כתב יד ניתוח מציין dyskinesias ספונטני במתבגרים הנאיביים נוירולפטיות בסיכון גבוה לפסיכוזה

Summary

תוכנה לניתוח כתב יד משפרת באופן משמעותי על מכשירים קיימים מדידת הפרעות תנועה. אנשים בסיכון לפסיכוזה וביקורת בריאה השלימו את משימות כתב יד לבדיקת dyskinesia. תוצאות מצביעות על כך שבני נוער בסיכון לדיסקינזיה תערוכת פסיכוזה וכי ניתוח כתב היד יכולים לתרום באופן משמעותי להפצה רחבה יותר של מאמצי זיהוי המוקדמים

Abstract

ראיות הולכות ומצטברים מצביעות על כך שהפרעות תנועה הן תכונת ליבה של פסיכוזה. סמן אחת מחריגות תנועה, דיסקינזיה, הוא תוצאה של neuromodulation לקויה של דופמין במסלולי fronto-הסטריאטום. השיטות המסורתיות לזיהוי מומים תנועה כוללות דיווחים מבוססי הצופה ומדידי יציבות כוח. החסרונות של שיטות אלה הם זמני הכשרה ארוכים למדרגים, הטיה הנסיין, הבדלי אתר גדולים במנגנון אינסטרומנטלי, ואמינות שאינה אופטימלית. אם ניקח בחשבון את החסרונות הללו הנחה את הפיתוח של נהלים אחידים ויעילים יותר טובים יותר לבחון את הליקויים תנועה באמצעות תוכנת ניתוח כתב יד ומחשבי לוח. אנשים בסיכון לפסיכוזה הראו באופן משמעותי יותר תנועות עטים dysfluent (מדד הפרוקסימלי לדיסקינזיה) במשימת כתב יד. כתב יד קינמטיקה מציעה התקדמות גדולה על פני שיטות קודמות של dyskinesia הערכה, אשר בבירור יכול להיות beneficial להבנת אטיולוגיה של פסיכוזה.

Introduction

התקופה שקדמה להתפרצות של פסיכוזה היא עניין קליני ומחקר כפי שהוא עשוי לשפוך אור על פסיכוזה הרשמית (לפני כאשר מספר משתנה שלישי מקעקע כגון תרופות לערפל את ההבנה שלנו), ומשמשת גם כנקודת קיימא של התערבות (בערך ⅓ של בני נוער מראים תסמונת prodromal להמשיך לפתח סכיזופרניה בתקופה 2 שנה, ומספר מחקרים מצביעים על כך שאימון פסיכולוגי, קוגניטיבית, והתערבויות תרופתי עשויים לשפר את מהלך המחלה) ^1. תקופת prodromal זה מסומנת על ידי סימפטומים מוחלשים חיוביים (מומים תפיסתי, חשדנות, תחושות של גרנדיוזי, או מחשבות בלתי רגילות) ולירידה בתפקוד ^2. אנשים שמדווחים על מידה מתונה של סימפטומים חיוביים במהלך ראיון קליני מובנה, ו / או ירידה בתפקוד המלווה את הנוכחות של הפרעה סכיזוטיפלית ו / או היסטוריה משפחתית של סכיזופרניה הן considereד יש prodromal או תסמונת אולטרה בסיכון גבוה (UHR) ^1-3. תפיסות etiological הנוכחיות של פסיכוזה הטוענות שזה הוא הפרעת נוירו שמשפיעה על אדם בגיל התבגרות מאוחרת או בבגרות מוקדמת ^4. גורמים חוקתיים כגון גנטיקה ועלבונות לנשים בהריון לגרום לפגיעות לפסיכוזה ^4. הפרעות תנועה הן עניין להוט מודל זה, כפי שאותם המנגנונים האמינו לתרום לתסמינים פסיכוטיים אחראים גם מסדיר את המערכת המוטורית ^5. חוקרים טוענים כי על ידי הבנת התנהגות תנועה לפני תחילתה של סכיזופרניה, שעשוי לשפר את היכולת שלנו לחזות, להבין ולהתערב בהתפתחות של סכיזופרניה ^6.

