Summary
इस लेख में, हम 7 टेस्ला चुंबकीय अनुनाद टोमोग्राफी (7टी-एमआरटी) स्कैनर में चुंबकीय वेस्टिबुलर उत्तेजना के तहत रिफ्लेक्सिव आंख आंदोलनों, आत्म-गति धारणा और संज्ञानात्मक कार्यों के साथ-साथ वेस्टिबुलर अंगों के शारीरिक अभिविन्यास का आकलन करने के लिए प्रयोगात्मक सेटअप, सामग्री और प्रक्रियाओं का वर्णन करते हैं।
Abstract
अर्ध-वृत्ताकार नहरों में क्यूपुला पर काम करने वाले लोरेंत्ज़ बलों के कारण मजबूत चुंबकीय क्षेत्र चक्कर आना, चक्कर आना और निस्टागमस को प्रेरित करते हैं, एक प्रभाव जिसे चुंबकीय वेस्टिबुलर उत्तेजना (एमवीएस) कहा जाता है। इस लेख में, हम 7 टी एमआरटी स्कैनर (एमआरआई स्कैनर) में एक प्रयोगात्मक सेटअप प्रस्तुत करते हैं जो निस्टागमस के साथ-साथ अवधारणात्मक और संज्ञानात्मक प्रतिक्रियाओं पर मजबूत चुंबकीय क्षेत्रों के प्रभाव की जांच की अनुमति देता है। एमवीएस की ताकत को प्रतिभागियों के सिर की स्थिति को बदलकर हेरफेर किया जाता है। स्थैतिक चुंबकीय क्षेत्र के संबंध में प्रतिभागियों की अर्धवृत्ताकार नहरों के अभिविन्यास का मूल्यांकन स्थिर-अवस्था (3 डी-सीआईएसएस) छवियों में 3 डी मैग्नेटोमीटर और 3 डी रचनात्मक हस्तक्षेप के संयोजन से किया जाता है। यह दृष्टिकोण एमवीएस के लिए प्रतिभागियों की प्रतिक्रियाओं में अंतर-और अंतर-व्यक्तिगत मतभेदों को ध्यान में रखने की अनुमति देता है। भविष्य में, एमवीएस नैदानिक अनुसंधान के लिए उपयोगी हो सकता है, उदाहरण के लिए, वेस्टिबुलर विकारों में प्रतिपूरक प्रक्रियाओं की जांच में। इसके अलावा, यह स्थानिक अनुभूति के संदर्भ में वेस्टिबुलर जानकारी और संज्ञानात्मक प्रक्रियाओं के बीच परस्पर क्रिया और परस्पर विरोधी संवेदी जानकारी के तहत आत्म-गति धारणाओं के उद्भव में अंतर्दृष्टि को बढ़ावा दे सकता है। एफएमआरआई अध्ययनों में, एमवीएस एक संभावित भ्रामक प्रभाव प्राप्त कर सकता है, विशेष रूप से वेस्टिबुलर जानकारी से प्रभावित कार्यों में या स्वस्थ नियंत्रण के साथ वेस्टिबुलर रोगियों की तुलना करने वाले अध्ययनों में।
Introduction
मजबूत चुंबकीय क्षेत्र, यानी, 1 टी से ऊपर, चक्कर आना, चक्कर आना और निस्टागमस को प्रेरित करने के लिए जाना जाता है, एक प्रभाव जिसे चुंबकीय वेस्टिबुलर उत्तेजना (एमवीएस) 1,2,3 कहा जाता है। वेस्टिबुलर प्रणाली आंतरिक कान में स्थित है और तीन अर्ध-परिपत्र नहरों के साथ घूर्णी अक्षों (याव, पिच और रोल) के आसपास त्वरण को मापती है और ट्रांसलेशनल अक्षों (नासो-ओसीसीपिटल, इंटर-यूरल और हेड-वर्टिकल) के साथ त्वरण को दो मैक्यूला अंगों, यूट्रिकल और सैक्यूल4 के साथ मापती है (चित्रा 1 ए देखें)। एमवीएस प्रभाव के उद्भव को वेस्टिबुलर सिस्टम 1,2 के अर्ध-परिपत्र नहरों के कपुला पर कार्य करने वाले आयनिक वर्तमान-प्रेरित लोरेंत्ज़ बल द्वारा समझाया जा सकता है।
एमवीएस का प्रभाव उच्च क्षेत्र ताकत 3,5 के साथ बढ़ता है। उत्तेजना दो अलग-अलग घटकों के कारण होती है। सबसे पहले, एमआरआई स्कैनर के बी 0 क्षेत्र के माध्यम से प्रतिभागी को बोर में ले जाने से एक गतिशील चुंबकीय क्षेत्र होता है जो कपुला पर काम करने वाले लोरेंत्ज़ बलों को प्राप्त करता है। दूसरे, एमआरआई स्कैनर का स्थैतिक चुंबकीय क्षेत्र जिसमें प्रयोग ों के दौरान प्रतिभागी बिना किसी आंदोलन के लेटते हैं, एक निरंतर लोरेंत्ज़ बल का कारण बनता है। इस प्रकार, एमआरआई स्कैनर का उपयोग करके सभी प्रयोगों में, प्रतिभागी की वेस्टिबुलर प्रणाली लगातार स्थिर चुंबकीय क्षेत्र द्वारा उत्तेजित होती है। इसमें सभी एफएमआरआई अध्ययन शामिल हैं, विशेष रूप से अल्ट्रा-उच्च चुंबकीय क्षेत्र (> 3 टी) में।
निस्टागमस को स्थानांतरित या स्थानांतरित होने के साथ-साथ एक मजबूत चुंबकीय क्षेत्र में स्थिर रूप से आराम करके प्राप्त किया जाता है। गति से संबंधित बल मजबूत निस्टागमस का कारण बनते हैं, जो कुछ मिनटों के बाद क्षयहो जाता है। स्थैतिक चुंबकीय क्षेत्रों के तहत प्राप्त निस्टागमस कमजोर होता है और धीरे-धीरे समय के साथ कम हो जाता है लेकिन एक्सपोजर के दौरान पूरी तरह से गायब नहीं होता है। निस्टागमस की दिशा चुंबकीय क्षेत्र की ध्रुवीयता पर निर्भर करती है और चुंबकीय क्षेत्र 6,7,8 से वापसी पर उलट जाती है। एमवीएस मुख्य रूप से क्षैतिज और बेहतर नहरों पर कार्य करता है, जिसके परिणामस्वरूप रिफ्लेक्सिव आंख आंदोलन, यानी, ज्यादातर क्षैतिज और मरोड़युक्त निस्टागमस और, कुछ हद तक, ऊर्ध्वाधर निस्टागमस9। द्विपक्षीय वेस्टिबुलर रोगियों में, कोई निस्टागमस नहीं देखा जा सकताहै 1, और एकतरफा वेस्टिबुलर रोगियों में, अधिक स्पष्ट ऊर्ध्वाधर निस्टागमसघटक मौजूद हैं। जैसा कि निस्टागमस अनैच्छिक है, यह वेस्टिबुलर उत्तेजना की ताकत के लिए एक अच्छी तरह से अनुकूल उपाय है। निस्टागमस को दृश्य निर्धारण द्वारा दबाया जा सकता है; इसलिए, आंखों के आंदोलनों का मूल्यांकन पूर्ण अंधेरे में किया जाना चाहिए।
