Summary

Håndskrift analyse viser Spontane dyskinesier i Neuroleptiske naive unge i høj risiko for Psykose

Published: November 21, 2013
doi:

Summary

Håndskrift analyse software forbedrer på eksisterende måleinstrumenter bevægelsesforstyrrelser. Personer med risiko for psykose og raske kontroller gennemført håndskrift opgaver til at teste for dyskinesier. Resultaterne tyder på, at unge med risiko for psykose udstille dyskinesi og at håndskrift analyse kan bidrage væsentligt til større udbredelse af tidlig indsats identifikation

Abstract

Voksende beviser tyder på, at bevægelse abnormiteter er kernen i en psykose. En markør bevægelighed abnormitet, dyskinesi, er et resultat af forringet neuromodulation af dopamin i fronto-striatale veje. De traditionelle metoder til at identificere bevægelse abnormiteter omfatter observatøren-baserede rapporter og kraft stabilitet målere. Ulemperne ved disse metoder er lange uddannelse tider for raters, forsøgslederen partiskhed, stort site forskelle i instrumental apparater, og suboptimal pålidelighed. Under disse ulemper i betragtning har styret udviklingen af ​​bedre standardiserede og mere effektive procedurer for at undersøge bevægelse abnormiteter gennem håndskrift analyse software og tablet. Personer med risiko for psykose viste signifikant flere dysfluent pen bevægelser (en proksimal mål for dyskinesi) i et håndskrift opgave. Håndskrift kinematik tilbyder et stort fremskridt i forhold til tidligere metoder til vurdering af dyskinesi, hvilket tydeligt kunne beneficial for at forstå ætiologien af ​​psykose.

Introduction

Perioden forud for debut af psykose er af klinisk og forskningsmæssig interesse, da det kan kaste lys over den formelle psykose (før, når en række tredje variabel confounds såsom medicin sløre vores forståelse), og fungerer også som en levedygtig indsatstidspunktet (ca. ⅓ af unge viser en prodromal syndrom gå på at udvikle skizofreni i en 2 årig ​​periode, og flere undersøgelser tyder på, at psykosociale, kognitiv træning, og farmakologiske interventioner kan bedre sygdomsforløb) 1.. Denne prodromal periode er præget af svækkede positive symptomer (perceptuelle abnormiteter, mistænksomhed, følelse af grandiositet, eller usædvanlige tanker) og et fald i funktion 2. Personer, der rapporterer en moderat grad af positive symptomer under en struktureret klinisk samtale og / eller et fald i fungerende ledsager tilstedeværelsen af ​​Schizotypal personlighedsforstyrrelse og / eller en familie historie af skizofreni er considered til at have en prodromal eller ultra høj-risiko (UHR) syndrom 1-3. Aktuelle ætiologiske opfattelser af psykose tyder på, at det er en neurologisk lidelse, der påvirker en person i de sene ungdomsår eller den tidlige voksenalder 4. Konstitutionelle faktorer såsom genetik og prænatal fornærmelser resultere i sårbarhed for psykose 4. Movement abnormiteter er af stor interesse for denne model, da de samme mekanismer, som menes at være medvirkende til psykotiske symptomer er også ansvarlige for forvaltningen af motoriske system 5.. Forskere hævder, at ved at forstå bevægelse adfærd forud for debut af skizofreni, kan vi forbedre vores evne til at forudsige, forstå og gribe ind i udviklingen af skizofreni 6.

