Mit Saccadometry mit Deep Brain Stimulation Normale und Pathologische Funktion des Gehirns zu studieren

Summary

Dieser Artikel beschreibt die Verwendung der quantitativen Messung von Augenbewegungen in Verbindung mit der Stimulation von Fokusbereichen des tiefen Gehirns, um die Physiologie, Pathophysiologie und die Mechanismen der tiefen Hirnstimulation zu untersuchen.

Abstract

Das okulomotorische System umfasst eine große Anzahl von Gehirnbereichen, einschließlich Teilen der Basalganglien, und verschiedene neurodegenerative Erkrankungen wie Parkinson und Huntington können es stören. Menschen mit Parkinson neigen zum Beispiel zu erhöhten sakkadischen Latenzen. Daher hat die quantitative Messung sakkadischer Augenbewegungen als potenzieller Biomarker für neurodegenerative Erkrankungen große Aufmerksamkeit erhalten. Man kann viel mehr über das Gehirn sowohl bei Gesundheit als auch bei Krankheit lernen, wenn man beobachtet, was mit den Augenbewegungen passiert, wenn die Funktion bestimmter Hirnareale gestört ist. Die Tiefe Hirnstimulation ist ein chirurgischer Eingriff zur Behandlung einer Reihe von neurologischen Erkrankungen, einschließlich der Parkinson-Krankheit, bei dem Stimulationselektroden in bestimmten Gehirnbereichen, einschließlich mehrerer Stellen in den Basalganglien, platziert werden. Mit aus- und eingeschalteten Stimulatorsystemen können dann Augenbewegungsmessungen durchgeführt und die Ergebnisse verglichen werden. Bei geeignetem Versuchsdesign kann dieser Ansatz verwendet werden, um die Pathophysiologie der zu behandelnden Krankheit, den Mechanismus, durch den die THS ihre positiven Wirkungen ausübt, und sogar Aspekte der normalen Neurophysiologie zu untersuchen.

Introduction

In den letzten Jahren gab es bei der Verwendung von Messungen von Reaktionszeiten als quantitative und nicht-invasive Art und Weise zu gewinnen , Informationen über die hohen Ebene Mechanismen der neuronalen Entscheidung zunehmendes Interesse ¹ zu machen. Eine Art von Reaktionszeit, die intensiv untersucht worden ist, ist die Zeit für eine Sakkaden bei Vorlage eines visuellen Stimulus zu initiieren, wie Sakkaden Latenz bekannt. Sakkaden sind die schnellen Augenbewegungen, die auftreten, wenn wir schnell unseren Blick von einem Ort zum anderen zu verschieben. Sie sind die häufigste Art von Augenbewegungen machen wir bei einer Frequenz auftreten, von typisch....

Protocol

Die Ethikkommission genehmigte diese Studie und informierte Zustimmung wurde von den Teilnehmern erhalten, wie unten beschrieben in Abschnitt 1.

1. Teilnehmer Zustimmung

1. Den Teilnehmern ein Informationsblatt, das im Detail erklärt, was die Test-Session enthalten wird.
2. Nachdem die Teilnehmer die Möglichkeit haben, zu lesen und zu Fragen, Bedenken oder anderen Angelegenheiten ihrer Teilnahme an der Studie, gehen durch die Zustimmung Form mit ihnen zu erklären, jeden Punkt auf der Einverständniserklärung und geben ihnen die Möglichkeit zu diskutieren, Fragen zu stellen sie haben könnte. Bitten Sie den Teilnehmer das Form....

Results

Figur 3 zeigt ein Beispiel von sakkadischen Augenbewegungsbahnen von einer Parkinson-Krankheit Patienten mit einem Nucleus subthalamicus DBS - System implantiert. Die beiden Diagramme der prosaccades des Patienten Plots mit dem Stimulator System (obere Grafik) ausgeschaltet und eingeschaltet (untere Grafik). Jede Spur auf dem Graphen zeigt die Trajektorie eines einzelnen Sakkade, dh wie die Augenposition in Grad von der Mittellinie (y - Achse) weg als Funktion d.......

Discussion

Der wichtigste Faktor in der guten Qualität saccadische Daten zu erhalten, ist sicherzustellen, dass die dem Teilnehmer gegebenen Anweisungen sind klar und präzise. wenn die Anweisungen für die antisaccadic Aufgabe Zum Beispiel sind nicht ganz klar, ist der Teilnehmer wahrscheinlich prosaccades stattdessen auszuführen. Aufzeichnungen können auch verdorben sein, wenn der Teilnehmer nicht eindeutig die Reize oder die saccadometer können Augenposition nicht genau messen zu sehen. So, wenn die Daten als von niedriger Qualit.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Sakkadometer Gerät	Ober Consulting Polen
Computer mit Windows-Umgebung
Software, Latenzmesser zum Herunterladen der Rohdaten vom Sakkadometer