Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Behavior

Gravação de Performances Saccade Horizontal com precisão em pacientes neurológicos usando Electro-oculogram

Published: March 13, 2018 doi: 10.3791/56934

Summary

O artigo descreve um método prático para gravação de movimentos oculares horizontais com exatidão elevada por electro-oculogram em pacientes neurológicos, utilizando um eléctrodo de Copa Ag-AgCl com uma franja larga de plástico. Medição estável requer seleção adequada e fixação de eletrodos, tendo tempo suficiente para a adaptação de luz para ocorrer e re-calibração conforme necessário.

Abstract

Electro-oculogram (EOG) tem sido amplamente utilizada para o movimento de olho clínico de gravação, especialmente sacadas horizontais, embora o vídeo-eculografia (VOG) largamente tomou o lugar de hoje em dia, devido à sua maior precisão espacial. No entanto, há situações em que EOG tem vantagens evidentes em VOG, por exemplo, indivíduos com fissuras estreitas olho ou ter catarata lentes e pacientes com distúrbios do movimento. O presente artigo mostra que se devidamente implementado, EOG pode alcançar uma precisão quase tão bom quanto VOG com estabilidade substancial para a gravação, enquanto contornar problemas associados com gravação VOG. O presente trabalho descreve um método prático para gravação de sacadas horizontais usando paradigmas oculomotoras com alta precisão e estabilidade por EOG em pacientes neurológicos. As medidas necessárias são para usar um eletrodo de Ag-AgCl com uma franja larga plástica capaz de reduzir o ruído e esperar para adaptação de luz suficiente ocorrer. Este período de espera também ajuda a diminuir a impedância entre os eletrodos e a pele, garantindo assim estável sinal gravado como o tempo passa. Além disso, re-calibração é executada conforme necessário durante o desempenho da tarefa. Usando esse método, o experimentador pode evitar trações de sinais, bem como a contaminação dos artefatos ou ruído da Eletromiografia e eletroencefalograma e pode coletar dados suficientes para avaliação clínica de sacadas. Assim, quando implementada, EOG ainda pode ser um método de alta praticidade que pode ser amplamente aplicada a pacientes neurológicos, mas pode ser eficaz também para os estudos em indivíduos normais.

Introduction

Há três maneiras principais para gravar os movimentos oculares, a EOG convencional, o VOG gravado pelo olho em vídeo monitoramento de sistema e o método de bobina (SSC) pesquisa scleral. Entre eles, EOG tem sido frequentemente utilizado para gravação de movimentos oculares em pacientes desde a década de 1970 por causa de sua simplicidade. Amplamente aplicável à população clínica, este método tem sido amplamente utilizado para o diagnóstico de pacientes neurológicos e forneceu informações úteis sobre a fisiopatologia subjacente a distúrbios1,2, 3,4,5. Além disso, ainda é a única técnica que pode ser viável usada para gravar os movimentos dos olhos durante o sono (movimento rápido dos olhos durante o sono REM e outras formas de movimentos oculares).

Desde que o globo ocular está carregado positivamente em sua face anterior, incluindo a córnea em relação ao seu aspecto posterior, há uma diferença de tensão entre os aspectos anteriores e posteriores dos olhos denominados o potencial corneo-retiniana. Devido à presença deste potencial, o eléctrodo de certo irá tornar-se mais positivo do que a esquerda quando os sujeitos se transforma seu olhar em direção à direita e tornar-se negativa quando viram o seu olhar para a esquerda. Desde que a diferença de tensão entre os eletrodos de esquerda e direita correlaciona-se significativamente com o ângulo de rotação dos globos oculares para sacadas horizontais, ele pode ser usado para medir os movimentos oculares horizontais. No entanto, esta correlação não prende para o sentido vertical, embora EOG vertical ainda pode ser usado para medir os movimentos de olho6. Por outro lado, alguns estudos principalmente usam EOG vertical para monitoramento pisca.

Recentemente, no entanto, VOG largamente tomou o lugar da EOG devido à sua maior precisão espacial, atingindo até 0,25 - 0,5 graus e tornou-se o método padrão para saccade gravação na prática clínica. Enquanto isso, EOG chegou a ser considerado um pouco desatualizado, pois sua precisão espacial, no máximo de 0,5 graus, é inferior do VOG.

