Name: Medição e análise do limiar discriminação Temporal aplicado a distonia Cervical (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-01-27T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 5 s
Description: Aprenda a medir o limiar de discriminação temporal para estudar distonia cervical. Este método analisa a percepção de mudanças rápidas no ambiente e sua relação com o controle motor.

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

Esta pesquisa foi apoiada por concessões do Conselho de pesquisa de saúde, distonia Irlanda, Irlanda Science Foundation e Instituto irlandês de Neurociências clínicas.

O Comitê de ética de pesquisa médica no Hospital da Universidade de St. Vincent, Dublin deu aprovação para o recrutamento de pacientes com distonia cervical, seus irmãos (não afetados por distonia) e controles saudáveis, para participar do protocolo descrito abaixo.

1. hardware &amp; Software Solutions
Nota: Duas opções de hardware foram desenvolvidas para exibir estímulos visuais com intervalos precisos de estímulos inter. Ambos foram projetados e construíram internamente no centro de Trindade para bioengenharia, Trinity College Dublin e tem sido descrito anteriormente5,16. Aqueles que desejam replicar as soluções de hardware exato usadas neste documento podem solicitar mesmo contactando o centro de Trindade para bioengenharia diretamente. Alternativamente, um conjunto completo de instruções, incluindo arquivos de impressão 3D para o fone de ouvido, instruções para o acompanhamento microcontrolador Arduino, etc. pode ser baixado de http://www.dystoniaresearch.ie/temporal-discrimination-threshold/. Os estímulos apresentados na óptica da parte superior de tabela podem ser gerados usando programas personalizados em apresentação (por exemplo, sistemas Neurocomportamentais), instalado em um computador desktop e programado para controlar os diodos emissores de luz (LED) através da porta paralela de o computador. Como alternativa, conforme descrito abaixo, o tampo da mesa LEDs pode ser controlado através de um microcontrolador Arduino. O código de apresentação e os arquivos de Arduino também estão disponíveis para download a partir do link acima.
<ol><li>Ferragem TDT: método de mesa<ol>
<li>Marque um 'X', como um ponto de fixação, sobre um tapete preto ou folha colocada na mesa em frente a participante.</li>
		<li>Pergunta o participante a se posicionar para que eles estão sentados diretamente em frente ao ponto de fixação.</li>
		<li>Coloque os pares amarelo diodo emissor de luz (LED) (5 mm de diâmetro, 90 cd/m2 luminância), envolvidos em uma caixa, em cima da mesa na frente do participante.</li>
		<li>Oriente a caixa que os LEDs são verticalmente alinhados e posicionados o 7 ° ponto de centro do sujeito à esquerda e à direita, conforme necessário.</li>
		<li>Fazer esta experiência em uma sala escura. Uma pequena quantidade de luminância de fundo pode ser necessária para permitir ao operador ver o suficiente para executar o experimento.</li>
		<li>Instrua o participante a focar o ponto de fixação em todos os momentos e para não olhar diretamente para o piscar LEDs.</li>
		<li>Conecte o microcontrolador à caixa de LED e siga no ecrã instruções exibidas na tela de cristal líquido do caixa do microcontrolador, por exemplo, selecione o método de apresentação: 'random' ou 'escada' e selecione o modo: 'primeiro superior esquerdo', etc. .</li>
		<li>Pergunta o participante a responder a apresentação seguinte "igual" ou "diferente" de cada par de estímulo, dependendo se eles percebem os estímulos para ser síncrono ou assíncrono.</li>
		<li>Informar o participante quando cada julgamento está prestes a começar, por vocalizar na tela contagem regressiva de 5-0 s.</li>
	</ol>
</li>