Det er velkendt, at personer, der senere går på at udvikle skizofreni viser ofte subtile bevægelse abnormiteter før sygdomsdebut 7,8. Walker og kolleger indsamlede videobånd afpatienter med skizofreni i barndommen og bedømt videoer til bevægelse abnormiteter, der viser, at bevægelse abnormiteter er til stede længe før sygdomsdebut og er vejledende for en neurologisk konstitutionel sårbarhed 9,10. Forskning tyder på, at basalganglierne kan være impliceret i denne neurologiske forfatningsmæssige sårbarhed, som UHR individer viser nedsat neural udvikling og neurokognitive underskud relateret til basalganglierne funktion 8,11. Derudover Mittal og kolleger har brugt observatørlande ratings at vise, at bevægelse abnormiteter, er tæt knyttet til basalganglierne funktion, held kunne klassificere Uhr individer tilbøjelige til at konvertere til psykose 8,12. En anden risiko-gruppen, kliniske psykose personer, der angiver at have en psykotisk-lignende oplevelse mindst en gang om året, viser dyskinesi under en finger kraft stabilitet opgave 5,13,14. Disse resultater giver stærke beviser for den idé, at movemENT abnormiteter kan være kernen i en risiko for psykose. Det er klart, forskning, som kan forbedre påvisning og forståelse for bevægelse abnormiteter er afgørende for forståelsen af ​​ætiologien af ​​psykose og forebyggende indsats.

Bestræbelser på at forstå medicin bivirkninger, der påvirker dopamin regulering i skizofreni og Parkinsons patienter har guidet teknologiske forbedringer, såsom udvikling af edb-tabletter til håndskrift analyse, måling af bevægelse abnormalitie 15-17. Antipsykotisk medicin kan føre til udvikling af tardiv dyskinesi, kendetegnet ved langsomme ufrivillige gentagne bevægelser 18. Har også vist Nikotin brug for at påvirke dopamin regulering og håndskrift kinematik 19-21. For eksempel viste Tucha og Lange, at pen bevægelse flydende forbedret i løbet af et edb håndskrift opgave, når raske deltagere fik tyggegummi indeholdende nikotin 22 </sup>. Under vurderingen deltagerne generelt skriver i en vestlig kursiv håndskrift med større og mindre lodrette streger. Vestlige kursiv håndskrift er optimal for behandlingen af pen bevægelse glathed på grund af overvægten af lodrette streger, der kræver kompleks koordinering af muskler til at klare sig godt 23. Dysfluent pen bevægelser resultatet, når de muskler, der koordinerer bevægelsen modtager disregulated signaler fra basalganglierne 15,16.

Den software segmenter og analyser pen bevægelser pr slagtilfælde og udtrækker en variabel, der menes at være en proksimal mål for dyskinesier kaldet gennemsnitlig normaliseret ryk 15-17. Jerk er defineret som ændringen i acceleration over tid per slag 23. På grund af de forskellige længder i lodrette streger i de fleste vestlige stil håndskrifter er jerk normaliseret tværs slagtilfælde. Inden for hvert slag, der dysfluent pen bevægelser er kendetegnet ved et større antal acceleration toppe ovis en given afstand. Således er dysfluent pen bevægelser er kendetegnet ved en mangel på glathed, et større antal acceleration toppe, og en større værdi af ryk.

Forbedringen af ​​foranstaltninger, der anvendes til at vurdere bevægelse abnormiteter i UHR unge er afgørende for at forbedre vores ætiologiske opfattelser af sygdom og vores forståelse af bevægelsesforstyrrelser i almindelighed. I dette forsøg på at forstå bevægelsesforstyrrelser i dem i risiko for psykose, vi undersøgte håndskrift kinematik fra 36 neuroleptiske naive forskning deltagere ved hjælp af håndskrift analyse software. På trods af sin omfattende brug i efterforskningen dyskinesi i Parkinsons og patienter med skizofreni, er det overraskende den første undersøgelse for at rapportere om håndskrift kinematik i en ultra-høj risiko gruppe for psykose. Vi antager, at de Uhr individer ville vise flere dysfluent pen bevægelser, der er kendetegnet ved en større værdi af ryk, når bedt om at skrive på en tablet-computer end en gruppe af sund controller.

