достоверностью. Часто исследователи при интерпретации эмоций младенцев сосредоточены на наблюдаемых признаках выражения эмоций. Хотя декодирование выражений лица и тела дает информацию о распознаваемых эмоциях, исследователи имеют разные мнения о диапазоне эмоций, которые могут испытывать младенцы (см. Camras, 2004). В целом, эмоциональное состояние новорожденных определяется как непрерывный спектр вариаций настроения от беспокойства до комфорта и наоборот, и на это в значительной степени влияют собственные состояния людей, осуществляющих уход (т.е. младенцы становятся раздражительными при раздражительности матери). Однако проводятся изучения нейрональных коррелятов раннего страха или гнева у нормальных новорожденных раннего возраста (Cheng et al., 2012; Zhang et al., 2014), и результаты не являются окончательными. Действительно, согласующиеся данные показывают, что внимание к угрожающим стимулам появляется в возрасте 6-7 месяцев, что соответствует периоду развития, когда появляется страх (Leppänen and Nelson, 2012). Таким образом, спонтанные лицевые реакции страха и гнева у новорожденных могут отражать появление нейронной схемы для обработки более развитых эмоциональных стимулов с социально-эмоциональной значимостью, но не указывают на реальное переживание гнева или страха. Кроме того, мы обнаружили, что недостаточно разбирать эмоциональные состояния новорожденных на основе таких коррелятов, как выражения лица, учитывая, что младенцы в этом возрасте обладают высокой способностью имитировать взрослых (Неуе, 2011; Isomura and Nakano, 2016; Oostenbroek et al., 2016). Оптимальным способом изучения эмоционального опыта младенцев (т.е. гнева, комфорта, удовольствия) с применением ЭЭГ может быть индуцирование ситуаций прерывания или усиления важных действий, таких как сосание, кормление или аудиовизуальные ситуации (т.е. схема с блокировкой цели; Lewis etal., 1992).One of the main questions in the study of the neuronal basis of emotion in infants (mainly before the age of 6 months) relates to what specific emotions can be studied with minimal certainty. Often researchers focus on observable signs of emotional expression when interpreting infant emotions. Although decoding facial and body expressions provides information about recognizable emotions, researchers have differing opinions about the range of emotions that infants can experience (see Camras, 2004). In general, the emotional state of newborns is defined as a continuum of mood swings from anxious to comfortable and vice versa, and is largely influenced by caregivers' own states (i.e. infants become irritable when the mother is irritable). However, studies are ongoing on the neuronal correlates of early fear or anger in normal infants (Cheng et al., 2012; Zhang et al., 2014), and the results are not conclusive. Indeed, consistent evidence shows that attention to threatening stimuli appears at 6–7 months of age, which corresponds to the developmental period when fear appears (Leppänen and Nelson, 2012). Thus, spontaneous facial reactions of fear and anger in newborns may reflect the emergence of neural circuitry for processing more advanced emotional stimuli with social-emotional significance, but do not indicate actual experience of anger or fear. In addition, we found that it is not enough to analyze the emotional states of newborns based on correlates such as facial expressions, given that infants at this age have a high ability to imitate adults (Hue, 2011; Isomura and Nakano, 2016; Oostenbroek et al., 2016 ). The best way to study infants' emotional experience (i.e., anger, comfort, pleasure) using EEG may be to induce situations of interruption or intensification of important actions, such as sucking, feeding, or audiovisual situations (i.e., target-blocking circuitry; Lewis et al. ., 1992).

Мы также обнаружили, что значительная часть исследований ЭЭГ сфокусирована на подходе с эмоциональной значимостью, направленном на испытывание новорожденными первичных эмоций, таких как удовольствие или беспокойство. В целом, эти эмоции раннего возраста изучают на основании различий в правых и левых зонах фронтальной коры в ответ на различные факторы, вызывающие положительные/отрицательные эмоции (Davidson and Fox, 1982 г.; Fox and Davidson, 1986; Fox and Davidson, 1987). Это допущение исходит из модели асимметрии ЭЭГ, в которой активация фронтальной левой области коры связана с положительными эмоциями, а активация фронтальной правой области связана с отрицательными эмоциями (Davidson, 1993, 2004; Coan and Allen, 2003). О такой дифференциальной латерализации у младенцев сообщается в ограниченном количестве исследований, хотя выводы могут быть интерпретированы на основании разных условий стимуляции (т.е. новых или знакомых стимулов), и иногда сложно определить, отражают ли эти фронтальные асимметрии активность по обработке эмоций или изменения, связанные с восприятием. Таким образом, исследователи должны помнить, что измерение фронтальной асимметрии ЭЭГ у младенцев в первые месяцы жизни часто сопровождается высоким уровнем погрешности или неточности из-за фактора нейронального развития и отсутствия выраженной функциональной значимости фронтальной асимметрии ЭЭГ в этом возрасте.We also found that a significant amount of EEG research has focused on an emotionally meaningful approach that focuses on neonates experiencing primary emotions such as pleasure or anxiety. In general, these emotions of early life are studied based on differences in the right and left frontal cortex in response to various factors that cause positive/negative emotions (Davidson and Fox, 1982; Fox and Davidson, 1986; Fox and Davidson, 1987) . This assumption comes from a model of EEG asymmetry in which activation of the frontal left cortex is associated with positive emotions, and activation of the frontal right cortex is associated with negative emotions (Davidson, 1993, 2004; Coan and Allen, 2003). Such differential lateralization in infants has been reported in a limited number of studies, although findings can be interpreted based on different stimulation conditions (i.e., novel or familiar stimuli), and it is sometimes difficult to determine whether these frontal asymmetries reflect emotion processing activity or changes. associated with perception. Thus, researchers should keep in mind that the measurement of frontal EEG asymmetry in infants in the first months of life is often accompanied by a high level of error or inaccuracy due to the factor of neuronal development and the lack of pronounced functional significance of frontal EEG asymmetry at this age.

Наконец, предполагается не только, что фронтальные асимметрии ЭЭГ связаны с ранней эмоциональной реакцией, но также считается, что они отражают лежащий в основе механизм развития индивидуальной эмоциональной регуляции (Fox, 1994). Таким образом, такие ранние маркеры фронтальных асимметрий являются важными предпосылками для понимания индивидуальных различий в эмоциональном поведении.Finally, not only is it suggested that frontal EEG asymmetries are associated with early emotional response, but they are also thought to reflect an underlying developmental mechanism of individual emotional regulation (Fox, 1994). Thus, such early markers of frontal asymmetries are important prerequisites for understanding individual differences in emotional behavior.

6-12 месяцев: переключение нейронального развития6-12 months: Switching neuronal development

Базовые эмоцииBasic emotions

Более общий вопрос в области исследований эмоций заключается в том, можно ли идентифицировать конкретные эмоции, такие как гнев или счастье, на основе конкретного паттерна активности головного мозга. У младенцев этот вопрос представляет все больший интерес, учитывая, что нейрональная реакция может служить маркером раннего развития и прогнозировать у младенцев будущие социо-эмоциональные навыки (Fox et al., 1995; Harmon-Jones et al., 2010: Paulus et al., 2013; Tomarken et al., 1992; Reid et al., 1998).A more general question in the field of emotion research is whether specific emotions, such as anger or happiness, can be identified based on a specific pattern of brain activity. In infants, this issue is of increasing interest, given that neuronal response can serve as a marker of early development and predict infants' future socio-emotional skills (Fox et al., 1995; Harmon-Jones et al., 2010: Paulus et al., 2013; Tomarken et al., 1992; Reid et al., 1998).

В процессе развития головного мозга более развитые эмоции появляются в ответ на более длительную стимуляцию со стороны окружения. К возрасту 6 месяцев и более проявляются другие наблюдаемые выражения лица (смех, недовольство, страх и т.д.), сопровождающиеся последовательностью движений тела (взмахи руками, ногами), указывающими на состояния удивления, интереса, радости, гнева, страха и недовольства (Lewis, 2007). Некоторые из этих эмоций (т.е. боязнь, удивление) могут отражать лежащие в основе когнитивные процессы, такие как перцептивное различение, кратковременная память или развитие социализации. Например, согласующиеся данные показывают, что внимание к испуганному лицу (появляющееся в возрасте около 6-7 месяцев) коррелирует с другими нейрональными реакциями, чем внимание к счастливому лицу (Jessen and Grossmann, 2015). Такое различение не происходит у младенцев более младшего возраста, которые большее внимание обращают на улыбающиеся лица, и это указывает на усиление кортикального ответа после возраста 6 месяцев (Bayet, Quinn, et al., 2015; Jessen and Grossmann, 2014, 2015; Leppänen and Nelson, 2009, 2012; Yrttiaho et al., 2014). В возрасте от 5 до 6 месяцев у младенцев начинает проявляться боязнь незнакомцев, и они демонстрируют видимые признаки дискомфорта или беспокойства.As the brain develops, more developed emotions appear in response to longer-term stimulation from the environment. By the age of 6 months or more, other observable facial expressions appear (laughter, displeasure, fear, etc.), accompanied by a sequence of body movements (waves of arms, legs), indicating states of surprise, interest, joy, anger, fear and discontent ( Lewis, 2007). Some of these emotions (ie, fear, surprise) may reflect underlying cognitive processes such as perceptual discrimination, short-term memory, or development of socialization. For example, consistent data show that attention to a fearful face (appearing around 6–7 months of age) correlates with other neuronal responses than attention to a happy face (Jessen and Grossmann, 2015). This distinction does not occur in younger infants who pay more attention to smiling faces, indicating an increase in the cortical response after 6 months of age (Bayet, Quinn, et al., 2015; Jessen and Grossmann, 2014, 2015; Leppänen and Nelson, 2009, 2012; Yrttiaho et al., 2014). Between the ages of 5 and 6 months, babies begin to show fear of strangers and show visible signs of discomfort or anxiety.

Ближе к концу первого года жизни младенцы становятся очень эмоциональными, быстро переходя от абсолютного счастья к абсолютному расстройству или гневу. Они также понимают начинают понимать эмоции других людей, демонстрируя более тонкое понимание эмоциональных коммуникационных сигналов, например выдавая ожидаемую улыбку, а также управление контекстными эмоциональными сигналами при восприятии выражений лиц (Venezia, Messinger, Thorp and Mundy, 2004). В возрасте приблизительно 12 месяцев младенцы начинают улавливать связь между выражениями лица и конкретными эмоциями, таким образом демонстрируя зачаточную осознанность собственных эмоциональных состояний.Toward the end of the first year of life, babies become very emotional, moving quickly from absolute happiness to absolute frustration or anger. They also begin to understand other people's emotions, demonstrating a finer understanding of emotional communication cues, such as giving an expected smile, as well as managing contextual emotional cues when perceiving facial expressions (Venezia, Messinger, Thorp and Mundy, 2004). At approximately 12 months of age, infants begin to make connections between facial expressions and specific emotions, thus demonstrating a rudimentary awareness of their own emotional states.

Основные изменения ЭЭГMain EEG changes

В целом, ожидаемыми являются изменения спектральной мощности ЭЭГ, обусловленные нейрональным развитием, с относительным уменьшением низкочастотных ритмов (т.е. дельта-волн 0,5-4 Гц). К возрасту 6 месяцев в ответ на различные факторы, вызывающие эмоции, и поведенческий контекст, включая кормление, сонливость, социальное взаимодействие или когнитивную активность (например, ожидание), возникают доминирующие тета-колебания (3-6 Гц), широко распределенные по фронтальным и задним зонам головы.In general, changes in EEG spectral power due to neuronal development are expected, with a relative decrease in low-frequency rhythms (i.e., 0.5-4 Hz delta waves). By the age of 6 months, in response to various emotional triggers and behavioral contexts, including feeding, sleepiness, social interaction, or cognitive activity (eg, anticipation), dominant theta oscillations (3–6 Hz) occur, widely distributed across the frontal and back areas of the head.

