本文介绍了一种研究非痴呆型帕金森病患者眼动参数与认知功能之间关系的实验方案。实验采用眼动仪测量患者在视觉搜索任务中的扫视幅度和注视时间，并进一步分析这些眼动指标与多领域认知任务表现之间的相关性。
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摘要
摘要
认知功能障碍是帕金森病中常见的现象，且会影响疾病的预后。一种简单、无创且客观的认知功能替代性测量方法将有助于早期发现帕金森病患者的认知衰退。作为一种生理学指标，眼动参数不受受试者个体特征和智力水平的干扰，若其与认知功能存在相关性，则可作为认知功能的替代标志物。为此，本研究探讨了眼动参数与多领域认知测试表现之间的关系。实验中设置了一项结合眼动追踪的视觉搜索任务，要求受试者在计算机屏幕上随机分布的字母阵列中寻找嵌入其中的数字。由于区分数字与字母是一项高度熟练的任务，因此可最大限度地减少认知能力对眼动参数的混杂影响。在视觉搜索任务过程中，采集并计算平均扫视幅度和注视持续时间。认知评估量表涵盖额叶-执行功能、注意力、言语记忆和视觉记忆等多个认知领域。研究发现，较长的注视持续时间与较差的言语流畅性、视觉及言语记忆表现相关，这为进一步探索眼动参数作为帕金森病患者认知功能替代标志物的应用提供了依据。该实验范式在本研究的帕金森病患者群体中耐受性良好，亦可跨诊断地应用于其他疾病群体，以回答类似的研究问题。
引言
帕金森病传统上被认为是一种运动障碍性疾病；然而，该病也常伴有认知功能缺陷，且病情进展至痴呆的情况十分常见1。目前对帕金森病中认知功能障碍的病理生理机制尚不完全清楚。根据 Braak 分期理论，认知障碍被认为与皮层区域中 α-突触核蛋白沉积有关2。此外，有研究提出，多巴胺能系统与胆碱能系统的双重退行性变可导致不同类型的认知缺陷，并具有不同的预后意义3。目前仍需更多研究以进一步阐明帕金森病认知功能障碍的确切机制。在临床方面，认知功能障碍的存在对疾病预后具有显著影响4,5。因此，在临床实践中对认知功能进行评估至关重要。然而，由于患者的精神状态和运动功能受限，长时间的认知评估往往难以实施。因此，亟需一种无创且简便的检测方法，以反映疾病对认知功能的影响程度。
眼球运动异常是帕金森病早期阶段广泛描述的可检测体征6，但其病理生理机制的研究甚至不如认知功能障碍明确。眼球运动的产生是将视觉感觉输入通过复杂的皮层和皮层下神经网络转化为脑干眼动核的输出信号，从而实现运动控制7。帕金森病的病理过程若累及这些神经网络，可能导致可观察到的眼球运动异常。....
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方案
本研究项目已获香港中文大学—新界东联网联合临床研究伦理委员会批准（伦理审查编号：2015.263）。
1. 受试者招募与基线评估
- 从神经科专科门诊招募年龄小于或等于70岁的帕金森病患者，诊断依据为英国帕金森病学会（UKPDS）脑库诊断标准12.
- 排除患有精神疾病、可能影响眼动的眼科疾病或其他神经系统疾病的受试者。同时排除使用抗胆碱能药物的病例，因其已知会影响认知功能和眼动。
- 按性别、年龄和教育程度以1:1比例匹配招募健康对照者。
- 获得受试者的知情同意。
- 与受试者进行临床诊断性访谈，如有条件，同时访谈其亲属，以排除痴呆，并使用简易精神状态检查（Mini-Mental State Examination, MMSE）进行认知功能障碍的筛查13 蒙特利尔认知评估（MoCA）14排除患有痴呆的受试者，或其简易精神状态检查量表（MMSE）或蒙特利尔认知评估量表（MoCA）评分低于规定阈值的受试者 <22/30.
- 使用斯内伦视力表评估视力。若受试者视力低于20/40，则予以排除。
- 使用统一帕金森病评定量表（UPDRS）第二部分评估帕....
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结果
本研究的完整结果详见已发表的原始论文23。共招募了67名帕金森病患者并完成了评估。然而，其中有5例因佩戴与眼动仪不兼容的渐进多焦点镜片而未能完成视觉搜索任务，其数据已被剔除。受试者的平均年龄为58.9岁（标准差=7.5岁），男女比例为1.7:1。另招募了62名年龄、性别和教育程度相匹配的健康对照者进行比较。
认知与眼动参数
与其他先前研究一致24，帕金森病组在多项认知任务中的表现较对照组更差（表1）。通过使用实验室内部开发的算法对视觉搜索任务数据进行分类，识别并提取了注视点和扫视眼动，用于后续计算与分析。研究发现，患者组的平均扫视幅度（16.36° ± 2.36）小于对照组（17.27° ± 2.49；p = 0.037）。两组之间的平均注视持续时间差异无统计学意义（216.58 ms ± 31.64 vs. 211.59 ms ± 24.90；p = 0.331）（表2）。
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讨论
上述方案设计为一项纵向研究的第一部分，旨在探索眼动参数作为帕金森病认知功能替代标志物的潜在临床应用价值。尽管已有研究探讨了更为经典的眼动追踪范式，例如自发起跳视、反射性跳视和抗跳视25，26，27，但本研究采用视觉搜索任务来测量眼动参数。如前所述，该视觉搜索任务的设计至关重要，因其必须最大限度地减少认知能力对眼动追踪任务表现的已知混杂效应，否则可能影响所记录的眼动参数。例如，额叶执行功能会影响跳视潜伏期28。设计中的关键问题在于数字与字母的随机分布，以及目标数字所在象限的变化，从而增加受试者使用认知策略提升任务表现的难度。结合每位受试者在40次试验中平均测量约650次跳视，所计算出的平均跳视幅度更能反映眼球产生跳视的生理能力。与既往文献一致，研究发现帕金森病患者的跳视幅度较小29，30。在.......
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披露
作者无任何利益冲突需要披露。
致谢
作者感谢Harvey Hung博士对本稿件提出的建议 。
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材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 计算机 | Intel | ||
| 计算机化认知评估工具 | CANTAB | CANTAB Research Suite | 包含图案识别记忆、空间跨度和剑桥袜子任务 |
| 眼动分析仪 | Lab Viso Limited | https://github.com/lab-viso-limited/visual-search-analyzer | |
| 眼动仪 | Tobii | Tx300 | 23 英寸计算机屏幕，分辨率为 1920 x 1080，采样频率为 300 Hz |
| 香港词语学习测验 | 香港中文大学心理学系 | 香港词语学习测验（HKLLT）第二版 | |
| 斯特鲁普测验 | 香港大学神经心理学实验室 | 中文版神经心理测验常模数据（第二版修订版） | |
| Tobii Studio | Tobii | Tobii Studio 3.2.2 版 | 用于运行视觉搜索任务的计算机程序 |
| 视觉搜索任务 | Lab Viso Limited | https://www.labviso.com/#products |
参考文献
- Hely, M. A., Reid, W. G. J., Adena, M. A., Halliday, G. M., Morris, J. G. L. The Sydney Multicenter Study of Parkinson’s disease: The inevitability of dementia at 20 years. Movement Disorders. 23 (6), 837-844 (2008).
- Braak, H., Del Tredici, K., Bratzke, H., Hamm-Clement, J., Sandmann-Keil, D., Rüb, U.
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重印与许可
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