本文描述了在7特斯拉磁共振断层扫描仪（7T-MRT）中评估磁性前庭刺激下的反射性眼动、自我运动感知、认知任务以及前庭器官解剖学方位的实验装置、材料和操作步骤。
本文内容
摘要
摘要
强磁场通过洛伦兹力作用于半规管中的壶腹帽，引发头晕、眩晕和眼球震颤，这种现象称为磁性前庭刺激（MVS）。本文介绍了一种在7T磁共振成像设备（MRI scanner）中进行的实验装置，可用于研究强磁场对眼球震颤以及感知和认知反应的影响。通过改变受试者的头部位置来调控MVS的强度。结合三维磁力计与三维稳态构成干涉成像（3D-CISS）图像，评估受试者半规管相对于静态磁场的方向。该方法能够解释受试者对MVS反应的个体内部和个体间差异。未来，MVS可在临床研究中发挥重要作用，例如用于研究前庭功能障碍中的代偿机制。此外，它还有助于深入理解前庭信息与认知过程之间的相互作用，特别是在空间认知以及感觉信息冲突条件下自我运动感知的产生方面。在功能性磁共振成像（fMRI）研究中，MVS可能引起潜在的混杂效应，尤其是在受前庭信息影响的任务中，或在比较前庭功能障碍患者与健康对照的研究中。
引言
已知强磁场（即高于 1 T 的磁场）会引发头晕、眩晕和眼球震颤，这种效应被称为磁性前庭刺激（magnetic vestibular stimulation, MVS）1,2,3。前庭系统位于内耳，通过三个半规管检测绕旋转轴（偏航、俯仰和滚转）的加速度，通过两个囊斑器官——椭圆囊和球囊——检测沿平移轴（鼻枕轴、耳间轴和头垂直轴）的加速度4（见图 1A）。MVS 效应的产生可归因于离子电流在前庭系统半规管的壶腹帽上施加的洛伦兹力1,2。
MVS 的效应随着磁场强度的升高而增强3,5。这种刺激由两个不同组分引起。首先，将受试者移入磁共振成像（MRI）设备的 B0 磁场孔道时，会产生动态磁场，从而在半规管壶腹嵴帽上引发洛伦兹力。其次，受试者在实验过程中静止平躺于 MRI 设备的静态磁场中，也会产生持续的洛伦兹力。因此，在所有使用 MRI 设备的实验中，受试者的前庭系统始终受到静态磁场的持续刺激。这包括所有功能性磁共振成像（fMRI）研究，尤其是超高磁场（> 3 T）下的研究。
当处于强磁场中静止不动或发生移动时，均可诱发眼震。与运动相关的力可引起明显的眼震，但数分钟后逐渐减弱6。在静态磁场下诱发的眼震较弱，随时间推移缓慢减退，但在暴露期间不会完全消失。眼震的方向取决于磁场的极性，退出磁场时方向发生反转6,7,8。磁性前庭刺激（MVS）主要作用于水平半规管和上半规管，引发反射性眼球运动，即主要表现为水平性和旋转性眼震，垂直性眼震程度较轻9。在双侧前庭功能受损患者中，无法观察到眼震1；而在单侧前庭功能受损患者中，则存在更显著的垂直性眼震成分10。由于眼震为不自主运动，因此是评估前庭刺激强度的理想指标。眼震可被视觉固视所抑制，因此必须在完全黑暗环境中评估眼球运动。
当受试者进入或移出磁体孔道时，尤其是磁场强度超过3 T时，常会描述出现非真实性的自我运动感知、头晕和眩晕。自我运动感知大多被描述为滚转方向的旋转，较少情况下为偏航和俯仰平面的旋转7（见图1A）。尽管眼震在暴露期间持续存在，但自我运动感知通常在1-3分钟后消失7。前庭刺激的恒定部分本身即是一种有趣的刺激，因为它能够提供持续较长时间的前庭输入，而无需伴随意识层面的自我运动感知。
通过热量刺激、直流电前庭刺激、被动运动或微重力条件下的研究已知，前庭信息能够影响空间任务的表现11,12及其神经相关机制13。已有报告指出，在强磁场中被移动或主动移动会影响认知表现14,15。一项研究发现，磁性前庭刺激（MVS）可能由于非真实的自我运动感知而导致现实解体症状16。然而，关于静止状态下处于磁场中对神经心理任务影响的研究尚未得出明确结论，仅重复观察到视觉准确性的下降17,18,19,20。最近，首次发现证据表明，MVS可通过诱发类似忽视的偏侧化效应来改变空间注意力21。这引发了一个问题：MVS是否会影响测量高级认知功能的行为任务表现？例如，目前尚不清楚MVS在多大程度上影响空间推理能力，即在心理上模拟物体和自身身体旋转的能力。
