시선 추적을 사용하여 롤 평면의 피질하 운동 처리에 대한 시각 및 전정 입력의 상대적 중요성 평가

요약

이 방법론은 시운동 및 전신 회전 중 시선 안정화에 대한 시각 및 전정 기여를 조사했습니다. 자극은 시각, 전정 및 시전엽 시험을 통해 수행되었습니다. 비틀림 안구 운동 이득 및 안진 빈도는 각 시도에 대한 반사 뇌간 반응에 대한 감각 특이적 운동 정보의 피질하 중계에 대한 지표 역할을 했습니다.

초록

본 프로토콜은 시동학, 전정 및 결합된 시전엽 자극을 사용하여 롤 평면 회전 동안 시각 및 전정 입력의 상대적 영향을 평가합니다. 피험자들은 고립된 시각적 회전, 어둠 속에서 전신 전정 회전, 정적 시각적 장면과 머리 회전을 결합한 시전엽 자극을 받았습니다. 동적 및 정적 안구 운동 이득, 절대 진폭, 속도 및 가속도를 지각 반응과 함께 측정했습니다. 시험에는 안구 운동 고정을 안정화하기 위한 움직임 전후의 기본 휴식 기간이 포함되었습니다. 3개의 병진 및 3개 회전 차원에 걸쳐 안구 비틀림과 머리 움직임을 기록하는 Chronos 시선 추적 장치(C-ETD)를 사용하여 정확한 눈 및 머리 추적이 달성되었습니다. 안구 운동은 느린 위상 속도와 안진 빈도에 대해 분석되었으며, 양쪽 눈의 비틀림 출력을 평균화하고 인공물이 있는 프레임을 제외하여 데이터 품질을 보장했습니다. 실시간 시선 정렬 모니터링을 통해 필요에 따라 시험 반복이 가능했으며 사후 분석으로 교란 움직임을 배제했습니다. 시동학 자극은 고정 지점 주위를 회전하는 투영된 시각 요소를 포함하는 반면, 전정 시험은 어둠 속에서 전동 전신 회전을 사용했습니다. Visuovestibular 시험은 두 자극을 결합하여 상대적인 망막 운동을 생성했습니다. 눈과 머리 추적기 간의 데이터 동기화는 100Hz에서 기록된 정확한 프레임별 분석을 보장했습니다. 시선 안정화에 대한 감각적 기여도는 시험 유형 전반에 걸쳐 느린 위상 속도를 비교하여 정량화되었습니다. 감각 특이적 이득은 시각 및 전정 반응을 시전엽 결과로 나누어 색인화하고 합산된 개별 반응과의 비교를 통해 검증되었습니다. 결과는 시각 및 전정 입력의 상대적 기여도를 정량화하여 강력한 감각 통합을 보여주었습니다. 이 프로토콜은 롤 평면 회전 중 다감각 통합을 평가하기 위한 자세한 프레임워크를 제공합니다. 따라서 이 프로토콜은 동작 처리의 감각 결함을 밝히고 새로운 안구 운동 바이오마커를 제시하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이전에는 시각적 혼란과 동작 가속이 동작 처리에 어떤 영향을 미치는지 평가하는 데 사용되었으며 뇌진탕 환자의 시각적 입력에 대한 의존도가 높아졌다는 점을 강조했습니다.

서론

모션 처리는 기본적이고 지속적인 신경 프로세스입니다. 인간의 경우 우리는 주로 시각 및 전정 감각 시스템을 통해 정보를 수신하며 각각 외부 및 자기 움직임을 반영합니다. 이 두 시스템은 하부 및 고부 신경 영역에 걸쳐 복잡한 신경망을 사용하지만 가장 기본적인 수준에서는 기본 피질하 경로에 의존하여 우수한 자세 제어 및 시선 안정성을 허용하는 반사 반응을 생성합니다 ^1,2. 고유 감각은 좋은 자세 조절에 세 번째 감각 기여자 역할을 하며, 체감각이 시선 안정화 행동을 안내할 수 있는 것으로 나타났지만 뚜렷한 안구 운동을 생성하는 역할은 제한적입니다 ^1,3.

