Valutazione dei test cognitivi utilizzando un tablet computerizzato sensibile al tatto, il tracciamento oculare e l'imaging a risonanza magnetica funzionale

Sviluppiamo tecnologia di risonanza magnetica per studiare la struttura e la funzione cerebrale. Miriamo a migliorare la comprensione delle malattie neurologiche e a sostenere un maggiore utilizzo della risonanza magnetica in applicazioni cliniche, inclusi i trattamenti guidati da immagini. Un tablet digitale sensibile al tatto consente una scrittura e un disegno naturalistici durante la risonanza magnetica funzionale dell'attività cerebrale.

Questa tecnologia offre nuove opportunità per valutare le relazioni cervello-comportamento. La fMRI deve essere fatta con molta attenzione. Il partecipante deve sdraiarsi supino e mantenere la testa ferma.

La tecnologia del tablet non deve produrre forze magnetiche, riscaldamento a radiofrequenza o interferenze a radiofrequenza. I circuiti neurali attivati dai test cognitivi standard che coinvolgono il comportamento di scrittura e disegno sono poco compresi. I nostri risultati dell'FMRI aiutano ricercatori e clinici a interpretare meglio i risultati dei test cognitivi.

L'indagine di un processo visivo, propriocettivo, oculare motore e manomotore itera ai livelli di attività cerebrale e comportamento. Parallelamente allo sviluppo di ampi studi di fMRI con una validità ecologica migliorata. Per cominciare, fissa il tablet al suo telaio e collega la videocamera compatibile con la risonanza magnetica.

Applica del nastro blu fresco sulla superficie del tablet assicurandoti che l'intera area touch sia coperta senza grandi pieghe. Rimuovi eventuali nastro in eccesso dai bordi della tablet. Porta il tablet, lo stilo, il cavo link del tablet e i cavi di collegamento per la videocamera nella stanza magnetica.

Collega il link del tablet e la videocamera. Collega i cavi al lato della stanza magnete del pannello di penetrazione RF. Poi infila le clip per tablet compatibili con la risonanza magnetica nelle guide del tavolo del paziente, fissando due clip su ogni lato.

Per fissare il sistema tablet, montare lo schermo di retroproiezione compatibile con la risonanza magnetica all'interno del foro magnetico a circa due metri dal proiettore. Posiziona la telecamera di tracciamento oculare compatibile con la risonanza magnetica tra lo schermo del proiettore e il bordo esterno del foro magnetico, assicurandoti che il supporto della fotocamera sia a filo con il bordo del canone. Stringi le viti di plastica del supporto per fissare il sistema di tracciamento oculare.

Ora prepara la tabella del paziente installando la bobina a 64 canali. Istrui il partecipante a sdraiarsi supino sul tavolo e a posizionare completamente la testa nella spirale. Metti imbottiture intorno alla testa del partecipante per limitare i movimenti e garantire una calzata sicura.

Fissa la bobina della testa e usa il laser emblematico per confermare che la testa del partecipante sia centrata all'interno della bobina. Regola la posizione dello specchio a bobina di testa finché il partecipante non può vedere chiaramente e senza ostacoli lo schermo di retroproiezione. Poi posiziona il supporto per tablet sulla vita del partecipante in modo che la superficie sensibile al contatto riposi comodamente per supportare i movimenti di scrittura e disegno.

Ora posiziona lo stilo della tablet nella mano dominante del partecipante e istruiscilo a tenerlo come una penna. Chiedi al partecipante di toccare tutti e quattro gli angoli della superficie del tablet con lo stilo per valutare la portata e il comfort. Regola la posizione del supporto e aggiungi imbottitura sotto il gomito se necessario per migliorare il comfort o l'accesso con cinghie di Velcro.

Fissa il sistema di tablet al letto del paziente. Fai scorrere lentamente sia il partecipante che il sistema tablet nel foro magnetico, assicurandoti che il tablet non entri in contatto con il bordo del canone e che i cavi rimangano spostati. Sul computer videocamera del tablet, avvia il programma EXE.

Poi crea una nuova sessione di screen capture per il partecipante. Seguendo le raccomandazioni del manuale utente EyeLink 1000 Plus, configura le soglie di riflessione della pupilla e della cornea e calibra e convalida la fotocamera per il tracciamento oculare. Per regolare la telecamera di seguimento oculare per mettere a fuoco l'occhio destro del partecipante, alternare le viste tra le viste, regolate fine l'obiettivo e modificare l'illuminatore fino a ottimizzare la visuale.

