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방법 논문

Motion-Defined Shapes를 사용한 시야 시력 측정을 위한 Motion-Acuity Test

1.6K 조회수

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DOI:

10.3791/66272

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2024년 2월 23일

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이 논문에서

정오 공지

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요약

MRI 프로토콜과 호환되는 주변 시야를 제한하는 고글과 함께 저시력 및 건강한 개인의 중추 및 주변 시각 처리를 평가할 수 있는 새로운 동작 기반 시력 검사가 여기에 설명되어 있습니다. 이 방법은 시각 시스템의 기능 장애 및 기능 장애에 대한 포괄적인 시력 평가를 제공합니다.

초록

표준 시력 측정은 문자(Snellen 차트), 수직선(버니어 시력) 또는 격자 차트와 같은 고정 자극에 의존하며, 이는 고정 자극에 가장 민감한 시각 시스템 영역에서 처리되어 시야의 중앙 부분에서 시각적 입력을 받습니다. 여기서, 움직임 자극에 민감한 시각 영역에 의해 처리되고 주변 시야로부터도 입력을 받는 무작위 도트 키네마토그램(RDK)에서 점의 움직임에 의해 정의되는 간단한 모양의 구별을 기반으로 시력 측정이 제안됩니다. 모션 정확도 테스트에서 참가자는 일치하는 표면을 가진 원과 타원을 구별하고, RDK로 제작하고, 일관성, 방향 또는 점의 속도에 따라 배경 RDK와 분리하도록 요청받습니다. 시력 측정은 타원 감지를 기반으로 하며, 모든 올바른 응답에 따라 시력 임계값에 도달할 때까지 더 원형이 됩니다. 운동 정확도 검사는 음의 대비(흰색 배경에 검은색 점) 또는 양의 대비(검은색 배경에 흰색 점)로 표시할 수 있습니다. 모션 정의 셰이프는 8도 내에서 중앙에 위치하며 RDK 배경으로 둘러싸여 있습니다. 중앙에서 측정된 시력에 대한 시야 주변부의 영향을 테스트하기 위해 중앙에 위치한 구멍이 있는 불투명 고글을 사용하여 시야를 10도로 기계적으로 좁히는 것이 제안됩니다. 이 쉽고 복제 가능한 협착 시스템은 MRI 프로토콜에 적합하여 주변 시각 입력의 기능에 대한 추가 조사를 가능하게 합니다. 여기에서는 형상과 동작 인식을 동시에 측정하는 간단한 측정이 제안됩니다. 이 간단한 테스트는 중앙 및 주변 시야 입력에 따라 시력 장애를 평가합니다. 제안된 운동 시력 검사는 지금까지 감지되지 않았던 손상된 시각 시스템 환자의 시력 기능이 향상되거나 강화된 것을 드러내기 위한 표준 검사의 기능을 발전시킵니다.

서론

사용 가능한 대부분의 시력 검사는 중심 망막(central retina)1에서 파생된 입력에 의존하여 중심 시력에 의해 처리되는 특징을 검사하도록 지시됩니다. 중심망막은 최대의 시력을 위해 가장 밀도가 높은 원추체-광수용체 집단을 가지고 있으며, 말초 망막을 지배하는 간상형 광수용체(rod photoreceptor)가 없다2. 조밀하게 밀집된 광수용체의 존재는 신경절 세포의 밀도 증가에도 반영되며, 이는 더 많은 수의 축삭돌기가 시신경으로 향하고 결국에는 시각 피질로 향한다는 것을 의미합니다. 중심와(fovea) 바깥쪽에서 주변부로 향하면 간상체(rods)가 원뿔 광수용체(cone photoreceptor)보다 많다 3. 간상체의 더 넓은 몸체와 광수용체의 희박한 모자이크로 인해 말초 망막은 주로 야간 시력과 움직임 인식에 반응합니다4.

고전적으로 시야의 중앙 부분의 자극에 따라 시각 처리는 정지 된 물체의 미세 분석에 전념하고 주변 부분은 움직임을 감지하고 물체를 중심의 중심 시야로 가져 오는 데 특화되어 있다고 믿었습니다

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프로토콜

모든 절차는 관련 지침 및 규정에 따라 수행되었으며 윤리위원회, WUM(KB/157/2017)의 승인을 받았습니다. 모든 참가자로부터 서면 동의를 얻어 실험의 일반적인 목적을 이해하고 통계 분석 목적으로 데이터를 포함하는 것을 이해했음을 확인했습니다. 제시된 모든 시각적 자극은 이러한 실험을 위해 만들어진 Java 기반 데스크톱 애플리케이션(Viscacha2)을 사용하여 생성됩니다.

