We acknowledge funding support by K23 AT008477 (Kong), NIH K23 DA031808 (Johnson), and the Chris Redlich Endowment in Pain Research (Mackey, Dixon).

1. temporale sommatoria protocollo <ol><li> attrezzatura <ol><li> consegna impulso di calore e la posizione: <ol><li> Usato un thermode circolare con un diametro di 2,9 cm. Questo thermode ha un microprocessore guidato, sistema di controllo automatizzato, ed un elemento Peltier che consente rapida variazione di temperatura. Posizionare thermode sul tenar del soggetto e usare un guanto per proteggere il posizionamento. </li></ol></li><li> Interfaccia Computer: <ol><li> Interfacciare il thermode con un programma software su un computer portatile che controlla con precisione la consegna di temperatura. Preprogrammare gli stimoli termici appropriate per ogni fase del protocollo (formazione 1 e solo 2, l&#39;ottimizzazione e prove finali seguono la stessa struttura impulsi come formazione 2) secondo le specifiche elencate nella Tabella 1. </li><li> Eseguire la consegna degli impulsi di calore selezionando il programma di stimolo termico appropriato per ogni tappa sul software, regolare la temperatura e premere &quot;start &quot;sull&#39;interfaccia utente. </li></ol></li><li> dispositivo di valutazione del dolore: <ol><li> Utilizzare la scala analogica visiva computerizzata (Covas). NOTA: Il Covas è una scatola con una leva mobile su una barra orizzontale che rappresenta la scala analogica visiva (VAS). È un accessorio del thermode principale. </li></ol></li></ol></li><li> Formazione <ol><li> Definire la scala analogica visiva (VAS) sul Covas: <ol><li> Presentare il Covas al partecipante e definire i punti di ancoraggio sulla VAS: 0 significa nessun dolore e 10 significa il peggior dolore immaginabile. Accertarsi che il partecipante è comodo spostando la leva a sinistra ea destra con facilità. </li></ol></li><li> Definire secondo il dolore: <ol><li> Istruire il partecipante di concentrarsi sulla seconda dolore da un impulso di calore. Definire secondo dolore come &quot;un lento, bruciore, dolore doloranti che si svolge circa un secondo dopo l&#39;impulso di calore.&quot; </li></ol></li><li> Secondo tasso più dolore da un singolo impulso di calore (processo di formazione 1):<ol><li> Fissare il thermode sul tenar del partecipante. Istruire il partecipante di utilizzare Covas di votare secondo il dolore da ogni singolo impulso erogata attraverso il thermode. </li><li> Iniziare il test pre-programmato sul computer portatile premendo il pulsante &quot;start&quot; sul menu del software. Ogni impulso di calore dura 0,5 secondi ed ha un intervallo inter-stimolo di 10 s (vedi Fig. 1). Sequenziale aumentare la temperatura di base e di picco del polso calore per Tabella 2. </li><li> Osservare da vicino Valutazione dei partecipanti del secondo dolore. Non appena il partecipante valuta il secondo dolore come più di 2/10, fermare il processo di formazione 1 premendo il pulsante di arresto sul software. Rimuovere il thermode e registrare i parametri finali impulso di calore (cioè di base e temperature di picco). </li></ol></li><li> Vota il dolore continuo da un processo TS (processo di formazione 2): <ol><li> Fissare il thermode sulla mano opposta. Informare il PARTECIPAnt che riceveranno una serie di 10 impulsi rapidi. Istruire il partecipante di votare solo secondo il dolore, e non concentrarsi sulla sensazione di dolore calore più velocemente che accompagna immediatamente ogni impulso (prima il dolore). Spiegare al partecipante che il secondo dolore può aumentare, diminuire o rimanere lo stesso tra ogni impulso. </li><li> Iniziare il test pre-programmati sul computer portatile. Utilizzare le temperature di base e di picco finali registrate dall&#39;alto punto 1.2.3. Mantenere la larghezza di impulso a 0.5 s e l&#39;intervallo inter-stimolo a 2 s (Fig. 2). Passare la mano e ripetere questo processo di formazione, se necessario, fino a quando il partecipante è comodo voto secondo il dolore continuamente in risposta ad impulsi di calore veloce. </li></ol></li></ol></li><li> Ottimizzazione <ol><li> Definire P1, P max e TS E: <ol><li> Definire P1 come il rating dolore a circa 2 s dopo la consegna della temperatura di picco dal primo impulso (vedi Fig. 3). 11 </sup&gt;, 21 NOTA: TS E è la differenza stimata tra P1 dolore e il dolore massimo (P max). </li></ol></li><li> Regolazione della temperatura di impulso. Mirano a conseguire TS E tra il 30 e 70/100 dalla sequenza regolando la temperatura di picco e di base secondo la figura 4. Nota: vedere Fig. 4 per algoritmo di ottimizzazione. </li><li> thermode sicuro: utilizzando un guanto chirurgico, fissare il thermode per tenare del partecipante. Passare mano tra ogni prova. </li><li> Fornire impulsi di calore: Istruire il partecipante di votare solo la loro seconda dolore da impulsi di calore. Verificare che il partecipante è pronto per iniziare e quindi avviare il test pre-programmato sul computer portatile. </li><li> Iterazioni: ripetere i passaggi 1.3.2 -1.3.4 fino Valutazione dolore del partecipante al P1 è &lt;50/100 VAS e la loro TS E è compreso tra 30/100 e 70/100 VAS. Condurre non più di 5 ottimizzazioneprove e garantire che non vi è a 3 minuti di riposo tra ogni prova. Prendere i parametri fin ultima prova come i parametri finali. </li></ol></li><li> Prove finali <ol><li> Riposare per 5 minuti tra il processo di ottimizzazione e le prove finali. Ripetere 1.3.3 e 1.3.4. utilizzando i parametri finali dal precedente punto 1.3.5. Avere il resto partecipante per 3 minuti e poi ripetere di nuovo. </li></ol></li></ol> 2. condizionata protocollo Pain Modulazione <ol><li> Descrizione e attrezzature: <ol><li> Test di stimolo: 30 s calore da contatto (fornito dalla stessa thermode come sopra) tarato a 6 su 10 il dolore (Heat-6). Vedere 2.2 per i dettagli. </li><li> Stimolo condizionante: <ol><li> Costruire il bagno di acqua fredda con una scatola di plastica trasparente con una parete divisoria forata, e riempirlo con ghiaccio e acqua da un lato e solo acqua dall&#39;altro. Agitare delicatamente quindi inserire termometro solo lato acqua per assicurare la temperatura è stabile a 10 ° C. </li><li> Se non si riesce aottenere temperatura stabile, allegare una Idropompa al lato con ghiaccio per mantenere la temperatura stabile con l&#39;acqua che circola costantemente. Accendere la pompa e assicurarsi che la temperatura lato acqua è stabile a 10 ° C. </li></ol></li><li> Tempi e CPM di calcolo: <ol><li> Applicare lo stimolo di prova al partecipante una volta prima e una volta negli ultimi 30 s di condizionamento bagno freddo. Calcolare CPM come la differenza nel livello di dolore dello stimolo termico 6 applicato prima e durante gli ultimi 30 s del bagno freddo. </li></ol></li></ol></li><li> Calibrazione per Calore-6: <ol><li> La stima di calore-6 tramite rampa di calore: <ol><li> Fissare il thermode di tenar della mano non dominante del partecipante. A partire da 32 ° C, aumentare la temperatura ad una velocità di 0,3 ° C al secondo. NOTA: una velocità di rampa lenta permette di attivare preferenzialmente fibre C 20 che sono responsabili per il CPM. 12 </li><li> smettere di whemai il partecipante raggiunge tolleranza termica oa 51 ° C al massimo. Istruire il partecipante di valutare il dolore continuamente durante la rampa di calore. Ripetere 3 volte e calcolare la temperatura media in cui le valutazioni del dolore è 6/10. </li></ol></li><li> Belle soglia: Applicare il calore-6 e di istruire il partecipante di valutare il dolore. Se il punteggio è compreso tra 5 e 7/10, procedere alla 2.3.2. Se è&gt; 7 o &lt;5, applicare una serie di 30 s stimoli termici calore al partecipante (alternando le mani tra ogni stimoli), che vanno da 44 ° C a 49 ° C e cambiando in incrementi di 0,5-1 ° C, fino il punteggio è tra i 5-7, consentendo a 30 s di riposo tra ogni stimolo. </li><li> Finalizzazione Calore-6 e punteggio del precondizionamento, test di stimolo: <ol><li> Terminare la multa soglia una volta voto dolore del partecipante è compresa tra 5 e 7/10. NOTA: utilizzare questa finale, nel raggio dolore come il rating del precondizionamento test di stimolo per il calcolo del CPM. Anche,registrare la temperatura della finale Heat-6 che ha portato in questa valutazione. </li></ol></li></ol></li><li> protocollo CPM <ol><li> Pre-condizione di test di stimolo secondo passo 2.2.3. </li><li> Stimolo condizionante: <ol><li> Applicare il bagno di acqua fredda a 10 ° C al piede controlaterale per 2 min. Istruire il partecipante di valutare il dolore dal bagno di acqua fredda a 0, 30, e 90 s. </li></ol></li><li> Ripetendo lo stimolo di prova durante il condizionamento di stimolo: <ol><li> Applicare la finale di calore-6 stimolo da soglia fine (2.2.3) per la stessa mano di nuovo durante gli ultimi 30 s del bagno di acqua fredda. Istruire il partecipante di valutare il dolore da calore 6 alla fine del 30-secondo stimolo termico, che è anche la fine del 120 s bagno freddo. NOTA: CPM è calcolato come la differenza nella valutazione del dolore dello stimolo test riportati prima e durante il bagno freddo. </li></ol></li></ol></li></ol>