</ol><img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/56310/56310fig1.jpg"> Figura 1: (a) diagrama esquemático do design do fone de ouvido. Um par de LEDs amarelos (5 mm de diâmetro) e a fixação vermelha LED (3 mm de diâmetro), são colocados no lado esquerdo e direito do participante através de uma unidade de capacetes e fez-se visível por meio de reflexão nos espelhos na frente do usuário. (b) esquemático modelo 3D do fone de ouvido. O fone de ouvido foi desenvolvido a partir de plástico de nylon sinterizado do laser, pesa 0,70 kg, tem um índice de baixa transparência e é cor para minimizar penetrância luz preta. (a e b) são reproduzidos, com ligeira modificação, de Butler et al. 16 com autorização de IOP Publishing. (c) a caixa de estímulo de LED para mesa de apresentação.
<ol start="2"><li>TDT Hardware: Headset de portátil TDT<ol>
<li>Realizar o experimento em qualquer local adequado.</li>
		<li>Conectar o fone de ouvido e siga o microcontrolador no ecrã instruções exibidas na tela de cristal líquido do caixa do microcontrolador, por exemplo, selecione o método de apresentação: 'random' ou 'escada' e o modo: 'primeiro superior esquerdo', etc.</li>
		<li>Direcionar o participante a posicionar-se com os cotovelos sobre uma mesa na frente deles. Em seguida, segurando o aparelho nas mãos, dirigi-los para pressione suavemente o seu rosto para o vedador de borracha em torno da ocular, assim, selagem para fora a luz ambiente.</li>
		<li>Instrua o participante a focar a fixação vermelha LED em todos os momentos e para não olhar diretamente para o piscar LEDs.</li>
		<li>Pergunta o participante a responder a apresentação seguinte "igual" ou "diferente" de cada par de estímulo, dependendo se eles percebem os estímulos para ser síncrono ou assíncrono.</li>
		<li>Informar o participante quando cada julgamento está prestes a começar, por vocalizar na tela contagem regressiva de 5-0 s.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. estímulo apresentação
Nota: Duas abordagens para apresentação de estímulo têm sido empregadas.
<ol><li>Método de escada<ol>
<li>Selecione a apresentação de 'escada'; estímulos são apresentados a cada 5 s, com o intervalo de estímulo inter começando em 0 e tornando-se progressivamente mais assíncrono (aumentando em 5 ms) cada vez.</li>
		<li>Selecione qualquer uma das modalidades de apresentação de quatro: primeira (ii) (i) esquerda LED superior esquerda primeiro diodo superior (iii) direito de fundo, ou (iv) direito de fundo LED primeiro.</li>
		<li>Repita a etapa 2.1.2 para que cada modalidade é executada duas vezes, resultando em um total de oito vezes.</li>
		<li>Finalizar o julgamento quando um participante responde "diferentes" para três consecutivos pares de estímulos.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Método de apresentação aleatória<ol>
<li>Selecione 'Random' apresentação; pares de estímulos são apresentados a cada 5 s. O intervalo entre estímulo varia, de forma aleatória, de 0 a 100 ms.</li>
		<li>Selecione qualquer uma das modalidades de apresentação de quatro: primeira (ii) (i) esquerda LED superior esquerda primeiro diodo superior (iii) direito de fundo, ou (iv) direito de fundo LED primeiro.</li>
		<li>Repita a etapa 2.2.2 para que cada modalidade é executada duas vezes, resultando em um total de oito vezes. Nota: Cada corrida é o mesmo comprimento e completará automaticamente.</li>
	</ol>
</li>
</ol>3. análise de dados
<ol><li>Valor único de TDT<ol>
<li>Usando os dados a partir do método de escadaria, destaca a primeira das três respostas "diferentes" finais para cada uma das oito pistas. Estes são os valores de limiar para cada corrida.</li>
		<li>Calcular o limiar de discriminação temporal (TDT) para cada participante, tendo a mediana dos limiares de cada uma das suas oito corridas; resultando em um único valor TDT (em milissegundos) por indivíduo.</li>
		<li>Calcule o ZPontuação para cada participante. Definir o ZPontuação como a diferença entre TDT do participante e o TDT média de uma população de controle idade-combinadas (<img alt="Equaiton 1" src="/files/ftp_upload/56310/56310eq1.jpg">, dividido pelo desvio-padrão dos valores de TDT para que a população controle <img alt="Equaiton 2" src="/files/ftp_upload/56310/56310eq2.jpg"> . <img alt="Equaiton 3" src="/files/ftp_upload/56310/56310eq3.jpg">