시선 안정화는 일반적으로 눈이 움직이는 시각 요소를 따르도록 유도하는 시운동 반사(OKR)와 눈을 머리의 반대 방향으로 움직여 시력을 지원하는 전정-안구 반사(VOR)의 두 가지 개별 반사 아크를 통해 달성됩니다¹. 별개의 실체이지만 이러한 반사적 호는 여러 신경 경로를 공유하며 습관 상태에서 우리는 자연스럽게 시각 및 전정 입력을 결합^{하여 운동 4}의 인상을 만듭니다.

이 기본 감각 운동 통합 중에 시각과 전정 입력이 어떻게 처리되는지 평가하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 많은 기능이 균형 테스트를 특징으로 하는 다양한 반복에서 시각 및 전정 입력을 결합하는 반면 ^5,6,7, ^다른 일부는 시선 안정화 반응을 평가하기 위해 시선 추적을 사용합니다 ^8,9. 이 두 가지 매우 다른 운동 반응은 주요 신경 경로를 공유하며, 최근 연구에서 우리는 시선 안정화와 자세 제어 사이의 강력한 상관관계를 설명했습니다^10,11. 시선 추적이 점점 더 많이 가능해지고 비자발적 운동 명령에 전적으로 의존함에 따라 균형 반응보다 더 타고난 감각 운동 통합을 반영한다는 주장이 제기될 수 있습니다.

대부분의 연구는 안구 운동 반응을 평가할 때 수직 또는 수평 시선 안정화를 사용합니다^12,13. 대신 본 프로토콜은 시선 안정화를 위한 주요 지표로서 시축을 중심으로 눈의 회전인 안구 비틀림을 구현합니다. 안구 비틀림은 요 또는 피치 회전 또는 병진 운동으로 인한 시선 안정화보다 더 역동적인 이득을 나타냅니다¹⁴. 더 큰 변동성과 함께 이것은 비틀림이 시각적 혼란이나 가속도와 같은 운동 매개변수 또는 의학적 상태에 의해 더 쉽게 영향을 받는다는 것을 의미합니다 15,16,17,18. 비틀림은 자발적인 안구 운동 제어의 범위를 벗어나기 때문에 피험자가 의도한 운동 명령이 아닌 주의를 통해서만 반응에 영향을 미칠 수 있기 때문에 기본 감각 운동 통합의 보다 직접적인 지표 역할을 합니다¹⁹. 안구 비틀림은 롤 평면^20,21에서 시각 및 전정 회전 모두에 의해 유발될 수 있습니다. 따라서 비틀림 OKR 및 VOR은 가장 기본적인 수준에서 감각 운동 통합 중에 시각 및 전정 운동 정보가 처리되는 방식을 평가하는 데 사용될 수 있습니다. 고립된 시각 및 전정 자극을 발행한 다음 결합된 시골 전부 시험 중에 관찰된 반응과 반응을 비교함으로써 각 감각 시스템이 안구 운동 반응에 어떻게 영향을 미치는지, 결과적으로 뇌가 특정 환경에서 외부 및 자기 운동을 처리하는 방식을 추론할 수 있습니다. 또한 주관적인 동작 처리 결함을 특징으로 하는 다양한 의학적 상태가 시상엽 통합을 위한 기본 능력에 어떤 영향을 미치는지 조사할 수 있습니다. 시선 안정성은 자세 안정성(^10,11)과 직접적인 상관관계가 있는 것으로 나타났으며, 대체로 동일한 기본 신경 경로⁽²²)를 공유하며, 안구 운동 반응은 압력판 측정을 필요로 하지 않고도 다양한 조건에 대한 개인의 자세 안정성을 나타낼 수도 있다. 이것은 뇌진탕 후 증후군에서 관찰되는 것과 같이 감각 재가중치가 있는 환자를 평가할 때 특히 흥미로울 수 있습니다¹⁸.

