Dynamische Visuelle Tests zur Identifizierung und Quantifizierung von Visual Schäden und Reparaturen Nach Demyelinisierung in Optikusneuritis Patienten

Das übergeordnete Ziel des folgenden Experiments besteht darin, die monokularen und binokularen dynamischen Sehfunktionen zu bewerten, die bei Patienten mit optischer Neuritis einzigartig beeinträchtigt sind und als quantitative, nicht-invasive Werkzeuge zur Beurteilung des Ausmaßes der Myelinisierung entlang der Sehbahnen verwendet werden können. Dies wird erreicht, indem das Objekt-aus-Bewegung- oder OFM-Protokoll bei verschiedenen Geschwindigkeiten angewendet wird, um im zweiten Schritt die Empfindlichkeit der Bewegungswahrnehmung im getesteten Auge zu bestimmen. Das zeitlich begrenzte Stereo-Protokoll wird bei unterschiedlichen binokularen Disparitäten und einer langen, konstanten Reizdauer angewendet, um die Abhängigkeit binokularer Sehfunktionen von der Disparität zu definieren.

Anschließend wird das zeitlich begrenzte Stereotest-Protokoll bei verschiedenen Reizdauern und einer konstanten binokularen Diskrepanz angewandt, um die Abhängigkeit binokularer Sehfunktionen von der Reizdauer zu bestimmen. Die Ergebnisse zeigen, dass das OFM- und das zeitlich begrenzte Stereotest-Protokoll empfindliche Methoden darstellen, die bei Patienten mit optischer Neuritis einzigartig beeinträchtigt sind. Darüber hinaus können diese Tests als quantitative Werkzeuge zur Beurteilung des Ausmaßes der Myelinisierung entlang der Sehbahnen auf Grundlage der Korrelation zu VEP-Latenzen verwendet werden. Der Hauptvorteil dieser Technik gegenüber bestehenden Methoden wie der statischen Sehfunktion besteht darin, dass sie empfindlicher gegenüber den Sehstörungen bei Patienten mit optischer Neuritis ist. Außerdem können diese Protokolle genutzt werden, um Veränderungen und Dilatationen über die Zeit zu untersuchen.

Diese Methode kann helfen, zentrale Fragen im Bereich der neuroophthalmologischen Forschung zu beantworten, beispielsweise: Wie lassen sich die anhaltenden visuellen Beschwerden von Patienten mit Optikusneuritis nach Wiederherstellung der Sehschärfe erklären? Die Bedeutung dieser Technik reicht bis in die Therapie der Multiplen Sklerose hinein, da sie die Beurteilung der Wirksamkeit aktueller und neuer therapeutischer Strategien ermöglicht, die auf die Remyelinisierung im Zentralnervensystem abzielen. Um das Training für den Object-from-Motion- oder OFM-Protokoll zu beginnen, setzen Sie die Versuchsperson 50 Zentimeter vor dem Computerbildschirm. Öffnen Sie dann die OFM-Software und weisen Sie die Versuchsperson an, dass ihr bewegungsdefinierte Objekte präsentiert werden. Fordern Sie sie auf, so genau und schnell wie möglich durch Drücken der A-Taste zu reagieren und anschließend das wahrgenommene Objekt verbal zu benennen.

Nach jeder Antwort erscheint ein Bildschirm mit der Aufforderung, die Leertaste zu drücken, und weist den Probanden an, die Leertaste zu betätigen. Wenn der Proband bereit ist, den nächsten Reiz zu identifizieren, erklären Sie ihm, dass einige Reize mit schwer wahrnehmbaren Geschwindigkeiten und andere mit leichter wahrnehmbaren Geschwindigkeiten erscheinen werden.

Geben Sie dann learning OFM in der Befehlszeile ein. Dem Probanden werden nun vier Beispielsignale präsentiert. Weisen Sie den Probanden an, während dieser Lernphasen beide Augen geöffnet zu halten.

Nachdem die Versuchsperson A gedrückt und das Objekt identifiziert hat, die linke Maustaste drücken, wenn die Antwort richtig ist, und die rechte Maustaste drücken. Wenn die Antwort falsch ist, ist die Trainingsphase beendet. Es ist Zeit, zur Testphase überzugehen.