分析静息态活动的神经影像学研究显示，磁性前庭刺激（MVS）可诱导默认模式网络发生改变3,22，这种改变可通过受试者前庭器官相对于磁场方向的个体特异性解剖取向加以解释23。在功能磁共振成像（fMRI）实验中，研究设计必须审慎考虑MVS的影响。此外，MVS可能干扰fMRI实验中所使用的galvanic刺激或前庭刺激。在比较前庭系统功能完整与功能障碍受试者的神经影像学研究中，MVS可能成为混杂因素，因为双侧前庭功能丧失的患者不存在MVS效应1。
为了评估磁共振扫描期间的运动视觉刺激（MVS）效应，并在受试者内部比较不同强度的MVS，本文描述了一种实验与技术方案，用于在7 T磁共振成像（MRI）扫描仪内测量眼震、自我运动感知、认知表现以及半规管的解剖位置（见图2）。所述方案可进行调整并应用于专门研究MVS条件下前庭功能及高级认知功能的实验，也可用于功能性磁共振成像（fMRI）研究中评估和控制MVS可能带来的混杂效应。
有趣的是，通过改变头部位置，从而改变前庭终器相对于磁场方向的方位，可以调节磁致前庭效应（MVS）的强度。在大多数受试者中，通过将头部向前倾斜靠近身体（下巴抵住胸部），可以减弱磁致前庭效应（MVS）1,24。因此，改变头部在俯仰轴上的位置，可实现在不同刺激强度下对可测量的磁致前庭效应（MVS）进行比较。
在本实验中，通过比较两种头部位置下的测量结果，在同一参与者内部操控MVS的强度（见图1B）。在预期引发较强MVS的条件下，参与者以仰卧位躺在扫描仪中，瑞氏平面（Reid's plane）大致呈地球垂直方向（仰卧位）。在预期引发较弱MVS的条件下，参与者的头部向前俯倾约30°（倾斜位）。理论上，可将仰卧位与一个无眼震存在的零点位置进行比较1。然而，该零点位置所需的俯倾角度因人而异，且确定过程耗时较长，需要多次调整并反复将参与者移入和移出扫描仪以测试位置，这在大多数研究设计中可能不可行。采用仰卧位和倾斜位这两种头部位置，可在参与者之间及内部比较不同指标，例如自我运动感知或任务表现。
图1：头部在磁场中位置的轴线与平面。（A）头部的垂直轴（HV）、耳间轴（IA）和鼻枕轴（NO）。当受试者仰卧于磁共振成像仪孔道内时，主磁场方向（B0）与头部垂直轴（HV）对齐31。（B）实验过程中采用的两种头部位置，其中仰卧位（平躺）在大多数受试者中诱发的磁致视觉现象（MVS）强于倾斜位（头部在俯仰平面向上倾斜约30°）。请点击此处查看该图的放大版本。
为了在不进行成像的情况下确定前庭器官在实验过程中如何定向，我们在受试者头部安装了一个三维磁力计，并测量探针相对于磁场Z轴的方向（图3B）。前庭器官在磁场中的方向通过高分辨率解剖三维CISS序列进行评估。在图像采集期间，磁力计被替换为一个装水的移液管（图3D）。这使得我们能够提取磁力计相对于磁场Z轴方向的取向，并将其与内耳结构对齐。由此，我们便可在整个实验过程中推断前庭器官的方向。
使用适用于磁共振成像的护目镜追踪眼震（图3C）。前庭脊髓束刺激（MVS）不仅可诱发水平性，有时还可诱发垂直性及旋转性眼震；因此，建议使用能够追踪旋转性眼球运动的软件9,25。
自我运动感知可在感知过程中进行评估7 （在进入和退出磁体孔道时）以及在自主运动感知消失后，例如通过问卷方式进行评估。充分指导参与者非常重要，因为口头报告非真实的自我运动感知对参与者而言通常较为困难。本方案中指出了可测量自我运动感知和认知表现的时机，但未具体规定所用任务或问卷，因其选择高度依赖于具体的研究问题。不过，我们提供了示例问卷和实验范式26.