No entanto, VOG também tem suas desvantagens, se usado na prática clínica. Há casos em que VOG não é viável; por exemplo, olho de rastreamento torna-se impreciso em indivíduos com um olho estreito fendido como quando a área maior da córnea é obstruída pelas pálpebras. Em pacientes com lentes de catarata, aberrante reflexão da luz infravermelha dificulta a gravação confiável da direção do olhar. Além disso, EOG pode oferecer vantagens para algumas pessoas para quem sua desordem de movimento dificulta VOG gravação. Além disso, o sistema VOG é mais caro em comparação com a configuração do EOG, que muitas vezes torna o antigo indisponível em instalações médicas comuns.

Por outro lado, o método SSC é considerado o padrão-ouro para medir os movimentos oculares. Comparado com VOG e EOG, este método fornece a maior precisão espacial, até 0,1 graus e é especialmente útil quando a gravação envolve o movimento de cabeça de alta frequência6. No entanto, esse método é potencialmente invasivo, ou seja, dolorosa e muito irritante para os olhos e permite a gravação apenas durante um breve período, aproximadamente em 30 min ou mais curto,7,8,9,10 . Esta curta duração torna um método inadequado para aplicação clínica extensa, embora ela tem sido usada com sucesso em algumas instalações especializadas de11.

Com base em estudos anteriores, registrando mais de 250 pacientes neurológicos e 480 indivíduos normais pelo mesmo grupo12,13,14,15,16,17, 18,19, o presente estudo mostra que EOG pode ser precisa o suficiente para servir como uma técnica padrão de gravação de movimento do olho e amplamente aplicável à população clínica, enquanto contornar vários inconvenientes da VOG e SSC. O presente artigo descreve um EOG estável método de gravação, usando um eletrodo com uma franja ampla para permitir amplo e estável de contacto com a pele, semelhante de um eletrodo de EEG firmemente conectado no couro cabeludo por colódio para a gravação de um período de tempo. A impedância do eléctrodo desce e a gravação se torna estável, com o tempo, efetivamente, reduzindo os artefatos de Eletroencefalografia e músculos faciais. Este método é comparado com VOG gravado simultaneamente. Quando devidamente elaborados e executados, EOG é tão bom quanto VOG em termos de precisão para os saques de gravação em pacientes neurológicos e EOG pode até ser mais receptivo a saccade gravação em indivíduos normais.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Todos os procedimentos experimentais neste estudo foram aprovados e realizados de acordo com as diretrizes do Comitê de ética da instituição pesquisa humana após obtenção de consentimento informado.

1. prepare o assunto e o espaço para gravação

  1. Execute a gravação em uma sala com baixa iluminação ambiente, para permitir a adaptação de luz suficiente.
  2. Tenho assuntos sentar na frente de um preto, côncavo em forma de cúpula tela medição 90 cm de diâmetro que contém diodos emissores de luz (LEDs) incorporados em pinholes, que servem como pontos de fixação e alvos saccade usados para os paradigmas oculomotoras.
    Nota: Os LEDs são dispostos em matrizes horizontais, verticais e oblíquas em uma preta, côncava em forma de cúpula tela, ou seja, em 8 direções separadas por 45 graus do centro e com um intervalo de 5 graus do centro, como foi originalmente concebido por Kato et al. 20 para estudos comportamentais e fisiológicos e modificado para uso humano por Hikosaka et al. 21
  3. Para controlar as tarefas oculomotoras, fazer cada assunto um microinterruptor botão conectado a um microcomputador, que permite que o assunto iniciar e finalizar um julgamento de tarefas pressionando e soltando o botão.
    Nota: As tarefas e aquisição de dados são controlados por um programa feito sob medido, operando em um PC típico do Windows.
  4. Estabilize a posição de cabeça do sujeito por descansos do queixo e testa, assim como uma banda de cabeça.

