Name: Meting en analyse van de drempel van de temporele discriminatie toegepast op cervicale dystonie (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-01-27T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 5 s
Description: Leer methoden voor het meten en analyseren van de temporele discriminatiedrempel toegepast op cervicale dystonie. Deze techniek biedt inzicht in de pathogenese van deze bewegingsstoornis en ondersteunt verder onderzoek naar behandelingsmogelijkheden.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Dit onderzoek werd gesteund door subsidies uit het onderzoek van de Gezondheidsraad, dystonie Ierland, Science Foundation Ierland en de Ierse-Instituut voor klinische neurowetenschappen.

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.
<ol><li>TDT hardware: tafelblad methode<ol>
<li>Markeer een 'X', als een punt fixatie op een zwart mat of blad geplaatst op de tafel voor de deelnemer.</li>
		<li>Vraag de deelnemer zich positioneren, zodat ze direct voor de fixatie punt zitten.</li>
		<li>Plaats de gele LED (LED) paren (diameter 5 mm, 90 cd/m2 luminantie), ingekapseld in een vak op de tafel voor de deelnemer.</li>
		<li>Oriënteren het vak zodanig dat de LEDs zijn uitgelijnd en verticaal 7 ° vanuit het middelpunt van het onderwerp aan de linker- en rechterkant geplaatst, zo nodig.</li>
		<li>Doe dit experiment in een verduisterde ruimte. Een kleine hoeveelheid achtergrond helderheid kan worden verlangd om de exploitant om te zien genoeg om uit te voeren van het experiment.</li>
		<li>Instrueer de deelnemer te concentreren op het punt van de fixatie te allen tijde en niet direct bij de knipperende LEDs.</li>
		<li>De microcontroller verbinden met de LED-vak en volg de aanwijzingen op het scherm Selecteer instructies weergegeven op het LCD-scherm van de microcontroller vak, bijvoorbeeldpresentatie methode: 'random' of 'trap' en selecteer modus: 'linker bovenste eerste', enz .</li>
		<li>Vraag de deelnemer om te reageren "hetzelfde" of een "ander" volgende presentatie van elk paar stimulans, afhankelijk van of ze de prikkels om synchroon of asynchroon waarnemen.</li>
		<li>De deelnemer op de hoogte wanneer elk experiment is te beginnen, door vocalizing de on-screen aftellen van 5-0 s.</li>
	</ol>
</li>
</ol><img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56310/56310fig1.jpg"> 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.
<ol start="2"><li>TDT Hardware: Draagbare TDT Headset<ol>
<li>Het gedrag van het experiment op elke geschikte locatie.</li>
		<li>De microcontroller sluit aan op de hoofdtelefoon en volg de aanwijzingen op het scherm Selecteer instructies weergegeven op het LCD-scherm van de microcontroller vak, bijvoorbeeldpresentatie methode: 'random' of 'trap' en modus: 'linker bovenste eerste', enz.</li>
		<li>Direct de deelnemer zich met hun ellebogen op een tafel voor hen. Vervolgens houdt het apparaat in hun handen, hen doorverwijzen naar zachtjes druk op hun gezicht in het afdichtmiddel van de rubber rond het oculair, waardoor afdichting uit omgevingslicht.</li>
		<li>Instrueer de deelnemer te richten op de rode fixatie LED te allen tijde en niet te kijken direct bij de knipperende LEDs.</li>
		<li>Vraag de deelnemer om te reageren "hetzelfde" of een "ander" volgende presentatie van elk paar stimulans, afhankelijk van of ze de prikkels om synchroon of asynchroon waarnemen.</li>
		<li>De deelnemer op de hoogte wanneer elk experiment is te beginnen, door vocalizing de on-screen aftellen van 5-0 s.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. stimulans presentatie
Opmerking: Twee benaderingen van stimulans presentatie zijn tewerkgesteld.
<ol><li>Trap methode<ol>
<li>Selecteer 'trap' presentatie; prikkels worden gepresenteerd elke 5 s met het interval tussen stimulus beginnend bij 0 en steeds geleidelijk meer asynchrone (verhoging met 5 ms) elke keer.</li>
		<li>Selecteer een van de vier presentatie modaliteiten: (i) links boven LED eerste (ii) links onderste LED eerste (iii) juiste hoogste LED eerst of (iv) rechts onder LED eerst.</li>
		<li>Herhaal stap 2.1.2 zodat elke modaliteit wordt uitgevoerd tweemaal, resulterend in een totaal van acht runs.</li>
		<li>Het proces beëindigen wanneer een deelnemer "anders" voor drie opeenvolgende paren van stimuli reageert.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Willekeurige presentatie methode<ol>
<li>Selecteer presentatie van de 'Random'; prikkels paren worden gepresenteerd elke 5 s. De onderlinge stimulans-interval mag variëren, op een gerandomiseerde manier, van 0-100 ms.</li>