गैर-वेरिडिकल आत्म-गति धारणा, चक्कर आना और चक्कर आना अक्सर प्रतिभागियों द्वारा बोर में या बाहर ले जाने के दौरान वर्णित किया जाता है, खासकर 3 टी से ऊपर की क्षेत्र ताकत में। आत्म-गति के परसेप्ट को ज्यादातर रोल में रोटेशन के रूप में वर्णित किया गया है और, कुछ हद तक, याव और पिच प्लेन7 में ( चित्रा 1 ए देखें)। जबकि निस्टागमस एक्सपोजर की लंबाई पर बना रहता है, आत्म-गति धारणा आमतौर पर 1-3 मिनट7 के बाद गायब हो जाती है। एमवीएस का निरंतर हिस्सा एक दिलचस्प उत्तेजना है क्योंकि यह लंबे समय तक वेस्टिबुलर इनपुट की अनुमति देता है जो सचेत आत्म-गति धारणा के साथ नहीं है।
कैलोरी या गैल्वेनिक वेस्टिबुलर उत्तेजना, निष्क्रिय गति, या माइक्रोग्रैविटी का उपयोग करने वाले अध्ययनों से, यह ज्ञात है कि वेस्टिबुलर जानकारी स्थानिक कार्यों11,12 और इसके तंत्रिका सहसंबंध13 में प्रदर्शन को प्रभावित कर सकती है। मजबूत चुंबकीय क्षेत्रों के अंदर स्थानांतरित होने या स्थानांतरित होने से संज्ञानात्मक प्रदर्शन14,15 को प्रभावित करने की सूचना मिली है। एक अध्ययन में पाया गया कि एमवीएस संभवतः गैर-विनाशकारी आत्म-गति धारणा16 के कारण निराशा के लक्षण पैदा कर सकता है। हालांकि, चुंबकीय क्षेत्रों में स्थिर रूप से आराम करने के प्रभाव की जांच करने वाले अध्ययनों ने न्यूरोसाइकोलॉजिकल कार्यों के बारे में निर्णायक परिणाम नहीं दिखाए हैं, दृश्य सटीकता 17,18,19,20 में दोहराई गई गिरावट को छोड़कर। हाल ही में, पहला सबूत पाया गया है कि एमवीएस उपेक्षाजैसे पूर्वाग्रह को प्रेरित करके स्थानिक ध्यान को बदल सकता है। यह सवाल उठाता है कि क्या एमवीएस उच्च संज्ञानात्मक कार्यों को मापने वाले व्यवहार कार्यों में प्रदर्शन को प्रभावित कर सकता है। उदाहरण के लिए, यह स्पष्ट नहीं है कि एमवीएस किस हद तक स्थानिक तर्क को प्रभावित करता है, यानी, वस्तुओं और स्वयं-शरीर के रोटेशन को मानसिक बनाने की क्षमता।
विश्राम-अवस्था गतिविधि का विश्लेषण करने वाले न्यूरोइमेजिंग अध्ययनों से पता चला है कि एमवीएस डिफ़ॉल्ट मोड नेटवर्क 3,22 में परिवर्तन को प्रेरित कर सकता है, जिसे चुंबकीय क्षेत्र दिशा 23 के सापेक्ष वेस्टिबुलर अंगों के विषय-विशिष्ट शारीरिक अभिविन्यास द्वारा समझाया जा सकता है। एफएमआरआई प्रयोगों के संबंध में, अध्ययन के डिजाइन में एमवीएस के प्रभावों पर सावधानीपूर्वक विचार किया जाना चाहिए। इसके अलावा, एमवीएस एफएमआरआई प्रयोगों में उपयोग किए जाने वाले गैल्वेनिक या वेस्टिबुलर उत्तेजना में हस्तक्षेप कर सकता है। यह न्यूरोइमेजिंग अध्ययनों में एक प्रकार के तत्व के रूप में कार्य कर सकता है जो प्रतिभागियों की तुलना बरकरार और बेकार वेस्टिबुलर सिस्टम के साथ करता है, क्योंकि एमवीएस के प्रभाव द्विपक्षीय वेस्टिबुलररोगियों में अनुपस्थित हैं।
एमवीएस के प्रभावों का आकलन करने और प्रतिभागियों के भीतर एमवीएस की विभिन्न शक्तियों की तुलना करने के लिए, हम यहां 7 टी एमआरआई स्कैनर के अंदर नहरों की शारीरिक स्थिति और निस्टागमस, आत्म-गति धारणा, संज्ञानात्मक प्रदर्शन और नहरों की शारीरिक स्थिति को मापने के लिए एक प्रयोगात्मक और तकनीकी सेटअप का वर्णन करते हैं ( चित्रा 2 देखें)। वर्णित सेटअप को विशेष रूप से एमवीएस के तहत वेस्टिबुलर और उच्च संज्ञानात्मक कार्यों की जांच करने या एफएमआरआई अध्ययनों में एमवीएस के संभावित भ्रामक प्रभावों का आकलन और नियंत्रण करने के लिए प्रयोगों के लिए अनुकूलित और उपयोग किया जा सकता है।
दिलचस्प बात यह है कि एमवीएस की ताकत को सिर की स्थिति को बदलकर संशोधित किया जा सकता है और इसलिए, चुंबकीय क्षेत्र की दिशा के संबंध में वेस्टिबुलर अंत अंगों के अभिविन्यास को बदल दिया जा सकता है। एमवीएस के प्रभाव को शरीर की ओर सिर को आगे झुकाकर (ठोड़ी से छाती) 1,24 तक कम किया जा सकता है। इस प्रकार, पिच अक्ष में सिर की स्थिति को बदलने से विभिन्न उत्तेजना शक्तियों के तहत औसत दर्जे के एमवीएस प्रभावों की तुलना की अनुमति मिलती है।
इस प्रक्रिया में, दो सिर पदों के बीच माप की तुलना करके प्रतिभागियों के भीतर एमवीएस की ताकत में हेरफेर किया गया था ( चित्रा 1 बी देखें)। उस स्थिति में जिसे मजबूत एमवीएस प्राप्त करना चाहिए, प्रतिभागी स्कैनर में रीड के विमान (लापरवाह स्थिति) के लगभग पृथ्वी-ऊर्ध्वाधर अभिविन्यास के साथ लापरवाह पड़ा था। उस स्थिति में जो कमजोर एमवीएस प्राप्त करना चाहिए, प्रतिभागी का सिर पिच में लगभग 30 डिग्री आगे (झुकी हुई स्थिति) की ओर झुका हुआ था। सैद्धांतिक रूप से लापरवाह स्थिति की तुलना शून्य स्थिति से करना संभव है जहां कोई निस्टागमस मौजूद नहीं है1. हालांकि, शून्य स्थिति के लिए आवश्यक पिच झुकाव प्रत्येक प्रतिभागी के लिए अलग है और निर्धारित करने में समय लगता है, क्योंकि इसके लिए स्थिति का परीक्षण करने के लिए प्रतिभागी को स्कैनर के अंदर और बाहर स्थानांतरित करने के कई उदाहरणों की आवश्यकता होती है। यह अधिकांश अध्ययन डिजाइनों के लिए संभव नहीं हो सकता है। दो प्रमुख पद, लापरवाह और झुके हुए, विभिन्न उपायों की तुलना करने की अनुमति देते हैं, उदाहरण के लिए, प्रतिभागियों के बीच और भीतर कार्यों में आत्म-गति धारणा या प्रदर्शन।