1. 설정

  1. 조용하고 어둑어둑한 방을 확보하십시오. 컴퓨터, 키보드, 평면 디스플레이, 시선 추적기(연구 질문 및 목표에 따라 선택 사항, 재료 표 참조), 책상, 턱받이, 의자로 구성된 설정을 구축합니다. 참가자가 턱걸이에 턱을 대고 앉을 수 있도록 배치하고, 눈은 디스플레이 위쪽 절반의 중앙 바로 앞에 놓고, 손은 키보드의 화살표 키에 닿을 수 있도록 배치합니다. 디스플레이와 눈 사이의 수평 거리는 85cm여야 합니다.
    참고: 참가자는 교육을 받고 전체 절차 동안 중앙 고정 십자가를 고정하도록 특별히 요청받았지만, 시선 추적기를 사용한 테스트는 시선에 너무 많은 변동을 보이는 참가자를 분석하는 동안 필터링을 위한 추가 제어를 구성할 수 있습니다. 또한, 연구의 목적에 따라 아이트래커 결과는 다양한 참가자 코호....

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결과

motion acuity 과제는 각 참가자에 대해 각 자극 절차에 대해 하나의 결과 파일을 생성합니다. 테스트 참가자에 대한 예시적인 로그 파일이 doc 폴더 내의 저장소에 포함되어 있습니다. 1행부터 31행까지 환자 이름 및 구성 설정과 같은 다양한 설정이 보고됩니다. 작업 블록은 34행부터 시작하여 이벤트 시간, 이벤트 유형, 시행, 기간, 선택, 수정, 성공, 실험자, 외부 자극, 반전 및 계단 수준과 같은 추가 분석에 필요한 중요한 정보를 보고합니다. 중요한 것은 선택 및 성공 열이 비어 있으면 안 된다는 것입니다. 이 경우 응답 도구(키보드 또는 응답 패드)의 오작동을 나타낼 수 있습니다. 170행에서 임계값이 threshold 열 아래에 보고됩니다. 1.2단계의 연결된 저장소에는 로그 파일을 정리하기 위한 로그 파일 준비 스크립트가 포함되어 있습니다. 로그 파일은 열의 선택 항목과 수정을 비교하거나 success라는 열을 확인하여 응답의 정확도를 분석하는 데 사용할 수 있습니다. 보고된 또 다른 유용한 값은 반응 시간.......

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토론

여기에서는 무작위 도트 키네마토그램을 기반으로 하는 일련의 자극을 사용하여 시지각을 측정하는 새로운 방법을 설명합니다. 그 결과는 원과 타원 사이의 최소한의 인지된 차이로 주어지며, 피사체가 서로 모양을 구별하지 않는 시점을 볼 수 있게 해줍니다. 차이가 작을수록 더 좋은 시력을 얻을 수 있습니다: 이는 피험자가 원이 타원과 거의 동일하더라도 여전히 원의 위치를 감지할 수 있음을 의미합니다. 여기에 제시된 운동-예민도 검사는 시력 각도로 결과를 제공하며, 이는 인식 예민성에 기반한 일반적인 임상 측정과 관련될 수 있으며, 이는 다양한 크기의 고대비 문자를 식별해야 합니다22.

설정 준비는 매우 중요합니다. 1.1단계에서 설명한 대로 흐릿한 방이 절차를 수행하는 데 가장 적합합니다. 추가 조명의 모든 소스(예: 모니터의 표시등, 응답 패드, 아이트래커 또는 실내에 있는 기타 장치)를 가리는 것이 중요합니다. 마찬가지로, 더 이상의 산만함을.......

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공개 사항

저자는 밝힐 것이 없습니다.

감사의 글

이 프로토콜은 폴란드 바르샤바에 있는 Nencki Institute of Experimental Biology의 뇌 영상 실험실에서 수행되었으며 K.B와 J.S.에게 수여된 폴란드 국립과학센터(National Science Centre)의 보조금 2018/29/B/NZ4/02435의 지원을 받았습니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
Chinrest맞춤형
컴퓨터Windows 10 이상
디스플레이1920 × 1080, 31인치
EyeLink 1000 PlusSR Research데스크탑 마운트
USB 키보드
USB 마우스

참고문헌

  1. Wells-Gray, E. M., Choi, S. S., Bries, A., Doble, N. Variation in rod and cone density from the fovea to the mid-periphery in healthy human retinas using adaptive optics scanning laser ophthalmoscopy. Eye. 30 (8), 1135-1143 (2016).
  2. Kolb, H. How the retina works.....

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재인쇄 및 허가

정오


Formal Correction: Erratum: Motion-Acuity Test for Visual Field Acuity Measurement with Motion-Defined Shapes
Posted by JoVE Editors on 4/01/2024. Citeable Link.

This corrects the article 10.3791/66272

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