Utilizzo dell'eye-tracking per valutare l'importanza relativa dell'input visivo e vestibolare per l'elaborazione del movimento sottocorticale nel piano di rollio

Studiamo come i movimenti oculari riflettano la funzione cerebrale. L'obiettivo è sviluppare migliori diagnostiche e trattamenti per le condizioni neurologiche comprendendo come interagiscono la visione, l'equilibrio e la percezione del movimento. Abbiamo stabilito un metodo che quantifica i contributi visivi e vestibolari alla percezione del movimento a livello sottocorticale, mostrando come la commozione possa portare a vertigini visive attraverso una maggiore sensibilità al movimento visivo.

Esploreremo come i movimenti oculari contraggano la progressione della malattia e la risposta al trattamento nei disturbi neurologici. Attualmente stiamo esplorando come la stimolazione galvanica super corticale possa ridurre il mal d'auto e favorire la stabilità dello sguardo. Per cominciare, posiziona il soggetto in modo sicuro sulla sedia designata per tutte le prove.

Regola la posizione della sedia per garantire sia stabilità che comfort e ridurre il rischio di movimenti indesiderati della testa o scivolamento della maschera. Utilizzando cinghie a gancio e anello, posiziona e fissa il tracciatore oculare montato sulla testa della testa per minimizzare il movimento della testa. Conferma che le telecamere eye tracker abbiano una visuale chiara e senza ostacoli degli occhi del soggetto durante tutti i movimenti.

Modificare l'altezza del punto di rotazione per adattarsi alle differenze di altezza individuali. Poi regola il punto di rotazione della slitta meccanica in modo che l'asse di rotazione dell'intero corpo sia posizionato tra gli occhi del soggetto. Fissa saldamente il localizzatore montato sulla testa alla testa del soggetto.

Scegli una scena visiva ad alto contrasto composta da linee o punti sparsi centrati attorno a un punto di fissazione. Posiziona il punto di fissazione in modo che si allinei direttamente davanti agli occhi del soggetto, sia verticalmente che orizzontalmente. Elimina tutte le fonti di luce che distraono nella stanza in modo che la scena visiva sia l'unica fonte di illuminazione.

Usa uno schermo abbastanza grande da riempire l'intero campo visivo del soggetto. Istruisci il soggetto a mantenere lo sguardo fisso sul punto centrale per tutta la durata del processo. Poi avvia il software di tracciamento occhio e testa e presenta la scena visiva statica per 10 secondi prima di iniziare qualsiasi movimento.

Tra uno e due secondi prima di iniziare il movimento, istrui il soggetto a tenere gli occhi ben aperti. Inizia il movimento visivo ruotando la scena a un'ampiezza fissa a un'accelerazione predeterminata. Assicurati che la stanza sia completamente buia per rimuovere qualsiasi indicazione visiva di direzione.

Fissa il soggetto nella slitta meccanizzata per minimizzare i movimenti indesiderati della testa o del corpo. Informa il soggetto che il processo sta per iniziare. Poi avvia il software di tracciamento occhio e testa, lasciando passare un intervallo di dieci secondi prima di iniziare il movimento.

Tra uno e due secondi prima dell'inizio del movimento, istrui il soggetto a tenere gli occhi ben aperti. Attiva la slitta meccanica per eseguire una rotazione della testa con la stessa ampiezza e accelerazione usate per la stimolazione del movimento visivo. Usa un software di tracciamento oculare per analizzare i video registrati di tracciamento oculare ed estrarre i movimenti oculari torsionali, verticali e orizzontali.

Configura e calibra la funzione di tracciamento delle alunne secondo le linee guida del sistema. Per l'analisi della risposta torsionale, si selezionano due punti di riferimento con caratteristiche topografiche distinte ai lati della pupilla per ciascun occhio, consentendo un corrispondenza accurata del modello. Esegui il programma di analisi per generare dati posizionali nel tempo ed esportare tutti i dati sui movimenti oculari in un file separato.

Ora digitalizza i dati di input dal sistema di tracciamento oculare, inclusi movimenti oculari, posizione della testa e movimento della sedia. Ispezionare visivamente i dati importati per ogni prova per rivedere le posizioni torsionali, verticali e orizzontali degli occhi nel tempo, insieme alla posizione della testa nel piano di rollio. Poi confermare una base stabile e le risposte di movimento attese su tutti i flussi di dati.

Per analizzare le fasi lente, traccia manualmente ogni fase lenta torsionale per escludere eventuali dati di confusione rimanenti. Valuta il tempismo dei battiti del nistagmo segnando l'inizio di ogni fase rapida e contando il numero totale di fasi rapide per ogni tentativo e soggetto. Includere tutte le tracce di fase lenta di ogni studio e soggetto per garantire dati statistici rappresentativi e potenti.

Per valutare i contributi sensoriali, si divide la velocità di fase lenta media di ciascun soggetto tra i test solo visivi e solo vestibolari per quella dei test visuo-vestibolari media per condizione di accelerazione. In tutte le condizioni di stimolazione, le prove visuo-vestibolari hanno prodotto le più alte velocità di fase lenta torsionale, mentre le prove solo visive hanno portato alla più bassa, validando l'integrazione multisensoriale additiva. La velocità di torsione è aumentata sistematicamente con una maggiore accelerazione dello stimolo in tutte le modalità, dimostrando una sensibilità dipendente dall'accelerazione.

I pazienti hanno mostrato velocità di fase lenta torsionale significativamente più elevate rispetto ai controlli sia durante la stimolazione visiva che viso-vestibolare, ma non durante gli studi solo vestibolari. Il guadagno di stimoli oculari è stato più alto durante le prove visuo-vestibolari, moderato durante le prove solo vestibolari e più basso nella stimolazione solo visiva, confermando la sensibilità di tracciamento specifica per modalità. L'analisi del contributo relativo ha mostrato che l'input vestibolare superava costantemente l'input visivo a tutti i livelli di accelerazione, con la disparità che aumentava a accelerazioni più elevate.

Rispetto ai controlli, i pazienti hanno avuto un contributo vestibolare ridotto e un aumento del contributo visivo, indicando un alteramento del peso sensoriale dopo la commozione cerebrale. La frequenza dei battiti del nistagmo non differiva tra gruppi o modalità, ma i pazienti hanno mostrato un esordio precoce dei battiti negli studi visivi, specialmente a accelerazioni più elevate.