본 프로토콜은 비틀림 OKR 및 VOR 반응을 유발하기 위해 광동학 및 전신 롤 평면 회전의 조합을 사용하는 방법론을 간략하게 설명합니다. 눈과 머리 추적을 사용하여 안구 비틀림 및 전정 입력을 추적한 다음 결과 데이터를 사용하여 각 감각 양식이 서로 어떻게 비교되는지 추론할 수 있습니다. 프로토콜의 목표는 시선 안정화에 대한 감각 영향과 감각 재계량으로 고통받는 개인의 감각 운동 통합을 위한 기본 능력을 평가하기 위한 강력한 방법론을 제시하는 것이었습니다.

본 연구는 롤 평면 회전 중 시각 및 전정 운동 처리에 대한 상대적 기여도를 평가했습니다. 여기에는 피험자를 고립된 시운동 회전, 어둠 속에서 고립된 전정 전신 회전, 정적 시각적 장면을 보는 동안 피험자가 회전하는 결합된 시전엽 운동 자극에 노출시키는 것이 포함되었습니다( 그림 1 참조). 이것은 뇌진탕 후 시각적 움직임에 대한 주관적 과민증으로 표시되는 것처럼 건강한 대조군과 감각 재계량으로 고통받는 개인을 대상으로 수행되었습니다. 주요 결과 매개변수에는 각 자극 동안의 동적 및 정적 안구 운동 이득과 절대 안구 운동 진폭, 속도 및 가속도가 포함되었습니다. 본 프로토콜의 각 시도는 회전 운동이 시작되기 전에 피험자 또는 시각적 장면의 20초 동안 휴식 상태를 유지하는 것으로 시작되었습니다. 미리 결정된 진폭에 도달한 후, 장면 또는 피험자는 시험이 종료되기 전에 20초 동안 더 20초 동안 해당 회전 진폭을 유지했습니다. 안정적인 안구 운동 고정을 허용하고 기준선을 설정하기 위한 최소 요구 사항을 충족하기 위해 각 회전 운동 전후에 최소 10초 동안 자극을 정지 상태로 유지하는 것이 좋습니다. 본 프로토콜은 시계 반대 방향으로 모든 자극을 발행했지만, 방향성은 비틀림 반응에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났습니다¹⁵. 결과 변수의 반사적 특성으로 인해 훈련이나 적응이 필요하지 않은 것으로 간주되었습니다.

프로토콜

모든 참가자는 참여 전에 정보에 입각한 서면 동의를 제공했습니다. 이 연구는 지역 윤리 검토 위원회(2018/1768-31/1)의 승인을 받았으며 헬싱키 선언에 설명된 원칙에 따라 수행되었습니다. 프로토콜은 STROBE 지침을 따랐습니다.

1. 참가자 선정

1. 모든 참가자에게 의사와 신경심리학자의 포괄적인 임상 평가를 실시합니다.
2. 다음 제외 기준을 사용하십시오: 안구 운동 또는 시선 기능 장애, 전정 또는 체감각 결손, 최근 중추 작용 약물 시작(3개월 이내) 또는 뇌진탕 후 증후군(PCS) 이외의 신경학적 또는 감각 장애.
3. 안구 운동성과 입체 시력(TNO ≤ 60arcsec)을 평가하고 실험 설정에서 시각적 자극을 융합할 수 있는 모든 참가자를 선택합니다.
4. 모든 근관 평면에서 두부 자극 테스트를 사용하여 말초 전정 기능을 평가합니다. 기울기 편차에 대한 화면 중앙 기능. 눈을 감고 폼 기반 Romberg 테스트를 사용하여 균형을 맞추기 위해 체감각 입력을 테스트합니다. 1명의 환자는 양안 시력 저하로 인해 제외되었고, 1명의 대조군은 어둠 속의 잠복성 안진으로 인해 제외되었습니다.

