Name: assessing pupil-linked changes in locus coeruleus-mediated arousal elicited by trigeminal stimulation
Uploaded: 2019-11-26T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Assessing Pupil-linked Changes in Locus Coeruleus-mediated Arousal Elicited by Trigeminal Stimulation at JoVE.com

Araştırma Pisa Üniversitesi hibe tarafından desteklendi. Bay Paolo Orsini, Bay Francesco Montanari ve Bayan Cristina Pucci'ye değerli teknik yardımları için teşekkür ederiz. Son olarak, sert peletler hazırlamak ve sertlik ve yay sabit ölçümler icra için OCM Projects şirketi teşekkür ederiz.

Tüm adımlar Pisa Üniversitesi Etik Komitesi yönergeleriizleyin.
1. Katılımcı Alımı
<ol><li>Çalışmanın özel amacına göre bir konu popülasyonu (yani, normal denekler ve/veya hastalar, erkekler ve/veya kadınlar, gençler ve/veya yaşlılar) işe almak.</li>
</ol>2. Malzeme Hazırlama
<ol><li>Yumuşak bir pelet hazırlayın; ticari olarak mevcut sakız kullanın(Malzeme Tablosu; başlangıç sertliği = 20 Shore OO).</li>
	<li>Sert bir...

<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>

Bu çalışmada sunulan protokoller, sensorimotor trigeminal aktivitenin bilişsel performans üzerindeki akut etkilerini ve LC'nin bu süreçteki rolünü ele almıştır. Bu konu bazı alaka vardır, göz önüne alındığında 1) yaşlanma sırasında, mastikatory aktivite bozulması bilişsel çürüme ile ilişkilidir32,33,34; ağız sağlığını koruyan kişiler nörodejeneratif fenomenlere daha az yatkındır; 2) malok...

İnsanlarda, bu çiğneme bilişsel işleme hızlandırır bilinmektedir1,2 ve uyarılma geliştirir3,4, dikkat5, öğrenme, ve bellek6,7. Bu etkiler kortikal olay ile ilgili potansiyellerin gecikmelerinin kısaltılması ile ilişkilidir8 ve çeşitli kortikal ve subkortikal yapıların perfüzyon bir artış2,9.
Kranial sinirler içinde, kortikal desenkronizasyon ve uyarılma sürdüren en ilgili bilgi trigeminal lifler tarafından taşınır10, muhtemelen artan retiküler aktive sistemi güçlü trigeminal bağlantıları nedeniyle (ARAS)11. ARAS yapıları arasında, locus coeruleus (LC) trigeminal girişleri alır11 ve uyarılma modüle12,13, ve öğrenci boyutu ile aktivite covaries14,15,16,17,18. LC dinlenme aktivitesi ve bilişsel performans arasındaki ilişki karmaşık olmasına rağmen, LC aktivitesinin görev le ilgili geliştirme uyarılma ile ilişkili yol açar19 gözbebeği mydriasis20 ve gelişmiş bilişsel performans21. LC aktivitesi ve gözbebeği boyutu arasında güvenilir bir covaryasyon vardır, ve ikincisi şu anda merkezi noradrenergic aktivite22,23,24,25,26bir proxy olarak kabul edilir.
Sensorimotor trigeminal dalların asimetrik aktivasyonu gözbebeği asimetrilerini indükler (anisocoria)27,28, trigemino-coerulear bağlantı gücünü doğrulayan. LC bilişsel performans çiğneme uyarıcı etkileri katılırsa, paralel görev ile ilgili mydriasis etkileyebilir, hangi bir görev sırasında LC phasic aktivasyon bir göstergesidir. Aynı zamanda performansı etkileyebilir, bu nedenle performans ve mydriasis çiğneme kaynaklı değişiklikler arasında bir korelasyon beklenebilir. Ayrıca, trigeminal etkileri belirli ise, çiğneme etkileri başka bir ritmik motor görev tarafından ortaya çıkan daha büyük olmalıdır. Bu hipotezleri test etmek için iki deneysel protokol sunulmuştur. Bunlar, kısa bir çiğneme aktivitesi nden önce ve sonra gerçekleştirilen bilişsel performans ve gözbebeği büyüklüğünün kombine ölçümlerine dayanır. Bu protokoller, hedef olmayan sayılarla birlikte sayısal olarak uygunmatris29'dagörüntülenen hedef sayıları bulmaktan oluşan bir test kullanır. Bu test özenli ve bilişsel performansı doğrular.
Bu protokollerin genel amacı, trigeminal stimülasyonun bilişsel performansta belirli değişikliklere yol açabilmektir, bu değişiklikler özellikle motor komutlarının oluşumuna atfedilemez ve LC aracılı öğrencibağlantılı değişikliklerle ilişkilidir. Uyarılma. Protokollerin uygulamaları, performansın ölçülebileceği tüm davranış koşullarını genişletir ve LC'nin katılımından şüphelenilir.

