Name: assessing pupil-linked changes in locus coeruleus-mediated arousal elicited by trigeminal stimulation
Uploaded: 2019-11-26T12:30:00
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研究はピサ大学の助成金によって支えられた。パオロ・オルシーニ氏、フランチェスコ・モンタナリ氏、クリスティーナ・プッチ夫人の貴重な技術支援に感謝するとともに、マリア・パオラ・トラモンティ・ファントッツィ博士を親睦してくれたI.A.C.E.R.S.R.L.の会社に感謝します。最後に、OCMプロジェクト会社が硬いペレットを準備し、硬さとばね定数測定を行ってくれたことに感謝します。

すべてのステップは、ピサ大学の倫理委員会のガイドラインに従います.
1. 参加者募集
<ol><li>研究の特定の目標に従って被験者集団を募集する(すなわち、正常な被験者および/または患者、男性および/または女性、若者および/または長老)。</li>
</ol>2. 材料準備
<ol><li>柔らかいペレットを準備します。市販のチューインガム(材料表、初期?...

<ol>
	<li>Hirano, Y., 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+chewing+on+cognitive+processing+speed.">Effects of chewing on cognitive processing speed.</a> Brain and Cognition. 81 (3), 376-381 (2013).</li><li>Hirano, Y., Onozuka, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chewing+and+cognitive+function.">Chewing and cognitive function.</a> Brain and Nerve. 66 (1), 25-32 (2014).</li><li>Allen, A. P., Smith, A. P. <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+chewing+gum+and+time-on-task+on+alertness+and+attention.">Effects of chewing gum and time-on-task on alertness and attention.</a> Nutritional Neuroscience. 15 (4), 176-185 (2012).</li><li>Johnson, A. J., 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=The+effect+of+chewing+gum+on+physiological+and+self-rated+measures+of+alertness+and+daytime+sleepiness.">The effect of chewing gum on physiological and self-rated measures of alertness and daytime sleepiness.</a> Physiology &amp; Behavior. 105 (3), 815-820 (2012).</li><li>Tucha, O., Mecklinger, L., Maier, K., Hammerl, M., Lange, K. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chewing+gum+differentially+affects+aspects+of+attention+in+healthy+subjects.">Chewing gum differentially affects aspects of attention in healthy subjects.</a> Appetite. 42 (3), 327-329 (2004).</li><li>Allen, K. L., Norman, R. G., Katz, R. V. <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+chewing+gum+on+learning+as+measured+by+test+performance.">The effect of chewing gum on learning as measured by test performance.</a> Nutrition Bulletin. 33 (2), 102-107 (2008).</li><li>Smith, A. <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+chewing+gum+on+mood,+learning,+memory+and+performance+of+an+intelligence+test.">Effects of chewing gum on mood, learning, memory and performance of an intelligence test.</a> Nutritional Neuroscience. 12 (2), 81-88 (2009).</li><li>Sakamoto, K., Nakata, H., Kakigi, R. <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+mastication+on+human+cognitive+processing:+a+study+using+event-related+potentials.">The effect of mastication on human cognitive processing: a study using event-related potentials.</a> Clinical Neurophysiology: Official Journal of the International Federation of Clinical Neurophysiology. 120 (1), 41-50 (2009).</li><li>Hirano, Y., 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+chewing+in+working+memory+processing.">Effects of chewing in working memory processing.</a> Neuroscience Letters. 436 (2), 189-192 (2008).</li><li>Roger, A., Rossi, G. F., Zirondoli, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Le+r&#244;le+des+afferences+des+nerfs+cr&#226;niens+dans+le+maintien+de+l'etat+vigile+de+la+preparation+"encephale+isol&#233;".">Le r&#244;le des afferences des nerfs cr&#226;niens dans le maintien de l'etat vigile de la preparation "encephale isol&#233;".</a> Electroencephalography and Clinical Neurophysiology. 8 (1), 1-13 (1956).</li><li>De Cicco, V., 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=Trigeminal,+Visceral+and+Vestibular+Inputs+May+Improve+Cognitive+Functions+by+Acting+through+the+Locus+Coeruleus+and+the+Ascending+Reticular+Activating+System:+A+New+Hypothesis.">Trigeminal, Visceral and Vestibular Inputs May Improve Cognitive Functions by Acting through the Locus Coeruleus and the Ascending Reticular Activating System: A New Hypothesis.</a> Frontiers in Neuroanatomy. 11, 130 (2017).</li><li>Samuels, E. R., Szabadi, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Functional+neuroanatomy+of+the+noradrenergic+locus+coeruleus:+its+roles+in+the+regulation+of+arousal+and+autonomic+function+part+I:+principles+of+functional+organisation.">Functional neuroanatomy of the noradrenergic locus coeruleus: its roles in the regulation of arousal and autonomic function part I: principles of functional organisation.</a> Current Neuropharmacology. 6 (3), 235-253 (2008).</li><li>Carter, M. E., 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=Tuning+arousal+with+optogenetic+modulation+of+locus+coeruleus+neurons.">Tuning arousal with optogenetic modulation of locus coeruleus neurons.</a> Nature Neuroscience. 13 (12), 1526-1533 (2010).