三叉刺激によって引き起こすローカス・コエルールス媒介性覚醒における瞳孔結合変化の評価
Summary
認知能力に対する三叉効果が遺伝子座のコエルール活動を伴うかどうかを検証するために、咀嚼によって誘発されるパフォーマンスとタスク関連の瞳孔サイズ変化との間の可能な相関関係を評価することを目的とした2つのプロトコルが提示される。これらのプロトコルは、遺伝子座のコエルールの寄与が疑われる条件に適用され得る。
Abstract
現在の科学文献は、咀嚼に関連する三叉感覚運動活動が覚醒、注意、認知能力に影響を与える可能性があるという証拠を提供する。これらの効果は、軌跡性コエルール(LC)が属する上行網活性化システム(ARAS)への三叉系の広範な接続に起因し得る。LCニューロンは脳全体への突起を含み、その分泌物は瞳孔の大きさによって共に変化することが知られている。LC活性化は、タスク関連のミドリアシスを引き出すに必要です。認知能力に対する噛み付き効果がLCによって媒介される場合、認知能力の変化はタスク関連のミドリア症の変化と相関していると考えるのが妥当である。この仮説を検証し、噛み合う効果が特異的な運動活性化に起因しないことを文書化するために、2つの新しいプロトコルがここに提示されます。どちらのプロトコルでも、特定のタスク中に観察されるパフォーマンスと瞳孔サイズの変化は、a)活動なし、b)リズミカル、両側ハンドグリップ、c)ソフトペレットの二国間咀嚼、およびd)の2分の期間の前、直後、および30分後に記録されます。硬いペレットの両側噛み。最初のプロトコルは、数値行列内に表示されるターゲット番号を見つける場合のパフォーマンス レベルを測定します。瞳孔サイズの記録は、一定の照明レベルを確保するために視力を妨げる適切な瞳孔計によって記録されるため、タスク関連のmydriasisは触覚タスク中に評価されます。このプロトコルの結果は、1)噛む誘発性の変化およびタスク関連のmydriasisが相関し、2)パフォーマンスもミドリア症もハンドグリップによって増強されることを明らかにした。第2のプロトコルでは、ウェアラブル瞳孔計を使用すると、同じタスク中に瞳孔サイズの変化とパフォーマンスを測定できるため、認知活動に対する三叉の影響におけるLC関与に関するより強い証拠が得られます。両方のプロトコルは、ピサ大学のARASの発見者であるジュゼッペ・モルッツィ教授の歴史事務所で実行されています。
Introduction
ヒトでは、噛むことは認知処理1、2を速くし、覚醒3、4、注意5、学習、および記憶6、7を改善することが知られている。これらの効果は、皮質事象関連電位8の遅延の短縮およびいくつかの皮質および皮質下構造の灌流の増加に関連する2、9である。
脳神経内では、皮質崩壊および覚醒を持続する最も関連性の高い情報は、三叉繊維10によって運ばれ、上昇する網状活性化システム(ARAS)11への強い三叉接続に起因する可能性が高い。ARAS構造の中で、軌跡コエルール(LC)は三叉入力11を受け取り、覚醒12、13を調節し、その活性は瞳孔サイズ14、15、16、17、18と共変性する。LC休息活性と認知能力との関係は複雑であるが、LC活性のタスク関連増強は覚醒関連19瞳孔性乳房症20および認知能力の向上につながる。LC活性と瞳孔サイズとの間には信頼性の高い共変性があり、後者は現在、中央ノルアドレナリン活性22、23、24、25、26の代理と考えられている。
感覚運動三叉枝の非対称活性化は、瞳孔非対称性(アニソコリア)27、28を誘導し、三叉尾体接続の強度を確認する。LCが認知能力に対する噛み付きの刺激効果に関与する場合、タスク中のLCファシック活性化の指標である並列タスク関連のmydriasisに影響を与える可能性があります。また、パフォーマンスに影響を与える可能性があるため、噛み合によるパフォーマンスの変化とミドリア症の間に相関関係が期待できます。さらに、三叉効果が特異的である場合、噛む効果は、別のリズムモータータスクによって引き起こされるものよりも大きくする必要があります。これらの仮説をテストするために、2つの実験プロトコルがここで提示される。それらは認知能力および瞳孔サイズの組み合わせ測定値に基づいており、短期間の咀嚼活動の前後に行われる。これらのプロトコルは、非ターゲット数と共に、数値の注意行列29に表示される目標数値を見つけることに関するテストを利用する。このテストは、注意深く、認知のパフォーマンスを検証します。.
これらのプロトコルの全体的な目標は、三叉刺激が認知能力の特定の変化を引き起こすことを示すものであり、これは運動コマンドの生成に特異的に帰属することができず、LC媒介の瞳孔結合の変化に関連している覚醒。プロトコルの適用は、パフォーマンスを測定し、LCの関与が疑われるすべての行動条件に及びます。
Protocol
Representative Results
Discussion
本研究で提示されたプロトコルは、認知能力に対する感覚運動三叉活性の急性影響と、この過程におけるLCの役割に対処する。このトピックは、1)老化中に、肥満活動の悪化が認知崩壊32、33、34と相関することを考えると、いくつかの関連性を持っています。口腔の健康を維持する人々は、神経変性現象を起こしにくい;2)?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
研究はピサ大学の助成金によって支えられた。パオロ・オルシーニ氏、フランチェスコ・モンタナリ氏、クリスティーナ・プッチ夫人の貴重な技術支援に感謝するとともに、マリア・パオラ・トラモンティ・ファントッツィ博士を親睦してくれたI.A.C.E.R.S.R.L.の会社に感謝します。最後に、OCMプロジェクト会社が硬いペレットを準備し、硬さとばね定数測定を行ってくれたことに感謝します。
Materials
| Anti-stress ball | Artengo, Decathlon, France | TB600 | |
| Chewing gum | Vigorsol, Perfetti, Italy | Commercially available product | |
| Infrared Camera-Wearable pupillometer | Pupil Labs, Berlin, Germany | Pupil Labs headset | |
| Pupillographer | CSO, Florence, Italy | MOD i02, with chin support | |
| Silicon rubber | Prochima, Italy | gls50 | |
| Software for pupil detection – wearable pupillometer | Pupil Labs, Berlin, Germany | Pupil Labs headset | |
| Tangram Puzzle | Città del Sole srl, Milano, Italy | Tangram Puzzle | |
| Wearable pupillometer | Pupil Labs, Berlin, Germany | Pupil labs model | Dimension of the frame: 13.5 x 15.5cm |
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