В ранних исследованиях фронтальное топографическое распределение тета-волн связывали с более высоким уровнем активности сетей внимания (Orekhova et al., 1999; Stroganova, Orekhova, and Posikera, 1998; Orekhova et al., 1999). В одном из этих исследований фронтальную тета-активность в период ожидания игры в прятки сравнивали с периодами тихого внимания (например, наблюдением за мыльными пузырьками) в разных возрастных группах (7-8 и 9-11 месяцев). Авторы сообщили о различиях в мощности тета-колебаний (оцениваемых в диапазоне 3,6-4,8 Гц), причем у младенцев более младшего возраста наблюдалась относительно более высокая амплитуда (Orekhova et al., 1999; Stroganova and Orekhova, 2007). Это согласуется с фундаментальным развитием исполнительных кортикальных сетей у младенцев и с другими исследованиями ЭЭГ, в которых отмечается более высокая степень синхронности тета-волн во фронтальной зоне (старше 8 месяцев), указывающих на устойчивое внимание (Bazhenova et al., 2007; Uhlhaas et al., 2010). Однако еще неясно, происходит ли увеличение тета-амплитуды при других задачах. В отличие от альфа-ритма младенца, исследования изменений тета-частоты в процессе развития в младенчестве являются недостаточными.In early studies, the frontal topographic distribution of theta waves was associated with higher levels of attention network activity (Orekhova et al., 1999; Stroganova, Orehova, and Posikera, 1998; Orehova et al., 1999). One of these studies compared frontal theta activity while waiting for a game of hide-and-seek to periods of quiet attention (eg, bubble-watching) in different age groups (7-8 and 9-11 months). The authors reported differences in the power of theta oscillations (estimated in the range of 3.6-4.8 Hz), with relatively higher amplitude observed in younger infants (Orekhova et al., 1999; Stroganova and Orehova, 2007). This is consistent with the fundamental development of the executive cortical networks in infants and with other EEG studies showing a higher degree of theta wave synchrony in the frontal zone (over 8 months of age) indicating sustained attention (Bazhenova et al., 2007; Uhlhaas et al. ., 2010). However, it is still unclear whether the increase in theta amplitude occurs in other tasks. In contrast to the alpha rhythm of the infant, research on changes in theta frequency during development during infancy is scarce.

Кроме того, при связанных с развитием изменениях в частотном спектре и синхронизации нейрональных колебаний асимметричная активность головного мозга становится более надежным показателем для измерения обработки положительных/отрицательных эмоций (Fox et al., 1992; Справочная литература). По данным исследований Davidson and Fox (1982; REF), эта латерализованная активность ЭЭГ, по-видимому, является стабильной в возрасте 10 месяцев, что согласуется с большей демонстрацией социального и эмоционального поведения. Действительно, согласующиеся данные показывают, что правосторонняя фронтальная асимметрия ЭЭГ у младенцев связана с поведенческим ингибированием и социальным отчуждением, тогда как левая фронтальная асимметрия связана с характерными тенденциями в сторону обычного подхода или положительной эмоции (Fox and Henderson, 1999). Таким образом, большинство рассмотренных исследований, характеризующих нейрональные паттерны эмоционального поведения в данной возрастной группе, сфокусированы на асимметриях ЭЭГ в диапазоне 3-12 Гц.In addition, with developmental changes in the frequency spectrum and synchronization of neuronal oscillations, asymmetric brain activity becomes a more reliable measure of positive/negative emotion processing (Fox et al., 1992; Reference literature). According to Davidson and Fox (1982; REF), this lateralized EEG activity appears to be stable at 10 months of age, consistent with greater demonstration of social and emotional behavior. Indeed, consistent data show that right-sided frontal EEG asymmetry in infants is associated with behavioral inhibition and social withdrawal, while left-frontal asymmetry is associated with characteristic tendencies towards conventional approach or positive emotion (Fox and Henderson, 1999). Thus, most of the reviewed studies that characterize neuronal patterns of emotional behavior in this age group are focused on EEG asymmetries in the range of 3–12 Hz.

Хотя такие асимметрии в настоящее время являются наиболее эффективным показателем эмоциональных состояний у младенцев, тем не менее, предполагаемая возрастная стабильность в разных исследованиях четко не определена. Например, Vuga с коллегами (2008) сообщает о длительной устойчивости фронтальной асимметрии в течение 6-36 месяцев, тогда как Jones с коллегами (1997) указывает срок 24-30 месяцев. Недавние исследования показали умеренную устойчивость в период от 10 до 24 месяцев (Howarth, Fettig, Curby and Bell, 2016). Эти противоречия затрудняют уточнение функциональной природы фронтальных асимметрий при исследовании обработки и развития эмоций у младенцев.Although such asymmetries are currently the most effective indicator of emotional states in infants, however, the estimated age stability in different studies is not clearly defined. For example, Vuga et al (2008) report long-term persistence of frontal asymmetry for 6–36 months, while Jones et al (1997) report 24–30 months. Recent studies have shown moderate persistence between 10 and 24 months (Howarth, Fettig, Curby and Bell, 2016). These contradictions make it difficult to clarify the functional nature of frontal asymmetries when studying the processing and development of emotions in infants.

Исследования ЭЭГ и методы исследованияEEG studies and research methods

На основании рассмотренной литературы мы выделили две линии дальнейших исследований. Одна из них относится к нейрональным паттернам, связанным с распознаванием эмоций. Таким образом, в данном случае основным вопросом является то, как младенцы воспринимают и распознают эмоции других людей, а также то, как развивается их эмоциональное восприятие. Во второй линии исследований изучают ЭЭГ-маркеры дифференцированных эмоциональных состояний, выраженных у младенцев в виде конкретных настроений, таких как комфорт, счастье, беспокойство, грусть, вовлеченность и т.д., в ответ на эвокативный фактор или ситуацию (новая игрушка, близость матери), которые дополнительно могут модулироваться (или не модулироваться) нейрональным маркерным признаком. Далее описаны основные данные ЭЭГ по обработке эмоций у младенцев в соответствии с вышеуказанными линиями исследования.Based on the reviewed literature, we identified two lines of further research. One of them relates to neuronal patterns associated with the recognition of emotions. Thus, in this case, the main issue is how infants perceive and recognize the emotions of other people, as well as how their emotional perception develops. In the second line of research, EEG markers of differentiated emotional states expressed in infants in the form of specific moods, such as comfort, happiness, anxiety, sadness, involvement, etc., are studied in response to an evocative factor or situation (new toy, closeness of mother ), which may additionally be modulated (or not modulated) by a neuronal marker trait. The following describes the main EEG data on emotion processing in infants according to the above lines of investigation.

Первая линия исследований: ERP и фронтальная асимметрияFirst Line of Research: ERP and Frontal Asymmetry

Изучение эмоций разных модальностей у младенцев может быть относительно менее неопределенным, если проводить его в процессе развития, учитывая улучшение функционирования визуальных схем внимания. Это позволяет исследователям применять большее количество испытаний, которые представляют особый интерес с учетом обычно низкого отношения сигнал / шум при исследованиях ERP у младенцев. Кроме того, привлечение внимания младенцев на более длительное время является менее затруднительным после возраста 6 месяцев.The study of emotions of different modalities in infants can be relatively less uncertain if done during development, given the improvement in the functioning of visual attention circuits. This allows investigators to apply more tests, which are of particular interest given the generally low signal-to-noise ratio in ERP studies in infants. In addition, attracting the attention of babies for a longer time is less difficult after the age of 6 months.

Большая доля исследовательских методов изучения реакций младенцев на эмоции основана на подходе ERP. Простейшая оценка заключается в регистрации активности ERP, когда младенцы наблюдают за изображениями радостных и испуганных лиц в сравнении с изображениями предметов. Расширенные исследования, в которых изучали чувствительные к лицам ERP у младенцев, выявили несколько компонентов (т.е. N170, N290, Nc, Р400), предположительно связанных с различными яркими выражениями эмоций на лицах (Allison et al., 1994 г., 1999; Batty and Taylor, 2006; De Haan and Nelson, 1999; Nelson and De Haan, 1996; Kobiella et al., 2007). Компонент Nc, возникающий в период от 400 до 800 мс, является одним из наиболее изученных компонентов в исследованиях ERP у младенцев. Этот компонент имеет отрицательное отклонение и в основном распределен по участкам фронтальных и центральных электродов. Несмотря на то, что он вызван не только в ответ на выражения лица, рассмотренные исследования показывают, что топографические и временные характеристики у младенцев отличаются от характеристик, связанных с восприятием объектов (de Haan and Nelson, 1999; Taylor, McCarthy, Saliba, and Degiovanni, 1999).A large proportion of research methods for studying infant reactions to emotions are based on the ERP approach. The simplest assessment is to record ERP activity when infants observe images of joyful and frightened faces versus images of objects. Extended studies examining face-sensitive ERPs in infants have identified several components (i.e., N170, N290, Nc, P400) that are thought to be associated with different facial expressions (Allison et al., 1994, 1999 ; Batty and Taylor, 2006; De Haan and Nelson, 1999; Nelson and De Haan, 1996; Kobiella et al., 2007). The Nc component, occurring between 400 and 800 ms, is one of the most studied components in infant ERP studies. This component has a negative deviation and is mainly distributed over the areas of the front and central electrodes. Although it is not only elicited in response to facial expressions, reviewed studies show that topographical and temporal characteristics in infants differ from those associated with object perception (de Haan and Nelson, 1999; Taylor, McCarthy, Saliba, and Degiovanni , 1999).

Восприимчивость к сердитым лицам по сравнению с лицами, выражающими боль или испуг, была изучена на популяции в возрасте от 7 до 8 месяцев на основе применения подхода ERP и фронтальной асимметрии (Missana, Grigutsch and Grossmann, 2014; Kobiella, Grossmann, Reid and Striano, 2008). В одном из этих исследований в ERP отмечался компонент Nc в ответ на эмоции, более акцентированные на выражении гнева. В этом контексте Nc был интерпретирован как отражающий привлечение внимания младенцев. Сравнение паттерна фронтальной асимметрии в ответ на сердитые лица у младенцев с аналогичным паттерном у взрослых показало противоположную фронтальную асимметрию: относительно более высокую степень левой фронтальной активации у взрослых (связанную с тенденцией к сближению) и относительно более высокую степень правой фронтальной активации у младенцев, предполагающую мотивационную тенденцию к избеганию.Susceptibility to angry faces versus those expressing pain or fear has been studied in a 7 to 8 month old population using an ERP approach and frontal asymmetry (Missana, Grigutsch and Grossmann, 2014; Kobiella, Grossmann, Reid and Striano, 2008). In one of these studies, the Nc component was noted in ERP in response to emotions, more accentuated by the expression of anger. In this context, Nc has been interpreted as reflecting infant attention seeking. Comparing the pattern of frontal asymmetry in response to angry faces in infants with that in adults showed the opposite frontal asymmetry: a relatively higher degree of left frontal activation in adults (associated with a tendency to approach) and a relatively higher degree of right frontal activation in infants, suggesting motivational avoidance tendency.

Кроме того, компонент N290 появляется ко второй половине первого года, указывая на распознавание младенцами выражений лиц на основе социальных сигналов, а не просто на основе дихотомии отрицательной/положительной значимости. Например, было показано, что сердитое выражение лица вызывает более высокую амплитуду N290 по сравнению с испуганным выражением. Хотя обе эмоции отрицательны, считается, что сердитое выражение вызывает более дискомфортную реакцию по сравнению с испуганным выражением, таким образом указывая на процесс различения социальных сигналов (Kobiella et al., 2007).In addition, the N290 component appears by the second half of the first year, indicating that infants recognize facial expressions based on social cues rather than simply based on a negative/positive significance dichotomy. For example, an angry facial expression has been shown to elicit a higher N290 amplitude compared to a frightened expression. Although both emotions are negative, an angry expression is thought to elicit a more uncomfortable reaction than a fearful expression, thus indicating a process of discriminating social cues (Kobiella et al., 2007).

Нейрональная основа обработки эмоций у младенцев по сенсорным модальностям (визуально-акустически-тактильные) представляет большой интерес для исследований. В очень малом количестве исследований ЭЭГ обработку эмоций рассматривают с применением мультимодальных экспериментальных схем (Grossmann et al., 2006; Friedrich and Friederici, 2005). Например, в одном из этих исследований ERP, указывающие на обработку эмоционально согласованных и несогласованных пар лицо - голос, исследовали на популяции младенцев в возрасте 7 месяцев. Результаты показали отчетливый паттерн ERP (в основном, Nc и Рс) в зависимости от перекрестно-модальной эмоциональной согласованности (Grossmann, Striano, and Friederici, 2006). Таким образом, это указывает на то, что интеграция эмоциональной информации разных модальностей происходит на относительно ранних этапах жизни.The neural basis of emotional processing in infants along sensory modalities (visual-acoustic-tactile) is of great interest for research. Very few EEG studies have addressed emotion processing using multimodal experimental designs (Grossmann et al., 2006; Friedrich and Friederici, 2005). For example, in one of these studies, ERPs indicative of the processing of emotionally matched and unmatched face-voice pairs were examined in a population of 7-month-old infants. The results showed a distinct ERP pattern (mainly Nc and Pc) as a function of cross-modal emotional coherence (Grossmann, Striano, and Friederici, 2006). Thus, this indicates that the integration of emotional information of different modalities occurs at relatively early stages of life.

Следовательно, подход с применением ERP может предлагать разные направления исследования вопросов обработки и развития эмоций у человеческих младенцев. Однако основным ограничением является то, что в отличие от взрослых у младенцев не наблюдаются четко выраженные пиковые ответы ERP. Вместо этого они демонстрируют более сильную медленноволновую активность, главным образом, в течение первых двух лет жизни, что указывает на плохую синаптическую эффективность. По мере увеличения устойчивости ответов головного мозга при взрослении ожидается появление более четких форм сигнала ERP приблизительно к 4 годам (Nelson and Luciana, 1998; Taylor, Batty, and Itier, 2004). Исследования ERP до этого возраста должны проводиться при высоких уровнях экспериментального контроля, который иногда препятствует желаемой экологической оценке эмоций.Therefore, the ERP approach may offer different directions for research into the processing and development of emotions in human infants. However, the main limitation is that unlike adults, infants do not show well-defined peak ERP responses. Instead, they show stronger slow wave activity, mainly during the first two years of life, indicating poor synaptic efficiency. As the persistence of brain responses increases with adulthood, more distinct ERP waveforms are expected to appear by about 4 years of age (Nelson and Luciana, 1998; Taylor, Batty, and Itier, 2004). ERP studies up to this age must be conducted under high levels of experimental control, which sometimes interferes with the desired environmental evaluation of emotions.