चित्र 1: चुंबकीय क्षेत्र में सिर की स्थिति के अक्ष और विमान । (ए) सिर का हेड-वर्टिकल (एचवी), इंटर-ऑरल (आईए), और नासो-ओसीसीपिटल (एनओ) अक्ष। चुंबकीय क्षेत्र (बी 0) की दिशा सिर-ऊर्ध्वाधर अक्ष (एचवी) के साथ संरेखित होती है जब प्रतिभागी बोर के अंदर लापरवाह स्थिति31 में होते हैं। (बी) प्रयोग के दौरान दो सिर की स्थिति, लापरवाह स्थिति (सीधे लेटना) के साथ अधिकांश प्रतिभागियों में झुकी हुई स्थिति (लगभग 30 डिग्री पर पिच प्लेन में ऊपर की ओर झुका हुआ सिर) की तुलना में मजबूत एमवीएस प्राप्त करने के लिए जाना जाता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
यह निर्धारित करने के लिए कि इमेजिंग के बिना प्रयोगात्मक रन के दौरान वेस्टिबुलर अंग कैसे उन्मुख थे, हमने प्रतिभागियों के सिर पर एक 3 डी मैग्नेटोमीटर जोड़ा और चुंबकीय क्षेत्र के जेड-अक्ष के संबंध में जांच के अभिविन्यास को मापा (चित्रा 3 बी)। चुंबकीय क्षेत्र में वेस्टिबुलर अंगों के अभिविन्यास का मूल्यांकन उच्च-रिज़ॉल्यूशन शारीरिक 3 डी-सीआईएसएस अनुक्रम के साथ किया गया था। छवि अधिग्रहण के दौरान, मैग्नेटोमीटर को पानी के पिपेट (चित्रा 3 डी) के साथ बदल दिया गया था। इसने चुंबकीय क्षेत्र के जेड-अक्ष की दिशा के सापेक्ष मैग्नेटोमीटर के अभिविन्यास को निकालने और इसे आंतरिक कान संरचनाओं के साथ संरेखित करने की अनुमति दी। फिर हम प्रयोग की अवधि के दौरान वेस्टिबुलर अंगों के अभिविन्यास के बारे में निष्कर्ष निकाल सकते हैं।
निस्टागमस को एमआरआई-उपयुक्त चश्मे (चित्रा 3 सी) के साथ ट्रैक किया गया था। एमवीएस न केवल क्षैतिज और कभी-कभी ऊर्ध्वाधर बल्कि टॉर्सनल निस्टागमस भी प्राप्त करता है; इसलिए, सॉफ्टवेयर का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है जो टॉर्सनल आंख आंदोलनों की ट्रैकिंग 9,25 को भी सक्षम बनाता है।
आत्म-गति परसेप्ट का आकलन धारणा7 के दौरान (बोर में प्रवेश करते और बाहर निकलते समय) और आत्म-गति धारणा के गायब होने के बाद किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, प्रश्नावली के साथ। प्रतिभागियों को अच्छी तरह से निर्देश देना महत्वपूर्ण है, क्योंकि मौखिक रूप से गैर-धार्मिक आत्म-गति की रिपोर्ट करना अक्सर प्रतिभागियों के लिए मुश्किल होता है। हम प्रोटोकॉल में इंगित करते हैं जहां आत्म-गति धारणा और संज्ञानात्मक प्रदर्शन को मापा जा सकता है लेकिन कार्यों या प्रश्नावली को निर्दिष्ट नहीं करते हैं, क्योंकि वे दृढ़ता से शोध प्रश्न पर निर्भर करते हैं। हम, हालांकि, उदाहरण प्रश्नावली और प्रतिमान26 प्रदान करते हैं।
चित्र 2: प्रयोग का तकनीकी सेटअप। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
सारांश में, एमवीएस का उपयोग निस्टागमस, धारणा और संज्ञानात्मक प्रक्रियाओं पर वेस्टिबुलर उत्तेजना के प्रभाव की जांच करने के साथ-साथ वेस्टिबुलर डिसफंक्शन वाले रोगियों में आदत प्रक्रियाओं का अध्ययन करने के लिए किया जा सकता है। कपुला पर स्थैतिक चुंबकीय क्षेत्र का प्रभाव चुंबकीय क्षेत्र के संपर्क में पूरे समय स्थिर रहता है। जैसा कि यह एक निरंतर घूर्णी त्वरण का अनुकरण करता है, एमवीएस वेस्टिबुलर फ़ंक्शन और धारणा और अनुभूति27,28 पर इसके प्रभाव की जांच करने के लिए एक दिलचस्प और उपयुक्त तरीका है। इसका उपयोग विशेष रूप से उच्च संज्ञानात्मक कार्यों, जैसे स्थानिक तर्क पर वेस्टिबुलर जानकारी के प्रभाव से संबंधित शोध प्रश्नों को संबोधित करने के लिए किया जा सकता है। यह वेस्टिबुलर प्रणाली की एकतरफा विफलता के लिए एक उपयुक्त गैर-आक्रामक मॉडल के रूप में कार्य करता है, जो वेस्टिबुलररोगियों में उत्पन्न होने वाली प्रतिपूरक प्रक्रियाओं के अध्ययन को सक्षम बनाता है। इसके अलावा, एफएमआरआई अध्ययनों में एमवीएस के भ्रामक प्रभावों पर विचार करना महत्वपूर्ण है, क्योंकि व्यवहार और तंत्रिका सहसंबंधों को वेस्टिबुलर उत्तेजना द्वारा बदला जा सकता है और एक मजबूत स्थिर चुंबकीय क्षेत्र में वेस्टिबुलर रोगियों की जांच करते समय भी हस्तक्षेप किया जा सकता है।
Protocol
निम्नलिखित कदम एक अध्ययन का हिस्सा थे जो हेलसिंकी की घोषणा के अनुरूप थे और कैंटन बर्न, स्विट्जरलैंड (2019-02468) की आचार समिति द्वारा अनुमोदित किए गए थे। सभी प्रतिभागियों ने अध्ययन भागीदारी से पहले अपनी लिखित सूचित सहमति दी।
नोट: मानक वेस्टिबुलर नैदानिक परीक्षणों जैसे प्रश्नावली (जैसे, चक्कर आना विकलांग सूची29), बाइथर्मल कैलोरी परीक्षण, रोटेटरी पेंडुलर परीक्षण, हेड इम्पल्स टेस्ट (एचआईटी), व्यक्तिपरक दृश्य ऊर्ध्वाधर (एसवीवी), वेस्टिबुलर इवोकेटेड मायोजेनिक पोटेंशियल (सी-वीईएमपी), ओकुलर वेस्टिबुलर मायोजेनिक पोटेंशियल (ओ-वीईएमपी), गतिशील दृश्य तीक्ष्णता (डीवीए), और / या गतिशील पोस्टुरोग्राफी के साथ एमवीएस प्रयोग से पहले प्रतिभागियों के वेस्टिबुलर फ़ंक्शन का आकलन करने की सिफारिश की जाती है।
