מדידה & ניתוח של הסף אפליה זמני המוחל פוקאלית צוואר הרחם
Summary
שיטות מדידה, ניתוח של הסף אפליה טמפורלית מוצגים, היישום שלה לחדר העבודה בפתוגנזה של צוואר הרחם פוקאלית הנדונים.
Abstract
הסף אפליה טמפורלית (TDT) הוא מרווח הזמן הקצר שבו צופה יכול להפלות לשני סדרתי גירויים כמו להיות אסינכרוני (בדרך כלל 30-50 ms). זה הוכח להיות חריג הפרעות נוירולוגיות (ממושכת) ב, לרבות פוקאלית צוואר הרחם, הפנוטיפ של תחילת למבוגרים אידיופטית מבודד דיסטוניה פוקאלית. TDT הוא מדד כמותי של היכולת לראות מהירה שינויים בסביבת ונחשב מעיד על התנהגות הנוירונים חזותית ב רקתי עליון, צומת מפתח ב המכוונת כל מעסיק סמויה. מאמר זה יוצא שיטות למדידת של TDT (כולל שתי אפשרויות חומרה של שני מצבים של גירויים המצגת). נסקור את שתי הגישות של ניתוח נתונים וחישוב TDT. היישום של ההערכה של אפליה טמפורלית ההבנה בפתוגנזה של צוואר הרחם פוקאלית ואת תחילת למבוגרים אידיופטית מבודד דיסטוניה פוקאלית נדונה גם.
Introduction
אפליה טמפורלית מתאר את היכולת של אדם תפלה, או תופסים, השינויים המהירים בסביבה שלהם. הסף אפליה טמפורלית (TDT) הוא מרווח הזמן הקצר שבו הפרט הניתן כי שני גירויים רציפים הם אסינכרוני. אפליה טמפורלית הוכח להיות ממושך באופן חריג בהפרעות להשפיע בגרעיני הבסיס, כולל פוקאלית1,2,3,4,5,6 , 7.
פוקאלית היא הפרעה נוירולוגית התנועה השלישי הנפוץ ביותר – אחרי פרקינסון‘של מחלות, רעד חיוני. הוא מאופיין על-ידי התכווצות שרירים מתמשכת או לסירוגין גורמת תנועות חריג, לעיתים קרובות חוזרות, או תנוחות8. פוקאלית יכול להשפיע על כל חלק של הגוף. כשזה משפיע על חלק אחד בגוף זה המכונה דיסטוניה פוקאלית8. פוקאלית המשפיעים על שרירי הצוואר המכונה פוקאלית צוואר הרחם, והוא הפנוטיפ הנפוץ ביותר של תחילת למבוגרים אידיופטית מבודד דיסטוניה פוקאלית. 9 , 10 בפתוגנזה של צוואר הרחם פוקאלית אינו ידוע; הוא נחשב להיות הפרעה גנטית עם הורשה אוטוזומלית דומיננטית, penetrance מופחת במידה ניכרת. גורמים סביבתיים נחשבים גם חשוב ביחס למחלות penetrance וביטוי.
רקתי עליון, מבנה sensorimotor ממוקם במוח התיכון הגבי, חשוב עבור זיהוי מהיר של גירויים סביבתיים בתהליכי סמויה כל מעסיק המכוונת2,11,12. גירויים חזותיים לגשת את רקתי עליון במהירות דרך השביל הזרם retino-tectal. TDT הוא מדד פשוטה, אובייקטיבי האמין לייצג את עיבוד חזותי (ו גירויים אחרים) בשכבות השטחיות של רקתי עליון. TDT נחקרה אצל אנשים עם פוקאלית צוואר הרחם, קרובי משפחה ובעלי שליטה בריאים המשתתפים. בהשוואה למשתתפים שליטה מתאימים גיל, מין, TDT חריג יש רגישות גבוהה (97%, 36 מהחולים 37) וספציפיות (98-100%) בפוקאלית צוואר הרחם1. TDT חריג נמצאה ב- 50% מדרגה ראשונה הנשי קרובי משפחה של חולים עם צוואר הרחם פוקאלית (14 של 25, בגיל 48 שנה ומעלה), הוכחת גיל-מין הקשורות penetrance עם הורשה אוטוזומלית דומיננטית13, 14. TDT חריגה של קרובי משפחה של חולים פוקאלית צוואר הרחם (לעומת קרובי משפחה עם TDTs רגיל) מזוהה עם הגדלת נפח putaminal (על-ידי מבוססי voxel morphometry)15 , נוכה פעילות putaminal (fMRI)4 . רקתי עליון נחשב צומת משמעותית בתוך הרשת העצבית, אשר לא מתפקדת פוקאלית צוואר הרחם12. ההערכה של אפליה הטמפורלית נחשב מתן רמזים חשובים לגבי pathomechanisms פוקאלית צוואר הרחם המשמש כבסיס.
מטרת מאמר זה היא להציג שתי שיטות מדידה ניתוח האפליה הטמפורלי, וכן הוכחת היישום של שיטת לימוד הפתופיזיולוגיה של צוואר הרחם פוקאלית.
Protocol
Representative Results
Discussion
TDT מדידה וניתוח
שתי צורות של מכשירים (שולחני, אוזניות), שתי שיטות של גירוי המצגת (מדרגות ואקראית), ואת שתי גישות ניתוח נתונים (מסורתי והפצה) הוצגו כדי להמחיש כיצד למדוד ולכמת אדם של זמני יכולת אפליה. האוזנייה נייד מספק אפשרות נוחה חומרה המבטיחה עקביות מרחק וזוויות בין…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
מחקר זה נתמך על ידי מענקים הלוח מחקר בריאות, פוקאלית אירלנד, אירלנד למדע, מכון אירי עבור קלינית Neuroscience.
