Quantificazione delle risposte oculomotorie e dell'accomodazione attraverso strumenti di strumentazione e analisi

Summary

VisualEyes2020 (VE2020) è un linguaggio di scripting personalizzato che presenta, registra e sincronizza gli stimoli visivi del movimento oculare. VE2020 fornisce stimoli per movimenti oculari coniugati (saccadi e inseguimento regolare), movimenti oculari disconiugati (vergenza), accomodamento e combinazioni di ciascuno. Due programmi di analisi unificano l'elaborazione dei dati dai sistemi di tracciamento oculare e registrazione degli alloggi.

Abstract

Attraverso la stimolazione mirata e la registrazione dei movimenti oculari, è possibile osservare le caratteristiche fondamentali dei meccanismi neurali sottostanti ai movimenti oculari. VisualEyes2020 (VE2020) è stato sviluppato sulla base della mancanza di stimolazione visiva basata su software personalizzabile disponibile per i ricercatori che non si basa su motori o attuatori all'interno di un aploscopio tradizionale. Questo nuovo strumento e metodologia sono stati sviluppati per una nuova configurazione dell'aploscopio che utilizza sia sistemi di tracciamento oculare che di autorefrattore. Il software di analisi che consente l'analisi sincronizzata del movimento oculare e delle risposte accomodative fornisce ai ricercatori della visione e ai medici un ambiente riproducibile e uno strumento condivisibile. Il Vision and Neural Engineering Laboratory's (VNEL) Eye Movement Analysis Program (VEMAP) è stato istituito per elaborare le registrazioni prodotte dagli eye tracker di VE2020, mentre l'Accommodative Movement Analysis Program (AMAP) è stato creato per elaborare le uscite di registrazione dal corrispondente sistema di autorefrattore. Il VNEL studia tre stimoli primari: accomodazione (cambiamenti guidati dalla sfocatura nella convessità della lente intraoculare), vergenza (rotazione convergente verso l'interno e verso l'esterno, rotazione divergente degli occhi) e saccadi (movimenti oculari coniugati). VEMAP e AMAP utilizzano processi di flusso di dati simili, interazioni manuali con l'operatore e interventi ove necessario; Tuttavia, queste piattaforme di analisi favoriscono la creazione di una suite software obiettiva che riduce al minimo la dipendenza dell'operatore. L'utilità di un'interfaccia grafica e dei suoi algoritmi corrispondenti consente di condurre un'ampia gamma di esperimenti visivi con una minima esperienza di codifica richiesta dai suoi operatori.

Introduction

La coordinazione binoculare concertata e le appropriate risposte accomodative e oculomotorie agli stimoli visivi sono aspetti cruciali della vita quotidiana. Quando un individuo ha una ridotta velocità di risposta del movimento oculare, quantificata attraverso la registrazione del movimento oculare, la visione raddoppiata (diplopia) può essere percepita ^1,2. Inoltre, una meta-analisi della letteratura Cochrane ha riportato che i pazienti con disfunzioni oculomotorie, nel tentativo di mantenere una normale visione binoculare, sperimentano sintomi visivi comunemente condivisi, tra cui visione offuscata / doppia,....

Protocol

Lo studio, per il quale questa suite di strumentazione e analisi dei dati è stata creata e implementata con successo, è stato approvato dal New Jersey Institute of Technology Institution Review Board HHS FWA 00003246 Approval F182-13 e approvato come studio clinico randomizzato pubblicato su ClinicalTrials.gov Identificatore: NCT03593031 finanziato tramite NIH EY023261. Tutti i partecipanti hanno letto e firmato un modulo di consenso informato approvato dall'Institutional Review Board dell'università.

1. Configurazione della strumentazione

1. Monitoraggio delle connessioni e dell'hardware
   1. Il sistema VE2020 ass....

Results

I grafici di ensemble a livello di gruppo dei movimenti oculari stimolati evocati da VE2020 sono rappresentati nella Figura 11 con le corrispondenti caratteristiche di velocità del primo ordine.

Figura 11: Insiemi di risposta al movimento oculare. Vengono mostrati i grafici d'insieme dei pas.......

Discussion

Applicazioni del metodo nella ricerca
Le innovazioni del software iniziale VisualEyes2020 (VE2020) includono l'espandibilità del VE2020 per proiettare su più monitor con uno o più stimoli visivi, che consente l'indagine di questioni scientifiche che vanno dalla quantificazione delle componenti Maddox di vergence¹⁸ all'influenza di obiettivi che distraggono su obiettivi istruiti¹⁹. L'espansione del sistema aploscopico a VE2020 insieme allo sviluppo comple.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
National	Instruments	2090A
Convex-Sphere Trial Lens Set	Lenti di precisione portatili	Reichert	Utilizzate per la calibrazione dell'autorefrattore
Schede grafiche	-	-	Requisiti minimi di prestazioni di GTX980 in configurazione SLI
ISCAN Eye Tracker	ISCAN	ETL200
MATLAB	Requisiti software MathWorks	v2022a	AMAP
MATLAB	MathWorks	v2015a	Requisiti software VEMAP
Microsoft Windows 10	Microsoft	Windows 10	Sistema operativo richiesto per VE2020
Plusoptix PowerRef3 Autorefractor	Plusoptix	PowerRef3
Monitor per stimoli (Quantità: 4+)	Risoluzione Dell	1920x1080	Si noti che tutti i monitor devono essere dello stesso modello e marca per evitare differenze di risoluzione e configurazioni fisiche