- Вторая линия исследования- Second line of research

В процессе развития младенцы выражают эмоциональные состояния посредством наблюдаемого набора выражений лица, который все более напоминает тот, который применяют взрослые. Они улыбаются, сообщая о счастье, и плачут, выражая недовольство или дискомфорт. Кроме того, у младенцев уже проявляются «эмоциональные стили» в ответ на разные эвокативные стимулы или события, варьирующиеся по интенсивности и длительности (Davidson, 2003, 2004). Такая эмоциональная предрасположенность связана с конкретными паттернами фронтального ЭЭГ, которые характеризуются как ранние признаки эмоциональных способностей младенцев. Из эмоций, исследованных в данном возрасте, наибольшее внимание уделяется таким как счастье, страх, грусть и недовольство (по сравнению, например, с гневом), поскольку их относительно легче вызывать в лаборатории при помощи установленных нормированных стимулов (например, изображений, выражений лица, фильмов).As infants develop, they express emotional states through an observable set of facial expressions that increasingly resemble those used by adults. They smile to communicate happiness and cry to express displeasure or discomfort. In addition, infants already exhibit "emotional styles" in response to different evocative stimuli or events that vary in intensity and duration (Davidson, 2003, 2004). This emotional predisposition is associated with specific frontal EEG patterns that are characterized as early signs of infants' emotional abilities. Of the emotions studied at this age, happiness, fear, sadness, and dissatisfaction (compared to, for example, anger) receive the most attention because they are relatively easier to evoke in the laboratory with established normalized stimuli (e.g., images, facial expressions, films).

По существу паттерн фронтальной асимметрии ЭЭГ показывает предрасположенность или склонность младенца к поведениям в диапазоне отчуждение - близость (например, Fox, Henderson, Rubin, Calkins and Schmidt, 2001), вероятно, отражая активность миндалевидного тела (Davidson, 2000). На исходном уровне, в покое, фронтальная асимметрия ЭЭГ может быть важным нейрональным маркером для прогнозирования эмоциональных реакций у младенцев в ответ на эвокативные стимулы или события (Wheeler et al., 1993). Например, существуют данные, показывающие, что младенцы с правой фронтальной асимметрией в состоянии покоя склонны больше плакать при разделении с матерью (Davidson and Fox, 1989; Fox et al., 1992). На данный момент фронтальная асимметрия является наиболее часто применяемым подходом к изучению эмоциональных признаков или способностей у младенцев (Coan and Allen, 2004; Davidson and Fox, 1989; Davidson, 1992; 1993; Fox, 1991, 1994).Essentially, the EEG frontal asymmetry pattern indicates an infant's predisposition or propensity for behaviors in the alienation-closeness range (e.g., Fox, Henderson, Rubin, Calkins and Schmidt, 2001), likely reflecting amygdala activity (Davidson, 2000). At baseline, at rest, frontal EEG asymmetry may be an important neuronal marker for predicting emotional responses in infants in response to evocative stimuli or events (Wheeler et al., 1993). For example, there is evidence that infants with right frontal asymmetry tend to cry more when separated from their mother at rest (Davidson and Fox, 1989; Fox et al., 1992). Currently, frontal asymmetry is the most commonly used approach to study emotional traits or abilities in infants (Coan and Allen, 2004; Davidson and Fox, 1989; Davidson, 1992; 1993; Fox, 1991, 1994).

В соответствии с известными моделями фронтальной асимметрии (сближение/отчуждение и положительная - отрицательная значимость; Davidson 1993; 2002) предполагается, что фронтальная ЭЭГ-активность в состоянии покоя отражает предрасположенность к положительной или отрицательной эмоции и будущую способность младенцев регулировать эмоции. Часть внимания в рамках этой линии исследований уделяют потенциальному клиническому применению для прогнозирования предрасположенности младенцев к определенным эмоциональным расстройствам или стилям. Действительно, активность во фронтальной зоне полушарий в состоянии покоя считается ранним нейрофизиологическим маркером риска депрессии (Allen and Reznik, 2015). Например, существует большой объем данных, показывающих более высокую относительную правостороннюю фронтальную асимметрию ЭЭГ в периоды покоя у младенцев (например, в возрасте 10 месяцев) от матерей с депрессией по сравнению с младенцами от матерей без депрессии (Dawson et al., 1992; Diego et al., 2006; Field et al., 1995; 2000; Field and Diego, 2009; Jones et al., 2001; Jones, Field and Almeida, 2009). В других исследованиях, в которых изучались нейрональные маркеры тревоги, связанной с разлукой, также обнаружили повышенную правостороннюю фронтальную активность в состоянии покоя у младенцев, которые плакали в ответ на разлуку с матерью, по сравнению с теми младенцами, которые не плакали (Davidson and Fox, 1989).Consistent with known models of frontal asymmetry (approach/alienation and positive-negative salience; Davidson 1993; 2002), resting frontal EEG activity has been suggested to reflect a predisposition to positive or negative emotion and the future ability of infants to regulate emotions. Part of the focus of this line of research is on potential clinical applications for predicting infants' predisposition to certain emotional disorders or styles. Indeed, activity in the frontal zone of the hemispheres at rest is considered an early neurophysiological marker of the risk of depression (Allen and Reznik, 2015). For example, there is a large body of evidence showing higher relative right-sided frontal EEG asymmetry during resting periods in infants (e.g., 10 months of age) from depressed mothers compared to infants from non-depressed mothers (Dawson et al., 1992; Diego et al. al., 2006; Field et al., 1995; 2000; Field and Diego, 2009; Jones et al., 2001; Jones, Field and Almeida, 2009). Other studies examining neuronal markers of separation anxiety also found increased right-sided frontal activity at rest in infants who cried in response to separation from their mother compared to those who did not (Davidson and Fox, 1989).

Фронтальная асимметрия, выявленная в период покоя, может изменяться в ответ на различные факторы, вызывающие эмоции. Таким образом, осуществимым способом прогнозирования изменений эмоционального состояния у младенцев является измерение влияния на фронтальную активность стимулов, ориентированных на близость (т.е. эмоционального прикосновения, знакомого голоса), в сравнении со стимулами, ориентированными на отчуждение (т.е. незнакомый человек, назойливое поведение) (Coan et al., 2001; Coan and Allen, 2004; Ekman et al., 1990; Davidson and Fox, 1982). Настоятельно рекомендовано одновременно измерять корреляты физиологической активации (частоту сердечных сокращений) и вовлеченности (продолжительность рассматривания и смещение взгляда) с применением подходящих схем (т.е. зрительной дискриминации, социальной референции с игрушками, перекрестно-модального переноса), особенно если главная цель исследования состоит в оценке изменений эмоционального состояния в результате эвокативных стимулов.Frontal asymmetry revealed during the rest period can change in response to various factors that cause emotions. Thus, a feasible way to predict changes in emotional state in infants is to measure the effect on frontal activity of proximity-oriented stimuli (i.e., emotional touch, familiar voice) versus alienation-oriented stimuli (i.e., stranger, pushy behavior) (Coan et al., 2001; Coan and Allen, 2004; Ekman et al., 1990; Davidson and Fox, 1982). It is strongly recommended to simultaneously measure the correlates of physiological activation (heart rate) and engagement (gaze duration and gaze shift) using appropriate schemes (i.e. visual discrimination, social reference with toys, cross-modal transfer), especially if the main goal of the study is in assessing changes in the emotional state as a result of evocative stimuli.

Кроме того, следует учитывать тот тип эмоционально эвокативных стимулов, который применяют для исследования паттернов фронтальной асимметрии. Можно обоснованно ожидать индивидуальных различий в асимметрии фронтальной активности, влияющих на реакцию младенцев на один и тот же эвокативный фактор (Davidson and Fox, 1989). Однако в зависимости от целей исследования можно применять подход с индивидуальными различиями или нормативный подход. Таким образом, предыдущая рекомендация применяется к исследованиям, сосредоточенным на изучении паттернов асимметрии кортикальной активации в качестве устойчивого признака для прогнозирования эмоциональной реактивности или мотивационной склонности к эвокативным стимулам. Например, предрасположенность младенцев к плачу или его отсутствию в ответ на разлуку с ухаживающим за ним человеком, или к улыбкам, или к стеснению в присутствии незнакомого человека может быть спрогнозирована на основании индивидуальных особенностей фронтальной асимметрии. В рамках этого подхода рекомендовано добавлять лонгитюдный компонент для изучения влияния раннего положительного и отрицательного эмоционального опыта на развитие (Calkins et al., 2002; Coan and Allen, 2003; Davidson, 1998; Gaertner et al., 2008; Hill-Sonderlund and Braungart-Rieker, 2008; Kochanska and Knaack, 2003; Wheeler, et al., 1993). Напротив, нормативный подход применяется к тем исследованиям, которые в большей степени сосредоточены на измерении у младенцев фронтальной асимметрии, связанной с эмоциональными состояниями, вызванными в контролируемых экспериментальных условиях окружающей среды (Buss et al., 2003; Cattell and Scheier, 1961; Diaz and Bell, 2012; Fox et al., 2001;). Примеры включают в себя различия во фронтальной асимметрии у младенцев, вызванные демонстрацией радостных и грустных выражений лиц, стрессовыми ситуациями, такими как приближение незнакомца, или разными типами новых стимулов.In addition, one should take into account the type of emotionally evocative stimuli that is used to study patterns of frontal asymmetry. Individual differences in frontal activity asymmetry can reasonably be expected to affect infant response to the same evocative factor (Davidson and Fox, 1989). However, depending on the objectives of the study, a case-by-case approach or a normative approach may be applied. Thus, the previous recommendation applies to studies focusing on cortical activation asymmetry patterns as a robust predictor of emotional reactivity or motivational propensity to evocative stimuli. For example, the propensity of infants to cry or not cry in response to separation from their caregiver, or to smile or shy away in the presence of a stranger can be predicted based on individual features of frontal asymmetry. Within this approach, it is recommended to add a longitudinal component to explore the impact of early positive and negative emotional experiences on development (Calkins et al. 2002; Coan and Allen 2003; Davidson 1998; Gaertner et al. 2008; Hill-Sonderlund and Braungart- Rieker, 2008; Kochanska and Knaack, 2003; Wheeler, et al., 1993). In contrast, the normative approach is applied to those studies that are more focused on measuring frontal asymmetry in infants associated with emotional states induced under controlled experimental environmental conditions (Buss et al., 2003; Cattell and Scheier, 1961; Diaz and Bell , 2012; Fox et al., 2001;). Examples include differences in frontal asymmetry in infants caused by the display of joyful and sad facial expressions, stressful situations such as the approach of a stranger, or different types of novel stimuli.

Кроме того, при рассмотрении асимметрий фронтальной активности в неклинической популяции комбинация записей ЭЭГ с другими методиками, такими как одновременное кодирование выражения лица, может дать дополнительную информацию о категориях эмоциональных состояний у младенцев. Подход к кодированию выражений лица включает в себя исследование правосторонних и левосторонних паттернов ЭЭГ на исходном уровне и при вызывающих эмоцию условиях (например, игра в прятки) с одновременным кодированием эмоций младенца (выражений лица), например как положительных, отрицательных и нейтральных. В этом отношении имеются данные, показывающие отличительный и независимый паттерн левосторонней фронтальной активации, отражающий два типа улыбок младенца: реакция на мать и реакция на приближение незнакомца (Fox and Davidson, 1988; см. также Field et al., 2011; Jones et al., 2001). Кроме того, функциональная значимость транзиторного тета-ритма у младенцев была изучена с помощью метода ЭЭГ с видеорегистрацией (Dawson et al., 1992; Field et al., 2011; Futagi et al., 1998). В одном из этих исследований было показано, что паттерны тета-ритмов передних и задних отделов головного мозга ассоциируются с эмоциональными реакциями, такими как плач и сосание, а также с другой кортикальной активностью, такой как рассматривание и работа руками (Futagi et al., 1998).In addition, when considering asymmetries in frontal activity in a non-clinical population, the combination of EEG recordings with other techniques, such as simultaneous facial expression coding, may provide additional information about categories of emotional states in infants. The facial expression coding approach involves examining right-sided and left-sided EEG patterns at baseline and under emotion-producing conditions (e.g. hide-and-seek) while encoding the infant's emotions (facial expressions), such as positive, negative, and neutral. In this regard, there is evidence showing a distinctive and independent pattern of left-sided frontal activation reflecting two types of infant smiles: a response to the mother and a response to the approach of a stranger (Fox and Davidson, 1988; see also Field et al., 2011; Jones et al. , 2001). In addition, the functional significance of the transient theta rhythm in infants was studied using the EEG method with video recording (Dawson et al., 1992; Field et al., 2011; Futagi et al., 1998). One of these studies showed that theta rhythm patterns in the anterior and posterior regions of the brain are associated with emotional responses such as crying and sucking, as well as other cortical activities such as looking and working with hands (Futagi et al., 1998). ).