1. स्कैनर कक्ष में प्रयोगात्मक सेटअप की तैयारी (चित्रा 2)
चेतावनी: स्कैनर रूम के अंदर लाई गई सभी सामग्री एमआरआई सुरक्षित होनी चाहिए।
- डेटा संग्रह के सिंक्रनाइज़ेशन को सक्षम करने के लिए प्रयोगात्मक कंप्यूटर और आई-ट्रैकिंग कंप्यूटर को क्रॉसओवर ईथरनेट केबल से कनेक्ट करें।
- प्रतिभागी द्वारा संचालित प्रतिक्रिया बटन को प्रतिक्रिया बॉक्स के माध्यम से प्रयोगात्मक कंप्यूटर के साथ कनेक्ट करें।
- प्रायोगिक कंप्यूटर से जुड़े प्रोजेक्टर पर स्विच करें।
- मैग्नेटोमीटर डिवाइस को यूएसबी कनेक्टर में प्लग करके मैग्नेटोमीटर कंप्यूटर से कनेक्ट करें।
नोट: 3 डी मैग्नेटोमीटर अल्ट्रा-हाई फील्ड ताकत के लिए उपयुक्त और कैलिब्रेटेड होना चाहिए। इस अध्ययन में उपयोग किए गए सॉफ़्टवेयर में, निम्नलिखित सेटिंग्स चुनी गईं: इकाइयाँ = टेस्ला, रेंज = 20.00, अधिग्रहण दर = 100.00 हर्ट्ज। - आई-ट्रैकिंग चश्मे को एक परिरक्षित फायरवायर केबल के साथ आंख-ट्रैकिंग कंप्यूटर से कनेक्ट करें।
नोट: जब तक केबल काफी लंबा न हो, आंख-ट्रैकिंग चश्मे के समायोजन को सक्षम करने के लिए स्कैनर रूम के अंदर से आंख-ट्रैकिंग कंप्यूटर स्क्रीन देखी जानी चाहिए। यदि आवश्यक हो, तो एमआरआई कक्ष और नियंत्रण कक्ष के बीच खिड़की के सामने रखी बाहरी स्क्रीन का उपयोग करें। - आंख-ट्रैकिंग सॉफ्टवेयर 9,25 खोलें।
2. एमआरआई स्कैनर में प्रवेश करने के लिए प्रतिभागी की तैयारी
चेतावनी: प्रतिभागी और कर्मचारियों की सुरक्षा के लिए निम्नलिखित कदम महत्वपूर्ण हैं।
- प्रतिभागी को सूचित सहमति को पढ़ने और हस्ताक्षर करने दें।
- पुष्टि करें कि प्रतिभागी एमआरआई बहिष्करण मानदंडों को पूरा नहीं करता है। एमआरआई-सुरक्षित कपड़े प्रदान करें, धातु की वस्तुओं (जैसे, छेदने) को हटा दें, और गर्भावस्था परीक्षण प्रदान करें (यदि लागू हो)।
नोट: एमआर सुरक्षा मानदंड के लिए, https://mr-gufi.de/index.php/dokumente देखें। अनुसंधान साइटों के बीच मानदंड भिन्न होते हैं। - संपर्क लेंस, आईशैडो और काजल को अच्छी तरह से हटा दें (बेहतर आंख-ट्रैकिंग के लिए)।
3. प्रयोगात्मक प्रक्रियाओं और कार्यों के बारे में प्रतिभागी को सूचित करना
- प्रयोगात्मक प्रक्रिया की व्याख्या करें और कार्यों के बारे में निर्देश दें। प्रतिभागी को अभ्यास परीक्षण पूरा करने दें (यदि लागू हो)।
- यदि स्व-गति धारणा का मूल्यांकन किया जाता है, तो प्रतिभागी को विशिष्ट अनुवाद और रोटेशन अक्षों के बारे में सूचित करें ( चित्रा 1 ए देखें)। विशिष्ट आंदोलनों के लिए यादगार शब्दों का उपयोग करें, उदाहरण के लिए, लापरवाह स्थिति26 में याव (सिर-ऊर्ध्वाधर अक्ष के आसपास) में रोटेशन के लिए "बारबेक्यू रोटेशन"।
4. आंख-ट्रैकर और मैग्नेटोमीटर माप की तैयारी
- प्रतिभागी के सिर पर एक लोचदार हेडबैंड और ईईजी कैप रखें (उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रोड के बिना एमआरआई-सुरक्षित ईईजी कैप) ( चित्रा 3 ए देखें)।
- एक कान के पीछे मैग्नेटोमीटर को ठीक करें (3 डी-सीआईएसएस अनुक्रम छवियों की सीमा में होना चाहिए) इसे लोचदार हेडबैंड और ईईजी कैप के नीचे खींचकर। चिपकने वाला टेप के साथ इसे उचित रूप से ठीक करें ( चित्रा 3 बी देखें)।
- ईईजी कैप पर आंख-ट्रैकिंग चश्मे रखें ( चित्रा 3 सी देखें)।
- प्रतिभागी को ईयर प्लग डालने दें।
- अच्छी ट्रैकिंग सुनिश्चित करने के लिए चश्मे (बाएं / दाएं सेंटरिंग, ऊपर / नीचे केंद्र, फोकस) और सॉफ्टवेयर (बाएं / दाएं सेंटरिंग, ऊपर / नीचे सेंटरिंग, पुतली का आकार, विरोधाभास, आईरिस पैटर्न) पर आंख-ट्रैकिंग मापदंडों को समायोजित करें।
चित्र 3: प्रतिभागी की तैयारी। (ए) मैग्नेटोमीटर को ठीक करने के लिए लोचदार हेडबैंड और ईईजी कैप (इलेक्ट्रोड के बिना)। (बी) मैग्नेटोमीटर को एक कान के पीछे रखा जाता है। (सी) आंखों पर नज़र रखने वाले चश्मे लगाए जाते हैं। (डी) मैग्नेटोमीटर जांच को हटा दिया जाता है और इमेजिंग के लिए पानी के पिपेट के साथ बदल दिया जाता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
5. आंख-ट्रैकिंग अंशांकन फ़ाइल रिकॉर्ड करना
नोट: अंशांकन सबसे सटीक होगा यदि प्रत्येक रन से पहले और उस स्थिति में किया जाता है जिसमें प्रतिभागी को स्कैनर में ले जाया जाता है। यहां रिपोर्ट की गई प्रक्रिया कम सटीक है लेकिन समय और तकनीकी बाधाओं के कारण चुना गया था।
- प्रतिभागी को अंशांकन उत्तेजनाओं के सामने 1 मीटर बैठने दें (उदाहरण के लिए, टेप माप के साथ आंख-उत्तेजना दूरी को मापें)।
- अच्छी ट्रैकिंग के लिए सॉफ्टवेयर (पुतली का आकार, विरोधाभास, आईरिस पैटर्न) में आंख-ट्रैकिंग मापदंडों को समायोजित करें।
- डेटा अधिग्रहण प्रारंभ करने के लिए रिकॉर्ड दबाएँ .