2. 시선 및 머리 추적

참고: 현재 프로토콜은 각각 시운동 및 전정 운동 매개변수를 반영하여 전신 회전 중에 정확한 눈 및 머리 추적을 요구합니다. 이러한 이유로 헤드 마운트 시선 추적 장치가 필요하며, 본 프로토콜은 Chronos Eye-Tracking Device (C-ETD)를 구현했습니다.

1. 시선 추적 설정
   참고: 시각 및 전정 자극의 효과를 평가하는 데 사용되는 안구 운동 매개변수는 안구 비틀림의 동적 변화에 초점을 맞춥니다. 시선 추적 장치는 비틀림 움직임을 기록해야 하며, 오류를 최소화하려면 비강 및 측두 동공 측면에서 데이터를 수집하고 평균화해야 합니다. 양안 안구 움직임을 추적하여 마스크가 눈을 기준으로 움직이기 때문에 카메라의 위치가 이동하는 잘못된 비틀림이나 마스크 미끄러짐과 같은 문제를 식별해야 합니다. 비틀림 분석은 한쪽 눈의 데이터를 사용할 수 있습니다. 분석에는 안구 운동 이득 및 빠른 위상 분포를 평가하기 위해 느린 위상 속도와 안진 박동 주파수가 포함됩니다. 신뢰할 수 있는 저위상 분석을 위해 최소 100Hz 샘플링 속도를 권장합니다.
   1. 피험자 준비: 모든 시도에서 피험자가 지정된 의자에 단단히 앉았는지 확인하십시오. 원치 않는 머리 움직임이나 마스크 미끄러짐의 위험을 최소화하기 위해 안정성과 편안함을 위해 좌석 위치를 조정하십시오.
   2. 시선 추적기 배치: 헤드 마운트 시선 추적기를 피사체의 머리에 놓습니다. 후크 앤 루프 스트랩 또는 이에 상응하는 방법을 사용하여 머리와 시선 추적기를 고정하여 머리 움직임을 최소화합니다.
   3. 카메라 정렬 및 보정: 카메라가 모든 움직임 동안 눈에 방해받지 않는지 확인합니다. 활동적인 머리 움직임 중에 눈에 띄는 마스크 미끄러짐이 발생하지 않도록 하십시오. 피사체를 의자에 묶고 시선 추적기 보정을 수행합니다. 보정 후 시선 추적기 위치를 조정하지 마십시오.
2. 헤드 트래킹 설정
   참고: 조사자는 두 가지 이유로 적절한 머리 위치를 보장해야 합니다: 시동학 시험 동안 부동성을 유지하고 전정 및 시전엽 시험 동안 머리와 눈 회전 사이의 이득을 계산합니다. C-ETD 헤드 마운트에는 6차원에서 헤드 움직임을 추적하는 가속도계가 있으며, 롤 평면 및 수평 변환에서 헤드 위치, 속도 및 가속도를 측정해야 하는 최소 요구 사항이 있습니다. 머리 기울기는 비틀림 안구 운동을 변경할 수 있으므로 수평 치수의 머리 위치를 모니터링하여 기울어지지 않도록 해야 합니다. 가속도계는 피사체 자신이 아닌 피사체의 머리 움직임을 추적해야 하며 헤드 마운트는 단단히 고정되어야 합니다. 헤드 트래커 주파수는 아이 트래커와 동기화되어야 하며, 헤드 트래커 속도는 아이 트래커의 주파수 아래로 떨어지지 않아야 합니다.
   1. 회전점 결정: 기계식 썰매의 회전점을 조정하여 전신 회전이 일어날 회전점을 설정합니다. 높이 차이를 조정하기 위해 이 지점이 피사체의 눈 사이에 있는지 확인하십시오.
   2. 헤드 트래커 설치: 헤드 마운트 트래커를 피사체의 머리에 단단히 고정합니다.
   3. 케이블 관리 및 동기화: 시선 추적기와 헤드 추적기 사이의 연결 케이블이 얽히지 않도록 배치되어 있는지 확인하십시오. 자극하는 동안 케이블이 피험자의 머리에 힘을 가하지 않는지 확인하십시오.