Наконец, при измерении фронтальной асимметрии следует учитывать применяемую монтажную точку электрода сравнения. Традиционные точки сравнения (т.е. макушка Cz, сосцевидные отростки) вызывают проблемы при ЭЭГ-измерении по спектрам мощности (см. Pivik et al., 1993; Hagemann et al., 2001). Таким образом, основная рекомендация заключается в применении схемы сравнения при регистрации, достаточно чувствительной для учета индивидуальных вариаций фронтальной асимметрии. Для получения более подробной информации по выбору точки сравнения обращайтесь к литературе по ЭЭГ (Hagemann, 2004; Nunez et al., 1994; Pivik et al., 1993).Finally, when measuring frontal asymmetry, the applied mounting point of the reference electrode must be taken into account. Traditional reference points (ie umbo Cz, mastoid processes) cause problems in EEG power spectrum measurements (see Pivik et al., 1993; Hagemann et al., 2001). Thus, the main recommendation is to use a registration comparison scheme that is sensitive enough to account for individual variations in frontal asymmetry. Refer to the EEG literature for more information on choosing a point of reference (Hagemann, 2004; Nunez et al., 1994; Pivik et al., 1993).

В целом, в литературе о младенцах фронтальная асимметрия определяется как преимущественный подход к измерению эмоций на ранних стадиях развития. Однако мы считаем, что все еще существуют несоответствия, вероятно, обусловленные различными теоретическими и эмпирическими основами. В следующем разделе мы обсудим эти противоречия и дадим некоторые рекомендации для будущих исследований.In general, in the infant literature, frontal asymmetry has been identified as the predominant approach to measuring emotions in the early stages of development. However, we believe that inconsistencies still exist, probably due to different theoretical and empirical backgrounds. In the next section, we will discuss these contradictions and make some recommendations for future research.

ОбсуждениеDiscussion

Большинство рассмотренных исследований сходятся в том, что асимметричные паттерны активности на фронтальных участках могут служить нейрональным маркером эмоционального ответа у младенцев. Мы также рассмотрели, что эта фронтальная асимметрия, которая приобретает стабильный вид в возрасте около 10 месяцев, коррелирует с мотивационными свойствами эмоциональных состояний (поведение близость - отчуждение), а также с опытом и выражением положительных/отрицательных эмоций (Dawson, 1994; Diaz and Bell, 2012; Fox, 1991, 1994). Это не означает, что фронтальная асимметрия имеет причинную связь с такими эмоциональными реакциями, поскольку данные, поддерживающие это предположение у младенцев, главным образом, основаны на корреляционных доказательствах и, следовательно, могут иметь альтернативные объяснения. Например, паттерн фронтальной активации может также отражать связанные с развитием функциональные изменения в соответствующих нейронных схемах (т.е. сети тревожного внимания) или влияние вознаграждающей значимости стимулов.Most of the studies reviewed agree that asymmetric patterns of activity in the frontal areas can serve as a neuronal marker of emotional response in infants. We also considered that this frontal asymmetry, which becomes stable at around 10 months of age, correlates with the motivational properties of emotional states (closeness-withdrawal behavior) as well as experience and expression of positive/negative emotions (Dawson, 1994; Diaz and Bell , 2012; Fox, 1991, 1994). This does not mean that frontal asymmetry has a causal relationship with such emotional responses, since the evidence supporting this suggestion in infants is mainly based on correlational evidence and therefore may have alternative explanations. For example, the frontal activation pattern may also reflect developmental functional changes in relevant neural circuits (ie, anxious attention networks) or the effect of rewarding salience of stimuli.

Кроме того, хотя количество исследований, подтверждающих такую прямую связь, достаточно велико в литературе, относящейся ко взрослым, в исследованиях с привлечением младенцах мы обнаружили, что асимметричная фронтальная активность и соответствующий эмоциональный опыт и выражение эмоций недостаточно изучены вне контекста распознавания эмоций (например, главным образом, основаны на визуальном различении выражений лиц). Еще меньше исследований ЭЭГ, изучающих связь между фронтальными асимметриями и изменениями эмоциональных состояний, проведено на неклинической популяции.In addition, although the number of studies confirming such a direct relationship is quite large in the adult literature, in studies involving infants we found that asymmetric frontal activity and the corresponding emotional experience and expression of emotions are not well understood outside the context of emotion recognition (for example, the main thus based on the visual distinction of facial expressions). Even fewer EEG studies investigating the relationship between frontal asymmetries and changes in emotional states have been conducted in the nonclinical population.

Вторая часть данного обсуждения относится к влиянию индивидуальных различий во фронтальной асимметрической активации в ЭЭГ и ее функциональном значении в контексте неклинических исследований. При измерении кортикальных асимметрий у младенцев либо с целью получения информации об их эмоциональном состоянии в отношении эвокативных стимулов, либо с целью прогнозирования их эмоциональных особенностей существуют источники вариаций, в основном связанные с индивидуальными различиями. Применительно к гипотезе о характеристических асимметриях у младенцев высокая наследуемость спектров ЭЭГ затрудняет точное определение того, возникает ли фронтальная асимметрия вследствие генетической предрасположенности или воздействия окружающей среды (Coan, 2003; MacDhomhail et al., 1999; Lykken et al., 1982). В обоих случаях рекомендовано усовершенствовать методологические аспекты для обеспечения надежности измерений (например, увеличить размер выборки, время покоя, выбрать подходящую монтажную схему точки сравнения). Например, измерение единообразия фронтальной асимметрии в состоянии покоя во множестве сеансов позволит исследователям отличать изменения, обусловленные устойчивым индивидуальным признаком, от изменений в ответ на конкретные экспериментальные манипуляции (см. Hagemann, 2000). В рамках того же экспериментального сеанса проведение нескольких измерений фронтальной активности в состоянии покоя может повысить надежность данных, но имеет и некоторые недостатки. В связи с этим мы заметили, что в большинстве исследований проводят только одно измерение фронтальной асимметрии в состоянии покоя или в исходном состоянии. Обычно это связано с тем, что младенцам сложно спокойно пребывать в лаборатории в течение длительных периодов времени без нежелательных изменений настроения, влияющих на показания.The second part of this discussion relates to the impact of individual differences in frontal asymmetric activation in the EEG and its functional significance in the context of non-clinical studies. When measuring cortical asymmetries in infants, either to obtain information about their emotional state in relation to evocative stimuli or to predict their emotional characteristics, there are sources of variation, mainly related to individual differences. In relation to the hypothesis of characteristic asymmetries in infants, the high heritability of EEG spectra makes it difficult to accurately determine whether frontal asymmetry is due to genetic predisposition or environmental influences (Coan, 2003; MacDhomhail et al., 1999; Lykken et al., 1982). In both cases, it is recommended to improve the methodological aspects to ensure the reliability of the measurements (eg, increase the sample size, increase the rest time, choose an appropriate comparison point wiring diagram). For example, measuring the uniformity of resting frontal asymmetry across multiple sessions will allow researchers to distinguish between changes due to a stable individual trait from changes in response to specific experimental manipulations (see Hagemann, 2000). Within the same experimental session, taking several measurements of frontal activity at rest can increase the reliability of the data, but it also has some disadvantages. In this regard, we noticed that most studies only take one measurement of frontal asymmetry at rest or at baseline. This is usually due to the fact that it is difficult for infants to remain calm in the laboratory for long periods of time without unwanted mood changes affecting the readings.

Кроме того, для повышения внутренней достоверности исследования и предотвращения возможного искажения в последних исследованиях сравнивают данные по сходству фронтальной асимметрии у матери и младенца в эмоционально окрашенных ситуациях (Collan and Allen, 2004; Jones et al., 2001; Atzaba-Poria, Deater-Deckard, Ann-Bell, 2017). В связи с этим также может быть удобно связать фронтальные ЭЭГ-реакции с одновременными измерениями влияющего на младенца поведения матери (т.е. положительного или отрицательного эмоционального воздействия), чтобы определить, обусловлена ли функциональная значимость фронтальной асимметрии ЭЭГ мотивационно-специфическими факторами или биологической характеристикой (LoBue, Соап, Thrasher, DeLoache, 2011; Wen et al., 2017). Наконец, при применении изменений фронтальной асимметрии в зависимости от конкретных эвокативных стимулирующих условий рекомендовано контролировать индивидуальные различия, обусловленные возрастом, так как они могут объяснить типичные противоречия в вариациях мощности ЭЭГ в отношении конкретных факторов, вызывающих эмоции.In addition, to improve the internal validity of the study and prevent potential confounding, recent studies compare data on the similarity of frontal asymmetry between mother and infant in emotionally charged situations (Collan and Allen, 2004; Jones et al., 2001; Atzaba-Poria, Deater-Deckard , Ann-Bell, 2017). In this regard, it may also be convenient to relate frontal EEG responses to simultaneous measurements of maternal behavior (i.e., positive or negative emotional impact) affecting the infant, to determine whether the functional significance of frontal EEG asymmetry is due to motivation-specific factors or a biological characteristic. (LoBue, Soap, Thrasher, DeLoache, 2011; Wen et al., 2017). Finally, when applying changes in frontal asymmetry depending on specific evocative stimulus conditions, it is recommended to control for individual differences due to age, as they can explain the typical inconsistencies in EEG power variations in relation to specific factors that cause emotions.

В какой-то момент мы нашли формулировку фронтальной асимметрии, склонной к чрезмерному упрощению при исследовании у младенцев, частично из-за некоторых несоответствий данных, а также из-за отсутствия точного определения того, что может представлять собой эмоциональная значимость и мотивационная фронтальная асимметричная активность у младенцев младше одного года (в отличие от взрослых). Например, у младенцев (в возрасте 4-9 месяцев) еще не ясна связь правой фронтальной асимметрии ЭЭГ с гневом, поскольку в некоторых из рассмотренных исследований валентность эмоций (положительные - отрицательные) путали с направленностью мотивации (близость - избегание), что затрудняет различение того, что из этого (или их комбинацию) отражает фронтальная асимметрия (Davidson and Fox, 1989; Harmon-Jones, 2004; He, Degnan, McDermott et al., 2010). Таким образом, для будущих исследований очень важно определить состояния, при которых фронтальная асимметрия является наиболее подходящим подходом к изучению изменений эмоций во время эвокативной задачи или стимуляции. В качестве альтернативы мы обнаружили многообещающую модель способностей, предложенную Coan and Allen (2006), в которой предполагается, что индивидуальные различия во фронтальной асимметрии будут более выраженными в ходе эвокативной задачи или эмоциональной стимуляции, а не в состоянии покоя.At some point, we found a formulation of frontal asymmetry prone to oversimplification when studied in infants, partly due to some data inconsistencies, and also due to the lack of a precise definition of what might represent emotional significance and motivational frontal asymmetric activity in infants under one year of age (as opposed to adults). For example, in infants (4-9 months of age), the relationship between right frontal EEG asymmetry and anger is not yet clear, because in some of the studies reviewed, emotion valence (positive-negative) was confused with motivational orientation (proximity-avoidance), making it difficult to distinguish between which of these (or a combination of them) reflects frontal asymmetry (Davidson and Fox, 1989; Harmon-Jones, 2004; He, Degnan, McDermott et al., 2010). Thus, it is very important for future research to determine the conditions in which frontal asymmetry is the most appropriate approach to study changes in emotions during an evocative task or stimulation. Alternatively, we found a promising ability model proposed by Coan and Allen (2006), which suggests that individual differences in frontal asymmetry would be more pronounced during an evocative task or emotional stimulation than at rest.

3. Общие положения: современные перспективы и направления исследований3. General provisions: modern perspectives and directions of research

В этом обзоре мы осветили наиболее важные достижения и теоретические перспективы в отношении эмоционального поведения младенцев в зависимости от стадии нейронального развития. Кроме того, мы обсудили основные преимущества и недостатки применения ЭЭГ для исследования эмоций младенцев, а также сильные и слабые стороны имеющихся результатов.In this review, we have highlighted the most important advances and theoretical perspectives regarding the emotional behavior of infants depending on the stage of neuronal development. In addition, we discussed the main advantages and disadvantages of using EEG to study the emotions of infants, as well as the strengths and weaknesses of the available results.

