Анализ почерка Указывает Спонтанные дискинезии в нейролептик наивных подростков с высоким риском развития психоза

Резюме

Программное обеспечение для анализа почерка значительно улучшает существующих инструментов измерения двигательных расстройств. Людей опасности психоза и здоровых завершена почерка задачи для проверки дискинезии. Результаты показывают, что молодежь в опасности для психоз выставочная дискинезии и что анализ почерка может внести существенный вклад в более широкое распространение ранних усилий идентификации

Аннотация

Все больше фактов говорит о том, что нарушения движения являются основной особенностью психоза. Один маркер движения ненормальности, дискинезии, является результатом нарушения нейромодуляции допамина в лобно-полосатой путей. Традиционные методы выявления нарушения движения включают отчеты наблюдателей на основе и датчики стабильности силой. Недостатки этих методов длительное время подготовки для рейтинговых агентств, экспериментатор предвзятости, большие различия сайта в инструментальной аппарата и неоптимального надежности. Принимая эти недостатки во внимание направлял разработку более совершенных стандартных и более эффективных процедур проверки нарушения движения через программное обеспечение для анализа почерка и планшета. Лица с риском психоза показали значительно больше движений dysfluent Pen (ближний меры для дискинезии) в задаче почерка. Рукописный ввод кинематику предлагает большой шаг вперед по сравнению с предыдущими методы оценки дискинезии, которые могли бы четко быть beneficial для понимания этиологии психоза.

Введение

Период, предшествовавший началу психоза является клинической и исследовательского интереса, как это может пролить свет на формальной психоза (до того, когда ряд третьей переменной смешивает такие как лекарства скрыть наше понимание), а также служит в качестве жизнеспособного точки вмешательства (примерно ⅓ молодежи, показывая продромальный синдром перейти к разработке шизофрении в течение 2 лет, и несколько исследований показывают, что психосоциальная, когнитивная обучение и фармакологических вмешательств может улучшить ход болезни) ^1. Это продромальный период отмечен ослабленных позитивных симптомов (восприятия аномалий, подозрительность, чувство грандиозности или необычные мысли) и снижением функционирует ^2. Лица, которые сообщают о умеренную степень позитивных симптомов во время структурированного клинического интервью и / или снижение функционирует сопровождающих присутствие шизотипического расстройства личности и / или семейной историей шизофренией considereд иметь продромальной или ультра высокого риска (UHR) синдром ^1-3. Текущие этиологические концепции психоза предполагают, что это развитие нервной системы заболевание, поражающее человеку во время поздней подростковом или раннем взрослом ^4. Конституционные такие факторы, как генетика и пренатальной оскорблений привести к уязвимости для психоза ^4. Движение аномалии большой интерес для этой модели, как одни и те же механизмы как считается, способствует психотических симптомов также несут ответственность за управление двигательной системы ^5. Исследователи утверждают, что, понимая поведение движения до начала шизофрении, мы можем улучшить нашу способность предсказывать, понимать и вмешиваться в развитии шизофрении ^6.

Хорошо известно, что люди, которые позже идут на развития шизофрении часто показывают тонкие аномалии движения до начала заболевания ^7,8. Уокер и его коллеги собрали видеозаписипациенты с шизофренией в детстве и оценивших видео для нарушений движения, показывая, что нарушения движения присутствуют задолго до наступления болезни и свидетельствуют о неврологической конституционного уязвимости ^9,10. Исследования показывают, что базальные ганглии могут быть причастны этого неврологического конституционного уязвимости, как UHR лица показать нарушение развития нервной системы и нейрокогнитивный дефицит, связанные с базальных ганглиев функции ^8,11. Кроме того, Mittal и его коллеги использовали рейтинги наблюдателей, чтобы показать, что аномалии движения, тесно связаны с базальной функции ганглиев, могли бы успешно классифицировать UHR лиц, скорее всего, чтобы преобразовать в психоза ^8,12. Еще в группе риска, доклинических психоз лиц, которые сообщают о наличии психотических-как опыт, по крайней мере один раз в год, показывают, дискинезии во время палец силы задачи устойчивости ^5,13,14. Эти данные дают убедительные доказательства идеи, что MOVEMЛОР патологии могут быть основной особенностью риска психоза. Очевидно, что исследования, которые могут улучшить обнаружение и понимание аномалий движения имеет решающее значение для понимания этиологии психоза и для профилактической работы.

