Origin and function of short-latency inputs to the neural substrates underlying the acoustic startle reflex

The acoustic startle reflex (ASR) is a survival mechanism of alarm, which rapidly alerts the organism to a sudden loud auditory stimulus. In rats, the primary ASR circuit encompasses three serially connected structures: cochlear root neurons (CRNs), neurons in the caudal pontine reticular nucleus (PnC), and motoneurons in the medulla and spinal cord. It is well-established that both CRNs and PnC neurons receive short-latency auditory inputs to mediate the ASR. Here, we investigated the anatomical origin and functional role of these inputs using a multidisciplinary approach that combines morphological, electrophysiological and behavioral techniques. Anterograde tracer injections into the cochlea suggest that CRNs somata and dendrites receive inputs depending, respectively, on their basal or apical cochlear origin. Confocal colocalization experiments demonstrated that these cochlear inputs are immunopositive for the vesicular glutamate transporter 1 (VGLUT1). Using extracellular recordings in vivofollowed by subsequent tracer injections, we investigated the response of PnC neurons after contra-, ipsi-, and bilateral acoustic stimulation and identified the source of their auditory afferents. Our results showed that the binaural firing rate of PnC neurons was higher than the monaural, exhibiting higher spike discharges with contralateral than ipsilateral acoustic stimulations. Our histological analysis confirmed the CRNs as the principal source of short-latency acoustic inputs, and indicated that other areas of the cochlear nucleus complex are not likely to innervate PnC. Behaviorally, we observed a strong reduction of ASR amplitude in monaural earplugged rats that corresponds with the binaural summation process shown in our electrophysiological findings. Our study contributes to understand better the role of neuronal mechanisms in auditory alerting behaviors and provides strong evidence that the CRNs-PnC pathway mediates fast neurotransmission and binaural summation of the ASR. © 2014 Gómez-Nieto, Horta-Júnior, Castellano, Millian-Morell, Rubio and López

Estudio controlado del ritmo del habla en la enfermedad de Parkinson

Resumen: Introducción: Las alteraciones en el habla aparecen en la mayoría de los pacientes con la enfermedad de Parkinson (EP) en el curso del trastorno. Su origen y gravedad son de interés clínico y diagnóstico. Objetivo: Evaluar los patrones de deterioro en el habla en pacientes con la EP, e identificar diferencias en la velocidad de elocución y articulación en comparación con sujetos de control, empleando un método de análisis automático en una tarea de lectura. Pacientes: Participaron 39 pacientes con la EP y 45 controles asintomáticos igualados en sexo y edad. Los pacientes con la EP, en estado on, no presentaban fluctuaciones motoras ni discinesias durante la evaluación del habla. Resultados: El grupo de pacientes con la EP muestran una significativa reducción de la velocidad de elocución y articulación. No se encontraron correlaciones significativas entre los parámetros del habla estudiados y las características de los pacientes, tales como la dosis de L-dopa, duración del trastorno, edad, ni en las puntuaciones en las escalas UPDRS III o Hoehn y Yahr. Conclusiones: Los pacientes con la EP muestran un patrón característico de deterioro del ritmo del habla. Estos resultados indican que las disfluencias en la EP son el resultado de la alteración del movimiento que afecta a la fisiología de los sistemas de producción del habla. Abstract: Introduction: Speech disturbances will affect most patients with Parkinson's disease (PD) over the course of the disease. The origin and severity of these symptoms are of clinical and diagnostic interest. Purpose: To evaluate the clinical pattern of speech impairment in PD patients and identify significant differences in speech rate and articulation compared to control subjects. Speech rate and articulation in a reading task were measured using an automatic analytical method. Patients: A total of 39 PD patients in the ‘on’ state and 45 age-and sex-matched asymptomatic controls participated in the study. None of the patients experienced dyskinesias or motor fluctuations during the test. Results: The patients with PD displayed a significant reduction in speech and articulation rates; there were no significant correlations between the studied speech parameters and patient characteristics such as L-dopa dose, duration of the disorder, age, and UPDRS III scores and Hoehn & Yahr scales. Conclusion: Patients with PD show a characteristic pattern of declining speech rate. These results suggest that in PD, disfluencies are the result of the movement disorder affecting the physiology of speech production systems. Palabras clave: Enfermedad de Parkinson, Habla, Voz, Velocidad de elocución, Velocidad articulatoria, L-dopa, Keywords: Parkinson's disease, Speech, Voice, Speech rate, Articulation rate, L-dop