3. 시동학 자극

참고: 시운동 자극 동안 피험자는 휴식 시 전정 시험 동안과 동일한 위치에 앉습니다. 피사체는 화면 앞 중앙에 위치해야 하며, 시선은 기본 시선 위치에 정렬되어야 하며, 수평 및 수직 차원 모두에서 정면을 향한 시선을 보장해야 합니다. 중앙 고정점인 원은 활성 자극 단계 동안 방향성 운동 신호를 제공합니다. 작은 원과 같은 광동역학 요소는 화면 전체에 고르게 분포되어 선명한 대비를 제공합니다. 시각적 요소는 미리 결정된 속도 또는 가속도로 고정 지점 주위를 회전하여 설정된 진폭에 도달합니다.

1. 시각적 자극 선택: 고정점을 중심으로 흩어져 있는 선이나 점이 있는 고대비 시각적 장면을 선택합니다. 고정 지점을 수직 및 수평 치수 모두에서 피사체의 눈 바로 앞에 배치합니다. 회전 중심은 이후 피사체의 시축과 정렬됩니다.
2. 환경 준비: 시각적 장면이 유일한 조명이 되도록 산만한 광원을 제거합니다. 피사체의 시야를 최대한 많이 포함할 수 있을 만큼 충분히 큰 화면을 사용하십시오.
3. 피험자 지침: 피험자에게 시험 내내 중심점에 고정을 유지하도록 지시합니다. 녹음을 시작하기 전에 피험자에게 시험이 시작되고 있음을 알립니다.
4. 시험 실행: 눈 및 머리 추적 소프트웨어를 시작합니다. 동작을 시작하기 전에 10초 동안 정적 시각적 장면을 제시합니다.
5. 동작 자극: 동작이 시작되기 1-2초 전에 피험자에게 눈을 크게 뜨도록 지시합니다. 시각적 움직임을 시작하여 미리 결정된 가속도로 장면을 고정된 진폭으로 회전시킵니다. 본 프로토콜에서, 시운동 장면은 시계 반대 방향으로 최대 진폭 28°까지 7°/s², 14°/s² 및 28°/s²로 회전했습니다. 이러한 매개변수는 안구 운동 반응에 대한 시각 및 전정 입력의 미묘한 분포를 제공하기 위해 선택되었습니다^13,14.
6. 자극 후 평가: 정적 눈 위치를 평가하는 경우 끝점에서 10초 동안 정적 장면을 유지합니다. 그렇지 않으면 동의 중단 직후 재판을 종료합니다.

4. 전정 자극

참고: 전정 시험에는 시각 및 고유 감각 입력을 최소화하면서 롤 평면에서 머리 회전을 분리하기 위해 완전한 어둠 속에서 전신 회전이 포함되었습니다. 이 프로토콜은 각각 AC 브러시리스 서보 모터(400V)로 구동되는 두 개의 독립적인 벨트로 구동되는 맞춤형 전동 썰매를 사용하여 움직임을 정밀하게 제어할 수 있습니다. 회전 중심은 높이 차이를 수용하기 위해 미간과 정렬되었습니다. 참가자들은 의도하지 않은 움직임을 최소화하기 위해 머리를 고정한 상태에서 상상된 기준점에 고정하도록 지시받았습니다. C-ETD 시스템의 가속도계 데이터를 사용하여 머리 안정성을 모니터링하고 움직임 매개변수가 프로토콜을 준수하는지 확인했습니다.