<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

Mevcut bilimsel literatür, çiğneme ile ilişkili trigeminal sensorimotor aktivitenin uyarılma, dikkat ve bilişsel performansı etkileyebileceğine dair kanıtlar sunmaktadır. Bu etkiler, trigeminal sistemin çekirge koeruleusunun (LC) noradrenerjik nöronlarının ait olduğu yükselen retiküler aktivasyon sistemine (ARAS) olan yaygın bağlantılarına bağlı olabilir. LC nöronlar tüm beyne projeksiyonlar içerir, ve onların deşarj co-gözbebeği büyüklüğü ile değişir bilinmektedir. LC aktivasyonu görevle ilgili midriazis intifa etmek için gereklidir. Bilişsel performans üzerinde çiğneme etkileri LC aracılık ise, bilişsel performans değişiklikleri görev ile ilgili mydriasis değişiklikleri ile ilişkili olduğunu beklemek makul. Bu hipotezi doğrulamak ve çiğneme etkilerinin belirli bir motor aktivasyona atfedilemez olduğunu belgelemek için burada iki yeni protokol sunulmuştur. Her iki protokolde de, belirli görevler sırasında gözlenen performans ve gözbebeği boyutu değişiklikleri, 2 dakika lık bir süreden önce, kısa bir süre sonra ve yarım saat sonra kaydedilir: a) aktivite yok, b) ritmik, ikili kavrama, c) yumuşak peletin iki taraflı çiğnmesi ve d) sert pelet iki taraflı çiğneme. İlk protokol, sayısal matrisler içinde görüntülenen hedef sayılarıtespit etmede performans düzeyini ölçer. Gözbebeği boyutu kayıtları, sürekli aydınlatma düzeylerini sağlamak için görüşü engelleyen uygun bir pupillometre ile kaydedildiği için, görevle ilgili midriyazis haptik bir görev sırasında değerlendirilir. Bu protokolden elde edilen sonuçlar, 1) performans ve görevle ilgili mydriasiste çiğneme kaynaklı değişikliklerin ilişkili olduğunu ve 2) ne performans ne de midriazisin kavrama ile geliştirilemeyeceğini ortaya koymaktadır. İkinci protokolde, giyilebilir bir pupillometrenin kullanımı aynı görev sırasında öğrenci boyutu değişikliklerinin ve performansının ölçülmesine olanak sağlayarak, bilişsel aktivite üzerindeki trigeminal etkilerde LC tutulumu na ilişkin daha güçlü kanıtlar elde edilmesine olanak tanır. Her iki protokol de Pisa Üniversitesi'nde ARAS'ın kaşifi Prof. Giuseppe Moruzzi'nin tarihi ofisinde yürütüldü.

Şekil 4, protokol 1 tek bir konuya uygulandığında elde edilen sonuçların temsili bir örneğini gösterir (46 yaşında, kadın). PI çiğnendikten kısa bir süre sonra (T7) hem sert (1,73 uyuşmuş/s'den 2,27 uyuşmuş/s'ye) hem de yumuşak pelet (1,67 uyuşmuş/s'den 1,87 uyuşmuş/s'ye) artırıldı (Şekil 4A). Ancak, 30 dakika sonra (T37), artan performans sadece sert pelet için devam etti. Öte yandan, hem aktivite eksikliği hem d...