</li>
		<li>Determine se o indivíduo tem um TDT normal ou anormal. Um Zescore ≥ 2.5 considera-se que refletem um TDT anormal.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Análise da distribuição<ol>
<li>Usando os dados a partir do método de escadaria, codifica os dados de resposta, tal que '0' corresponde a "mesma" e '1' corresponde ao "diferente", tabela 1.</li>
		<li>Baixe um MATLAB.exe gratuito para realizar a análise de distribuição descrita abaixo de http://www.dystoniaresearch.ie/temporal-discrimination-threshold/. Ver Butler et al 16 para uma descrição completa deste método. Em alternativa, proceda conforme descrito abaixo.</li>
		<li>Almofada para fora os dados para garantir que todas as execuções são do mesmo comprimento que a mais longo prazo. Isso é feito, assumindo todas as respostas subsequentes, após o término de uma corrida, são "diferentes", tabela 1, alínea b.</li>
		<li>Médias respostas através de ensaios para cada participante, tabela 1, alínea c. Isto pode ser plotado como uma função de assincronia de estímulo.</li>
		<li>Ajuste que esta média ou dados representativos com uma função gaussiana cumulativa. A média desta distribuição representa o ponto no qual os participantes são igualmente propensos a responder "igual" ou "diferente". Este ponto é conhecido como o "ponto de igualdade subjetiva" (PSE). O desvio padrão da distribuição gaussiana, também conhecida como a 'diferença apenas perceptível' (JND), indica o quão sensíveis participantes são para mudanças em assincronia temporal em torno de sua média.</li>
		<li>Estenda a análise enviando os dados para um procedimento de inicialização não-paramétricos para estimar os intervalos de confiança de 95% para a TDT e o PSE e JND da função gaussiana cumulativa, psicométrica. Para fazer isso, gere novos conjuntos de dados representativos por amostragem aleatória, com substituição das respostas originais, tabela 1, alínea b, para cada etapa do tempo. Calcular a TDT e caber uma nova função psicométrica para cada conjunto de dados representativos de16.</li>
		<li>Calcular a bondade de ajuste, ou o desvio (D), para cada participante usando o rácio de probabilidade de log,16,17 <img alt="Equaiton 4" src="/files/ftp_upload/56310/56310eq4.jpg"> onde K é o número de pontos de tempo, n, é que o número de repetições em que ponto do tempo, geralmente oito repetições (quatro direita e quatro à esquerda), y é a proporção observada de respostas assíncronas, p é a proporção de respostas assíncronas previsto pela curva equipada. Um valor de desvio de 0 significa um ajuste perfeito.</li>
		<li>Plotar os resultados. Nota: Dados da abordagem de apresentação aleatória podem ser analisados para determinar a TDT único ou distribuída conforme descrito na seção 3 acima para dados resultantes do método de apresentação de escada. No entanto, devido a ordem de apresentação aleatória dos intervalos entre estímulos, estes dados devem ser primeiro encomendados (do menor para o maior intervalo de estímulo inter), antes de iniciar a análise descrita acima, a tabela 2. Além disso, não é necessário preencher os dados após apresentação aleatória, como, por padrão, todas as execuções são de igual comprimento.</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 governo, John Butler, Dorina Birsanu, Brendan Quinlivan, Ines Beiser, Shruti Narasimham ter sem fontes de financiamento, divulgações financeiras ou conflito de interesses para declarar. Michael Hutchinson recebe bolsas de investigação da distonia Irlanda, a placa de pesquisa de saúde da Irlanda (CSA-2012-5), Fundação para pesquisa de distonia (Bélgica) e o Instituto de neurociência clínica irlandês. Sean O'Riordan relata o recebimento de um alto-falante'honorário de s de Abbvie. Richard Reilly recebe financiamento da Fundação de ciência Irlanda, Enterprise Ireland e da saúde Research Board da Irlanda.