1. 환경 및 피사체 준비: 시각적 방향 신호를 제거하기 위해 방이 완전히 어두운지 확인하십시오. 기계화된 썰매에 피사체를 고정하여 의도하지 않은 머리나 몸 움직임의 위험을 최소화합니다. 높이 차이를 수용하기 위해 회전 중심을 피사체의 미간에 맞춥니다.
2. 피험자 지침: 피험자에게 중앙 고정 지점을 시각화하고 시험 내내 시선을 유지하도록 지시합니다. 작은 편차는 제거하기 어렵지만 이는 움직이는 동안 시선 안정성을 높이는 데 도움이 됩니다.
3. 재판 실행: 피험자에게 재판이 곧 시작될 것임을 알립니다. 눈 및 머리 추적 소프트웨어를 시작하고 움직임을 시작하기 전에 10초가 경과합니다.
4. 동작 자극: 움직임이 시작되기 1-2초 전에 피험자에게 눈을 크게 뜨도록 지시합니다. 기계식 썰매를 활성화하여 3.5단계에서 시운동 운동의 진폭과 가속도에 맞는 머리 회전을 생성합니다. 각 움직임 전후에 가속도계 데이터를 사용하여 헤드 안정성을 확인합니다. 갑작스러운 머리 경련은 영향을 받는 시점에서 안구 운동 기록을 손상시킵니다.
5. 자극 후 평가: 정적 눈 위치를 평가하는 경우 피험자를 최종 회전 위치에서 10초 동안 유지합니다. 그렇지 않으면 동의 중단 직후 재판을 종료합니다.

5. 시전엽 자극

참고: 시전엽 자극은 전정 시험에 대해 설명된 바와 같이 전신 회전을 시운동 시험의 정적 시각적 이미지와 결합했습니다. 이것은 신체 회전과 반대 방향으로 망막의 시야의 상대 회전을 생성하여 시운동 및 전정 운동 입력을 단일 응집력 자극으로 통합했습니다.

1. 결합 자극 설정: 피사체를 기계식 썰매에 앉히고 3.1-3.3단계에 따라 시각적 장면을 제시합니다. 결합된 자극은 전정 입력과 시각적 입력 사이에 상대적인 움직임을 생성해야 합니다.
2. 시험 실행: 4.3-4.5단계를 반복하여 피험자가 정적 시각적 장면을 보는 동안 전신 회전을 활성화합니다. 시각적 자극이 공간에서 고정되어 피사체의 회전과 반대 방향으로 움직이는지 확인하십시오. 정확한 데이터 수집을 위해서는 시운동 자극과 전정 자극 사이의 동기화가 필수적입니다.

6. 데이터 분석

참고: 안구 비틀림은 신호 품질이 0.5 이상인 데이터만 포함하여 C-ETD 소프트웨어로 홍채 기능 추적을 사용하여 평가되었습니다. 각 눈에 대해 동공 양쪽에 있는 두 개의 추적 선을 선택하고, 신호 품질이 0.5 이상인 프레임 수가 가장 많은 눈의 데이터를 평균화했습니다. 데이터는 안진 및 머리 움직임 인공물을 제외한 OriginPro 2017을 사용하여 분석되었으며, 참가자들은 깜박임 인공물을 최소화하기 위해 자극 1초 전에 눈을 뜨고 있어야 한다는 메시지를 받았습니다.

