The publication of this study was supported by the Initial Training Network NEUROGUT funded by the European Commission under the Seventh Framework Programme (PITN-GA-2013-607652). We thank J&#246;rg Schulte, Annamaria Maichle and Damaris Schrade for their help conducting the described studies, Jenna L. Scisco for her training in analyzing EGG data, and Sibylle Klosterhalfen for sharing her expertise in motion sickness research.

Declaração de Ética O protocolo do estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Faculdade de Medicina da Universidade de Tübingen, na Alemanha. Os participantes deram consentimento informado por escrito antes da inclusão e divulgação completa do objetivo do estudo foi oferecido a todos os participantes, após a conclusão do estudo 17. 1. Preparação Estudo <ol><li> Prepare as &quot;drogas&quot; utilizados: preencher olhar semelhante, paladar e olfato cápsulas com a) gengibre em pó, e b) um &quot;placebo em pó&quot;, como o amido. As cápsulas devem ser preparados e armazenados num envelope contados por uma terceira pessoa para continuar o experimentador cego para a condição. </li><li> Atribuir participante aleatoriamente a um dos quatro grupos de estudo de concepção equilibrada do placebo como descrito acima (Tabela 1). </li><li> Os preparativos para avaliar medidas de resultados. <ol><li> Prepare um questionário para preencher classificações de sintomas de participant. Sete sintomas (vertigem, dor de cabeça, náuseas, ânsia de vômito, cansaço, suor, consciência estômago) serão classificados em uma escala de 0 (sem sintomas) a 5 (sintoma máxima) seis vezes durante o experimento. </li><li> Prepare uma tabela para preencher em tempos de rotação e do número de movimentos de cabeça durante cinco corridas do procedimento de rotação, e usar um cronômetro para avaliar tempos de rotação. </li><li> Prepare o equipamento para a gravação do EGG: três eletrodos cutâneos, dispositivo EGG com tecnologia Fetrode (eletrodos ativos). </li></ol></li></ol> 2. Os participantes Preparando <ol><li> Prepare as gravações ovo. <ol><li> Coloque três eléctrodos cutâneas sobre a pele acima do estômago do participante, tal como descrito por Miller e Muth (2004) 24. Coloque o primeiro eletrodo no terço inferior da linha média entre o umbigo eo esterno. Inserir o segundo eléctrodo em um ângulo de 45 ° para cima a partir do primeiro eléctrodo, mas sob o menor rasgo do lado esquerdolado. Inserir o terceiro eléctrodo (eléctrodo de referência) num ângulo de 45 ° para baixo a partir do primeiro eléctrodo para o lado direito. </li><li> Ligar os eléctrodos ao dispositivo EGG e iniciar o software de gravação. </li></ol></li><li> Assente a participante na cadeira de rotação e guarde o dispositivo EGG em um saco na parte de trás da cadeira. </li></ol> 3. Linha de Base Avaliações e ingestão de medicamentos <ol><li> Avaliação inicial antes de ingestão de drogas. <ol><li> Da ficha, pelo menos, 15 min de OVO anterior a qualquer intervenção. Instrua participante não se mover, falar ou respirar fundo durante este período de tempo. </li></ol></li><li> A administração do medicamento. <ol><li> De acordo com o trabalho de grupo, o participante toma as pílulas (droga ou placebo) sem receber qualquer informação sobre o seu conteúdo. </li></ol></li><li> Segundo avaliação de base após a ingestão do medicamento. <ol><li> Grave, pelo menos, 15 min de EGG após a ingestão do medicamento. Instrua participante para não se mover, speak ou respirar fundo durante este período de tempo. </li><li> Depois, pergunte participante para sete sintomas da doença de movimento (veja acima) em uma escala entre 0 (não de sintomas) a 5 (sintoma grave). </li></ol></li><li> Opcional: Dependendo do tempo assumido até ao início da acção do fármaco testado, realizar outras avaliações da linha de base, como descrito acima. </li></ol> 4. Informar Participante sobre Atribuição de grupo <ol><li> Imediatamente antes do procedimento de rotação, informar o participante sobre seu / sua atribuição de grupo de acordo com o projeto placebo equilibrada, ou seja, se ele / ela recebeu a droga real ou o placebo. NOTA: O participante recebe essas informações em um envelope fechado para manter o experimentador cego à condição. </li></ol> 5. Rotação Procedimento <ol><li> Dar instruções ao participante. <ol><li> O procedimento de rotação consiste em 5 corridas, cada um com 2 min de rotação a uma velocidade constante de 120 degrees / sec (20 voltas por minuto) e um 1 min descansar entre as corridas. </li><li> O participante vai usar uma máscara de olho e fones de ouvido e ouvir um sinal sonoro a cada 10 segundos. Durante rotações, o participante é instruído a mover seu / sua cabeça para cima e para baixo quando ele / ela ouvir o sinal sonoro dos fones de ouvido. </li><li> Os participantes não devem vomitar durante o procedimento e pode ignorar os movimentos da cabeça ou dizer o experimentador para parar a rotação no tempo, se eles se sentem fortemente vontade de vomitar. Eles são incentivados a prosseguir com a próxima execução até que todas as 5 corridas, pelo menos, ter sido iniciado. No entanto, as pistas podem ser imediatamente interrompida, ou todo o procedimento pode ser interrompido, se necessário. </li><li> Durante os intervalos em entre as corridas e depois da última corrida, os participantes serão convidados a avaliar sete sintomas da doença de movimento em uma escala de 0 (sem sintomas) a 5 (sintoma máxima). </li></ol></li><li> Inicie o procedimento de rotação. </li><li> Durante o procedimento de rotação, observe o movem cabeça realmente feitoentos e o tempo de rotação de cada execução. </li><li> Durante os intervalos e após o último prazo, pedir ao participante para avaliar os sintomas e observe a classificação no questionário. </li></ol> 6. avaliações após a <ol><li> Após a última execução foi concluída e os sintomas subjetivos foram classificados, gravar outro 15 min de EGG, durante o qual os participantes não deve se mover, falar ou respirar profundamente. </li></ol> 7. Calcule variáveis ​​de desfecho <ol><li> Calcule ratings sintoma subjetivo pela soma das pontuações de cada sintoma para cada um dos seis pontos no tempo (no início e após cada corrida) separadamente. Pegue a mais alta classificação sintoma durante o procedimento de rotação e subtrair a classificação dos sintomas basais para obter a classificação máxima sintoma final durante o procedimento de rotação (SR). NOTA: Escolhendo a pontuação máxima dos sintomas como uma medida do resultado fornece a vantagem de que no podem também ser utilizados para os participantes que não podem tolerar o procedimento inteiro- Em contraste com o cálculo de uma soma ou um valor médio que é influenciada pelo número de pistas tolerados. </li><li> Adicione-se uma rotação para a tolerância de rotação total segundos (RT). </li><li> Adicione o número de movimentos de cabeça durante o procedimento de rotação para o número total de movimentos da cabeça (HM). </li></ol> 8. Analisar dados EGG <ol><li> Visualmente a tela de dados de ovo cru para artefatos e selecionar pelo menos 5 min de gravação livre de artefato durante os períodos de gravação. Como regra geral, os artefatos são definidos como sinais de início rápido e repentino e sinaliza mais fortes do que +/- 1.000 mV porque tais sinais são atividades mioelétricos gástricas improváveis. </li><li> Use de um software de Transformação Rápida de Fourier para analisar o domínio da frequência do sinal OVO. Como definição, sinais entre 2,5 e 3,75 cpm são considerados como uma actividade gástrica normal (normogastria) e entre 4,0 e 9,75 cpm são considerados como taquigastria. </li><li> Calcular os percentage de potência espectral dos normogastria e bandas taquigastria da gama total de 0,75-15,0 cpm 23, e calcular a razão entre a percentagem dos normogastria e a banda taquigastria (razão OVO). A mudança para taquigastria (ou seja, a proporção diminui) tem sido repetidamente associada a náuseas enjoo induzido por cadeira de rotação ou tambor vection 19,23,24. </li></ol>