- प्रतिभागी को मौखिक निर्देश के साथ 1 सेकंड (कुल पांच बिंदु, एक पंक्ति में तीन, मध्य के ऊपर, बीच के नीचे एक, बिंदुओं की दूरी 10 सेमी) के लिए प्रत्येक बिंदु को देखने दें: बाएं, नीचे, मध्य, ऊपर, दाएं।
- डेटा अधिग्रहण को रोकने के लिए स्टॉप दबाएँ.
6. स्कैनर में प्रवेश करने से पहले सहज निस्टागमस को मापना
नोट: लापरवाह स्थिति में चुंबकीय क्षेत्र के बाहर होने पर माप सबसे सटीक होते हैं। यह एक वियोज्य एमआरआई बिस्तर के साथ किया जा सकता है। यदि उपलब्ध नहीं है, जैसा कि इस अध्ययन में उपयोग किए गए सेटअप में है, तो 50 मीट्रिक टन लाइन (फर्श पर डैश लाइन) के बाहर एक स्थिति चुनी जानी चाहिए। माप की स्थिति में चुंबकीय क्षेत्र की ताकत का आकलन मैग्नेटोमीटर (यहां उपयोग किए गए सेटअप में 0.02 टी) के साथ किया जा सकता है।
- चश्मे के कवर को रखें और सुनिश्चित करें कि प्रतिभागी कोई प्रकाश नहीं देख सकता है। अन्यथा, प्रतिभागी को आने वाले किसी भी प्रकाश को खत्म करने के लिए अपने सिर को काले कपड़े से ढंकने दें।
- अच्छी ट्रैकिंग के लिए सॉफ्टवेयर (पुतली का आकार, विरोधाभास, आईरिस पैटर्न) में आंख-ट्रैकिंग मापदंडों को समायोजित करें। प्रतिभागी को अपनी आँखें व्यापक रूप से खोलने के लिए कहें।
- डेटा अधिग्रहण प्रारंभ करने के लिए रिकॉर्ड दबाएँ.
- कम से कम 30 सेकंड के लिए आंखों के आंदोलनों को मापें। यदि आवश्यक हो तो आंख-ट्रैकिंग पैरामीटर को फिर से पढ़ें।
- डेटा अधिग्रहण को रोकने के लिए स्टॉप दबाएँ.
- चश्मे का कवर हटा दें।
7. प्रयोग के लिए प्रतिभागी की स्थिति
- प्रतिभागी को स्कैनर बेड पर लेटने दें।
- उपयुक्त कुशन का उपयोग करके पहली स्थिति के अनुसार प्रतिभागी के सिर-झुकाव की स्थिति को समायोजित करें (या तो लगभग 30 ° पर पिच प्लेन में लापरवाह या ऊपर की ओर झुका हुआ)।
- प्रतिभागी के सिर पर दर्पण रखें और इसे समायोजित करें ताकि स्क्रीन प्रतिभागी के दृश्य क्षेत्र के अंदर हो।
- प्रतिभागी को प्रत्येक हाथ के लिए प्रतिक्रिया बटन दें; यदि आवश्यक हो, तो उन्हें टेप से ठीक करें।
- प्रतिभागी को चश्मे के कवर को लगाने और उतारने का अभ्यास करने दें ताकि यह बोर के अंदर अंधेरे में किया जा सके; प्रतिभागी को इसे जब तक आवश्यक हो तब तक दोहराना चाहिए और चश्मे पर कवर के साथ समाप्त करना चाहिए।
नोट: यह कदम चश्मे के विस्थापन का कारण बन सकता है, जो आंखों की स्थिति के बारे में माप को प्रभावित कर सकता है। यदि संभव हो, तो इस चरण के बाद अंशांकन करें। - पहले कार्य के लिए निर्देशों को दोहराएं और प्रतिभागी से पूछें कि क्या निर्देश समझ में आए हैं।
- अच्छी ट्रैकिंग के लिए चश्मे या सॉफ्टवेयर (पुतली का आकार, विरोधाभास, आईरिस पैटर्न) पर आंख-ट्रैकिंग पैरामीटर समायोजित करें।
- एमआरआई स्कैनर के लेजर क्रॉस की मदद से एमआरआई बेड की शुरुआती स्थिति को समायोजित करें ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि प्रयोग के दौरान प्रतिभागी की आंतरिक कान संरचनाएं बोर के केंद्र में होंगी।
8. प्रतिभागी को स्कैनर में ले जाना
- यदि लागू हो, तो प्रायोगिक कंप्यूटर पर प्रयोगात्मक सॉफ्टवेयर में रन दबाकर और प्रतिभागी और परीक्षण जानकारी दर्ज करके स्व-गति धारणा प्रतिमान शुरू करें।
- आंख-ट्रैकिंग सॉफ्टवेयर में रिकॉर्ड दबाकर आंख-ट्रैकिंग माप शुरू करें (यहां उपयोग किए गए सेटअप में, यह स्व-गति धारणा प्रतिमान द्वारा शुरू किया गया था)। प्रतिभागी को अपनी आँखें व्यापक रूप से खोलने के लिए कहें।
- मैग्नेटोमीटर सॉफ्टवेयर में रिकॉर्ड दबाकर मैग्नेटोमीटर माप प्रारंभ करें।
- प्रतिभागी को बताएं कि रन प्रारंभ हो रहा है.