Materials
| TDT head set | Can be supplied by Trinity Centre for Bioengineering, Trinity College Dublin. Alternatively full instructions are available for free download from http://www.dystoniaresearch.ie/temporal-discrimination-threshold/ | 1 | A custom-built, portable device for the presentation of visual stimuli. |
| TDT table top LED box | Can be supplied by Trinity Centre for Bioengineering, Trinity College Dublin. Alternatively full instructions are available for free download from http://www.dystoniaresearch.ie/temporal-discrimination-threshold/ | 2 | A custom-built, table-top device for the presentation of visual stimuli. |
| Microcontroller | Can be supplied by Trinity Centre for Bioengineering, Trinity College Dublin. Alternatively full instructions are available for free download from http://www.dystoniaresearch.ie/temporal-discrimination-threshold/ | 3 | A custom-built microcontroller for the delivery of visual stimuli in staircase or random order, with precise inter-stimulus intervals. |
References
- Bradley, D., et al. Temporal discrimination thresholds in adult-onset primary torsion dystonia: an analysis by task type and by dystonia phenotype. J Neurol. 259 (1), 77-82 (2012).
- Hutchinson, M., et al. The endophenotype and the phenotype: temporal discrimination and adult-onset dystonia. Mov Disord. 28 (13), 1766-1774 (2013).
- Kimmich, O., et al. Sporadic adult onset primary torsion dystonia is a genetic disorder by the temporal discrimination test. Brain. 134 (Pt 9), 2656-2663 (2011).
- Kimmich, O., et al. Temporal discrimination, a cervical dystonia endophenotype: penetrance and functional correlates. Mov Disord. 29 (6), 804-811 (2014).
- Molloy, A., et al. A headset method for measuring the visual temporal discrimination threshold in cervical dystonia. Tremor Other Hyperkinet Mov (N Y). 4, 249 (2014).
- Termsarasab, P., et al. Neural correlates of abnormal sensory discrimination in laryngeal dystonia. Neuroimage Clin. 10, 18-26 (2016).
- Fiorio, M., et al. Defective temporal processing of sensory stimuli in DYT1 mutation carriers: a new endophenotype of dystonia?. Brain. 130 (1), 134-142 (2007).
- Albanese, A., et al. Phenomenology and classification of dystonia: a consensus update. Mov Disord. 28 (7), 863-873 (2013).
- Nutt, J. G., Muenter, M. D., Aronson, A., Kurland, L. T., Melton, L. J. Epidemiology of focal and generalized dystonia in Rochester, Minnesota. Mov Disord. 3 (3), 188-194 (1988).
- Williams, L., et al. Epidemiological, clinical and genetic aspects of adult onset isolated focal dystonia in Ireland. Eur J Neurol. , (2016).
- Bell, A. H., Munoz, D. P. Activity in the superior colliculus reflects dynamic interactions between voluntary and involuntary influences on orienting behaviour. Eur J Neurosci. 28 (8), 1654-1660 (2008).
- Hutchinson, M., et al. Cervical dystonia: a disorder of the midbrain network for covert attentional orienting. Front Neurol. 5, 54 (2014).
- Williams, L. J., et al. Young Women do it Better: Sexual Dimorphism in Temporal Discrimination. Front Neurol. 6, 258 (2015).
- Butler, J. S., et al. Age-Related Sexual Dimorphism in Temporal Discrimination and in Adult-Onset Dystonia Suggests GABAergic Mechanisms. Front Neurol. 6, 258 (2015).
- Bradley, D., et al. Temporal discrimination threshold: VBM evidence for an endophenotype in adult onset primary torsion dystonia. Brain. 132 (Pt 9), 2327-2335 (2009).
- Butler, J. S., et al. Non-parametric bootstrapping method for measuring the temporal discrimination threshold for movement disorders. J Neural Eng. 12 (4), 046026 (2015).
- Wichmann, F. A., Hill, N. J. The psychometric function: I. Fitting, sampling, and goodness of fit. Percept Psychophys. 63 (8), 1293-1313 (2001).
- McGovern, E. M., et al. A comparison of stimulus presentation methods in temporal discrimination testing. Physiol Meas. 38 (2), N57-N64 (2017).
- Scontrini, A., et al. Somatosensory temporal discrimination in patients with primary focal dystonia. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 80 (12), 1315-1319 (2009).
- Nardella, A., et al. Inferior parietal lobule encodes visual temporal resolution processes contributing to the critical flicker frequency threshold in humans. PLoS One. 9 (6), e98948 (2014).
- Pastor, M. A., Macaluso, E., Day, B. L., Frackowiak, R. S. Putaminal activity is related to perceptual certainty. Neuroimage. 41 (1), 123-129 (2008).
- Isa, T., Hall, W. C. Exploring the superior colliculus in vitro. J Neurophysiol. 102 (5), 2581-2593 (2009).
- Isa, T., Endo, T., Saito, Y. The visuo-motor pathway in the local circuit of the rat superior colliculus. J Neurosci. 18 (20), 8496-8504 (1998).
- Kaneda, K., Isa, T. GABAergic mechanisms for shaping transient visual responses in the mouse superior colliculus. Neuroscience. 235, 129-140 (2013).
- Ramos, V. F., Esquenazi, A., Villegas, M. A., Wu, T., Hallett, M. Temporal discrimination threshold with healthy aging. Neurobiol Aging. 43, 174-179 (2016).