1. 데이터 수집 및 준비
   1. 시선 추적 소프트웨어(예: C-ETD)를 사용하여 시선 추적 비디오를 분석하고 비틀림, 수직 및 수평 안구 운동을 추출합니다.
   2. 시선 추적 시스템의 지침에 따라 동공 추적을 구성하고 보정합니다. 특징 추적으로 비틀림 반응을 평가할 때 양쪽 눈의 동공 양쪽에 있는 두 개의 기준점을 선택합니다. 이러한 기준점은 템플릿 일치에 사용할 수 있는 고유한 지형 특징을 가져야 합니다. 시선 추적 분석 프로그램을 실행하여 시간 경과에 따른 위치 데이터를 생성하고 모든 안구 운동 데이터를 별도의 파일로 내보냅니다.
   3. 내보낸 파일에서 소프트웨어에서 제공하는 신호 품질 지수를 사용하여 데이터를 필터링합니다. C-ETD의 경우 신호 품질이 0.5> 또는 다른 시스템에 대해 동등한 품질 임계값을 가진 데이터만 보존합니다.
   4. 신호 품질에서 0.5> 가장 많은 프레임 수를 가진 눈을 선택합니다. 선택한 눈의 최고 품질 추적 라인에 대한 평균 비틀림 데이터를 제공하여 동공의 양쪽에서 표현을 보장합니다.
2. 데이터 시각화 및 품질 관리
   1. 분석 소프트웨어로 가져오기 전에 시선 추적 시스템의 입력 데이터(안구 움직임, 머리 위치 및 의자 움직임)를 디지털화하고 동기화합니다.
   2. 시간 경과에 따른 비틀림, 수직 및 수평 눈 위치와 롤 평면의 머리 위치를 포함한 데이터를 육안으로 검사하여 각 시도 동안 안정적인 기준선과 예상되는 움직임 반응을 확인합니다(대표적인 안구 운동 반응은 그림 1 참조). 수평 또는 수직 방향으로 교란스러운 안구 운동을 식별합니다.
3. 예상치 못한 눈이나 머리의 움직임과 일치하는 느린 단계를 배제하여 데이터 품질과 고정 일관성을 유지합니다. 능동적인 운동 자극 중에 이러한 움직임이 발생한 경우 데이터를 제거하고 시도를 반복하는 것을 고려하십시오.
   1. 느린 위상을 분석하려면 각 비틀림 느린 위상을 수동으로 추적하여 교란 데이터를 제외합니다. 진폭의 변화를 지속 시간으로 나눈 값으로 저위상 속도를 계산합니다. 안진 박동(빠른 단계의 시작)의 타이밍을 평가하여 시간적 분포를 분석합니다. 시도당 총 안진 박동 횟수를 기록합니다. 이것은 각 시도 및 피험자에 대해 기록된 빠른 단계의 수를 계산하여 수행할 수 있습니다.
   2. 모든 임상시험 및 참가자의 모든 느린 단계 추적을 포함하여 신뢰할 수 있고 대표적인 데이터를 보장하고 통계적 검정력을 강화합니다.
4. 감각적 기여 정량화
   1. 시각, 전정 및 시각-전정 시험을 위한 느린 위상 속도를 나열하는 스프레드시트를 만듭니다.
   2. 각 느린 위상 가속을 해당 자극 가속도와 비교하여 눈 자극 이득을 결정하고, 비틀림 가속도를 각 시도에 대한 시동역학 또는 머리 회전 가속도로 나눕니다.
   3. 지수를 계산하기 위해 시각 및 전정 시험의 평균 느린 단계 이득을 시각-전정 시험의 이득으로 나누어 감각 특정 기여도를 평가합니다. 각 주제 및 가속 조건에 대한 평균 데이터에 대해 이 작업을 수행합니다. 예를 들어, 시각 및 전정 시험에서 각각 3도/s² 및 7도/^s2의 비틀림 가속도를 산출하고 시각-전정 시험에서 10도/^s2를 생성하는 경우 시각 및 전정 기여도는 각각 30% 및 70%가 됩니다.
   4. 시각-전정 느린 위상 이득을 피험자 및 시험 전반에 걸쳐 시각 및 전정 저기 이득의 합계와 비교하여 이 방법을 검증합니다. 예를 들어, 시동학 시험에서 평균 비틀림 속도가 3도/^s2 이고 전정 시험이 7도/^s2인 경우 시각-전정 시험은 약 10도/^s2여야 합니다.
   5. t-테스트를 사용하여 시각 및 전정 이득의 합을 관찰된 시각-전정 이득과 비교합니다. 강력한 통합은 큰 차이를 나타내지 않아야 합니다.
   6. 최종 데이터 세트를 느린 위상 가속도, 비틀림 이득, 안진 빈도, 개별 안진 박동에 대한 타임스탬프, 상대적 시각 및 전정 기여도의 인덱스 값이 포함된 테이블로 구성합니다. 주제, 시험 유형(시각, 전정 또는 시각-전정) 및 동작 가속도별로 데이터를 구조화합니다.
   7. 변수를 느린 위상 가속도, 안진 빈도, 시간 경과에 따른 안진 분포 및 감각 기여 지수로 분리하여 통계 분석을 수행합니다. 주제, 양식, 가속도 등의 요소를 고려하세요. 데이터 분포에 따라 ANOVA와 같은 다요인 분석 방법을 사용하는 것이 좋습니다.

