Registrazione in modo efficiente la coordinazione occhio-mano allo spettro di incoordinazione

I movimenti oculari ci dipingono un quadro della funzione cerebrale. Tuttavia, gli studi focalizzati sulla funzione motoria delle mani e degli arti molto spesso sfruttano la guida visiva come nucleo del paradigma, ma non hanno un protocollo in atto per registrazioni simultanee del movimento oculare. Questo metodo consente registrazioni tridimensionali di movimenti simultanei occhio-mano, che ci consentono di valutare la compromissione degli occhi e delle mani nella saccade visivamente guidata per raggiungere le attività.

Qui useremo questo per confrontare i pazienti con arteria cerebrale media cronica, o MCA, ictus a controlli sani. L'analisi oggettiva dei movimenti oculari nella caratterizzazione del controllo motorio ha dimostrato di aiutare nel rilevamento, nel monitoraggio e nella prognosi delle malattie nell'impostazione di lesioni cerebrali. Servendo così come tecniche per monitorare il fenotipo fisiologico.

Qui combiniamo il potenziale del biomarcatore per un effetto massimizzato. A dimostrare la procedura sperimentale sono il professor Todd Hudson e la dott.ssa Mahya Behshti del nostro laboratorio di ricerca. Inizia salutando il partecipante e accompagnando il partecipante nella sala prove.

Quindi, spiega brevemente l'esame e il compito sperimentale. Inizia l'esame chiedendo al partecipante di seguire il dito del ricercatore con gli occhi mantenendo la testa in una posizione. Quindi, disegna una lettera H immaginaria di fronte a loro e assicurati che il dito si muova abbastanza in là su e giù, valutando il centro, l'alto, il basso, la sinistra, la destra, il basso a sinistra, l'alto a sinistra e l'alto a destra.

Successivamente, valuta l'inseguimento senza inseguimento chiedendo al partecipante di seguire e mantenere lo sguardo su una matita che si muove lentamente avanti e indietro, in direzioni orizzontali e verticali attraverso il loro campo visivo. In seguito, valuta i saccades chiedendo al partecipante di guardare il più velocemente possibile tra una matita e una penna che vengono posizionate a 24 pollici di distanza l'una dall'altra. Successivamente, chiedi al partecipante di fissarsi su un oggetto mentre si muove lentamente verso i propri occhi per valutare la convergenza, centrando il bersaglio, una matita, sul ponte del naso.

Seguendo questa procedura, valutare la divergenza riportando lo stesso bersaglio dal naso alla posizione di partenza. Infine, chiedi al partecipante di coprire un occhio e guardare il naso del ricercatore. Spostare la mano fuori dal campo visivo del partecipante e quindi portarla.

Quindi fai un dito lentamente e chiedi al partecipante di far loro sapere quando la mano torna in vista. Inizia con la seduta del partecipante su una sedia regolabile in altezza al tavolo con il display del computer. Posizionare il partecipante a 60 centimetri di distanza dal monitor del display.

Quindi, fissare il sensore di movimento all'aspetto distale del dito indice della mano sul braccio che verrà testato. Posizionare l'eye tracker sulla testa del partecipante e regolare la tenuta e la posizione della fascia in modo che il cuscinetto anteriore si trova al centro della fronte e dei cuscinetti laterali sopra le orecchie del partecipante. Assicurarsi che la telecamera della fascia sia al centro della fronte e sopra il ponte del naso.

Chiedi al partecipante di alzare le sopracciglia e se la fascia si muove ri-adattarla più o meno sulla fronte. Quindi, per regolare la fotocamera e la posizione dell'illuminatore corneale, chiedi ai partecipanti di guardare il monitor del display. Dallo schermo della fotocamera, selezionare l'immagine della fotocamera della testa e verificare che mostri quattro punti di grandi dimensioni dai marcatori IR posizionati al centro dell'immagine della fotocamera della testa.

Quindi, dalla schermata di configurazione della fotocamera, selezionare un occhio alla volta. Regolare le due telecamere per gli occhi abbassando e sollevando la maniglia della fotocamera degli occhi fino a quando la pupilla dell'occhio non si trova al centro dell'immagine della fotocamera. Mettere a fuoco la fotocamera oculare ruotando il portaobiettivo e impostare la soglia della pupilla premendo il pulsante Soglia automatica sullo schermo impostato dalla fotocamera.

Successivamente, calibrare il tracker degli arti utilizzando una calibrazione a 9 punti facendo in modo che il partecipante posizioni il dito collegato al sensore sulle posizioni del piano del tavolo visualizzate sullo schermo. Infine, calibrare l'eye tracker facendo in modo che il partecipante guardi la destinazione di calibrazione che appare come un punto blu e mantenga la fissazione fino a quando non appare il punto successivo sullo schermo. All'inizio del compito sperimentale, inizia con un blocco di familiarizzazione chiedendo al partecipante di spostare il dito sul cerchio iniziale sullo schermo.

Con il punto indicatore delle dita per 150 milisecondi mentre si fissa la posizione iniziale sullo schermo fino a quando la destinazione appare e sentono un segnale acustico. Quindi, istruisi il partecipante a spostare sia gli occhi che le punte delle dita in modo rapido e accurato sul bersaglio designato mentre sente il segnale acustico. Chiedi al partecipante di toccare la posizione superiore del tavolo nella posizione del bersaglio virtuale visualizzata sullo schermo sollevando la mano e il dito e ricollegando il dito e il piano del tavolo.

I risultati hanno indicato che i partecipanti all'ictus hanno fatto i saccades iniziali in modo significativo in entrambi i lati meno colpiti e più colpiti, confrontandoli con partecipanti di controllo sani. Non ci sono state differenze significative tra gli esordi di portata del controllo e gli esordi di portata meno colpiti o più colpiti nei pazienti con ictus. Controlli sani, nel 90% delle prove, hanno effettuato una singola saccade e una fissazione sostenuta al bersaglio fino a quando non hanno completato la portata.

In netto contrasto, questo modello è stato generato nel 50% delle prove per coloro che hanno avuto ictus e il resto ha fatto più saccades. Infine, i partecipanti all'ictus avevano aumentato gli errori di copertura sia nelle mani meno colpite che in più colpite, rispetto ai controlli sani. Insieme all'aumento degli errori di copertura, gli errori del punto finale saccade sono aumentati notevolmente.

Il test del piolo a 9 fori e i test di scatola e blocchi sono valutazioni funzionali che possono essere sfruttate per l'analisi di correlazione. Caratterizzare i deficit nel controllo del movimento degli occhi e delle mani e la reciproca compensazione o recupero in risposta a queste menomazioni, è un'area piena di opportunità scientifiche. Una volta ulteriormente descritto, la coordinazione occhio-mano, l'incoordinazione o la compromissione della coordinazione, saranno in grado di far luce su nuove applicazioni e motivare studi futuri, traducendo la visione meccanicistica nelle conoscenze cliniche.

Questo motion tracker funziona con una sorgente elettromagnetica, quindi le precauzioni necessarie devono essere prese in soggetti in gravidanza o in soggetti con impianti che contengono elettronica, come pacemaker.