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.
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.
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.
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…
The authors have nothing to disclose.
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.
Anti-stress ball | Artengo, Decathlon, France | TB600 | |
Chewing gum | Vigorsol, Perfetti, Italy | Commercially available product | |
Infrared Camera-Wearable pupillometer | Pupil Labs, Berlin, Germany | Pupil Labs headset | |
Pupillographer | CSO, Florence, Italy | MOD i02, with chin support | |
Silicon rubber | Prochima, Italy | gls50 | |
Software for pupil detection – wearable pupillometer | Pupil Labs, Berlin, Germany | Pupil Labs headset | |
Tangram Puzzle | Città del Sole srl, Milano, Italy | Tangram Puzzle | |
Wearable pupillometer | Pupil Labs, Berlin, Germany | Pupil labs model | Dimension of the frame: 13.5 x 15.5cm |