測定・頸部ジストニアに適用される時間の弁別閾値の解析
Summary
測定の時間弁別閾値の解析方法、示され、頸部ジストニアの病態に関する研究への応用については、説明します。
Abstract
時間弁別閾 (TDT) は、オブザーバーは、2 つ連続の刺激として非同期 (通常 30-50 ms) を識別できる最短の時間間隔です。(長期) の頸部ジストニア、成人発症特発性分離ジストニアの表現型を含む神経の疾患には異常に示されています。TDT は急激な環境の変化を察知する能力の定量化、丘、ひそかな注意定位でキー ノードの視覚ニューロンの動作を示すものであります。この記事は、TDT の (刺激提示の 2 つのモード、2 つのハードウェア オプションなど) を測定する方法を設定します。また、データ分析と TDT 計算の 2 つのアプローチを探ります。頸部ジストニアと成人発症特発性分離ジストニアの病態に関する理解に時間弁別行動評価尺度の活用、また説明します。
Introduction
時間弁別課題では、差別、または彼らの環境の急速な変化を感知する人の能力について説明します。時間弁別閾 (TDT) は、個人が 2 つの連続した感覚刺激が非同期を認識できる最短の時間間隔です。大脳基底核は、ジストニア1,2,3,4,5,6などに影響を与える疾患に延長される異常時間弁別課題が示されています。,7。
ジストニアは三番目ほとんどの共通の神経学的な運動障害 –‘パーキンソン病と本態性振戦です。それは持続的または断続的な筋肉の収縮異常、しばしば反復的な動きやポーズ8原因が特徴です。ジストニア、体のどの部分に影響を与えることができます。1 つの身体の部分に影響を与える場合は、ジストニア8と呼ばれます。ジストニア首の筋肉に影響を与える頚部ジストニアと呼ばれる、成人発症特発性分離ジストニアの最も一般的な表現です。9,10頸部ジストニアの病態は不明で。それは優性遺伝と著しく減らされた浸透遺伝的疾患であると見なされます。環境要因はまた病気の浸透度と表現に関連して重要であると見なされます。
丘、背側の中脳にある感覚構造秘密注意配向2,11,12過程で環境刺激の迅速な検出が重要です。視覚は、網膜蓋経路を通じて急速に丘をアクセスします。TDT は、上丘の浅層における視覚 (と他の感覚刺激) の処理を表すと考えられている単純な客観的指標です。TDT は頸部ジストニアは、影響を受けない親戚や健常者の参加者を持つ個人で研究されています。年齢と性別をマッチさせたコントロール群と比較して、異常な TDT は高感度 (97%、37 例の 36) と頸部ジストニア1の特異性 (98-100%)。常染色体優性遺伝13,と浸透度を年齢と性差を示す (14 25、48 歳またはより古い) 頸部ジストニア患者の影響を受けない第一女性親族の 50% に発見されて異常 TDT14. (通常 TDTs と親戚に比較して) 頸部ジストニア患者の影響を受けない親戚の異常 TDT (ボクセル ベース形態) によって増大した被殻15に関連付けられ、(fMRI) による被殻の活動の低下4.上丘は、頸部ジストニア12の機能不全は、神経細胞のネットワークの重要なノードと見なされます。時間弁別課題の評価は、その基になる頸部ジストニアの重要な手がかりを提供するとみなされます。
この記事の目的は、測定時間弁別課題の分析と頸部ジストニアの病態生理を研究するこのメソッドのアプリケーションを示す 2 つの方法を提示することです。
Protocol
Representative Results
Discussion
TDT 測定と解析
刺激の提示に使用する装置 (テーブル トップとヘッドセット) 2 つの方法の 2 つのフォーム (階段とランダム) とデータ分析に 2 つのアプローチ (伝統的なと分布) が提案されている測定し、人を数値化する方法の時間を示すために弁別能力。携帯用のヘッドセットは、ながら、任意の便利な場所で収集するデータの距離と参加者と LED 光源の角度…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この研究は、臨床神経科学保健研究委員会、ジストニア アイルランド科学財団アイルランド、アイルランド研究所からの助成金によって支えられました。
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).