Análise e medição de TDT
Duas formas de aparelhos (mesa e fone de ouvido), dois métodos de apresentação de estímulo (escadaria e aleatório) e duas abordagens para a análise dos dados (tradicional e distribuição) foram apresentados para ilustrar como medir e quantificar uma pessoa do temporal capacidade de discriminação. O fone de ouvido portátil fornece uma opção de hardware conveniente que garante a consistência em distância e ângulos entre o participante e as fontes de luz L...

Discriminação temporal descreve a capacidade da pessoa para discriminar, ou perceber, rápidas mudanças no seu ambiente. O limiar de discriminação temporal (TDT) é o mais curto intervalo de tempo no qual um indivíduo percebe-se que dois estímulos sensoriais sequenciais são assíncronos. Discriminação temporal foi mostrada para ser anormalmente prolongada em distúrbios que afetam os gânglios basais, incluindo distonia,1,2,3,4,5,6 , 7.
Distonia é o terceiro mais comum distúrbio de movimento neurológico - depois de Parkinson'doença s e Tremor essencial. É caracterizada por contrações muscular contínuo ou intermitente, causando movimentos anormais, muitas vezes repetitivos, ou posturas8. Distonia pode afetar qualquer parte do corpo. Quando afecta uma parte do corpo é conhecido como distonia focal8. Distonia que afetam os músculos do pescoço é conhecida como distonia cervical e é o fenótipo mais comum de distonia focal isolada idiopática de início adulto. 9 , 10 a patogênese da distonia cervical permanece desconhecida; considera-se ser uma doença genética com herança autossômica dominante e penetrância reduzida consideravelmente. Fatores ambientais também são considerados importantes em relação à expressão e penetrância da doença.
O colículo superior, uma estrutura sensório-motor, situado no mesencéfalo dorsal, é importante para a detecção rápida de estímulos ambientais no processo de secreta atenção orientador2,11,12. Estímulos visuais acessar o colículo superior rapidamente através da via retino-tectal magnocelular. A TDT é uma medida simples, objetiva, acredita-se que representam o processamento de visual (e outros estímulos sensoriais) nas camadas superficiais do colículo superior. A TDT tem sido estudada em indivíduos com distonia cervical, seus parentes não afetados e participantes de controle saudável. Comparado aos participantes de controle correspondente a idade e sexo, um anormal TDT tem alta sensibilidade (97%, 36 de 37 pacientes) e especificidade (98-100%) em distonia cervical1. Um TDT anormal foi encontrado em 50% dos afetados ascendentes femininos de pacientes com distonia cervical (14 de 25, 48 anos de idade), demonstrando a penetrância idade e sexo relacionadas com herança autossômica dominante13, 14. um TDT anormal em parentes afetados de pacientes de distonia cervical (comparados com parentes de TDTs normais) está associado com aumento do volume putaminal (por morfometria baseada em voxel)15 e diminuído atividade putaminal (fMRI)4 . O colículo superior é considerado um nó significativo da rede neuronal, o que é disfuncional em distonia cervical12. A avaliação de discriminação temporal é considerada como fornecendo pistas importantes sobre a pathomechanisms de distonia cervical subjacente.
O objetivo deste artigo é apresentar dois métodos para medir e analisar a discriminação temporal, bem como demonstrando a aplicação deste método para estudar a fisiopatologia da distonia cervical.

