Le locus coeruleus est une structure cérébrale profonde qui régule l’excitation comportementale, l’attention et la performance cognitive. Son activité peut être enregistrée indirectement en mesurant la taille de la pupille. Cette approche permet de vérifier où les stimuli qui stimulent les performances cognitives, telles que la stimulation gemina, modulent l’activité du LC à mesure que le diamètre change dans la taille de la pupille.
Les preuves expérimentales suggèrent que les maladies neurodegenerative soient associées au dysfonctionnement de coeruleus de locus. L’approche actuelle ouvrira la voie à la modulation de l’entrée geminale au locus coeruleus à des fins thérapeutiques. Vincenzo De Cicco, médecin professionnel et odontologue, démontrera la procédure avec Tommaso Banfi.
Pour réaliser l’expérience, un morceau de chewing-gum disponible dans le commerce, appelé granulé souple, et une pastille en caoutchouc de silicium, appelée granulé dur, sont nécessaires. Un puzzle tangram doit également être préparé pour la tâche haptique. Pour le protocole 1, fournissez un papier affichant trois matrices numériques de 10 par 10 sur le sujet, et demandez au sujet de scanner séquentiellement les lignes matricielles tout en utilisant un crayon pour cocher autant de nombres cibles indiqués au-dessus de chaque matrice dans les 15 secondes pour mesurer la performance cognitive de base du sujet.
Évaluez ensuite manuellement l’indice de performance, le taux de numérisation et le taux d’erreur. Pour mesurer la taille de la pupille de base, placez le sujet à une distance de travail optimale de 56 millimètres à partir d’un élève topographe cornéen, et acquérez des prises de vue simples et séparées des pupilles gauche et droite sous un éclairage constant de 40 lux. Pour évaluer la taille de la pupille au cours d’une tâche haptique tangram, placez l’une des pièces du puzzle dans la main du sujet, et demandez au sujet de retourner la pièce au tangram tout en enregistrant la taille de la pupille du sujet.
Pour mesurer la taille de la pupille pendant la tâche haptique, acquérez les photos pendant que le sujet effectue la deuxième des deux répétitions de tâches au début de l’exploration de la surface du puzzle. Évaluation de la taille de la pupille gauche et droite par acquisition directe des valeurs affichées par le logiciel en millimètres. Ensuite, soustrayez la taille de la pupille au repos de la taille de la pupille pendant la tâche haptique pour calculer la mydriase liée à la tâche et obtenir la valeur moyenne pour les élèves de droite et de gauche.
Ensuite, demandez au sujet de mâcher une pastille molle auto-administrée, en laissant le sujet choisir spontanément à la fois le taux de mastication et le côté préféré bouche-mastication. Après une minute, fournir au sujet une nouvelle pastille molle, et demander au sujet de changer le côté de mastication pour une minute de plus de mastication. Immédiatement après, mettre fin à l’exercice de mastication, évaluer la performance du sujet dans le test matrices comme démontré tout en mesurant la taille de la pupille à la fois au repos et pendant la tâche haptique.
30 minutes après la fin de l’exercice de mastication, évaluez la performance du sujet et la taille de la pupille, au repos et pendant la tâche haptique. Pour le protocole deux, équipez le sujet avec le traqueur portable d’oeil de pupillomètre doté d’une structure de cadre en verre 3D-imprimée, et ajustez la position des deux caméras infrarouges montées sur le cadre de sorte que les yeux du sujet soient au point avec le champ de vision des caméras. À l’aide d’un capteur de lumière logarithmique calibré monté sur le cadre du pupillomètre portable pour enregistrer en continu et simultanément le niveau d’éclairage environnemental, acquérir des images des pupilles du sujet au repos à un taux d’échantillonnage de 120 Hertz dans le logiciel de pupillomètre portable pendant 20 secondes.
Pour obtenir les données de performance cognitive de base, enregistrez la taille des pupilles pendant que le sujet effectue le test Spinnler-Tognoni. Élever manuellement les tailles de pupille gauche et droite au repos et pendant le test Spinnler-Tognoni en faisant la moyenne des valeurs acquises pour chaque élève. Calculez ensuite la mydriase liée aux tâches comme démontré pour obtenir les valeurs moyennes pour les élèves de gauche et de droite.
Ensuite, demandez au sujet de mâcher une pastille molle auto-administrée, laissant le sujet choisir spontanément à la fois le taux de mastication et le côté bouche-mastication. Après une minute, fournir au sujet une nouvelle pastille molle, et demander au sujet de changer le côté de mastication pour une minute supplémentaire de mastication. Immédiatement à la fin de l’exercice de mastication, évaluez la taille de la pupille au repos tant dans la performance que dans la taille de la pupille pendant le test des matrices.
30 minutes après la fin de l’exercice de mastication, évaluez à la fois la taille de la pupille au repos et la taille de la pupille de performance pendant le test de matrices. Dans cet exemple représentatif, l’indice de performance a été augmenté peu de temps après avoir mâché une pastille dure ou molle. Cependant, après 30 minutes, l’augmentation des performances n’a persisté que pour la pastille dure.
Deux conditions de contrôle, telles qu’un manque d’activité et l’exercice de poignée, ont eu un effet négatif sur la performance, avec une tendance à récupérer après 30 minutes. Des changements qualitativement similaires ont été observés pour la mydriase liée à la tâche dans le même sujet affiché dans l’intrigue précédente. Dans le mode d’acquisition continue de l’instrument, les échantillons individuels finaux sont représentatifs de la valeur moyenne finale puisque la pupille atteint une taille stable dans les cinq secondes à partir du moment où la lumière est éteinte.
Chez les sujets simples, une forte corrélation a été observée entre la performance et la mydriase liée à la tâche après avoir mâché des granulés durs et mous. Une corrélation est également évidente lorsque les changements correspondants sont normalisés pour les valeurs de base. Des preuves encore plus solides de la participation de LC dans les effets stimulants de la mastication sur la performance cognitive peuvent être obtenues en corrélant les changements chewing-induits dans l’indice de performance avec le changement de mydriase observé pendant l’exécution du même essai de matrices.
En utilisant la procédure, il est très important de contrôler soigneusement l’éclairage environnemental car la lumière extérieure peut être un déterminant majeur de la taille de l’élève, confondant les résultats. Cette procédure pourrait trouver plusieurs applications, par exemple, nous étudions actuellement si la correction d’une assymétrie occlusale peut augmenter la performance en affectant l’activité de coeruleus de locus.