2. colocar os eletrodos para EOG

  1. Use um eletrodo de Copa de Ag-AgCl para gravação EOG (Figura 1), que tem um diâmetro de 1,8 cm e uma espessura de 3,5 mm. O fundo do copo compreende o eletrodo de Ag-AgCl e a parede lateral é rodeada por uma franja de plástico de 5 mm de espessura, permitindo amplo contato com a pele.
  2. Limpe a pele com um algodão embebido em álcool.
  3. Encha o copo com pasta de eletrodo.
  4. Estàvel fixar o eletrodo na pele, colocando fita adesiva de dupla-pau sob o plástico e anexar a franja à pele.
  5. Para gravação de sacadas horizontais por EOG, colocar os eléctrodos do canthi bilateral dos olhos, Considerando que para gravação de sacadas verticais, coloque os eletrodos acima e abaixo de um olho.

3. configurar os amplificadores para gravação

  1. Use uma corrente direta (DC)-amplificador para gravação a EOG, com o sinal digitalizado a 500 Hz.
  2. Grave a VOG, simultaneamente, usando o olho em vídeo monitoramento de sistema, que registra dados de posição de fixação ocular a uma taxa de amostragem de 500-1.000 Hz.
  3. Alimentar a saída analógica das posições horizontal e vertical do olho e defina o filtro do sistema de aquisição de dados, com o filtro low-pass de sinal a 20 Hz.
  4. Além disso, defina o filtro para atenuar o ruído intermediário de alta-frequência, tais como a eletromiografia e Eletroencefalografia.
    Nota: Para análise, um processo ainda mais alisamento é necessário para o cálculo de perfis de velocidade saccade a partir dos dados de posição do olho (aqui, 3-ponto de nivelamento foi realizado três vezes).
  5. Se possível, medir a impedância entre o eletrodo e a pele e mantê-lo abaixo de 20 kΩ.

4. esperando o período após a colocação dos eléctrodos para adaptação de luz

  1. Espere 10-20 min após a colocação do eletrodo EOG na pele, até que suficiente luz adaptação ocorra.
  2. Permitem a gravação para estabilizar e a impedância entre o gel de eletrodo para diminuir.

5. calibrar o EOG e sinais VOG

  1. Realizar a calibração de movimento olho antes de cada sessão de teste por ter os assuntos em 5 locais previamente especificados.
  2. Mais especificamente, fazer assuntos Ver os alvos visuais no centro e aqueles que aparecem 20 graus para a esquerda, direita, para cima e para baixo do ponto de fixação, tanto para EOG e VOG.
  3. Ajuste o ganho do EOG como os sujeitos se fixam sobre estes pontos, para que usar o sistema de aquisição de dados personalizados para monitorar a posição atual do olho exibida na tela do computador corresponde à posição de destino exibida na tela.

6. gravar os saques usando os paradigmas Oculomotor e recalibrar as posições do olho conforme necessário durante a sessão

  1. Instrua os assuntos sobre os paradigmas oculomotoras.
    Nota: Duas tarefas oculomotoras são normalmente utilizadas para estudos clínicos, o saccade visualmente guiada (VGS) e antisaccade (AS) tarefas. Brevemente, em VGS, quando assuntos pressionam o botão, um ponto central está aceso no centro da cúpula, e os assuntos primeiro são obrigados a se fixar nesse local. 1.5-2 s mais tarde, um alvo é apresentada, aleatoriamente em um local 5, 10, 20 ou 30 graus horizontalmente para a esquerda ou à direita de, ao mesmo tempo o ponto de fixação central está extinta. Os sujeitos são instruídos a fazer um saccade em direção a essa meta. A tarefa de AS, fazer os assuntos pressione primeiro o botão e então obrigá-los a se fixar no ponto de fixação central como aparece. 1.5-2 s mais tarde, o alvo salta à esquerda ou à direita dele, semelhante ao acima. Os temas são obrigados a fazer um saccade rumo a uma situação de espelho-simétrico do outro lado o ponto de fixação central.
  2. Tem os temas pressione o botão e começar os ensaios.
  3. Durante a sessão, ajuste o ganho do EOG durante o desempenho da tarefa, para que a atual posição de olho exibida no monitor é sempre alinhada com a posição de alvo simultaneamente exibida na mesma tela. Tanto para EOG e VOG, realizar re-calibração de ajuste quando necessário durante os experimentos.
  4. Para comparar os desempenhos das duas metodologias, analisar o filtrado e digitalizados EOG sinais do DC-amplificador e VOG por um programa de computador Custom-Built e mostrar os sinais EOG e VOG juntos no mesmo rastreamento.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

