July 14th, 2016
تصف هذه الورقة استخدام القياس الكمي لحركات العين جنبا إلى جنب مع تحفيز المناطق البؤرية في الدماغ العميق من أجل دراسة علم وظائف الأعضاء والفيزيولوجيا المرضية وآليات التحفيز العميق للدماغ.
الهدف العام من هذا الإجراء هو قياس آثار التحفيز العميق للدماغ على حركات العين الساكادية. يوفر الجمع بين التحفيز العميق للدماغ وقياس ساكاد أداة لدراسة وظائف الدماغ الطبيعية والمرضية. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية حول الفيزيولوجيا المرضية للأمراض المتعلقة بالعقد القاعدية.
الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنها كمية ودقيقة ، مما يسمح بالكشف الدقيق عن التشوهات الدقيقة. هذه بعض أنواع غرسات المحفزات المستخدمة في التحفيز العميق للدماغ. تحتوي على بطارية وإلكترونيات لتوليد حافز كهربائي صغير.
يتم تسليم نبضات التحفيز إلى مواقع مستهدفة دقيقة في الدماغ باستخدام جهات اتصال في نهاية سلك مثل هذا. ابدأ بشرح تفاصيل الدراسة وتزويد المشارك بنموذج موافقة على التوقيع. قم بإعداد مقياس السكادومتر بحيث يتم عرض هدف التثبيت المركزي لكل تجربة لفترة عشوائية من 1.0 إلى 2.0 ثانية ، وبعد ذلك يتم إطفاؤه ، ويظهر أحد الأهداف الحمراء الطرفية بشكل عشوائي إلى اليمين أو اليسار.
بعد ذلك ، اطلب من المشارك الجلوس على بعد 1.5 متر من شاشة مسطحة غير لامعة. ضع مقياس السكادومتر على رأس المشارك بحيث يستقر على جسر الأنف ويثبته بحزام مرن قابل للتعديل. تأكد من أن الإضاءة المحيطة خافتة بحيث يمكن رؤية المحفزات بوضوح.
بعد ذلك ، قم بإرشاد المشارك إلى أن جلسة الاختبار التي تبلغ مدتها 40 دقيقة تتكون من خمس كتل مع استراحة دقيقة واحدة بين كل كتلة. قبل الكتلة الأولى ، اطلب من المشارك تحريك عينيه بأسرع ما يمكن وبدقة من أجل متابعة النقطة الحمراء التي تقفز من المنتصف إلى جانب أو آخر. اشرح أنه يجب عليهم القيام بذلك 60 مرة.
اضبط مقياس السكادومتر لإنشاء سلسلة من 60 تجربة ، ثم اضغط على الزر الموجود على الجهاز لبدء الكتلة الأولى من التجارب. بعد الانتهاء من الكتلة الأولى ، انتظر دقيقة واحدة قبل بدء الكتلة الثانية. أعد تعيين مقياس السكادومتر لإنشاء سلسلة من 40 تجربة.
قرب نهاية الفجوة الدقيقة الواحدة ، اطلب من المشارك تحريك عينيه في أسرع وقت ممكن في الاتجاه المعاكس للنقطة الحمراء. أبلغهم أنه سيطلب منهم القيام بذلك 40 مرة. ثم ابدأ الكتلة الثانية من التجارب.
بعد الانتهاء من الكتلة الثانية ، انتظر دقيقة واحدة ، ثم كرر التعليمات من الكتلة الثانية مرتين أخريين للكتلتين الثالثة والرابعة. أخيرا ، بعد الانتهاء من الكتلة الرابعة ، انتظر دقيقة واحدة ، ثم اطلب من المشاركين تحريك أعينهم بأسرع ما يمكن وبدقة لمتابعة النقطة الحمراء التي تقفز من المنتصف إلى جانب إلى آخر ، تماما كما فعلوا في الكتلة الأولى. أعد ضبط مقياس السكادومتر لإنشاء سلسلة من 60 تجربة وبدء الكتلة النهائية من التجارب.
ملاحظة للمشاركين الذين لديهم محفزات الدماغ العميقة ، أو أنظمة DBS ، يقومون بإجراء اختبار ساكادي مرتين. مرة واحدة مع تشغيل نظام DBS كالمعتاد ، ومرة ثانية مع إيقاف تشغيل نظام DBS. لإجراء جلسة التحفيز خارج الهجوم ، اطلب من طاقم سريري مدرب إيقاف تشغيل نظام DBS قبل 30 دقيقة من الاختبار.
ثم أكمل اختبار saccadic. بمجرد اكتمال الجلسة، قم بتشغيل نظام DBS مرة أخرى. لتحليل البيانات ، قم بتنزيل البيانات الأولية من مقياس السكادومتر إلى جهاز كمبيوتر.
بعد ذلك ، استخدم برنامج مقياس السكادومتر لاستبعاد الساكاد التي يتم تشويهها بواسطة الوميض وحركات الرأس. احسب المتغيرات بما في ذلك زمن انتقال ساكادي وسرعات الذروة والسعة. هنا ، يتم عرض نتائج زمن الانتقال التعويضي لمريض باركنسون بعد الخضوع ل DBS للنواة تحت المهاد عند تشغيل وإيقاف DBS.
يتم تغيير توزيع saccades عند تشغيل المحفز ، مما يدل على انخفاض في عدد saccades ذات الكمون الطويل ، وانخفاض مماثل في متوسط زمن الوصول. بمجرد إتقانها ، يمكن القيام بهذه التقنية في حوالي 70 دقيقة إذا تم إجراؤها بشكل صحيح. أثناء محاولة هذا الإجراء ، من المهم أن تتذكر التأكد من أن مقياس السكادومتر يجلس في المنتصف على جسر الأنف وأن أضواء الغرفة خافتة.
باتباع هذا الإجراء ، يمكن استخدام مهام سكادية أكثر تقدما للإجابة على أسئلة إضافية ، مثل كيفية تأثر التحكم المعرفي في حركات العين بالتحفيز العميق للدماغ. بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية استخدام القياس النفسي في الأشخاص الذين لديهم أنظمة تحفيز عميقة للدماغ. لا تنس أن العمل بالليزر يمكن أن يكون خطيرا ، ويجب أن تحرص على التأكد من أن كل من المشاركين والمجرب لا ينظرون مباشرة إلى أشعة الليزر.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
تبحث هذه الدراسة في تأثيرات التحفيز العميق للدماغ على حركات العين السريعة، مما يوفر رؤى حول وظائف الدماغ الطبيعية والمرضية. من خلال الجمع بين التحفيز وتقنيات القياس الدقيقة، تهدف الدراسة إلى تعزيز فهم الأمراض المرتبطة بالعقد القاعدية.
Quantitative measurement of saccadic eye movements provides a translational biomarker for basal ganglia-related neurodegenerative diseases, enabling objective assessment of disease progression and therapeutic intervention effects. This approach supports mechanistic de-risking in target validation by linking deep brain stimulation outcomes to functional oculomotor readouts, improving predictive confidence in preclinical and early clinical decision-making. The method enhances portfolio relevance by offering a cross-functional, reproducible readout applicable across Parkinson's, Huntington's, and other basal ganglia disorders.
This method fits within the discovery continuum from target validation through lead identification to preclinical evaluation, offering a functional biomarker that tracks modulation of basal ganglia circuitry.