</li><li>Rajkowski, J., Kubiak, P., Aston-Jones, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Correlations+between+locus+coeruleus+(LC)+neural+activity,+pupil+diameter+and+behaviour+in+monkey+support+a+role+of+LC+in+attention.">Correlations between locus coeruleus (LC) neural activity, pupil diameter and behaviour in monkey support a role of LC in attention.</a> Society for Neuroscience Abstracts. 19, 974 (1993).</li><li>Rajkowski, J., Kubiak, P., Aston-Jones, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Locus+coeruleus+activity+in+monkey:+phasic+and+tonic+changes+are+associated+with+altered+vigilance.">Locus coeruleus activity in monkey: phasic and tonic changes are associated with altered vigilance.</a> Brain Research Bulletin. 35 (5-6), 607-616 (1994).</li><li>Aln&#230;s, D., 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=Pupil+size+signals+mental+effort+deployed+during+multiple+object+tracking+and+predicts+brain+activity+in+the+dorsal+attention+network+and+the+locus+coeruleus.">Pupil size signals mental effort deployed during multiple object tracking and predicts brain activity in the dorsal attention network and the locus coeruleus.</a> Journal of Vision. 14 (4), (2014).</li><li>Murphy, P. R., O'Connell, R. G., O'Sullivan, M., Robertson, I. H., Balsters, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pupil+diameter+covaries+with+BOLD+activity+in+human+locus+coeruleus.">Pupil diameter covaries with BOLD activity in human locus coeruleus.</a> Human Brain Mapping. 35 (8), 4140-4154 (2014).</li><li>Joshi, S., Li, Y., Kalwani, R. M., Gold, J. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Relationships+between+Pupil+Diameter+and+Neuronal+Activity+in+the+Locus+Coeruleus,+Colliculi,+and+Cingulate+Cortex.">Relationships between Pupil Diameter and Neuronal Activity in the Locus Coeruleus, Colliculi, and Cingulate Cortex.</a> Neuron. 89 (1), 221-234 (2016).</li><li>Bradshaw, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pupil+size+as+a+measure+of+arousal+during+information+processing.">Pupil size as a measure of arousal during information processing.</a> Nature. 216 (5114), 515-516 (1967).</li><li>Gabay, S., Pertzov, Y., Henik, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Orienting+of+attention,+pupil+size,+and+the+norepinephrine+system.">Orienting of attention, pupil size, and the norepinephrine system.</a> Attention, Perception &amp; Psychophysics. 73 (1), 123-129 (2011).</li><li>Usher, M., Cohen, J. D., Servan-Schreiber, D., Rajkowski, J., Aston-Jones, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+locus+coeruleus+in+the+regulation+of+cognitive+performance.">The role of locus coeruleus in the regulation of cognitive performance.</a> Science (New York, NY). 283 (5401), 549-554 (1999).</li><li>Laeng, 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=Invisible+emotional+expressions+influence+social+judgments+and+pupillary+responses+of+both+depressed+and+non-depressed+individuals.">Invisible emotional expressions influence social judgments and pupillary responses of both depressed and non-depressed individuals.</a> Frontiers in Psychology. 4, (2013).</li><li>Silvetti, M., Seurinck, R., van Bochove, M. E., Verguts, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+influence+of+the+noradrenergic+system+on+optimal+control+of+neural+plasticity.">The influence of the noradrenergic system on optimal control of neural plasticity.</a> Frontiers in Behavioral Neuroscience. 7, 160 (2013).</li><li>Hoffing, R. C., Seitz, A. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pupillometry+as+a+glimpse+into+the+neurochemical+basis+of+human+memory+encoding.">Pupillometry as a glimpse into the neurochemical basis of human memory encoding.</a> Journal of Cognitive Neuroscience. 27 (4), 765-774 (2015).</li><li>Kihara, K., Takeuchi, T., Yoshimoto, S., Kondo, H. M., Kawahara, J. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pupillometric+evidence+for+the+locus+coeruleus-noradrenaline+system+facilitating+attentional+processing+of+action-triggered+visual+stimuli.">Pupillometric evidence for the locus coeruleus-noradrenaline system facilitating attentional processing of action-triggered visual stimuli.</a> Frontiers in Psychology. 6, 827 (2015).</li><li>Hayes, T. R., Petrov, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pupil+Diameter+Tracks+the+Exploration-Exploitation+Trade-off+during+Analogical+Reasoning+and+Explains+Individual+Differences+in+Fluid+Intelligence.">Pupil Diameter Tracks the Exploration-Exploitation Trade-off during Analogical Reasoning and Explains Individual Differences in Fluid Intelligence.</a> Journal of Cognitive Neuroscience. 28 (2), 308-318 (2016).</li><li>De Cicco, V., Cataldo, E., Barresi, M., Parisi, V., Manzoni, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sensorimotor+trigeminal+unbalance+modulates+pupil+size.">Sensorimotor trigeminal unbalance modulates pupil size.