		<li>Selecteer een van de vier presentatie modaliteiten: (i) links boven LED eerste (ii) links onderste LED eerste (iii) juiste hoogste LED eerst of (iv) rechts onder LED eerst.</li>
		<li>Herhaal stap 2.2.2 zodat elke modaliteit wordt uitgevoerd tweemaal, resulterend in een totaal van acht runs. Opmerking: Elke run is dezelfde lengte en zal automatisch worden aangevuld.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. de gegevensanalyse
<ol><li>Enkele TDT waarde<ol>
<li>Markeer met behulp van de gegevens van de trap-methode, de eerste van de laatste drie "anders" antwoorden voor elk van de acht punten. Dit zijn de drempelwaarden voor elke run.</li>
		<li>Berekening van de drempel van de temporele discriminatie (TDT) voor elke deelnemer door het nemen van de mediaan van de drempels uit elk van hun acht punten; wat resulteert in een enkele TDT-waarde (in milliseconden) per persoon.</li>
		<li>De Z-score berekenen voor elke deelnemer. De Z-score definiëren als het verschil tussen de deelnemer TDT, en de gemiddelde TDT uit een besturingselement van de leeftijd-matched populatie (<img alt="Equaiton 1" src="/files/ftp_upload/56310/56310eq1.jpg">, verdeeld door de standaarddeviatie van de waarden van de MVision voor dat besturingselement bevolking <img alt="Equaiton 2" src="/files/ftp_upload/56310/56310eq2.jpg"> </img>. <img alt="Equaiton 3" src="/files/ftp_upload/56310/56310eq3.jpg">
</li>
		<li>Bepalen of het individu een normale of abnormale TDT heeft. Een Z-score ≥ 2.5 wordt geacht om na te denken een abnormale TDT.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Distributie analyse<ol>
<li>Coderen met behulp van de gegevens van de trap-methode, de responsgegevens zodanig dat '0' komt met "hetzelfde overeen" en '1' komt met "anders", tabel 1 overeen.</li>
		<li>Download een gratis MATLAB.exe voor het uitvoeren van de analyse van de verdeling van http://www.dystoniaresearch.ie/temporal-discrimination-threshold/ hieronder beschreven. Zie Butler et al. 16 voor een volledige beschrijving van deze methode. Als alternatief, gaat u verder zoals hieronder beschreven.</li>
		<li>Opvullen van de gegevens om ervoor te zorgen dat alle punten zijn dezelfde lengte als de langste run. Dit wordt gedaan door de veronderstelling dat alle daaropvolgende reacties, na beëindiging van een run, zijn "anders", tabel 1, onder b.</li>
		<li>Gemiddelde reacties over proeven voor elke deelnemer, tabel 1, onder c. Dit kan worden uitgezet als functie van de stimulus asynchrony.</li>
		<li>Passen deze gemiddelde of representatieve gegevens met een cumulatieve Gauss functie. Het gemiddelde van deze verdeling vertegenwoordigt het punt waarop deelnemers evenzeer kans om te reageren "hetzelfde" of een "ander". Dit punt wordt aangeduid als de "punt van subjectieve gelijkheid" (PSE). De standaarddeviatie van de Gaussiaanse distributie, ook wel aangeduid als de 'enkel merkbaar verschil' (JND), geeft aan hoe gevoelig deelnemers zijn aan veranderingen in de temporele asynchrony rondom hun gemiddelde.</li>
		<li>De analyse door het indienen van de gegevens naar een niet-parametrische bootstrapping procedure om te kunnen inschatten van de 95%-betrouwbaarheidsintervallen van de MVision en de PSE-Fractie en JND van de psychometrische, cumulatieve Gauss functie uitbreiden Om dit te doen, nieuwe vertegenwoordiger datasets te genereren door aselecte steekproef met teruglegging uit de oorspronkelijke antwoorden, tabel 1, onder b, voor elke stap van de tijd. Berekenen van de MVision en passen een nieuwe psychometrische functie voor elke vertegenwoordiger gegevensset16.</li>
		<li>Berekenen van de goedheid van fit of deviantie (D), voor elke deelnemer via de log-waarschijnlijkheid verhouding,16,17 <img alt="Equaiton 4" src="/files/ftp_upload/56310/56310eq4.jpg"> waar K het aantal tijdstippen, is nik dat het aantal herhalingen op dat tijdstip in het algemeen acht herhalingen (vier en vier rechts), yik is het waargenomen aandeel van asynchrone reacties, p Ik is het aandeel van asynchrone reacties voorspeld door de ingerichte curve. Een deviantie-waarde van 0 betekent een perfecte pasvorm.</li>
		<li>De resultaten worden uitgezet. Opmerking: Gegevens uit de willekeurige presentatie aanpak kan worden geanalyseerd om te bepalen van de enkelvoudige of gedistribueerde TDT zoals beschreven in paragraaf 3 hierboven voor gegevens die voortvloeien uit de trap presentatie methode. Echter, als gevolg van de volgorde van de willekeurige presentatie van Inter stimuli intervallen, moeten deze gegevens eerst besteld worden (van kleinste naar grootste onderlinge stimulans interval), voorafgaand aan de aanvang van de analyse hierboven beschreven, tabel 2. Daarnaast is het niet nodig voor het opvullen van de gegevens op basis van willekeurige presentatie aangezien, standaard, alle punten van gelijke lengte.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol><li>Bradley, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temporal+discrimination+thresholds+in+adult-onset+primary+torsion+dystonia%3A+an+analysis+by+task+type+and+by+dystonia+phenotype%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurol%22%5BJournal%5D)">Temporal discrimination thresholds in adult-onset primary torsion dystonia: an analysis by task type and by dystonia phenotype.</a> J Neurol. 259 (1), 77-82 (2012).</li>
