NeuralCipher Araştırma özeti
Kaynak özetin Türkçe makine çevirisi. Klinik kullanım öncesinde özgün yayınla karşılaştırılmalı; hekim incelemesi değildir. cc by
Parkinson Hastalığı (PD) hastalarında değiştirilmiş yürüyüş hızı modellerinin hesaplama modelini sunuyoruz. PD yürüyüş kısa karıştırma adımları, azaltılmış yürüme hızı, artan çift destek süresi ve bazen artan kadans ile karakterizedir. PD yürüyüşünün en zayıflatıcı belirtisi, yürüyüş donması (FOG) olarak bilinen yürüyüşte bağlam bağımlı durmasıdır. Cowie et al. (2010) ve Almeida and Lebold (2010) hastalar değişken genişlikte bir kapıdan geçerken PD yürüyüşünün hız profillerindeki değişiklikler olarak FOG'yu araştırdılar. Eskisi, daha dar kapılar için daha büyük olan kapıcıktan kısa bir mesafe olan hızda keskin bir düşüş bildirdi. PD dondurucularındaki yürüyüş performansını ON ve OFF dopaminerjik ilaçlarda karşılaştırdılar. Bu bulguya uygun olarak, ikincisi aynı şeyi ON ilaçlı PD dondurucuları ve dondurucu olmayanlar için de bildirdi. Mevcut çalışmada, bu yürüyüş değişikliklerini, merkezi kalıp üreteci (CPG) modelini taklit eden bir spinal ritim ile birleştiğinde, Güçlendirme Öğrenmesine dayanan bir Bazal Ganglia hesaplama modeli kullanarak simüle etmeye çalıştık. Modelde, simüle edilmiş bir ajan, kapının içinden tekrar tekrar geçmeye çalışarak, kapıya giden bir koridor üzerinde bir değer profili öğrenmek için eğitildi. Dopamin sinyali ile ilişkili olan değerdeki geçici fark hatası, PD'nin dopamin eksikliği koşullarını yansıtmak için uygun şekilde kısıtlandı. PD koşullarında simüle edilmiş yürüyüş, kapı eşiğine yakın hızda keskin bir düşüş sergiledi, PD OFF dondurucuları, PD ON dondurucularına ve kontrollerine kıyasla en büyük hız düşüşünü gösterdi. PD ON ve PD OFF dondurucuların her ikisi de kapı genişliğine karşı hassasiyet gösterdi, dar kapı en az hız / adım uzunluğu üretiyordu. Adım uzunluğu varyasyonları, PD dondurucuları ile de yakalandı ve PD non-frizörlerinden ve kontrollerinden daha küçük adımlar ve daha büyük adım değişkenliği üretti. Buna ek olarak, bu model, FOG'ya olan dopamin dışı bağımlılığı açıklayan ilk modeldir ve etiyolojisi için birkaç başka olasılık ortaya çıkarmaktadır.
Özgün kaynak özetini okuyun
We present a computational model of altered gait velocity patterns in Parkinson's Disease (PD) patients. PD gait is characterized by short shuffling steps, reduced walking speed, increased double support time and sometimes increased cadence. The most debilitating symptom of PD gait is the context dependent cessation in gait known as freezing of gait (FOG). Cowie et al. (2010) and Almeida and Lebold (2010) investigated FOG as the changes in velocity profiles of PD gait, as patients walked through a doorway with variable width. The former reported a sharp dip in velocity, a short distance from the doorway that was greater for narrower doorways. They compared the gait performance in PD freezers at ON and OFF dopaminergic medication. In keeping with this finding, the latter also reported the same for ON medicated PD freezers and non-freezers. In the current study, we sought to simulate these gait changes using a computational model of Basal Ganglia based on Reinforcement Learning, coupled with a spinal rhythm mimicking central pattern generator (CPG) model. In the model, a simulated agent was trained to learn a value profile over a corridor leading to the doorway by repeatedly attempting to pass through the doorway. Temporal difference error in value, associated with dopamine signal, was appropriately constrained in order to reflect the dopamine-deficient conditions of PD. Simulated gait under PD conditions exhibited a sharp dip in velocity close to the doorway, with PD OFF freezers showing the largest decrease in velocity compared to PD ON freezers and controls. PD ON and PD OFF freezers both showed sensitivity to the doorway width, with narrow door producing the least velocity/ stride length. Step length variations were also captured with PD freezers producing smaller steps and larger step-variability than PD non-freezers and controls. In addition this model is the first to explain the non-dopamine dependence for FOG giving rise to several other possibilities for its etiology.
Bilimsel değerlendirme
Araştırma sorusu
Sorunun kapsamı orijinal çalışma üzerinden değerlendirilir.
Yöntem ve örneklem
Çalışma tasarımı ve örneklem için kaynak makaleyi kontrol edin.
Temel bulgular
Bu kayıt için editoryal olarak onaylanmış bulgu özeti henüz yayımlanmadı.
Sınırlılıklar
Sonuçların genellenebilirliği, yanlılık ve klinik anlamı ayrıca incelenmelidir.
Bibliyografik veriden yöntem, örneklem veya klinik sonuç çıkarımı yapılmaz.