A Figura 2 mostra representativos registros simultâneos de EOG e VOG em um sujeito normal. 8 ensaios de VGS são sobrepostos por EOG (curvas de cinza) e VOG (curvas de vermelhas; Figura 2 A). calibrado pelo presente método, EOG e VOG dados são conhecidos por serem lineares em um intervalo de 5 a 30 graus, e a exatidão espacial dos dados é 0,5 graus.

Os registos obtidos pelos dois métodos amplamente sobrepõem-se uns com os outros. Além disso, os parâmetros de saccade, como latência e amplitude, são quase comparáveis para os dois métodos de gravação, embora a velocidade seja ligeiramente menor para EOG (VGS: Figura 2B, como: Figura 2C).

Para EOG, eletromiografia e Eletroencefalografia podem confundir registros de movimento do olho, que normalmente exige o uso de filtragem de passa-baixa de gravação apropriada para os olhos. O uso de filtragem de passa-baixa a 20 Hz tem sido relatado para diminuir a velocidade de pico e aumentar o aparecimento de sacadas ligeiramente; a velocidade das sacadas é menor em até 10% para VGS e MGS, e a latência medida pelo EOG é mais medido pelo VOG por 2-3% (ou da ordem de 8-10 ms), considerando a amplitude das sacadas é largamente comparáveis22. Por outro lado, estudos anteriores por outros grupos relataram maior velocidade saccade para EOG, em comparação com tanto VOG e SSC7,8,9,10, e considerou-se a discrepância entre os estudos devido ao uso de um procedimento de alisamento para calcular o perfil de velocidade saccade e o low-pass filtragem conforme mencionado.

Figure 1
Figura 1: O eletrodo e a fita adesiva usada para gravação EOG. O eletrodo tem um diâmetro de 1,8 cm e uma espessura de 3,5 mm, onde o fundo compreende o eletrodo de Ag-AgCl e a parede lateral é rodeada por uma franja de plástico de 5 mm de espessura. Isto permite grande contacto com a pele, permitindo a fixação de perto e estável e serve para reduzir a impedância entre a pele e o eletrodo. Devido a isto, a gravação se torna estável, com o tempo, efetivamente, reduzindo os artefatos de Eletroencefalografia e músculos faciais. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 2
Figura 2 : Traços representativos de sacadas gravadas por EOG e VOG . (A) representante traços gravados por EOG e VOG. 8 traços VGS são sobrepostos, tempo-bloqueado para o sinal, instruindo-o início de sacadas. Registam-se os saques a alvos de quatro diferentes excentricidades (5, 10, 20 e 30 graus) para a esquerda e desde o ponto de fixação central. O eixo horizontal dá o tempo e o eixo vertical dá a posição do olho (traço superior) ou velocidade (traços inferiores). As curvas vermelhas são para VOG e as curvas de cinza para EOG. Abaixo de carrapatos são marcados em um intervalo de 100 ms. Curvas de cinza são para EOG medido pelo amplificador DC, e as curvas de vermelhas para VOG medido pelo olho em vídeo sistema de rastreamento. Quando os olhos se movem para a direita, os traços desviar para cima, e quando os olhos se movem para a esquerda, eles desviar para baixo. Observe a sobreposição substancial entre os traços, exceto que os traços cinzento (EOG) são ligeiramente deslocados para a direita em comparação com os traços vermelhos (VOG), implicando uma latência ligeiramente mais longa para EOG relativo VOG. (B) comparação da EOG e VOG vestígios na tarefa VGS. Curvas vermelhas são para EOG e preto e azuis curvas para VOG dos olhos esquerdos e direito, respectivamente. O traço superior é para a posição do olho, e a figura mais baixa é para velocidade de olho. Novamente, observe a sobreposição substancial entre os traços para EOG e VOG, mas a latência é ligeiramente mais longa para EOG, e a curva de velocidade do EOG mostra uma velocidade de pico ligeiramente menor do que a do VOG. (C) comparação da EOG e VOG vestígios na tarefa AS. EOG e VOG semelhantes traços quando assuntos executam a tarefa de AS. Observe novamente a sobreposição substancial e que a latência é ligeiramente mais longa para EOG, e a curva de velocidade para EOG mostra uma velocidade de pico ligeiramente menor do que isso para VOG. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Apesar de hoje em dia, o método predominante para gravação de sacadas tornou-se o VOG, o presente estudo mostrou que EOG pode alcançar uma precisão quase comparável do VOG se devidamente implementado (Figura 2). O presente método EOG tem sido mostrado para alcançar uma boa correlação com VOG durante a gravação de sacadas horizontais e tem sido utilizado com sucesso em muitos estudos anteriores pelo mesmo grupo12,13,14,15 ,16,17,18,19.