<ol>
	<li>Enck, P., Bingel, U., Schedlowski, M., Rief, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+placebo+response+in+medicine:+minimize,+maximize+or+personalize.">The placebo response in medicine: minimize, maximize or personalize.</a> Nat Rev Drug Discov. 12, 191-204 (2013).</li><li>Kienle, G. S., Kiene, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+powerful+placebo+effect:+fact+or+fiction.">The powerful placebo effect: fact or fiction.</a> J Clin Epidemiol. 50, 1311-1318 (1997).</li><li>Benedetti, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conscious+expectation+and+unconscious+conditioning+in+analgesic,+motor,+and+hormonal+placebo/nocebo+responses.">Conscious expectation and unconscious conditioning in analgesic, motor, and hormonal placebo/nocebo responses.</a> J Neurosci. 23, 4315-4323 (2003).</li><li>Rohsenow, D. J., Marlatt, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+balanced+placebo+design:+methodological+considerations.">The balanced placebo design: methodological considerations.</a> Addict Behav. 6, 107-122 (1981).</li><li>Hrobjartsson, A., Gotzsche, P. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Is+the+placebo+powerless?+An+analysis+of+clinical+trials+comparing+placebo+with+no+treatment.">Is the placebo powerless? An analysis of clinical trials comparing placebo with no treatment.</a> N Engl J Med. 344, 1594-1602 (2001).</li><li>Meissner, K., Ziep, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organ-specificity+of+placebo+effects+on+blood+pressure.">Organ-specificity of placebo effects on blood pressure.</a> Auton Neurosci. 164, 62-66 (2011).</li><li>Elsenbruch, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+mechanisms+mediating+the+effects+of+expectation+in+visceral+placebo+analgesia:+an+fMRI+study+in+healthy+placebo+responders+and+nonresponders.">Neural mechanisms mediating the effects of expectation in visceral placebo analgesia: an fMRI study in healthy placebo responders and nonresponders.</a> Pain. 153, 382-390 (2012).</li><li>Petrovic, P., Kalso, E., Petersson, K. M., Ingvar, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Placebo+and+opioid+analgesia--+imaging+a+shared+neuronal+network.">Placebo and opioid analgesia-- imaging a shared neuronal network.</a> Science. 295, 1737-1740 (2002).</li><li>Petrovic, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+prefrontal+non-opioid+mechanism+in+placebo+analgesia.">A prefrontal non-opioid mechanism in placebo analgesia.</a> Pain. 150, 59-65 (2010).</li><li>Reason, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motion+sickness+adaptation:+a+neural+mismatch+model.">Motion sickness adaptation: a neural mismatch model.</a> J R Soc Med. 71, 819-829 (1978).</li><li>Probst, T., Schmidt, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+sensory+conflict+concept+for+the+generation+of+nausea.">The sensory conflict concept for the generation of nausea.</a> J Psychophysiol. , 34-49 (1998).</li><li>Muth, E. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motion+and+space+sickness:+intestinal+and+autonomic+correlates.">Motion and space sickness: intestinal and autonomic correlates.</a> Auton Neurosci. 129, 58-66 (2006).</li><li>Stern, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+psychophysiology+of+nausea.">The psychophysiology of nausea.</a> Acta Biol Hung. 53, 589-599 (1556).</li><li>Klosterhalfen, S., Muth, E. R., Kellermann, S., Meissner, K., Enck, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nausea+induced+by+vection+drum:+contributions+of+body+position,+visual+pattern,+and+gender.">Nausea induced by vection drum: contributions of body position, visual pattern, and gender.</a> Aviat Space Environ Med. 79, 384-389 (2008).</li><li>Klosterhalfen, S., Pan, F., Kellermann, S., Enck, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gender+and+race+as+determinants+of+nausea+induced+by+circular+vection.">Gender and race as determinants of nausea induced by circular vection.</a> Gend Med. 3, 236-242 (2006).</li><li>Klosterhalfen, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gender+and+the+nocebo+response+following+conditioning+and+expectancy.">Gender and the nocebo response following conditioning and expectancy.</a> J Psychosom Res. 66, 323-328 (2009).</li><li>Weimer, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+ginger+and+expectations+on+symptoms+of+nausea+in+a+balanced+placebo+design.">Effects of ginger and expectations on symptoms of nausea in a balanced placebo design.</a> PloS ONE. 7, e49031 (2012).</li><li>Horing, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reduction+of+motion+sickness+with+an+enhanced+placebo+instruction:+an+experimental+study+with+healthy+participants.">Reduction of motion sickness with an enhanced placebo instruction: an experimental study with healthy participants.</a> Psychosom Med. 75, 497-504 (2013).</li><li>Koch, K. L., Stern, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Handbook of Electrogastrography. , (2004).</li><li>Stern, R. M., Koch, K. L., Levine, M. E., Muth, E. R., Cacioppo, J. T., Tassinary, L. G., Berntson, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gastrointestinal+Response.">Gastrointestinal Response.</a> Handbook of Psychophysiology. , (2007).</li><li>Davis, R. C., Garafolo, L., Gault, F. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+exploration+of+abdominal+potentials.">An exploration of abdominal potentials.</a> J Comp Physiol Psychol. 50, 519-523 (1957).</li><li>Stern, R. M., Koch, K. L., Stewart, W. R., Vasey, M. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrogastrography:+current+issues+in+validation+and+methodology.">Electrogastrography: current issues in validation and methodology.</a> Psychophysiology. 24, 55-64 (1987).</li><li>Stern, R. M., Koch, K. L., Stewart, W. R., Lindblad, I. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spectral+analysis+of+tachygastria+recorded+during+motion+sickness.">Spectral analysis of tachygastria recorded during motion sickness.</a> Gastroenterology. 92, 92-97 (1987).</li><li>Miller, K. E., Muth, E. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficacy+of+acupressure+and+acustimulation+bands+for+the+prevention+of+motion+sickness.">Efficacy of acupressure and acustimulation bands for the prevention of motion sickness.</a> Aviat Space Environ Med. 75, 227-234 (2004).</li><li>Williamson, M. J., Thomas, M. J., Stern, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+contribution+of+expectations+to+motion+sickness+symptoms+and+gastric+activity.">The contribution of expectations to motion sickness symptoms and gastric activity.</a> J Psychosom Res. 56, 721-726 (2004).</li><li>Levine, M. E., Stern, R. M., Koch, K. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effects+of+manipulating+expectations+through+placebo+and+nocebo+administration+on+gastric+tachyarrhythmia+and+motion-induced+nausea.">The effects of manipulating expectations through placebo and nocebo administration on gastric tachyarrhythmia and motion-induced nausea.</a> Psychosom Med. 68, 478-486 (2006).</li><li>Aslaksen, P. M., Myrbakk, I. N., Hoifodt, R. S., Flaten, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+experimenter+gender+on+autonomic+and+subjective+responses+to+pain+stimuli.">The effect of experimenter gender on autonomic and subjective responses to pain stimuli.</a> Pain. 129, 260-268 (2007).</li><li>Weimer, K., Enck, P., Klosterhalfen, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gender+effects+in+placebo+responses.">Gender effects in placebo responses.</a> Z Med Psychol. 19, 146-153 (2010).</li><li>Golding, J. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motion+sickness+susceptibility+questionnaire+revised+and+its+relationship+to+other+forms+of+sickness.">Motion sickness susceptibility questionnaire revised and its relationship to other forms of sickness.</a> Brain Res Bull. 47, 507-516 (1998).</li><li>Aslaksen, P. M., Bystad, M., Vambheim, S. M., Flaten, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gender+differences+in+placebo+analgesia:+event-related+potentials+and+emotional+modulation.">Gender differences in placebo analgesia: event-related potentials and emotional modulation.</a> Psychosom Med. 73, 193-199 (2011).</li><li>Hunter, A. M., Cook, I. A., Leuchter, A. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impact+of+antidepressant+treatment+history+on+clinical+outcomes+in+placebo+and+medication+treatment+of+major+depression.">Impact of antidepressant treatment history on clinical outcomes in placebo and medication treatment of major depression.</a> J Clin Psychopharmacol. 30, 748-750 (2010).</li><li>Vase, L., Petersen, G. L., Riley, J. L., Price, D. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Factors+contributing+to+large+analgesic+effects+in+placebo+mechanism+studies+conducted+between+2002+and+2007.">Factors contributing to large analgesic effects in placebo mechanism studies conducted between 2002 and 2007.</a> Pain. 145, 36-44 (2002).</li><li>Eippert, F., Finsterbusch, J., Bingel, U., B&#252;chel, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+evidence+for+spinal+cord+involvement+in+placebo+analgesia.">Direct evidence for spinal cord involvement in placebo analgesia.</a> Science. 326, 404 (2009).</li><li>Rief, W., Nestoriuc, Y., Weiss, S., Welzel, E., Barsky, A. J., Hofmann, S. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Meta-analysis+of+the+placebo+response+in+antidepressant+trials.">Meta-analysis of the placebo response in antidepressant trials.</a> J Affect Disord. 118, 1-8 (2009).</li><li>Nusslock, R., Young, C. B., Damme, K. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Elevated+reward-related+neural+activation+as+a+unique+biological+marker+of+bipolar+disorder:+assessment+and+treatment+implications.">Elevated reward-related neural activation as a unique biological marker of bipolar disorder: assessment and treatment implications.</a> Behav Res Ther. , 0005-7967 (2014).</li></ol>

