Håndskrift Analysis Indikerer Spontane dyskinesias i nevroleptika Naive Ungdom med høy risiko for psykoser
Summary
Håndskrift analyse programvare i vesentlig grad forbedrer eksisterende instrumenter som måler bevegelsesforstyrrelser. Personer med risiko for psykose og friske kontroller gjennomført håndskrift oppgaver for å teste for dyskinesi. Resultatene tyder på at unge i risiko for psykose utstillings dyskinesi og at håndskrift analyse kunne bidra vesentlig til bredere formidling av tidlig identifiseringsarbeidet
Abstract
Økende bevis tyder på at bevegelse abnormiteter er en kjernefunksjon for psykose. En markør for bevegelse abnormitet, dyskinesi, er et resultat av nedsatt neuromodulering av dopamin i fronto-striatale banene. De tradisjonelle metoder for å identifisere bevegelse abnormiteter inkludere observatørbaserte rapporter og målere kraft stabilitet. Ulempene med disse metodene er lange treningstider for raters, forskningsforventninger, stort område forskjeller i instrumental apparat, og suboptimal pålitelighet. Tar disse ulempene i betraktning har ledet utviklingen av bedre standardiserte og mer effektive prosedyrer for å undersøke bevegelse abnormiteter gjennom håndskrift analyse programvare og tablet. Personer med risiko for psykose viste signifikant flere dysfluent penn bevegelser (en proksimale tiltak for dyskinesi) i en håndskrift oppgave. Håndskrift kinematikk tilbyr et stort fremskritt i forhold til tidligere metoder for å vurdere dyskinesi, som kan helt klart være beneficial for å forstå etiologi av psykose.
Introduction
Perioden før utbruddet av psykose er av klinisk og forskningsinteresse som det kan kaste lys over formelle psykose (før da en rekke tredje variabel forundrer eksempel medisinering obfuscate vår forståelse), og fungerer også som en levedyktig punkt intervensjon (omtrent ⅓ av ungdom som viser en prodromal syndrom går på å utvikle schizofreni i en to års periode, og flere studier tyder på at psykososiale, kognitiv trening, og farmakologiske intervensjoner kan lette løpet av sykdom) en. Dette prodromal perioden er preget av svekkede positive symptomer (perseptuelle abnormiteter, mistenksomhet, følelser av pompøsitet, eller uvanlige tanker) og en nedgang i fungerende to. Personer som rapporterer en moderat grad av positive symptomer i løpet av et strukturert klinisk intervju, og / eller en nedgang i fungerende medfølgende nærvær av schizotyp personlighetsforstyrrelse og / eller en familiehistorie med schizofreni er considered å ha en prodromal eller ultra høy risiko (UHR) syndrom 1-3. Nåværende etiologiske oppfatninger av psykose tyder på at det er en nevrologisk lidelse som påvirker en person i slutten av tenårene eller tidlig voksen alder fire. Konstitusjonelle faktorer som genetikk og prenatal fornærmelser resultere i sårbarhet for psykose fire. Bevegelse abnormiteter er av interesse for denne modellen, som de samme mekanismene som antas å være medvirkende til psykotiske symptomer er også ansvarlig for å styre motorsystemet fem. Forskere hevder at ved å forstå bevegelsen oppførsel før utbruddet av schizofreni, kan vi forbedre vår evne til å forutse, forstå, og gripe inn i utviklingen av schizofreni seks.
Det er velkjent at personer som senere går på å utvikle schizofreni viser ofte subtile bevegelse abnormiteter før utbruddet av sykdom 7,8. Walker og kolleger samlet videoopptak avpasienter med schizofreni i løpet av barndommen og vurdert videoer for bevegelse abnormiteter, som viser at bevegelse abnormiteter er til stede lenge før utbruddet av sykdom og er et tegn på en nevrologisk konstitusjonell sårbarhet 9,10. Forskning tyder på at basalgangliene kan være innblandet i denne nevrologiske konstitusjonell sårbarhet, som UHRs individer viser nedsatt nevral utvikling og nevrokognitive underskudd knyttet til basalgangliene funksjon 8,11. I tillegg Mittal og kolleger har brukt observatørvurderinger for å vise at bevegelse abnormiteter, nært knyttet til basalgangliene funksjon, kunne med hell klassifisere UHRs individer sannsynlig å konvertere til psykose 8,12. En annen utsatt gruppe, prekliniske psykose personer som oppgir at de har en psykotisk-lignende opplevelse minst en gang i året, viser dyskinesi under en fingerkraft stabilitet oppgave 5,13,14. Disse funnene gir sterke bevis for ideen om at movemlige avvik kan være en kjernefunksjon for risiko for psykose. Åpenbart forskning som kan forbedre oppdagelse og forståelse av bevegelse abnormiteter er avgjørende for forståelsen av etiologi av psykose og for det forebyggende arbeidet.