Protocol

1.. Deltagere Give tilladelse til protokollen og informeret samtykke procedurer fra University Institutional Review Board. Rekrutter unge og unge voksne Uhr deltagere ved hjælp af Craigslist (dvs. lokale rubrikannoncer på internettet), e-mail posteringer, avisannoncer, og community professionelle henvisninger. Rekrutter raske kontrolpersoner deltagere ved Craigslist, flyers og avis annonceringer. Annoncere, at undersøgelsen ser på en sund udvikling for frivillige med …

Representative Results

Der var ingen signifikante forskelle mellem grupper på demografiske karakteristika, herunder alder, års uddannelse eller forældres uddannelse (se tabel 1 for en demografisk opdeling af deltagerne). Chi-kvadrat test afslørede signifikante forskelle mellem grupper på køn χ 2 (1, N = 36) = 5.46, p ≤ 0,05, med flere hanner i UHR-gruppen og flere kvinder i kontrolgruppen. Der var en signifikant gruppe forskelle i tobak frekvensanvendelsen, t (22,9) = 2,15, p ≤ 0,05, hvilket viser, at UH…

Discussion

Denne undersøgelse fandt tydelige tegn på flere dysfluent pen bevægelser og tilstedeværelsen af ​​dyskinesi i en UHR prøve ved hjælp håndskrift analyse program til at undersøge bevægelse abnormiteter.

Traditionelt har observatør baseret ratingskalaer blevet anvendt til at måle bevægelse abnormiteter for at overvåge narkotika bivirkninger 15-17. Men observatøren ratings lider væsentlige ulemper, herunder lange uddannelse tider for raters, forsøgslederen fejl og …

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Dette arbejde blev støttet af National Institute of Health Tilskud R01MH094650 til Dr. Mittal.

Materials

Material Name Company Website
Fujitsu Lifebook T901 Tablet Computer Fujitsu Ltd. http://www.shopfujitsu.com/store/
Neuroscript MovAlyzeR Neuroscript LLC http://www.neuroscript.net/movalyzer.php