Una volta che la soglia della pupilla e i valori di riflessione corneale sono accettati, documentare i valori e avviare la calibrazione in nove punti. Poi convalida la calibrazione. Registra sia il valore medio che quello massimo dell'angolo di validazione prima di procedere con l'esperimento FMRI.

Successivamente, usa il computer di risposta agli stimoli per iniziare la calibrazione della superficie touch del tablet. Istruisci il partecipante a usare il graglione per toccare e rilasciare consecutivamente i tre bersagli che appaiono sullo schermo entro i limiti di tempo stabiliti. Una volta completata la calibrazione, avvia l'applicazione di modifica grafica di riferimento.

Istruisci il partecipante a disegnare liberamente per confermare un tracciamento accurato del porcello. Ora familiarizza il partecipante con la scrittura su tablet chiedendogli di completare un compito di addestramento auto-ritmato utilizzato negli studi essenziali sul tremore. Per familiarizzare il partecipante con il TMT, guidalo attraverso una versione semplificata di addestramento del TMT-A e del TMT-B, ciascuno con 12 elementi.

Poi si alternano versioni a grandezza naturale di TMT-A e TMT-B con elementi riorganizzati usando tempi sperimentali per i compiti. Monitorare le prestazioni del partecipante per tutta la durata per assicurarsi che il tablet rimanga correttamente calibrato e che il compito venga seguito con precisione. Ora inizia la sessione di tracciamento oculare selezionando per iniziare la registrazione nel programma di registrazione dello schermo sul computer, videocamera tablet.

Poi, sul computer di risposta agli stimoli, apri il TMT-Run1_slow. Script ebs2 Prime usando E-Run. Inserisci l'ID partecipante e il numero di sessione quando richiesto dallo script E-Run.

Durante la corsa, assegnare un membro del laboratorio al monitoraggio dei dati di tracciamento oculare per garantire contemporaneamente un segnale stabile. Fai osservare a un secondo membro del laboratorio la performance del partecipante nel compito TMT, assicurandosi che le istruzioni vengano seguite e che non ci siano problemi tecnici, come proiezioni o tracciamenti inaffidabili dello stylist. Chiedi anche al secondo membro del laboratorio di documentare eventuali errori nelle prestazioni di TMT-A o TMT-B insieme al relativo numero di studio.

Dopo la corsa, ferma la registrazione del tracciatore oculare Nel software del registratore SR Research, esegui un controllo di deriva a singolo punto selezionando Drift Corretto. Per la seconda corsa, riavvia la sessione di registrazione del tracciamento oculare sul computer videocamera del tablet. Nel computer di risposta agli stimoli, apri il TMT-Run2_slow.

ebs2 E-Run script file. Inserisci lo stesso ID partecipante e numero di sessione usati nella Run One. Ripeti le istruzioni del compito una volta concluso l'esperimento.

Esegui una validazione finale del tracciamento oculare e registra i valori medio e massimo dell'errore. Poi clicca su file seguito da chiudi sul software di tracciamento oculare per finalizzare ed esportare i dati. Rimuovi il partecipante dal foro magnetico e inizia a smontare l'attrezzatura.

Infine, spegni tutti i computer e le apparecchiature. Durante i primi secondi sia di TMT-A che di TMT-B, lo sguardo dei partecipanti cercava bersagli prima di iniziare il movimento dello stilo in tutti gli intervalli di tempo mostrati; lo sguardo mostrato procedeva costantemente al movimento di collegamento dello stilo sia in TMT-A che in TMT-B. Il tempo di completamento è stato più lungo per TMT-B rispetto a TMT-A.

I secondi per collegamento mostravano una tendenza a essere più alti per TMT-B rispetto a TMT-A. Non sono state riscontrate differenze significative tra TMT-A e TMT-B nella durata dei periodi di collegamento, durate dei periodi non legati, distanza totale, distanza extra percorsa o distanza per collegamento. La forza dello stilo è stata leggermente più alta durante TMT-B rispetto a TMT-A, e il numero di battiti di ciglia per prova è stato significativamente maggiore durante TMT-B.

Il tasso di battito di ciglia è rimasto significativamente più alto nel TMT-B anche tenendo conto delle differenze di tempo di completamento. La percentuale di tempo trascorso nella fissazione era significativamente più bassa durante TMT-B rispetto a TMT-A. La risonanza magnetica funzionale ha rivelato un'attivazione cerebrale positiva diffusa sia durante TMT-A che TMT-B rispetto alla fissazione visiva.

L'attivazione cerebrale includeva regioni come il cervelletto, i lobuli parietali, i giri occipitali e le aree frontali. Non sono state osservate differenze significative nell'attivazione cerebrale nel confronto diretto tra TMT-B e TMT-A.