מדידה & ניתוח של הסף אפליה זמני המוחל פוקאלית צוואר הרחם

מדידה וניתוח של סף האפליה הזמנית המיושם על דיסטוניה צווארית. זיהוי שינויים סביבתיים הוא המפתח להישרדות. היכולת שלנו לתפוס שינוי כזה ולהגיב במהירות תלויה ברשת בתוך המוח האמצעי.

רשת חשובה זו מנפיקה פקודות מוטוריות ומגיבה לשינויים סביבתיים ומכוונת את תשומת ליבנו באופן רפלקסיבי. המונח אפליה זמנית מתאר את יכולתו של אדם להבחין או לתפוס שינויים מהירים בסביבתו. מטרת מאמר זה היא להציג שתי שיטות למדידה וניתוח של אפליה זמנית ולהדגים את היישום של טכניקה זו לחקר דיסטוניה צווארית.

סף ההבחנה הזמני הוא מרווח הזמן הקצר ביותר שבו צופה יכול להבחין בין שני גירויים אסינכרוניים ולתפוס אותם כמתרחשים בנפרד. הוכח כי אפליה זמנית אינה תקינה או ממושכת בהפרעות המשפיעות על גרעיני הבסיס כולל דיסטוניה. דיסטוניה היא הפרעת התנועה השלישית בשכיחותה אחרי מחלת פרקינסון ורעד חיוני.

הוא מאופיין בהתכווצויות שרירים מתמשכות או לסירוגין הגורמות לתנועות או תנוחות חריגות, לעתים קרובות חוזרות על עצמן. הפתוגנזה של דיסטוניה צווארית נותרה לא ידועה. דיסטוניה יכולה להשפיע על כל חלק בגוף.

כאשר היא משפיעה על חלק אחד בגוף, היא ידועה בשם דיסטוניה מוקדית. דיסטוניה הפוגעת בשרירי הצוואר ידועה בשם דיסטוניה צווארית והיא הצורה הנפוצה ביותר של דיסטוניה מוקדית במבוגרים. סף האפליה הזמנית נמדד אצל אנשים עם דיסטוניה צווארית, קרוביהם הלא מושפעים ובקרות בריאות.

מאמינים כי טכניקה זו יכולה לספק תובנה לגבי הפעילות של הנוירונים החושיים החזותיים בשכבות השטחיות של הקוליקולוס העליון וכי תובנה זו יכולה אולי לספק רמזים לגבי הפתו-מנגנונים הבסיסיים של דיסטוניה צווארית. הגירויים החזותיים, שתי נוריות LED צהובות, עטופים בפתרונות חומרה מותאמים אישית המאפשרים להציג את הגירויים עם מרווחי הגירוי הרצויים של אלפיות השנייה. פותחו שתי אפשרויות חומרה.

הראשונה היא שיטת השולחן המסורתית מבוססת המעבדה שבה נוריות הלד ממוקמות שבע מעלות מנקודת המרכז של הנבדק בצד שמאל וימין. ניסוי זה נערך בחדר חשוך. פתרון החומרה השני הוא אוזניות ניידות המאפשרות בדיקה בכל מקום.

פתרון חומרה זה מספק עקביות במרחק ובזוויות בין הגירויים למשתתף. לאחר הצגת כל זוג גירויים, המשתתף מגיב זהה או שונה בהתאם לשאלה אם הוא תופס את הגירויים כסינכרוניים או אסינכרוניים. הגישה הסטנדרטית להצגת גירויים היא גישת גרם מדרגות.

שיטה זו כוללת הצגת גירויים אסינכרוניים לאדם בהדרגה. גירויים מוצגים כל חמש שניות כאשר מרווח הבין-גירוי גדל בחמש אלפיות השנייה בכל פעם. הניסוי מסתיים כאשר משתתף מגיב אחרת לשלושה זוגות גירויים רצופים.

הניסוי חוזר על עצמו ארבע פעמים משמאל ומימין, והתוצאה היא בסך הכל שמונה ריצות. סף ההבחנה הזמנית מחושב על ידי לקיחת חציון הספים מכל אחת משמונה הריצות עבור אותו אדם. בשל אפקט למידה פוטנציאלי בשיטת גרם המדרגות, פיתחנו שיטה של סדר הצגה אקראי.

זוגות הגירויים עדיין מוצגים כל חמש שניות, אך מרווח הגירוי משתנה באופן אקראי מאפס ל-100 אלפיות השנייה. השיטה הסטנדרטית לניתוח נתוני אפליה זמנית מביאה לערך יחיד המבוטא באלפיות השנייה. אנו משתמשים בערך זה כדי לחשב את ציון ה-zed עבור כל אדם.

ציון ה-zed מוגדר כהפרש בין סף האפליה הזמנית או ערך ה-TDT של המשתתף לבין ה-TDT הממוצע מאוכלוסיית ביקורת תואמת גיל חלקי סטיית התקן של ערכי ה-TDT עבור אותה אוכלוסיית ביקורת. ערכי TDT המביאים לציוני zed מעל 2.5 נחשבים חריגים. בעוד שגישה זו הייתה בשימוש נרחב וה-TDT הוכח כאנדופנוטיפ חזק וסלקטיבי, הוא בכל זאת ערך יחיד.