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The authors have no conflicts of interests or any financial interests to disclose.

I passaggi critici all&#39;interno del protocollo Il protocollo TS include quanto segue in passaggi chiave in ordine cronologico: la formazione multi-step (utilizzando la scala analogica visiva per valutare il dolore, Valutazione di secondo dolore da un singolo impulso di calore, e punteggio secondo il dolore da treni rapidi impulsi di calore); ottimizzazione delle temperature impulsi; ottenere TS in 2-3 prove con le temperature ottimali. Come con la maggior parte delle misure psicofisiche, formazione partecipante è estremamente critica per garantire che i rating di dolore sono sovrapponibili nei trial e sono quanto più precisa possibile. La fase di ottimizzazione è altrettanto importante, dove sia la linea di base e le temperature di impulso di picco vengono regolati in modo tale che la valutazione del primo impulso di calore è inferiore a 5/10, il TS approssimata è da 3 a 7. I passaggi chiave di CPM comprendono la formazione di valutazione del dolore su scala analogica visiva, ottenendo calore-6 da rampe fuoco lento, confermando Heat-6 e fine soglia se necessary, applicando un bagno freddo per controlaterale estremità distale e riapplicare confermato Calore-6 negli ultimi 30 s di bagno freddo. Simile al protocollo TS, sia la formazione e l&#39;individuazione dello stimolo di calore (Heat-6) sono critici nel protocollo CPM. Inoltre, dall&#39;esperienza e dalla letteratura, ripetendo lo stimolo termico 6 durante gli ultimi 30 s del bagno freddo è critica e produce una maggiore ampiezza di CPM rispetto ad applicare lo stimolo calore dopo il bagno freddo. 26 Tuttavia, dato che alcuni individui non possono tollerare il pieno 2 min di compressore freddo a 10 gradi Celsius, potrebbe essere ragionevole considerare di applicare immediatamente lo stimolo test dopo il completamento dello stimolo di condizionamento per standardizzare la raccolta dei dati in tutti gli individui. Modifiche e risoluzione dei problemi Il problema più comune con il protocollo TS è l&#39;incapacità di ottenere TS, che può essere dovuto a3 cause principali. Primo, e più comunemente, la valutazione del dolore dal primo impulso di calore può essere così forte che sommerge la percezione degli aumenti del dolore con impulsi successivi (TS). Il modo migliore per minimizzare questo problema è quello di seguire il protocollo e sequenzialmente diminuire la temperatura di stimolo basale e di picco fino a quando la valutazione del dolore del primo impulso è inferiore a 5 (su 10) prima di ottimizzare l&#39;ampiezza di TS. La seconda causa, opposta alla prima, è quando il partecipante percepisce alcun dolore al termine dei 10 impulsi anche alle impostazioni di temperatura elevati. In tali situazioni, si può prendere in considerazione l&#39;aumento della temperatura impulso di base di 1 o 2 ° C. Di tanto in tanto, un individuo può semplicemente avere un hard tempo di discernimento e punteggio secondo il dolore, forse a causa di fattori sia centrale e periferico. Senza percezione affidabile secondo dolore, è molto difficile catturare TS. In tali situazioni, troviamo il miglior assetto delle temperature che un individual può tollerare e registrare TS come zero. Le barriere più comuni ad un protocollo CPM successo sono l&#39;instabilità di calore 6 e l&#39;incapacità di tollerare un bagno freddo (10 ° C) per 2 min. Utilizzare la multa soglia nel protocollo corrente per affrontare il primo problema regolando la temperatura di stimolo termico graduale fino a quando il punteggio del dolore è compresa tra 5 e 7. Per il secondo problema, si noti che la letteratura suggerisce l&#39;effetto inibitorio dal stimolo condizionante è saturabile . 27 In quanto tale, anche se una persona non riesce a tenere il suo piede in bagno freddo per 2 minuti, un effetto CPM sufficiente dovrebbe verificarsi con questo stimolo freddo intensamente doloroso. La modifica del protocollo di registrare la durata del piede immerso in bagno di acqua fredda e fornire lo stimolo termico subito dopo che il partecipante ritirare il piede dal bagno freddo. CPM viene poi calcolato come il rating del dolore dello stimolo calore prima sottratto dal voto dolore del heat stimolo applicato immediatamente dopo il bagno freddo (non durante, come il protocollo generale indica). Limitazioni della Tecnica Questo metodo non è senza limitazioni. In primo luogo, nonostante i nostri sforzi, non siamo stati in grado di suscitare TS e CPM di ogni individuo (persa 1 partecipante TS e 1 in CPM, rispettivamente). Questo, in parte, può essere causa della grande variabilità tra individuo in questi parametri. 5, 15, 16, 28, 29 Tuttavia, la percentuale di successo è stato del 94%, che era migliore rispetto al tasso di successo del 50-60% citato dalla letteratura. 22, 28 In secondo luogo, i ricercatori dovrebbero prendere cautela nell&#39;interpretazione tra-differenze individuali nel TS generate con questo metodo dato che usiamo diverse temperature di impulsi di calore per generare TS in ogni indiindividuale. Pertanto, quando si confrontano TS in un campione trasversale, si dovrebbe considerare sia le differenze nella grandezza di TS e nelle temperature utilizzate per generare esso. Il metodo TS individualizzata è più adatto per studi longitudinali dove il focus è sui cambiamenti nello stesso straordinario individuo. La stessa preoccupazione non si applica al CPM individualizzato perché lo stesso stimolo condizionante viene utilizzato per tutti gli individui e solo il cambiamento nella percezione del dolore di individualizzato Heat-6 viene registrato e non il punteggio grezzo di calore 6 dolore. Anche se questo metodo consente ampia acquisizione di TS e CPM, ci vuole più tempo rispetto ai metodi in cui vengono utilizzati i parametri universali. Infine, questa tecnica richiede un operatore e avanzato esperti macchine di prova di calore, entrambi i quali non sono pratici per l&#39;adattamento immediato alle impostazioni cliniche occupato. Incoraggiamo gli sforzi futuri per semplificare i metodi. Importanza della tecnica in materia d &#39;esistente/ metodi alternativi Il nostro metodo di individualizzare TS e parametri CPM lo scopo di rimuovere l&#39;influenza di pavimento e soffitto effetto dovuto alle variazioni di sensibilità al calore periferico. I metodi presentati migliorati metodi precedenti pubblicati dal nostro gruppo con gli obiettivi sia di cattura e il tempo più ampia efficienza. 11, 30 Il vantaggio di TS individualizzanti e CPM è la capacità di catturare lo stato di ascendenti e discendenti elaborazione del dolore in una vasta gamma di individui, permettendo così l&#39;uso di questi parametri come misura risultato ragionevole per studi longitudinali. Le applicazioni future o Indicazioni Dopo aver imparato la tecnica Studi futuri dovrebbero concentrarsi su ulteriori modifiche per risparmiare tempo, la raccolta di TS e CPM dati su grandi popolazioni di caratterizzare la gamma di questi parametri in persone che sono senza dolore vs quelli con Chronil dolore ic, e sulla correlazione della diversità nella risposta TS e CPM a specifici processi fisiologici oltre a windup e DNIC.

