눈 - 추적 제어 루게릭 병 환자의인지 기능을 평가하는

이 안구 추적 패러다임의 전반적인 목표는 말하거나 쓸 수 없는 근위축성 측삭 경화증(Amyotrophic Lateral Sclerosis, ALS) 환자의 인지 기능을 평가하기 위해 안구 운동 기반 기술을 사용하는 것입니다. 이 방법은 ALS와 같이 심각한 신체적 장애가 있는 환자의 잠재적 인지 결손 분야에서 핵심적인 질문에 답하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 안구 운동을 이용하여 ALS 환자의 신경심리학적 검사를 수행한다는 점이며, 따라서 말하거나 쓸 수 없는 환자에게 적합합니다.

이 방법은 ALS 환자를 위해 개발되었으나, 말하거나 쓸 수는 없지만 안구 운동 제어 능력은 유지하고 있는 다른 환자 샘플에도 적용할 수 있습니다. 본 실험에서는 고글이 포함된 휴대용 안구 운동 기록 장치를 사용하십시오. 6자유도 방향으로 카메라를 조정하여 안구 운동 검출을 최적화하십시오.

다음으로, 안구 운동 제어 결손을 탐지하기 위해 일련의 사카드(saccadic) 과제와 같은 표준화된 안구 운동 검사 패러다임을 설정합니다. 소프트웨어를 사용하여 참가자가 앉을 위치 위에 설치된 프로젝터를 통해 반원통형 스크린에 이러한 과제들을 제시합니다. 마지막으로, 실험의 두 번째 부분을 준비하기 위해, 안구 추적 기반의 D2 검사에 사용될 적색 레이저 스폿이 스크린에 정확하게 표시되는지 확인합니다.

먼저 피험자에게 휴대전화나 호출기와 같이 방해가 될 수 있는 모든 기기를 꺼달라고 요청하십시오. 시각 장애가 심하지 않은 피험자를 실험실로 안내합니다. 컴퓨터 화면에서 150 centimeters 떨어진 곳에 위치한 조절 가능한 턱 받침대 앞의 높은 의자에 피험자를 앉힙니다.

참가자에게 턱 받침대에 머리를 기대도록 요청합니다. 그런 다음 비디오 안구 추적 고글을 머리에 씌웁니다. 머리 모양과 크기에 맞게 고글을 조절합니다.

실험자의 화면에 양쪽 눈이 모두 보이는지 확인하고, 고글 내의 카메라 초점을 조절하여 각 눈의 영상이 화면 중앙에 오도록 합니다. 다음으로, 참가자에게 반원통형 화면의 각 모서리를 바라보게 하여 시스템이 안구 운동을 지속적으로 기록하고 있는지 확인합니다. 표준화된 안구 운동 검사 패러다임을 시작하고 참가자가 두 번째 보정을 완료하도록 합니다.

참가자에게 화면에서 수평으로, 그다음 수직으로 0.125 hertz의 빈도로 진동하는 단일 지점을 추적하도록 요청하여, 안구 운동 기록 장치에서 얻은 보정되지 않은 직교화 raw 데이터를 실제 직교화된 안구 위치에 맞춰 매핑합니다. 마지막으로, 실제 안구 운동과 raw 데이터가 공간적 및 시간적으로 동기화되었는지 확인하여 보정 상태가 수용 가능한지 체크합니다. 보정이 적절히 되었다면, 참가자에게 머리를 최대한 고정한 채 유지하도록 안내하십시오.

실험의 첫 번째 단계에서는 레이븐 색채 진행 행렬(Raven's colored progressive matrices) 또는 CPM 테스트를 통해, 화면에 빈 공간이 뚫린 가로 22도, 세로 15도 크기의 일련의 행렬을 제시합니다. 참가자에게 각 행렬 아래에서 누락된 조각을 식별하도록 안내하십시오. 선택을 마친 후, 피험자가 최소 250ms 동안 눈을 감게 하여, 누락된 조각의 6가지 가능한 대안들을 각각 1500ms 동안 외곽선이 있는 녹색 프레임으로 표시하며 시작하게 합니다.

참가자에게 자신의 선택지가 녹색 프레임 안에 있을 때 최소 250 밀리초 동안 눈을 감음으로써 정답이라고 생각하는 대안을 지정하도록 요청하십시오. 참가자의 선택 사항을 반원통형 스크린에 별도로 투사하고, 이를 확인하기 위해 다시 최소 250 밀리초 동안 눈을 감도록 지시하십시오. 이후 다음 세 개의 행렬에서 누락된 조각을 선택하게 하여 참가자가 추가 훈련을 완료하도록 하십시오.

피험자가 절차에 대해 궁금해하는 점이 있다면 답변해 줍니다. 그런 다음 피험자가 CPM 과제 전체를 완료하도록 합니다. 실험의 두 번째 부분인 D2 테스트를 위해, 피험자에게 시선을 화면 중앙으로 향하게 하라고 요청합니다.

각각 높이 11도, 너비 2.5도의 47개 문자를 화면 중앙에 하나씩 순차적으로 관찰하게 하며, 각 자극은 2000밀리초 동안 유지되도록 안내하십시오. 두 개의 대시가 있는 문자 d가 나타날 때마다, 다음 자극이 나타날 때까지 문자 위에 위치한 빨간색 레이저 점을 바라보도록 피험자에게 지시하십시오. 마지막으로 훈련이 완료되면, 피험자가 각각 47개의 자극으로 구성된 5개 블록의 전체 D2 테스트를 완료하도록 하십시오.

근위축성 측색 경화증(ALS) 환자 표본에서 안구 추적 방식과 표준 버전의 CPM 테스트 간에 높은 일치도가 관찰되었습니다. 또한, CPM 테스트와 D2 테스트에서 유의미한 그룹 간 차이가 나타났으며, 이는 본 기술이 인지 저하 정도가 서로 다른 ALS 환자들을 신뢰성 있게 구분할 수 있음을 시사합니다. 이 기술에 숙달되면, 적절히 수행했을 때 25분 이내에 완료할 수 있습니다.

안구 운동 조절 능력이 부족한 ALS 환자의 경우, 인지 기능을 평가하기 위해 뇌-컴퓨터 인터페이스(brain-computer interface)와 같은 다른 방법들을 활용할 수 있습니다. 이 영상을 시청한 후에는 ALS 환자를 대상으로 안구 운동 기반의 신경 심리 검사를 수행하는 방법에 대해 충분히 이해하게 될 것입니다.