Registrare le performance delle saccadi orizzontali con precisione in pazienti neurologici con Electro-oculogram

L'obiettivo generale del presente oculogramma è quello di osservare l'anomalia delle prestazioni saccadiche nei pazienti, specialmente in quelli con disturbi neurologici, e di esaminare la fisiopatologia alla base del disturbo, fornendo informazioni utili sulla diagnosi. Questo metodo può aiutare a rispondere a domande chiave nel campo come la diagnosi di pazienti con disturbi neurologici e a chiarire la fisiopatologia alla base della malattia. Il vantaggio principale di questa tecnica è che consente una registrazione stabile dei movimenti oculari in modo non invasivo in un tempo relativamente breve ed è ampiamente applicabile ai pazienti neurologici.

A dimostrare la procedura saranno il Dr.Hideki Fukuda, ricercatore oculomotorio presso la Segawa Neurologic Clinic for Children e il Dr.Yuseke Sugiyama, uno studente laureato presso il Dipartimento di Neurologia dell'Università di Tokyo. Inizia scortando il soggetto in una stanza con scarsa illuminazione ambientale. Chiedi al soggetto di sedersi di fronte a uno schermo nero concavo a forma di cupola di 90 centimetri di diametro che contiene diodi a emissione di luce, LED, incorporati in fori di spillo che fungono da punti di fissazione e bersagli saccadici utilizzati per i paradigmi oculomotori.

Quindi fornire al soggetto un pulsante microinterruttore collegato a un microcomputer che gli consenta di avviare e terminare la prova di prova premendo e rilasciando il pulsante. Stabilizzare la posizione della testa del soggetto con il mento e la fronte e con una fascia. Successivamente, acquisire un elettrodo a tazza in argento/cloruro di zolfo per registrare l'elettrooculogramma o EOG.

Pulisci la pelle con un tampone imbevuto di alcol. Quindi riempire la tazza con pasta per elettrodi. Fissare stabilmente l'elettrodo sulla pelle posizionando del nastro adesivo biadesivo sotto la plastica e attaccare la frangia alla pelle.

Per registrare le saccadi orizzontali mediante EOG, posizionare gli elettrodi in corrispondenza dei canti bilaterali degli occhi. Mentre per la registrazione delle saccadi verticali, posizionare gli elettrodi sopra e sotto un occhio. Infine, attendere da 10 a 20 minuti dopo aver posizionato l'elettrodo EOG sulla pelle fino a quando non si verifica un sufficiente adattamento alla luce.

Inizia utilizzando un amplificatore a corrente continua, CC, per registrare l'EOG con il segnale digitalizzato a 500 hertz. Registra la video-oculografia, VOG, simultaneamente utilizzando il sistema di tracciamento oculare basato su video che registra i dati di posizione della fissazione oculare a una frequenza di campionamento da 500 a 1.000 hertz. Quindi alimentare l'uscita analogica delle posizioni degli occhi orizzontale e verticale e impostare il filtro del sistema di acquisizione dati con il filtro passa-basso del segnale a 20 hertz.

Eseguire la calibrazione del movimento oculare prima di ogni sessione di test facendo guardare al soggetto cinque posizioni pre-specificate in modo tale da visualizzare i bersagli visivi al centro e quelli che appaiono a 20 gradi a sinistra, a destra, verso l'alto e verso il basso rispetto al punto di fissazione sia per EOG che per VOG. Quindi regolare il guadagno di EOG mentre il soggetto si fissa su questi punti in modo che l'utilizzo del sistema di acquisizione dati personalizzato per il monitoraggio della posizione corrente degli occhi visualizzata sullo schermo del computer corrisponda alla posizione target visualizzata sullo schermo. Successivamente, istruisci il soggetto sui paradigmi oculomotori.

Quindi chiedi al soggetto di premere il pulsante e iniziare le prove. Durante la sessione, regolare il guadagno di EOG durante l'esecuzione dell'attività in modo che la posizione corrente degli occhi visualizzata sul monitor sia sempre allineata con le posizioni target visualizzate contemporaneamente sullo stesso schermo. Al termine dell'esperimento, analizzare i segnali EOG filtrati e digitalizzati dall'amplificatore CC e dal VOG con un programma informatico personalizzato e mostrare i segnali EOG e VOG insieme nella stessa traccia per confrontare le prestazioni delle due metodologie.

Le registrazioni ottenute con i due metodi si sovrappongono in gran parte l'una all'altra, tranne per il fatto che le tracce EOG sono leggermente spostate verso destra rispetto alle tracce VOG. Questi risultati mostrano un confronto delle tracce EOG e VOG nel compito saccadico guidato visivamente. C'è ancora una sostanziale sovrapposizione tra le tracce per EOG e VOG, ma la latenza è leggermente più lunga per EOG e la curva di velocità di EOG mostra una velocità di picco leggermente inferiore a quella di VOG.

Una volta padroneggiata, questa tecnica può essere eseguita in 30 minuti, compresa la preparazione, se eseguita correttamente. Durante il tentativo di questa procedura, è importante ricordare di selezionare gli elettrodi corretti e di fissarli in modo stabile, nonché di dedicare tempo sufficiente affinché si verifichi l'adattamento alla luce. Seguendo questa procedura, è possibile eseguire altri metodi come la registrazione dei movimenti oculari mentre gli occhi sono chiusi per rispondere a ulteriori domande come il modo in cui gli occhi si muovono durante il sonno.

Dopo il suo sviluppo, questa tecnica ha aperto la strada ai ricercatori nel campo della neurologia e della psichiatria per esplorare la fisiopatologia dei disturbi neurologici in ambito clinico. Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come implementare una registrazione stabile dell'elettrooculografia che può essere utilizzata in modo affidabile in ambito clinico.