- स्कैनर रूम के अंदर, प्रतिभागी को बोर में ले जाना शुरू करें।
- 3 मिनट के बाद, अधिकांश प्रतिभागियों में आत्म-गति की धारणा गायब हो जानी चाहिए थी। इसलिए, प्रतिभागियों को चश्मे के कवर को बंद करने के लिए कहें यदि दृश्य उत्तेजनाओं को प्रस्तुत करने की आवश्यकता है (उदाहरण के लिए, एक प्रश्नावली)।
नोट: आंखों को ढंककर लंबे समय तक आई-ट्रैकिंग भी जारी रखी जा सकती है। - यदि लागू हो, तो प्रयोगात्मक कंप्यूटर पर रन दबाकर शुरू करके स्क्रीन पर एक स्व-गति प्रश्नावली प्रस्तुत करें और प्रतिभागी को प्रतिक्रिया बटन के माध्यम से उत्तर देने दें।
9. एक संज्ञानात्मक कार्य के साथ एक प्रतिमान प्रस्तुत करना
- यदि लागू हो, तो प्रयोगात्मक कंप्यूटर पर रन दबाकर और प्रतिभागी को प्रतिक्रिया बटन के माध्यम से उत्तर देकर इसे शुरू करके स्क्रीन पर संज्ञानात्मक कार्य के साथ एक प्रतिमान प्रस्तुत करें। इस समय के दौरान मैग्नेटोमीटर अभिविन्यास का आकलन करें।
नोट: अब, प्रतिभागी के संचालन के लिए विभिन्न कार्यों को लागू किया जा सकता है। प्रतिभागी को आंख-ट्रैकिंग और स्क्रीन-आधारित प्रतिमानों के बीच बदलने के लिए चश्मे का कवर ऑन और ऑफ करने दें।
10. प्रतिभागी को स्कैनर से बाहर ले जाना
- प्रतिभागी को चश्मे का कवर लगाने दें।
- चरण 8-9 दोहराएं (चरण 8.5 को छोड़कर, जो "प्रतिभागी को बोर से बाहर ले जाएं")।
11. सिर की स्थिति बदलें
- उचित कुशन (या तो लापरवाह या झुका हुआ) का उपयोग करके सिर की स्थिति को उस स्थिति में स्विच करें जिसका अभी तक मूल्यांकन नहीं किया गया है और चरण 8.2-11 दोहराएं।
नोट: यदि एक उपयुक्त एमआरआई बिस्तर उपलब्ध है, तो एक दिलचस्प भिन्नता यह हो सकती है कि प्रतिभागियों को पहले अपने पैरों के साथ बोर में ले जाया जाए, क्योंकि बोर में उल्टा प्रवेश आंतरिक कान के सापेक्ष क्षेत्र की दिशा को उलट देता है।
12. वेस्टिबुलर अंगों के अभिविन्यास का आकलन
- मैग्नेटोमीटर को विस्थापित किए बिना दर्पण और चश्मे को हटा दें।
- हेड कॉइल स्थापित करें।
- मैग्नेटोमीटर की जांच को हटा दें और मैग्नेटोमीटर के कवर को विस्थापित किए बिना पानी से भरे पिपेट के साथ जांच को बदलें ( चित्रा 3 डी देखें)।
- मैग्नेटोमीटर को विस्थापित किए बिना प्रतिभागी के सिर को हेड कॉइल के अंदर रखें।
- प्रतिभागी को स्कैनर में ले जाएँ।
- संरचनात्मक आंतरिक कान इमेजिंग के लिए एक 3 डी-सीआईएसएस अनुक्रम प्राप्त करें।
नोट: इस अध्ययन में, निम्नलिखित मापदंडों का उपयोग किया गया था: 0.4 मिमी की एक टुकड़ा मोटाई; 179 मिमी × 179 मिमी का दृश्य क्षेत्र; 60 ° का एक फ्लिप कोण; 8.29 एमएस का पुनरावृत्ति समय (टीआर); और 3.81 एमएस का इको टाइम (टीई)। इस 3 डी-सीआईएसएस का अधिग्रहण समय 10 मिनट 53 सेकंड था। अन्य अध्ययनों23,30 में विभिन्न अनुक्रमों का उपयोग किया गया है। - प्रतिभागी को एमआरआई स्कैनर से बाहर ले जाएं।
13. अध्ययन का अंत
- पिपेट, कैप, हेडबैंड और ईयर प्लग को हटा दें, और प्रतिभागी के साथ स्कैनर रूम छोड़ दें।
- यदि लागू हो, तो प्रतिभागी को एक प्रश्नावली भरने दें (उदाहरण के लिए, आत्म-गति धारणा, स्थितियों के बीच अंतर का अनुभव, अन्य अनुभव)।
- जांच किए गए शोध प्रश्नों के बारे में प्रतिभागी को संक्षिप्त करें (उदाहरण के लिए निस्टागमस, आत्म-गति धारणा और संज्ञानात्मक कार्यों पर एमवीएस के प्रभाव को मापना चुंबकीय क्षेत्र के संदर्भ में सिर की स्थिति में हेरफेर करके)।
Representative Results
आंख-ट्रैकिंग डेटा कैप्चर किए गए क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर आंख आंदोलनों को दिखाता है (चित्रा 4 देखें)। टॉर्सनल आंख आंदोलनों को ट्रैक करने के लिए विशिष्ट सॉफ्टवेयर 9,25 और / या परिष्कृत पोस्टप्रोसेसिंग की आवश्यकता होती है। अंशांकन रिकॉर्डिंग का उपयोग इकाइयों को पिक्सेल से डिग्री में बदलने के लिए किया जाता है। डेटा अच्छी गुणवत्ता का है यदि एक स्थिर ट्रैकिंग (लगभग 100 हर्ट्ज के साथ) तक पहुंच जाता है, और निकाले गए डेटा केवल मामूली ट्रैकिंग कलाकृतियों को दिखाते हैं (मामूली कलाकृतियों के उदाहरण के लिए चित्रा 4 देखें, ज्यादातर पलक झपकने के कारण)। चुंबकीय क्षेत्र के अलावा अन्य कारणों से निस्टागमस को बाहर करने के लिए प्रयोग से पहले एमआरआई स्कैनर के बाहर सहज निस्टागमस का आकलन किया जाना चाहिए।
चित्रा 4: आंख-ट्रैकिंग डेटा। कैलिब्रेशन के दौरान क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर आंख की स्थिति और लापरवाह सिर की स्थिति में एमआरआई स्कैनर के अंदर और बाहर जाना। डेटा क्षैतिज निस्टागमस दिखाता है, जो बोर के अंदर और बाहर जाने के बीच उलट जाता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
मैग्नेटोमीटर डेटा बोर के अंदर चुंबकीय क्षेत्र के जेड-अक्ष के संबंध में मैग्नेटोमीटर जांच की स्थिति दिखाता है (चित्रा 5)। आदर्श रूप से, ट्रैक किए गए डेटा चिकनी दिखते हैं और बोर के अंदर तक पहुंचने के बाद प्रत्येक रोटेशन अक्ष में क्षेत्र की ताकत में कोई बदलाव नहीं दिखाते हैं। इस प्रकार, प्रतिभागियों के महत्वपूर्ण सिर आंदोलनों का आसानी से पता लगाया जा सकता है।
चित्र 5: मैग्नेटोमीटर डेटा। बोर में जाने वाले 3 डी मैग्नेटोमीटर से डेटा लगभग 27 सेकंड के बाद लगभग 7 टी की अधिकतम क्षेत्र शक्ति दिखाता है। कोई आंदोलन कलाकृतियां दिखाई नहीं दे रही हैं, यह दर्शाता है कि प्रतिभागी ने बोर में प्रवेश करते समय सिर की हरकतें नहीं कीं। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
3 डी-सीआईएसएस अनुक्रम को 7 टी एमआरआई स्कैनर के साथ अधिग्रहित किया गया था। 3 डी-सीआईएसएस छवियों से, बाएं और दाएं आंतरिक कानों के 3 डी सतह मॉडल और मैग्नेटोमीटर अभिविन्यास निकाले गए ( चित्रा 6 देखें)। सतह मॉडल चिकित्सा छवि प्रसंस्करण और विज़ुअलाइज़ेशन सॉफ्टवेयर का उपयोग करके उत्पन्न किए गए थे। यह प्रयोग के दौरान चुंबकीय क्षेत्र के मैग्नेटोमीटर अभिविन्यास और जेड-अक्ष के संबंध में अर्ध-परिपत्र नहरों के अभिविन्यास को निकालने की अनुमति देता है ( चित्र 7 देखें)।
चित्रा 6: 3 डी सीआईएसएस छवि से निकाले गए 3 डी सतह मॉडल। (ए) पिछले मैग्नेटोमीटर स्थिति में पानी का पाइपेट; (बी) दाएं (लाल) और (सी) बाएं (नीले) आंतरिक कान संरचना (मूल स्थिति और अनुपात)। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
चित्रा 7: 3 डी-सीआईएसएस छवि से निकाले गए अर्ध-परिपत्र नहरों का अभिविन्यास। प्रत्येक अर्ध-वृत्ताकार नहर के लिए, तीन स्थलों को चुना जाता है, और एक सतह सामान्य वेक्टर की गणना की जाती है (क्षैतिज नहर: हरा, पीछे की नहर: लाल, बेहतर नहर: नीला)। इस वेक्टर को मैग्नेटोमीटर जांच अभिविन्यास के लिए प्रॉक्सी के रूप में और चुंबकीय क्षेत्र के जेड-अक्ष (यहां चित्रित नहीं) के साथ पानी के पिपेट (काले) के अभिविन्यास के संबंध में लाया गया है। मिलीमीटर (मिमी) में इकाइयां (एमआर छवि के पूर्ण निर्देशांक)। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.
