Method Article

宫颈肌张力障碍的时间分辨阈值测量 & 分析

DOI:

10.3791/56310

⸱

January 27th, 2018

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1School of Engineering, Trinity College Dublin, The University of Dublin, 2Department of Neurology, St. Vincent's University Hospital, 3School of Medicine and Medical Sciences, University College Dublin, 4School of Mathematical Sciences, Dublin Institute of Technology, 5School of Medicine Trinity College Dublin, The University of Dublin

In This Article

Summary

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本文介绍了时间分辨阈值的测量和分析方法, 并对其在颈椎张力障碍发病机制研究中的应用进行了探讨。

Abstract

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时间分辨阈值 (TDT) 是指观察者可以将两个顺序刺激区分为异步 (通常为30-50 毫秒) 的最短间隔。它已被证明是异常 (延长) 的神经紊乱, 包括颈椎肌张力障碍, 一个表型的成人特发性孤立性肌张力障碍。TDT 是一种定量的衡量能力, 感知迅速变化的环境, 并被视为指示的行为的视觉神经元的优势丘, 一个关键节点的隐蔽注意定向。本文阐述了测量 TDT 的方法 (包括两种硬件选择和两种刺激方式)。本文还探讨了两种数据分析和 TDT 计算的方法。本文还讨论了时间歧视的评估在了解颈椎张力障碍和成人特发性孤立性肌张力障碍发病机制中的应用。

Introduction

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时间歧视描述一个人的能力, 歧视, 或感知, 他们的环境迅速变化。时间分辨阈值 (TDT) 是一个个体能够感知到两个连续的感官刺激是异步的最短间隔。颞叶辨别在影响基底节的障碍中表现为异常延长, 包括张力障碍1、2、3、45、6,7。

肌张力障碍是第三个最常见的神经运动障碍-在帕金森 s 病和必要的震颤后.它的特点是持续或间歇性的肌肉收缩导致异常, 经常重复, 运动或姿势8。肌张力障碍可影响身体的任何部分。当它影响一个身体部分被称为局灶性肌张力障碍8。肌张力障碍影响颈部肌肉被称为颈椎肌张力障碍, 是最常见的表型成人首发特发性离体肌张力障碍。9,10颈椎张力障碍的发病机制尚不清....

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Protocol

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St. 文森特大学医院的医学研究伦理委员会批准了对宫颈肌张力障碍患者的招募, 他们的兄弟姐妹 (不受肌张力障碍的影响), 和健康的控制, 参与所描述的协议下面.

1. 硬件 & 软件解决方案

注: 两个硬件选项已开发, 以显示视觉刺激与精确的间刺激间隔。两者都是设计和内置在三位一体的生物工程中心, 都柏林三一学院, 并曾被称为5,16。那些希望复制在这里使用的精确的硬件解决方案的人可以通过直接联系三一生物工程中心来要求相同。或者, 一组完整的说明, 包括用于耳机的3D 打印文件、随附的 Arduino 微控制器的说明、等。可以从 http://www.dystoniaresearch.ie/temporal-discrimination-threshold/下载。在桌面计算机上安装的自定义程序 (例如, 神经系统) 中, 可能会生成在表顶方法中提供的刺激, 并通过编程来通过并行端口控制发光二极管 (LED)计算机。另外, 如下所述, 表顶部的 led 可以通过 Arduino 微控制器控制。还可以从上述链接下载演示代码和 Arduino 文件。

  1. TDT 硬件: 表顶方法
    1. 将一个 "X" 标记为一个固定点, 在参与者面前....

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Results

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在表1和 2中提供了填充的评分表的示例, 其中分别代表楼梯和随机刺激演示方法的结果。每个运行的阈值 (被认为是"不同"的第一个三刺激对的计时) 将被高亮显示。在表 1的情况下, TDT 计算为25毫秒 (即, 中值40、25、25、25、45、25、40、10毫秒)。这些数据取自一名35岁的女性, 她参与了先前的一项研究18。这一年龄段妇女 TDT 值的平均值和标准偏差分别为 27.48 ms 和 10.86 ms。所以 Z 比分为这个个体可以被计算如下:
figure-results-1

由于此 Z评分低于 2.5, 因此此人具.......

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Discussion

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TDT 测量与分析

两种形式的设备 (表顶部和耳机), 两种方法的刺激表示 (楼梯和随机), 和两种方式的数据分析 (传统和分布), 以说明如何衡量和量化一个人的时间辨别能力。便携式耳机提供了一种方便的硬件选项, 可确保参与者和 LED 光源之间的距离和角度保持一致, 同时还允许在任何方便的位置收集数据。因此, 它解决了与桌面方法相关的一些限制, 即需要受控环境照明和有限的可移植性-通常要求参与者参加诊所或研究中心。耳机还防止在试验期间或之间的距离和角度变化的可能性和参与者之间的差异, 可能产生的位置调整的参与者。Molloy et al.比较了桌面和耳机对刺激传递的方法, 发现耳机是可靠和准确的5。然而, 耳机的两个潜在的弱点是它提出刺激单眼,即,只有左眼可以看到左侧的刺激, 反之亦然;而目前的设计不适应戴眼镜。视力可能会影响 TDT 的表现, 因此应始终确定参与者的视力正常。这是所有更重要的情况下, 耳机的方法, 其中眼镜不能容.......

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Disclosures

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丽贝卡 B 贝克, Eavan M Mc 管理, 约翰巴特勒, Dorina Birsanu, 布兰登 Quinlivan, Beiser, Shruti Narasimham 没有资金来源, 财务披露或利益冲突申报。迈克尔哈钦森接受研究赠款爱尔兰, 爱尔兰健康研究委员会 (CSA-2012-5), 肌张力障碍研究基金会 (比利时) 和爱尔兰临床神经科学研究所。肖恩 O"赖尔登报告从 Abbvie 接收扬声器的酬金.理查德. 赖利从爱尔兰, 企业爱尔兰和爱尔兰的健康研究委员会获得资金.

Acknowledgements

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这项研究得到了来自健康研究委员会、肌张力障碍爱尔兰、爱尔兰科学基金会和爱尔兰临床神经科学研究所的资助。

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
TDT 头套可由都柏林圣三一学院 Trinity Centre for Bioengineering 提供。或者，完整的说明可从 http://www.dystoniaresearch.ie/temporal-discrimination-threshold/1一种定制的便携式设备，用于呈现视觉刺激。
TDT 桌面 LED 盒可由都柏林圣三一学院 Trinity Centre for Bioengineering 提供。或者，可以从 http://www.dystoniaresearch.ie/temporal-discrimination-threshold/ 2 免费下载完整的说明。一种定制的桌面设备，用于呈现视觉刺激。
微控制器可由都柏林圣三一学院 Trinity Centre for Bioengineering 提供。或者，完整的说明可从 http://www.dystoniaresearch.ie/temporal-discrimination-threshold/3定制的微控制器，用于以阶梯或随机顺序传递视觉刺激，具有精确的刺激间隔。
免费下载 免费下载。

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Bradley, D., et al. Temporal discrimination thresholds in adult-onset primary torsion dystonia: an analysis by task type and by dystonia phenotype. J Neurol. 259 (1), 77-82 (2012).
  2. Hutchinson, M., et al.

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Temporal Discrimination ThresholdCervical DystoniaSuperior ColliculusStaircase MethodRandomized PresentationCumulative Gaussian DistributionPoint of Subjective EqualityJust Noticeable DifferenceZed Score CalculationGABAergic Inhibition

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