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Studio della plasticità maladattativa del tinnito cronico attraverso metodiche psicofisiologiche
No full textIl tinnito rappresenta una delle possibili condizioni cliniche correlate a fenomeni di plasticità maladattativa che si realizzano non solo nelle aree del pathway uditivo primario, ma anche nel contesto di aree cerebrali associative. La deprivazione sensoriale è considerata alla base della patogenesi del tinnito. Si ritiene che nel tentativo di preservare l’efficienza di codifica degli stimoli acustici in presenza di uno stato anche transitorio di ipoacusia si attivino dei meccanismi di compenso (“cental gain” compensatorio o di adattamento) (Norena e Farley, 2013) espressione di una plasticità neuronale che modifica la sensibilità dei neuroni centrali rendendoli iperattivi e quindi responsivi anche a stimoli di bassa intensità (Norena, 2011; Turrigiano, 2011). E’ stato dimostrato, inoltre, che la deprivazione sensoriale può modificare il livello di espressione dei recettori serotoninergici modificando la responsività neuronale di differenti aree cerebrali.
La tesi di dottorato si articola in due esperimenti che, attraverso metodiche psicofisiologiche (potenziali evocati uditivi sia stimolo che evento-correlati ossia gli Event Related Potentials-ERPs), hanno confermato la presenza di alterazioni sia in pathway neurotrasmettitoriali specifici che nella funzionalità di selettive aree corticali in corso di tinnito cronico.
Nel primo lavoro la valutazione dei parametri ABR e dell’indice elettrofisiologico derivato IDAP (Intensity Dependance of Auditory Evoked Potential) e N1 ASF slope hanno dimostrato la presenza di una disfunzione del tono serotoninergico centrale in presenza di sintomi uditivi fantasma. In particolare, il prolungamento della latenza dell’onda V e dell’interpicco III-V riscontrato nei nostri pazienti è da correlare con l’incrementata attività nel CI associabile ad uno squilibrio tra l’attività dei recettori 5-HT1A e 5-HT1B. Inoltre, la maggiore dipendenza dall’intensità dello stimolo dei potenziali evocati corticali e la compromissione dei processi di abituazione corticale (come mostrato dai valori IDAP) è da imputare alla disfunzione serotoninergica (in particolare ad una riduzione del tono serotoninergico) nell’ambito della corteccia uditiva primaria nei soggetti con tinnito. Tale disfunzione serotoninergica cioè, non solo rallenta il processamento dello stimolo nelle fasi più precoci (aumentate latenze del picco V e interpicco III-V) ma sembra rallentarne anche l’adeguato immagazzinamento corticale automatico (maggiori valori IDAP nei soggetti con tinnito rispetto ai controlli).
D’altro canto le modificazioni plastiche maladattative che in corso di tinnito si determinano anche a carico delle aree cerebrali associative possono accompagnarsi a disfunzioni cognitive più o meno complesse. In effetti, nel secondo lavoro lo studio del processamento attentivo dello stimolo acustico attraverso gli ERPs ha permesso di rilevare delle selettive disfunzioni attentive in corso di tinnito cronico. Oltre a confermare un globale rallentamento nelle fasi precoci della percezione dello stimolo si osserva come il tinnito non comprometta la capacità di discriminazione e memorizzazione conscia. La presenza di sintomi uditivi phantom sembra essere invece selettivamente associata a una specifica difficoltà nello switching attentivo verso eventi inattesi durante una risposta di orientamento. La difficoltà a shiftare l’attenzione è verosimilmente dovuta alla minore disponibilità di risorse attentive che si determina in presenza di tinnito. Tale stimolo endogeno, infatti, compete con le risorse attentive disponibili furtandole e impedendo che vengano adeguatamente impiegate per il riconoscimento di stimoli esterni salienti e significanti. Il nostro approccio psicofisiologico ha consentito di obbiettivare e misurare la presenza di tale deficit attentivo selettivo fornendo ipotesi circa le sue basi fisiopatologiche. Tale difficoltà a shiftare l’attenzione è infatti probabilmente legata ad una alterazione funzionale a carico di regioni cortico-sottocorticali (cortecce prefrontali, ACC, cervelletto) che intervengono nella definizione del network attentivo ventrale tipicamente coinvolto nei processi di orientamento allo stimolo (Corbetta e Shulman, 2002; Corbetta et al., 2008)
Ulteriori studi sono necessari per confermare i dati relativi sia alla disfunzione serotoninergica centrale che per indagare gli effetti dei cambiamenti plastici maladattativi sulle funzioni cognitive in corso di tinnito cronico. Tuttavia, da un punto di vista clinico, i nostri dati forniscono delle utili prospettive terapeutiche sia farmacologiche che riabilitative. La presenza di una disfunzione serotoninergica potrebbe verosimilmente giovarsi dell’uso di farmaci modulatori (agonisti/antagonisti) della 5-HT. Allo stesso modo, il riscontro di deficit attentivi selettivi consente di programmare interventi di riabilitazione cognitiva più appropriati nel tinnito focalizzandoli sull’abilità a orientare correttamente l’attenzione verso stimoli salienti durante un task cognitivo. Inoltre, le nostre ipotesi relative alla fisiopatologia dei disturbi attentivi nel tinnito potrebbero contribuire all’identificazione di nuove aree neurali target per il trattamento delle disfunzioni cognitive attraverso tecniche di neuro modulazione (ripetitive transcranial magnetic stimulation - rTMS; transcranial direct current stimulation - tDCS) nei soggetti con tinnito cronico
Is it time to consider obstructive sleep apnea syndrome a risk factor for Alzheimer's disease?