זה ידוע היטב כי אנשים שמאוחר יותר להמשיך לפתח סכיזופרניה לעתים קרובות להראות הפרעות תנועה עדינות לפני תחילתה של המחלה ^7,8. ווקר ועמיתים נאספו קלטות וידאו שלחולים עם סכיזופרניה בילדות דורג הסרטונים לליקויי תנועה, מראים כי הפרעות תנועה נמצאות הרבה לפני תחילת המחלה ומעידות על פגיעות חוקתיות נוירולוגיות ^9,10. מחקר מצביע על כך שגרעיני הבסיס עשויים להיות מעורבים בפגיעות נוירולוגיות חוקתיות זה, כיחידים UHR להראות התפתחות עצבית לקויה וגירעונות נוירו הקשורים לתפקוד הגרעינים הבזליים ^8,11. בנוסף, מיטאל ועמיתיו השתמשו בדירוגי משקיף להראות כי הליקויים תנועה, קשורים קשר הדוק לתפקוד הגרעינים הבזליים, אפשר לסווג את הצלחת האנשים UHR צפוי להמיר פסיכוזה ^8,12. עוד בקבוצת הסיכון, אנשים פסיכוזה הלא קליניים שמדווחים שיש לו ניסיון כמו פסיכוטי לפחות פעם בשנה, להראות dyskinesia במהלך משימה יציבות כוח אצבע ^5,13,14. ממצאים אלה מספקים ראיות חזקות לרעיון שmovemמומים ent עשויים להיות תכונת ליבה של הסיכון לפסיכוזה. באופן ברור, מחקר שיכול לשפר את זיהוי והבנה של הפרעות תנועה הוא קריטי להבנה של אטיולוגיה של פסיכוזה ועל מאמצי מניעה.

מאמצים כדי להבין תופעות לוואי בתרופות המשפיעים על ויסות דופאמין בסכיזופרניה וחולי פרקינסון הנחו שיפורים טכנולוגיים, כגון הפיתוח של טבליות ממוחשבות לניתוח כתב יד, במדידת תנועת abnormalitie ^15-17. תרופות אנטי פסיכוטיות עלולות להוביל להתפתחות של dyskinesia רצוניים, המתאפיינת בתנועות חוזרות ונשנות שלא מרצון איטי ^18. שימוש בניקוטין גם הוכח להשפיע רגולציה דופמין וקינמטיקה כתב היד ^19-21. לדוגמא, Tucha ונגה הראו כי שטף תנועת העט השתפר במהלך משימת כתב יד ממוחשבת כאשר משתתפים בריאים קיבלו מסטיק המכיל ניקוטין ²² . במהלך הערכה, המשתתפים בדרך כלל לכתוב בכתב יד רהוט מערבי עם משיכות אנכיות גדולות יותר וקטנות יותר. כתב יד רהוט מערבי הוא אופטימלית לבחינת חלקות תנועת עט בגלל דומיננטיות של משיכות אנכיות הדורשות תיאום מורכב של שרירים לבצע גם ^23. תנועות עטים Dysfluent תוצאה כאשר השרירים שיתאמו את התנועה לקבל אותות בלבלו מהגרעינים הבזליים ^15,16.

המגזרים והתוכנה מנתחים את התנועות עטים לשבץ ותמציות משתנה שהוא חשב להיות מידה הפרוקסימלי של dyskinesia, שנקראה אידיוט מנורמל ממוצע ^15-17. אידיוט מוגדר כשינוי בתאוצה לאורך זמן לשבץ ^23. בגלל האורכים השונים בתנועות אנכיות ברוב כתבי יד בסגנון מערבי, אידיוט הוא מנורמל על פני שבץ. בתוך כל שבץ מוחי, תנועות עטים dysfluent מתאפיינות במספר גדול יותר של כבשים פסגות תאוצהאה מרחק נתון. לפיכך, תנועות עטים dysfluent מתאפיינות בחוסר חלקות, מספר גדול יותר של פסגות תאוצה, וערך גדול יותר של אידיוט.