图2：实验的技术装置示意图。 请点击此处查看此图的放大版本。
总之，前庭磁刺激（MVS）可用于研究前庭刺激对眼震、感知和认知过程的影响，也可用于研究前庭功能障碍患者中的适应过程。静态磁场对壶腹帽的作用在磁场暴露期间保持恒定。由于这种效应模拟了一种持续的旋转加速度，MVS 成为研究前庭功能及其对感知和认知影响的一种有趣且合适的方法27,28。该方法可用于专门探讨前庭信息对高级认知功能（如空间推理）影响的研究问题。MVS 可作为单侧前庭系统功能丧失的一种合适的非侵入性模型，从而有助于研究前庭疾病患者可能出现的代偿机制28。此外，在功能性磁共振成像（fMRI）研究中，必须考虑 MVS 的混杂效应，因为前庭刺激可能改变行为和神经相关活动，同时在强静态磁场中研究前庭患者时也可能产生干扰。
方案
以下步骤属于一项符合《赫尔辛基宣言》的研究，该研究已获得瑞士伯尔尼州伦理委员会批准（2019-02468）。所有参与者在参加研究前均签署了书面知情同意书。
注意：建议在进行MVS实验前，通过标准前庭功能诊断测试评估参与者的前庭功能，例如问卷调查（如头晕残障量表29）、双温冷热试验、旋转钟摆试验、头脉冲试验（HIT）、主观视觉垂直试验（SVV）、颈源性前庭诱发肌源性电位（c-VEMP）、眼源性前庭诱发肌源性电位（o-VEMP）、动态视力测试（DVA）和/或动态姿势图。
1. 扫描室中实验装置的准备（图2）
警告：所有带入扫描室的物品必须符合磁共振成像安全要求。
- 使用交叉以太网电缆将实验计算机与眼动追踪计算机连接，以实现数据采集的同步。
- 通过反应盒将受试者操作的反应按钮连接至实验计算机。
- 打开连接到实验计算机的投影仪。
- 通过将磁力计设备插入USB接口，将其连接至磁力计计算机。
注意：3D磁力计必须适用于超高场强并已完成校准。在本研究使用的软件中，选择以下设置：单位 = 特斯拉（Tesla），量程 = 20.00，采样率 = 100.00 Hz。 - 使用屏蔽的火线电缆将眼动追踪护目镜连接至眼动追踪计算机。
注意：除非电缆足够长，否则必须能在扫描室内看到眼动追踪计算机的屏幕，以便调整眼动追踪护目镜。如有必要，可在磁共振成像（MRI）室与控制室之间的窗口前方放置一个外接显示器。 - 打开眼动追踪软件9,25。
2. 受试者进入磁共振成像扫描仪前的准备工作
警告：以下步骤对于参与者和工作人员的安全至关重要。
- 让受试者阅读并签署知情同意书。
- 确认受试者不符合磁共振成像（MRI）排除标准。提供MRI安全服装，移除金属物品（例如穿刺饰品），并提供妊娠检测（如适用）。
注：MRI安全标准请参见 https://mr-gufi.de/index.php/dokumente。不同研究机构的标准可能有所不同。 - 彻底摘除隐形眼镜、眼影和睫毛膏（以获得更好的眼动追踪效果）。
3. 向参与者说明实验流程和任务
- 讲解实验流程，并说明任务的具体操作步骤。让受试者完成练习试验（如适用）。
- 若需评估自我运动感知，应向受试者说明具体的平移和旋转轴（见图1A）。对特定运动使用易于记忆的术语，例如，在仰卧位时将绕头-垂直轴的偏航旋转称为“烧烤旋转”（yaw rotation）26。
4. 眼动仪和磁力计测量的准备
- 将弹性头带和脑电图帽戴在受试者头上（例如，一种不含电极的磁共振兼容脑电图帽）（见图3A）。
- 将磁力计固定在一只耳朵后方（必须位于3D-CISS序列图像的范围内），方法是将其拉至弹性头带和脑电图帽下方，并使用胶带适当固定（见图3B）。
- 在脑电图帽外佩戴眼动追踪护目镜（见图3C）。
- 让受试者插入耳塞。
- 调整护目镜上的眼动追踪参数（左右居中、上下居中、焦距）以及软件中的参数（左右居中、上下居中、瞳孔大小、对比度、虹膜图案），以确保良好的追踪效果。
图3：受试者的准备。（A）用于固定磁力计的弹性头带和脑电帽（无电极）。（B）磁力计放置于一侧耳后。（C）安装眼动追踪护目镜。（D）移除磁力计探头，更换为用于成像的移液管。请点击此处查看该图的放大版本。