Speech rate in Parkinson's disease: A controlled study

Introduction: Speech disturbances will affect most patients with Parkinson's disease (PD) over the course of the disease. The origin and severity of these symptoms are of clinical and diagnostic interest. Purpose: To evaluate the clinical pattern of speech impairment in PD patients and identify significant differences in speech rate and articulation compared to control subjects. Speech rate and articulation in a reading task were measured using an automatic analytical method. Patients: A total of 39 PD patients in the ‘on’ state and 45 age- and sex-matched asymptomatic controls participated in the study. None of the patients experienced dyskinesias or motor fluctuations during the test. Results: The patients with PD displayed a significant reduction in speech and articulation rates; there were no significant correlations between the studied speech parameters and patient characteristics such as L-dopa dose, duration of the disorder, age, and UPDRS III scores and Hoehn & Yahr scales. Conclusion: Patients with PD show a characteristic pattern of declining speech rate. These results suggest that in PD, disfluencies are the result of the movement disorder affecting the physiology of speech production systems. Resumen: Introducción: Las alteraciones en el habla aparecen en la mayoría de los pacientes con la enfermedad de Parkinson (EP) en el curso del trastorno. Su origen y gravedad son de interés clínico y diagnóstico. Objetivo: Evaluar los patrones de deterioro en el habla en pacientes con la EP, e identificar diferencias en la velocidad de elocución y articulación en comparación con sujetos de control, empleando un método de análisis automático en una tarea de lectura. Pacientes: Participaron 39 pacientes con la EP y 45 controles asintomáticos igualados en sexo y edad. Los pacientes con la EP, en estado on, no presentaban fluctuaciones motoras ni discinesias durante la evaluación del habla. Resultados: El grupo de pacientes con la EP muestran una significativa reducción de la velocidad de elocución y articulación. No se encontraron correlaciones significativas entre los parámetros del habla estudiados y las características de los pacientes, tales como la dosis de L-dopa, duración del trastorno, edad, ni en las puntuaciones en las escalas UPDRS III o Hoehn y Yahr. Conclusiones: Los pacientes con la EP muestran un patrón característico de deterioro del ritmo del habla. Estos resultados indican que las disfluencias en la EP son el resultado de la alteración del movimiento que afecta a la fisiología de los sistemas de producción del habla. Keywords: Parkinson's disease, Speech, Voice, Speech rate, Articulation rate, L-Dopa, Palabras clave: Enfermedad de Parkinson, Habla, Voz, Velocidad de elocución, Velocidad articulatoria, L-dop

Speech rate in Parkinson's disease: A controlled study

Introduction Speech disturbances will affect most patients with Parkinson's disease (PD) over the course of the disease. The origin and severity of these symptoms are of clinical and diagnostic interest. Purpose To evaluate the clinical pattern of speech impairment in PD patients and identify significant differences in speech rate and articulation compared to control subjects. Speech rate and articulation in a reading task were measured using an automatic analytical method. Patients A total of 39 PD patients in the ‘on’ state and 45 age-and sex-matched asymptomatic controls participated in the study. None of the patients experienced dyskinesias or motor fluctuations during the test. Results The patients with PD displayed a significant reduction in speech and articulation rates; there were no significant correlations between the studied speech parameters and patient characteristics such as L-dopa dose, duration of the disorder, age, and UPDRS III scores and Hoehn & Yahr scales. Conclusion Patients with PD show a characteristic pattern of declining speech rate. These results suggest that in PD, disfluencies are the result of the movement disorder affecting the physiology of speech production systems.Introducción Las alteraciones en el habla aparecen en la mayoría de los pacientes con la enfermedad de Parkinson (EP) en el curso del trastorno. Su origen y gravedad son de interés clínico y diagnóstico. Objetivo Evaluar los patrones de deterioro en el habla en pacientes con la EP, e identificar diferencias en la velocidad de elocución y articulación en comparación con sujetos de control, empleando un método de análisis automático en una tarea de lectura. Pacientes Participaron 39 pacientes con la EP y 45 controles asintomáticos igualados en sexo y edad. Los pacientes con la EP, en estado on, no presentaban fluctuaciones motoras ni discinesias durante la evaluación del habla. Resultados El grupo de pacientes con la EP muestran una significativa reducción de la velocidad de elocución y articulación. No se encontraron correlaciones significativas entre los parámetros del habla estudiados y las características de los pacientes, tales como la dosis de L-dopa, duración del trastorno, edad, ni en las puntuaciones en las escalas UPDRS III o Hoehn y Yahr. Conclusiones Los pacientes con la EP muestran un patrón característico de deterioro del ritmo del habla. Estos resultados indican que las disfluencias en la EP son el resultado de la alteración del movimiento que afecta a la fisiología de los sistemas de producción del habla.El presente trabajo está realizado gracias al apoyo financiero de MICINN (BFU2010-17754) para D.E.L. JCyL, de #GRS 857/A/ para T.L-A. y de JCyL (BIO/SA84/) para J.J.G.M