-1::1
Simple Hit Counter
Skip to content

Products

Solutions

×
×
Sign In

JA

EN - EnglishCN - 简体中文DE - DeutschES - EspañolKR - 한국어IT - ItalianoFR - FrançaisPT - Português do BrasilPL - PolskiHE - עִבְרִיתRU - РусскийJA - 日本語TR - TürkçeAR - العربية
Sign In Start Free Trial

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

Behavior
Biochemistry
Bioengineering
Biology
Cancer Research
Chemistry
Developmental Biology
View All
JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

Biological Techniques
Biology
Cancer Research
Immunology
Neuroscience
Microbiology
JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduate courses

Analytical Chemistry
Anatomy and Physiology
Biology
Cell Biology
Chemistry
Civil Engineering
Electrical Engineering
View All
JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

Advanced Biology
Basic Biology
Chemistry
View All
JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

Biology
Chemistry

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

Accounting
Finance
Macroeconomics
Marketing
Microeconomics

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Authors

Teaching Faculty

Librarians

K12 Schools

Biopharma

Products

RESEARCH

JoVE Journal

Peer reviewed scientific video journal

JoVE Encyclopedia of Experiments

Video encyclopedia of advanced research methods

JoVE Visualize

Visualizing science through experiment videos

EDUCATION

JoVE Core

Video textbooks for undergraduates

JoVE Science Education

Visual demonstrations of key scientific experiments

JoVE Lab Manual

Videos of experiments for undergraduate lab courses

BUSINESS

JoVE Business

Video textbooks for business education

OTHERS

JoVE Quiz

Interactive video based quizzes for formative assessments

Solutions

Authors
Teaching Faculty
Librarians
<<<<<<< HEAD
K12 Schools
Biopharma
=======
K12 Schools
>>>>>>> dee1fd4 (fixed header link)

Language

ja

EN

English

CN

简体中文

DE

Deutsch

ES

Español

KR

한국어

IT

Italiano

FR

Français

PT

Português do Brasil

PL

Polski

HE

עִבְרִית

RU

Русский

JA

日本語

TR

Türkçe

AR

العربية

    Menu

    JoVE Journal

    Behavior

    Biochemistry

    Bioengineering

    Biology

    Cancer Research

    Chemistry

    Developmental Biology

    Engineering

    Environment

    Genetics

    Immunology and Infection

    Medicine

    Neuroscience

    Menu

    JoVE Encyclopedia of Experiments

    Biological Techniques

    Biology

    Cancer Research

    Immunology

    Neuroscience

    Microbiology

    Menu

    JoVE Core

    Analytical Chemistry

    Anatomy and Physiology

    Biology

    Cell Biology

    Chemistry

    Civil Engineering

    Electrical Engineering

    Introduction to Psychology

    Mechanical Engineering

    Medical-Surgical Nursing

    View All

    Menu

    JoVE Science Education

    Advanced Biology

    Basic Biology

    Chemistry

    Clinical Skills

    Engineering

    Environmental Sciences

    Physics

    Psychology

    View All

    Menu

    JoVE Lab Manual

    Biology

    Chemistry

    Menu

    JoVE Business

    Accounting

    Finance

    Macroeconomics

    Marketing

    Microeconomics

Start Free Trial
Loading...
Home
JoVE Journal
Neuroscience
アイトラッキングを使用して、ロール面での皮質下運動処理に対する視覚および前庭入力の相対的な重要性...
アイトラッキングを使用して、ロール面での皮質下運動処理に対する視覚および前庭入力の相対的な重要性...
JoVE Journal
Neuroscience
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Journal Neuroscience
Using Eye-tracking to Assess the Relative Importance of Visual and Vestibular Input to Subcortical Motion Processing in the Roll Plane

アイトラッキングを使用して、ロール面での皮質下運動処理に対する視覚および前庭入力の相対的な重要性を評価する

Full Text
475 Views
07:24 min
August 22, 2025

DOI: 10.3791/68289-v

Tobias Wibble1,2, Tony Pansell1,2

1Marianne Bernadotte Centrum, Department for Clinical Neuroscience,Karolinska Institutet, 2St Erik Eye Hospital

AI Banner

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This study investigates the contributions of visual and vestibular systems to gaze stabilization during various motion stimuli. Using eye-tracking methodologies, the research aims to elucidate how these sensory inputs interplay at the subcortical level, particularly in the context of conditions like concussion that may affect visual stability and motion perception.

Key Study Components

Area of Science

  • Neuroscience
  • Sensory Integration
  • Motor Control

Background

  • The study focuses on eye movements as indicators of brain function.
  • Understanding the interaction between vision, balance, and motion perception is crucial for developing diagnostics and treatments in neurology.
  • Prior findings suggest that concussion may heighten sensitivity to visual motion, leading to symptoms like visual vertigo.

Purpose of Study

  • To quantify the contributions of visual and vestibular systems to motion perception.
  • To explore how these components could indicate disease progression and treatment response in neurological disorders.
  • To investigate potential interventions, such as Galvanic stimulation, to alleviate motion sickness.