The authors declare that they have no competing financial interests.

A metodologia descrita oferece a possibilidade de avaliar as respostas placebo em enjôo de forma multivariada e de calendário, do consumo e da administração de informação sobre a droga. No entanto, foi difícil de detectar respostas placebo no estudo 17. Isto pode ser devido a vários fatos, passos críticos e limitações. Em primeiro lugar, as mulheres poderiam ser mais suscetíveis aos estímulos indutores enjôo 15. Além disso, as mulheres e os homens poderiam ser diferencialmente suscetível a métodos placebo indutores. Por exemplo, as mulheres eram mais suscetíveis a procedimentos pavlovianas condicionado para piorar os sintomas e os homens foram mais suscetíveis ao sintoma sugerido aumenta 16. Além disso, pode haver efeitos interacionais com o sexo do participante e experimentador de 27,28. Isso deve ser levado em conta e estudos deve ser alimentado para detectar tais interações. Em segundo lugar,supomos que os estímulos de cinco corridas com 2 min de duração a uma velocidade de 120 graus / seg (20 tiros por minuto) eram muito fortes e não poderia ser afetada por um remédio herbal fraco como gengibre ou informação. Todos os participantes 64 relataram sintomas moderados a fortes, embora nem todos eles relataram ter sido sempre movimento doentes antes, por exemplo, durante passeios em carros, em barcos, ou parques de diversão, avaliadas com o Motion Sickness Suscetibilidade Questionnaire (MSSQ) 29. Além disso, a susceptibilidade a doença de movimento avaliadas não influenciaram em nenhuma das medidas de resultados nesta ou a 17,18 estudo subsequente. Para o experimento posterior investigando uma instrução placebo reforçada, foi utilizado um estudo piloto para avaliar as velocidades adequadas: Com velocidades mais baixas de 10 e 15 tiros por minuto, foram encontradas diferenças significativas entre os grupos 18. Em terceiro lugar, a etapa mais crítica é a avaliação do resultado fisiológico measure com um ovo neste estudo. Este método é muito sensível aos artefactos; consequentemente, a perda de dados devido a desistências é freqüente. Por isso, a preparação de equipamentos, desenho do estudo e instrução participante cuidado são cruciais para reduzir artefatos, devido a movimentos, falar ou respirar profundamente. Isto não se aplica apenas a gravações ovo, mas também para gravações de eletrocardiograma (ECG) ou outros métodos fisiológicos. Para aplicações futuras da avaliação multivariada de respostas placebo, esses pontos críticos, devem ser levadas em consideração não apenas quando se investiga a doença de movimento, mas também para outros sintomas, como dor ou depressões. Os participantes podem ser diferencialmente suscetível a diferentes tipos de estímulos e sintomas, por exemplo, devido às diferenças de gênero de 30, ou por causa de diferentes histórias e experiências de tratamento de sintomas 31. Além disso, a gravidade dos sintomas induzidos desempenha um papel experimental em pesqui placeboch sobre a doença de movimento, onde os sintomas fortes poderiam levar a resultados inesperados 17,18,25,26. Temos demonstrado recentemente que a gravidade inicial menor de sintomas pode ser um preditor de respostas placebo superior no braço placebo dos ensaios clínicos para o tratamento da depressão e outras doenças psiquiátricas, distúrbios neurológicos e dor (Weimer, K., Colloca, L. &amp; Enck, P., no prelo). Em contraste, os tamanhos de efeito de analgesia placebo em estudos experimentais foram maiores com estímulos de longa duração em relação a estímulos dolorosos de curta duração 32. Portanto, o tipo e intensidade de estímulos devem ser considerados cuidadosamente ao planejar um estudo experimental para facilitar os efeitos do placebo. Finalmente, para a avaliação de medidas de resultados multivariados é importante para encontrar a correlação fisiológico apropriado de que a resposta ao placebo irá ser investigado como um marcador objectivo, tal como a actividade mioelétrica gástrica em movimento doentesness que pode ser avaliado com eletrogastrografia. Em algumas condições, o órgão-alvo ea medida fisiológica de acordo são fáceis de encontrar e avaliar, por exemplo, a função cardíaca com medição de ECG e da pressão arterial quando se investiga respostas placebo que acompanham medicamentos para hipertensão 6, mas pode ser mais complexo em condições como dor e depressão. Por exemplo, Eippert e colegas descobriram que placebo analgesia pode agir no nível da medula espinhal como a primeira etapa do processamento da dor no sistema nervoso central 33, que pode ser detectada com alta resolução, ressonância magnética funcional (fMRI), apenas. Estudos futuros devem investigar que condições irá ativar e modulam esse mecanismo. Avaliações objetivas também são importantes em condições monitoradas principalmente por paciente relatou resultados, como os questionários em depressão, que podem desviar-se consideravelmente de peritos avaliaram os resultados de 34 e podem estar sujeitos a vieses. DesPITE este fato, os resultados objectivos, tais como a avaliação da ativação neural relacionados à recompensa só raramente é usado 35. Em conclusão, que avaliam respostas placebo por resultados multivariados vai melhorar a nossa compreensão dos fatores preditores e mediadores do efeito placebo e os seus mecanismos psicológicos e fisiológicos subjacentes.