<table><tbody><tr><td>Conjunto de cabeça TDT</td><td>Pode ser fornecido pelo Trinity Centre for Bioengineering, Trinity College Dublin.&nbsp; Como alternativa, instruções completas estão disponíveis para download gratuito no http://www.dystoniaresearch.ie/temporal-discrimination-threshold/</td> <td>1</td><td>Um dispositivo portátil personalizado para a apresentação de estímulos visuais.</td></tr><tr><td>Caixa de LED de mesa TDT</td><td>Pode ser fornecida pelo Trinity Centre for Bioengineering, Trinity College Dublin.&nbsp; Como alternativa, instruções completas estão disponíveis para download gratuito no http://www.dystoniaresearch.ie/temporal-discrimination-threshold/</td> <td>2</td><td>Um dispositivo de mesa personalizado para a apresentação de estímulos visuais.</td></tr><tr><td>Microcontrolador</td><td>Pode ser fornecido pelo Trinity Centre for Bioengineering, Trinity College Dublin.&nbsp; Alternativamente, instruções completas estão disponíveis para download gratuito em http://www.dystoniaresearch.ie/temporal-discrimination-threshold/</td> <td>3</td><td>Um microcontrolador personalizado para a entrega de estímulos visuais em escada ou ordem aleatória, com intervalos precisos entre estímulos.</td></tr></tbody></table>

medição e análise do limiar discriminação temporal aplicado a distonia cervical

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

O limiar de discriminação temporal (TDT) é o mais curto intervalo de tempo no qual um observador pode discriminar dois sequenciais estímulos como sendo assíncronos (tipicamente 30-50 ms). Tem sido demonstrado ser anormais (prolongadas) em doenças neurológicas, incluindo distonia cervical, um fenótipo de distonia focal isolada idiopática de início adulto. A TDT é uma medida quantitativa da capacidade de perceber mudanças rápidas no ambiente e é considerado indicativo do comportamento dos neurônios no colículo superior, um nó chave secreta orientando atenção visuais. Este artigo define métodos para medir a TDT (incluindo duas opções de hardware e dois modos de apresentação de estímulos). Também exploraremos duas abordagens de análise de dados e cálculo de TDT. A aplicação da avaliação de discriminação temporal para a compreensão da patogênese da distonia cervical e distonia focal isolada idiopática de início adulto também é discutida.

Cheia de exemplos de folhas de pontuação são fornecidos nas tabelas 1 e 2, onde estes representam respectivamente resultados seguindo a escadaria e métodos de apresentação do estímulo aleatório. Os limiares para cada execução (o momento do primeiro de três pares de estímulos considerados diferentes ''), são destacadas. No caso da tabela 1, a TDT é calculado como 25 ms (ou seja, a mediana de 40, 25, 25, 25, 45, 25...

São apresentados métodos para a medição e análise do limiar discriminação temporal, e sua aplicação ao estudo da patogênese da distonia cervical são discutidos.