5. 记录眼动追踪校准文件
注意：如果在每次运行前并在受试者进入扫描仪的位置进行校准，校准将最为精确。此处报告的程序精确度较低，但由于时间和技术限制而被采用。
- 让受试者坐在校准刺激源前方 1 m 处（例如，使用卷尺测量眼-刺激源距离）。
- 在软件中调整眼动追踪参数（瞳孔大小、对比度、虹膜图案），以实现良好的追踪效果。
- 点击 Record 开始数据采集。
- 通过口头指令引导受试者依次注视每个点 1 秒（共五个点，呈十字排列：中间一个点，左右各一个点，上下各一个点，点间距为 10 cm），顺序为：左、下、中、上、右。
- 点击 Stop 停止数据采集。
6. 进入扫描仪前测量自发性眼震
注意：测量应在脱离磁场的仰卧位下进行，以获得最精确的结果。这可以通过可拆卸的MRI检查床来实现。如果无法提供此类设备（如本研究所用装置），则应选择位于50 mT线以外的位置（地面上的虚线）。测量位置处的磁场强度可使用磁力计进行评估（本研究装置中为0.02 T）。
- 戴上眼罩并确保受试者无法看到任何光线。否则，让受试者用黑色织物覆盖头部，以消除任何进入的光线。
- 在软件中调整眼动追踪参数（瞳孔大小、对比度、虹膜图案），以实现良好的追踪效果。嘱受试者睁大眼睛。
- 点击 Record 开始数据采集。
- 至少测量 30 秒的眼动。如有必要，重新调整眼动追踪参数。
- 点击 Stop 停止数据采集。
- 取下眼罩。
7. 实验中参与者的体位摆放
- 让受试者平躺在扫描仪床面上。
- 使用适当的垫子，根据第一个条件（仰卧位或在俯仰平面向上倾斜约30°）调整受试者的头部倾斜位置。
- 将镜子放置在受试者头部上方，并进行调整，使屏幕位于受试者的视野范围内。
- 向受试者提供每只手对应的操作按钮；如有必要，用胶带固定。
- 让受试者练习戴上和取下护目镜的遮光罩，确保其能在扫描孔内的黑暗环境中完成该操作；受试者应重复练习直至熟练，并以遮光罩已戴好的状态结束练习。
注意：此步骤可能导致护目镜移位，从而影响眼睛位置相关测量的准确性。如有可能，应在该步骤后进行一次校准。 - 重复第一项任务的指导说明，并询问受试者是否已理解指令。
- 在护目镜设备上或软件中调整眼动追踪参数（如瞳孔大小、对比度、虹膜纹理），以确保良好的追踪效果。
- 利用磁共振成像（MRI）扫描仪的激光十字线调整MRI床的起始位置，确保实验过程中受试者的内耳结构位于扫描孔中心。
8. 将受试者移入扫描仪
- 如适用，通过在实验计算机的实验软件中按下运行并输入参与者和试验信息，启动自我运动感知范式。
- 在眼动追踪软件中按下记录，开始眼动追踪测量（在本实验设置中，该步骤由自我运动感知范式触发）。告知参与者睁大双眼。
- 在磁力计软件中按下记录，开始磁力计测量。
- 告知参与者运行即将开始。
- 在扫描室内，开始将参与者移入磁共振成像仪的孔洞中。
- 约3分钟后，大多数参与者的自我运动感知应已消失。因此，若需呈现视觉刺激（例如问卷），请告知参与者取下护目镜的遮盖物。
注意：即使闭眼状态下，也可继续进行较长时间的眼动追踪测量。 - 如适用，通过在实验计算机上按下运行启动屏幕上的自我运动问卷，并让参与者通过反应按钮作答。
9. 呈现包含认知任务的实验范式
- 如适用，通过在实验计算机上点击Run启动认知任务范式并在屏幕上呈现，让受试者通过反应按钮作答。在此期间评估磁力计的方向。
注意：此时可为受试者实施不同的任务。让受试者戴上或取下护目镜的遮盖物，以在眼动追踪和基于屏幕的范式之间切换。
10. 将受试者移出扫描仪
- 让受试者戴上护目镜的盖子。
- 重复步骤 8-9（除步骤 8.5，即“将受试者移出磁体孔”）
11. 调整头部位置
- 使用适当的垫子将头部位置调整至尚未评估的位置（仰卧或倾斜），并重复步骤 8.2–11。
