Il locus coeruleus è una profonda struttura cerebrale che regola l'eccitazione comportamentale, l'attenzione e le prestazioni cognitive. La sua attività può essere registrata indirettamente misurando la dimensione dell'alunno. Questo approccio consente la verifica di dove gli stimoli che aumentano le prestazioni cognitive, come la stimolazione della gemina, modulano l'attività LC man mano che il diametro cambia nella dimensione della pupilla.
Prove sperimentali suggeriscono che le malattie neurodegenerative sono associate alla disfunzione locus coeruleus. L'approccio attuale spianerà la strada alla modulazione dell'input geminale al locus coeruleus a fini terapeutici. A dimostrare la procedura con Tommaso Banfi sarà Vincenzo De Cicco, medico professionista e odontologo.
Per eseguire l'esperimento, sono necessari un pezzo di gomma da masticare disponibile in commercio, indicato come un pellet morbido, e un pellet di gomma di silicio, indicato come pellet duro. Un puzzle tangram deve anche essere preparato per il compito aptico. Per il primo protocollo, fornire un documento che mostri tre matrici numeriche 10 per 10 al soggetto e chiedere al soggetto di scansionare in sequenza le linee della matrice mentre si utilizza una matita per spuntare tutti i numeri di destinazione indicati sopra ogni matrice entro 15 secondi per misurare le prestazioni cognitive di base del soggetto.
Quindi valutare manualmente l'indice di prestazioni, la velocità di scansione e il tasso di errore. Per misurare le dimensioni della pupilla di base, posizionare il soggetto a una distanza di lavoro ottimale di 56 millimetri da un pupillografo topografo corneale e acquisire singoli scatti separati della telecamera delle pupille sinistra e destra con un'illuminazione costante di 40 lux. Per valutare la dimensione della pupilla durante un compito aptico tangram, posiziona uno dei pezzi del puzzle nella mano del soggetto e chiedi al soggetto di riportare il pezzo al tangramma durante la registrazione delle dimensioni della pupilla del soggetto.
Per misurare le dimensioni della pupilla durante il compito aptico, acquisire le foto mentre il soggetto esegue la seconda delle due ripetizioni di attività all'inizio dell'esplorazione della superficie del puzzle. Valutazione delle dimensioni della pupilla sinistra e destra mediante acquisizione diretta dei valori visualizzati dal software in millimetri. Quindi sottrarre la dimensione della pupilla a riposo dalla dimensione della pupilla durante il compito tattile per calcolare la miriade legata alle attività e ottenere il valore medio sia per gli alunni di destra che di sinistra.
Successivamente, chiedi al soggetto di masticare un pellet morbido auto-somministrato, lasciando che il soggetto scelga spontaneamente sia il tasso di masticazione che il lato preferito che mastica la bocca. Dopo un minuto, fornire al soggetto un nuovo pellet morbido e chiedere al soggetto di cambiare il lato masticatorio per un altro minuto di masticazione. Subito dopo, terminare l'esercizio di masticazione, valutare le prestazioni del soggetto nel test delle matrici come dimostrato durante la misurazione della dimensione della pupilla sia a riposo che durante il compito aptico.
30 minuti dopo la fine dell'esercizio di masticazione, valutare le prestazioni del soggetto e le dimensioni della pupilla, sia a riposo che durante il compito aptico. Per il secondo protocollo, dotare il soggetto dell'eye tracker pupillometro indossabile dotato di una struttura in vetro stampato in 3D e regolare la posizione delle due telecamere a infrarossi montate sul telaio in modo che gli occhi del soggetto siano a fuoco con il campo visivo delle telecamere. Utilizzando un sensore di luce logaritmica calibrato montato sul telaio indossabile pupillometro per registrare continuamente e simultaneamente il livello di illuminazione ambientale, acquisire immagini delle pupille del soggetto a riposo a una frequenza di campionamento di 120 Hertz all'interno del software pupillometro indossabile per 20 secondi.
Per ottenere i dati sulle prestazioni cognitive di base, registrare le dimensioni degli alunni mentre la materia esegue il test Spinnler-Tognoni. Elevare manualmente le dimensioni della pupilla sinistra e destra a riposo e durante la prova Spinnler-Tognoni calcolando la media dei valori acquisiti per ogni alunno. Quindi calcola la miriade legata alle attività come dimostrato per ottenere i valori medi sia per gli alunni di sinistra che per gli alunni di destra.
Successivamente, chiedi al soggetto di masticare un pellet morbido auto-somministrato, lasciando che il soggetto scelga spontaneamente sia il tasso di masticazione che il lato masticatorio della bocca. Dopo un minuto, fornire al soggetto un nuovo pellet morbido e chiedere al soggetto di cambiare il lato masticatorio per un ulteriore minuto di masticazione. Immediatamente al termine dell'esercizio di masticazione, valutare la dimensione della pupilla a riposo sia nella prestazione che nella dimensione della pupilla durante la prova delle matrici.
30 minuti dopo la fine dell'esercizio di masticazione, valutare sia la dimensione della pupilla a riposo che sia la dimensione della pupilla delle prestazioni durante la prova delle matrici. In questo esempio rappresentativo, l'indice di prestazione è stato aumentato subito dopo aver masticato un pellet duro o morbido. Tuttavia, dopo 30 minuti, l'aumento delle prestazioni persistette solo per il pellet duro.
Due condizioni di controllo, come la mancanza di attività e l'esercizio di impugnata, hanno avuto un effetto negativo sulle prestazioni, con la tendenza a recuperare dopo 30 minuti. Cambiamenti qualitativamente simili sono stati osservati per la miriade legata alle attività nello stesso argomento visualizzato nel grafico precedente. Nella modalità di acquisizione continua dello strumento, i singoli campioni finali sono rappresentativi del valore medio finale poiché la pupilla raggiunge una dimensione stabile entro cinque secondi da quando la luce è spenta.
In singoli soggetti, è stata osservata una forte correlazione tra le prestazioni e la miriade legata al compito dopo aver masticato pellet duri e morbidi. Una correlazione è evidente anche quando le modifiche corrispondenti vengono normalizzate per i valori di base. Prove ancora più forti del coinvolgimento della LC negli effetti stimolanti della masticazione sulle prestazioni cognitive possono essere ottenute correlando i cambiamenti indotti dalla masticazione nell'indice di prestazione con il cambiamento della midriasi osservato durante l'esecuzione dello stesso test delle matrici.
Utilizzando la procedura, è molto importante controllare attentamente l'illuminazione ambientale in quanto la luce esterna può essere un fattore determinante per le dimensioni dell'alunno, confondendo i risultati. Questa procedura potrebbe trovare diverse applicazioni, ad esempio, stiamo attualmente studiando se la correzione di un'assimetria occlusione possa aumentare le prestazioni influenzando l'attività locus coeruleus.