</a> Archives Italiennes De Biologie. 152 (1), 1-12 (2014).</li><li>De Cicco, V., Barresi, M., Tramonti Fantozzi, M. P., Cataldo, E., Parisi, V., Manzoni, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oral+Implant-Prostheses:+New+Teeth+for+a+Brighter+Brain.">Oral Implant-Prostheses: New Teeth for a Brighter Brain.</a> PloS One. 11 (2), e0148715 (2016).</li><li>Spinnler, H., Tognoni, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Italian+standardization+and+classification+of+Neuropsychological+tests.+The+Italian+Group+on+the+Neuropsychological+Study+of+Aging.">Italian standardization and classification of Neuropsychological tests. The Italian Group on the Neuropsychological Study of Aging.</a> Italian Journal of Neurological Sciences. 8, 1 (1987).</li><li>Tramonti Fantozzi, M. 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=Short-Term+Effects+of+Chewing+on+Task+Performance+and+Task-Induced+Mydriasis:+Trigeminal+Influence+on+the+Arousal+Systems.">Short-Term Effects of Chewing on Task Performance and Task-Induced Mydriasis: Trigeminal Influence on the Arousal Systems.</a> Frontiers in Neuroanatomy. 11, 68 (2017).</li><li>Kassner, M., Patera, W., Bulling, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pupil:+An+Open+Source+Platform+for+Pervasive+Eye+Tracking+and+Mobile+Gaze-based+Interaction.">Pupil: An Open Source Platform for Pervasive Eye Tracking and Mobile Gaze-based Interaction.</a> arXiv.org. , (2014).</li><li>Gatz, M., 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=Potentially+modifiable+risk+factors+for+dementia+in+identical+twins.">Potentially modifiable risk factors for dementia in identical twins.</a> Alzheimer's &amp; Dementia: The Journal of the Alzheimer's Association. 2 (2), 110-117 (2006).</li><li>Okamoto, N., 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=Relationship+of+tooth+loss+to+mild+memory+impairment+and+cognitive+impairment:+findings+from+the+Fujiwara-kyo+study.">Relationship of tooth loss to mild memory impairment and cognitive impairment: findings from the Fujiwara-kyo study.</a> Behavioral and Brain Functions. 6, 77 (2010).</li><li>Weijenberg, R. A. F., Lobbezoo, F., Knol, D. L., Tomassen, J., Scherder, E. J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increased+masticatory+activity+and+quality+of+life+in+elderly+persons+with+dementia--a+longitudinal+matched+cluster+randomized+single-blind+multicenter+intervention+study.">Increased masticatory activity and quality of life in elderly persons with dementia--a longitudinal matched cluster randomized single-blind multicenter intervention study.</a> BMC Neurology. 13, 26 (2013).</li><li>Kato, T., 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=The+effect+of+the+loss+of+molar+teeth+on+spatial+memory+and+acetylcholine+release+from+the+parietal+cortex+in+aged+rats.">The effect of the loss of molar teeth on spatial memory and acetylcholine release from the parietal cortex in aged rats.</a> Behavioural Brain Research. 83 (1-2), 239-242 (1997).</li><li>Onozuka, M., 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=Impairment+of+spatial+memory+and+changes+in+astroglial+responsiveness+following+loss+of+molar+teeth+in+aged+SAMP8+mice.">Impairment of spatial memory and changes in astroglial responsiveness following loss of molar teeth in aged SAMP8 mice.</a> Behavioural Brain Research. 108 (2), 145-155 (2000).</li><li>Watanabe, 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=The+molarless+condition+in+aged+SAMP8+mice+attenuates+hippocampal+Fos+induction+linked+to+water+maze+performance.">The molarless condition in aged SAMP8 mice attenuates hippocampal Fos induction linked to water maze performance.</a> Behavioural Brain Research. 128 (1), 19-25 (2002).</li><li>Kubo, K. Y., Iwaku, F., Watanabe, K., Fujita, M., Onozuka, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molarless-induced+changes+of+spines+in+hippocampal+region+of+SAMP8+mice.">Molarless-induced changes of spines in hippocampal region of SAMP8 mice.</a> Brain Research. 1057 (1-2), 191-195 (2005).</li><li>Oue, H., 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=Tooth+loss+induces+memory+impairment+and+neuronal+cell+loss+in+APP+transgenic+mice.">Tooth loss induces memory impairment and neuronal cell loss in APP transgenic mice.</a> Behavioural Brain Research. 252, 318-325 (2013).</li><li>Mather, M., Harley, C. 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+Locus+Coeruleus:+Essential+for+Maintaining+Cognitive+Function+and+the+Aging+Brain.">The Locus Coeruleus: Essential for Maintaining Cognitive Function and the Aging Brain.</a> Trends in Cognitive Sciences. 20 (3), 214-226 (2016).</li></ol>