Wenn Sie bereit sind, den OFM-Test zu beginnen, bedecken Sie ein Auge des Probanden mit einer Augenklappe, wobei sicherzustellen ist, dass die Augenklappe das Auge vollständig abdeckt. Geben Sie nun OFM-Objekte in der Befehlszeile ein und wählen Sie einen der vier Stimulus-Sätze. Jeder Satz enthält 20 verschiedene Objekte.

Stellen Sie sicher, dass jedes Mal, wenn derselbe Proband getestet wird, ein anderer Reizsatz gewählt wird. Geben Sie am Eingabefeld den Namen des getesteten Probanden und das Testdatum ein. Wenn der Test fortgesetzt werden soll, bitten Sie den Probanden, die Leertaste zu drücken.

Der Reiz wird zunächst mit der langsamsten oder schwersten wahrnehmbaren Geschwindigkeit von vier Pixel pro Sekunde dargestellt. Sobald der Reiz erscheint, drückt der Proband die A-Taste und nennt den dargestellten Reiz. Wenn der Proband das Objekt korrekt identifiziert, drücken Sie die linke Maustaste, um eine korrekte Antwort zu bestätigen.

Nachdem die Versuchsperson den nächsten Reiz auslöst, erscheint dieser ebenfalls mit der niedrigsten Geschwindigkeit; die langsamen Reize werden weiterhin mit der niedrigsten Geschwindigkeit präsentiert, solange die Versuchsperson sie korrekt identifiziert. Wenn die Versuchsperson ein Objekt bei der niedrigsten Geschwindigkeit nicht erkennt, wird dies als falsch markiert. Durch einen Rechtsklick wird das Objekt mit sechs kontinuierlich zunehmenden Geschwindigkeiten angezeigt, bis entweder die Versuchsperson das Objekt korrekt identifiziert oder die höchste Geschwindigkeit von 24,5 Pixel pro Sekunde erreicht ist.

Setzen Sie dieses Verfahren fort, bis alle 20 Reize der Serie entweder erkannt wurden oder mit der höchsten Geschwindigkeit präsentiert wurden. Wiederholen Sie das Verfahren für das andere Auge des Probanden unter Verwendung einer anderen Reizserie, um das Training zu beginnen. Für das zeitlich begrenzte Stereo-Protokoll setzen Sie den Probanden 50 Zentimeter vor dem Computerbildschirm und öffnen anschließend.

Die Stereo-Software weist den Probanden an, dass dreidimensionale Formen dargestellt werden, und bittet darum, die wahrgenommene Form so genau und schnell wie möglich zu benennen. Es wird eine der folgenden Formen sein: ein Kreis, ein Quadrat, ein Dreieck oder ein Stern. Der Proband wurde darauf hingewiesen, dass einige Reize unter schwer wahrnehmbaren Bedingungen erscheinen und andere unter leichter wahrnehmbaren Bedingungen.

Lassen Sie die Versuchsperson 3D-Brillen anlegen und das Raumlicht ausschalten. Geben Sie anschließend „learning stereo“ in der Befehlszeile ein. Der Versuchsperson wird nun eine 3D-Form gefolgt von einer 2D-Linie präsentiert.

Umriss der Form markieren, um sicherzustellen, dass der Proband die Abmessungen der Form wahrgenommen hat. Nachdem der Proband die Form laut benannt hat, die Taste drücken, die der gegebenen Antwort entspricht – in diesem Fall eine Eins für Kreis. Die anderen drei Formen werden nun nacheinander zuerst dreidimensional, dann zweidimensional angezeigt, wobei der Proband sie beim Erscheinen benennt.

Dem Probanden werden nun vier Wiederholungen jeder 3D-Form in zufälliger Reihenfolge präsentiert, und zwar bei der längsten Reizdauer von 500 Millisekunden und bei der geringsten binokularen Diskrepanz von 840 Bogensekunden. Wenn der Proband die Formen erfolgreich benennen kann, ist das Training abgeschlossen. Beginnen Sie das Testprotokoll für die binokulare Diskrepanz, indem Sie stereo disparity in der Befehlszeile eingeben.

