El locus coeruleus es una estructura cerebral profunda que regula la excitación conductual, atención, y el rendimiento cognitivo. Su actividad se puede registrar indirectamente midiendo el tamaño de la pupila. Este enfoque permite la verificación de dónde cambian los estímulos que aumentan el rendimiento cognitivo, como la estimulación gemina, modulan la actividad de LC a medida que el diámetro cambia en el tamaño de la pupila.
La evidencia experimental sugiere que las enfermedades neurodegenerativas están asociadas con la disfunción del locus coeruleus. El presente enfoque allanará el camino para la modulación de la entrada geminal al locus coeruleus con fines terapéuticos. Demostrando el procedimiento con Tommaso Banfi estará Vincenzo De Cicco, médico profesional y odontólogo.
Para llevar a cabo el experimento, se necesita una pieza de goma de mascar disponible comercialmente, conocida como pellet suave, y un pellet de goma de silicio, conocido como pellet duro. Un rompecabezas de tangram también debe estar preparado para la tarea háptica. Para el protocolo uno, proporcione un papel que muestre tres matrices numéricas de 10 por 10 al sujeto, y pida al sujeto que escanee secuencialmente las líneas de matriz mientras usa un lápiz para marcar tantos números de objetivo indicados por encima de cada matriz dentro de 15 segundos para medir el rendimiento cognitivo de referencia del sujeto.
A continuación, evalúe manualmente el índice de rendimiento, la tasa de análisis y la tasa de error. Para medir el tamaño de la pupila basal, siénte el sujeto a una distancia de trabajo óptima de 56 milímetros desde un alumnoniógrafo topógrafo de córnea, y adquiera tomas de cámara individuales y separadas de las pupilas izquierda y derecha bajo una iluminación constante de 40 lux. Para evaluar el tamaño de la pupila durante una tarea háptica de tangram, coloque una de las piezas del rompecabezas en la mano del sujeto y pida al sujeto que devuelva la pieza al tangram mientras registra el tamaño de la pupila del sujeto.
Para medir el tamaño de la pupila durante la tarea háptica, adquiera las fotos mientras el sujeto realiza la segunda de dos repeticiones de tareas al principio de la exploración de la superficie del rompecabezas. Evaluar el tamaño de la pupila izquierda y derecha mediante la adquisición directa de los valores mostrados por el software en milímetros. A continuación, reste el tamaño de la pupila en reposo del tamaño de la pupila durante la tarea háptica para calcular la midriasis relacionada con la tarea y obtener el valor medio para las pupilas derecha e izquierda.
A continuación, pida al sujeto que mastique un pellet blando autoadministrado, dejando que el sujeto elija espontáneamente tanto la tasa de masticación como el lado preferido para masticar la boca. Después de un minuto, proporcione al sujeto un nuevo pellet suave, y pida al sujeto que cambie el lado de la masticación por un minuto más de masticación. Inmediatamente después, termine el ejercicio de masticación, evalúe el rendimiento del sujeto en la prueba de matrices como se demostró mientras mide el tamaño de la pupila tanto en reposo como durante la tarea háptica.
30 minutos después del final del ejercicio de masticación, evaluar el rendimiento de la asignatura y el tamaño de la pupila, tanto en reposo como durante la tarea háptica. Para el protocolo dos, equipe al sujeto con el rastreador ocular pupillímetro portátil dotado con una estructura de marco de vidrio impresa en 3D, y ajuste la posición de las dos cámaras infrarrojas montadas en el marco para que los ojos del sujeto estén enfocados en el campo de visión de las cámaras. Utilizando un sensor de luz logarítmica calibrado montado en el marco del pupillómetro portátil para registrar de forma continua y simultánea el nivel de iluminación ambiental, adquiera imágenes de las pupilas del sujeto en reposo a una frecuencia de muestreo de 120 hercios dentro del software pupilalímetro portátil durante 20 segundos.
Para obtener los datos de rendimiento cognitivo de referencia, registre el tamaño de las pupilas mientras el sujeto realiza la prueba Spinnler-Tognoni. Eleve manualmente los tamaños de las pupilas izquierda y derecha en reposo y durante la prueba Spinnler-Tognoni promediando los valores adquiridos para cada alumno. A continuación, calcule la midriasis relacionada con la tarea como se ha demostrado para obtener los valores medios para las pupilas izquierda y derecha.
A continuación, pida al sujeto que mastique un pellet blando autoadministrado, dejando que el sujeto elija espontáneamente tanto la tasa de masticación como el lado que mastica la boca. Después de un minuto, proporcione al sujeto un nuevo pellet suave, y pida al sujeto que cambie el lado de la masticación por un minuto adicional de masticación. Inmediatamente al final del ejercicio de masticación, evalúe el tamaño de la pupila en reposo tanto en el rendimiento como en el tamaño de la pupila durante la prueba de matrices.
30 minutos después del final del ejercicio de masticación, evaluar tanto el tamaño de la pupila en reposo como el tamaño de la pupila de rendimiento durante la prueba de matrices. En este ejemplo representativo, el índice de rendimiento se incrementó poco después de haber masticado un pellet duro o suave. Sin embargo, después de 30 minutos, el mayor rendimiento persistió sólo para el pellet duro.
Dos condiciones de control, como la falta de actividad y el ejercicio de la empuñadura, tuvieron un efecto negativo en el rendimiento, con una tendencia a recuperarse después de 30 minutos. Se observaron cambios cualitativamente similares para la midriasis relacionada con la tarea en el mismo sujeto que se muestra en la gráfica anterior. En el modo de adquisición continua del instrumento, las muestras individuales finales son representativas del valor medio final, ya que la pupila alcanza un tamaño estable en un plazo de cinco segundos desde que la luz está apagada.
En sujetos individuales, se observó una fuerte correlación entre el rendimiento y la midriasis relacionada con la tarea después de masticar pellets duros y blandos. Una correlación también es evidente cuando se normalizan los cambios correspondientes para los valores de línea base. Se puede obtener una evidencia aún más sólida de la implicación de LC en los efectos estimulantes de la masticación en el rendimiento cognitivo mediante la correlación de los cambios inducidos por la masticación en el índice de rendimiento con el cambio en la midriasis observado durante la ejecución de la misma prueba de matrices.
Mediante el procedimiento, es muy importante controlar cuidadosamente la iluminación ambiental, ya que la luz externa puede ser un determinante importante para el tamaño de la pupila, confundiendo los resultados. Este procedimiento puede encontrar varias aplicaciones, por ejemplo, estamos estudiando si la corrección de una asimetría oclusal puede aumentar el rendimiento al afectar a la actividad del locus coeruleus.