Reconhecidamente, VOG tem uma maior precisão espacial que EOG e em grande parte substituído EOG na prática clínica, mas a exatidão mais elevada da VOG e SSC sempre não deve ser tomada pelo valor de face. EOG tenha sido gravado em combinação com VOG ou CCD e indicam um desempenho comparável a último dois apesar das pequenas diferenças7,8,9. Comparação do pico saccade velocidades simultaneamente medidas pelo EOG, VOG e SSC consistentemente mostram que a velocidade de pico medida pelo EOG é ligeiramente mas consistentemente mais rápida do que aqueles medidos pelos outros dois métodos7,8, 9. Esta velocidade mais rápida, medida pelo EOG é geralmente atribuída para o maior nível de ruído para gravações EOG, tais como contaminação de bandas alfa e beta do EEG9. Por outro lado, a velocidade de pico medida pelo VOG também é maior do que gravado por SSC simultaneamente7. Esta diferença é atribuída à carga da bobina de pesquisa, influenciando a dinâmica saccade; possível resvalamento da bobina sobre a córnea, especialmente durante a piscar, pode reduzir a precisão da medição de movimento do olho, levando a uma velocidade ligeiramente maior de pico medida pelo CCD que por VOG. No presente estudo, a velocidade de pico foi menor quando medido pelo EOG em comparação com VOG. Presumivelmente, isso ocorre porque a filtragem de passa-baixa usado aqui tende a diminuir a velocidade de pico. Portanto, a diferença em "precisão" de cada metodologia pode ser devido não só ao ruído de confusão, mas também para como os sinais são processados (por exemplo, a filtragem passa-baixo) como bem como para as limitações inerentes de cada método de gravação (ex., deslizamento da bobina de pesquisa).

Enquanto isso, EOG tem uma clara vantagem sobre o movimento dos olhos outros métodos de gravação em determinadas situações de gravação, ou seja., assuntos com fissuras estreitas olho e com lentes de catarata. Para ajustar o método para o olho estreito fenda, experimentadores podem tapar as pálpebras de assuntos durante a gravação, mas isso pode irritar os olhos e resultar em excessivo piscando e lágrimas, o que dificulta a gravação confiável. Em contraste, EOG pode ser usado em pacientes com lentes de catarata. Para VOG, o sinal é perdido devido à reflexão aberrante associado com lentes de catarata. Da mesma forma, pisca pode virtualmente "truncar" os registros VOG, porque o sinal é perdido durante a piscar. Em contraste, EOG horizontal é que menos afetada por artefatos de piscar, embora pequenos "picos" correspondente pisca nos registros podem ser vistos.

EOG requer apenas um curto período de tempo para preparação e pode até ser aplicável para muitos pacientes com distúrbios do movimento que são menos graves. Alguns pacientes neurológicos podem ter dificuldade em estabilizar o tronco. Tais movimentos podem ser prejudiciais para a gravação VOG também. Considerando estes aspectos, EOG mostra um nível suficiente de precisão para avaliação clínica; Não é que o EOG é inerentemente "impreciso" como um método para gravar os movimentos oculares.

