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

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。