Methods Used

  • Eye-tracking methodology in a controlled environment with a head-mounted eye tracker.
  • Human subjects seated securely while undergoing visual and vestibular stimulus trials.
  • Experimental designs included visual-only, vestibular-only, and visuo-vestibular trials.
  • Data analysis focused on tracking torsional, vertical, and horizontal eye movements over various stimulus conditions.

Main Results

  • Findings indicate that visuo-vestibular trials produced the highest torsional slow phase velocity, demonstrating additive multisensory integration.
  • Patients exhibited altered sensory weighting post-concussion, with a notable reduction in vestibular contributions during certain trials.
  • The study confirms an acceleration-dependent sensitivity in eye movement responses.

Conclusions

  • This research enhances the understanding of sensory contributions to gaze stability, particularly in a clinical context.
  • It lays groundwork for potential interventions aimed at improving balance and reducing motion-related symptoms in affected individuals.
  • The study's insights on visual-vestibular integration may inform future treatments for neurological conditions.

Frequently Asked Questions

What is the significance of eye movement tracking in this study?
Eye movement tracking is critical for assessing the integration of visual and vestibular inputs, helping to elucidate brain function related to balance and motion perception.
How are visual and vestibular contributions tested?
Contributions are tested through various trial conditions, including visual-only, vestibular-only, and visuo-vestibular trials to analyze response differences in eye movements.
What implications do the findings have for concussion patients?
Findings suggest altered sensory weighting in concussion patients, which may contribute to visual vertigo and inform treatment approaches to manage symptoms.
What are the key methodological steps in the eye-tracking process?
Subjects are securely seated, a head-mounted eye tracker is calibrated, and visual stimuli are presented in a controlled environment to ensure accurate recordings of eye movements.
Can the methods employed be adapted for other studies?
Yes, the eye-tracking methodology can be adapted for assessing different types of sensorimotor integration across various clinical and experimental contexts.
What limitations should be considered in this study?
Limitations may include individual variability in response to stimuli and the controlled conditions that might not entirely replicate real-world scenarios.

この方法論では、視運動および全身回転中の視線安定化に対する視覚的および前庭の寄与を調査しました。刺激は、視覚、前庭、および視前庭の試験を通じて実施されました。ねじれ眼球運動の増加と眼振の頻度は、各試験の反射的脳幹反応に対する感覚特異的運動情報の皮質下リレーの指標として機能しました。

眼球運動が脳の機能を反映している様子を研究します。目的は、視覚、バランス、運動知覚がどのように相互作用するかを理解することで、神経疾患のより良い診断と治療法を開発することです。私たちは皮質下レベルで視覚および前庭の運動知覚への寄与を定量化する方法を確立し、脳震盪が視覚運動に対する感受性の増加を通じて視覚めまいを引き起こす可能性を示しています。

神経疾患における眼球運動の進行や治療反応がどのように縮小するかを探ります。現在、ガルバニック超皮質刺激が乗り物酔いを軽減し、視線の安定性を促進する方法を探っています。まず、すべての裁判で指定された椅子に被験者をしっかりと座らせてください。

回転ポイントの高さを個々の身長差に合わせて修正してください。次に、機械式スレッドの回転点を調整し、全身の回転軸が被験者の目の間に配置されるようにします。頭部に取り付けられたトラッカーを被験者の頭にしっかりと固定する。

焦点を中心に散らばった線や点で構成された高コントラストの視覚シーンを選びましょう。注視点を被写体の目の真前、縦横どちらに合わせるか合わせてください。部屋の中の気を散らす光源をすべて排除し、視覚的な光景だけが照明源となるようにしましょう。

被写体の視野全体を埋め尽くせる大きさのディスプレイを使いましょう。被験者には、試験中ずっと中心点に視線を固定するよう指示します。次に、目と頭のトラッキングソフトを起動し、動きを始める前に10秒間静止した視覚シーンを表示します。

動作を開始する1秒から2秒の間で、被験者に目を大きく開けておくよう指示します。視覚運動を開始し、シーンをあらかじめ決められた加速度で一定の振幅に回転させます。部屋を完全に暗くして、視覚的な方向性の手がかりを消しましょう。

被験者を機械式そりに固定し、意図しない頭部や体の動きを最小限に抑えてください。裁判がまもなく始まることを被告に伝えてください。次に、目と頭のトラッキングソフトを起動し、10秒の間隔を空けてから動きを始めます。

動きが始まる1〜2秒前に、被験者に目を大きく開けておくよう指示します。機械式スレッドを作動させ、視覚的動作刺激と同じ振幅と加速度で頭部を回転させます。アイトラッキングソフトウェアを使って録画されたアイトラッキング動画を解析し、ねじれ、垂直、水平の眼球運動を抽出します。