Publicou um guia prático para gravação a EOG em aplicações clínicas em 201723. O protocolo aqui estende-se a esta proposta, incluindo alguns procedimentos adicionais para estabilizar ainda mais a gravação EOG. O potencial de corneo-retinal pode variar com o tempo, devido a fatores tais como o estado de alerta dos sujeitos ou ambiental influencia como luz ambiente. A magnitude da diferença potencial corneo-retiniana é afetada por várias condições e aumenta durante a adaptação de luz, enquanto dark adaptação provoca uma diminuição de24,25. Com adaptação de escuro suficiente, portanto, o potencial de corneo-retiniana é esperado para estabilizar, levando a tração reduzida. Para reduzir a flutuação ainda mais, o ganho do EOG foi continuamente monitorizado durante todo o experimento, e re-calibração foi também realizada para ajuste quando necessário durante os experimentos. Este procedimento de re-calibração levou apenas 10-20 s para realizar, de forma que isto não pôde intervir muito com os procedimentos de gravação e reduziu a flutuação do sinal EOG. Se o experimentador espera por 10-20 min após a colocação dos eléctrodos, suficiente luz adaptação ocorrerá e a impedância entre o eletrodo e a pele também irá diminuir e, gradualmente, assíntota para um nível baixo (até 20kΩ). O período de espera permite que o potencial gravado para estabilizar dramaticamente desde o início da gravação e tornar-se cada vez mais estável, com o tempo.

Em vez da cúpula especializada incorporação LEDs conforme descrito neste artigo, qualquer placa com LEDs incorporados em um arranjo semelhante pode ser usada. Um amplificador de corrente alternada (AC) pode ser usado em vez de um amplificador de DC, mas neste caso, a amplitude das sacadas gravadas não será confiável o suficiente para a avaliação qualitativa por causa da deterioração do sinal. Eletrodos, tendo uma vasta franja, que também serve para manter a fechem e amplo contato com a pele, pode ser substituído para o elétrodo descrito neste artigo.

Alguns inconvenientes da EOG também devem ser reconhecidos. EOG geralmente só é adequada para gravar os movimentos oculares horizontais, como levantadas na introdução. Além disso, é difícil avaliar confiantemente microsaccades pelo método EOG, Considerando que VOG tem a capacidade de fazê-lo. Esta questão é especialmente importante por causa de sua impressão digital em alta frequência gama26e o spike sacádicos potencial. Embora estes aspectos podem ser problemáticos no contexto clínico, eles não podem ser resolvidos nem com o presente protocolo e continua a ser abordado, no futuro, estudos. Por outro lado, o sinal de posição do olho gravado por EOG pode estar contaminado por artefactos e ruído, tais como a eletromiografia dos músculos faciais e Eletroencefalografia. Também, quando é utilizado um amplificador de DC, o sinal EOG gravado pode derrapar com o tempo. Esses problemas podem ser resolvidos em grande parte por meio de um eletrodo com uma franja de plástico que permite a fixação de perto e estável, bem como a redução de impedância entre a pele e o eletrodo, efetivamente reduzir o ruído. Em segundo lugar, aumentando a área de contato entre a pele e o gel usando um copo-eletrodo conforme descrito acima, ajuda a reduzir a impedância em contacto com a pele. Outra maneira de evitar a deriva é esperar por um período de 10-15 min após a colocação do eletrodo, suficiente luz adaptação tem lugar. Este período de espera também ajuda a ainda diminuir a impedância entre o eléctrodo (gel) e a pele, e o sinal EOG gravado geralmente estabiliza como o tempo decorrido. Repetindo a calibração e ajuste o ganho do sinal olhar adequadamente durante o desempenho de tarefas oculomotoras mais podem ajudar a melhorar a qualidade da gravação. A deriva do sinal de posição do olho pode representar um problema durante a gravação de perseguição suave para que a gravação é feita geralmente por um período prolongado. No entanto, para a gravação de sacadas, cuja duração dura somente por várias dezenas de milissegundos, isto geralmente não é um problema.

