Methoden voor de meting en analyse van de temporele discriminatie drempel worden gepresenteerd, en de toepassing ervan op de studie van de pathogenese van cervicale dystonie worden besproken.
Method Article
Methoden voor de meting en analyse van de temporele discriminatie drempel worden gepresenteerd, en de toepassing ervan op de studie van de pathogenese van cervicale dystonie worden besproken.
De temporele discriminatie drempel (TDT) is de kortste tijdsinterval waartegen een waarnemer onderscheid twee opeenvolgende prikkels als asynchrone (doorgaans 30-50 ms maken kan). Het is aangetoond dat abnormale (langdurige) in neurologische stoornissen, met inbegrip van cervicale dystonie, een fenotype van volwassen begin idiopathische geïsoleerde focale dystonie. De TDT is een kwantitatieve maat voor de mogelijkheid om het waarnemen van snelle veranderingen in de omgeving en wordt beschouwd als indicatie van het gedrag van de visuele neuronen in de superieure colliculus, een belangrijk knooppunt in het heimelijke attentional oriënteren. Dit artikel bevat methoden voor het meten van de MVision (inclusief twee hardwareopties en twee modi van stimuli presentatie). We verkennen ook twee benaderingen van data-analyse en TDT berekening. De toepassing van de beoordeling van de temporele discriminatie aan het begrijpen van de pathogenese van cervicale dystonie en volwassen begin idiopathische geïsoleerde focale dystonie wordt ook besproken.
Temporele discriminatie beschrijving van iemands vermogen om te discrimineren, of waarnemen, snelle veranderingen in hun omgeving. De temporele discriminatie drempel (TDT) is de kortste tijdsinterval waarop een individu waarnemen kan dat twee opeenvolgende zintuiglijke prikkels asynchroon zijn. Temporele discriminatie is aangetoond dat abnormaal worden verlengd in aandoeningen op het gebied van de basale ganglia, met inbegrip van dystonie1,2,3,4,5,6 , 7.
Dystonie is de derde meest voorkomende neurologische bewegingsstoornis - na Parkinson's ziekte en essentiële Tremor. Het wordt gekenmerkt door duurzame of intermitterende spiercontracties veroorzaakt door abnormale, vaak herhaalde bewegingen of houdingen8. Dystonie kan beïnvloeden elk deel van het lichaam. Wanneer het van invloed is op een lichaamsdeel is het bekend als focale dystonie8. Dystonie beïnvloeden de nekspieren cervicale dystonie wordt genoemd, en is de meest voorkomende fenotype van volwassen begin idiopathische geïsoleerde focale dystonie. 9 , 10 de pathogenese van cervicale dystonie blijft onbekend; het wordt beschouwd als een genetische stoornis met autosomaal dominante overerving en sterk verminderde doordringendheid. Omgevingsfactoren zijn eveneens belangrijk in verband met ziekte doordringendheid en expressie.
De superieure colliculus, een sensomotorische structuur, gelegen in de dorsale veroorzaakt, is belangrijk voor de snelle detectie van milieu stimuli in het proces van heimelijke attentional oriënterende2,11,12. Visuele stimuli toegang krijgen tot de superieure colliculus snel via de blastoma-tectal magnocellular-pathway. De TDT is een maatregel van het eenvoudige, objectieve verondersteld te vertegenwoordigen van de verwerking van visuele (en andere zintuiglijke stimuli) in de oppervlakkige lagen van de superieure colliculus. De TDT is onderzocht bij personen met cervicale dystonie, hun onaangetast familieleden en gezonde controle deelnemers. Vergeleken met de leeftijd en geslacht-zoekwoorden controle deelnemers, een abnormale TDT heeft hoge gevoeligheid (97%, 36 van 37 patiënten) en specificiteit (98-100%) in de cervicale dystonie1. Een abnormale TDT is gebleken dat bij 50% van onaangetast eerstegraads vrouwelijke familieleden van patiënten met cervicale dystonie (14 25, van 48 jaar of ouder), demonstreren en seks-leeftijdsgebonden doordringendheid met autosomaal dominante overerving13, 14. een abnormale TDT in onaangetast familieleden van patiënten van de cervicale dystonie (vergeleken met familieleden met normale TDTs) wordt geassocieerd met verhoogde putaminal volume (door voxel gebaseerde morphometry)15 en putaminal activiteit (met fMRI) verminderd4 . De superieure colliculus wordt beschouwd als een belangrijk knooppunt in de neuronale netwerk, dat disfunctioneel in cervicale dystonie12 is. De beoordeling van de temporele discriminatie wordt beschouwd als het verstrekken van belangrijke aanwijzingen over de pathomechanisms onderliggende cervicale dystonie.
Het doel van dit artikel is te presenteren van twee methoden voor het meten en analyseren van temporele discriminatie, alsmede het demonstreren van de toepassing van deze methode op het bestuderen van de pathofysiologie van cervicale dystonie.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Het medische onderzoek ethische Commissie op St. Vincent's University Hospital, Dublin gaf goedkeuring voor de aanwerving van patiënten met cervicale dystonie, hun broers en zussen (onaangetast door dystonie) en gezonde controles, om deel te nemen in het protocol beschreven hieronder.