本研究で提示されたプロトコルは、認知能力に対する感覚運動三叉活性の急性影響と、この過程におけるLCの役割に対処する。このトピックは、1)老化中に、肥満活動の悪化が認知崩壊32、33、34と相関することを考えると、いくつかの関連性を持っています。口腔の健康を維持する人々は、神経変性現象を起こしにくい;2)?...

ヒトでは、噛むことは認知処理1、2を速くし、覚醒3、4、注意5、学習、および記憶6、7を改善することが知られている。これらの効果は、皮質事象関連電位8の遅延の短縮およびいくつかの皮質および皮質下構造の灌流の増加に関連する2、9である。
脳神経内では、皮質崩壊および覚醒を持続する最も関連性の高い情報は、三叉繊維10によって運ばれ、上昇する網状活性化システム(ARAS)11への強い三叉接続に起因する可能性が高い。ARAS構造の中で、軌跡コエルール(LC)は三叉入力11を受け取り、覚醒12、13を調節し、その活性は瞳孔サイズ14、15、16、17、18と共変性する。LC休息活性と認知能力との関係は複雑であるが、LC活性のタスク関連増強は覚醒関連19瞳孔性乳房症20および認知能力の向上につながる。LC活性と瞳孔サイズとの間には信頼性の高い共変性があり、後者は現在、中央ノルアドレナリン活性22、23、24、25、26の代理と考えられている。
感覚運動三叉枝の非対称活性化は、瞳孔非対称性(アニソコリア)27、28を誘導し、三叉尾体接続の強度を確認する。LCが認知能力に対する噛み付きの刺激効果に関与する場合、タスク中のLCファシック活性化の指標である並列タスク関連のmydriasisに影響を与える可能性があります。また、パフォーマンスに影響を与える可能性があるため、噛み合によるパフォーマンスの変化とミドリア症の間に相関関係が期待できます。さらに、三叉効果が特異的である場合、噛む効果は、別のリズムモータータスクによって引き起こされるものよりも大きくする必要があります。これらの仮説をテストするために、2つの実験プロトコルがここで提示される。それらは認知能力および瞳孔サイズの組み合わせ測定値に基づいており、短期間の咀嚼活動の前後に行われる。これらのプロトコルは、非ターゲット数と共に、数値の注意行列29に表示される目標数値を見つけることに関するテストを利用する。このテストは、注意深く、認知のパフォーマンスを検証します。.
これらのプロトコルの全体的な目標は、三叉刺激が認知能力の特定の変化を引き起こすことを示すものであり、これは運動コマンドの生成に特異的に帰属することができず、LC媒介の瞳孔結合の変化に関連している覚醒。プロトコルの適用は、パフォーマンスを測定し、LCの関与が疑われるすべての行動条件に及びます。