システムのガイドラインに従って瞳孔追跡機能を設定・校正してください。ねじれ反応解析では、各眼の瞳孔の両側に異なる地形的特徴を持つ2つの基準点を選択し、正確なテンプレートマッチングを可能にします。分析プログラムを実行して時間経過の位置データを生成し、すべての眼球運動データを別のファイルにエクスポートします。

次に、眼球の動き、頭部位置、椅子の動きを含むアイトラッキングシステムの入力データをデジタル化します。各試験のインポートデータを目視で確認し、ねじれ、垂直、水平のアイポジションやロール面での頭部位置を時間とともに確認します。その後、すべてのデータストリームで安定したベースラインと予想される動きの反応を確認します。

遅い位相を解析するには、各トーションスロー位相を手動でトレースし、残った交絡データを除外します。眼振拍動のタイミングを評価し、各クイックフェーズの開始を記録し、各試験および被験者あたりのクイックフェーズの合計数をカウントします。すべての試験および被験者からすべてのスローフェーズトレースを含め、代表的な高出力統計データを確保しましょう。

感覚寄与を評価するために、各被験者の視覚のみおよび前庭のみの試験における平均緩速位相速度を、加速条件ごとの視前庭試験の平均値で割ります。すべての刺激条件下において、視前庭試験は最も高いねじれ性遅位相速度を示し、視覚のみの試験は最も低く、加算的多感覚統合が検証されました。すべてのモダリティで刺激加速度が高まるにつれてねじれ速度が体系的に増加し、加速度依存感度を示しました。

患者は視覚刺激および視覚前庭刺激の両方で対照群よりも有意に高いねじれ性緩位相速度を示しましたが、前庭のみの試験ではそのような傾向はありませんでした。眼刺激の増強は視前庭試験で最も高く、前庭のみでは中程度、視覚刺激のみでは最も低く、モダリティ特異的な追跡感度を裏付けました。相対的寄与分析では、前庭入力がすべての加速度レベルで一貫して視覚入力を上回り、加速度が高いほど差が拡大することが示されました。

対照群と比較して、患者は前庭寄与が減少し、視覚的寄与が増加し、脳震盪後の感覚重みの変化を示しました。眼振の拍動頻度はグループやモダリティ間で差はなかったが、特に加速が高い目視試験では患者がより早く拍動が始まることが示された。

View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos

Sign In Start Free Trial

Explore More Videos

神経科学 第222号

Related Videos

VisualEyes:眼球運動実験のためのモジュラ式のソフトウェアシステム

10:41

VisualEyes:眼球運動実験のためのモジュラ式のソフトウェアシステム

Related Videos

13.2K Views

マウスのビデオ眼球運動記録法

09:43

マウスのビデオ眼球運動記録法

Related Videos

24.4K Views

フリーダムモーションプラットフォーム度6を使用した三次元前庭眼反射テスト

10:12

フリーダムモーションプラットフォーム度6を使用した三次元前庭眼反射テスト

Related Videos

16.4K Views

前庭機能不全患者における前庭系非対称性の改善に単方向回転を使用する

05:02

前庭機能不全患者における前庭系非対称性の改善に単方向回転を使用する

Related Videos

7.7K Views

主観的視覚的垂直パラダイムを用いたロールプレーンにおける静的なグラビゼーション知覚の評価

06:30

主観的視覚的垂直パラダイムを用いたロールプレーンにおける静的なグラビゼーション知覚の評価

Related Videos

6.2K Views

ジコプティック視視条件における双眼中央視野と双眼運動の評価

07:45

ジコプティック視視条件における双眼中央視野と双眼運動の評価

Related Videos

4.9K Views

バーチャルリアリティ環境における人間の観察者の制御された回転

09:11

バーチャルリアリティ環境における人間の観察者の制御された回転

Related Videos

3K Views

6自由度運動プラットフォームを用いた前庭知覚閾値の推定

06:31

6自由度運動プラットフォームを用いた前庭知覚閾値の推定

Related Videos

3.6K Views

磁気前庭刺激が眼振,自己運動知覚,認知能力に及ぼす影響の測定(7T MRT)

08:57

磁気前庭刺激が眼振,自己運動知覚,認知能力に及ぼす影響の測定(7T MRT)

Related Videos

2.4K Views

マウスにおける視運動性反射の視覚特徴選択性の定量化

09:28

マウスにおける視運動性反射の視覚特徴選択性の定量化

Related Videos

3.7K Views

JoVE logo
Contact Us Recommend to Library
Research
  • JoVE Journal
  • JoVE Encyclopedia of Experiments
  • JoVE Visualize
Business
  • JoVE Business
Education
  • JoVE Core
  • JoVE Science Education
  • JoVE Lab Manual
  • JoVE Quizzes
Solutions
  • Authors
  • Teaching Faculty
  • Librarians
  • K12 Schools
  • Biopharma
About JoVE
  • Overview
  • Leadership
Others
  • JoVE Newsletters
  • JoVE Help Center
  • Blogs
  • Site Maps
Contact Us Recommend to Library
JoVE logo

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. All rights reserved

Privacy Terms of Use Policies
WeChat QR code