失調スペクトルに目と手のコーディネーションを効率的に記録

目の動きは私たちに脳機能の絵を描きます。しかし、手と四肢の運動機能に焦点を当てた研究は、パラダイムの中核として視覚ガイダンスを利用することが非常に多いが、同時眼球運動記録のためのプロトコルを持っていない。この方法は、同時眼球運動の3次元記録を可能にし、視覚誘導サッカデの眼と手の障害を評価してタスクに到達することを可能にする。

ここでは、慢性中大脳動脈(MCA)の脳卒中を有する患者を健康なコントロールと比較するためにこれを使用します。運動制御の特徴付けにおける眼球運動の客観的分析は、脳損傷の設定における疾患の検出、モニタリング、予後を助けるものであることが証明されている。従って生理学的表現型を監視する技術として役立つ。

ここでは、バイオマーカーの可能性を組み合わせて効果を最大化します。実験手順のデモンストレーションは、私たちの研究室のトッド・ハドソン教授とマヒヤ・ベフシュティ博士です。まず、参加者に挨拶をして、参加者をテストルームに案内します。

次に、試験と実験タスクについて簡単に説明します。一つの位置に頭を保ちながら、研究者の指を目で追うように参加者に依頼して、試験を開始します。次に、架空の H 文字を前に描き、指が十分に上下に動き、中央、上下、左、右、下左、右下、左下、上下左右を評価します。

次に、参加者に、視野を通して水平および垂直方向にゆっくりと前後に動く鉛筆の視線を追跡し、維持するように求めることによって、円滑な追求を評価します。その後、24インチ離れた鉛筆とペンの間をできるだけ速く見るように参加者に求めることによって、サッカドを評価します。次に、ターゲットである鉛筆を鼻の橋の上に中央に置いて、収束を評価するために目に向かってゆっくりと動くオブジェクトに固定するように参加者に依頼します。

この手順に従って、同じターゲットを鼻から開始位置に戻して発散を評価します。最後に、参加者に片目を覆い、研究者の鼻を見てもらいます。参加者の視野から手を離し、持ち込みます。

その後、ゆっくりと指を振り、手が視界に戻ったときに参加者に知らせるよう依頼します。まず、コンピュータディスプレイ付きのテーブルの高さ調節可能な椅子に参加者を座らします。参加者をディスプレイモニタから 60 センチ離れた位置に配置します。

次に、モーションセンサーを、テストする腕の手の人差し指の遠位の側面に固定します。参加者の頭にアイトラッカーを置き、フロントパッドが額の中央に、サイドパッドが参加者の耳の上になるようにヘッドバンドの締め付けと位置を調整します。ヘッドバンドカメラが額の中央と鼻の橋の上にあることを確認します。

参加者に眉毛を上げてもらい、ヘッドバンドが額の上または下に再フィットした場合に再フィットするように依頼します。次に、カメラと角膜の照度を調整するために、参加者にディスプレイモニタを見てもらいます。カメラ画面からヘッドカメラ画像を選択し、ヘッドカメラ画像の中央に配置されたIRマーカーから4つの大きなスポットが表示されることを確認します。

次に、カメラ設定画面から、一度に片方の目を選択します。目の瞳孔がカメラ画像の中央に入るまで、目のカメラハンドルを下げて上げて、2台のアイカメラを調整します。レンズホルダーを回転させることで眼球カメラをフォーカスし、カメラ設定画面の自動しきい値ボタンを押して瞳孔の閾値を設定します。

次に、参加者に画面に表示されるとおりにセンサーに接続された指を卓上の位置に置くことによって、9点のキャリブレーションを使用して、四肢トラッカーをキャリブレーションします。最後に、青いドットとして表示されるキャリブレーションターゲットを参加者に確認してもらい、次のドットが画面に表示されるまで固定を維持して、アイトラッカーをキャリブレーションします。実験タスクの開始時に、参加者に画面上の開始円上に指を動かすように依頼することで、慣れ親しんだブロックから始めます。

指インジケータードットで150ミリ秒、ターゲットが表示され、ビープ音が聞こえるまで、画面上の開始位置を固定しながら。次に、ビープ音が聞こえるとき、指定されたターゲットに目と指の先端を素早く正確に動かすように指示します。参加者に、手と指を持ち上げて指と卓上を再接続して、画面上に表示される仮想ターゲットの位置にあるテーブルの上の位置に触れてもらいます。

結果は、脳卒中の参加者が健康なコントロール参加者と比較して、影響を受けにくい側とより影響を受ける側の両方で、初期サッカドを有意に早く作ることを示した。脳卒中患者におけるコントロールリーチオンセットと影響を受けにくい、または影響を受けるリーチオンセットとの間に有意な差はなかった。健康なコントロールは、試験の90%で、リーチが完了するまでターゲットで単一のサッカデと持続的な固定を行いました。

対照的に、このパターンは、ストロークを有する人のための試験の50%で生成され、残りは複数のサッカドを作った。最後に、脳卒中の参加者は、健康的なコントロールに比べて、影響を受けにくい手とより影響を受ける手の両方でリーチエラーを増加しました。到達エラーの増加に伴い、サッカデの終点誤差は大幅に増加しました。

9ホールペグテストとボックスとブロックテストは、相関分析に活用できる機能評価です。これらの障害に対応して、目と手の動きのコントロールと相互補償または回復の欠陥を特徴付ける領域は、科学的機会が満ちている領域です。さらに説明すれば、目と手の協調、協調性、または協調障害は、新しいアプリケーションに光を当て、将来の研究を動機づけることができ、臨床的知識に機械主義的な洞察を翻訳する。

このモーショントラッカーは電磁波源で動作するため、妊娠中の被験者やペースメーカーなどの電子機器を含むインプラントを持つ被験者に必要な予防措置を講じる必要があります。