3 डी-सीआईएसएस छवियों से एमआरआई स्कैनर के जेड-अक्ष के संबंध में नहरों और मैग्नेटोमीटर के अभिविन्यास को इमेजिंग के बिना दो रन के दौरान मैग्नेटोमीटर के अभिविन्यास के साथ जोड़ा जा सकता है। यह विभिन्न प्रमुख पदों के तहत एमवीएस एक्सपोजर के दौरान नहर अभिविन्यास के पुनर्निर्माण की अनुमति देता है। वैकल्पिक रूप से, प्रत्येक प्रतिभागी और संलग्न मैग्नेटोमीटर की एक तस्वीर चुंबकीय क्षेत्र के बाहर ली जा सकती है। फिर, आंतरिक कान संरचनाओं और चुंबकीय क्षेत्र की दिशा के साथ मैग्नेटोमीटर अभिविन्यास उपायों को मैप करने के लिए बाहरी चेहरे की संरचनाओं का पुनर्निर्माण किया जा सकता है। आत्म-गति परसेप्ट और संज्ञानात्मक कार्यों (यहां वर्णित नहीं) के डेटा का विश्लेषण उपरोक्त डेटा के साथ किया जा सकता है। इस प्रकार, नहर की स्थिति, आंख-ट्रैकिंग डेटा (क्षैतिज, ऊर्ध्वाधर और टॉर्सनल निस्टागमस), साथ ही रिपोर्ट किए गए आत्म-गति परसेप्ट और व्यवहार संबंधी परिणाम, प्रयोग के विशिष्ट शोध प्रश्न का उत्तर देने के लिए जोड़ा जा सकता है।
Discussion
रिपोर्ट किया गया सेटअप निस्टागमस, आत्म-गति धारणा और संज्ञानात्मक कार्यों में प्रदर्शन पर एमवीएस प्रभाव के विभिन्न पहलुओं की जांच करने के लिए अनुकूल है। प्राप्त एमवीएस प्रतिक्रिया के उपायों के संयोजन से अंतर्दृष्टि मिल सकती है जैसे कि मस्तिष्क परस्पर विरोधी वेस्टिबुलर जानकारी को कैसे संसाधित करता है और दिखाता है कि वेस्टिबुलर जानकारी अंतर-और अंतर-व्यक्तिगत स्तर पर अवधारणात्मक और संज्ञानात्मक प्रक्रियाओं को कैसे प्रभावित करती है। अन्य वेस्टिबुलर उत्तेजना विधियों के विपरीत, जैसे घूर्णी कुर्सियां, एमवीएस एक निरंतर त्वरण उत्तेजना प्राप्त करता है, जिससे यह लंबे समय तक चलने वाले व्यवहार अध्ययन के लिए उपयुक्त हो जाता है और एकतरफा विफलता 8,28 के लिए एक गैर-आक्रामक मॉडल के रूप में उपयोग किया जाता है। इसलिए, यह दृष्टिकोण स्थानिक अनुभूति के संदर्भ में वेस्टिबुलर जानकारी और संज्ञानात्मक प्रक्रियाओं के बीच परस्पर क्रिया और परस्पर विरोधी संवेदी जानकारी के तहत आत्म-गति परसेप्ट के उद्भव में अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकता है। भविष्य में, एमवीएस के उपयोग का उपयोग नैदानिक अनुसंधान में किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, एमवीएस के संपर्क के दौरान वेस्टिबुलर असंतुलन के लिए तीव्र चरण प्रारंभिक मुआवजे की जांच करने के लिए। इन निष्कर्षों को वेस्टिबुलर घावों के बाद मुआवजा तंत्र से जोड़ा जा सकता है। सामान्य और बेकार वेस्टिबुलर अंगों के साथ प्रतिभागियों की तुलना वेस्टिबुलर रोगियों में अनुकूलन प्रक्रियाओं के बारे में ज्ञान को बढ़ावा दे सकती है।
वर्णित प्रक्रिया में 7 टी एमआरआई स्कैनर में सुरक्षित और सटीक डेटा अधिग्रहण के लिए महत्वपूर्ण कदम शामिल हैं। सबसे पहले, एमआरआई वातावरण कई कठिनाइयों का सामना करता है। प्रयोगात्मक सेटअप एमआरआई सुरक्षित होना चाहिए, जिसके लिए गैर-एमआरआई सेटअप की तुलना में आंख-ट्रैकिंग चश्मे या केबल कनेक्शन में बदलाव की आवश्यकता हो सकती है। इससे डेटा की गुणवत्ता में समझौता हो सकता है। इसके अलावा, प्रतिभागियों को एमआरआई समावेश मानदंडों को पूरा करना चाहिए और प्रक्रिया की असुविधा को सहन करना चाहिए (उदाहरण के लिए, एमआरआई स्कैनर में कई मिनट तक लेटने के दौरान सिर झुकाना)। दूसरा, स्कैनर में आंख-ट्रैकिंग, विशेष रूप से टॉर्सनल निस्टागमस का अधिग्रहण, मुश्किल है और विशेष सॉफ्टवेयर25 की आवश्यकता होती है। मरोड़ के लिए, आईरिस के पैटर्न का उपयोग ट्रैकिंग के लिए किया जाता है, जिसके लिए उच्च गुणवत्ता वाली छवियों की आवश्यकता होती है और यह व्यक्तिगत आईरिस पैटर्न में अंतर से भी प्रभावित होता है। एक अन्य दृष्टिकोण श्वेतपटल3 पर कृत्रिम वर्णक मार्करों का उपयोग कर सकता है, जो प्रतिभागी के लिए अप्रिय हो सकता है। तीसरा, एमवीएस के कारण आत्म-गति धारणाएं गैर-वेरिडिकल हैं और इस प्रकार, इंट्रा-वेस्टिबुलर के साथ-साथ बहुसंवेदीसंघर्ष भी हैं। इसलिए, इन सिर और / या शरीर के रोटेशन और अनुवाद अनुभवों का मौखिककरण अक्सर प्रतिभागियों के लिए वर्णन करना मुश्किल होता है। अनुसंधान प्रश्न के अनुकूल स्पष्ट निर्देश महत्वपूर्ण महत्व के हैं। हम प्रसिद्ध रोटेशन और अनुवाद शब्दों का उपयोग करने की सलाह देते हैं जिनसे प्रतिभागी संबंधित हो सकते हैं, इस प्रकार उन्हें अपने अवधारणात्मक अनुभव का बेहतर वर्णन करने में सक्षम बनाता है। विशिष्ट गति मापदंडों का आकलन करने के लिए, अधिक बारीक-बारीक तरीकों का उपयोग किया जा सकता है, जैसे कि समय7 पर रोटेशन वेग की रेटिंग।