Интерес к методам ЭЭГ в исследовании эмоционального развития младенцев в течение первого года жизни значительно возрос в течение последнего десятилетия. Несмотря на то что ЭЭГ не дает точных изображений головного мозга с высоким разрешением, этот метод обеспечивает важные средства для оценки основных нейрональных особенностей, ассоциированных с эмоциональным развитием человека в течение первых лет жизни. По существу измерения ERP и спектра мощности стали принципиально значимыми для исследования когнитивной неврологии у младенцев. Другие способы нейрональной визуализации, такие как локализация источника, могут дополнительно прояснить интерпретацию ERP или частотного спектра, но весьма сложно картировать такую активацию на изображениях головного мозга, полученных структурным МРТ. Это практически невозможно в неклинических исследованиях в возрасте до 36 месяцев. Альтернативно магнитоэнцефалография (МЭГ) представляет собой интересную методику изучения эмоций с учетом высокой точности локализации сигналов по сравнению с ЭЭГ. Однако, хотя ее вполне можно применять у младенцев, она связана с более высокими затратами и технически более сложна, чем ЭЭГ (см. Imada et al., 2006).Interest in EEG methods in the study of the emotional development of infants during the first year of life has increased significantly during the last decade. Although the EEG does not provide accurate, high-resolution images of the brain, this method provides an important means of assessing the major neuronal features associated with an individual's emotional development during the first years of life. As such, ERP and power spectrum measurements have become fundamentally important for the study of cognitive neuroscience in infants. Other neuronal imaging modalities, such as source localization, can further clarify the interpretation of the ERP or frequency spectrum, but it is very difficult to map such activation on structural MRI brain images. This is practically impossible in non-clinical studies before the age of 36 months. Alternatively, magnetoencephalography (MEG) is an interesting technique for studying emotions, given the high accuracy of signal localization compared to EEG. However, while it may well be used in infants, it is more costly and technically more complex than EEG (see Imada et al., 2006).

Комбинация ЭЭГ с другими методиками нейровизуализации стала общепринятой практикой изучения когнитивных и эмоциональных сфер. Например, одновременная запись ЭЭГ и функциональной спектроскопии в ближней инфракрасной области (fNIRS) является подходящим способом для измерения роли префронтальной активации коры головного мозга при обработке эмоций (например, Nishitani, Doi, Koyama and Shinohara, 2011). Такая совместная регистрация является практичной при применении у младенцев, поскольку требует меньше действий с их стороны (например, Koch, Steinbrink, Villringer and Obrig, 2006). Особенно перспективным является применение методики гиперсканирования для понимания межмозговой синхронизации матери и младенца в процессе эвокативного переживания, такого как эмоциональная связь, удерживание на руках или речь (Hirata et al., 2014).The combination of EEG with other neuroimaging techniques has become a common practice in the study of cognitive and emotional spheres. For example, simultaneous recording of EEG and functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) is an appropriate way to measure the role of prefrontal cortical activation in emotion processing (eg, Nishitani, Doi, Koyama and Shinohara, 2011). This co-registration is practical in infants because it requires less action on their part (eg Koch, Steinbrink, Villringer and Obrig, 2006). Particularly promising is the use of the hyperscan technique to understand interbrain synchronization of mother and infant during evocative experiences such as emotional bonding, holding, or speech (Hirata et al., 2014).

Ниже будут более подробно рассмотрены некоторые конкретные примеры изобретения, включая наилучшие режимы применения изобретения, предусмотренные авторами изобретения. Примеры таких конкретных вариантов осуществления изображены на сопроводительных графических материалах. Хотя изобретение описано применительно к этим конкретным вариантам осуществления, следует понимать, что это не должно ограничивать изобретение описанными вариантами осуществления. Напротив, предполагается, что оно охватывает альтернативы, модификации и эквиваленты, которые могут быть включены в сущность и объем изобретения, как определено прилагаемой формулой изобретения.Some specific examples of the invention will be discussed in more detail below, including the best modes of application of the invention envisaged by the inventors. Examples of such specific embodiments are depicted in the accompanying drawings. Although the invention has been described in connection with these specific embodiments, it should be understood that this should not limit the invention to the described embodiments. On the contrary, it is intended to cover alternatives, modifications and equivalents which may be included within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

Общее описаниеgeneral description

Предложены результативная и эффективная система и устройство для сбора электроэнцефалографических (ЭЭГ) данных у младенцев и детей младшего возраста. В системе и способе применяют гарнитуру для ЭЭГ, имеющую электроды, расположенные в оптимальных местах.An effective and efficient system and device for collecting electroencephalographic (EEG) data from infants and young children is proposed. The system and method uses an EEG headset having electrodes located at optimal locations.

Примеры осуществленияImplementation examples

Следовательно, в системе и устройстве изобретения применяют ЭЭГ-измерения для обеспечения более точного измерения и мониторинга внимания и вовлеченности младенцев и детей младшего возраста. В соответствии с различными вариантами осуществления субъектам предлагают гарнитуру для ЭЭГ для применения в лабораторных условиях. В конкретных вариантах осуществления гарнитура для ЭЭГ включает в себя множество электродов, расположенных в оптимальных положениях. Данные от индивидуальных электродов могут обрабатываться перед непрерывной передачей в анализатор данных. Обработка может включать в себя фильтрацию для удаления шума и артефактов, а также сжатие и/или шифрование. Отдельные электроды выполнены с возможностью контакта с кожей головы в различных зонах.Therefore, the system and device of the invention uses EEG measurements to provide more accurate measurement and monitoring of attention and engagement in infants and young children. In accordance with various embodiments, subjects are provided with an EEG headset for use in a laboratory setting. In particular embodiments, the EEG headset includes a plurality of electrodes placed in optimal positions. Data from individual electrodes can be processed before being continuously transferred to a data analyzer. The processing may include filtering to remove noise and artifacts, as well as compression and/or encryption. Separate electrodes are made with the possibility of contact with the scalp in different areas.

ЭЭГ-электроды позволяют осуществлять мониторинг и отслеживание активности in situ, включая уровни вовлеченности. В соответствии с различными вариантами осуществления механизм сбора данных синхронизирован со стимулирующим материалом, что позволяет определять аспекты стимулирующих материалов, вызывающие конкретные неврологические реакцииEEG electrodes allow monitoring and tracking of in situ activity, including levels of involvement. In accordance with various embodiments, the data collection mechanism is synchronized with the stimulus material, which allows the determination of aspects of the stimulus materials that cause specific neurological responses.

В соответствии с различными вариантами осуществления гарнитура для ЭЭГ сохраняет данные, собранные от пользователя под воздействием стимулирующего материала, для передачи в анализатор данных.In accordance with various embodiments, an EEG headset stores data collected from a user under the influence of a stimulus material for transmission to a data analyzer.

Субъект может носить портативный механизм сбора данных во время различных видов деятельности. Это позволяет собирать данные из различных источников, когда субъект находится в естественном состоянии. В конкретных вариантах осуществления сбор данных может эффективно происходить в рабочих или лабораторных условиях.The subject may wear a portable data collection mechanism during various activities. This allows data to be collected from a variety of sources while the subject is in a natural state. In particular embodiments, data collection can efficiently take place in a work or laboratory environment.

В механизм сбора данных может быть интегрирован ряд неврологических, нейрофизиологических и эффекторных механизмов. При ЭЭГ измеряют электрическую активность, связанную с постсинаптическими токами, возникающими в миллисекундном диапазоне. Тем не менее, при правильном анализе поверхностная ЭЭГ дает массу электрофизиологической информации. Большое количество информации дает портативный аппарат ЭЭГ с электродами.A number of neurological, neurophysiological and effector mechanisms can be integrated into the data collection mechanism. An EEG measures the electrical activity associated with postsynaptic currents that occur in the millisecond range. However, when properly analyzed, the surface EEG provides a wealth of electrophysiological information. A large amount of information is provided by a portable EEG device with electrodes.

В соответствии с различными вариантами осуществления субъекты могут быть подвергнуты воздействию предварительно заданного или отобранного стимулирующего материала. В других примерах не предусмотрено предварительно заданного или отобранного стимулирующего материала, и система собирает данные по стимулирующему материалу, воздействию которого подвергается пользователь во время обычной деятельности.According to various embodiments, subjects may be exposed to a predetermined or selected stimulus material. In other examples, no predefined or selected stimulus material is provided and the system collects data on the stimulus material that the user is exposed to during normal activities.

Например, нескольким субъектам могут быть предоставлены портативные системы ЭЭГ-мониторинга с электродами, которые позволяют отслеживать активность. Данные ответов анализируют и объединяют. В некоторых примерах для анализа данных предоставляют все данные ответов. В других примерах для анализатора данных предоставляют интересные данные ответов вместе с записанным стимулирующим материалом. В соответствии с различными вариантами осуществления данные ответов анализируют и улучшают для каждого субъекта, а также дополнительно анализируют и улучшают путем интегрирования данных множества субъектов.For example, several subjects may be provided with portable EEG monitoring systems with electrodes that allow activity to be monitored. The response data is analyzed and combined. In some examples, all response data is provided for data analysis. In other examples, interesting response data is provided to the data analyzer along with recorded stimulus material. In accordance with various embodiments, response data is analyzed and improved for each subject, and further analyzed and improved by integrating data from multiple subjects.

В соответствии с различными вариантами осуществления индивидуальные и интегрированные данные ответов сохраняют в числовом виде или представляют графически. Для определения возможных паттернов, флуктуации, профилей и т.д. анализируют результаты измерений от множества субъектов.According to various embodiments, individual and integrated response data is stored numerically or presented graphically. To identify possible patterns, fluctuations, profiles, etc. analyzing measurement results from a plurality of subjects.

В соответствии с различными вариантами осуществления данные могут демонстрировать конкретную эффективность стимулирующего материала для конкретной подгруппы субъектов. Можно анализировать разнообразные стимулирующие материалы. В соответствии с различными вариантами осуществления улучшенные данные генерируют с помощью анализатора данных, который выполняет как улучшения измерений одной модальности, так и улучшения межмодальностных измерений. В соответствии с различными вариантами осуществления активность головного мозга измеряют не только для определения областей активности, но и для определения взаимодействий и типов взаимодействий между различными областями. Методики и механизмы настоящего изобретения учитывают, что взаимодействия между нейрональными областями обеспечивают скоординированное и организованное поведение. Внимание, эмоции, память, ретенция, праймирование и другие характеристики основаны не только на одной части головного мозга, но и на сетевых взаимодействиях между областями головного мозга.In accordance with various embodiments, the data may demonstrate a particular effectiveness of the stimulant material for a particular subgroup of subjects. A variety of stimulus materials can be analyzed. In accordance with various embodiments, improved data is generated by a data analyzer that performs both single modality measurement enhancements and intermodal measurement enhancements. According to various embodiments, brain activity is measured not only to determine areas of activity, but also to determine interactions and types of interactions between different areas. The techniques and mechanisms of the present invention recognize that interactions between neuronal regions provide for coordinated and organized behavior. Attention, emotions, memory, retention, priming, and other characteristics are based not only on one part of the brain, but also on network interactions between brain regions.

Методики и механизмы настоящего изобретения дополнительно учитывают, что разные полосы частот, применяемые для связи между множеством областей, могут указывать на эффективность стимулов. В конкретных вариантах осуществления оценки калибруют для каждого субъекта и синхронизируют для разных субъектов. В конкретных вариантах осуществления для субъектов создают шаблоны с целью получения исходного уровня для измерений различий до и после стимуляции.The techniques and mechanisms of the present invention further take into account that different frequency bands used for communication between multiple areas may indicate the effectiveness of stimuli. In particular embodiments, scores are calibrated for each subject and synchronized across subjects. In specific embodiments, templates are created for subjects in order to obtain a baseline for measurements of differences before and after stimulation.

На ФИГ. 1 показан один пример системы сбора данных. Субъекты связаны с механизмами сбора данных. В соответствии с различными вариантами осуществления субъекты добровольно применяют механизмы сбора данных, такие как шапочки для ЭЭГ, в процессе воздействия конкретных стимулирующих материалов, предоставляемых механизмом представления стимулов. Механизмы сбора данных включают в себя механизмы длительного хранения и сетевые интерфейсы, которые применяют для передачи собранных данных в анализатор данных. В других примерах механизмы сбора данных включают в себя интерфейсы с компьютерными системами, которые выполнены с возможностью передачи данных в анализатор данных по одной или более сетям.FIG. 1 shows one example of a data acquisition system. Subjects are associated with data collection mechanisms. In accordance with various embodiments, subjects voluntarily apply data collection mechanisms, such as EEG caps, while exposed to specific stimulus materials provided by the stimulus presentation mechanism. Data collection mechanisms include persistent storage mechanisms and network interfaces that are used to transfer the collected data to the data analyzer. In other examples, data collection mechanisms include interfaces with computer systems that are configured to transmit data to the data analyzer over one or more networks.

К материалам, вызывающим ответ у субъектов, могут относится люди, действия, изображения, композиции для личной гигиены, а также они могут включать определенные вкусы, запахи, внешние облики, текстуры и/или звуки. В некоторых примерах выбирают стимулирующий материал для предъявления субъектам.Response materials for subjects may include people, actions, images, personal care compositions, and may include certain tastes, smells, appearances, textures, and/or sounds. In some examples, a stimulus material is selected for presentation to subjects.