Geben Sie dann den Namen des Probanden und das Testdatum auf Aufforderung ein. Wenn der Reiz erscheint, benennt der Proband den dargestellten Formcode, indem er die entsprechende Zifferntaste auf der Tastatur drückt; anschließend betätigt der Proband eine beliebige Taste, um zum nächsten Reiz fortzufahren. Jede Form wird für 500 Millisekunden in einer von vier verschiedenen binokularen Disparitätsbedingungen präsentiert: 100, 2300, 540 und 840 Bogensekunden.

Die Reihenfolge der Stimuluspräsentation ist zufällig. Das zweite Stereo-Testprotokoll beinhaltet die Variation der Präsentationsdauer für die vier Formen; beginnen Sie damit, die Stereo-Dauer in der Zeile einzugeben. Wie zuvor geben Sie nach der Antwort des Probanden auf die dargestellte Form eine 1, 2, 3, 4 oder 5 ein, um die verbale Antwort anzugeben.

Jeder Reiz wird für 40, 60 oder 100 Millisekunden bei zwei binokularen Disparitäten präsentiert. Dieses Diagramm zeigt die Gesamtwerte für Objekt aus Bewegung oder OFM, die an den betroffenen Augen der Patienten, dargestellt durch schwarze Kreise, oder an deren gesunden Augen, dargestellt durch graue Kreise, sowie an den Augen der Kontrollpersonen, dargestellt durch offene Quadrate, ermittelt wurden. Die gestrichelten Linien verlaufen bei plusminus 2,5.

Die Standardabweichungen vom Mittelwert der Kontrollen bedeuten, dass die Antwortpunktzahl von null – was keiner identifizierten Reizung entspricht – bis 120 reichen kann, was angibt, dass alle 20 Reize bei der niedrigsten Geschwindigkeit identifiziert wurden. Die OFM-Werte der betroffenen Augen von Patienten mit Optikusneuritis waren signifikant niedriger als die Werte der normalerweise angegebenen Augen. Sowohl Patienten mit Optikusneuritis als auch Kontrollpersonen, die durch schwarze bzw. graue Symbole gekennzeichnet sind, zeigen eine verbesserte Stereopsiswahrnehmung in Abhängigkeit von zunehmender Diskrepanz.

Dieses Diagramm zeigt die Stereopsis-Wahrnehmung in Abhängigkeit von der Reizdauer. Wie ersichtlich ist, ist die Wahrnehmung der Kontrollgruppe unabhängig von der Reizdauer. Daher ist eine Dauer von 40 Millisekunden ausreichend, damit gesunde Augen binokulare Informationen synchronisieren können.

Im Gegensatz dazu zeigen Patienten mit optischer Neuritis eine signifikant schlechtere Leistung, wenn Reize für 40 Millisekunden präsentiert werden, verglichen mit Reizen, die für 60 oder 100 Millisekunden präsentiert werden. Dies lässt sich dadurch erklären, dass eine monokulare Demyelinisierung eine Verzögerung zwischen den Informationen erzeugt, die über die beiden Augen projiziert werden, wodurch die binokulare Integration im Zeitbereich für kurze Reize beeinträchtigt wird. Wenn die subjektive Seh-Qualität-des-Lebens-Skala gegen die OFM-Skala des Patienten aufgetragen wird, zeigen die Ergebnisse, dass eine eingeschränkte Lebensqualität mit einer beeinträchtigten Bewegungswahrnehmung assoziiert ist, während eine bessere Lebensqualität mit einer intakten Bewegungswahrnehmung assoziiert ist.

Hier sind die OFM-Scores in Abhängigkeit von den Latenzen des visuell evozierten Potentials (VEP) für die betroffenen Augen und die gesunden Augen aufgetragen. Wie ersichtlich ist, korrelieren die OFM-Scores mit den VEP-Latenzen für die betroffenen Augen, nicht jedoch für die gesunden Augen der Patienten. Wenn die Technik einmal beherrscht ist, kann sie nach ihrer Entwicklung in 15 bis 20 Minuten durchgeführt werden, sofern sie ordnungsgemäß angewendet wird.

Diese Technik ebnete den Forschern auf dem Gebiet der multiplen Sklerose den Weg, dynamische Sehfunktionen bei Patienten mit optischer Neuritis zu untersuchen.