כדי לאפיין באופן מלא את הנתונים של המשתתף, הרחבנו את הניתוח שלנו כדי להתאים את הנתונים שלהם להתפלגות גאוס מצטברת. הממוצע של התפלגות זו מייצג את הנקודה שבה המשתתפים נוטים באותה מידה להגיב באותו אופן או שונה. נקודה זו מכונה נקודת השוויון הסובייקטיבי.

סטיית התקן של ההתפלגות הגאוסית, המכונה גם ההבדל הבולט בלבד, מצביעה על מידת הרגישות של המשתתפים לשינויים באסינכרוני הזמן סביב הממוצע שלהם. השיטה מתחזקת על ידי הגשת הנתונים לניתוח אתחול לא פרמטרי כדי לקבל מרווחי סמך של 95% עבור כל משתתף. שני המדדים תואמים את סף האפליה הזמנית, אך אינם תלויים זה בזה.

לשיטת ניתוח זו יש פוטנציאל לחשוף הבדלים עדינים בין המטופל לקבוצת הביקורת שאולי אינם ניכרים מהשיטה הסטנדרטית. גנים סיבתיים זוהו בפחות מ-1% ממקרי הדיסטוניה המוקדית במבוגרים. אנדופנוטיפ הוא סמן תת-קליני של נשא גנטי שיכול לעזור לנו להבין פתו-מנגנונים של מחלה.

סף האפליה הזמנית, אנדופנוטיפ פוטנציאלי לדיסטוניה מוקדית במבוגרים, אינו תקין בעד 97% מהחולים וכ-50% מקרוביהם שאינם מושפעים קלינית. בנוסף, TDT לא תקין עוקב אחר דפוס הקשור לגיל ומין הדומה לזה של דיסטוניה צווארית. ממצאים אלה מצביעים על תורשה אוטוזומלית דומיננטית ותומכים בשימוש ב-TDT כאנדופנוטיפ לדיסטוניה מוקדית במבוגרים ובפרט דיסטוניה צווארית.

TDT חריג יכול להתפרש כפגיעה ביכולת לזהות או להבחין בשינויים סביבתיים. הקוליקולוס העליון הממוקם בחלק האחורי של המוח התיכון ממלא תפקיד קריטי באיתור ותגובה לגירויים בולטים. בואו נסתכל מקרוב על המבנה הזה.

הקוליקולוס העליון הוא מבנה למינציה זוגי הממוקם במוח האמצעי הגבי. זהו המרכז העיקרי בגזע המוח לשינוי מידע מרחבי של מיקום המטרה ולכיוון תנועת הראש והעיניים. הקוליקולוס העליון מורכב מכמה שכבות בעלות ארגון מובחן.

עם זאת, ניתן להפריד אותו פונקציונלית לשכבה שטחית ועמוקה. השכבה השטחית מקבלת קלט ישיר ממערכת הראייה ומכילה מפה טופוגרפית של העולם הסובב בקואורדינטות רטינוטופיות. הנוירונים הוויזיו-חושיים מגיבים לגירויים סביבתיים בולטים אשר בתורם מקודדים את מיקומם של עצמים במפה רטינוטופית.

הנוירונים הקדם-מוטוריים בשכבה העמוקה מקרינים לאזורים אחרים במוח, שכאשר הם מתרגשים יורים בתדרים גבוהים ויוצרים תנועות עיניים מהירות הידועות כסקאדות לכיוון המטרה. השכבה העמוקה מכילה גם נוירונים מוטוריים המקרינים אל חוט צוואר הרחם העליון דרך המסלול הטקטו-שדרתי. כאשר תאי העצב האלה מופעלים, הראש מסתובב לעבר המטרה.

פעילות קולקולרית מעולה מווסתת על ידי חומצה גמא-אמינובוטירית או GABA, מוליך עצבי מעכב. פעילות GABAergic מעכבת מגבילה את משך התגובה החולפת הן בתאי העצב החושיים החזותיים בשכבה השטחית והן בתאי העצב הקדם-מוטוריים בשכבה העמוקה של הקוליקולוס העליון. בתגובה לגירוי חזותי, רוב הנוירונים בשכבה השטחית מציגים תגובה חולפת.

עיכוב GABAergic משתיק את התגובה הזו, ומאפשר לתאי העצב להיות מוכנים להגיב שוב כאשר הגירוי החזותי כבוי. אם אין מספיק GABA, נוירונים אלה עלולים להיות פעילים בצורה לא מתפקדת. ההשערה היא כי עיכוב GABAergic לא מספיק גורם לירי ממושך של נוירונים חזותיים-חושיים המובילים להבחנה זמנית חריגה.

בנוסף, ההשערה היא שהתנועות החריגות האופייניות לדיסטוניה צווארית גורמות גם לעיכוב GABAergic לא מספיק הגורם לירי ממושך של הנוירונים המוטוריים בשכבות העמוקות של הקוליקולוס העליון. הראינו שניתן למדוד אפליה זמנית בצורה ישירה ויעילה וכי הכלי הפשוט הזה הוא אנדופנוטיפ אמין לדיסטוניה צווארית. בנוסף, זה יכול לספק תובנה לגבי הפתו-מנגנונים של הפרעה זו.