注意：如果有合适的 MRI 检查床，一种有趣的变体方法是让受试者脚先进入磁体孔，因为反向进入磁体可使内耳相对于磁场的方向发生反转。
12. 前庭器官方向的评估
- 在不移动磁力计的情况下，取下镜子和护目镜。
- 安装头部线圈。
- 取出磁力计的探头，并在不移动磁力计盖子的前提下，将探头更换为装有水的移液枪（见图3D）。
- 将受试者的头部放入头部线圈内，同时确保磁力计位置不变。
- 将受试者移入扫描仪中。
- 采集三维稳态构成干扰序列（3D-CISS）以进行内耳结构成像。
注意：本研究中使用的参数如下：层厚0.4 mm；视野179 mm × 179 mm；翻转角60°；重复时间（TR）8.29 ms；回波时间（TE）3.81 ms。该3D-CISS序列的采集时间为10分53秒。其他研究曾使用不同的序列23,30。 - 将受试者移出磁共振成像（MRI）扫描仪。
13. 研究结束
- 取下移液器、头帽、头带和耳塞，陪同参与者离开扫描室。
- 如适用，请参与者填写问卷（例如：自我运动感知、不同条件下的体验差异、其他感受）。
- 向参与者说明本研究的研究问题（例如：通过改变头部相对于磁场的位置，测量运动视觉刺激对眼震、自我运动感知和认知任务的影响）。
结果
眼动追踪数据展示了记录的水平和垂直眼动（见图4）。扭转性眼动的追踪（未显示）需要特定软件9,25和/或复杂的后期处理。校准记录用于将单位从像素转换为度数。若眼动追踪稳定（约100 Hz），且提取的数据仅显示轻微的追踪伪迹，则数据质量良好（轻微伪迹示例见图4，主要由眨眼引起）。在实验前应评估受试者在磁共振成像扫描仪外是否存在自发性眼震，以排除由磁场以外因素引起的眼震。
图 4：眼动追踪数据。仰卧头位下校准期间及进出磁共振成像（MRI）扫描仪过程中的水平与垂直眼动位置。数据显示出水平性眼震，其方向在进入与离开磁共振扫描孔时发生反转。请点击此处查看该图的放大版本。
磁力计数据显示了磁力计探头相对于磁体孔道内磁场Z轴的位置（图5）。理想情况下，追踪数据应呈现平滑曲线，在探头进入孔道后，各旋转轴方向的磁场强度不应出现明显变化。因此，可轻松检测到受试者的显著头部运动。
图5：磁力计数据。 来自三维磁力计进入磁体孔道过程中的数据显示，在约27秒后磁场强度达到近7 T的最大值。未见运动伪影，表明受试者在进入磁体孔道期间未发生头部移动。请点击此处查看该图的放大版本。
使用7 T磁共振成像仪采集了3D-CISS序列。根据3D-CISS图像，提取了左右内耳的3D表面模型以及磁力计的方向（见图6）。表面模型通过医学图像处理与可视化软件生成。这使得能够提取半规管相对于实验过程中磁力计方向和磁场Z轴的方向（见图7）。
图6：从3D CISS图像中提取的三维表面模型。（A）先前磁力计位置处的移液管；（B）右侧（红色）和（C）左侧（蓝色）内耳结构（原始位置和比例）。请点击此处查看该图的放大版本。
图 7：从 3D-CISS 图像中提取的半规管方向。 对于每个半规管，选择三个解剖标志点，并计算一个表面法向矢量（水平半规管：绿色；后半规管：红色；上半规管：蓝色）。该矢量与移液管（黑色）的方向进行比较，后者用作磁力计探头方向的替代指标，同时与磁场的 Z 轴方向（本图中未显示）进行关联。单位为毫米（mm）（磁共振图像的绝对坐标）。 请点击此处查看该图的放大版本。
通过3D-CISS图像获取半规管和磁力计相对于MRI扫描仪Z轴的方向，可结合在无成像状态下两次运行期间磁力计的方向信息，从而重建受试者在不同头部位置下暴露于MVS时半规管的方向。或者，也可在磁场外拍摄每位受试者及其所佩戴磁力计的照片，进而重建外部面部结构，以将磁力计方向测量值与内耳结构及磁场方向进行对应。自我运动感知数据和认知任务数据（本文未描述）可与上述数据联合分析。因此，半规管位置、眼动追踪数据（水平、垂直和扭转性眼震），以及报告的自我运动感知和行为学结果，均可相互关联，以回答实验所针对的特定科学问题。