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Anti-stress ball</td>
			<td>Artengo, Decathlon, France</td>
			<td>TB600</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chewing gum</td>
			<td>Vigorsol, Perfetti, Italy</td>
			<td>Commercially available product</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Infrared Camera-Wearable pupillometer</td>
			<td>Pupil Labs, Berlin, Germany</td>
			<td>Pupil Labs headset</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Pupillographer</td>
			<td>CSO, Florence, Italy</td>
			<td>MOD i02, with chin support</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Silicon rubber</td>
			<td>Prochima, Italy</td>
			<td>gls50</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Software for pupil detection - wearable pupillometer</td>
			<td>Pupil Labs, Berlin, Germany</td>
			<td>Pupil Labs headset</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tangram Puzzle</td>
			<td>Citt&#224; del Sole srl, Milano, Italy</td>
			<td>Tangram Puzzle</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wearable pupillometer</td>
			<td>Pupil Labs, Berlin, Germany</td>
			<td>Pupil labs model</td>
			<td>Dimension of the frame: 13.5 x 15.5cm</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

assessing pupil-linked changes in locus coeruleus-mediated arousal elicited by trigeminal stimulation

現在の科学文献は、咀嚼に関連する三叉感覚運動活動が覚醒、注意、認知能力に影響を与える可能性があるという証拠を提供する。これらの効果は、軌跡性コエルール(LC)が属する上行網活性化システム(ARAS)への三叉系の広範な接続に起因し得る。LCニューロンは脳全体への突起を含み、その分泌物は瞳孔の大きさによって共に変化することが知られている。LC活性化は、タスク関連のミドリアシスを引き出すに必要です。認知能力に対する噛み付き効果がLCによって媒介される場合、認知能力の変化はタスク関連のミドリア症の変化と相関していると考えるのが妥当である。この仮説を検証し、噛み合う効果が特異的な運動活性化に起因しないことを文書化するために、2つの新しいプロトコルがここに提示されます。どちらのプロトコルでも、特定のタスク中に観察されるパフォーマンスと瞳孔サイズの変化は、a)活動なし、b)リズミカル、両側ハンドグリップ、c)ソフトペレットの二国間咀嚼、およびd)の2分の期間の前、直後、および30分後に記録されます。硬いペレットの両側噛み。最初のプロトコルは、数値行列内に表示されるターゲット番号を見つける場合のパフォーマンス レベルを測定します。瞳孔サイズの記録は、一定の照明レベルを確保するために視力を妨げる適切な瞳孔計によって記録されるため、タスク関連のmydriasisは触覚タスク中に評価されます。このプロトコルの結果は、1)噛む誘発性の変化およびタスク関連のmydriasisが相関し、2)パフォーマンスもミドリア症もハンドグリップによって増強されることを明らかにした。第2のプロトコルでは、ウェアラブル瞳孔計を使用すると、同じタスク中に瞳孔サイズの変化とパフォーマンスを測定できるため、認知活動に対する三叉の影響におけるLC関与に関するより強い証拠が得られます。両方のプロトコルは、ピサ大学のARASの発見者であるジュゼッペ・モルッツィ教授の歴史事務所で実行されています。