В соответствии с различными вариантами осуществления субъекты подключены к механизмам сбора данных. Механизмы сбора данных включают в себя электроды ЭЭГ, хотя при некоторых реализациях также могут включать в себя различные измерительные механизмы, включая неврологические и нейрофизиологические измерительные системы, например для электроокулограммы, измерения гальванического кожного ответа, электрокардиограммы, расширения зрачка, отслеживания движения глаз, кодирования выражения эмоций на лице, определения времени реакции и т.д. В соответствии с различными вариантами осуществления данные включают в себя данные о центральной нервной системе, вегетативной нервной системе и/или эффекторной системе.According to various embodiments, subjects are connected to data collection mechanisms. Data acquisition mechanisms include EEG electrodes, although in some implementations may also include various measurement mechanisms, including neurological and neurophysiological measurement systems, for example, for electrooculogram, galvanic skin response measurement, electrocardiogram, pupil dilation, eye movement tracking, emotion expression encoding on the face, determining the reaction time, etc. In accordance with various embodiments, the data includes data on the central nervous system, the autonomic nervous system, and/or the effector system.

В конкретных вариантах осуществления собранные данные оцифровывают и сохраняют для последующего анализа. В конкретных вариантах осуществления собранные данные могут быть проанализировать в режиме реального времени.In specific embodiments, the collected data is digitized and stored for later analysis. In particular embodiments, the collected data may be analyzed in real time.

В одном конкретном варианте осуществления механизм сбора данных включает в себя ЭЭГ-измерения, выполненные с применением электродов, размещенных на коже головы.In one particular embodiment, the data collection mechanism includes EEG measurements taken using electrodes placed on the scalp.

На ФИГ. 2А и 2В представлен механизм сбора данных, включающий в себя множество электродов. В соответствии с различными вариантами осуществления механизм сбора данных представляет собой мягкую шапочку, содержащую электроды, выполненные с возможностью контакта с кожей головы без применения электропроводящих гелей. Сигналы могут быть направлены контроллеру/процессору для немедленной передачи в анализатор данных или сохранены для последующего анализа. Контроллер/процессор могут быть применены для синхронизации данных со стимулирующими материалами.FIG. 2A and 2B show a data acquisition mechanism including a plurality of electrodes. According to various embodiments, the data acquisition mechanism is a soft cap containing electrodes configured to contact the scalp without the use of electrically conductive gels. Signals can be sent to a controller/processor for immediate transmission to a data analyzer or stored for later analysis. A controller/processor can be used to synchronize data with stimulus materials.

На ФИГ. 2А и 2В проиллюстрирован механизм сбора данных. Механизм сбора данных включает в себя множество электродов, включая. Следует отметить, что, хотя конкретная конструкция электродов может варьировать в зависимости от реализации, в настоящем документе приводится предпочтительная конструкция электродов.FIG. 2A and 2B illustrate the data collection mechanism. The data acquisition mechanism includes a plurality of electrodes including. It should be noted that while the specific electrode design may vary between implementations, a preferred electrode design is provided herein.

На фиг. 2А показано расположение электродов (13)(выделенных желтым цветом, при этом на черно-белом изображении представлено светло-серым цветом) для эффективной оценки положительных и отрицательных эмоций младенцев с приемлемым уровнем точности. Участки кожи головы были выбраны таким образом, чтобы обеспечить симметричную запись во фронтальной, височной и теменной зонах. Электроды на фронтальном полюсе (AF3, AF4, F5, F6, FC1, FC2) позволяют оценивать у младенцев асимметрию ЭЭГ. Височные электроды (Т2, Т3) позволяют изучать приятные/неприятные ощущения в слуховой зоне. Теменные/центротеменные электроды (Р7, Р8, CPz) позволяют исследовать привлечение внимания к эмоциональной речи и соматосенсорную активность. Затылочные электроды (O1, O2) измеряют визуальную обработку эмоций. А1 и А2 соответствуют точкам сравнения. Шаблон номенклатуры положений электродов взят из руководств Американского электроэнцефалографического общества, 1991; Journal of Clinical Neurophysiology, 8, pp. 200-201.In FIG. 2A shows the location of the electrodes (13) (highlighted in yellow, while represented in light gray in the black and white image) for effective assessment of positive and negative emotions of infants with an acceptable level of accuracy. The areas of the scalp were chosen in such a way as to provide symmetrical recording in the frontal, temporal and parietal zones. The electrodes on the frontal pole (AF3, AF4, F5, F6, FC1, FC2) make it possible to assess EEG asymmetry in infants. Temporal electrodes (T2, T3) allow you to study pleasant / unpleasant sensations in the auditory zone. The parietal/centrotemporal electrodes (P7, P8, CPz) allow the study of attracting attention to emotional speech and somatosensory activity. Occipital electrodes (O1, O2) measure visual processing of emotions. A1 and A2 correspond to comparison points. The electrode position nomenclature template is taken from the guidelines of the American Electroencephalographic Society, 1991; Journal of Clinical Neurophysiology, 8, pp. 200-201.

На фиг. 2В показано расположение электродов (17) (выделенных красным цветом, при этом на черно-белом изображении представлено темно-серым цветом) для эффективной оценки положительных и отрицательных эмоций младенцев с более высоким уровнем точности. Участки кожи головы были выбраны таким образом, чтобы обеспечить симметричную запись во фронтальной, височной и теменной зонах. Электроды на фронтальном полюсе (AF3, AF4, F5, F6, FC1, FC2) позволяют оценивать у младенцев асимметрию ЭЭГ. Височные 30 Измененная страница электроды (Т2, Т3) позволяют изучать приятные/неприятные ощущения в слуховой зоне. Теменные/центротеменные электроды (Р7, Р8, СР3, СР4, CPz) позволяют исследовать привлечение внимания к эмоциональной/социально-значимой речи и соматосенсорную активность. Затылочные электроды (РО3, PO4, 01, O2) измеряют визуальную обработку эмоций и фронтально-теменные взаимодействия. А1 и А2 соответствуют точкам сравнения. Шаблон номенклатуры положений электродов взят из руководств Американского электроэнцефалографического общества, 1991; Journal of Clinical Neurophysiology, 8, pp. 200-201.In FIG. 2B shows the placement of the electrodes (17) (highlighted in red, while represented in dark gray in the black and white image) to effectively assess the positive and negative emotions of infants with a higher level of accuracy. The areas of the scalp were chosen in such a way as to provide symmetrical recording in the frontal, temporal and parietal zones. The electrodes on the frontal pole (AF3, AF4, F5, F6, FC1, FC2) make it possible to assess EEG asymmetry in infants. Temporal 30 modified page electrodes (T2, T3) allow you to study pleasant / unpleasant sensations in the auditory zone. Parietal/centroparietal electrodes (P7, P8, СР3, СР4, CPz) allow to study the attraction of attention to emotional/social-significant speech and somatosensory activity. Occipital electrodes (PO3, PO4, 01, O2) measure visual emotion processing and frontal-parietal interactions. A1 and A2 correspond to comparison points. The electrode position nomenclature template is taken from the guidelines of the American Electroencephalographic Society, 1991; Journal of Clinical Neurophysiology, 8, pp. 200-201.

В соответствии с различными вариантами осуществления получение данных с помощью электродов синхронизировано со стимулирующим материалом, предъявляемым пользователю. Механизм сбора данных также включает в себя передатчик и/или приемник для отправки собранных данных в систему анализа данных.In accordance with various embodiments, data acquisition by the electrodes is synchronized with the stimulus material presented to the user. The data acquisition mechanism also includes a transmitter and/or receiver for sending the collected data to a data analysis system.

В некоторых примерах приемопередатчик может быть подключен к компьютерной системе, которая затем передает данные по глобальной сети в анализатор данных.In some examples, the transceiver may be connected to a computer system, which then transmits data over a wide area network to a data analyzer.

Следует отметить, что некоторые компоненты механизма сбора данных не показаны для ясности.It should be noted that some components of the data collection mechanism are not shown for clarity.

Запросы, основанные на оценках ответа, могут включать в себя оценки внимания, эмоций и эффективности в баллах. Такие запросы могут касаться материалов, которые привели к получению конкретных оценок в баллах. В запросах, основанных на измерении профиля ответа, могут быть применены средние пороговые показатели, показатели дисперсии, количество обнаруженных пиков и т.д. Запросы групповых ответов могут включать в себя групповую статистику, такую как среднее значение, дисперсия, крутизна, р-значение и т.д, размер группы и показатели оценки выбросов.Queries based on response scores may include attention, emotion, and performance scores. Such requests may relate to materials that led to particular scores. In queries based on response profile measurements, mean thresholds, measures of variance, number of detected peaks, and so on can be applied. Group response requests may include group statistics such as mean, variance, slope, p-value, etc., group size, and outlier estimation metrics.

На ФИГ. 3 проиллюстрирован один пример сбора данных. Принимают пользовательскую информация от субъекта, которому предоставлен механизм сбора данных. Принимают данные от механизма сбора данных по субъекту. В некоторых конкретных вариантах осуществления могут быть переданы данные ЭЭГ, электроокулограммы, данные по расширению зрачка, данные кодирования эмоций на лице, видео, изображения, аудио и т.д. от субъекта к анализатору данных. В конкретных вариантах осуществления передаются только данные ЭЭГ. В соответствии с различными вариантами осуществления ответ и связанные с ним данные передаются непосредственно с шапочки для ЭЭГ через интерфейс глобальной сети на анализатор данных. В конкретных вариантах осуществления ответ и связанные с ним данные передаются в компьютерную систему, которая затем выполняет сжатие и фильтрацию данных перед передачей данных анализатору данных по сети.FIG. 3 illustrates one example of data collection. Receive user information from the subject to which the data collection mechanism is provided. Receive data from the mechanism for collecting data on the subject. In some specific embodiments, EEG data, electrooculograms, pupillary dilation data, facial emotion encoding data, video, images, audio, etc. may be transmitted. from the subject to the data analyzer. In particular embodiments, only EEG data is transmitted. According to various embodiments, the response and associated data are transmitted directly from the EEG cap via a WAN interface to the data analyzer. In particular embodiments, the response and associated data is transmitted to the computer system, which then compresses and filters the data before transmitting the data to the data analyzer over the network.

В конкретных вариантах осуществления устройство передачи данных отправляет данные в систему интеграции ответов. В соответствии с различными вариантами осуществления система интеграции ответов объединяет проанализированные и улучшенные ответы на стимулирующий материал, применяя информацию об атрибутах стимулирующего материала. В конкретных вариантах осуществления система интеграции ответов также собирает и интегрирует поведенческие ответы пользователя с проанализированными и улучшенными данными ответов для более эффективного измерения и отслеживания с стимулирующих материалов.In particular embodiments, the communication device sends data to the response integration system. In accordance with various embodiments, the response integration system integrates the analyzed and improved responses to the stimulus material using information about the attributes of the stimulus material. In specific embodiments, the response integration system also collects and integrates the user's behavioral responses with the analyzed and improved response data for more efficient measurement and tracking from stimulus materials.

Хотя вышеуказанное изобретение было подробно описано в целях ясности и лучшего понимания, будет очевидно, что некоторые изменения и модификации могут быть реализованы в рамках объема приложенной формулы изобретения. Таким образом, настоящие варианты осуществления следует рассматривать как иллюстративные и не имеющие ограничительного характера, и настоящее изобретение не должно ограничиваться деталями, приведенными в настоящем документе, но может быть модифицировано в пределах объема и эквивалентов прилагаемой формулы изобретения.While the above invention has been described in detail for purposes of clarity and better understanding, it will be apparent that certain changes and modifications may be made within the scope of the appended claims. Thus, the present embodiments are to be considered as illustrative and non-limiting, and the present invention is not to be limited to the details set forth herein, but may be modified within the scope and equivalents of the appended claims.

Справочная литератураReference literature

A. Porto, J., L. Nunes, M., & Nelson, С.A. (2016). Behavioral and neural correlates of emotional development: typically developing infants and infants of depressed and/or anxious mothers. Jornal de Pediatria. https://doi.org/10.1016/j.jped.2015.12.004A. Porto, J., L. Nunes, M., & Nelson, C.A. (2016). Behavioral and neural correlates of emotional development: typically developing infants and infants of depressed and/or anxious mothers. Journal of Pediatrics. https://doi.org/10.1016/j.jped.2015.12.004

Addabbo, M., Longhi, E., Marchis, I.C, Tagliabue, P., & Turati, C. (2018). Dynamic facial expressions of emotions are discriminated at birth. PLoS ONE.Addabbo, M., Longhi, E., Marchis, I.C., Tagliabue, P., & Turati, C. (2018). Dynamic facial expressions of emotions are discriminated at birth. PLOS ONE.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0193868https://doi.org/10.1371/journal.pone.0193868

Allen, J.J.В., Coan, J.A., & Nazarian, M. (2004). Issues and assumptions on the road from raw signals to metrics of frontal EEG asymmetry in emotion. Biological Psychology.Allen, J.J.B., Coan, J.A., & Nazarian, M. (2004). Issues and assumptions on the road from raw signals to metrics of frontal EEG asymmetry in emotion. biological psychology.

https://doi.org/10.1016/j.biopsycho.2004.03.007https://doi.org/10.1016/j.biopsycho.2004.03.007

Allen, J.J.В., Harmon-Jones, E., & Cavender, J.H. (2001). Manipulation of frontal EEG asymmetry through biofeedback alters self-reported emotional responses and facial EMG.Allen, J.J.B., Harmon-Jones, E., & Cavender, J.H. (2001). Manipulation of frontal EEG asymmetry through biofeedback alters self-reported emotional responses and facial EMG.

