Tactile processing and vibrotactile discrimination capacity in children with tourette syndrome

Abstract

Tourette Sendromu (TS) çocuklukta ortaya çıkan gelişimsel bir psikiyatrik bozukluktur. TS tanısı birden çok motor tikin en az bir vokal tik eşliğinde, en az bir yıl süresince görülmesi durumunda konulur. Tourette Sendromu'nun patolojisi net olarak bilinmemekte ancak başta γ-aminobütrik asit (GABA) olmak üzere nöro- transmisyon bozukluklarından ve beyin yapılarındaki bozukluklardan kaynaklandığı düşünülmektedir. Literatür tiklerin Tourette Sendromu'nda görülen GABA bağlantılı bozukluklardan kaynaklanabileceğini ve TS hastalarında dokunma duyusu bağlantılı adaptasyon mekanizmalarında bozulmaların mevcut olabileceğini öne sürmektedir. Bu çalışmada TS hastalarında GABA bağlantılı adaptasyon bozuklukları olduğu hipotezi, algılama eşiklerinin ve genlik ayırt etme yetkinliklerinin psikofiziksel bir test bataryası aracılığıyla ölçülmesiyle incelendi. Çalışmada 30 TS hastası (7 kız, 23 erkek) ve 25 sağlıklı (7 kız, 18 erkek) çocuk yer aldı. Katılımcıların parmak uçlarına verilen titreşim- sel uyaranlar taşınabilir bir cihaz aracılığıyla üretildi. Test bataryasında Seçim Tepki Zamanı (cRT, genlik: 200 μm), Statik Algılama Eşiği (DT_s ), Dinamik Algılama Eşiği (DT_c , genlik artış hızı: 2 μm/s), Genlik Ayırt Etme (AD, standart uyaranlar: 50, 100, 200 μm) ve tek bölge adaptasyonuyla Genlik Ayırt Etme (cAD, aynı stan- dart uyaranlar, maske uyaranları: 100, 300 μm) ölçümleri yer almıştır. Her iki grupta da eşik altı uyarandan kaynaklı adaptasyon gözlemlendi. Analizlerde AD testlerinde TS grubunun fark eşiklerinin sağlıklı kontrollerin fark eşiklerine kıyasla anlamlı derece yüksek olduğu da bulunmuştur. Ayrıca adaptasyon uyaranının mevcut olduğu cAD testlerinde iki grubun fark eşiklerinin benzer olması normal çocuklarda adaptasyonun daha fazla olduğuna işaret etmektedir. Bu durum TS hastalarında GABA bağlantılı adaptasyon bozukluklarının gözlemlendiği hipotezini destekler niteliktedir.

Tourette Syndrome (TS) is a childhood-onset developmental psychiatric disor- der. Pediatric patients are diagnosed with TS if they show multiple motor tics and at least one vocal tic for at least one year. The tic severity is known to be reduced in most of the cases as the patient progress into adulthood which suggests a cerebral adapta- tion over time. The pathology of TS is not clear; however, neurotransmission deficits, especially of γ-aminobutyric acid (GABA), and structural alterations in the cerebral structures are believed to be play a role in disorder's occurrence. Existing literature suggests the tics to arise from hyperexcitability due to GABAergic dysfunction, and the adaptive somatosensory mechanisms in TS to be disrupted. This study aimed to extend the GABAergic adaptive dysfunction in TS hypothesis by assessing the detec- tion and difference thresholds through a psychophysical vibrotactile battery. Thirty TS children (7 female, 23 male) and 25 healthy controls (7 female, 18 male) participated in the experiments. Vibrotactile stimuli were generated by a portable device and applied to the fingertips of the subjects. The vibrotactile battery consisted of Choice Reaction Time (cRT, amplitude: 200 μm, Static Detection Threshold (DT_s ), Dynamic Detec- tion Threshold (DT_c , amplitude ramp: 2 μm/s ), Amplitude Discrimination (AD, standard stimuli: 50, 100, 200 μm ), and Amplitude Discrimination with single-site adaptation (cAD, the same standards, adapting stimuli: 100, 300 μm, adaptation dura- tion: 1 s) measurements. The analyses showed that both groups produced comparable detection thresholds. Amplitude discrimination tasks produced further support for the GABAergic adaptive dysfunction in TS hypothesis, since in the baseline AD tasks TS group produced significantly higher difference thresholds, and in the cAD tasks control group closed the gap by showing a more prominent adaptation.