讨论
所报道的实验装置适用于研究微重力视觉刺激（MVS）对眼震、自我运动感知以及认知任务表现等多方面的影响。结合诱发的MVS反应的多种测量指标，可以获得诸如 大脑如何处理相互冲突的前庭信息，以及前庭信息如何在个体间和个体内水平上影响感知与认知过程等方面的深入认识。与其他前庭刺激方法（如旋转椅）相比，MVS能够产生持续恒定的加速度刺激，因此适用于较长时间的行为学研究，并可作为单侧前庭功能丧失的非侵入性模型8,28。因此，该方法有助于揭示前庭信息与认知过程之间的相互作用，特别是在空间认知以及在感觉信息冲突条件下自我运动感知的形成机制方面。未来，MVS可在临床研究中加以应用，例如用于研究个体在暴露于MVS期间对前庭失衡的急性期早期代偿过程。这些发现随后可与前庭损伤后的代偿机制相关联。对前庭功能正常与功能障碍个体的比较研究，有助于增进对前庭患者适应改变的传入前庭信息之适应过程的理解。
所述操作流程包含在7 T MRI扫描仪中安全、准确获取数据的关键步骤。首先，MRI环境存在若干困难。实验装置必须符合MRI安全要求，这可能需要对眼动追踪护目镜或线缆连接方式进行调整，与非MRI环境下的设置有所不同。这可能导致数据质量的妥协。此外，受试者必须满足MRI的纳入标准 ，并能够耐受该过程带来的不适（例如，在MRI扫描仪中平躺时头部倾斜数分钟）。其次，在扫描仪内进行眼动追踪，尤其是获取扭转性眼震信号，具有较大难度，且需要专用软件25。对于扭转运动的检测，通常依赖虹膜纹理模式进行追踪，该方法对图像质量要求较高，且易受个体虹膜纹理差异的影响。另一种方法是在巩膜上使用人工色素标记3，但 这种方法可能给受试者带来不适。第三，由于MVS引起的是非真实性的自我运动感知，因此会引发前庭系统内部以及多感官之间的冲突28。因此，受试者往往难以准确描述其头部和/或身体的旋转与平移体验。针对研究问题设计清晰的指导语至关重要。我们建议使用受试者熟悉且易于理解的旋转与平移术语，以帮助其更准确地描述感知体验。对于特定运动参数的评估，可采用更为精细的方法，例如对旋转速度随时间变化的评分7。
当前的实验装置受限于设备的技术条件，若能克服这些限制，性能可进一步提升。例如，为了不仅评估头部在磁体孔内的静态位置，还能评估其动态位置，可将磁力计数据与眼动追踪数据及行为学数据同步。护目镜的校准若能在每次运行前重复进行，效果会更佳。此外，眼动追踪电缆的长度也至关重要，因为它决定了能否在扫描室外测量自发性眼震。最佳解决方案是采用可拆卸的磁共振成像床，能够将其移出磁场范围。然而，必须从扫描室内能够看到眼动追踪计算机的屏幕，以便在接触护目镜的同时完成眼动追踪参数的校准与精细调节。在本实验中，我们通过设置第二块朝向扫描室窗口的屏幕解决了这一问题。
MVS 可能影响 fMRI 研究中的行为表现和脑部反应。在比较前庭系统疾病患者与健康对照者的研究中，MVS 可能导致组间差异，而这种差异源于刺激强度的不同，而非其他患者特征。为了控制 MVS 的混杂效应，当前的实验设置在时间与经费（设备）上均耗费较高。作为替代方案，可将头部轻微向上倾斜7, 23（在头部线圈允许的范围内），或评估协变量，例如如上所述通过 MRI 测量前庭器官的方向23,30，和/或眼震 （例如，近期基于 fMRI 的眼动追踪方法32），这些方法可能具有应用价值。
致谢
我们感谢所有参与者和磁共振团队，以及审稿人提出的宝贵意见，这些意见提高了稿件的质量。我们感谢 D. S. Zee 提供的宝贵建议。我们感谢 DIATEC AG 为本实验提供了一台眼动追踪笔记本电脑。本项目得到了伯尔尼大学授予 FWM 和 GM 的 SITEM-Insel 支持基金的资助。
材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 3D 磁力计 | Metrolab Technology，瑞士 | THM1176-HF | 校准至 7 特斯拉，配备光纤电缆，CE 认证 |
