Per verificare se gli effetti trigeminisuli sulle prestazioni cognitive comportano l'attività del locus coeruleus, vengono presentati due protocolli che mirano a valutare le possibili correlazioni tra le prestazioni e i cambiamenti delle dimensioni delle pupille relative ai compiti indotti dalla masticazione. Questi protocolli possono essere applicati a condizioni in cui si sospetta il contributo di locus coeruleus.
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Articolo metodologico
Valutazione dei cambiamenti legati agli pupili in Arousal mediato da Locus Coeruleus, suscitato dalla stimolazione trigeminale
* These authors contributed equally
In questo articolo
Sommario
Abstract
La letteratura scientifica attuale fornisce la prova che l'attività sensomotoria trigeminale associata alla masticazione può influenzare l'eccitazione, l'attenzione e le prestazioni cognitive. Questi effetti possono essere dovuti a connessioni diffuse del sistema trigemino al sistema di attivazione reticolare ascendente (ARAS), a cui appartengono i neuroni noradrenergici del locus coeruleus (LC). I neuroni LC contengono proiezioni per l'intero cervello, ed è noto che la loro scarica co-varia con la dimensione della pupilla. L'attivazione LC è necessaria per suscitare la mitologia correlata alle attività. Se gli effetti di masticazione sulle prestazioni cognitive sono mediati dalla LC, è ragionevole aspettarsi che i cambiamenti nelle prestazioni cognitive sono correlati ai cambiamenti nella midriasi relativa alle attività. Due nuovi protocolli sono presentati qui per verificare questa ipotesi e documentare che gli effetti di masticazione non sono attribuibili ad una specifica attivazione motoria. In entrambi i protocolli, le variazioni delle prestazioni e delle dimensioni della pupilla osservate durante compiti specifici vengono registrate prima, subito dopo, e mezz'ora dopo un periodo di 2 min di entrambi: a) nessuna attività, b) ritmica, handgrip bilaterale, c) masticazione bilaterale di pellet molle e d) masticazione bilaterale di pellet duro. Il primo protocollo misura il livello di prestazioni nell'avvistamento dei numeri di destinazione visualizzati all'interno di matrici numeriche. Poiché le registrazioni delle dimensioni della pupilla sono registrate da un pupillometro appropriato che impedisce alla visione di garantire livelli di illuminazione costanti, la midriasi correlata all'attività viene valutata durante un'attività aptica. I risultati di questo protocollo rivelano che 1) le variazioni indotte da masticare nelle prestazioni e nella mitologia correlata alle attività sono correlate e 2) né le prestazioni né la midriasi sono migliorate dalla manoa. Nel secondo protocollo, l'uso di un pupillometro indossabile consente di misurare i cambiamenti delle dimensioni delle pupille e delle prestazioni durante lo stesso compito, consentendo così di ottenere prove ancora più solide per quanto riguarda il coinvolgimento di LC negli effetti trigeminici sull'attività cognitiva. Entrambi i protocolli sono stati gestiti nello storico studio del prof.
Introduzione
Negli esseri umani, è noto che la masticazione acceleral'elaborazionecognitiva 1,2 e migliora l'eccitazione3,4, attenzione5, apprendimento, e la memoria6,7. Questi effetti sono associati all'accorciamento delle latenze dei potenziali corticali legati agli eventi8 e all'aumento della perfusione di diverse strutture corticali e subcorticali2,9.
All'interno dei ner....
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Protocollo
Tutti i passaggi seguono le linee guida del Comitato Etico dell'Università di Pisa.
1. Reclutamento dei partecipanti
- Reclutare una popolazione in materia in base all'obiettivo specifico dello studio (ad esempio, soggetti normali e/o pazienti, maschi e/o femmine, giovani e/o anziani).
2. Preparazione del materiale
- Preparare un pellet morbido; utilizzare gomma da masticare disponibile in commercio(Tabella dei materiali;durezza iniziale - 20 Shore OO).
- Preparare un pellet duro; utilizzare pellet in gomma di silicio (Tabella dei Materiali; durezza ....
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Risultati
La figura 4 mostra un esempio rappresentativo dei risultati ottenuti quando il protocollo 1 è stato applicato a un singolo soggetto (46 anni, femmina). PI è stato aumentato subito dopo aver masticato (T7) sia un duro (da 1,73 intorpidimento /s a 2,27 intorpidimento/s) e pellet morbido (da 1,67 intorpiditi/s a 1,87 intorpiditi/s) (Figura 4A). Tuttavia, 30 min più tardi (T37), l'aumento delle prestazioni persistette solo per il pellet duro. D'altr.......
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Discussione
I protocolli presentati in questo studio affrontano gli effetti acuti dell'attività trigeminale sensomotoria sulle prestazioni cognitive e il ruolo dell'LC in questo processo. Questo argomento ha una certa rilevanza, considerando che 1) durante l'invecchiamento, il deterioramento dell'attività masticatoria è correlato al decadimento cognitivo32,33,34; le persone che preservano la salute orale sono meno inclini a fenomeni neurode.......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Ringraziamenti
La ricerca è stata sostenuta da sovvenzioni dell'Università di Pisa. Ringraziamo Paolo Orsini, Francesco Montanari e la signora Cristina Pucci per una preziosa assistenza tecnica, nonché la società I.A.C.E.R. S.r.L. per aver sostenuto la Dott.ssa Maria Paola Tramonti Fantozzi con una borsa di studio. Infine, ringraziamo l'azienda OCM Projects per aver preparato pellet duri ed eseguendo durezza e misurazioni costanti primaverili.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Palla antistress | Artengo, Decathlon, Francia | TB600 | |
| Gomma da masticare | Vigorsol, Perfetti, Italia | Prodotto disponibile | |
| Pupillometro indossabile con telecamera a infrarossi | Pupil Labs, Berlino, Germania | Cuffie | |
| Pupillographer | CSO, Firenze, Italia | MOD i02, con supporto | |
| Gomma siliconica | Prochima, Italia | gls50 | |
| Software per il rilevamento delle pupille - pupillometro indossabile | Pupil Labs, Berlino, Germania | Cuffie | |
| Tangram Puzzle | Città del Sole srl, Milano, Italia | Tangram Puzzle | |
| Pupillometro indossabile | Pupil Labs, Berlino, Germania | Modello di Pupil Labs | Dimensioni del telaio: 13,5 cm x 15,5 cm |
Riferimenti
- Hirano, Y., et al. Effects of chewing on cognitive processing speed. Brain and Cognition. 81 (3), 376-381 (2013).
- Hirano, Y., Onozuka, M. Chewing and cognitive function. Brain and Nerve. 66 (1), 25-32 (2014).
- Allen, A. P., Smith, A. P.
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Ristampe e permessi