<li>Hutchinson, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+endophenotype+and+the+phenotype%3A+temporal+discrimination+and+adult-onset+dystonia%5BTitle%5D)+AND+%22Mov+Disord%22%5BJournal%5D)">The endophenotype and the phenotype: temporal discrimination and adult-onset dystonia.</a> Mov Disord. 28 (13), 1766-1774 (2013).</li>
<li>Kimmich, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sporadic+adult+onset+primary+torsion+dystonia+is+a+genetic+disorder+by+the+temporal+discrimination+test%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%22%5BJournal%5D)">Sporadic adult onset primary torsion dystonia is a genetic disorder by the temporal discrimination test.</a> Brain. 134 (Pt 9), 2656-2663 (2011).</li>
<li>Kimmich, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temporal+discrimination%2C+a+cervical+dystonia+endophenotype%3A+penetrance+and+functional+correlates%5BTitle%5D)+AND+%22Mov+Disord%22%5BJournal%5D)">Temporal discrimination, a cervical dystonia endophenotype: penetrance and functional correlates.</a> Mov Disord. 29 (6), 804-811 (2014).</li>
<li>Molloy, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+headset+method+for+measuring+the+visual+temporal+discrimination+threshold+in+cervical+dystonia%5BTitle%5D)+AND+%22Tremor+Other+Hyperkinet+Mov+%28N+Y%29%22%5BJournal%5D)">A headset method for measuring the visual temporal discrimination threshold in cervical dystonia.</a> Tremor Other Hyperkinet Mov (N Y). 4, 249(2014).</li>
<li>Termsarasab, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+correlates+of+abnormal+sensory+discrimination+in+laryngeal+dystonia%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage+Clin%22%5BJournal%5D)">Neural correlates of abnormal sensory discrimination in laryngeal dystonia.</a> Neuroimage Clin. 10, 18-26 (2016).</li>
<li>Fiorio, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Defective+temporal+processing+of+sensory+stimuli+in+DYT1+mutation+carriers%3A+a+new+endophenotype+of+dystonia%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%22%5BJournal%5D)">Defective temporal processing of sensory stimuli in DYT1 mutation carriers: a new endophenotype of dystonia?</a> Brain. 130 (1), 134-142 (2007).</li>
<li>Albanese, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Phenomenology+and+classification+of+dystonia%3A+a+consensus+update%5BTitle%5D)+AND+%22Mov+Disord%22%5BJournal%5D)">Phenomenology and classification of dystonia: a consensus update.</a> Mov Disord. 28 (7), 863-873 (2013).</li>
<li>Nutt, J. G., Muenter, M. D., Aronson, A., Kurland, L. T., Melton, L. J. 3rd <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Epidemiology+of+focal+and+generalized+dystonia+in+Rochester%2C+Minnesota%5BTitle%5D)+AND+%22Mov+Disord%22%5BJournal%5D)">Epidemiology of focal and generalized dystonia in Rochester, Minnesota.</a> Mov Disord. 3 (3), 188-194 (1988).</li>
<li>Williams, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Epidemiological%2C+clinical+and+genetic+aspects+of+adult+onset+isolated+focal+dystonia+in+Ireland%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Neurol%22%5BJournal%5D)">Epidemiological, clinical and genetic aspects of adult onset isolated focal dystonia in Ireland.</a> Eur J Neurol. , (2016).</li>
<li>Bell, A. H., Munoz, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Activity+in+the+superior+colliculus+reflects+dynamic+interactions+between+voluntary+and+involuntary+influences+on+orienting+behaviour%5BTitle%5D)+AND+%22Eur+J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Activity in the superior colliculus reflects dynamic interactions between voluntary and involuntary influences on orienting behaviour.</a> Eur J Neurosci. 28 (8), 1654-1660 (2008).</li>
<li>Hutchinson, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cervical+dystonia%3A+a+disorder+of+the+midbrain+network+for+covert+attentional+orienting%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Neurol%22%5BJournal%5D)">Cervical dystonia: a disorder of the midbrain network for covert attentional orienting.</a> Front Neurol. 5, 54(2014).</li>