1. hardware & Softwareoplossingen
Opmerking: Twee hardwareopties zijn ontwikkeld om visuele stimuli met precieze onderlinge stimulans intervallen weer te geven. Beide zijn ontworpen en gebouwd huis in het centrum van Trinity voor Bioengineering, Trinity College in Dublin, en geweest eerder beschreven5,16. Degenen die willen repliceren de exacte hardwareoplossingen gebruikt hierin verzoeken hetzelfde door het Trinity centrum voor Bioengineering rechtstreeks te contacteren. U kunt ook een volledige set van instructies met inbegrip van 3D-printen bestanden voor de hoofdtelefoon, instructies voor de begeleidende Arduino microcontroller, enz. kan worden gedownload van http://www.dystoniaresearch.ie/temporal-discrimination-threshold/. De prikkels in het tafelblad aanpak gepresenteerd kunnen worden gegenereerd met behulp van aangepaste programma's in de presentatie (bijvoorbeeldneurobehaviorale systemen), geïnstalleerd op een desktopcomputer en geprogrammeerd om te controleren de lichtdioden (LED) via de parallelle poort van de computer. Als alternatief, zoals hieronder beschreven, kan het tafelblad LEDs worden aangestuurd via een Arduino microcontroller. Zowel de code van de presentatie en de Arduino bestanden zijn ook beschikbaar om te downloaden via de bovenstaande link.

Figuur 1: (a) Schematische voorstelling van het ontwerp van de hoofdtelefoon. Een paar gele LEDs (5 mm doorsnede) zijn, de rode fixatie LED (3 mm diameter), geplaatst op de linker- en rechterkant van de deelnemer via een hoofd gemonteerde eenheid en zichtbaar door middel van reflectie gemaakt in de spiegels voor de gebruiker. (b) Schematische 3D-model van de hoofdtelefoon. De headset is ontwikkeld van laser-gesinterd nylon plastic, 0.70 kg weegt, heeft een lage transparantie-index en is zwart van kleur om te minimaliseren van lichte doordringendheid. (een en b) worden gereproduceerd, met lichte wijziging, van Butler et al. 16 met toestemming van IOP Publishing. (c) het vak van de stimulus LED voor tafelblad presentatie.
2. stimulans presentatie
Opmerking: Twee benaderingen van stimulans presentatie zijn tewerkgesteld.
3. de gegevensanalyse
, verdeeld door de standaarddeviatie van de waarden van de MVision voor dat besturingselement bevolking
.

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Voorbeelden van gevuld score sheets vindt u in de tabellen 1 en 2, waar deze vertegenwoordigen respectievelijk resultaten na trap en willekeurige stimulans presentatie methoden. De drempels voor elk run (de timing van de eerste van drie paren van de prikkel geacht te worden verschillende ''), worden gemarkeerd. In het geval van tabel 1, wordt de TDT berekend als 25 ms (dat wil zeggen, de mediaan van 40, 25, 25, 2...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
TDT Measurement and Analysis
Twee vormen van apparatuur (tafelblad en headset), twee methoden van stimulans presentatie (trap en willekeurig), en twee benaderingen van data-analyse (traditionele en distributie) zijn aangebracht om te illustreren hoe te meten en kwantificeren van een persoon's temporele discriminatie vermogen. De Draagbare hoofdtelefoon biedt een handige hardwareoptie die zorgt voor consistentie in de afstand en de hoeken tussen de deelnemer en de LED-lichtbron...
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Rebecca B Beck, Eavan M Mc Govern, John Butler, Dorina Birsanu, Brendan Quinlivan, Ines Beiser, Shruti Narasimham hebben geen financieringsbronnen, financiële informatie of belangenconflict te verklaren. Michael Hutchinson ontvangt onderzoekssubsidies van dystonie Ierland, de gezondheid onderzoek Board van (CSA-2012-5), Stichting voor onderzoek van de dystonie (België) en de Ierse Institute of Clinical Neuroscience. Sean O'Riordan verslagen ontvangen van een spreker's honorarium van Abbvie. Richard Reilly ontvangt financiering van Science Foundation Ireland, Enterprise Ireland en de gezondheid onderzoek bestuur van Ierland.
Dit onderzoek werd gesteund door subsidies uit het onderzoek van de Gezondheidsraad, dystonie Ierland, Science Foundation Ierland en de Ierse-Instituut voor klinische neurowetenschappen.
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
|---|---|---|---|
| TDT hoofdset | Kan worden geleverd door Trinity Centre for Bioengineering, Trinity College Dublin. Alternatief zijn volledige instructies beschikbaar voor gratis downloaden van http://www.dystoniaresearch.ie/temporal-discrimination-threshold/ | 1 | Een op maat gebouwd, draagbaar apparaat voor de presentatie van visuele stimuli. |
| TDT tafelblad LED box | Kan worden geleverd door Trinity Centre for Bioengineering, Trinity College Dublin. Alternatief zijn volledige instructies beschikbaar voor gratis downloaden van http://www.dystoniaresearch.ie/temporal-discrimination-threshold/ | 2 | Een op maat gebouwd, tafelbladapparaat voor de presentatie van visuele stimuli. |
| Microcontroller | Kan worden geleverd door Trinity Centre for Bioengineering, Trinity College Dublin. Alternatief zijn volledige instructies beschikbaar voor gratis downloaden van http://www.dystoniaresearch.ie/temporal-discrimination-threshold/ | 3 | Een op maat gebouwde microcontroller voor de levering van visuele stimuli in trapvormige of willekeurige volgorde, met nauwkeurige intervallen tussen stimuli. |
Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request Permission