図4は、プロトコル1が単一の被験者(46歳、女性)に適用された場合に得られた結果の代表例を示す。PI は、ハード (1.73 numb/s から 2.27 numb/s) とソフト ペレット (1.67 numb/s から 1.87 numb/s) の両方を噛んだ直後に増加しました (図 4A)。しかし、30分後(T37)、ハードペレットに対してのみ性能向上が持続した。一方、活動不足とハンドグリップ運?...

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Assessing Pupil-linked Changes in Locus Coeruleus-mediated Arousal Elicited by Trigeminal Stimulation

認知能力に対する三叉効果が遺伝子座のコエルール活動を伴うかどうかを検証するために、咀嚼によって誘発されるパフォーマンスとタスク関連の瞳孔サイズ変化との間の可能な相関関係を評価することを目的とした2つのプロトコルが提示される。これらのプロトコルは、遺伝子座のコエルールの寄与が疑われる条件に適用され得る。

三叉刺激によって引き起こすローカス・コエルールス媒介性覚醒における瞳孔結合変化の評価

Current scientific literature provides evidence that trigeminal sensorimotor activity associated with chewing may affect arousal, attention, and cognitive ...

遺伝子のコエリュラスは、行動覚醒、注意、および認知能力を調節する深い脳構造です。その活動は瞳孔の大きさを測定することによって間接的に記録することができる。このアプローチは、ジェミナ刺激などの認知能力を高める刺激が、瞳孔サイズの直径変化に応じてLC活性を調節する場所の検証を可能にする。実験的証拠は、神経変性疾患が遺伝子座のコエルール機能障害に関連していることを示唆している。本アプローチは、治療目的のために遺伝子入力を遺伝子座に変調する道を開く。トンマーゾ・バンフィとの手順を実証することは、プロの医師で医師のヴィンチェンツォ・デ・チッコです。実験を行うためには、市販のチューインガム片を、軟質ペレットと呼び、かつ、ハードペレットと呼ばれるシリコンゴムペレットが必要である。タングラムパズルも触覚タスクのために準備する必要があります。プロトコル1の場合は、被験者に3つの10%10個の数値行列を表示する論文を提供し、鉛筆を使用しながらマトリックス線を順番にスキャンし、15秒以内に各マトリックスの上に示された目標番号を15秒以内に刻んで被験者のベースライン認知能力を測定するように依頼する。次に、パフォーマンス インデックス、スキャン速度、およびエラー率を手動で評価します。ベースライン瞳孔のサイズを測定するには、角膜トポグラファーの瞳孔から最適な作業距離56ミリメートルで被検体を座らせ、40ルクスの一定の照明の下で左右の瞳孔の単一の別々のカメラショットを取得する。タングラム触覚タスク中に瞳孔のサイズを評価するには、パズルのピースの1つを被写体の手に入れ、被写体の瞳孔サイズを記録しながら、被写体にタングラムに戻すように依頼します。触覚タスク中の瞳孔のサイズを測定するには、被験者がパズル表面探査の開始時に2つのタスクの繰り返しの2番目を実行しながら、写真を取得します。ソフトウェアが表示する値をミリメートル単位で直接取得して、左右の瞳孔サイズを評価する。次に、触覚タスク中に、生徒のサイズから残りの瞳孔サイズを引いて、タスク関連のマイドリア症を計算し、右と左の両方の瞳孔の平均値を求めます。次に、被験者に自主的に投与された軟質ペレットを噛んで、被験者に咀嚼率と好ましい口噛み側の両方を自発的に選択させる。1分後、被験者に新しい軟質ペレットを提供し、被験者に咀嚼の1分間、咀嚼側を切り替えるように頼む。直後に咀嚼運動を終了し、休息時と触覚作業中の瞳孔サイズを測定しながら示されているように、マトリックステストにおける被験者のパフォーマンスを評価する。咀嚼運動終了後30分、被験者の成績と瞳孔サイズを、安静時および触覚タスク中の両方で評価する。