Усилия, чтобы понять лекарства побочные эффекты, которые влияют дофамина регулирование в шизофрении и пациентов с болезнью Паркинсона навели технологических усовершенствований, таких как развитие компьютерных таблеток для анализа почерка, при измерении движение abnormalitie ^15-17. Антипсихотические средства могут привести к развитию поздней дискинезии, характеризующейся медленным непроизвольных повторяющихся движений ^18. Использование Никотин также было показано, влияют регулирование дофамина и кинематику почерка ^19-21. Например, Туча и Ланге показал, что движение ручки беглость улучшились в течение компьютеризированной рукописного задачи, когда здоровые участники получили жевательную резинку, содержащую никотин ²² . Во время оценки, участники в целом писать в западной скорописи почерком с больших и малых вертикальных штрихов. Западная скоропись почерк является оптимальным для изучения пера движения гладкость из-за преобладания вертикальных штрихов, которые требуют сложной координации мышц выполнять хорошо ^23. Движения Dysfluent перо привести, когда мышцы, которые координируют движение получать disregulated сигналы от базальных ганглиев ^15,16.

Сегменты программного обеспечения и анализирует пера движений за один ход и извлекает переменную, которая, как считается, ближний мера дискинезии, называется средняя нормированная рывок ^15-17. Рывок определяется как изменение ускорения во времени на ход ^23. В связи с различными длинами в вертикальных ходов в большинстве почерков западном стиле, рывок нормализуется через инсультов. Внутри каждого хода, движения dysfluent ручка характеризуются большим числом ускорения пики О.В.э на заданном расстоянии. Таким образом, движения dysfluent ручка характеризуются отсутствием гладкости, большего числа пиков ускорения и большей величине рывка.

Улучшение показателей, используемых для оценки отклонения движения в UHR молодежи имеет решающее значение для улучшения наших этиологические представления о болезни и наше понимание двигательных расстройств в целом. В рамках этих усилий, чтобы понять двигательные расстройства в тех в опасности для психоза, мы рассмотрели кинематику почерка от 36 нейролептических наивных участников исследования с использованием программного обеспечения для анализа почерка. Несмотря на широкое использование в расследовании дискинезии в Паркинсона и шизофренией пациентов, это удивительно первое исследование, доклад о кинематике почерка в группе ультра-высокого риска для психоза. Мы предположили, что индивиды UHR бы показать больше dysfluent движения пера, характеризующиеся большим значением рывком, когда их просят написать на планшетный компьютер, чем группа здорового конорганы управления.

протокол

1. Участники

1. Обеспечить одобрение для протокола и обоснованное согласие от университета Institutional Review Board в.
2. Набирать подростков и молодых взрослых участников UHR с помощью Craigslist (т.е. местный рекламных объявлений в Интернете), электронной почты проводок, газетные объявления, и профессиональное сообщество рефералов.
3. Набирать здоровых участников контрольных по Craigslist, листовки и объявления в газетах.
   1. Реклама, что исследование смотрит на здорового развития для волонтеров без истории семьи психоза и не психиатрических симптомов.
   2. Исключить здоровых лиц, основанные на наличии любой категории оси I расстройства или психотического расстройства в ^1-й степени родства.
      Примечание: психотическое расстройство в первой степени относительно предназначен как критерии исключения для здоровых из-за семейного или генетического риска психоза ^1.
4. Исключить весь рarticipants на основе критериев, состоящих из истории травмы головы, при наличии неврологических расстройств, зависимости от психоактивных веществ, или истории с нейролептический препарат.
   1. Исключить UHR участников на основе присутствии психотического расстройства оси I (например, шизофрении, шизоаффективного, шизофреноформного).

2. Клинические Интервью

1. Поезд интервьюеры для администрирования структурированного интервью для продромальный синдромов (SIPS) для диагностики продромальный синдром и структурированное клиническое интервью для Ось-я DSM IV расстройств (SCID) над 2-месячного периода.
   1. Установите между RATER надежностей на клинических интервью превышение минимального критерия изучение Kappa ≥ 80.
2. Определить критерии для продромальной или синдром высокого риска по умеренным уровнем положительных симптомов и / или снижению общего функционирования, сопровождающей присутствие шизотипического личности распорядок и / или семейной истории шизофрении.
3. Вычислить общий балл суммы для каждой категории в качестве индикатора соответствующих размеров симптоматики.
   Примечание: SIPS датчики несколько различных категорий продромальной симптом областях, включая положительных, отрицательных и неорганизованных размеров.
4. Администрирование структурированное клиническое интервью для DSM-IV расстройств Ось-I (SCID), чтобы исключить психотические диагноз расстройства.
   Примечание: Эта мера была продемонстрирована иметь высокую надежность между оценщик в подростков населения и была использована в нескольких предыдущих исследований, посвященных подростков населения с расстройствами шизофренического спектра.
5. Оценка использования никотина участника в течение последнего месяца. Оценить потребления табака по шкале 0-5 с 0 = трезвых и 5 = 20 + сигарет в день.

3. Почерк Целевая

1. Запустите программное обеспечение Neuroscript MovAlyzeR с планшетного компьютера и noninking пера.
2. СREATE пример LLeeLLee на NoteCard (см. Рисунок 1).
   Примечание: Программное обеспечение и стимул описаны ранее и было показано, что действительные средства для обнаружения аномалий движения у больных шизофренией и Паркинсона у пациентов ^15-17.