결과

총 171건의 시험이 수행되었으며, 모든 참가자는 세 가지 가속 수준에서 시각, 전정 및 시각-전정 결합 자극을 받았습니다. 시선 추적 평가는 생성된 모든 안진 느린 단계에 대해 수행되었습니다(대조군 참가자 9명(여성 7명)의 경우 n = 223, 환자 10명(여성 3명)의 경우 n = 331). 통계 분석은 각 참가자(n = 19)에 대해 얻은 평균값을 기반으로 했으며 데이터는 임상시험 전반에 걸쳐 평균을 내렸습니다. 건강한 대조군과 환자는 연령 측면에서 일치했습니다.

피질하 운동 통합 측정의 검증
1차 목표는 실험 패러다임이 예상되는 피질하 시선 안정화 반응을 유도한다는 것을 확인하는 것이었고, 각 자극 양식과 가속 수준은 느린 위상 비틀림의 뚜렷한 패턴을 유도합니다. 모든 조건에서 시각적 자극은 가장 느린 저위상 속도를 생성한 반면, 가장 빠른 속도는 추가 피질하 통합과 일치하는 결합된 시각-전정 시험 중에 기록되었습니다(

토론

본 프로토콜은 뇌간 회로에 의해 매개되는 반사인 비틀림 시선 안정화를 통해 피질하 운동 처리를 평가하기 위한 검증된 방법론을 제공합니다²³. 시각 자극과 전정 자극을 결합함으로써 이 방법은 안구 비틀림 반응을 통한 다감각 통합을 평가할 수 있습니다. 이전 구현은 뇌진탕 환자에서 가속 의존적 전정 기여도¹⁶, 시각 정보 밀도¹⁵, 약리학적 조절²⁴ 및 병리학적 시동학 우세에 대한 민감도를 입증했습니다¹⁸. 이러한 발견은 동작 처리 결함을 식별하고 안구 운동 바이오마커를 개발하기 위한 프로토콜의 유용성을 강조합니다.

불일치 이론은 현기증과 현기증이 들어오는 감각 신호(일반적으로 시각, 전정 및 고유 감각 시스템 ...

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
AC 브러시리스 서보 모터 / 발도르 BSM90C, 400V	BB 모터스 앤 메카닉, 포트 스미스, 알래스카, 미국	UPC 781568378342	기계화 썰매 제작에 사용됨
크로노스 눈 추적 장치 (C-ETD)	크로노스 비전 GmbH, 베를린, 독일	더 이상 구할 수 없습니다	더 높은 녹음 속도를 제공하는 최신 모델도 출시되었습니다.
오리진프로	오리진랩, 노샘프턴, 매사추세츠, 미국	오리진프로 17	눈, 머리, 의자 흔적을 시각화하고 분석하는 데 사용됩니다.
SPSS 통계학	IBM, 시카고, 일리노이, 미국	SPSS 통계 28	통계 분석에 사용됨