Medição e análise do limiar discriminação Temporal aplicado a distonia Cervical

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

Mensuração e análise do limiar de discriminação temporal aplicado à distonia cervical. A detecção de mudanças ambientais é a chave para a sobrevivência. Nossa capacidade de perceber essa mudança e reagir rapidamente depende de uma rede dentro do mesencéfalo.Essa importante rede emite comandos motores e responde às mudanças ambientais e direciona nossa atenção de maneira reflexiva. O termo discriminação temporal descreve a capacidade de uma pessoa de discriminar ou perceber mudanças rápidas em seu ambiente. O objetivo deste artigo é apresentar dois métodos para a mensuração e análise da discriminação temporal e demonstrar a aplicação dessa técnica ao estudo da distonia cervical.O limiar de discriminação temporal é o intervalo de tempo mais curto no qual um observador pode discriminar entre dois estímulos assíncronos e percebê-los como ocorrendo separadamente. A discriminação temporal demonstrou ser anormal ou prolongada em distúrbios que afetam os gânglios da base, incluindo distonia. A distonia é o terceiro distúrbio do movimento mais comum depois da doença de Parkinson e do tremor essencial.É caracterizada por contrações musculares sustentadas ou intermitentes que causam movimentos ou posturas anormais, muitas vezes repetitivos. A patogênese da distonia cervical permanece desconhecida. A distonia pode afetar qualquer parte do corpo.Quando afeta uma parte do corpo, é conhecida como distonia focal. A distonia que afeta os músculos do pescoço é conhecida como distonia cervical e é a forma mais comum de distonia focal de início na idade adulta. O limiar de discriminação temporal está sendo medido em indivíduos com distonia cervical, seus parentes não afetados e controles saudáveis.Acredita-se que essa técnica possa fornecer informações sobre a atividade dos neurônios sensoriais visuais nas camadas superficiais do colículo superior e que essa percepção talvez possa fornecer pistas sobre os mecanismos patológicos subjacentes da distonia cervical. Os estímulos visuais, dois LEDs amarelos, são envoltos em soluções de hardware personalizadas que permitem que os estímulos sejam apresentados com os intervalos de interestímulo de milissegundos desejados. Duas opções de hardware foram desenvolvidas.O primeiro é o método tradicional de mesa baseado em laboratório, no qual os LEDs são posicionados a sete graus do ponto central do sujeito nos lados esquerdo e direito. Este experimento é conduzido em uma sala escura. A segunda solução de hardware é um fone de ouvido portátil que permite testes em qualquer local.Esta solução de hardware fornece consistência na distância e nos ângulos entre os estímulos e o participante. Após a apresentação de cada par de estímulos, o participante responde igual ou diferente, dependendo se percebe que os estímulos são síncronos ou assíncronos. A abordagem padrão para a apresentação de estímulos é uma abordagem de escada.Este método envolve apresentar ao indivíduo estímulos progressivamente assíncronos. Os estímulos são apresentados a cada cinco segundos, com o intervalo entre estímulos aumentando em cinco milissegundos a cada vez. O teste termina quando um participante responde diferente por três pares consecutivos de estímulos.O experimento é repetido quatro vezes à esquerda e à direita, resultando em um total de oito execuções. O limiar de discriminação temporal é calculado tomando a mediana dos limiares de cada uma das oito execuções para esse indivíduo. Devido a um potencial efeito de aprendizagem no método da escada, desenvolvemos um método de ordem de apresentação aleatória.Os pares de estímulos ainda são apresentados a cada cinco segundos, mas o intervalo entre estímulos varia de forma aleatória de zero a 100 milissegundos. O método padrão de análise de dados de discriminação temporal resulta em um único valor expresso em milissegundos. Usamos esse valor para calcular a pontuação zed para cada indivíduo.A pontuação zed é definida como a diferença entre o valor do Limiar de Discriminação Temporal ou TDT do participante e o TDT médio de uma população de controle pareada por idade dividido pelo desvio padrão dos valores de TDT para essa população de controle. Os valores de TDT que resultam em pontuações zed acima de 2,5 são considerados anormais. Embora essa abordagem tenha sido amplamente utilizada e o TDT tenha se mostrado um endofenótipo forte e