Рисунок 1. Пример тестового состоянии. Участники проинструктированы, чтобы написать слово LLeeLLee в скорописи в разделе MID. Это полезно иметь пример например это, чтобы показать участника так, чтобы они поняли инструкции.

• Оставьте пример NoteCard видимый участнику в течение всего эксперимента. Примечание: NoteCard поможет участник понять эксперимент.

3. Ориент планшет в ландшафтном режиме, чтобы обеспечить письменный пространство 18 см х 28 см остроумиеха-разрешение 1280 х 800 пикселей.
4. Позвольте участникам позиционировать экран компьютера в удобное положение сочинительства.
5. Установите частоту дискретизации в программном обеспечении для измеренной частоты дискретизации (например 100-200 Гц).
6. Поручить участника написать слово LLeeLLee в скорописи в см принципов 2 с доминирующей рукой.
   Примечание: условие запрограммирован, чтобы разделить записи поверхность в 4 районах. Есть горизонтальные линии размером 1 см, 2 см и 4 см. 1 см регион отмечен Топ. 2 см регион характеризуется MID, и 4 см регион характеризуется BOT. Участники будут использовать раздел MID для всех трех исследованиях.
7. Держите инструкции видимые во время каждого испытания.
   Примечание: Инструкции для задачи отображаются в верхней части монитора и заключаются в следующем: "DH lleellee MID нормальной скорости". Участник должен быть сказали до запуска программы, что означают эти инструкции, чтобы написать слово LLeeLLee в разделе MID сдоминирующей руки и на комфортной скорости почерка. Также обратите внимание, что программное обеспечение будет повторить испытание автоматически, если участник делает ошибку при записи.

4. Обработка испытания

1. Производственные испытания с использованием быстрого преобразования Фурье низких частот 12 Гц фильтр, с 1.75 Резкость, 1 Единовременная прореживает образец, и 1 До-образца фактор. Удалить предшествующие пера лифт и вращать в горизонтальной базовой линии. Установите дополнительную против часовой стрелки только при сегментации по вертикальной скорости до нуля радианах.
   Примечание: Программное обеспечение для анализа почерка автоматически включать эти этапы обработки, если они выбирают в настройках программы.
2. Кратко абсолютные значения целевых переменных LLeeLLee на два сантиметра для Средняя нормализованной Jerk (ANJ) на судебное разбирательство. Свернуть через проб и инсульта.

Примечание: ANJ является мерой движения dysfluency. Высшее ANJ свидетельствует о большей dysfluency (См. Рисунок 2 ). Dysfluency мера основана на вертикальной составляющей рывка (в см / сек ^3), т. е. третьей производной по времени от вертикального положения кончика пера. Dysfluencies вызваны внезапным изменениям силы. Второй производной по времени, что ускорение, пропорциональна чистой мышечной силы (если пренебречь трением). Таким образом, третьей производной по времени пропорционально с изменением силы. Для получения общего показателя dysfluency вертикали рывок в квадрат и интегрированный по продолжительности инсульта (блок см ² / с ^5). Чтобы эта мера не зависит от продолжительности и вертикального размера такта, умножьте интеграл по 5-ой степени длительности хода (прибор сек ⁵⁾ и обратная вертикального размера квадрат (прибор 1/см ^2). В результате, следовательно, безразмерная величина. Нормализованная рывок описывает форму кривой ускорения независимо от ширины и высоты. Возьмите квадратный корень из конечного результата, чтобысделать ANJ пропорционально с рывком

ANJ из испытания определяется по среднему нормированных оценок рывок через все вверх и вниз ударов суда ^23.

Рисунок 2. Судебная от участника управления. Каждое испытание состоит из 16 ударов. Сегментация инсульта для анализа средней нормализуют рывком иллюстрирована первого пера инсульта (синим цветом). Синий кронштейн очерчивает инсульт, и кружки обозначают начало и конец отрезка хода. Кликните здесь, чтобыувеличить рисунок.

5. Статистический анализ

1. Применять независимых две Стьюдента тесты и хи-квадрат для изучения различий между группами в непрерывных и демографических переменных, с уважением. При необходимости отрегулируйте для неравенств дисперсии по испытанию Левена.
2. Применять анализ ковариации (ANCOVA) контрольный для использования никотина и пола с группой (UHR и контроля) в качестве независимой переменной и ANJ рухнул через суд.

Результаты

Там не было никаких существенных различий между группами по демографическим характеристикам, включая возраст, лет обучения или образования родителей (см. Таблицу 1 для демографической пробоя участников). Хи-квадрат тесты показали существенных различий между группами по генд?...

Обсуждение

Это исследование показало, существенные доказательства более dysfluent движений пера и наличие дискинезии в образце UHR используя программу анализа почерка изучить аномалии движения.

Традиционно, на основе наблюдатель оценочные шкалы были использованы для измерения откло?...

Материалы

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