| AMIRA 6.3（软件） | Thermo Fisher Scientific，美国 | 医学图像处理与可视化软件 | |
| Celeritas 光纤反应盒单元 | Psychology Software Tools | 反应盒 | |
| Celeritas 光纤反应单元 | Psychology Software Tools | PST-100761 | 反应按钮，每只手 5 个按钮 |
| 耳塞 | |||
| EEG 脑电帽 | 任何符合 MRI 安全标准的 EEG 脑电帽均可使用 | ||
| 弹性绑带 | 用于将磁力计固定在耳后 | ||
| 以太网交叉电缆 | Daetwyler | Uninet 5502 flex 4P FRNC/LSOH 522830.01 | |
| 以太网电缆适配器 | TP-Link | UE305 | |
| 实验用笔记本电脑 | 性能足够的计算机，配备反应按钮软件（如 Celeritas）、运行实验范式的软件（如 MATLAB、PsychToolBox），以及通过以太网电缆连接眼动追踪计算机 | ||
| 眼动追踪护目镜（Visual Eyes） | Interacoustics | 515b | 微型医疗护目镜，内置红外摄像头：Point Grey Firefly，CE 认证，为 7 特斯拉环境改装，配备屏蔽火线电缆 |
| 眼动追踪用笔记本电脑 | 性能足够的计算机，配备眼动追踪软件（如 OpenIris），并通过以太网电缆连接实验计算机 | ||
| 头带 | 符合 MRI 安全标准的头带 | ||
| Magnetom Terra 7T MRI 扫描仪 | 西门子医疗，德国埃尔兰根 | 位于瑞士伯尔尼的瑞士转化与创业医学研究所（sitem-insel AG）转化成像中心（TIC） | |
| 磁力计用笔记本电脑 | 性能足够的计算机，配备磁力计软件（如 EZMag3D） | ||
| MATLAB R2017b（软件） | MathWorks | 实验范式可通过 PsychToolBox 运行（Brainard, D. H., & Vision, S. (1997). The psychophysics toolbox. Spatial vision, 10(4), 433-436.） | |
| Metrolab EZMag3D v1.1.2（软件） | Metrolab Technology，瑞士 | 3D 磁力计软件：https://www.metrolab.com/resources/downloads/ | |
| MRI 用反射镜 | 西门子医疗，德国埃尔兰根 | ||
| OpenIris（软件） | 用于在 MRI 扫描仪内记录和分析眼球运动的软件。参考文献：Otero-Millan, J., Roberts, D.C., Lasker, A., Zee, D.S., Kheradmand, A. Knowing what the brain is seeing in three dimensions: A novel, noninvasive, sensitive, accurate, and low-noise technique for measuring ocular torsion. Journal of Vision. 15 (14), 11, doi: 10.1167/15.14.11 (2015)。 | ||
| 妊娠检测 | 例如早期妊娠检测试纸（10 mIU/mL） | ||
| 投影系统 | Hyperion Psychology Tools | ||
| 三角形垫 | 西门子医疗，德国埃尔兰根 |
参考文献
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