Watch this Scientific Journal Video about Assessing Pupil-linked Changes in Locus Coeruleus-mediated Arousal Elicited by Trigeminal Stimulation at JoVE.com

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

Bilişsel performans üzerindeki trigeminal etkilerin locus coeruleus aktivitesini içerip içermediğini doğrulamak için, çiğnemenin neden olduğu performans ve görevle ilgili gözbebeği boyutu değişiklikleri arasındaki olası korelasyonları değerlendirmeyi amaçlayan iki protokol sunulmuştur. Bu protokoller locus coeruleus katkısından şüphelenilen durumlara uygulanabilir.

Trigeminal Stimülasyon tarafından Ortaya Çıkan Locus Coeruleus aracılı Uyarılma'da Gözbebeği Ile Bağlantılı Değişikliklerin Değerlendirilmesi

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

Lokus coeruleus davranışsal uyarılma düzenleyen derin bir beyin yapısıdır, dikkat, ve bilişsel performans. Aktivitesi gözbebeği boyutu ölçülerek dolaylı olarak kaydedilebilir. Bu yaklaşım, gemina stimülasyon gibi bilişsel performansı artıran uyaranların, öğrenci nin çapı değiştikçe LC aktivitesini modüle ettiği yerin doğrulanmasını sağlar.Deneysel kanıtlar nörodejeneratif hastalıkların lokus koeruleus disfonksiyonu ile ilişkili olduğunu göstermektedir. Mevcut yaklaşım, tedavi amaçlı lokus coeruleus'a geminal girdinin modülasyonunun önünü açacaktır. Tommaso Banfi ile prosedürü gösteren Vincenzo De Cicco, profesyonel bir doktor ve odontolog olacaktır.Deneyi gerçekleştirmek için, yumuşak pelet olarak adlandırılan ticari olarak kullanılabilen bir sakız parçası ve sert pelet olarak adlandırılan silikon kauçuk pelet gereklidir. Bir tangram bulmaca da haptik görev için hazırlanmalıdır. Birinci protokol için, konuya üç 10'a 10 sayısal matris gösteren bir kağıt sağlayın ve nesnenin temel bilişsel performansını ölçmek için her matrisin üzerinde belirtilen sayıda hedef sayıyı 15 saniye içinde işaretlemek için bir kalem kullanırken matris çizgilerini sırayla taramayı isteyin.Ardından performans dizini, tarama hızı ve hata oranını el ile değerlendirin. Temel gözbebeği boyutunu ölçmek için, nesneyi kornea topografpupillographer'den 56 milimetrelik en uygun çalışma mesafesine oturtun ve 40 lux'luk sabit bir aydınlatma altında sol ve sağ gözbebeklerinin tek, ayrı kamera çekimlerini elde edin. Tangram haptik görevi sırasında gözbebeği boyutunu değerlendirmek için, bulmacadaki parçalardan birini nesnenin eline yerleştirin ve nesnenin gözbebeği boyutunu kaydederken nesneden parçayı tangrama geri vermesini isteyin.Dokunsal görev sırasında öğrenci boyutunu ölçmek için, konu bulmaca yüzey keşif başında iki görev tekrarları ikinci gerçekleştirirken fotoğrafları elde. Yazılım tarafından milimetre cinsinden görüntülenen değerlerin doğrudan kazanılarak sol ve sağ gözbebeği boyutunun değerlendirilmesi. Daha sonra görevle ilgili midriyazisi hesaplamak ve hem sağ hem de sol gözbebekleri için ortalama değeri elde etmek için dokunsal görev sırasında öğrenci boyutunu öğrenci boyutundan çıkarın.Daha sonra, deneğe kendi kendine uygulanan yumuşak peletçiğnemesini isteyin, deneğin hem çiğneme oranını hem de tercih edilen ağız çiğneme tarafını kendiliğinden seçmesine izin verin. Bir dakika sonra, yeni bir yumuşak pelet ile konu sağlamak ve çiğneme bir dakika daha çiğneme için çiğneme tarafı geçiş için konu isteyin. Hemen sonra, çiğneme egzersizini sonlandırın, hem istirahatte hem de haptik görev sırasında öğrenci boyutunu ölçerken gösterildiği gibi matris testinde deneğin performansını değerlendirin.