प्रस्तुत सेटअप हमारे उपकरणों की तकनीकी बाधाओं से सीमित है और यदि इन्हें दूर किया जा सकता है तो इसमें सुधार किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, बोर के अंदर न केवल स्थिर बल्कि गतिशील सिर की स्थिति का आकलन करने के लिए, मैग्नेटोमीटर डेटा को आंख-ट्रैकिंग और व्यवहार डेटा के साथ भी सिंक्रनाइज़ किया जा सकता है। चश्मे का अंशांकन बेहतर होगा यदि हर रन से पहले दोहराया जाए। इसके अलावा, आंख-ट्रैकिंग केबल की लंबाई महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह परिभाषित करता है कि स्कैनर रूम के बाहर सहज निस्टागमस को मापा जा सकता है या नहीं। सबसे अच्छा समाधान एक वियोज्य एमआरआई बिस्तर होगा, जिसे चुंबकीय क्षेत्र के बाहर ले जाया जा सकता है। हालांकि, चश्मे तक पहुंच के दौरान आंख-ट्रैकिंग मापदंडों के अंशांकन और ठीक-ट्यूनिंग को सक्षम करने के लिए स्कैनर रूम के अंदर से आई-ट्रैकिंग कंप्यूटर स्क्रीन को देखा जाना चाहिए। हमारे मामले में, हमने स्कैनर रूम विंडो की ओर घुमाई गई दूसरी स्क्रीन के माध्यम से इसे हल किया।
एमवीएस एफएमआरआई अध्ययनों में प्रदर्शन और मस्तिष्क प्रतिक्रियाओं को प्रभावित कर सकता है। स्वस्थ नियंत्रण के साथ वेस्टिबुलर रोगियों की तुलना करने वाले अध्ययनों में, एमवीएस अन्य रोगी विशेषताओं के बजाय उत्तेजना शक्ति में अंतर के कारण समूह अंतर पैदा कर सकता है। भ्रामक एमवीएस प्रभावों को नियंत्रित करने के उद्देश्य से, वर्तमान सेटअप समय और वित्तीय (उपकरण) दोनों समय लेने वाली प्रक्रिया है। वैकल्पिक रूप से, छोटे कोणों7,23 (हेड कॉइल द्वारा अनुमत सीमा तक) के लिए सिर को ऊपर की ओर झुकाना या कॉवरिएट्स का आकलन करना, जैसे कि एमआरआई के साथ वेस्टिबुलर अंगों का अभिविन्यास जैसा कि 23,30 और / या निस्टागमस (उदाहरण के लिए, हाल ही में एफएमआरआई-आधारित आंख-ट्रैकिंग दृष्टिकोण 32) का उपयोग किया जा सकता है।
Disclosures
हितों का कोई टकराव नहीं।
Acknowledgments
हम प्रतिभागियों और एमआर टीम, साथ ही समीक्षकों को धन्यवाद देते हैं जिनकी मूल्यवान टिप्पणियों ने पांडुलिपि की गुणवत्ता में सुधार किया। हम डी. एस. ज़ी को उनकी बहुमूल्य सलाह के लिए धन्यवाद देते हैं। हम आभारी हैं कि DIATEC AG ने प्रयोग के लिए एक आंख-ट्रैकिंग लैपटॉप प्रदान किया। इस परियोजना को एफडब्ल्यूएम और जीएम को सम्मानित बर्न विश्वविद्यालय से एसआईटीईएम-इंसेल समर्थन अनुदान द्वारा समर्थित किया गया है।
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 3D Magnetometer | Metrolab Technology, Switzerland | THM1176-HF | Calibrated for 7 Tesla, with fibre optic cable, CE-labelled |
| AMIRA 6.3 (Software) | Thermo Fisher Scientific, USA | Medical image processing and visualization software | |
| Celeritas Fiber Optic Response Box Unit | Psychology Software Tools | Response box | |
| Celeritas Fiber Optic Response Unit | Psychology Software Tools | PST-100761 | Response buttons, 5 buttons for each hand |
| Ear plugs | |||
| EEG cap | Any MRI safe EEG cap is suitable | ||
| Elastic band | Used to fixate the Magnetometer behind the ear | ||
| Ethernet cable (crossover) | Daetwyler | Uninet 5502 flex 4P FRNC/LSOH 522830.01 | |
| Ethernet cable adapter | TP-Link | UE305 | |
| Experimental laptop | Computer with enough performance, with Response Buttons software (e.g. Celeritas), software for running paradigm (e.g. MATLAB, PsychToolBox), Ethernet cable link to eye-tracking computer | ||
| Eye-tracking Goggles (Visual Eyes) | Interacoustics | 515b | Micromedical goggles with infrared camera: Point Grey Firefly, CE-labelled, modified for 7 Tesla, shielded firewire cable |
| Eye-tracking laptop | Computer with enough performance, with eye-tracking software (e.g. OpenIris), Ethernet cable link to experimental computer | ||
| Headband | MRI safe headband | ||
| Magnetom Terra 7T MRI Scanner | Siemens Healthcare, Erlangen Germany | Located at Translational Imaging Center (TIC) in the Swiss Institute of Translational and Entrepreneurial Medicine (sitem-insel AG) in Bern, Switzerland | |
| Magnetometer laptop | Computer with enough performance, with magnetometer software (e.g. EZMag3D) | ||
| MATLAB R2017b (Software) | MathWorks | Experimental paradigm can be run e.g. with PsychToolBox (Brainard, D. H., & Vision, S. (1997). The psychophysics toolbox. Spatial vision, 10(4), 433-436.) | |
| Metrolab EZMag3D v1.1.2 (Software) | Metrolab Technology, Switzerland | 3D magnetometer software: https://www.metrolab.com/resources/downloads/ | |
| MRI-Mirror | Siemens Healthcare, Erlangen Germany | ||
| OpenIris (Software) | Software to record and analyse the eye movements within the MRI-scanner. Reference: 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). | ||
| Pregnancy test | e.g. early pregnancy test stripes (10 mIU/mL) | ||
| Projector system | Hyperion Psychology Tools | ||
| Triangle Cushion | Siemens Healthcare, Erlangen Germany |
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