Psychophysiology. https://doi.org/10.1017/S0048577201991255Psychophysiology. https://doi.org/10.1017/S0048577201991255

Banaschewski, Т., & Brandeis, D. (2007). Annotation: What electrical brain activity tells us about brain function that other techniques cannot tell us - A child psychiatric perspective.Banaschewski, T., & Brandeis, D. (2007). Annotation: What electrical brain activity tells us about brain function that other techniques cannot tell us - A child psychiatric perspective.

Journal of Child Psychology and Psychiatry and Allied Disciplines.Journal of Child Psychology and Psychiatry and Allied Disciplines.

https://doi.org/10.1111/j.1469-7610.2006.01681.xhttps://doi.org/10.1111/j.1469-7610.2006.01681.x

Blau, V.C., Maurer, U., Tottenham, N., & McCandliss, B.D. (2007). The face-specific N170 component is modulated by emotional facial expression. Behavioral and Brain Functions.Blau, V.C., Maurer, U., Tottenham, N., & McCandliss, B.D. (2007). The face-specific N170 component is modulated by emotional facial expression. Behavioral and Brain Functions.

https://doi.org/10.1186/1744-9081-3-7https://doi.org/10.1186/1744-9081-3-7

Brooker, R.J., Canen, M.J., Davidson, R.J., & Hill Goldsmith, H. (2017). Short- and long-term stability of alpha asymmetry in infants: Baseline and affective measures. Psychophysiology. https://doi.org/10.1111/psyp.12866Brooker, R.J., Canen, M.J., Davidson, R.J., & Hill Goldsmith, H. (2017). Short- and long-term stability of alpha asymmetry in infants: Baseline and affective measures. Psychophysiology. https://doi.org/10.1111/psyp.12866

Calkins, S.D., Fox, N.A., & Marshall, T.R. (1996). Behavioral and Physiological Antecedents of Inhibited and Uninhibited Behavior. Child Development, https://doi.org/10.1111/j.1467-8624.1996.tb01749.xCalkins, S.D., Fox, N.A., & Marshall, T.R. (1996). Behavioral and Physiological Antecedents of Inhibited and Uninhibited Behavior. Child Development, https://doi.org/10.1111/j.1467-8624.1996.tb01749.x

Camras, L.A., Holland, E.A., & Patterson, M.J. (1993). Facial expression. Handbook of emotions.Camras, L.A., Holland, E.A., & Patterson, M.J. (1993). face expression. Handbook of emotions.

Cheng, Y, Lee, S.-Y, Chen, H.-Y, Wang, P.-Y, & Decety, J. (2012). Voice and Emotion Processing in the Human Neonatal Brain. Journal of Cognitive Neuroscience. https://doi.org/10.1162/jocn_a_00214Cheng, Y, Lee, S.-Y, Chen, H.-Y, Wang, P.-Y, & Decety, J. (2012). Voice and Emotion Processing in the Human Neonatal Brain. Journal of Cognitive Neuroscience. https://doi.org/10.1162/jocn_a_00214

Constant, I., & Sabourdin, N. (2012). The EEG signal: A window on the cortical brain activity. Paediatric Anaesthesia. https://doi.Org/10.1111/j.1460-9592.2012.03883.XConstant, I., & Sabourdin, N. (2012). The EEG signal: A window on the cortical brain activity. Pediatric Anaesthesia. https://doi.org/10.1111/j.1460-9592.2012.03883.X

Cuevas, K, & Bell, M.A. (2011). EEG and ECG from 5 to 10 months of age: Developmental changes in baseline activation and cognitive processing during a working memory task.Cuevas, K, & Bell, M.A. (2011). EEG and ECG from 5 to 10 months of age: Developmental changes in baseline activation and processing during a working memory cognitive task.

International Journal of Psychophysiology. https://doi.org/10.1016/j.ijpsycho.2011.02.009International Journal of Psychophysiology. https://doi.org/10.1016/j.ijpsycho.2011.02.009

Davidson, R., & Fox, N. (1982). Asymmetrical brain activity discriminates between positive and negative affective stimuli in human infants. Science.Davidson, R., & Fox, N. (1982). Asymmetrical brain activity discriminates between positive and negative affective stimuli in human infants. Science.

https://doi.org/10.1126/science.7146906https://doi.org/10.1126/science.7146906

Davidson, R.J. (1988). EEG measures of cerebral asymmetry: Conceptual and methodological issues. International Journal of Neuroscience. https://doi.org/10.3109/00207458808985694Davidson, R.J. (1988). EEG measures of cerebral asymmetry: Conceptual and methodological issues. International Journal of Neuroscience. https://doi.org/10.3109/00207458808985694

Diego, M.A., Jones, N.A., & Field, T. (2010). EEG in 1-week, 1-month and 3-month-old infants of depressed and non-depressed mothers. Biological Psychology.Diego, M.A., Jones, N.A., & Field, T. (2010). EEG in 1-week, 1-month and 3-month-old infants of depressed and non-depressed mothers. biological psychology.

https://doi.org/10.1016/j.biopsycho.2009.09.007https://doi.org/10.1016/j.biopsycho.2009.09.007

Field, T., Fox, N.A.,. Pickens, J., & Nawrocki, T. (1995). Relative Right Frontal EEG Activation in 3- to 6-Month-Old Infants of "Depressed" Mothers. Developmental Psychology.Field, T., Fox, N.A.,. Pickens, J., & Nawrocki, T. (1995). Relative Right Frontal EEG Activation in 3- to 6-Month-Old Infants of "Depressed" Mothers. developmental psychology.

https://doi.org/10.1037/0012-1649.3L3.358https://doi.org/10.1037/0012-1649.3L3.358

Fox, N.A., & Davidson, R.J. (1986). Taste-elicited changes in facial signs of emotion and the asymmetry of brain electrical activity in human newborns. Neuropsychologia.Fox, N.A., & Davidson, R.J. (1986). Taste-elicited changes in facial signs of emotion and the asymmetry of brain electrical activity in human newborns. Neuropsychology.

https://doi.org/10.1016/0028-3932(86)90028-Xhttps://doi.org/10.1016/0028-3932(86)90028-X

Fox, N.A., & Davidson, R.J. (1988). Patterns of Brain Electrical Activity During Facial Signs of Emotion in 10-Month-Old Infants. Developmental Psychology.Fox, N.A., & Davidson, R.J. (1988). Patterns of Brain Electrical Activity During Facial Signs of Emotion in 10-Month-Old Infants. developmental psychology.

https://doi.org/10.1037/0012-1649.24.2.230https://doi.org/10.1037/0012-1649.24.2.230

Fox, N.A., Yoo, K.H., Bowman, L.C., Cannon, E.N., Ferrari, P.F., Bakermans-Kranenburg, M.J., … Van IJzendoorn, M.H. (2016). Assessing human mirror activity With EEG mu rhythm: A meta-analysis. Psychological Bulletin, https://doi.org/10.1037/bu10000031Fox, N.A., Yoo, K.H., Bowman, L.C., Cannon, E.N., Ferrari, P.F., Bakermans-Kranenburg, M.J., … Van IJzendoorn, M.H. (2016). Assessing human mirror activity With EEG mu rhythm: A meta-analysis. Psychological Bulletin, https://doi.org/10.1037/bu10000031

Gómez, A., Quintero, L., López, N., & Castro, J. (2016). An approach to emotion recognition in single-channel EEG signals: A mother child interaction. In Journal of Physics: Conference Series. https://doi.org/10.1088/1742-6596/705/l/012051Gomez, A., Quintero, L., Lopez, N., & Castro, J. (2016). An approach to emotion recognition in single-channel EEG signals: A mother child interaction. In Journal of Physics: Conference Series. https://doi.org/10.1088/1742-6596/705/l/012051

Harmon-Jones, E., & Allen, J.J. B. (1997). Behavioral activation sensitivity and resting frontal EEG asymmetry: Covariation of putative indicators related to risk for mood disorders. Journal of Abnormal Psychology, https://doi.org/10.1037/0021-843X.106.1.159Harmon-Jones, E., & Allen, J.J. B. (1997). Behavioral activation sensitivity and resting frontal EEG asymmetry: Covariation of putative indicators related to risk for mood disorders. Journal of Abnormal Psychology, https://doi.org/10.1037/0021-843X.106.1.159

Howarth, G.Z., Fettig, N.B., Curby, T.W., & Bell, M.A. (2016). Frontal Electroencephalogram Asymmetry and Temperament Across Infancy and Early Childhood: An Exploration of Stability and Bidirectional Relations. Child Development.Howarth, G.Z., Fettig, N.B., Curby, T.W., & Bell, M.A. (2016). Frontal Electroencephalogram Asymmetry and Temperament Across Infancy and Early Childhood: An Exploration of Stability and Bidirectional Relations. child development.

https://doi.org/10.1111/cdev.12466https://doi.org/10.1111/cdev.12466

Johnson, M.H., Dziurawiec, S., Ellis, H., & Morton, J. (1991). Newborns' preferential tracking of face-like stimuli and its subsequent decline. Cognition, https://doi.org/10.1016/0010-0277(91)90045-6Johnson, M. H., Dziurawiec, S., Ellis, H., & Morton, J. (1991). Newborns' preferential tracking of face-like stimuli and its subsequent decline. Cognition, https://doi.org/10.1016/0010-0277(91)90045-6

Kaneshige, T., & Haryu, E. (2015). Categorization and understanding of facial expressions in 4-month-old infants. Japanese Psychological Research, https://doi.org/10.1111/jpr.12075Kaneshige, T., & Haryu, E. (2015). Categorization and understanding of facial expressions in 4-month-old infants. Japanese Psychological Research, https://doi.org/10.1111/jpr.12075

Krompinger, J.W., Moser, J.S., & Simons, R.F. (2008). Modulations of the Electrophysiological Response to Pleasant Stimuli by Cognitive Reappraisal. Emotion.Krompinger, J.W., Moser, J.S., & Simons, R.F. (2008). Modulations of the Electrophysiological Response to Pleasant Stimuli by Cognitive Reappraisal. emotion.

https://doi.org/10.1037/1528-3542.8.1.132https://doi.org/10.1037/1528-3542.8.1.132

Leppänen, J.M., & Nelson, C.A. (2009). Tuning the developing brain to social signals of emotions. Nature Reviews Neuroscience. https://doi.org/10.1038/nrn2554Leppänen, J.M., & Nelson, C.A. (2009). Tuning the developing brain to social signals of emotions. Nature Reviews Neuroscience. https://doi.org/10.1038/nrn2554

Lewis, M., Sullivan, M.W., Stanger, C., & Weiss, M. (1989). Self development and self-conscious emotions. Child Development, https://doi.org/10.1111/j.1467-8624.1989.tb02704.xLewis, M., Sullivan, M.W., Stanger, C., & Weiss, M. (1989). Self development and self-conscious emotions. Child Development, https://doi.org/10.1111/j.1467-8624.1989.tb02704.x

Lusby, С.M., Goodman, S.H., Bell, M.A., & Newport, D.J. (2014). Electroencephalogram patterns in infants of depressed mothers. Developmental Psychobiology. https://doi.org/10.1002/dev.21112Lusby, C.M., Goodman, S.H., Bell, M.A., & Newport, D.J. (2014). Electroencephalogram patterns in infants of depressed mothers. Developmental Psychobiology. https://doi.org/10.1002/dev.21112

Mai, X., Xu, L., Li, M., Shao, J., Zhao, Z., Lamm, C., … Lozoff, B. (2014). Sounds elicit relative left frontal alpha activity in 2-month-old infants. International Journal of Psychophysiology. https://doi.org/10.1016/j.ijpsycho.2014.09.008Mai, X., Xu, L., Li, M., Shao, J., Zhao, Z., Lamm, C., … Lozoff, B. (2014). Sounds elicit relative left frontal alpha activity in 2-month-old infants. International Journal of Psychophysiology. https://doi.org/10.1016/j.ijpsycho.2014.09.008

Marshall, P.J., Bar-Haim, Y., & Fox, N.A. (2002). Development of the EEG from 5 months to 4 years of age. Clinical Neurophysiology. https://doi.org/10.1016/S1388-2457(02)00163-3Marshall, P.J., Bar-Haim, Y., & Fox, N.A. (2002). Development of the EEG from 5 months to 4 years of age. clinical neurophysiology. https://doi.org/10.1016/S1388-2457(02)00163-3