Çiğneme egzersizinin bitiminden 30 dakika sonra, hem istirahatte hem de haptik görev sırasında konu performansını ve gözbebeği boyutunu değerlendirin. İkinci protokol için, konuyu 3D baskılı cam çerçeve yapısına sahip giyilebilir pupillometer göz izleyicisi ile donatın ve nesnenin gözleri kameraların görüş alanına odaklanacak şekilde çerçeveye monte edilmiş iki kızılötesi kameranın konumunu ayarlayın. Giyilebilir pupillometre çerçevesine monte edilmiş kalibre edilmiş logaritmik ışık sensörü kullanarak sürekli ve aynı anda çevresel aydınlatma düzeyini kaydedin, 20 saniye boyunca giyilebilir pupillometre yazılımı içinde 120 Hertz örnekleme hızında dinlenibilen deneğin öğrencilerinin görüntülerini elde edin.Temel bilişsel performans verilerini elde etmek için, denek Spinnler-Tognoni testini gerçekleştirirken öğrencilerin boyutunu kaydedin. Her öğrenci için kazanılmış değerlerin ortalamasını alarak, spinnler-Tognoni testi sırasında ve istirahatte sol ve sağ gözbebeği boyutlarını manuel olarak yükseltin. Daha sonra hem sol hem de sağ gözbebekleri için ortalama değerleri elde etmek için gösterildiği gibi görevile ilgili mydriasis hesaplayın.Daha sonra, deneğe kendi kendine uygulanan yumuşak peletçiğnemesini isteyin, deneğin hem çiğneme oranını hem de ağız çiğneme tarafını kendiliğinden seçmesine izin verin. Bir dakika sonra, yeni bir yumuşak pelet ile konu sağlamak ve çiğneme ek bir dakika için çiğneme tarafı geçiş için konu isteyin. Çiğneme egzersizinin hemen sonunda, matris testi sırasında hem performans hem de gözbebeği boyutu istirahatte öğrenci boyutunu değerlendirin.Çiğneme egzersizinin bitiminden 30 dakika sonra, hem istirahatteki gözbebeğinin boyutunu hem de matris testi sırasında hem performans gözbebeği boyutunu değerlendirin. Bu temsili örnekte, performans endeksi sert veya yumuşak bir pelet çiğnedikten kısa bir süre sonra artırıldı. Ancak, 30 dakika sonra, artan performans sadece sert pelet için devam etti.Aktivite eksikliği ve kavrama egzersizi gibi iki kontrol koşulu, 30 dakika sonra toparlanma eğilimi ile performans üzerinde olumsuz bir etki yarattı. Bir önceki arsada görüntülenen aynı konuda görevle ilgili midriazis için niteliksel olarak benzer değişiklikler gözlenmiştir. Cihazın sürekli edinme modunda, son bireysel numuneler, gözbebeği ışığın kapalı olduğu andan itibaren beş saniye içinde kararlı bir boyuta ulaştığından nihai ortalama değeri temsil eder.Tek deneklerde sert ve yumuşak peletleri çiğnedikten sonra performans ile görevle ilgili midriazis arasında güçlü bir korelasyon gözlenmiştir. Temel değerler için karşılık gelen değişiklikler normalleştirildiğinde bir korelasyon da belirgindir. Bilişsel performans çiğneme uyarıcı etkileri LC tutulum daha güçlü kanıt aynı matris testi nin yürütülmesi sırasında gözlenen mydriasis değişikliği ile performans indeksinde çiğneme kaynaklı değişiklikler korelasyon elde edilebilir.Prosedürü kullanarak, dış ışık öğrencinin boyutu için önemli bir belirleyici olabilir gibi dikkatle çevresel aydınlatma kontrol etmek çok önemlidir, sonuçları şaşırtmak. Bu yordam, örneğin, bir oklüzal assimetri düzeltme locus coeruleus aktivitesini etkileyerek performansı artırabilir olup olmadığını inceleyerek, çeşitli uygulamalar bulabilirsiniz.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