O objetivo geral da metodologia descrita é a avaliação multivariada de respostas placebo por medidas subjetivas, comportamentais e objetivas na doença de movimento com um paradigma cadeira de rotação em participantes saudáveis. O efeito placebo e respostas desempenhar um papel em cada intervenção médica quando pacientes ou participantes esperam obter um tratamento eficaz para aliviar os sintomas na prática médica diária ou em ensaios clínicos 1. Neste último, os grupos placebo estão incluídos para controlar os efeitos placebo e todos os efeitos não específicos que podem ocorrer durante o estudo, tais como o curso natural da doença (remissão espontânea, a flutuação dos sintomas, regressão à média, a habituação), observador e paciente vieses (vieses de escala, desejabilidade social, respostas condicionadas), ou respostas placebo &quot;reais&quot; 2. Respostas placebo são melhorias de sintomas em indivíduos que ocorrem apenas por causa de pacientes &#39;; ou expectativa dos participantes ou respostas a um tratamento específico aprendido. Embora a aprendizagem é multi-facetada, presume-se que todos os aspectos do resultado de aprendizagem em uma expectativa em relação ao tratamento - seja por expectativas conscientes ou inconscientes reações condicionadas 1,3. Estudos com o objetivo principal de investigar respostas placebo tem que incluem grupos adicionais para controlar os efeitos não específicos acima mencionados, em comparação com a resposta ao placebo puro. Por exemplo, um grupo com a expectativa positiva em relação ao tratamento é comparado com um grupo com nenhuma expectativa de que respeita ao tratamento, enquanto ambos os grupos recebem a mesma substância inerte. Uma possível concepção do estudo é o chamado desenho equilibrada placebo (Tabela 1), no qual metade dos participantes recebem a verdadeira droga e a outra metade recebe um placebo, e metade dos participantes de cada grupo de droga receber a informação correcta e a outra half recebe a informação errada sobre a droga recebida. Os participantes serão distribuídos aleatoriamente a um dos quatro grupos para avaliar os efeitos diferenciais da droga e recebeu a informação dada em um projeto entre-grupos. Portanto, os quatro grupos são droga Real / informação sobre a droga, droga Real / informações placebo, placebo / informações sobre drogas, placebo / informação placebo 4. Uma outra questão em pesquisa placebo é se os pacientes ou participantes &quot;apenas&quot; sentir melhor subjetivamente ou se há uma mudança objetivamente mensurável em fisiologia 5,6. Os exames de imagem, especialmente em estudos experimentais de dor, têm mostrado repetidamente que respostas placebo estão associados a mudanças na atividade neural, por exemplo, no córtex somatossensorial 7 ou no córtex cingulado anterior rostral (rACC), que também está envolvido na analgesia opióide 8,9. Portanto, é claro que as respostas ao placebo não são apenas suviés de resposta BJETIVO dos participantes. No entanto, há a questão restante se as respostas placebo também ocorrem no órgão-alvo, tais como o estômago em enjôo. Para investigar esta questão, é necessário não só para pedir relatos subjetivos sintoma, mas também para avaliar as medidas específicas de órgãos objetivo. Induzir a doença de movimento em um paradigma cadeira de rotação em indivíduos saudáveis ​​é uma metodologia útil e fácil de estabelecer a investigar respostas placebo de forma multivariada. De acordo com a teoria de incompatibilidade neural 10,11, a doença de movimento ocorre devido a uma incompatibilidade entre as percepções atuais e esperadas de diferentes sistemas sensoriais, como o vestibular e do sistema visual. Essa incompatibilidade leva a uma série de sintomas vegetativos, como náuseas, vertigem, sudorese, ou cansaço, mas também às mudanças na atividade mioelétrica gástrica 12,13, e pode ser evocado em participantes mais saudáveis, dependendo da intensidade de the estímulo 14. Nós já empregada repetidamente esta rotação cadeira paradigma para induzir a doença de movimento para investigar mediadores 15 e placebo e nocebo respostas 16-18. Neste paradigma, os participantes saudáveis ​​estão sentados em uma cadeira rotativa, tenho que usar uma máscara de olho e fones de ouvido para reduzir a capacidade de orientar-se durante o processo de rotação, e para mover a cabeça lentamente para cima e para baixo. Em particular, os movimentos da cabeça induzir o chamado efeito de Coriolis, a experiência de um movimento de caída ilusória que leva a sintomas de náuseas 11. Os participantes podem ser solicitados a classificar uma lista de sintomas subjetivos que normalmente ocorrem durante a doença de movimento, medidas comportamentais, tais como o número de movimentos de cabeça e o tempo total de rotação tolerado pode ser avaliada, e atividade mioelétrica gástrica pode ser objetivamente gravado com eletrogastrografia (EGG) . Para gravar dados de ovos, três eletrodos cutâneos are colocado sobre a pele acima do estômago e conectado a um dispositivo de gravação 19,20. Como os sinais mioelétricos do estômago são mais fracos do que os do coração, é recomendado o uso de uma técnica de eletrodos ativo que amplifica os sinais diretamente para o lado dos eletrodos antes de enviá-los para o dispositivo de gravação. Embora o ovo é sensível a artefatos de movimento por falar ou respirar profundamente, ele oferece a vantagem de que é uma técnica não-invasiva e não afeta as reações fisiológicas estudadas do estômago. Em comparação, técnicas, tais como eletrodos implantados 21 serosa ou fluoroscopia 22 são mais invasivos e poderia afetar o comportamento estudado de forma imprevista. Para analisar os dados de ovos, os dados são examinados visualmente para artefatos e são analisados ​​com uma análise de séries temporais, como uma Transformada Rápida de Fourier (FFT). A predominância da faixa de freqüência em torno de três ciclos por minuto (cpm) é considerado como activ gástrica normal,dade (normogastria) e um intervalo de 4 a 10 cpm como taquigastria. Uma mudança de normogastria em uma avaliação inicial para taquigastria tem sido repetidamente associada a náuseas induzida por cadeira de rotação ou tambor vection 19,23,24. Existem poucos estudos que investigaram respostas placebo na doença de movimento por apenas manipular as expectativas, mas estes têm faltado indução bem-sucedida de uma resposta placebo em qualquer desfecho 25,26. Quando os participantes foram expostos a um estímulo a doença de movimento induzindo depois de ter sido dado um comprimido placebo, juntamente com a informação de que ele quer: sintomas de diminuição (placebo informações); aumentar os sintomas (informação nocebo); ou não têm nenhum efeito; participantes que receberam a informação nocebo relataram menos sintomas e mostrou menos taquigastria em comparação com os outros grupos 26. Uma possível explicação pelos autores foi que os participantes que receberam a informação positiva foram disappointed que tinham sintomas fortes embora tenham recebido a droga, mas os participantes que receberam a informação negativa foram surpreendidos que o procedimento não era tão forte quanto eles esperavam. Em um estudo realizado por nosso próprio grupo, apenas os participantes do sexo masculino que foram informados de que um medicamento por via oral entregue aumentaria sintomas (efeito nocebo) em comparação com os participantes que não receberam qualquer informação apresentaram reduzido tolerância rotação sem um efeito sobre os ratings de sintomas 16. Em conclusão, as respostas placebo através da informação positiva dada juntamente com um tratamento placebo não foram demonstradas na doença de movimento com um paradigma cadeira de rotação, exceto últimos estudos de nosso próprio grupo 18 (Weimer, K., Horing, B., Klosterhalfen, S. , &amp; Enck, P., 2012). Além disso, as respostas placebo raramente têm sido investigados com várias medidas de resultados em um estudo. O foco deste artigo é, portanto, para descrever uma metodologia para avaliar plrespostas Acebo de forma multivariada por medidas subjetivas, comportamentais e objetivas de resultados em um paradigma experimental para estudar a doença de movimento.

<table><tbody><tr><td>Cleartrace electrodes</td><td>P.J. Dahlhausen &amp;amp; Co. GmbH, K&amp;ouml;ln, Germany</td><td>2801700030</td><td>Cutaneous electrodes for the EGG recording</td></tr><tr><td>Eye mask</td><td>(any eye mask)</td><td></td><td>To blindfold participants to reduce orientation</td></tr><tr><td>Fast Fourier Transformation software</td><td>Custom software using Prime Factor FFT for Windows, version 3.03, Alligator Technologies, Costa Mesa, CA, USA</td><td></td><td>Software that analyzes EGG data in the frequency domain using an Fast Fourier Transfomation.</td></tr><tr><td>Fetrode amplifier</td><td>UFI, Morrow Bay, CA, USA</td><td>Model 2283FT</td><td>Cables with integrated active electrodes (Fetrode technology) (http://www.ufiservingscience.com/fetrode.html)</td></tr><tr><td>Ginger capsules</td><td>Gr&amp;uuml;nwalder GmbH, Bad T&amp;ouml;lz, Germany</td><td>Zintona PZN 3041933</td><td>Capsules filled with ginger powder (http://www.gruenwalder.de/English/Products/Zintona/)</td></tr><tr><td>MP3-Player with earphones</td><td>(any MP3-Player with earphones)</td><td></td><td>To reduce the ability to orientate because of sound in the surrounding, and to provide a beep tone every 10 sec that instruct participants to move their head up and down (http://www.ufiservingscience.com/dat_logs.html)</td></tr><tr><td>Placebo capsules</td><td></td><td></td><td>Capsules filled with starch</td></tr><tr><td>Protocol</td><td>Own protocol</td><td></td><td>Protocol to note head movements and rotation durations</td></tr><tr><td>Rotation chair for medical use</td><td>Standart Instruments GmbH, Karlsruhe, Germany</td><td>Tornado</td><td>Custom made medical rotation chair with variable rotation speed and variable ramp acceleration/deceleration</td></tr><tr><td>Stopwatch</td><td>(any stopwatch)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Symptom ratings</td><td>Own symptom list (modified Graybiel scale)</td><td></td><td>7-item symptom list to note symptoms on a scale from 0 = none to 5 = maximal</td></tr><tr><td>UFI BioLogs</td><td>UFI, Morrow Bay, CA, USA</td><td>Model 3991</td><td>Ambulatory data logger to record EGGs</td></tr></tbody></table>

how to study placebo responses in motion sickness with a rotation chair paradigm in healthy participants

Respostas placebo ocorrem em todos os intervenção médica quando pacientes ou participantes esperam receber um tratamento eficaz para aliviar os sintomas. No entanto, os mecanismos subjacentes das respostas ao placebo não são completamente compreendidos. Tem sido repetidamente mostrado que respostas placebo estão associados a mudanças na atividade neural, mas para muitas condições não está claro se eles também afetam o órgão-alvo, tais como o estômago em enjôo. Portanto, apresentamos uma metodologia para a avaliação multivariada de respostas placebo por medidas subjetivas, comportamentais e objectivos para a doença de movimento com um paradigma cadeira de rotação. O correlato fisiológico da doença de movimento é uma mudança na atividade mioelétrica gástrica em direção taquigastria que podem ser gravadas com eletrogastrografia. O estudo apresentado aplicado o chamado projeto placebo equilibrada (BPD) para investigar os efeitos de gengibre em comparação com placebo e os efeitos das expectativas por informação verbal.No entanto, o estudo não revelaram efeitos significativos principais ou interacionais de gengibre (como uma droga) ou informações sobre medidas de resultado, mas mostrou interações quando o sexo dos participantes e experimentadores são levadas em considerações. Discutimos as limitações do estudo e do relatório modificações apresentadas que foram usados ​​em estudos posteriores demonstraram respostas placebo quando a velocidade de rotação foi reduzido. Em geral, os estudos placebo futuros tem que identificar o órgão-alvo apropriado para as respostas placebo estudadas e aplicar os métodos específicos para avaliar os correlatos fisiológicos.

Este protocolo de estudo tem sido utilizado para investigar os efeitos de gengibre e expectativas sobre os sintomas da doença de movimento com um paradigma cadeira de rotação em 17 participantes saudáveis. Variantes deste protocolo também têm sido utilizadas em outros estudos de nosso grupo de trabalho para investigar os efeitos do placebo por expectativas e procedimentos de condicionamento 16,18. Para analisar os resultados, os quatro grupos do projeto placebo equilibrada deve ser comparada relativa à subjetiva (SR), comportamentais (RT, HM) e objetivas (ovo ratio) medidas de resultados com 2 x 2 análises de variância (ANOVA) (x droga informações). Incluindo todas as variáveis ​​de uma só vez em uma análise de variância multivariada reduz o acúmulo de alfa-erro. No entanto, não decidiu incluir relação EGG nesta análise por causa de abandono de dados devido a artefatos de movimento, pois isso reduziria número de participantes para toda a análise. Além disso, as razões de ovo deve ser incluído em uma medida repetida ANOVA para avaliar se há uma mudança significativa em direção taquigastria durante o experimento. O estudo conduzido 17 revelou um efeito sobre a actividade de gengibre mioelétrica gástrica que atenuado uma diminuição do rácio OVO normo-a-taqui antes do procedimento de rotação, mas não impediu a uma diminuição na proporção durante o procedimento de rotação (Figura 1). A informação dada não afetou significativamente a proporção EGG mas resultados fornecem indícios de que a informação poderia ter tido um efeito como o grupo de placebo / placebo teve o menor índice de ovo e do grupo de gengibre / gengibre teve o rácio mais elevado EGG (Tabela 2). O não-significado deste resultado pode ser devido aos estímulos fortes aplicadas como discutido abaixo. As diferenças entre os grupos para SR, RT e HM também não foram significativas. No entanto, o estudo revelou um efeito de interação adicional com o sexo dos participantes e experimentadores: a plaresposta cebo foi detectada quando os participantes do sexo masculino receberam pílulas de placebo com a informação de gengibre pelo experimentador feminino. Além disso, subjetiva (SR) e (RT, HM) medidas comportamentais foram associados em mulheres (SR-RT: r = -0,524, p &lt;0,001, e SR-HM: r = -0,465, p = 0,002), mas não em 17 homens. O efeito de interação do sexo dos participantes e experimentadores não faz parte da metodologia, e é, portanto, não foram discutidos em detalhe neste momento (para uma discussão mais aprofundada desse resultado consulte Weimer et al., 2012 17). Este projeto estudo fornece a possibilidade de avaliar os principais e interacionais efeitos da droga e da informação, e à avaliação multivariada de respostas placebo: Uma diferença significativa entre as pílulas dadas revela que a droga tem um efeito sobre uma das medidas de resultados, enquanto uma significativa diferença entre a informação dada revela que a informação afeta as medidas de resultados. Aefeito de interação significativa entre drogas e informação revela que a informação dada diferencialmente afeta o efeito de drogas. De acordo com a literatura sobre o projeto placebo equilibrada 4, a maior diferença é esperado entre o grupo que é dado a droga real junto com as informações corretas (droga mais alta expectativa) eo grupo que recebe o placebo, juntamente com as informações corretas ( placebo mais nenhuma expectativa). Uma diferença significativa entre os grupos em SR significa apenas que os participantes se sintam melhor, mas isso não se reflete em seu comportamento (mais RT, mais HM) ou na medida objetiva (razão EGG superior). Uma diferença significativa entre os grupos em RT só significa que os participantes, provavelmente, tentar mostrar um comportamento socialmente desejável, mas realmente não se sentir melhor (SR, razão EGG). Uma diferença significativa na proporção EGG significa que as informações prestadas e / ou a droga tem um efeito sobre a atividade mioelétrica gástrica. Figura 1: Electrogastrogram (EGG) nos participantes que receberam gengibre ou placebo texto: Legend. EGG foi avaliada como a relação entre a atividade normal (2,5-3,75 ciclos por minuto, cpm) e atividade na banda taquigastria (4,0-9,75 cpm). Com o aumento da náusea, essa proporção diminui. Segmentos de dados foram registrados no início do estudo, duas vezes após a aplicação da droga, e depois de rotação. A queda constante da relação da linha de base para deixar a rotação é interrompida no grupo gengibre gengibre mas não foi capaz de impedir a ocorrência de náuseas com rotação (Modificado com a permissão de Weimer et al. 2012). <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><colgroup><col span="2" /><col /><col /></colgroup><tbody><tr><td></td><td></td><td colspan="2"> Informações </td></tr><tr><td></td><td></td><td&gt; Droga </td><td> Placebo </td></tr><tr><td rowspan="2"> Aplicação </td><td> Droga </td><td> verdadeiro positivo </td><td> falso negativo </td></tr><tr><td> Placebo </td><td> falso positivo </td><td> verdadeiro negativo </td></tr></tbody></table> Tabela 1: A concepção equilibrada do placebo. <table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0"><colgroup><col /><col span="5" /></colgroup><tbody><tr><td> Aplicação (droga) </td><td> Placebo </td><td> Placebo </td><td> Gengibre </td><td> Gengibre </td><td></td></tr><tr><td> Informações </td><td> Placebo </td><td> Gengibre </td><td> Placebo </td><td> Gengibre </td><td> Estatística </td></tr><tr><td> HM </td><td> 46,1 ± 17,2 </td><td> 48,1 ± 13,9 </td><td> 38,3 ± 19,0 </td><td> 45,1 ± 13,9 </td><td> ns </td></tr><tr><td> RT (seg) </td><td> 497 ± 163 </td><td> 482 ± 142 </td><td> 436 ± 182 </td><td> 466 ± 152 </td><td> ns </td></tr><tr><td> SR </td><td> 20,2 ± 5,8 </td><td> 20,5 ± 6,3 </td><td> 18,9 ± 6,8 </td><td> 20,8 ± 6,1 </td><td> ns </td></tr><tr><td> EGG (n) </td><td> 12 </td><td> 14 </td><td> 13 </td><td> 13 </td><td> ns </td></tr><tr><td> Normo EGG (%) </td><td> 16,8 ± 5,5 </td><td> 18,2 ± 8,3 </td><td> 21,7 ± 7,2 </td><td> 20,8 ± 9,3 </td><td> ns </td></tr><tr><td> Tachy EGG (%) </td><td> 25,8 ± 9,2 </td><td> 23,6 ± 7,7 </td><td> 27,9 ± 7,9 </td><td> 24,0 ± 6,9 </td><td> ns </td></tr><tr><td> Rácio EGG </td><td> 0,78 ± 0,45 </td><td> 0,92 ± 0,63 </td><td> 0,90 ± 0,59 </td><td> 0,96 ± 0,64 </td><td> ns </td></tr></tbody></table> Tabela 2: Dados de entre os grupos durante e após rotações. Texto Legenda: HM= movimentos da cabeça, RT = tolerância de rotação, classificação sintoma SR = máximo durante rotações, EGG (n) = número de participantes com as 4 medidas disponíveis, normo EGG (%) = percentagem de actividade na banda normogastric, tachy EGG (%) = percentagem de actividade na banda taquigastria, razão EGG = relação entre normogastria e banda taquigastria (adaptado com permissão de Weimer et al. 2012).

Watch this Scientific Journal Video about How to Study Placebo Responses in Motion Sickness with a Rotation Chair Paradigm in Healthy Participants at JoVE.com

How to Study Placebo Responses in Motion Sickness with a Rotation Chair Paradigm in Healthy Participants

An experimental rotation chair paradigm is used to investigate whether a placebo intervention on motion sickness affects subjective outcome measures only or also affects behavioral and objective measures in a balanced placebo design.

Como estudar respostas placebo em Doença de movimento com uma rotação Chair Paradigm em participantes saudáveis

Placebo responses occur in every medical intervention when patients or participants expect to receive an effective treatment to relieve symptoms. However, ...

how-to-study-placebo-responses-motion-sickness-with-rotation-chair

Research

JoVE Journal

Behavior

9.2K visualizações.  University Hospital Tübingen. An experimental rotation chair paradigm is used to investigate whether a placebo intervention on motion sickness affects subjective outcome measures only or also affects behavioral and objective measures in a balanced placebo design.

Vídeo: How to Study Placebo Responses in Motion Sickness with a Rotation Chair Paradigm in Healthy Participants

MPI CyberMotion Simulator: Implementation of a Novel Motion Simulator to Investigate Multisensory Path Integration in Three Dimensions

Path integration is a process in which self-motion is integrated over time to obtain an estimate of one's current position relative to a starting point 1. Humans can do path integration based exclusively on visual 2-3, auditory 4, or inertial cues 5. However, with multiple cues present, inertial cues - particularly kinaesthetic - seem to dominate 6-7. In the absence of vision, humans tend to overestimate short distances (&lt;5 m) and turning angles (&lt;30&deg;), but underestimate longer ones 5. Movement through physical space therefore does not seem to be accurately represented by the brain.
Extensive work has been done on evaluating path integration in the horizontal plane, but little is known about vertical movement (see 3 for virtual movement from vision alone). One reason for this is that traditional motion simulators have a small range of motion restricted mainly to the horizontal plane. Here we take advantage of a motion simulator 8-9 with a large range of motion to assess whether path integration is similar between horizontal and vertical planes. The relative contributions of inertial and visual cues for path navigation were also assessed.
16 observers sat upright in a seat mounted to the flange of a modified KUKA anthropomorphic robot arm. Sensory information was manipulated by providing visual (optic flow, limited lifetime star field), vestibular-kinaesthetic (passive self motion with eyes closed), or visual and vestibular-kinaesthetic motion cues. Movement trajectories in the horizontal, sagittal and frontal planes consisted of two segment lengths (1st: 0.4 m, 2nd: 1 m; &plusmn;0.24 m/s2 peak acceleration). The angle of the two segments was either 45&deg; or 90&deg;. Observers pointed back to their origin by moving an arrow that was superimposed on an avatar presented on the screen.
Observers were more likely to underestimate angle size for movement in the horizontal plane compared to the vertical planes. In the frontal plane observers were more likely to overestimate angle size while there was no such bias in the sagittal plane. Finally, observers responded slower when answering based on vestibular-kinaesthetic information alone. Human path integration based on vestibular-kinaesthetic information alone thus takes longer than when visual information is present. That pointing is consistent with underestimating and overestimating the angle one has moved through in the horizontal and vertical planes respectively, suggests that the neural representation of self-motion through space is non-symmetrical which may relate to the fact that humans experience movement mostly within the horizontal plane.

An efficient way to gain insight into how humans navigate themselves in three dimensions is described. The method takes advantage of a motion simulator capable of moving observers in ways unattainable by traditional simulators. Results confirm that movement in the horizontal plane is underestimated, while vertical movement is overestimated.

MPI Simulator CyberMotion: Implementação de um simulador de movimento Novela Caminho para Investigar Integração multisensorial em Três Dimensões

Path integration is a process in which self-motion is integrated over time to obtain an estimate of one's current position relative to a starting point 1. ...

Neurociência

Three Dimensional Vestibular Ocular Reflex Testing Using a Six Degrees of Freedom Motion Platform

The vestibular organ is a sensor that measures angular and linear accelerations with six degrees of freedom (6DF). Complete or partial defects in the vestibular organ results in mild to severe equilibrium problems, such as vertigo, dizziness, oscillopsia, gait unsteadiness nausea and/or vomiting. A good and frequently used measure to quantify gaze stabilization is the gain, which is defined as the magnitude of compensatory eye movements with respect to imposed head movements. To test vestibular function more fully one has to realize that 3D VOR ideally generates compensatory ocular rotations not only with a magnitude (gain) equal and opposite to the head rotation but also about an axis that is co-linear with the head rotation axis (alignment). Abnormal vestibular function thus results in changes in gain and changes in alignment of the 3D VOR response.
Here we describe a method to measure 3D VOR using whole body rotation on a 6DF motion platform. Although the method also allows testing translation VOR responses 1, we limit ourselves to a discussion of the method to measure 3D angular VOR. In addition, we restrict ourselves here to description of data collected in healthy subjects in response to angular sinusoidal and impulse stimulation.
Subjects are sitting upright and receive whole-body small amplitude sinusoidal and constant acceleration impulses. Sinusoidal stimuli (f = 1 Hz, A = 4&deg;) were delivered about the vertical axis and about axes in the horizontal plane varying between roll and pitch at increments of 22.5&deg; in azimuth. Impulses were delivered in yaw, roll and pitch and in the vertical canal planes. Eye movements were measured using the scleral search coil technique 2. Search coil signals were sampled at a frequency of 1 kHz.
The input-output ratio (gain) and misalignment (co-linearity) of the 3D VOR were calculated from the eye coil signals 3.
Gain and co-linearity of 3D VOR depended on the orientation of the stimulus axis. Systematic deviations were found in particular during horizontal axis stimulation. In the light the eye rotation axis was properly aligned with the stimulus axis at orientations 0&deg; and 90&deg; azimuth, but gradually deviated more and more towards 45&deg; azimuth.
The systematic deviations in misalignment for intermediate axes can be explained by a low gain for torsion (X-axis or roll-axis rotation) and a high gain for vertical eye movements (Y-axis or pitch-axis rotation (see Figure 2). Because intermediate axis stimulation leads a compensatory response based on vector summation of the individual eye rotation components, the net response axis will deviate because the gain for X- and Y-axis are different.
In darkness the gain of all eye rotation components had lower values. The result was that the misalignment in darkness and for impulses had different peaks and troughs than in the light: its minimum value was reached for pitch axis stimulation and its maximum for roll axis stimulation.
Case Presentation
Nine subjects participated in the experiment. All subjects gave their informed consent. The experimental procedure was approved by the Medical Ethics Committee of Erasmus University Medical Center and adhered to the Declaration of Helsinki for research involving human subjects.
Six subjects served as controls. Three subjects had a unilateral vestibular impairment due to a vestibular schwannoma. The age of control subjects (six males and three females) ranged from 22 to 55 years. None of the controls had visual or vestibular complaints due to neurological, cardio vascular and ophthalmic disorders.
The age of the patients with schwannoma varied between 44 and 64 years (two males and one female). All schwannoma subjects were under medical surveillance and/or had received treatment by a multidisciplinary team consisting of an othorhinolaryngologist and a neurosurgeon of the Erasmus University Medical Center. Tested patients all had a right side vestibular schwannoma and underwent a wait and watch policy (Table 1; subjects N1-N3) after being diagnosed with vestibular schwannoma. Their tumors had been stabile for over 8-10 years on magnetic resonance imaging.

A method is described to measure three-dimensional vestibulo ocular reflexes (3D VOR) in humans using a six degrees of freedom (6DF) motion simulator. The gain and misalignment of the 3D angular VOR provide a direct measure of the quality of vestibular function. Representative data on healthy subjects are provided

Tridimensional Vestibular Ocular Teste Reflex Usando um Six Degrees of Platform Movimento Liberdade

The vestibular organ is a sensor that measures angular and linear accelerations with six degrees of freedom (6DF). Complete or partial defects in the ...

Assessing the Autonomic and Behavioral Effects of Passive Motion in Rats using Elevator Vertical Motion and Ferris-Wheel Rotation

The overall goal of this study is to assess the autonomic and behavioral effects of passive motion in rodents using the elevator vertical motion and Ferris-wheel rotation devices. These assays can help confirm the integrity and normal functioning of the autonomic nervous system. They are coupled to quantitative measures based on defecation counting, open-field examination, and balance beam crossing. The advantages of these assays are their simplicity, reproducibility, and quantitative behavioral measures. The limitations of these assays are that the autonomic reactions could be epiphenomena of non-vestibular disorders and that a functioning vestibular system is required. Examination of disorders such as motion sickness will be greatly aided by the detailed procedures of these assays.

Protocols are presented to assess the autonomic and behavioral effects of passive motion in rodents using elevator vertical motion and Ferris-wheel rotation.

Avaliando os efeitos autônomos e comportamentais do movimento passivo em ratos usando movimento vertical do elevador e rotação de roda-gigante

The overall goal of this study is to assess the autonomic and behavioral effects of passive motion in rodents using the elevator vertical motion and ...

Comportamento

Using Unidirectional Rotations to Improve Vestibular System Asymmetry in Patients with Vestibular Dysfunction

The vestibular system provides information about head movement and mediates reflexes that contribute to balance control and gaze stabilization during daily activities. Vestibular sensors are located in the inner ear on both sides of the head and project to the vestibular nuclei in the brainstem. Vestibular dysfunction is often due to an asymmetry between input from the two sides. This results in asymmetrical neural inputs from the two ears, which can produce an illusion of rotation, manifested as vertigo. The vestibular system has an impressive capacity for compensation, which serves to rebalance how asymmetrical information from the sensory end organs on both sides is processed at the central level. To promote compensation, various rehabilitation programs are used in the clinic; however, they primarily use exercises that improve multisensory integration. Recently, visual-vestibular training has also been used to improve the vestibulo-ocular reflex (VOR) in animals with compensated unilateral lesions. Here, a new method is introduced for rebalancing the vestibular activity on both sides in human subjects. This method consists of five unidirectional rotations in the dark (peak velocity of 320&#176;/s) toward the weaker side. The efficacy of this method was shown in a sequential, double-blinded clinical trial in 16 patients with VOR asymmetry (measured by the directional preponderance in response to sinusoidal rotations). In most cases, VOR asymmetry decreased after a single session, reached normal values within the first two sessions in one week, and the effects lasted up to 6 weeks. The rebalancing effect is due to both an increase in VOR response from the weaker side and a decrease in response from the stronger side. The findings suggest that unidirectional rotation can be used as a supervised rehabilitation method to reduce VOR asymmetry in patients with longstanding vestibular dysfunction.

A new rehabilitation method is presented for rebalancing the vestibular system in patients with asymmetric responses, which consists of unidirectional rotations toward the weaker side. By directly modifying the vestibular pathway rather than enhancing the multisensory aspects of compensation, asymmetry can be normalized within 1-2 sessions and show lasting effects.

Uso de rotações unidirecionais para melhorar a assimetria do sistema vestibular em pacientes com disfunção vestibular

The vestibular system provides information about head movement and mediates reflexes that contribute to balance control and gaze stabilization during ...

Controlled Rotation of Human Observers in a Virtual Reality Environment

The low cost and availability of Virtual Reality (VR) systems have supported a recent acceleration of research into perception and behavior under more naturalistic, multisensory, and immersive conditions. One area of research that has particularly benefited from the use of VR systems is multisensory integration, for example, the integration of visual and vestibular cues to give rise to a sense of self-motion. For this reason, an accessible method for the controlled physical rotation of an observer in a virtual environment represents a useful innovation. This paper presents a method for automating the rotation of an office swivel chair along with a method for integrating that motion into a VR experience. Using an example experiment, it is demonstrated that the physical motion, thus produced, is integrated with the visual experience of an observer in a way consistent with expectations; high integration when the motion is congruent with the visual stimulus and low integration when the motion is incongruent.

The controlled physical rotation of a human observer is desirable for certain experimental, recreational, and educational applications. This paper outlines a method for converting an office swivel chair into a medium for controlled physical rotation in a virtual reality environment.

Rotação controlada de observadores humanos em um ambiente de realidade virtual

The low cost and availability of Virtual Reality (VR) systems have supported a recent acceleration of research into perception and behavior under more ...

Estimating Vestibular Perceptual Thresholds Using a Six-Degree-Of-Freedom Motion Platform

Vestibular perceptual thresholds refer to the motion intensity required to enable a participant to detect or discriminate a motion based on vestibular input. Using passive motion profiles provided by six degree-of-motion platforms, vestibular perceptual thresholds can be estimated for any kind of motion and thereby target each of the sub-components of the vestibular end-organ. Assessments of vestibular thresholds are clinically relevant as they complement diagnostic tools such as caloric irrigation, the head impulse test (HIT), or vestibular evoked myogenic potentials (VEMPs), which only provide information on sub-components of the vestibular system, but none of them allow for assessing all components. There are several methods with different advantages and disadvantages for estimating vestibular perceptual thresholds. In this article, we present a protocol using an adaptive staircase algorithm and sinusoidal motion profiles for an efficient estimation procedure. Adaptive staircase algorithms consider the response history to determine the peak velocity of the next stimuli and are the most commonly used algorithms in the vestibular domain. We further discuss the impact of motion frequency on vestibular perceptual thresholds.

In this article, we describe the methods, procedures, and technologies required to estimate vestibular perceptual thresholds using a six-degree-of-freedom motion platform.

Estimando limiares perceptivos vestibulares usando uma plataforma de movimento de seis graus de liberdade

Vestibular perceptual thresholds refer to the motion intensity required to enable a participant to detect or discriminate a motion based on vestibular ...

Long-term Sensory Conflict in Freely Behaving Mice

Long-term sensory conflict protocols are a valuable means of studying motor learning. The presented protocol produces a persistent sensory conflict for experiments aimed at studying long-term learning in mice. By permanently wearing a device fixed on their heads, mice are continuously exposed to a sensory mismatch between visual and vestibular inputs while freely moving in home cages. Therefore, this protocol readily enables the study of the visual system and multisensory interactions over an extended timeframe that would not be accessible otherwise. In addition to lowering the experimental costs of long-term sensory learning in naturally behaving mice, this approach accommodates the combination of in vivo and in vitro experiments. In the reported example, video-oculography is performed to quantify the vestibulo-ocular reflex (VOR) and optokinetic reflex (OKR) before and after learning. Mice exposed to this long-term sensory conflict between visual and vestibular inputs presented a strong VOR gain decrease but exhibited few OKR changes. Detailed steps of device assembly, animal care, and reflex measurements are hereby reported.

The presented protocol produces a persistent sensory conflict for experiments aimed at studying long-term learning. By permanently wearing a fixed device on their heads, mice are continuously exposed to a sensory mismatch between visual and vestibular inputs while freely moving in home cages.

A longo prazo conflito sensorial em livremente, comportando-se ratos

Long-term sensory conflict protocols are a valuable means of studying motor learning. The presented protocol produces a persistent sensory conflict for ...

Assessment of Static Graviceptive Perception in the Roll-Plane using the Subjective Visual Vertical Paradigm

Vestibular disorders are among the most common syndromes in medicine. In recent years, new vestibular diagnostic systems have been introduced that allow the examination of all semicircular canals in the clinical setting. Assessment methods of the otolithic system, which is responsible for the perception of linear acceleration and perception of gravity, are far less in clinical use. There are several experimental approaches for measuring the perception of gravity. The most frequently used method is the determination of the subjective visual vertical. This is usually measured with the head in an upright position. We present here an assessment method for testing otolith function in the roll plane. The subjective visual vertical is measured in the head upright position as well as with head inclination of &#177; 15&#176; and &#177; 30&#176; in the roll plane. This extended functional paradigm is an easy-to-perform clinical test of otolith function and ensures increased information content for the detection of impaired graviceptive perception.

The perception of gravity is commonly determined by the subjective visual vertical in the head upright position. The additional assessment at head tilts of &#177; 15&#176; and &#177; 30&#176; in the roll plane ensures increased information content for the detection of impaired graviceptive perception.

Avaliação da Percepção Graviceptiva Estática no Plano de Rolagem usando o Paradigma Vertical Visual Subjetivo

Vestibular disorders are among the most common syndromes in medicine. In recent years, new vestibular diagnostic systems have been introduced that allow ...

Medicina

Virtual Prism Adaptation Therapy: Protocol for Validation in Healthy Adults

Hemispatial neglect is a common impairment after stroke. It is associated with poor functional and social outcomes. Therefore, an adequate intervention is imperative for the successful management of hemispatial neglect. However, the clinical use of various interventions is limited in real clinical practice. Prism adaptation therapy is one of the most evidence-based rehabilitation modalities to treat hemispatial neglect. To overcome any possible shortcoming that may occur with prism therapy, we developed a new system using immersive virtual reality and depth-sensing camera to create a virtual prism adaptation therapy (VPAT). To validate the VPAT system, we designed an experimental protocol investigating the behavioral errors and changes in cortical activation via the VPAT system. Cortical activation was measured by functional near infrared spectroscopy (fNIRS). The experiment consisted of four phases. All four included clicking, pointing or rest applied to right-handed healthy people. Clicking versus pointing was used for investigating the cortical region related with the gross motor task, and pointing with VPAT versus pointing without VPAT was used for investigating the cortical region associated with visuospatial perception. The preliminary results from four healthy participants showed that pointing errors by the VPAT system was similar to the conventional prism adaptation therapy. Further analysis with more participants and fNIRS data, as well as a study in patients with stroke may be required.

This experimental protocol demonstrates the use of virtual prism adaptation therapy (VPAT) in healthy adults and the association between VPAT and functional near infrared spectroscopy to determine the effect of VPAT on cortical activation. Results suggest that VPAT may be feasible and could induce similar behavioral adaptation as conventional prism adaptation therapy.

Terapia de Adaptação virtual de Prisma: Protocolo para Validação em Adultos Saudáveis

Hemispatial neglect is a common impairment after stroke. It is associated with poor functional and social outcomes. Therefore, an adequate intervention is ...

Measuring the Influence of Magnetic Vestibular Stimulation on Nystagmus, Self-Motion Perception, and Cognitive Performance in a 7T MRT

Strong magnetic fields induce dizziness, vertigo, and nystagmus due to Lorentz forces acting on the cupula in the semi-circular canals, an effect called magnetic vestibular stimulation (MVS). In this article, we present an experimental setup in a 7T MRT scanner (MRI scanner) that allows the investigation of the influence of strong magnetic fields on nystagmus as well as perceptual and cognitive responses. The strength of MVS is manipulated by altering the head positions of the participants. The orientation of the participants&#39; semicircular canals with respect to the static magnetic field is assessed by combining a 3D magnetometer and 3D constructive interference in steady-state (3D-CISS) images. This approach allows to account for intra- and inter-individual differences in participants&#8217; responses to MVS. In the future, MVS can be useful for clinical research, for example, in the investigation of compensatory processes in vestibular disorders. Furthermore, it could foster insights into the interplay between vestibular information and cognitive processes in terms of spatial cognition and the emergence of self-motion percepts under conflicting sensory information. In fMRI studies, MVS can elicit a possible confounding effect, especially in tasks influenced by vestibular information or in studies comparing vestibular patients with healthy controls.

In this article, we describe the experimental setup, material, and procedures to assess reflexive eye movements, self-motion perception, and cognitive tasks under magnetic vestibular stimulation, as well as the anatomical orientation of the vestibular organs, in a 7 Tesla Magnetic resonance tomography (7T-MRT) scanner.

Mensuração da influência da estimulação vestibular magnética no nistagmo, autopercepção de movimento e desempenho cognitivo em um MRT 7T

Strong magnetic fields induce dizziness, vertigo, and nystagmus due to Lorentz forces acting on the cupula in the semi-circular canals, an effect called ...