Arbeidet med å forstå medisinering bivirkninger som påvirker dopamin regulering i schizofreni og Parkinson-pasienter har guidet teknologiske forbedringer, som for eksempel utvikling av datastyrte tabletter for håndskrift analyse, i å måle bevegelse abnormalitie 15-17. Antipsykotiske medisiner kan føre til utvikling av tardive dyskinesier, preget av langsomme ufrivillige repetitive bevegelser 18. Nikotin bruk har også vist seg å påvirke dopamin regulering og håndskrift kinematikk 19-21. For eksempel, Tucha og Lange viste at pennen bevegelse taleferdighet forbedret i løpet av en datastyrt håndskrift oppgave når friske deltakere fikk tyggegummi som inneholder nikotin 22 </sup>. Under vurdering, deltakerne generelt skrive i et vestlig kursiv håndskrift med større og mindre vertikale streker. Western kursiv håndskrift er optimal for å undersøke penn bevegelse glatthet på grunn av overvekt av vertikale streker som krever kompleks koordinering av muskler til å utføre godt 23. Dysfluent penn bevegelser resultatet når musklene som koordinerer bevegelsen mottar feilregulert signaler fra basalgangliene 15,16.
Programvaren segmenter og analyserer penn bevegelser per slag, og trekker ut en variabel som er tenkt å være en proksimale mål på dyskinesi, kalt gjennomsnittlig normalisert rykk 15-17. Tørket er definert som endringen i akselerasjon over tid pr slag 23.. På grunn av de ulike lengder i vertikale strøk i de fleste vestlige stil handwritings, er jerk normalisert over slag. Innenfor hvert slag, er dysfluent penn bevegelser preget av et større antall akselerasjon topper oveh en gitt avstand. Dermed er dysfluent penn bevegelser preget av en mangel på glatthet, et større antall akselerasjons topper, og en større verdi av rykk.
Forbedringen av tiltak som brukes for å vurdere bevegelse abnormiteter i UHR ungdom er avgjørende for å forbedre våre etiologiske forestillinger om sykdom og vår forståelse av bevegelsesforstyrrelser generelt. I så forsøk på å forstå bevegelsesforstyrrelser i de med risiko for psykose, vi undersøkte håndskrift kinematikk fra 36 nevroleptika naive forskningsdeltakere bruker håndskrift analyse programvare. Til tross for sitt store bruk i å undersøke dyskinesi i Parkinsons og schizofreni pasienter, er dette overraskende den første studien til å rapportere om håndskrift kinematikk i en ultra-high-risikogruppe for psykose. Vi antok at UHRs individer ville vise flere dysfluent penn bevegelser, preget av en større verdi av rykk, da bedt om å skrive på en tavle-PC enn en gruppe av sunn controls.
Protocol
Representative Results
Discussion
Denne studien fant betydelige bevis for flere dysfluent penn bevegelser og tilstedeværelse av dyskinesi i en UHR prøve ved hjelp av en håndskrift analyse program for å undersøke bevegelse abnormiteter.
Tradisjonelt har observatør baserte vurderingsskalaer blitt brukt til å måle bevegelse abnormiteter for å overvåke bivirkninger 15-17. Men observatørvurderinger lider av betydelige ulemper inkludert lange treningstider for raters, eksperimentator feil, og suboptimal påli…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Dette arbeidet ble støttet av National Institute of Health Grants 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
- 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).
- 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).
- 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).
- Cornblatt, B. A., et al. The schizophrenia prodrome revisited: a neurodevelopmental perspective. Schizophr. Bull. 29, 633-651 (2003).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Walker, D., Diforio, Schizophrenia: a neural diathesis-stress model. Psychol. Rev. 104, 667-685 (1997).
- Walker, E. F., Savoie, T., Davis, D. Neuromotor precursors of schizophrenia. Schizophr. Bull. 20, 441-451 (1994).
- Mittal, V. A., et al. Striatal volumes and dyskinetic movements in youth at high-risk for psychosis. Schizophr. Res. 123, 68-70 (2010).
- 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).
- 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).
- Mittal, V. A., et al. BDNF Val66Met and spontaneous dyskinesias in non-clinical psychosis. Schizophr. Res. 140, 65-70 (2012).
- 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).
- 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).
- 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).
- Schizophr Bull, . . 19, 303-315 (1993).
- 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).
- 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).
- Zhang, X. Y., et al. Smoking and tardive dyskinesia in male patients with chronic schizophrenia. Prog. Neuropsychopharmacol. Biol. Psychiatry. 35, 1765-1769 (2011).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Cortese, L., et al. Relationship of neuromotor disturbances to psychosis symptoms in first-episode neuroleptic-naive schizophrenia patients. Schizophr. Res. 75, 65-75 (2005).
- Howes, O. D., et al. Elevated striatal dopamine function linked to prodromal signs of schizophrenia. Arch. Gen. Psychiatry. 66, 13-20 (2009).
- 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).