TMS: Using the Theta-Burst Protocol to Explore Mechanism of Plasticity in Individuals with Fragile X Syndrome and Autism

TMS: Fragile X Sendromu ve Otizm Bireylerde Plastisite, Mechasnism keşfedin Theta-Burst Protokolü kullanma

Fragile X Syndrome (FXS), also known as Martin-Bell Syndrome, is a genetic abnormality found on the X chromosome.1,2 Individuals suffering from FXS ...

Assessing Neurodegenerative Phenotypes in Drosophila Dopaminergic Neurons by Climbing Assays and Whole Brain Immunostaining

Assessing Neurodegenerative Phenotypes in Drosophila Dopaminergic Neurons by Climbing Assays and Whole Brain Immunostaining

Içinde Nörodejeneratif fenotipleri değerlendirilmesi<em&gt; Drosophila</em&gt; Tırmanma Tahliller tarafından Dopaminerjik nöronlar ve Tüm Beyin immün

Drosophila melanogaster is a valuable model organism to study aging and pathological degenerative processes in the nervous system. The advantages of the ...

Deep Brain Stimulation with Simultaneous fMRI in Rodents

Kemirgenler Eşzamanlı fMRI ile derin beyin stimülasyonu

In order to visualize the global and downstream neuronal responses to deep brain stimulation (DBS) at various targets, we have developed a protocol for ...

Analysis of Gene Expression Changes in the Rat Hippocampus After Deep Brain Stimulation of the Anterior Thalamic Nucleus

Ön Talamusun Çekirdek Derin Beyin Stimülasyon sonra Sıçan Hippocampus Gen İfade Değişim Analizi

Deep brain stimulation (DBS) surgery, targeting various regions of the brain such as the basal ganglia, thalamus, and subthalamic regions, is an effective ...

Generation of Local CA1 &#947; Oscillations by Tetanic Stimulation

Generation of Local CA1 ÃƒÅ½Ã‚Â³ Oscillations by Tetanic Stimulation

Tetanik Uyarım tarafından Yerel CA1 γ Titreşim Üretimi

Neuronal network oscillations are important features of brain activity in health and disease and can be modulated by a range of clinically used drugs. A ...

Effects of Transcranial Alternating Current Stimulation on the Primary Motor Cortex by Online Combined Approach with Transcranial Magnetic Stimulation

Transkraniyal manyetik stimülasyon ile transkranyal alternatif akım stimülasyon Online kombine yaklaşım tarafından birincil Motor korteks üzerinde etkileri

Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS) is a neuromodulatory technique able to act through sinusoidal electrical waveforms in a specific ...

Ocular Kinematics Measured by In Vitro Stimulation of the Cranial Nerves in the Turtle

Ocular Kinematics Measured by In Vitro Stimulation of the Cranial Nerves in the Turtle

Oküler kinematik Vitro uyarılması kaplumbağa kranial sinirler tarafından ölçülen

After animals are euthanized, their tissues begin to die. Turtles offer an advantage because of a longer survival time of their tissues, especially when ...

Localization of the Locus Coeruleus in the Mouse Brain

Fare beynindeki Locus Coeruleus lokalizasyonu

The locus coeruleus (LC) is a major hub of norepinephrine producing neurons that modulate a number of physiological functions. Structural or functional ...

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

İzole-Check Görsel Uyarılmış Potansiyele Göre Hastalarda Erken Evre Açık Açılı Glokomun Değerlendirilmesi

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

Elektrikstimülasyon ile Sıçanlarda Akut Pontin Enfarktüsü Kurulması

Pontine infarction is the most common stroke subtype in the posterior circulation, while there lacks a rodent model mimicking pontine infarction. Provided ...