<li>Williams, L. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Young+Women+do+it+Better%3A+Sexual+Dimorphism+in+Temporal+Discrimination%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Neurol%22%5BJournal%5D)">Young Women do it Better: Sexual Dimorphism in Temporal Discrimination.</a> Front Neurol. 6, 258(2015).</li>
<li>Butler, J. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Age-Related+Sexual+Dimorphism+in+Temporal+Discrimination+and+in+Adult-Onset+Dystonia+Suggests+GABAergic+Mechanisms%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Neurol%22%5BJournal%5D)">Age-Related Sexual Dimorphism in Temporal Discrimination and in Adult-Onset Dystonia Suggests GABAergic Mechanisms.</a> Front Neurol. 6, 258(2015).</li>
<li>Bradley, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temporal+discrimination+threshold%3A+VBM+evidence+for+an+endophenotype+in+adult+onset+primary+torsion+dystonia%5BTitle%5D)+AND+%22Brain%22%5BJournal%5D)">Temporal discrimination threshold: VBM evidence for an endophenotype in adult onset primary torsion dystonia.</a> Brain. 132 (Pt 9), 2327-2335 (2009).</li>
<li>Butler, J. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Non-parametric+bootstrapping+method+for+measuring+the+temporal+discrimination+threshold+for+movement+disorders%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neural+Eng%22%5BJournal%5D)">Non-parametric bootstrapping method for measuring the temporal discrimination threshold for movement disorders.</a> J Neural Eng. 12 (4), 046026(2015).</li>
<li>Wichmann, F. A., Hill, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+psychometric+function%3A+I.+Fitting%2C+sampling%2C+and+goodness+of+fit%5BTitle%5D)+AND+%22Percept+Psychophys%22%5BJournal%5D)">The psychometric function: I. Fitting, sampling, and goodness of fit.</a> Percept Psychophys. 63 (8), 1293-1313 (2001).</li>
<li>McGovern, E. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+comparison+of+stimulus+presentation+methods+in+temporal+discrimination+testing%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol+Meas%22%5BJournal%5D)">A comparison of stimulus presentation methods in temporal discrimination testing.</a> Physiol Meas. 38 (2), N57-N64 (2017).</li>
<li>Scontrini, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Somatosensory+temporal+discrimination+in+patients+with+primary+focal+dystonia%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurol+Neurosurg+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Somatosensory temporal discrimination in patients with primary focal dystonia.</a> J Neurol Neurosurg Psychiatry. 80 (12), 1315-1319 (2009).</li>
<li>Nardella, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inferior+parietal+lobule+encodes+visual+temporal+resolution+processes+contributing+to+the+critical+flicker+frequency+threshold+in+humans%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Inferior parietal lobule encodes visual temporal resolution processes contributing to the critical flicker frequency threshold in humans.</a> PLoS One. 9 (6), e98948(2014).</li>
<li>Pastor, M. A., Macaluso, E., Day, B. L., Frackowiak, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Putaminal+activity+is+related+to+perceptual+certainty%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimage%22%5BJournal%5D)">Putaminal activity is related to perceptual certainty.</a> Neuroimage. 41 (1), 123-129 (2008).</li>
<li>Isa, T., Hall, W. C. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19710376">Exploring the superior colliculus in vitro.</a> J Neurophysiol. 102 (5), 2581-2593 (2009).</li>
<li>Isa, T., Endo, T., Saito, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+visuo-motor+pathway+in+the+local+circuit+of+the+rat+superior+colliculus%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">The visuo-motor pathway in the local circuit of the rat superior colliculus.</a> J Neurosci. 18 (20), 8496-8504 (1998).</li>
<li>Kaneda, K., Isa, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((GABAergic+mechanisms+for+shaping+transient+visual+responses+in+the+mouse+superior+colliculus%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroscience%22%5BJournal%5D)">GABAergic mechanisms for shaping transient visual responses in the mouse superior colliculus.</a> Neuroscience. 235, 129-140 (2013).</li>
<li>Ramos, V. F., Esquenazi, A., Villegas, M. A., Wu, T., Hallett, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temporal+discrimination+threshold+with+healthy+aging%5BTitle%5D)+AND+%22Neurobiol+Aging%22%5BJournal%5D)">Temporal discrimination threshold with healthy aging.</a> Neurobiol Aging. 43, 174-179 (2016).</li>
</ol>

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.

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...

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.

<table><tbody><tr><td>TDT hoofdset</td><td>Kan worden geleverd door Trinity Centre for Bioengineering, Trinity College Dublin.&nbsp; Alternatief zijn volledige instructies beschikbaar voor gratis downloaden van http://www.dystoniaresearch.ie/temporal-discrimination-threshold/</td><td>1</td><td>Een op maat gebouwd, draagbaar apparaat voor de presentatie van visuele stimuli.</td></tr><tr><td>TDT tafelblad LED box</td><td>Kan worden geleverd door Trinity Centre for Bioengineering, Trinity College Dublin.&nbsp; Alternatief zijn volledige instructies beschikbaar voor gratis downloaden van http://www.dystoniaresearch.ie/temporal-discrimination-threshold/</td><td>2</td><td>Een op maat gebouwd, tafelbladapparaat voor de presentatie van visuele stimuli.</td></tr><tr><td>Microcontroller</td><td>Kan worden geleverd door Trinity Centre for Bioengineering, Trinity College Dublin.&nbsp; Alternatief zijn volledige instructies beschikbaar voor gratis downloaden van http://www.dystoniaresearch.ie/temporal-discrimination-threshold/</td><td>3</td><td>Een op maat gebouwde microcontroller voor de levering van visuele stimuli in trapvormige of willekeurige volgorde, met nauwkeurige intervallen tussen stimuli.</td></tr></tbody></table>

meting en analyse van de drempel van de temporele discriminatie toegepast op cervicale dystonie

Measurement &amp; Analysis of the Temporal Discrimination Threshold Applied to Cervical Dystonia

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.

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...

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.

Meting en analyse van de drempel van de temporele discriminatie toegepast op cervicale dystonie

The temporal discrimination threshold (TDT) is the shortest time interval at which an observer can discriminate two sequential stimuli as being ...

Meting en analyse van de temporele discriminatiedrempel toegepast op cervicale dystonie. Detectie van omgevingsverandering is essentieel voor overleving. Ons vermogen om dergelijke veranderingen waar te nemen en snel te reageren, hangt af van een netwerk in de middenhersenen.Dit belangrijke netwerk geeft motorische commando's af en reageert op omgevingsveranderingen en richt onze aandacht op een reflexmatige manier. De term temporele discriminatie beschrijft het vermogen van een persoon om snelle veranderingen in hun omgeving te onderscheiden of waar te nemen. Het doel van dit artikel is om twee methoden voor het meten en analyseren van temporele discriminatie te presenteren en de toepassing van deze techniek te demonstreren in het onderzoek naar cervicale dystonie.De temporele discriminatiedrempel is het kortste tijdsinterval waarop een waarnemer onderscheid kan maken tussen twee asynchrone stimuli en ze als afzonderlijk waarneemt. Het is aangetoond dat temporele discriminatie abnormaal of verlengd is bij aandoeningen die de basale ganglia aantasten, inclusief dystonie. Dystonie is de op twee na meest voorkomende bewegingsstoornis na de ziekte van Parkinson en essentiële tremor.Het wordt gekenmerkt door aanhoudende of intermitterende spiercontracties die abnormale, vaak herhaalde bewegingen of houdingen veroorzaken. De pathogenese van cervicale dystonie blijft onbekend. Dystonie kan elk deel van het lichaam aantasten.Wanneer het één lichaamsdeel aantast, staat het bekend als focale dystonie. Dystonie die de nekspieren aantast, staat bekend als cervicale dystonie en is de meest voorkomende vorm van focale dystonie bij volwassenen. De temporele discriminatiedrempel wordt gemeten bij personen met cervicale dystonie, hun niet-aangedane familieleden en gezonde controles.Er wordt aangenomen dat deze techniek inzicht kan geven in de activiteit van de visuele sensorische neuronen in de oppervlakkige lagen van de superieure colliculus en dat dit inzicht wellicht aanwijzingen kan geven over de onderliggende pathomechanismen van cervicale dystonie. De visuele stimuli, twee gele LED's, zijn ingesloten in op maat gemaakte hardware-oplossingen die het mogelijk maken de stimuli te presenteren met de gewenste milliseconde tussenintervallen. Er zijn twee hardware-opties ontwikkeld.De eerste is de traditionele laboratoriumgebaseerde tafelmethode waarbij de LED's zeven graden vanaf het middelpunt van het onderwerp aan de linker- en rechterkant zijn gepositioneerd. Dit experiment wordt uitgevoerd in een verduisterde kamer. De tweede hardware-oplossing is een draagbare headset die testen op elke locatie mogelijk maakt.Deze hardware-oplossing zorgt voor consistentie in afstand en hoeken tussen stimuli en deelnemer. Na presentatie van elk stimuluspaar reageert de deelnemer hetzelfde of anders, afhankelijk van of ze de stimuli synchroon of asynchronisch waarnemen. De standaardbenadering voor stimuluspresentatie is een trappenbenadering.Deze methode omvat het presenteren van de proefpersoon met progressief asynchrone stimuli. Stimuli worden elke vijf seconden gepresenteerd met een toenemend interstimulusinterval van vijf milliseconden. Het proefonderzoek eindigt wanneer een deelnemer verschillend reageert op drie opeenvolgende paren stimuli.Het experiment wordt vier keer links en rechts herhaald, wat resulteert in een totaal van acht runs. De temporele discriminatiedrempel wordt berekend door de mediaan van de drempels van elk van de acht runs voor die individu te nemen. Vanwege een potentieel leereffect in de trappenmethode, hebben we een methode ontwikkeld voor gerandomiseerde presentatievolgorde.De stimulusparen worden nog steeds elke vijf seconden gepresenteerd, maar het interstimulusinterval varieert op een willekeurige manier van nul tot 100 milliseconden. De standaardmethode voor het analyseren van temporele discriminatiegegevens resulteert in een enkele waarde uitgedrukt in milliseconden. We gebruiken deze waarde om de zed-score voor elke individu te berekenen.De zed-score wordt gedefinieerd als het verschil tussen de Temporal Discrimination Threshold of TDT-waarde van de deelnemer en de gemiddelde TDT van een leeftijdsgematchte controlepopulatie, gedeeld door de standaarddeviatie van de TDT-waarden voor die controlepopulatie. TDT-waarden die resulteren in zed-scores boven de 2,5 worden als abnormaal beschouwd. Hoewel deze benadering wijdverbreid is gebruikt en de TDT als een sterk en selectief endofenottype is aangetoond, is het toch een enkele waarde.Om de gegevens van een deelnemer volledig te karakteriseren, hebben we onze analyse uitgebreid om hun gegevens aan te passen aan een cumulatieve Gaussiaanse verdeling. Het gemiddelde van deze verdeling vertegenwoordigt het punt waarop deelnemers even waarschijnlijk hetzelfde of anders reageren. Dit punt wordt de Punt van Subjectieve Gelijkheid genoemd.De standaarddeviatie van de Gaussiaanse verdeling, ook wel de Just Noticeable Difference genoemd, geeft aan hoe gevoelig deelnemers zijn voor veranderingen in temporele asynchronie rond hun gemiddelde. De methode wordt versterkt door de gegevens in te dienen voor een niet-parametrische bootstrap-analyse om 95% betrouwbaarheidsintervallen voor elke deelnemer te verkrijgen. Beide metrische correleren met de temporele discriminatiedrempel, maar zijn onafhankelijk van elkaar.Deze analysemethode heeft het potentieel om subtiele verschillen tussen de patiënt en de controlegroep te onthullen die niet duidelijk zijn uit de standaardmethode. Causatieve genen zijn geïdentificeerd in minder dan 1% van de gevallen van focale dystonie bij volwassenen. Een endofenottype is een subklinische marker van genetische overdracht die ons kan helpen om pathomechanismen van de ziekte te begrijpen.De temporele discriminatiedrempel, een potentieel endofenottype voor focale dystonie bij volwassenen, is abnormaal bij tot 97% van de patiënten en ongeveer 50% van hun klinisch niet-aangedane familieleden. Bovendien volgt een abnormaal TDT een leeftijds- en geslachtsgerelateerd patroon dat vergelijkbaar is met dat van cervicale dystonie. Deze bevindingen suggereren autosomaal-dominante overerving en ondersteunen het gebruik van de TDT als een endofenottype voor focale dystonie bij volwassenen en in het bijzonder voor cervicale dystonie.Een abnormaal TDT kan worden geïnter

measurement-analysis-temporal-discrimination-threshold-applied-to

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neurowetenschap

This video demonstrates a technique for measuring the contralateral silent period (cSP) using transcranial magnetic stimulation. Position the patient's hand prone and place an electrode on the first dorsal interosseous (FDI) muscle. Then, place a force-measuring device between the thumb and index finger. Identify the primary motor cortex (M1) region of the brain. Maintain a standardized pressure on the force-measuring device and stimulate the M1 region to record the muscle activity, termed the...

Measuring the Contralateral Silent Period Induced by Transcranial Magnetic Stimulation

Single-pulse transcraniële magnetische stimulatie over de primaire motorische cortex, neuronavigatie en registratie van elektromyografische activiteit van handspieren werden in deze studie gebruikt om corticospinale prikkelbaarheid te onderzoeken terwijl deelnemers actiesequenties observeerden.

Corticospinale excitability modulatie tijdens actie observatie

Objectieve en eenvoudig meten van sensorische verwerking is uiterst moeilijk in non-verbale of kwetsbare pediatrische patiënten. We ontwikkelden een nieuwe methode om een ​​kwantitatieve beoordeling van baby-en kinderkleding corticale verwerking van lichte aanraking, spraakklanken, en de multisensorische verwerking van de 2 stimuli, zonder dat actieve deelname van een proefpersoon of het veroorzaken ongemak in kwetsbare patiënten.

Kwantitatieve beoordeling van Corticale auditieve-tactiele verwerking bij kinderen met een handicap

Hier presenteren we protocollen om trillingen detectie drempels en tactiele scherpte te bepalen met behulp van psychofysische methoden in de mens.

Meting van Vibration Detection Threshold en tactiele Ruimtelijke Acuity bij menselijke proefpersonen

Psychofysische methoden zoals de QUEST schattingsprocedure efficiënt robuuste schattingen van de stimulatie-intensiteit waarmee nonpainful sensaties overgang naar pijnlijke sensaties opleveren. Door herhaaldelijk te stimuleren op de drempel intensiteit, kunnen de schommelingen in de waardering reacties direct worden toegeschreven aan perceptuele classificaties in de daaropvolgende analyses.

Psychofysisch verankerd, Robuust Thresholding in het bestuderen Pijngerelateerde Lateralisatie van oscillerende prestimulus Activity

Wij bieden een protocol voor het genereren van een farmacologische DYT /PARK-ATP1A3 dystonie muis model via implantatie van canules in basale ganglia en cerebellum aangesloten op osmotische pompen. We beschrijven de inductie van dystonie-achtige bewegingen via toepassing van een motorische uitdaging en de karakterisering van het fenotype via gedragsscoresystemen.

Implantatie van osmotische pompen en inductie van stress om een symptomatisch, farmacologisch muismodel voor DYT/PARK-ATP1A3 Dystonie vast te stellen

Dit artikel beschrijft methoden om levodopa-geïnduceerde dyskinesieën te induceren en te evalueren in een rattenmodel van de ziekte van Parkinson. Het protocol biedt gedetailleerde informatie over de intensiteit en frequentie van een reeks dyskinetische gedragingen, zowel dystonisch als hyperkinetisch, en biedt een betrouwbaar hulpmiddel om behandelingen te testen die gericht zijn op deze onvervulde medische behoefte.

Inductie en beoordeling van Levodopa-geïnduceerde dyskinesieën in een rattenmodel van de ziekte van Parkinson

Contralaterale stille periode (cSP) beoordeling is een veelbelovende biomarker voor het indexeren van corticale prikkelbaarheid en behandelingsrespons. We demonstreren een protocol om cSP te beoordelen dat bedoeld is voor het bestuderen van M1 corticospinale remming van de bovenste en onderste ledematen.

Het meten van contralaterale stille periode geïnduceerd door single-puls transcraniële magnetische stimulatie om M1 corticospinale remming te onderzoeken

APTrack is een softwareplug-in die is ontwikkeld voor het Open Ephys-platform en die real-time datavisualisatie en het closed-loop van elektrische drempeltracking van neuronale actiepotentialen mogelijk maakt. We hebben dit met succes gebruikt in microneurografie voor menselijke C-fiber nociceptoren en muis C-fiber en Aδ-fiber nociceptoren.

Open-source real-time closed-loop elektrische drempeltracking voor translationeel pijnonderzoek

Dit protocol biedt een methode voor het volgen van geautomatiseerde oogloensen bij knaagdieren in de loop van de tijd op een manier die compatibel is met tijdvergrendeling voor neurofysiologische metingen. Dit protocol zal naar verwachting nuttig zijn voor onderzoekers die mechanismen van pijnstoornissen zoals migraine bestuderen.

Een geautomatiseerde loensmethode voor tijdsynchroniserend gedrag en hersendynamiek in pijnstudies bij muizen

Leer methoden voor het meten en analyseren van de temporele discriminatiedrempel toegepast op cervicale dystonie. Deze techniek biedt inzicht in de pathogenese van deze bewegingsstoornis en ondersteunt verder onderzoek naar behandelingsmogelijkheden.

Meting en analyse van de drempel van de temporele discriminatie toegepast op cervicale dystonie

Meer video's verkennen