השיפור של אמצעים המשמשים להפרעות תנועה בלדרג נוער UHR הוא קריטי לשיפור תפיסותינו האטיולוגי של המחלה וההבנה של הפרעות תנועה באופן כללי שלנו. במאמץ הזה כדי להבין הפרעות תנועה באלו הנמצאים בסיכון לפסיכוזה, בדקנו קינמטיקה כתב יד מ36 משתתפי מחקר נאיביים neuroleptic באמצעות תוכנה לניתוח כתב יד. למרות השימוש הנרחב שלה בחקירת dyskinesia בפרקינסון וסכיזופרניה חולים, זה באופן מפתיע המחקר הראשון לדווח על קינמטיקה כתב יד בקבוצה גבוהה במיוחד סיכון לפסיכוזה. חוקרים שערנו כי האנשים UHR היינו להראות יותר תנועות עטים dysfluent, מאופיינים בשווי גדול יותר של אידיוט, כשהתבקש לכתוב על מחשב לוח מאשר קבוצה של קון בריאtrols.

Protocol

1. משתתפים

1. לספק אישור לפרוטוקול ונהלי הסכמה מדעת מהאוניברסיטה המוסדית המועצה לביקורת.
2. לגייס בגיל ההתבגרות ומשתתפי UHR בוגרים צעירים באמצעות Craigslist (כלומר פרסומות מסווגות מקומי באינטרנט), הודעות דואר אלקטרוני, מודעות בעיתון, והפניות קהילה מקצועית.
3. לגייס משתתפי שליטה בריאים על ידי הכרזות קרייגסליסט, פליירים ועיתונים.
   1. פרסם כי המחקר מסתכל על התפתחות בריאה למתנדבים ללא היסטוריה משפחתית של פסיכוזה וללא תסמינים פסיכיאטריים.
   2. תכלול ביקורת בריאה המבוססת על הנוכחות של כל קטגוריה של ציר I הפרעה או הפרעה פסיכוטית בביחס 1 ^st תואר.
      הערה: הפרעה פסיכוטית בביחס תואר ראשון מיועדת כקריטריוני הכללה עבור פקדים בריאים בגלל המשפחתי או גנטי הסיכון לפסיכוזה ^1.
4. אל תכלול את כל participants על פי קריטריונים הכוללים היסטוריה של פגיעת ראש, הנוכחות של הפרעת נוירולוגית, תלות בסמים, או היסטוריה של נטילת תרופות neuroleptic.
   1. תכלול משתתפי UHR מבוסס על הנוכחות של הפרעה פסיכוטית ציר I (כגון סכיזופרניה, הפרעה סכיזואפקטיבית, schizophreniform).

2. ראיונות קליניים

1. מראייני רכבת לנהל את הראיון המובנה לתסמונות prodromal (לגימות) כדי לאבחן תסמונת prodromal והראיון המובנה קליני עבור הפרעות הציר-I-DSM IV (SCID) על פני תקופה 2 חודש.
   1. לקבוע מהימנות בין מדרג על ראיונות קליניים יעלה על קריטריון המחקר המינימאלי של קאפה ≥ 80.
2. הגדרת קריטריונים לprodromal או תסמונת בסיכון גבוה על ידי רמות מתונות של סימפטומים חיוביים ו / או ירידה בתפקוד הגלובלי המלווה את הנוכחות של דיס סכיזוטיפליתהזמנה ו / או היסטוריה משפחתית של סכיזופרניה.
3. חישוב ציון סכום כולל עבור כל קטגוריה כאינדיקציה לממדים המתאימים של סימפטומים.
   הערה: הלגימות מודדת כמה קטגוריות נפרדות של סימפטום prodromal תחומים כוללים מידות חיוביות, שליליות, ולא מאורגנות.
4. לנהל את הראיון המובנה הקליני להפרעות DSM-IV הציר-I (SCID) כדי לשלול אבחנת הפרעה פסיכוטית.
   הערה: צעד זה הוכח יש אמינות בין מדרג מצוין באוכלוסיות בגיל ההתבגרות וכבר בשימוש במספר מחקרים קודמים תוך התמקדות באוכלוסיות בגיל ההתבגרות עם הפרעות ספקטרום סכיזופרניה.
5. להעריך את השימוש בניקוטין של המשתתף במהלך החודש האחרון. שיעור שימוש בטבק בקנה מידה 0-5 עם 0 = = 20 + סיגריות מתנזרות ו5 ליום.

3. משימה כתב יד

1. הפעל את תוכנת Neuroscript MovAlyzeR עם מחשב לוח ועט noninking.
2. Create דוגמא לLLeeLLee על פתק (ראה איור 1).
   שימו לב: התוכנה והגירוי מתוארים בעבר והוכחו להיות כלים תקפים לאיתור ליקויים תנועה בחולי סכיזופרניה ופרקינסון חולי ^15-17.

איור 1. דוגמא למצב המבחן. משתתפים מונחים לכתוב את המילה LLeeLLee בכתב מחובר בקטע באמצע. זה עוזר להם דוגמא כגון זה כדי להציג את המשתתף, כך שהם מבינים את ההוראות.

• השאר את דוגמא notecard הגלוי למשתתף לאורך כל הניסוי. הערה: notecard יעזור המשתתף להבין את הניסוי.

3. לוח אוריינט למצב נוף כדי לספק מרחב כתיבה של 18 סנטימטר x 28 שנינות סנטימטררזולוציה של 1,280 x חה 800 פיקסלים.
4. לאפשר למשתתפים למקם את מסך מחשב בעמדה כתיבה נוחה.
5. הגדר את קצב הדגימה בתוכנה לשיעור שנמדד הדגימה (לדוגמא 100-200 הרץ).
6. הדרך את המשתתף כדי לכתוב את המילה LLeeLLee בכתב מחובר בהנחיות 2 סנטימטר עם היד הדומיננטית.
   הערה: המצב מתוכנת לחלק את משטח הכתיבה ל -4 אזורים. יש קווים אופקיים מדידת 1 סנטימטר, 2 סנטימטר, ו4 ​​סנטימטר. אזור 1 סנטימטר הוא TOP המסומן. אזור 2 סנטימטר מסומן MID, ואזור 4 סנטימטר מסומן BOT. משתתפים ישתמשו בסעיף באמצע לכל שלושת ניסויים.
7. שמור על הוראות גלויות במהלך כל ניסוי.
   הערה: ההוראות למשימה מוצגות בחלק העליון של המסך והם כדלקמן: "ד"ה lleellee MID רגילה מהירות". המשתתף צריך שיגיד לי לפני תחילת התכנית שהוראות אלה מתכוונים לכתוב את המילה LLeeLLee בסעיף MID עםהיד הדומיננטית ובמהירות כתב יד נוחה. כמו כן שימו לב שהתוכנה תהיה לבצע שוב בדיקה באופן אוטומטי אם המשתתף עושה שגיאה בעת הכתיבה.

4. ניסויים עיבוד

1. ניסויים תהליך באמצעות Fourier Transform מהיר מסנן הרץ נמוך Pass 12, עם 1.75 חדות, 1 אמפ decimates מדגם, ו1 פקטור Up-המדגם. הסר נגרר להרים את העט ולסובב לבסיס אופקי. הגדר סיבוב נגד כיוון השעון נוסף בעת פילוח במהירות אנכית לאפס רדיאנים.
   שים לב: התוכנה לניתוח כתב היד באופן אוטומטי לשלב מדרגות עיבוד אלה אם הם נבחרים באפשרויות התכנית.
2. סכם את הערכים מוחלטים של LLeeLLee משתני היעד בשני סנטימטרים לממוצע מנורמל Jerk (אנג') למשפט. כווץ פני משפט ושבץ.

הערה: אנג' הוא מדד של dysfluency תנועה. אנג' גבוה יותר מצביע על dysfluency גדול יותר (ראה איור 2 ). מדד dysfluency מבוסס על הרכיב האנכי של האידיוט (בס"מ / השני ^3), כלומר נגזר זמן -3 של מיקום האנכי של הקצה העט. Dysfluencies נגרמים על ידי שינויים פתאומיים בכוח. נגזר 2 הזמן, וזה תאוצה, הוא פרופורציונאלי לכוח השרירים נטו (אם חיכוך מוזנח). לכן, נגזר זמן 3 הוא פרופורציונאלי לשינויים בכח. כדי להשיג מידה כוללת של dysfluency האנכי האידיוט בריבוע ומשולב על פני המשך של שבץ מוחי (יחידה היא ² סנטימטר / ⁵ שניות). כדי להפוך את מדד זה עצמאי על המשך והגודל האנכי של השבץ, להכפיל נפרד על ידי הכוח ה -5 של משך שבץ מוחי (יחידה היא ⁵ שניות) ואת ההופכי של הגודל האנכי בריבוע (יחידה היא 1/cm ^2). התוצאה היא אפוא unitless. מנורמל אידיוט מתאר את הצורה של עקומת התאוצה ללא קשר לרוחב וגובה. קח את השורש הריבועי של התוצאה הסופית ללהפוך את אנג' פרופורציונאלי עם אידיוט

אנג' של משפט מוגדר על ידי ממוצע הערכות האידיוט המנורמל בכל מעלה ומטה משיכות של משפט ^23.

איור 2. משפט ממשתתף שליטה. כל משפט מחולק ל16 שבץ. הפילוח של שבץ לניתוח של אידיוט לנרמל ממוצע מאויר בשבץ הראשון עט (בכחול). מסגרת כחולה מתארת ​​את האירוע המוחי, ומעגלים לציין את ההתחלה ועצירה של מגזר השבץ. לחץ כאן כדילהציג דמות גדולה.

5. ניתוח סטטיסטי

1. להעסיק שני מבחני t זנב עצמאיים ומבחנים חיים בריבוע לבדיקת הבדלים בין קבוצות במשתנים דמוגרפיים מתמשכים וקטגורים, בכבוד. במידת צורך, להתאים לאי שוויון של שונות על ידי המבחן של לוין.
2. מעסיק ניתוח של שונות משותפת (ANCOVA) שליטה לשימוש בניקוטין ומין עם הקבוצה (UHR ובקרה) כמשתנה בלתי תלויה ואנג' התמוטטו על פני משפט.

תוצאות

לא היו הבדלים משמעותיים בין קבוצות במאפיינים דמוגרפיים כולל גיל, שנות הלימוד, או חינוך הורים (ראה טבלת מס '1 לחלוקה דמוגרפית של המשתתפים). בדיקות כיכר צ'י, נמצאו הבדלים מובהקים בין קבוצות במגדר χ ² (1, N = 36) = 5.46, עמ '≤ 0.05, עם יותר זכרים בקבוצת UHR ויותר נש...

Discussion

מחקר זה מצא ראיות משמעותיות של יותר תנועות עטים dysfluent ואת הנוכחות של dyskinesia במדגם UHR באמצעות תכנית ניתוח כתב יד כדי לבחון ליקויים תנועה.

באופן מסורתי, סולמות דירוג מבוססי משקיף כבר נוצלו כדי למדוד הפרעות תנועה על מנת לעקוב אחר תופע?...

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Fujitsu Lifebook T901 Tablet Computer	Fujitsu Ltd.		http://www.shopfujitsu.com/store/
Neuroscript MovAlyzeR	Neuroscript LLC		http://www.neuroscript.net/movalyzer.php