References

  1. Cannon, T. D., et al. Prediction of psychosis in youth at high clinical risk: a multisite longitudinal study in North America. Arch. Gen. Psychiatry. 65, 28-37 (2008).
  2. Yung, A. R., Phillips, L. J., Yuen, H. P., McGorry, P. D. Risk factors for psychosis in an ultra high-risk group: psychopathology and clinical features. Schizophr. Res. 67, 131-142 (2004).
  3. Miller, T. J., et al. Prodromal assessment with the structured interview for prodromal syndromes and the scale of prodromal symptoms: predictive validity, interrater reliability, and training to reliability. Schizophr. Bull. 29, 703-715 (2003).
  4. Cornblatt, B. A., et al. The schizophrenia prodrome revisited: a neurodevelopmental perspective. Schizophr. Bull. 29, 633-651 (2003).
  5. Mittal, V. A., Dean, D. J., Pelletier, A. Dermatoglyphic asymmetries and fronto-striatal dysfunction in young adults reporting non-clinical psychosis. Acta Psychiatr. Scand. 126, 290-297 (2012).
  6. Mittal, V. A., Neumann, C., Saczawa, M., Walker, E. F. Longitudinal progression of movement abnormalities in relation to psychotic symptoms in adolescents at high risk of schizophrenia. Arch. Gen. Psychiatry. 65, 165-171 (2008).
  7. Mittal, V. A., et al. Abnormal movements are associated with poor psychosocial functioning in adolescents at high risk for psychosis. Schizophr. Res. 130, 164-169 (2011).
  8. Mittal, V. A., et al. Markers of basal ganglia dysfunction and conversion to psychosis: neurocognitive deficits and dyskinesias in the prodromal period. Biol. Psychiatry. 68, 93-99 (2010).
  9. Walker, D., Diforio, Schizophrenia: a neural diathesis-stress model. Psychol. Rev. 104, 667-685 (1997).
  10. Walker, E. F., Savoie, T., Davis, D. Neuromotor precursors of schizophrenia. Schizophr. Bull. 20, 441-451 (1994).
  11. Mittal, V. A., et al. Striatal volumes and dyskinetic movements in youth at high-risk for psychosis. Schizophr. Res. 123, 68-70 (2010).
  12. Bechdolf, A., et al. Interventions in the initial prodromal states of psychosis in Germany: concept and recruitment. Br. J. Psychiatry Suppl. 48, s45-s48 (2005).
  13. Mittal, V. A., Dean, D. J., Pelletier, A., Caligiuri, M. Associations between spontaneous movement abnormalities and psychotic-like experiences in the general population. Schizophr. Res. 132, 194-196 (2011).
  14. Mittal, V. A., et al. BDNF Val66Met and spontaneous dyskinesias in non-clinical psychosis. Schizophr. Res. 140, 65-70 (2012).
  15. Caligiuri, M. P., Teulings, H. L., Dean, C. E., Niculescu, A. B. Handwriting movement analyses for monitoring drug-induced motor side effects in schizophrenia patients treated with risperidone. Hum. Mov. Sci. 28, 633-642 (2009).
  16. Caligiuri, M. P., Teulings, H. L., Dean, C. E., Niculescu, A. B., 3rd, J. B., Lohr, Handwriting movement kinematics for quantifying extrapyramidal side effects in patients treated with atypical antipsychotics. Psychiatry Res. 177, 77-83 (2010).
  17. Caligiuri, M. P., Teulings, H. L., Filoteo, J. V., Song, D., Lohr, J. B. Quantitative measurement of handwriting in the assessment of drug-induced parkinsonism. Hum. Mov. Sci. 25, 510-522 (2006).
  18. Schizophr Bull, . . 19, 303-315 (1993).
  19. Andersson, K., Fuxe, K., Agnati, L. F. Effects of single injections of nicotine on the ascending dopamine pathways in the rat. Evidence for increases of dopamine turnover in the mesostriatal and mesolimbic dopamine neurons. Acta Physiol. Scand. 112, 345-347 (1981).
  20. Lane, R. D., Glazer, W. M., Hansen, T. E., Berman, W. H., Kramer, S. I. Assessment of tardive dyskinesia using the Abnormal Involuntary Movement Scale. J. Nerv. Ment. Dis. 173, 353-357 (1985).
  21. Zhang, X. Y., et al. Smoking and tardive dyskinesia in male patients with chronic schizophrenia. Prog. Neuropsychopharmacol. Biol. Psychiatry. 35, 1765-1769 (2011).
  22. Tucha, O., Lange, K. W. Effects of nicotine chewing gum on a real-life motor task: a kinematic analysis of handwriting movements in smokers and non-smokers. Psychopharmacology. 173, 49-56 (2004).
  23. Teulings, H. L., Contreras-Vidal, J. L., Stelmach, G. E., Adler, C. H. Parkinsonism reduces coordination of fingers, wrist, and arm in fine motor control. Exp. Neurol. 146, 159-170 (1997).
  24. Lin, C. Y., Yeh, C. H., Chang, T. T., Kao, C. H., Tsai, S. Y. Smoking, dopamine transporter, and hand tremor. Clin. Nucl. Med. 37, 35-38 (2012).
  25. Van Gemmert, A. W., Teulings, H. L. Advances in graphonomics: studies on fine motor control, its development and disorders. Hum. Mov. Sci. 25, 447-453 (2006).
  26. Gharabawi, G. M., et al. Abnormal Involuntary Movement Scale (AIMS) and Extrapyramidal Symptom Rating Scale (ESRS): cross-scale comparison in assessing tardive dyskinesia. Schizophr. Res. 77, 119-128 (2005).
  27. Cortese, L., et al. Relationship of neuromotor disturbances to psychosis symptoms in first-episode neuroleptic-naive schizophrenia patients. Schizophr. Res. 75, 65-75 (2005).
  28. Howes, O. D., et al. Elevated striatal dopamine function linked to prodromal signs of schizophrenia. Arch. Gen. Psychiatry. 66, 13-20 (2009).
  29. Van Gemmert, A. W., Teulings, H. L., Contreras-Vidal, J. L., Stelmach, G. E. Parkinson’s disease and the control of size and speed in handwriting. Neuropsychologia. 37, 685-694 (1999).
check_url/fr/50852?article_type=t

Play Video

Citer Cet Article
Dean, D. J., Teulings, H., Caligiuri, M., Mittal, V. A. Handwriting Analysis Indicates Spontaneous Dyskinesias in Neuroleptic Naïve Adolescents at High Risk for Psychosis. J. Vis. Exp. (81), e50852, doi:10.3791/50852 (2013).

View Video