No full textFolic acid supplements during pregnancy in specific clinical settings: What dowe know about epilepsy?
No full textFrequency-dependent habituation deficit of the nociceptive blink reflex in aura with migraine headache. Can migraine aura play a modulating role?
No full textObjective
To study the influence of the migraine aura on the trigeminal nociception, we investigated the habituation of the nociceptive blink reflex (nBR) R2 responses in aura with migraine headache (AwMH) and comparatively in migraine without aura (MWoA) and healthy (HS) subjects.
Methods
Seventeen AwMH, 29 MWoA and 30 HS were studied. We delivered a series of 26 electrical stimuli, at different stimulation frequencies (SF) (0.05, 0.1, 0.2, 0.3, 0.5, 1Hz), subsequently subdivided in five blocks of five responses for each SF. Habituation was measured as the percentage decrease of the R2 area across the blocks.
Results
A significant frequency-dependent habituation deficit of the nBR R2 responses was found from 1 to 0.2 Hz SF in both MWoA and AwMH when compared to HS. AwMH did not shown habituation deficit at the higher 1 Hz SF and showed a less consistent deficit at 0.5 and 0.3 Hz SF.
Conclusions
We demonstrated in AwMH a deficit of habituation, although less pronounced than that observed in MWoA of comparable clinical severity.
Significance
We hypothesize that AwMH and MWoA share some pathogenetic aspects and that migraine aura physiopathology may play a modulating role on the excitability of the nociceptive trigeminal pathways
Selective Growth of InAs Quantum Dots on GaAs driven by As kinetics
No full textIn this paper we examine experimentally and theoretically how the As flux direction and intensity influences the recently observed selective growth of InAs quantum dots on the rippled surface of GaAs, where the dots line up only against well determined slopes of the mounded GaAs surface facing the impinging Arsenic flux. We have previously shown that the observed phenomenon is exclusively related to the As constituent, challenging the widespread belief that As plays only a minor role in the dot formation. The selective growth is obtained by Molecular Beam Epitaxy at high growth temperature and under a high As/In flux ratio. To interpret the experimental results, we use a newly developed kinetic model incorporating new features: (i) anions are explicitly considered; (ii) cations and anions follow a different kinetics; (iii) the dot surface is distinguished by the dot bulk and atoms are transferred back and forth between the two phases depending on the surface interaction with the environment. We find that even a very small difference in the As flux intensity impinging over two substrate regions produces a cation current flow from one region to the other, so that the dots form only on the region exposed to the largest flux
Graph model of phase lag index for connectivity analysis in EEG of emotions
No full textEmotion recognition is useful in several fields, starting from medical diagnosis to driving a Brain-Computer Interface (BCI) or helping people with disabilities. During the last decades, many researchers applied automatic strategies to identify emotional states based on data acquired by electroen-cephalography (EEG). However, the task is very hard and results have been often ambiguous. This work aims to perform brain connectivity studies of EEG data of four self-stimulated emotional classes ('relax', 'anger', 'happiness', 'sadness') using a graph model of the Phase Lag Index (PLI), being PLI a measurement of connection insensitive to volume conduction effect. Qualitative results show that, for the analyzed emotions, connectivity analysis indicates some relevant differences both in the active brain regions and in the bandwidths involved in the activation. This method for connectome generation and analysis shows that useful information can be derived and used for contributing to disambiguating the problem of automatic emotion recognition
In-line correlation and ordering of InAs/GaAs multistacked Quantum Dots structures
No full textSeveral multilayer InAs/GaAs(001) samples were grown in a Molecular Beam Epitaxy chamber under critical growth conditions in order to induce the self-assembling of chains of InAs Quantum Dots over mounded GaAs surfaces. As the number of deposited layers was increased, an increasing in-line ordering was observed. Finite Element Method simulations confirmed this trend which is driven mainly by the propagation of the elastic strain field through the layers. On the other hand, the morphological features of the surface contribute to improving the alignment of the InAs Quantum Dots in every chain
An efficient approach to springback compensation for ultra high strength steel structural components for the automotive field
No full textThe use of High Strength Steel (HSS) and Ultra High Strength Steel (UHSS) offers high lightweighting potentiality for car body structural components. The large amount of springback after forming is currently limiting the impact of such steel grades, because of the large effort to be spent for tool design and tolerance satisfaction, requiring longer try-out phases and increased development costs. One of the most promising ways to enlarge the use of UHSS is the definition of robust and efficient methodologies able to evaluate the springback phenomenon and to compensate it by means of appropriate tool shape modifications, for example during the design phase of the stamping tools. This paper presents an approach for the evaluation of springback phenomena and its reduction by die shape modification for HSS and UHSS. The approach is based on the use of reliable constitutive equations for springback prediction and on an innovative method for springback compensation, in which the number of degree of freedom in the iterative optimization problem is reduced by an appropriate selection of the base functions used to interpolate the springback deviations. The approach guarantees improved and usable results, specifically High and Ultra High Strength Steel. The feasibility of the approach is demonstrated by means of an industrial example
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