プロトコル2の場合は、3Dプリントされたガラスフレーム構造を備えたウェアラブル瞳孔計アイトラッカーを被検体に装備し、被写体の目がカメラの視野に合わせて焦点を合わせるように、フレームに取り付けられた2台の赤外線カメラの位置を調整します。ウェアラブル瞳孔計フレームに取り付けられたキャリブレーションされた対数光センサーを使用して、環境照明レベルを継続的かつ同時に記録し、ウェアラブル瞳孔ソフトウェア内で120ヘルツサンプリングレートで静止した被検者の瞳孔の画像を20秒間取得します。ベースライン認知能力データを取得するには、被験者がスピドラー・トニョーニ検定を行っている間に生徒のサイズを記録する。手動で各生徒の取得した値を平均することにより、休息中とスピドラートニョーニテスト中に左右の瞳孔のサイズを高めます。次に、示されているようにタスク関連のマイドリア症を計算して、左と右の両方の瞳孔の平均値を取得します。次に、被験者に自主的に投与された軟質ペレットを噛んで、被験者に咀嚼率と口噛み側の両方を自発的に選択させる。1分後、被験者に新しい柔らかいペレットを与え、さらに1分間噛む側を切り替えるように被験者に依頼する。咀嚼運動の終わりにすぐに、マトリックステスト中のパフォーマンスと瞳孔サイズの両方で安静時の瞳孔サイズを評価する。咀嚼運動終了後30分、安静時の瞳孔サイズとマトリックス試験中の瞳孔サイズの両方を評価する。この代表例では、硬質または軟質ペレットのいずれかを噛んだ直後にパフォーマンス指数が上昇した。しかし、30分後、パフォーマンスの向上は硬質ペレットに対してのみ持続した。活動の欠如とハンドグリップ運動などの2つの制御条件は、パフォーマンスに悪影響を及ぼし、30分後に回復する傾向がありました。前のプロットに表示された同じ主題のタスク関連のマイドリア症について、質的に類似した変化が観察された。器具の連続取得モードでは、最終的な個々のサンプルは、瞳孔がライトが消灯してから5秒以内に安定したサイズに達するので、最終的な個々のサンプルが最終的な平均値を表します。単一の被験者では、硬質および軟質ペレットを噛んだ後のタスク関連のマイドリア症との間に強い相関関係が認められた。関連付けは、対応する変更がベースライン値に対して正規化される場合にも明らかです。咀嚼が認知能力に及ぼす刺激効果へのLC関与のさらに強い証拠は、同じマトリックス試験の実行中に観察されたマイドリア症の変化とパフォーマンス指数の咀嚼誘発変化を相関させることによって得ることができる。この手順を使用すると、外部光が瞳孔の大きさを決定する主要な決定要因となるため、環境照明を慎重に制御することが非常に重要であり、結果を混乱させる。この手順では、いくつかのアプリケーションが見つかる可能性があり、例えば、咬合性アサイメトリーの補正が遺伝子座のcoeruleus活動に影響を与えることによってパフォーマンスを向上させる可能性があるかどうかを現在研究しています。

Research

JoVE Journal

Neuroscience

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Localization of the Locus Coeruleus in the Mouse Brain

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Assessing Early Stage Open-Angle Glaucoma in Patients by Isolated-Check Visual Evoked Potential

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Recently, the isolated-check visual evoked potential (icVEP) technique was designed and has been reported to detect glaucomatous damage earlier and ...

Establishment of Acute Pontine Infarction in Rats by Electrical Stimulation

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