L&#39;Associazione Internazionale per lo Studio del Dolore (IASP) definisce il dolore come &quot;un&#39;esperienza sensoriale ed emozionale spiacevole.&quot; Il dolore cronico si riferisce al dolore che persiste oltre i 6 mesi. Il dolore cronico è un problema significativo negli Stati Uniti, che colpisce più di 100 milioni di americani adulti ad un costo verso l&#39;alto di $ 635.000.000.000 all&#39;anno. 1 A causa della natura soggettiva del dolore, è difficile per i ricercatori e clinici di misurare oggettivamente l&#39;esperienza dolorosa di una persona (s), rendendo quindi difficile da valutare e trattare il dolore. Per questo motivo, è importante sviluppare test standardizzati per quantificare il dolore più obiettivo possibile. Uno di questi test è QST, dove gli stimoli sensoriali standardizzate vengono somministrati per e valutato da parte del soggetto di prova. 2 Ci sono QST statica e dinamica. L&#39;ex tipicamente valuta le soglie sensoriali per o il rating di un singolo stimolo, mentre la seconda valuta larisposta a una serie di stimoli. 3 Recentemente, QST dinamica ha acquisito sempre maggiore attenzione perché offre la possibilità di sondare la centrale di elaborazione dei segnali nocicettivi in entrata. 4, 5, 6 Due componenti chiave di QST dinamica sono sommatoria temporale (TS) e la modulazione del dolore condizionata (CPM). sommatoria temporale si riferisce ad una maggiore percezione del dolore da ripetitivi, stimoli nocivi. TS è un correlato del comportamento di wind-up, il fenomeno per il quale i neuroni spinali secondarie visualizzano un aumento di tiro a causa di ingresso c-fibra ripetitivo. 7, 8 Generalmente, TS può essere indotta utilizzando vari stimoli nocivi, come il calore, elettricità e metodi tattili (cioè pressione o puntura), a condizione che la frequenza dello stimolo ripetitivo è maggiore 0.3Hz, la frequenza naturale c -fibraS. 9, 10 Molti ricercatori utilizzano impulsi di calore ripetitivi per generare TS a causa della facilità di produzione e standardizzazione gli stimoli termici nocivi. 11 CPM si riferisce al fenomeno di &quot;dolore inibisce dolore&quot;, dove la presenza di un secondo stimolo nocivo diminuisce la percezione del dolore da un stimolo nocivo iniziale. 12 L&#39;stimolo nocivo iniziale, che viene misurata prima e dopo (o durante) l&#39;applicazione del secondo stimolo, è indicato come stimolo test. Lo stimolo test può essere termico, elettrico o tattile. Qui stimolo termico viene spesso usato come stimolo test per la sua facilità di regolazione e normalizzazione. 13 Il secondo stimolo, chiamato stimolo condizionante, tipicamente costituito da un bagno di acqua fredda o calda applicato ad una estremità distale. 13 CPM è il comportamento correlato of diffusa Noxious inibitorio di controllo (DNIC), un fenomeno fisiologico in cui l&#39;input da periferiche fibre C provoca l&#39;inibizione diffusa dal tronco cerebrale di tutti gli stimoli in arrivo mediata da c-fibra dai campi eterotopici. 12, 14 Mentre TS e CPM entrambi hanno il potenziale per riflettere stati e cambiamenti nel trattamento del dolore centrale, limitazioni esistono in entrambi. 4, 5 Per esempio, perché c&#39;è una grande variabilità nella sensibilità individui al calore, l&#39;applicazione di uno stimolo universale può provocare mancanza di TS in fino al 50% degli individui testati. 11, 15 Allo stesso modo, uno stimolo prova termica spesso si traduce in molto diversi rating di dolore che possono rendere prova CPM impossibile a causa di pavimento o soffitto effetti. 16 Pertanto, per catturare TS e CPM in generale, un protocollo che annunciojusts lo stimolo di calore è necessario per l&#39;individuo. Per TS, abbiamo regolare le temperature di impulsi di calore in modo che essi possono generare adeguato aumento ospiti dolore con ogni impulso successive; mentre per il CPM, abbiamo regolare lo stimolo termico di prova dolorosa moderatamente (6 su 10) per ogni singolo modo che possano ancora esistere valutazioni adeguata dolore dopo l&#39;applicazione di un condizionamento stimolo. Per tutti i test psicofisici, la formazione del partecipante nella corretta valutazione degli stimoli dolorosi è cruciale per l&#39;accuratezza e la riproducibilità di questi test comportamentali. 17 Questo è particolarmente rilevante per TS quando più stimoli sono presentati ad un tasso veloce e, nel caso di CPM, quando due stimoli differenti sono applicati simultaneamente al partecipante. Inoltre, per TS da impulsi di calore, è particolarmente importante per la formazione del partecipante di valutare la c-fibra mediata secondo il dolore (lento, bruciore, di solito si accende circa 1 secondo dopo il calore puLSE) e non il primo del dolore (mediata da A-delta fibre e vieni subito con l&#39;impulso di calore). 18, 19 questo è meno un problema in CPM come gli stimoli ci sono molto più a lungo (&gt; 30 s) e C-fibra sensazione mediata avrebbero dominare la percezione nociva in queste situazioni. 19, 20 Nel protocollo di seguito, andremo oltre la corretta formazione dei partecipanti in dettaglio.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Medoc Pathway CHEPS system</td>
			<td>Medoc Advanced Medical Systems&#160;&#160;</td>
			<td></td>
			<td>This system includes the machine to generate contact heat (Pathway), the thermode capable of rapid temperature change (CHEPS), and the Medoc software.&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CoVAS accessory hardware with the CHEPS systems</td>
			<td>Medoc Advanced Medical Systems&#160;&#160;</td>
			<td></td>
			<td>This device is a Medoc accessory that allows real-time pain rating by the participant.&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laptop Computer</td>
			<td>Lenovo</td>
			<td></td>
			<td>This is the computer that runs the Medoc software and communicates with the Pathway machine.&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Glove</td>
			<td>Kimberly-Clark</td>
			<td></td>
			<td>Gloves are used to secure the thermode on the participant&#39;s thenar eminence.&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Clear plastic box with a perforated dividing wall - filled with Ice and water</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>This box provides the cold water bath for the CPM task.&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Aquarium pump&#160;</td>
			<td>Aquarium Systems Micro-Jet pump MC 450</td>
			<td></td>
			<td>This pump circulates water, to maintain stable, even temperature in the cold water bath.&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Infrared Thermometer</td>
			<td>Exergen Temporal Scanner, model TAT 2000&#160;</td>
			<td></td>
			<td>To monitor constantly the temperature of the water bath.&#160;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stop Watch</td>
			<td>Any handheld stop watch or stop watch built into a smartphone</td>
			<td></td>
			<td>To prompt the participant to rate pain at specific time pointds during the CPM task.&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