Marshall, P.J., & Meltzoff, A.N. (2011). Neural mirroring systems: Exploring the EEG mu rhythm in human infancy. Developmental Cognitive Neuroscience.Marshall, P.J., & Meltzoff, A.N. (2011). Neural mirroring systems: Exploring the EEG mu rhythm in human infancy. Developmental Cognitive Neuroscience.

https://doi.org/10.1016/j.dcn.2010.09.001https://doi.org/10.1016/j.dcn.2010.09.001

Maulsby, R.L. (1971). An illustration of emotionally evoked theta rhythm in infancy: Hedonic hypersynchrony. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology.Maulsby, R.L. (1971). An illustration of emotionally evoked theta rhythm in infancy: Hedonic hypersynchrony. Electroencephalography and Clinical Neurophysiology.

https://doi.org/10.1016/0013-4694(71)90186-6https://doi.org/10.1016/0013-4694(71)90186-6

Missana, M., & Grossmann, T. (2015). Infants' emerging sensitivity to emotional body expressions: Insights from asymmetrical frontal brain activity. Developmental Psychology. https://doi.org/10.1037/a0038469Missana, M., & Grossmann, T. (2015). Infants' emerging sensitivity to emotional body expressions: Insights from asymmetrical frontal brain activity. developmental psychology. https://doi.org/10.1037/a0038469

Miyoshi, M., Katayama, J., & Morotomi, T. (2004). Face-specific N170 component is modulated by facial expressional change. NeuroReport. https://doi.org/10.1097/00001756-200404090-00035Miyoshi, M., Katayama, J., & Morotomi, T. (2004). Face-specific N170 component is modulated by facial expressional change. NeuroReport. https://doi.org/10.1097/00001756-200404090-00035

Morgane, P.J., & Mokler, D.J. (2006). The limbic brain: Continuing resolution. Neuroscience and Biobehavioral Reviews. https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2005.04.020Morgane, P.J., & Mokler, D.J. (2006). The limbic brain: Continuing resolution. Neuroscience and Biobehavioral Reviews. https://doi.org/10.1016/j.neubiorev.2005.04.020

Nelson, C.A. (2001). The development and neural bases of face recognition. Infant Child Dev. https://doi.org/10.1002/icd.239Nelson, C.A. (2001). The development and neural bases of face recognition. Infant Child Dev. https://doi.org/10.1002/icd.239

Pascalis, O., De Haan, M., Nelson, C.A., & De Schonen, S. (1998). Long-term recognition memory for faces assessed by visual paired comparison in 3- and 6-month-old infants. Journal of Experimental Psychology: Learning Memory and Cognition. https://doi.org/10.1037/0278-7393.24.1.249Pascalis, O., De Haan, M., Nelson, C. A., & De Schonen, S. (1998). Long-term recognition memory for faces assessed by visual paired comparison in 3- and 6-month-old infants. Journal of Experimental Psychology: Learning Memory and Cognition. https://doi.org/10.1037/0278-7393.24.1.249

Phillips, А.Т., Wellman, H.M., & Spelke, E.S. (2002). Infants' ability to connect gaze and emotional expression to intentional action. Cognition. https://doi.org/10.1016/S0010-0277(02)00073-2Phillips, A.T., Wellman, H.M., & Spelke, E.S. (2002). Infants' ability to connect gaze and emotional expression to intentional action. Cognition. https://doi.org/10.1016/S0010-0277(02)00073-2

Rose, S.A., Feldman, J.F., & Jankowski, J.J. (2004). Infant visual recognition memory. Developmental Review, https://doi.org/10.1016/j.dr.2003.09.004Rose, S.A., Feldman, J.F., & Jankowski, J.J. (2004). Infant visual recognition memory. Developmental Review, https://doi.org/10.1016/j.dr.2003.09.004

Taylor-Colls, S., & Pasco Fearon, R.M. (2015). The Effects of Parental Behavior on Infants' Neural Processing of Emotion Expressions. Child Development.Taylor-Colls, S., & Pasco Fearon, R.M. (2015). The Effects of Parental Behavior on Infants' Neural Processing of Emotion Expressions. child development.

https://doi.org/10.1111/cdev.12348https://doi.org/10.1111/cdev.12348

van den Boomen, C., Munsters, N.M., & Kemner, C. (2017). Emotion processing in the infant brain: The importance of local information. Neuropsychologia.van den Boomen, C., Munsters, N.M., & Kemner, C. (2017). Emotion processing in the infant brain: The importance of local information. Neuropsychology.

https://doi.org/10.1016/j.neuropsychologia.2017.09.006https://doi.org/10.1016/j.neuropsychologia.2017.09.006

Izard, С.E., & Malatesta, C.Z. (1987). Perspectives on emotional development I: Differential emotions theory of early emotional development. In J.D. Osofsky (Ed.), Wiley series on personality processes. Handbook of infant development (pp. 494-554). Oxford, England: John Wiley & Sons.Izard, C.E., & Malatesta, C.Z. (1987). Perspectives on emotional development I: Differential emotions theory of early emotional development. In J.D. Osofsky (Ed.), Wiley series on personality processes. Handbook of infant development (pp. 494-554). Oxford, England: John Wiley & Sons.

de Haan, M. (2007). Visual attention and recognition memory in infancy. In M. de Haan (Ed.), Studies in developmental psychology. Infant EEG and event-related potentials (pp. 101-143). New York, NY, US: Psychology Press.de Haan, M. (2007). Visual attention and recognition memory in infancy. In M. de Haan (Ed.), Studies in developmental psychology. Infant EEG and event-related potentials (pp. 101-143). New York, NY, US: Psychology Press.

Claims (8)

1. Устройство для исследования когнитивного и эмоционального развития младенцев и детей младшего возраста, содержащее электроды для электроэнцефалографии (ЭЭГ), выполненные с возможностью обеспечения оптимальных точечных контактов с кожей головы младенца или ребенка младшего возраста, причем электроды для ЭЭГ расположены в соответствии с вариантом А или В:1. A device for studying the cognitive and emotional development of infants and young children, containing electrodes for electroencephalography (EEG), configured to provide optimal point contacts with the scalp of an infant or young child, and the EEG electrodes are located in accordance with option A or IN: A) пары электродов размещены так, чтобы обеспечить симметричную запись в фронтальной, височной и теменной областях, при этом шесть электродов размещены в области фронтального полюса для оценки асимметрии ЭЭГ младенца или ребенка младшего возраста, два электрода размещены в височной области для изучения приятных/неприятных ощущений в слуховой зоне, а три электрода размещены в теменной области для исследования привлечения внимания к эмоциональной речи и соматосенсорной активности;A) pairs of electrodes are placed to provide symmetrical recording in the frontal, temporal and parietal regions, with six electrodes placed in the frontal pole region to assess EEG asymmetry in an infant or young child, two electrodes are placed in the temporal region to study pleasant / unpleasant sensations in the auditory zone, and three electrodes are placed in the parietal region to study the attraction of attention to emotional speech and somatosensory activity; B) пары электродов размещены так, чтобы обеспечить симметричную запись в фронтальной, височной и теменной областях, при этом шесть электродов размещены в области фронтального полюса для оценки асимметрии ЭЭГ младенца или ребенка младшего возраста, два электрода размещены в височной области для изучения приятных/неприятных ощущений в слуховой зоне, пять электродов размещены в теменной области для исследования привлечения внимания к эмоциональной речи и соматосенсорной активности, а четыре электрода размещены в затылочной области для измерения визуальной обработки эмоций.B) pairs of electrodes are placed to provide symmetrical recording in the frontal, temporal and parietal regions, with six electrodes placed in the frontal pole region to assess EEG asymmetry in an infant or young child, two electrodes are placed in the temporal region to study pleasant / unpleasant sensations in the auditory zone, five electrodes were placed in the parietal region to study the attentional attraction to emotional speech and somatosensory activity, and four electrodes were placed in the occipital region to measure visual processing of emotions. 2. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее гибкую опорную конструкцию, прикрепленную к электродам.2. The apparatus of claim 1, further comprising a flexible support structure attached to the electrodes. 3. Устройство по п. 1, дополнительно содержащее усилители, связанные с электродами, причем данные от каждого из электродов индивидуально усиливаются и изолируются.3. The apparatus of claim 1, further comprising amplifiers coupled to the electrodes, the data from each of the electrodes being individually amplified and isolated. 4. Устройство по п. 3, в котором усилители выполнены на гибкой печатной плате.4. The device according to claim 3, in which the amplifiers are made on a flexible printed circuit board. 5. Устройство по п. 3, в котором усилитель передает объединенные данные беспроводным образом на удаленный анализатор данных.5. The apparatus of claim 3, wherein the amplifier transmits the combined data wirelessly to a remote data analyzer. 6. Устройство по п. 3, причем усиленные данные объединяют с усиленными данными от других электродов гарнитуры для ЭЭГ.6. The apparatus of claim 3, wherein the amplified data is combined with amplified data from other EEG headset electrodes.
RU2021108959A 2018-09-04 2019-08-30 Device for assessing emotions in infants and young children RU2794620C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US62/726,643 2018-09-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2021108959A RU2021108959A (en) 2022-10-05
RU2794620C2 true RU2794620C2 (en) 2023-04-24

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6434419B1 (en) * 2000-06-26 2002-08-13 Sam Technology, Inc. Neurocognitive ability EEG measurement method and system
RU2279847C2 (en) * 2004-07-30 2006-07-20 Северный государственный медицинский университет Method for predicting eeg alpha-rhythm index in patients with psychosomatic diseases
GB2499595A (en) * 2012-02-21 2013-08-28 James Roche Infant EEG electrode system
WO2017069644A2 (en) * 2015-10-22 2017-04-27 MBRAINTRAIN LLC Belgrade Wireless eeg headphones for cognitive tracking and neurofeedback

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6434419B1 (en) * 2000-06-26 2002-08-13 Sam Technology, Inc. Neurocognitive ability EEG measurement method and system
RU2279847C2 (en) * 2004-07-30 2006-07-20 Северный государственный медицинский университет Method for predicting eeg alpha-rhythm index in patients with psychosomatic diseases
GB2499595A (en) * 2012-02-21 2013-08-28 James Roche Infant EEG electrode system
WO2017069644A2 (en) * 2015-10-22 2017-04-27 MBRAINTRAIN LLC Belgrade Wireless eeg headphones for cognitive tracking and neurofeedback

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
American electroencephalographic society guidelines for standard electrode position nomenclature. Journal of clinical neurophysiology, vol. 8, No 2, 1991. БАРАНОВА Г.А. и др. Высшие корковые функции. Учебное пособие. ФГБОУ ВО "ПГУ", Пенза, 2017. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lohani et al. A review of psychophysiological measures to assess cognitive states in real-world driving
Stifter et al. Facial expressivity and vagal tone in 5-and 10-month-old infants
Niso et al. Wireless EEG: A survey of systems and studies
McGuigan Psychophysiological measurement of covert behavior: A guide for the laboratory
Lin et al. Forehead EEG in support of future feasible personal healthcare solutions: Sleep management, headache prevention, and depression treatment
US7570991B2 (en) Method for real time attitude assessment
US20180184964A1 (en) System and signatures for a multi-modal physiological periodic biomarker assessment
Empson Human brainwaves: The psychological significance of the electroencephalogram
KR20150098607A (en) Configuration and spatial placement of frontal electrode sensors to detect physiological signals
Carrick et al. The treatment of autism Spectrum disorder with auditory Neurofeedback: a randomized placebo controlled trial using the Mente autism device
Frohlich et al. Not with a “zap” but with a “beep”: measuring the origins of perinatal experience: Origins of perinatal experience
Proverbio et al. What do you have in mind? ERP markers of visual and auditory imagery
Jalaudin et al. Electroencephalography (EEG) analysis on human reflection towards relaxation of mind
Lipton et al. Studies on the psychophysiology of infancy
RU2794620C2 (en) Device for assessing emotions in infants and young children
AU2019336987A1 (en) Apparatus and method for assessing emotion of infants and young children
Laguna et al. How can cry acoustics associate newborns’ distress levels with neurophysiological and behavioral signals?
Fox et al. The role of sensory reactivity in understanding infant temperament
Berry et al. Otitis media and respiratory sinus arrhythmia across infancy and early childhood: Polyvagal processes?
US20220280082A1 (en) Apparatus and method for assessing emotion of infants and young children
Wilhelm et al. Psychophysiological assessment
Fifer et al. High-density electroencephalogram monitoring in the neonate
Juliana et al. Simple coordination and cognitive stimulation activities for cognitive function assessments using functional near-infrared spectroscopy
Bhuvaneswari et al. A note on methods used for deception analysis and influence of thinking stimulus in deception detection
Davidović et al. The influence of the dynamics and the level of maturity of the cortical functions as a prerequisite for the development of speech in children