seletivo, não deixa de ser um valor único.Para caracterizar completamente os dados de um participante, expandimos nossa análise para ajustar seus dados a uma distribuição gaussiana cumulativa. A média dessa distribuição representa o ponto em que os participantes têm a mesma probabilidade de responder da mesma forma ou de forma diferente. Este ponto é referido como o Ponto de Igualdade Subjetiva.O desvio padrão da distribuição gaussiana, também conhecido como Diferença Apenas Perceptível, indica como os participantes são sensíveis a mudanças na assincronia temporal em torno de sua média. O método é fortalecido enviando os dados para uma análise de bootstrap não paramétrica para obter intervalos de confiança de 95% para cada participante. Ambas as métricas se correlacionam com o limite de discriminação temporal, mas são independentes uma da outra.Este método de análise tem o potencial de revelar diferenças sutis entre o grupo de pacientes e controle que podem não ser aparentes no método padrão. Os genes causadores foram identificados em menos de 1% dos casos de distonia focal de início na idade adulta. Um endofenótipo é um marcador subclínico de transporte genético que pode nos ajudar a entender os mecanismos patológicos da doença.O limiar de discriminação temporal, um potencial endofenótipo para distonia focal de início na idade adulta, é anormal em até 97% dos pacientes e aproximadamente 50% de seus parentes clinicamente não afetados. Além disso, um TDT anormal segue um padrão relacionado à idade e ao sexo semelhante ao da distonia cervical. Esses achados sugerem herança autossômica dominante e apóiam o uso do TDT como um endofenótipo para distonia focal de início na idade adulta e, em particular, distonia cervical.Um TDT anormal pode ser interpretado como uma capacidade prejudicada de detectar ou discriminar mudanças ambientais. O colículo superior localizado na parte de trás do mesencéfalo desempenha um papel crítico na detecção e reação a estímulos salientes. Vamos dar uma olhada mais de perto nessa estrutura.O colículo superior é uma estrutura laminada emparelhada situada no mesencéfalo dorsal. É o principal centro do tronco cerebral para transformar as informações espaciais da localização do alvo e orientar o movimento da cabeça e dos olhos. O colículo superior consiste em várias camadas com organização distinta.No entanto, pode ser funcionalmente separado em uma camada superficial e profunda. A camada superficial recebe informações diretas do sistema visual e contém um mapa topográfico do mundo circundante em coordenadas retinotópicas. Os neurônios visio-sensoriais respondem a estímulos ambientais salientes que, por sua vez, codificam a localização dos objetos em um mapa retinotópico.Os neurônios pré-motores na camada profunda se projetam para outras regiões do cérebro que, quando se tornam excitadas, disparam em altas frequências, gerando movimentos oculares rápidos, conhecidos como sacades, na direção do alvo. A camada profunda também contém neurônios motores que se projetam para a medula cervical superior através da via tectoespinhal. Quando esses neurônios são ativados, a cabeça se volta para o alvo.A atividade colicular superior é modulada pelo ácido gama-aminobutírico ou GABA, um neurotransmissor inibitório. A atividade GABAérgica inibitória limita a duração da resposta transitória nos neurônios sensoriais visuais na camada superficial e nos neurônios pré-motores na camada profunda do colículo superior. Em resposta a um estímulo visual, a maioria dos neurônios na camada superficial exibe uma resposta transitória.A inibição GABAérgica silencia essa resposta, permitindo que os neurônios estejam prontos para responder novamente quando o estímulo visual é desligado. Se não houver GABA suficiente, esses neurônios podem se tornar disfuncionalmente ativos. Supõe-se que a inibição GABAérgica insuficiente resulta em disparo de duração prolongada de neurônios visio-sensoriais, dando origem a discriminação temporal anormal.Além disso, os movimentos anormais característicos da distonia cervical também resultam em inibição GABAérgica insuficiente, causando disparo prolongado dos neurônios motores nas camadas profundas do colículo superior. Demonstramos que a discriminação temporal pode ser medida de maneira direta e eficiente e que essa ferramenta simples é um endofenótipo confiável para a distonia cervical. Além disso, pode potencialmente fornecer informações sobre os mecanismos patológicos desse distúrbio.