Em resumo, para alcançar o "exata" gravação EOG, não é a metodologia em si que importa, mas como o experimentador implementa-lo. O passo crítico é como lidar com a instabilidade da gravação. As medidas necessárias são para usar um eletrodo de Ag-AgCl com uma franja larga plástica capaz de efetivamente reduzir o ruído e esperar para adaptação de luz suficiente. Este período de espera também ajuda a diminuir a impedância entre os eletrodos e a pele, garantindo assim um sinal estável gravado. Além disso, re-calibração é executada conforme necessário durante o desempenho da tarefa. Assim, implementado, EOG ainda pode ser um método de alta praticidade clínica que pode ser amplamente aplicada a pacientes neurológicos, especialmente para gravar os saques no sentido horizontal. Com efeito, EOG pode ser um método preferível quando só é disponível por razões económicas ou na práticas clínicas situações onde um método facilmente implementado é necessário e onde a omissão de dados não é admissível.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Os autores não têm nada para divulgar no que se refere este estudo.

Acknowledgments

Dr. Terao foi apoiado por um subsídio do projeto de pesquisa para a investigação científica do Ministério da educação, cultura, esportes, ciência e tecnologia do Japão [16K 09709, 16H 01497]. YU foi apoiado por um subsídio do projeto de pesquisa para a investigação científica do Ministério da educação, cultura, esportes, ciência e tecnologia do Japão [No.25293206, n. º 22390181, 15H 05881, 16H 05322]; por concessões do Comitê de pesquisa sobre o melhor rTMS tratamento de Parkinson doença do Ministério da saúde e bem-estar do Japão; e pelo Comitê de pesquisa em distonia do Ministério da saúde e bem-estar do Japão.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Electrode Nihon-Kohden (Tokyo, Japan) NS111-115 cup electrode
Electrode paste Nihon-Kohden (Tokyo, Japan) Gelaid Z-101BA gel electrode paste to fill in the cup electrode
Adhesive tape  Nihon-Kohden (Tokyo, Japan) H261 double-stick tape for fixating the electrode
DC-amplifier Nihon-Kohden (Tokyo, Japan) AN-601G amplifier for EOG
video-based eye tracking system SR research (Mississauga, Ontario, Canada) Eyelink II eye tracking system for recording VOG
Filter NF corporation MS-521 filter for the EOG signal