dynamic quantitative sensory testing to characterize central pain processing

Central facilitation and modulation of incoming nociceptive signals play an important role in the perception of pain. Disruption in central pain processing is present in many chronic pain conditions and can influence responses to specific therapies. Thus, the ability to precisely describe the state of central pain processing has profound clinical significance in both prognosis and prediction. Because it is not practical to record neuronal firings directly in the human spinal cord, surrogate behavior tests become an important tool to assess the state of central pain processing. Dynamic QST is one such test, and can probe both the ascending facilitation and descending modulation of incoming nociceptive signals via TS and CPM, respectively. Due to the large between-individual variability in the sensitivity to noxious signals, standardized TS and CPM tests may not yield any meaningful data in up to 50% of the population due to floor or ceiling effects. We present methodologies to individualize TS and CPM so we can capture these measures in a broader range of individuals than previously possible. We have used these methods successfully in several studies at the lab, and data from one ongoing study will be presented to demonstrate feasibility and potential applications of the methods.

In uno studio clinico in corso in cui ci siamo esibiti profonda fenotipizzazione dei pazienti con lombalgia cronica assiale, abbiamo incluso QST dinamica come parte integrante della valutazione. La tabella 3 riassume i dati di base dei primi 15 pazienti cui sopra è stato utilizzato il TS esatte e protocollo di CPM. Si noti che i dati includono paziente # 19 perché non tutti i 19 pazienti reclutati sono presentati per la loro valutazione a causa di conflitti di programmazione e altra circostanza. Figura 5 mostra visivamente i dati TS e CPM side-by-side per rivelare modelli di cambiamenti centrali di elaborazione del dolore in questi pazienti. Come indicato sopra, utilizzando un protocollo di ottimizzazione individualizzato, abbiamo ottenuto TS al tenar con una media di 2,7 su una scala 0-10 VAS. Siamo stati in grado di ottenere TS a tutti i 19 partecipanti ad eccezione di Partecipante 1, che non era in grado di identificare in modo affidabile secdolore OND senza essere sopraffatti dalla sensazione dal primo dolore. Partecipante 13 aveva bisogno di lasciare presto quindi non ha subito l&#39;operazione CPM. In caso contrario, tutti i 18 partecipanti hanno dimostrato CPM, la media dei quali è di circa 3,1. Abbiamo avuto successo nel raggiungimento di un certo grado di TS e CPM nella maggior parte dei soggetti; e l&#39;entità del TS e CPM è coerente con quella dalla letteratura. 13, 15, 22 Inoltre, come mostrato nella Figura 4, la misurazione simultanea di TS e CPM può portare a visione sul profilo di un paziente in trattamento dolore centrale. Per dirla in termini semplificati, alti TS possono indicare la facilitazione ascendente anormalmente aumentata, mentre un basso CPM suggerisce compromessa decrescente inibizione della trasmissione nocicettiva. Ad esempio, Partecipante 10, ha mostrato alti TS di 7,7 (su 10), mentre il partecipante 18 demonitrato un CPM sostanzialmente assente (-0.5 / 10). Diversi studi pionieristici hanno dimostrato che tali profili diversi di elaborazione del dolore centrale possono prevedere i diversi tassi di sviluppo di dolore cronico dopo l&#39;intervento chirurgico, e diverse risposte ai farmaci che agiscono sui percorsi specifici dolore centrale. 4, 23, 24, 25 In questo esempio qui, è ragionevole ipotizzare che Partecipante 10 potrebbe rispondere a Gabapentin, un calcio-antagonista, mentre Partecipante 18, che ha alterato CPM potrebbe rispondere a duloxetina, un inibitore della ricaptazione della serotonina-norepinefrina. Chiaramente più dati e studi sono necessari per verificare le ipotesi. Il processo è in corso e interventistica valuterà la risposta di questi pazienti back-dolore al Verum e finzione elettroagopuntura. Il metodo QST individualizzata qui presentata ci permetterebbe di monitorare con precisione e longitudinalmente i cambiamenti di ST e CPM comemaggior numero di persone possibile. <img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/54452/54452fig1.jpg" /> Figura 1. Single impulsi di calore utilizzati nella formazione di prova 1. Ogni pule di calore dura 0,5 s ed è 10 s parte il successivo impulso di calore. Le temperature di base e di picco di ogni impulso aumentano gradualmente in base alla tabella 2. Non appena il partecipante percepisce secondo il dolore da qualsiasi degli impulsi, il punto finale del processo di formazione 1 è raggiunto e le impostazioni di temperatura del polso che porta alla percezione del dolore secondo vengono registrati e utilizzati nella formazione di prova 2. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54452/54452fig1large.jpg" target="_blank">Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> <img alt="figura 2" src="/files/ftp_upload/54452/54452fig2.jpg" /> Figura 2. Il calore di treni di impulsi utilizzati nella formazione TrIal 2, Ottimizzazione e TS finali Trials. Dieci impulsi di calore, ogni 0,5 s lunghe, e 2 s a parte, viene consegnato in un processo standard di TS. <img alt="Figura 3" src="/files/ftp_upload/54452/54452fig3.jpg" /> Figura 3. Definizione P1, P max e TS E. P1: Valutazione della seconda dolore dal primo impulso; P max: massimo punteggio di secondo il dolore di tutto il treno di 10 impulsi; TS E: magnitudo stimata di sommatoria temporale. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54452/54452fig3large.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> <img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/54452/54452fig4.jpg" /> Figura 4. Gli algoritmi per ottimizzare autonomamente temporale sommatoria. L&#39;obiettivo è di trovare basale e temperature di impulso di picco che si traducono in stimata tsommatoria emporal (TSE) tra 3 e 7 su 10 VAS. Se TSE è inferiore obiettivo, aumentare il picco e le temperature della linea di base di 1 ° C in sequenza. Se TSE è al di sopra obiettivo, diminuire basale e temperature di picco di 1 ° C in sequenza. Prima l&#39;algoritmo precedente, assicurarsi valutazione del dolore del primo impulso di calore è ≤ 5 diminuendo la linea di base e le temperature di impulso di picco da piccole (0,5-1 ° C) incrementi. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54452/54452fig4large.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> <img alt="Figura 5" src="/files/ftp_upload/54452/54452fig5.jpg" /> Figura 5. TS e profili CPM in pazienti provenienti da uno studio clinico in corso. misurazione di base di TS e CPM nei primi 19 pazienti con mal di schiena cronico da uno studio clinico in corso. I vari modelli di TS relativi e grandezza CPM rivela differenze di potenziale a centoelaborazione del dolore ral. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54452/54452fig5large.jpg" target="_blank">Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.</a> <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td> Prova </td><td> # Di impulsi </td><td> stimolo Durata </td><td> Da picco a picco ISI </td><td> Ramp Rate </td><td> Temp Baseline </td><td> Max Temp </td></tr><tr><td> Formazione di prova 1 </td><td> 1 impulso </td><td> 0,5 s </td><td> 10 s </td><td> 40 ° C / s </td><td> Variabile (vedi Tabella 2) </td><td> Variabile (vedi Tabella 2) </td></tr><tr><td> Formazione Trial 2 </td><td> 10 impulsi </td><td> 0,5 s </td><td> 2 s </td><td> 40 ° C / s </td><td> Dalla formazione di prova 1 </td><td> Dalla formazione di prova 1 </td></tr><tr><td> Prove di ottimizzazione </td><td> 10 impulsi </td><td> 0,5 s </td><td> 2 s </td><td> 40 ° C / s </td><td> iniziare con temps dalla formazione di prova 1 </td><td> iniziare con temps dalla formazione di prova 1 </td></tr><tr><td> Prove finali </td><td> 10 impulsi </td><td> 0,5 s </td><td> 2 s </td><td> 40 ° C / s </td><td> individualizzato </td><td> individualizzato </td></tr></tbody></table> Tabella 1: Specifiche di calore stimoli impiegati per la TS protocollo (comprese le prove di formazione). <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td> numero di impulsi </td><td> Baseline Temperatura (° C) </td><td> Temperatura di picco (° C) </td></tr><tr><td> 1 </td><td> 36 </td><td> 45 </td></tr><tr><td> 2 </td><td> 36 </td><td> 46 </td></tr><tr><td> 3 </td><td> 37 </td><td> 47 </td></tr><tr><td> 4 </td><td> 38 </td><td> 48 </td></tr><tr><td> 5 </td><td> 39 </td><td> 49 </td></tr><tr><td> 6 </td><td> 40 </td><td> 50 </td></tr><tr><td> 7 </td><td> 41 </td><td> 51 </td></tr><tr><td> 8 </td><td> 42 </td><td> 51 </td></tr><tr><td> 9 </td><td> 43 </td><td> 51 </td></tr><tr><td> 10 </td><td> 44 </td><td> 51 </td></tr></tbody></table> Tabella 2: Impostazioni di temperatura utilizzata per catturare Secondo Dolore nella formazione di prova 1. Vedere la Figura 1 per la forma di impulsi di calore singoli forniti con questi parametri di temperatura. <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td> Subj ID </td><td> T Base </td><td> picco T </td><td> TS </td><td> Heat-6 </td><td> CPM </td></tr><tr><td></td><td> Centigrado </td><td> Centigrado </td><td> VAS </td><td> Centigrado </td><td> VAS </td></tr><tr><td> 1 </td><td></td><td></td><td> 0 </td><td> 44 </td><td> 4.4 </td></tr><tr><td> 2 </td><td> 41 </td><td> 51 </td><td> 0.43 </td><td> 47.6 </td><td> 4.717 </td></tr><tr><td> 3 </td><td> 40 </td><td> 50 </td><td> 0.5 </td><td> 44.7 </td><td> 4.42 </td></tr><tr><td> 4 </td><td> 38 </td><td> 49 </td><td> 0.45 </td><td> 44 </td><td> 4.355 </td></tr><tr><td> 5 </td><td> 42 </td><td> 51 </td><td> 3,287 </td><td> 44 </td><td> 4,0713 </td></tr><tr><td> 6 </td><td> 44 </td><td> 51 </td><td> 0,415 </td><td> 45.5 </td><td> 4,5085 </td></tr><tr><td> 7 </td><td> 44 </td><td> 51 </td><td> 4,2495 </td><td> 45.5 </td><td> 4,12,505 mila </td></tr><tr><td> 8 </td><td> 41 </td><td> 51 </td><td> 2.575 </td><td> 45 </td><td> 4,2425 </td></tr><tr><td> 9 </td><td> 44 </td><td> 51 </td><td> 3.435 </td><td> 48 </td><td> 4,4565 </td></tr><tr><td> 10 </td><td> 43 </td><td> 51 </td><td> 7,713 </td><td> 44 </td><td> 3,6287 </td></tr><tr><td> 11 </td><td> 39 </td><td> 51 </td><td> 4.59 </td><td> 42.5 </td><td> 3.791 </td></tr><tr><td> 12 </td><td> 39 </td><td> 49 </td><td> 5.395 </td><td> 43.3 </td><td> 3,7905 </td></tr><tr><td> 13 </td><td> 44 </td><td> 51 </td><td> 2.165 </td><td></td><td> 0 </td></tr><tr><td> 14 </td><td> 39 </td><td> 49 </td><td> 2.55 </td><td> 44.1 </td><td> 4.155 </td></tr><tr><td> 15 </td><td> 40 </td><td> 51 </td><td> 4,0635 </td><td> 44 </td><td> 3,99,365 mila </td></tr><tr><td> 16 </td><td> 42 </td><td> 51 </td><td> 3,45,665 mila </td><td> 45.5 </td><td> 4.204335 </td></tr><tr><td> 17 </td><td> 40 </td><td> 51 </td><td> 0,953 </td><td> 46.1 </td><td>4,5147 </td></tr><tr><td> 18 </td><td> 37.5 </td><td> 49 </td><td> 0,21 </td><td> 45.5 </td><td> 4.529 </td></tr><tr><td> 19 </td><td> 40 </td><td> 51 </td><td> 2,2135 </td><td> 46,6 </td><td> 4,43,865 mila </td></tr></tbody></table> Tabella 3. I risultati della TS e CPM da uno studio clinico in corso. Vedere Figura 4 per il TS e CPM dagli stessi partecipanti graficamente fianco a fianco per rivelare profili di modulazione del dolore.

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Dynamic Quantitative Sensory Testing to Characterize Central Pain Processing

By assessing pain in response to repetitive or different types of standardized stimuli, dynamic quantitative sensory testing (QST) can reveal changes in the central processing of pain. We present methods to optimize and individualize two dynamic QST measures: temporal summation (TS) and conditioned pain modulation (CPM).

Dinamico Quantitative Sensory Test per caratterizzare Central Processing Pain

Central facilitation and modulation of incoming nociceptive signals play an important role in the perception of pain. Disruption in central pain ...

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Research

JoVE Journal

Neuroscience

16.8K Views.  Stanford University School of Medicine. By assessing pain in response to repetitive or different types of standardized stimuli, dynamic quantitative sensory testing (QST) can reveal changes in the central processing of pain. We present methods to optimize and individualize two dynamic QST measures: temporal summation (TS) and conditioned pain modulation (CPM).

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Physiological, Morphological and Neurochemical Characterization of Neurons Modulated by Movement

The role of individual neurons and their function in neuronal circuits is fundamental to understanding the neuronal mechanisms of sensory and motor functions. Most investigations of sensorimotor mechanisms rely on either examination of neurons while an animal is static1,2 or record extracellular neuronal activity during a movement.3,4 While these studies have provided the fundamental background for sensorimotor function, they either do not evaluate functional information which occurs during a movement or are limited in their ability to fully characterize the anatomy, physiology and neurochemical phenotype of the neuron. A technique is shown here which allows extensive characterization of individual neurons during an in vivo movement. This technique can be used not only to study primary afferent neurons but also to characterize motoneurons and sensorimotor interneurons. Initially the response of a single neuron is recorded using electrophysiological methods during various movements of the mandible followed by determination of the receptive field for the neuron. A neuronal tracer is then intracellularly injected into the neuron and the brain is processed so that the neuron can be visualized with light, electron or confocal microscopy (Fig. 1). The detailed morphology of the characterized neuron is then reconstructed so that neuronal morphology can be correlated with the physiological response of the neuron (Figs. 2,3). In this communication important key details and tips for successful implementation of this technique are provided. Valuable additional information can be determined for the neuron under study by combining this method with other techniques. Retrograde neuronal labeling can be used to determine neurons with which the labeled neuron synapses; thus allowing detailed determination of neuronal circuitry. Immunocytochemistry can be combined with this method to examine neurotransmitters within the labeled neuron and to determine the chemical phenotypes of neurons with which the labeled neuron synapses. The labeled neuron can also be processed for electron microscopy to determine the ultrastructural features and microcircuitry of the labeled neuron. Overall this technique is a powerful method to thoroughly characterize neurons during in vivo movement thus allowing substantial insight into the role of the neuron in sensorimotor function.

A technique is described to quantify the in vivo physiological response of mammalian neurons during movement and correlate the physiology of the neuron with neuronal morphology, neurochemical phenotype and synaptic microcircuitry.

Fisiologici, caratterizzazione morfologica e neurochimica dei neuroni modulati Movimenti

The role of individual neurons and their function in neuronal circuits is fundamental to understanding the neuronal mechanisms of sensory and motor ...

Ricerca

Neuroscienze

An Injury Paradigm to Investigate Central Nervous System Repair in Drosophila

An experimental method has been developed to investigate the cellular responses to central nervous system (CNS) injury using the fruit-fly Drosophila. Understanding repair and regeneration in animals is a key question in biology. The damaged human CNS does not regenerate, and understanding how to promote the regeneration is one of main goals of medical neuroscience. The powerful genetic toolkit of Drosophila can be used to tackle the problem of CNS regeneration.
A lesion to the CNS ventral nerve cord (VNC, equivalent to the vertebrate spinal cord) is applied manually with a tungsten needle. The VNC can subsequently be filmed in time-lapse using laser scanning confocal microscopy for up to 24 hr to follow the development of the lesion over time. Alternatively, it can be cultured, then fixed and stained using immunofluorescence to visualize neuron and glial cells with confocal microscopy. Using appropriate markers, changes in cell morphology and cell state as a result of injury can be visualized. With ImageJ and purposely developed plug-ins, quantitative and statistical analyses can be carried out to measure changes in wound size over time and the effects of injury in cell proliferation and cell death. These methods allow the analysis of large sample sizes. They can be combined with the powerful genetics of Drosophila to investigate the molecular mechanisms underlying CNS regeneration and repair.

An Injury Paradigm to Investigate Central Nervous System Repair in Drosophila

An injury paradigm using the Drosophila larval ventral nerve cord to investigate central nervous system regeneration and repair is described. Stabbing followed by laser scanning confocal microscopy in time-lapse and fixed specimens, combined with quantitative analysis with purposefully developed software and genetics, are used to investigate the molecular mechanisms of CNS regeneration and repair.

Un paradigma Infortunio per Indagare riparazione del sistema nervoso centrale in<em&gt; Drosophila</em

An experimental method has been developed to investigate the cellular responses to central nervous system (CNS) injury using the fruit-fly Drosophila. ...

Direct Intraventricular Delivery of Drugs to the Rodent Central Nervous System

Due to an inability to cross the blood brain barrier, certain drugs need to be directly delivered into the central nervous system (CNS). Our lab focuses specifically on antisense oligonucleotides (ASOs), though the techniques shown in the video here can also be used to deliver a plethora of other drugs to the CNS. Antisense oligonucleotides (ASOs) have the capability to knockdown sequence-specific targets 1 as well as shift isoform ratios of specific genes 2. To achieve widespread gene knockdown or splicing in the CNS of mice, the ASOs can be delivered into the brain using two separate routes of administration, both of which we demonstrate in the video.
The first uses Alzet osmotic pumps, connected to a catheter that is surgically implanted into the lateral ventricle. This allows the ASOs to be continuously infused into the CNS for a designated period of time. The second involves a single bolus injection of a high concentration of ASO into the right lateral ventricle. Both methods use the mouse cerebral ventricular system to deliver the ASO to the entire brain and spinal cord, though depending on the needs of the study, one method may be preferred over the other.

We describe a method to target drugs to the central nervous system by either implanting a catheter or performing a bolus injection into the right lateral ventricle in mice. We focus specifically on the delivery of antisense oligonucleotides. This technique is readily adaptable to other drugs and to rats.

Consegna diretta intraventricolare di farmaci per il sistema nervoso centrale, Roditore

Due to an inability to cross the blood brain barrier, certain drugs need to be directly delivered into the central nervous system (CNS). Our lab focuses ...

Novel Metrics to Characterize Embryonic Elongation of the Nematode Caenorhabditis elegans

Dissecting the signaling pathways that control the alteration of morphogenic processes during embryonic development requires robust and sensitive metrics. Embryonic elongation of the nematode Caenorhabditis elegans is a late developmental stage consisting of the elongation of the embryo along its longitudinal axis. This developmental stage is controlled by intercellular communication between hypodermal cells and underlying body-wall muscles. These signaling mechanisms control the morphology of hypodermal cells by remodeling the cytoskeleton and the cell-cell junctions. Measurement of embryonic lethality and developmental arrest at larval stages as well as alteration of cytoskeleton and cell-cell adhesion structures in hypodermal and muscle cells are classical phenotypes that have been used for more than 25 years to dissect these signaling pathways. Recent studies required the development of novel metrics specifically targeting either early or late elongation and characterizing morphogenic defects along the antero-posterior axis of the embryo. Here, we provide detailed protocols enabling the accurate measurement of the length and the width of the elongating embryos as well as the length of synchronized larvae. These methods constitute useful tools to identify genes controlling elongation, to assess whether these genes control both early and late phases of this stage and are required evenly along the antero-posterior axis of the embryo.

Novel Metrics to Characterize Embryonic Elongation of the Nematode Caenorhabditis elegans

Here we detail protocols specifically designed to monitor morphogenic defects that occur during early and late phases of embryonic elongation of the nematode Caenorhabditis elegans. Ultimately, these protocols are designed to identify genes that regulate these phases and to characterize their differential requirements along the antero-posterior axis of the embryo.

Nuovi parametri per caratterizzare embrionale Allungamento del nematode<em&gt; Caenorhabditis elegans</em

Dissecting the signaling pathways that control the alteration of morphogenic processes during embryonic development requires robust and sensitive metrics. ...

In Vivo Gene Transfer to Schwann Cells in the Rodent Sciatic Nerve by Electroporation

The formation of the myelin sheath by Schwann cells (SCs) is essential for rapid conduction of nerve impulses along axons in the peripheral nervous system. SC-selective genetic manipulation in living animals is a powerful technique for studying the molecular and cellular mechanisms of SC myelination and demyelination in vivo. While knockout/knockin and transgenic mice are powerful tools for studying SC biology, these methods are costly and time consuming. Viral vector-mediated transgene introduction into the sciatic nerve is a simpler and less laborious method. However, viral methods have limitations, such as toxicity, transgene size constraints, and infectivity restricted to certain developmental stages. Here, we describe a new method that allows selective transfection of myelinating SCs in the rodent sciatic nerve using electroporation. By applying electric pulses to the sciatic nerve at the site of plasmid DNA injection, genes of interest can be easily silenced or overexpressed in SCs in both neonatal and more mature animals. Furthermore, this in vivo electroporation method allows for highly efficient simultaneous expression of multiple transgenes. Our novel technique should enable researchers to efficiently manipulate SC gene expression, and facilitate studies on SC development and function.

In Vivo Gene Transfer to Schwann Cells in the Rodent Sciatic Nerve by Electroporation

Here, we present an in vivo technique for gene transfer to Schwann cells (SCs) in the rodent sciatic nerve. This simple technique is useful for investigating signaling mechanisms involved in the development and maintenance of myelinating SCs.

In Vivo Gene Transfer di cellule di Schwann nel nervo sciatico roditori da elettroporazione

The formation of the myelin sheath by Schwann cells (SCs) is essential for rapid conduction of nerve impulses along axons in the peripheral nervous ...

Physiological Preparation of Hair Cells from the Sacculus of the American Bullfrog (Rana catesbeiana)

The study of hearing and balance rests upon insights drawn from biophysical studies of model systems. One such model, the sacculus of the American bullfrog, has become a mainstay of auditory and vestibular research. Studies of this organ have revealed how sensory cells hair can actively detect signals from the environment. Because of these studies, we now better understand the mechanical gating and localization of a hair cell&#39;s transduction channels, calcium&#39;s role in mechanical adaptation, and the identity of hair cell currents. This highly accessible organ continues to provide insight into the workings of hair cells. Here we describe the preparation of the bullfrog&#39;s sacculus for biophysical studies on its hair cells. We include the complete dissection procedure and provide specific protocols for the preparation of the sacculus in specific contexts. We additionally include representative results using this preparation, including the calculation of a hair bundle&#39;s instantaneous force-displacement relation and measurement of a bundle&#39;s spontaneous oscillation.

Physiological Preparation of Hair Cells from the Sacculus of the American Bullfrog Rana catesbeiana

The American bullfrog&#39;s (Rana catesbeiana) sacculus permits direct examination of hair-cell physiology. Here the dissection and preparation of the bullfrog&#39;s sacculus for biophysical studies is described. We show representative experiments from these hair cells, including the calculation of a bundle&#39;s force-displacement relation and measurement of its unforced motion.

Preparazione fisiologico delle cellule ciliate dalla sacculus del toro americana (<em&gt; Catesbeiana Rana</em&gt;)

The study of hearing and balance rests upon insights drawn from biophysical studies of model systems. One such model, the sacculus of the American ...

Stimulus-specific Cortical Visual Evoked Potential Morphological Patterns

This paper presents a methodology for the recording and analysis of cortical visual evoked potentials (CVEPs) in response to various visual stimuli using 128-channel high-density electroencephalography (EEG). The specific aim of the described stimuli and analyses is to examine whether it is feasible to replicate previously reported CVEP morphological patterns elicited by an apparent motion stimulus, designed to simultaneously stimulate both ventral and dorsal central visual networks, using object and motion stimuli designed to separately stimulate ventral and dorsal visual cortical networks.&#160; Four visual paradigms are presented: 1. Randomized visual objects with consistent temporal presentation. 2. Randomized visual objects with inconsistent temporal presentation (or jitter).&#160; 3. Visual motion via a radial field of coherent central dot motion without jitter.&#160; 4. Visual motion via a radial field of coherent central dot motion with jitter.&#160; These four paradigms are presented in a pseudo-randomized order for each participant.&#160; Jitter is introduced in order to view how possible anticipatory-related effects may affect the morphology of the object-onset and motion-onset CVEP response.&#160; EEG data analyses are described in detail, including steps of data exportation from and importation to signal processing platforms, bad channel identification&#160;and removal, artifact rejection, averaging, and categorization of average CVEP morphological pattern type based upon latency ranges of component peaks. Representative data show that the methodological approach is indeed sensitive in eliciting differential object-onset and motion-onset CVEP morphological patterns and may, therefore, be useful in addressing the larger research aim. Given the high temporal resolution of EEG and the possible application of high-density EEG in source localization analyses, this protocol is ideal for the investigation of distinct CVEP morphological patterns and the underlying neural mechanisms which generate these differential responses.&#160; &#160; &#160;&#160;

In this paper, we present a protocol to investigate differential cortical visual evoked potential morphological patterns through stimulation of ventral and dorsal networks using high-density EEG. Visual object and motion stimulus paradigms, with and without temporal jitter, are described. Visual evoked potential morphological analyses are also outlined.&#160;&#160;

Modelli morfologici potenziali evocati di tempo evocati da corticali specifici dello stimolo

This paper presents a methodology for the recording and analysis of cortical visual evoked potentials (CVEPs) in response to various visual stimuli using ...

Advanced Diffusion Imaging in The Hippocampus of Rats with Mild Traumatic Brain Injury

Mild traumatic brain injury (mTBI) is the most common type of acquired brain injury. Since patients with traumatic brain injury show a tremendous variability and heterogeneity (age, gender, type of trauma, other possible pathologies, etc.), animal models play a key role in unraveling factors that are limitations in clinical research. They provide a standardized and controlled setting to investigate the biological mechanisms of injury and repair following TBI. However, not all animal models mimic the diffuse and subtle nature of mTBI effectively. For example, the commonly used controlled cortical impact (CCI) and lateral fluid percussion injury (LFPI) models make use of a craniotomy to expose the brain and induce widespread focal trauma, which are not commonly seen in mTBI. Therefore, these experimental models are not valid to mimic mTBI. Thus, an appropriate model should be used to investigate mTBI. The Marmarou weight drop model for rats induces similar microstructural alterations and cognitive impairments as seen in patients who sustain mild trauma; therefore, this model was selected for this protocol. Conventional computed tomography and magnetic resonance imaging (MRI) scans commonly show no damage following a mild injury, because mTBI induces often only subtle and diffuse injuries. With diffusion weighted MRI, it is possible to investigate microstructural properties of brain tissue, which can provide more insight into the microscopic alterations following mild trauma. Therefore, the goal of this study is to obtain quantitative information of a selected region-of-interest (i.e., hippocampus) to follow up disease progression after obtaining a mild and diffuse brain injury.

The overall goal of this procedure is to obtain quantitative microstructural information of the hippocampus in a rat with mild traumatic brain injury. This is done using an advanced diffusion-weighted magnetic resonance imaging protocol and region-of-interest based analysis of parametric diffusion maps.

Advanced Diffusion Imaging nell'ippocampo di ratti con lievi lesioni cerebrali traumatiche

Mild traumatic brain injury (mTBI) is the most common type of acquired brain injury. Since patients with traumatic brain injury show a tremendous ...

Assessment of Sensory Thresholds in Dogs Using Mechanical and Hot Thermal Quantitative Sensory Testing

Quantitative sensory testing (QST) is used to evaluate the function of the somatosensory system in dogs by assessing the response to applied mechanical and thermal stimuli. QST is used to determine normal dogs&#39; sensory thresholds and evaluate alterations in peripheral and central sensory pathways caused by various disease states, including osteoarthritis, spinal cord injury, and cranial cruciate ligament rupture. Mechanical sensory thresholds are measured by electronic von Frey anesthesiometers and pressure algometers. They are determined as the force at which the dog exhibits a response indicating conscious stimulus perception. Hot thermal sensory thresholds are the latency to respond to a fixed or ramped temperature stimulus applied by a contact thermode.
Following a consistent protocol for performing QST and paying attention to details of the testing environment, procedure, and individual study subjects are critical for obtaining accurate QST results for dogs. Protocols for the standardized collection of QST data in dogs have not been described in detail. QST should be performed in a quiet, distraction-free environment that is comfortable for the dog, the QST operator, and the handler. Ensuring that the dog is calm, relaxed, and properly positioned for each measurement helps produce reliable, consistent responses to the stimuli and makes the testing process more manageable. The QST operator and handler should be familiar and comfortable with handling dogs and interpreting dogs&#39; behavioral responses to potentially painful stimuli to determine the endpoint of testing, reduce stress, and maintain safety during the testing process.

This work describes a standard protocol for mechanical and hot thermal quantitative sensory testing to evaluate the somatosensory system in dogs. Sensory thresholds are measured using an electronic von Frey anesthesiometer, pressure algometer, and hot contact thermode.

Valutazione delle soglie sensoriali nei cani mediante test sensoriali quantitativi meccanici e termici caldi

Quantitative sensory testing (QST) is used to evaluate the function of the somatosensory system in dogs by assessing the response to applied mechanical ...

Dural Stimulation and Periorbital von Frey Testing in Mice As a Preclinical Model of Headache

The cranial meninges, comprised of the dura mater, arachnoid, and pia mater, are thought to primarily serve structural functions for the nervous system. For example, they protect the brain from the skull and anchor/organize the vascular and neuronal supply of the cortex. However, the meninges are also implicated in nervous system disorders such as migraine, where the pain experienced during a migraine is attributed to local sterile inflammation and subsequent activation of local nociceptive afferents. Of the layers in the meninges, the dura mater is of particular interest in the pathophysiology of migraines. It is highly vascularized, harbors local nociceptive neurons, and is home to a diverse array of resident cells such as immune cells. Subtle changes in the local meningeal microenvironment may lead to activation and sensitization of dural perivascular nociceptors, thus leading to migraine pain. Studies have sought to address how dural afferents become activated/sensitized by using either in vivo electrophysiology, imaging techniques, or behavioral models, but these commonly require very invasive surgeries. This protocol presents a method for comparatively non-invasive application of compounds on the dura mater in mice and a suitable method for measuring headache-like tactile sensitivity using periorbital von Frey testing following dural stimulation. This method maintains the integrity of the dura and skull and reduces confounding effects from invasive techniques by injecting substances through a 0.65 mm modified cannula at the junction of unfused sagittal and lambdoid sutures. This preclinical model will allow researchers to investigate a wide range of dural stimuli and their role in the pathological progression of migraine, such as nociceptor activation, immune cell activation, vascular changes, and pain behaviors, all while maintaining injury-free conditions to the skull and meninges.

The most notable symptom of migraine is severe head pain, and it is hypothesized that this is mediated by sensory neurons innervating the meninges. Here, we present a method to locally apply substances to the dura in a minimally invasive manner while using facial hypersensitivity as an output.

Stimolazione durale e test di von Frey periorbitale nei topi come modello preclinico di cefalea

The cranial meninges, comprised of the dura mater, arachnoid, and pia mater, are thought to primarily serve structural functions for the nervous system.  ...

Dinamico Quantitative Sensory Test per caratterizzare Central Processing Pain

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