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

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neurociência

Este vídeo demonstra uma técnica para medir o período de silêncio contralateral (cSP) usando estimulação magnética transcraniana. Posicione a mão do paciente em decúbito ventral e coloque um eletrodo no primeiro músculo interósseo dorsal (FDI). Em seguida, coloque um dispositivo de medição de força entre o polegar e o dedo indicador. Identifique a região do córtex motor primário (M1) do cérebro. Manter uma pressão padronizada no dispositivo de medição de força e estimular a região M1 a...

Medindo o período de silêncio contralateral induzido por estimulação magnética transcraniana

A estimulação magnética transcraniana de pulso único sobre o córtex motor primário, a neuronavigação e o registro de atividade eletromiográfica dos músculos das mãos foram utilizadas neste estudo para explorar a excitabilidade corticospinal enquanto os participantes observavam sequências de ação.

Modulação de excitabilidade corticospinal durante a observação de ação

Medida objetiva e fácil de processamento sensorial é extremamente difícil em pacientes pediátricos não-verbais ou vulneráveis. Nós desenvolvemos uma nova metodologia para avaliar quantitativamente lactentes e processamento cortical infantil de leve toque, sons da fala, eo processamento multisensorial dos 2 estímulos, sem a necessidade de participação dos sujeitos ativos ou causar desconforto em pacientes vulneráveis.

Avaliação Quantitativa de processamento cortical auditivo-tátil em Crianças com Deficiência

Aqui, apresentamos os protocolos para determinar os limiares de detecção de vibração e acuidade tátil usando métodos psicofísicos no homem.

Medição do limiar de detecção de vibração e tátil Spatial Acuity em Seres Humanos

métodos psicofísicos, como o procedimento de estimação QUEST pode eficientemente produzir estimativas robustas da intensidade de estimulação em que as sensações não dolorosas transição para as sensações dolorosas. Ao estimular repetidamente na intensidade do limiar, a variabilidade nas respostas de rating pode ser directamente atribuída às classificações de percepção em análises subsequentes.

Psicofisicamente-ancorado, Limiarização robusta no estudo da dor relacionada com a lateralização do oscilatório Prestimulus Atividade

Fornecemos um protocolo para gerar um modelo de rato de dytonia DYT/PARK-ATP1A3 farmacológico através da implantação de cânulas em gânglios basais e cerebelo ligados a bombas osmóticas. Descrevemos a indução de movimentos semelhantes à distonia através da aplicação de um desafio motor e a caracterização do fenótipo através de sistemas de pontuação comportamental.

Implantação de Bombas Osmóticas e Indução de Estresse para Estabelecer um Modelo de Rato Sintomático e Farmacológico para DyT/PARK-ATP1A3 Dystonia

Este artigo descreve métodos para induzir e avaliar dyskinesias induzidas por levodopa em um modelo de rato da doença de Parkinson. O protocolo oferece informações detalhadas sobre a intensidade e frequência de uma série de comportamentos discinéticos, tanto disstônicos quanto hipercinéticos, fornecendo uma ferramenta confiável para testar tratamentos voltados a essa necessidade médica não atendida.

Indução e Avaliação de Dyskinesias induzidas por Levodopa em um modelo de rato da doença de Parkinson

A avaliação do período de silêncio contralateral (PSC) é um biomarcador promissor para indexar a excitabilidade cortical e a resposta ao tratamento. Demonstramos um protocolo de avaliação da CPc destinado ao estudo da inibição corticoespinhal M1 de membros superiores e inferiores.

Mensuração do Período de Silêncio Contralateral Induzido por Estimulação Magnética Transcraniana de Pulso Único para Investigação da Inibição Corticoespinhal M1

APTrack é um plugin de software desenvolvido para a plataforma Open Ephys que permite a visualização de dados em tempo real e o rastreamento do limiar elétrico em malha fechada de potenciais de ação neuronais. Nós usamos isso com sucesso em microneurografia para nociceptores de fibra C humana e nociceptores de fibra C e fibra Aδ de camundongo.

Rastreamento de limiar elétrico de circuito fechado em tempo fechado de código aberto para pesquisa translacional da dor

Este protocolo fornece um método para rastrear o estrabismo ocular automatizado em roedores ao longo do tempo de maneira compatível com o bloqueio de tempo para medidas neurofisiológicas. Espera-se que este protocolo seja útil para pesquisadores que estudam mecanismos de distúrbios dolorosos, como a enxaqueca.

Um método automatizado de estrabismo para comportamento de sincronização de tempo e dinâmica cerebral em estudos de dor em camundongos

Aprenda a medir o limiar de discriminação temporal para estudar distonia cervical. Este método analisa a percepção de mudanças rápidas no ambiente e sua relação com o controle motor.

Medição e análise do limiar discriminação Temporal aplicado a distonia Cervical

Explorar mais vídeos