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Braun, D., Weber, H., Mergner, T., Schulte-Mönting, J. Saccadic reaction times in patients with frontal and parietal lesions. Brain. 115, (Pt 5) 1359-1386 (1992).
  2. Sweeney, J. A., Levy, D., Harris, M. S. Commentary: eye movement research with clinical populations. Prog Brain Res. 140, 507-522 (2002).
  3. Leigh, R. J., Kennard, C. Using saccades as a research tool in the clinical neurosciences. Brain. 127, (Pt 3) 460-477 (2004).
  4. Ramat, S., Leigh, R. J., Zee, D. S., Optican, L. M. What clinical disorders tell us about the neural control of saccadic eye movements). Brain. 130, (Pt 1) 10-35 (2007).
  5. Terao, Y., et al. Initiation and inhibitory control of saccades with the progression of Parkinson's disease - changes in three major drives converging on the superior colliculus. Neuropsychologia. 49 (7), 1794-1806 (2011).
  6. Kennard, D. W., Smyth, G. L. The causes of downward eyelid movement with changes of gaze, and a study of the physical factors concerned. J Physiol. 166, 178-190 (1963).
  7. Houben, M. M., Goumans, J., van der Steen, J. Recording three-dimensional eye movements: scleral search coils versus video oculography. Invest Ophthalmol Vis Sci. 47 (1), 179-187 (2006).
  8. Eggert, T. Eye movement recordings: methods. Dev Ophthalmol. 40, 15-34 (2007).
  9. Frens, M. A., van der Geest, J. N. Scleral search coils influence saccade dynamics. J Neurophysiol. 88 (2), 692-698 (2002).
  10. Lappe-Osthege, M., Talamo, S., Helmchen, C., Sprenger, A. Overestimation of saccadic peak velocity recorded by electro-oculography compared to video-oculography and scleral search coil. Clin Neurophysiol. 121 (10), 1786-1787 (2010).
  11. Bhidayasiri, R., Riley, D. E., Somers, J. T., Lerner, A. J., Büttner-Ennever, J. A., Leigh, R. J. Pathophysiology of slow vertical saccades in progressive supranuclear palsy. Neurology. 57 (11), 2070-2077 (2001).
  12. Terao, Y., et al. Visualization of the information through human oculomotor cortical regions by transcranial magnetic stimulation. J Neurophysiol. 80 (2), 936-946 (1998).
  13. Terao, Y., Okano, T., Furubayashi, T., Yugeta, A., Inomata-Terada, S., Ugawa, Y. Effects of thirty-minute mobile phone use on saccades. Clin Neurophysiol. 118 (7), 1545-1556 (2007).
  14. Terao, Y., et al. Initiation and inhibitory control of saccades with the progression of Parkinson's disease - changes in three major drives converging on the superior colliculus. Neuropsychologia. 49 (7), 1794-1806 (2011).
  15. Terao, Y., et al. Frontal cortical regions controlling small and large amplitude saccades: a TMS study. Basal Ganglia. 1 (4), 221-229 (2011).
  16. Terao, Y., et al. Deterioration of horizontal saccades in progressive supranuclear palsy. Clin Neurophysiol. 124 (2), 354-363 (2013).
  17. Terao, Y., et al. Saccade abnormalities associated with focal cerebral lesions -How cortical and basal ganglia commands shape saccades in humans. Clin Neurophsyiol. 127 (8), 2953-2967 (2016).
  18. Terao, Y., et al. Is multiple system atrophy with cerebellar ataxia (MSA-C) like spinocerebellar ataxia and multiple system atrophy with parkinsonism (MSA-P) like Parkinson's disease? -A saccade study on pathophysiology. Clin Neurophysiol. 127 (2), 1491-1502 (2016).
  19. Terao, Y., et al. Distinguishing spinocerebellar ataxia with pure cerebellar manifestation from multiple system atrophy (MSA-C) through saccade profiles. Clin Neurophysiol. 128 (1), 31-43 (2016).
  20. Kato, M., Hikosaka, O. Saccade related responses of external pallidal neurons in monkey. Neurosci Res. , Suppl. 17 [Abstract] 218 (1992).
  21. Hikosaka, O., Fukuda, H., Kato, M., Uetake, K., Nomura, Y., Segawa, M. Deficits in saccadic eye movements in hereditary progressive dystonia with marked diurnal fluctuation. Hereditary Progressive Dystonia With Marked Diurnal Fluctuation. Segawa, M. , The Parthenon Publishing Group. New York. 159-177 (1993).
  22. Fukuda, H., et al. Development of saccade recording system in humans: simultaneous measurment of electro-oculography and video-oculography. 38th Annual Meeting of Japanese Society of Clinical Neurophysiology. , [Japanese abstract] (2008).
  23. Constable, P. A., Bach, M., Frishman, L. J., Jeffrey, B. G., Robson, A. G. International Society for Clinical Electrophysiology of Vision. ISCEV Standard for clinical electro-oculography (2017 update). Doc Ophthalmol. 134 (1), 134 (2017).
  24. Behrens, F., Weiss, L. R. An automated and modified technique for testing the retinal function (Arden test) by use of the electro-oculogram (EOG) for clinical and research use. Doc Ophthalmol. 96 (4), 283-292 (1999).
  25. Kikawada, N. Variations in the corneo-retinal standing potential of the vertebrate eye during light and dark adaptations. Jpn J Physiol. 18 (6), 687-702 (1968).
  26. Yuval-Greenberg, S., Tomer, O., Keren, A. S., Nelken, I., Deouell, L. Y. Transient induced gamma-band response in EEG as a manifestation of miniature saccades. Neuron. 58 (3), 429-441 (2008).

Tags

Comportamento edição 133 Electro-oculogram vídeo-eculografia saccade Neurologia adaptação de luz bobina de busca scleral
Gravação de Performances Saccade Horizontal com precisão em pacientes neurológicos usando Electro-oculogram
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Terao, Y., Fukuda, H., Sugiyama, Y., More

Terao, Y., Fukuda, H., Sugiyama, Y., Inomata-Terada, S., Tokushige, S. i., Hamada, M., Ugawa, Y. Recording Horizontal Saccade Performances Accurately in Neurological Patients Using Electro-oculogram. J. Vis. Exp. (133), e56934, doi:10.3791/56934 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter