Name: Quantification of Oculomotor Responses and Accommodation Through Instrumentation and Analysis Toolboxes (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-03-03T13:40:00.000+00:00
Duration: 8 min 27 s
Description: 배우세요 VisualEyes2020을 활용한 안구운동 및 조절반응 정량화 방법을 통해 시신경과학 연구를 수행하는 기법입니다. 이 도구는 양안기능장애 환자와 정상군을 객관적으로 구분하여 시각치료의 신경기전을 이해하는 데 활용됩니다.

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이 연구는 국립 보건원 (National Institutes of Health)의 지원을 받아 RLA에 R01EY023261을, SNF에 Barry Goldwater 장학금 및 NJIT Provost 박사 상을 수여했습니다.

<ol><li>Alvarez, T. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Disparity+vergence+differences+between+typically+occurring+and+concussion-related+convergence+insufficiency+pediatric+patients%5BTitle%5D)+AND+%22Vision+Research%22%5BJournal%5D)">Disparity vergence differences between typically occurring and concussion-related convergence insufficiency pediatric patients.</a> Vision Research. 185, 58-67 (2021).</li>
<li>Alvarez, T. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Underlying+neurological+mechanisms+associated+with+symptomatic+convergence+insufficiency%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Underlying neurological mechanisms associated with symptomatic convergence insufficiency.</a> Scientific Reports. 11, 6545(2021).</li>
<li>Scheiman, M., Kulp, M. T., Cotter, S. A., Lawrenson, J. G., Wang, L., Li, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interventions+for+convergence+insufficiency%3A+A+network+meta-analysis%5BTitle%5D)+AND+%22The+Cochrane+Database+of+Systematic+Reviews%22%5BJournal%5D)">Interventions for convergence insufficiency: A network meta-analysis.</a> The Cochrane Database of Systematic Reviews. 12 (12), (2020).</li>
<li>Semmlow, J. L., Chen, Y. F., Granger-Donnetti, B., Alvarez, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Correction+of+saccade-induced+midline+errors+in+responses+to+pure+disparity+vergence+stimuli%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Eye+Movement+Research%22%5BJournal%5D)">Correction of saccade-induced midline errors in responses to pure disparity vergence stimuli.</a> Journal of Eye Movement Research. 2 (5), (2009).</li>
<li>Scheiman, M., Wick, B. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aScheiman%2C+M+%22Clinical+Management+of+Binocular+Vision.%2C+5th+Edition%22">Clinical Management of Binocular Vision., 5th Edition</a>. , Lippincott Williams & Wilkins. Philadelphia, USA. (2019).</li>
<li>Kim, E. H., Vicci, V. R., Granger-Donetti, B., Alvarez, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Short-term+adaptations+of+the+dynamic+disparity+vergence+and+phoria+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Experimental+Brain+Research%22%5BJournal%5D)">Short-term adaptations of the dynamic disparity vergence and phoria systems.</a> Experimental Brain Research. 212 (2), 267-278 (2011).</li>
<li>Labhishetty, V., Bobier, W. R., Lakshminarayanan, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Is+25Hz+enough+to+accurately+measure+a+dynamic+change+in+the+ocular+accommodation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Optometry%22%5BJournal%5D)">Is 25Hz enough to accurately measure a dynamic change in the ocular accommodation.</a> Journal of Optometry. 12 (1), 22-29 (2019).</li>
<li>Juhola, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Detection+of+saccadic+eye+movements+using+a+non-recursive+adaptive+digital+filter%5BTitle%5D)+AND+%22Computer+Methods+and+Programs+in+Biomedicine%22%5BJournal%5D)">Detection of saccadic eye movements using a non-recursive adaptive digital filter.</a> Computer Methods and Programs in Biomedicine. 21 (2), 81-88 (1985).</li>
<li>Mack, D. J., Belfanti, S., Schwarz, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+sampling+rate+and+lowpass+filters+on+saccades+-+A+modeling+approach%5BTitle%5D)+AND+%22Behavior+Research+Methods%22%5BJournal%5D)">The effect of sampling rate and lowpass filters on saccades - A modeling approach.</a> Behavior Research Methods. 49 (6), 2146-2162 (2017).</li>
<li>Ghahghaei, S., Reed, O., Candy, T. R., Chandna, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Calibration+of+the+PlusOptix+PowerRef+3+with+change+in+viewing+distance%2C+adult+age+and+refractive+error%5BTitle%5D)+AND+%22Ophthalmic+%26+Physiological+Optics%22%5BJournal%5D)">Calibration of the PlusOptix PowerRef 3 with change in viewing distance, adult age and refractive error.</a> Ophthalmic & Physiological Optics. 39 (4), 253-259 (2019).</li>
<li>Guo, Y., Kim, E. L., Alvarez, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((VisualEyes%3A+A+modular+software+system+for+oculomotor+experimentation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Visualized+Experiments%22%5BJournal%5D)">VisualEyes: A modular software system for oculomotor experimentation.</a> Journal of Visualized Experiments. (49), e2530(2011).</li>
<li>Convergence Insufficiency Treatment Trial Study Group. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Randomized+clinical+trial+of+treatments+for+symptomatic+convergence+insufficiency+in+children%5BTitle%5D)+AND+%22Archives+of+Ophthalmology%22%5BJournal%5D)">Randomized clinical trial of treatments for symptomatic convergence insufficiency in children.</a> Archives of Ophthalmology. 126 (10), 1336-1349 (2008).</li>
<li>Borsting, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Association+of+symptoms+and+convergence+and+accommodative+insufficiency+in+school-age+children%5BTitle%5D)+AND+%22Optometry%22%5BJournal%5D)">Association of symptoms and convergence and accommodative insufficiency in school-age children.</a> Optometry. 74 (1), 25-34 (2003).</li>
<li>Sheard, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Zones+of+ocular+comfort%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Optometry%22%5BJournal%5D)">Zones of ocular comfort.</a> American Journal of Optometry. 7 (1), 9-25 (1930).</li>
<li>Hofstetter, H. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+longitudinal+study+of+amplitude+changes+in+presbyopia%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Optometry+and+Archives+of+American+Academy+of+Optometry%22%5BJournal%5D)">A longitudinal study of amplitude changes in presbyopia.</a> American Journal of Optometry and Archives of American Academy of Optometry. 42, 3-8 (1965).</li>
<li>Donders, F. C. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aDonders%2C+FC+%22On+the+Anomalies+of+Accommodation+and+Refraction+of+the+Eye%22">On the Anomalies of Accommodation and Refraction of the Eye</a>. , Milford House Inc. Boston, MA. translated by Moore, W. D (1972).</li>
<li>Sravani, N. G., Nilagiri, V. K., Bharadwaj, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photorefraction+estimates+of+refractive+power+varies+with+the+ethnic+origin+of+human+eyes%5BTitle%5D)+AND+%22Scientific+Reports%22%5BJournal%5D)">Photorefraction estimates of refractive power varies with the ethnic origin of human eyes.</a> Scientific Reports. 5, 7976(2015).</li>
<li>Maddox, E. E. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMaddox%2C+EE+%22The+Clinical+Use+of+Prisms+and+the+Decentering+of+Lenses%22">The Clinical Use of Prisms and the Decentering of Lenses</a>. , John Wright and Co. London, UK. (1893).</li>
<li>Yaramothu, C., Santos, E. M., Alvarez, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+visual+distractors+on+vergence+eye+movements%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Vision%22%5BJournal%5D)">Effects of visual distractors on vergence eye movements.</a> Journal of Vision. 18 (6), 2(2018).</li>
<li>Borsting, E., Rouse, M. W., De Land, P. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prospective+comparison+of+convergence+insufficiency+and+normal+binocular+children+on+CIRS+symptom+surveys.+Convergence+Insufficiency+and+Reading+Study+%28CIRS%29+group%5BTitle%5D)+AND+%22Optometry+and+Vision+Science%22%5BJournal%5D)">Prospective comparison of convergence insufficiency and normal binocular children on CIRS symptom surveys. Convergence Insufficiency and Reading Study (CIRS) group.</a> Optometry and Vision Science. 76 (4), 221-228 (1999).</li>
<li>Maxwell, J., Tong, J., Schor, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+first+and+second+order+dynamics+of+accommodative+convergence+and+disparity+convergence%5BTitle%5D)+AND+%22Vision+Research%22%5BJournal%5D)">The first and second order dynamics of accommodative convergence and disparity convergence.</a> Vision Research. 50 (17), 1728-1739 (2010).</li>
<li>Alvarez, T. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Convergence+Insufficiency+Neuro-mechanism+in+Adult+Population+Study+%28CINAPS%29+randomized+clinical+trial%3A+Design%2C+methods%2C+and+clinical+data%5BTitle%5D)+AND+%22Ophthalmic+Epidemiology%22%5BJournal%5D)">The Convergence Insufficiency Neuro-mechanism in Adult Population Study (CINAPS) randomized clinical trial: Design, methods, and clinical data.</a> Ophthalmic Epidemiology. 27 (1), 52-72 (2020).</li>
<li>Leigh, R. J., Zee, D. S. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aLeigh%2C+RJ+%22The+Neurology+of+Eye+Movements%22">The Neurology of Eye Movements</a>. , Oxford Academic Press. Oxford, UK. (2015).</li>
<li>Alvarez, T. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinical+and+functional+imaging+changes+induced+from+vision+therapy+in+patients+with+convergence+insufficiency%5BTitle%5D)+AND+%22Annual+International+Conference+of+the+IEEE+Engineering+in+Medicine+and+Biology+Society%22%5BJournal%5D)">Clinical and functional imaging changes induced from vision therapy in patients with convergence insufficiency.</a> Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. 2019, 104-109 (2019).</li>
<li>Scheiman, M. M., Talasan, H., Mitchell, G. L., Alvarez, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Objective+assessment+of+vergence+after+treatment+of+concussion-related+CI%3A+A+pilot+study%5BTitle%5D)+AND+%22Optometry+and+Vision+Science%22%5BJournal%5D)">Objective assessment of vergence after treatment of concussion-related CI: A pilot study.</a> Optometry and Vision Science. 94 (1), 74-88 (2017).</li>
<li>Yaramothu, C., Greenspan, L. D., Scheiman, M., Alvarez, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Vergence+endurance+test%3A+A+pilot+study+for+a+concussion+biomarker%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neurotrauma%22%5BJournal%5D)">Vergence endurance test: A pilot study for a concussion biomarker.</a> Journal of Neurotrauma. 36 (14), 2200-2212 (2019).</li>
</ol>

저자는 선언할 이해 상충이 없습니다.

연구에서의 방법의 응용 초기 VisualEyes2020(VE2020) 소프트웨어의 혁신에는 하나 또는 여러 개의 시각적 자극으로 여러 모니터에 투사할 수 있는 VE2020의 확장성이 포함되어 있으며, 이를 통해 수렴18의 Maddox 구성 요소 정량화에서 지시된 대상19에 대한 산만 대상의 영향에 이르기까지 과학적 질문을 조사할 수 있습니다. VEMAP 및 AMAP의 보완적인 개발과 함께 일배체경 시스템을 VE2020으로 확장하면 현재 접근 가능한 안구 운동 및 조절 기록 장비와 호환되는 독립형 자극 및 분석 플랫폼이 제공됩니다. VE2020 자극 루틴 및 후속 기록의 성공적인 생성에 이어, 원시 안구 운동 위치 및 조절 데이터를 의미 있고 분석 가능한 데이터 하위 집합으로 변환함으로써 연구자는 필요한 비침습적 도구를 사용하여 일반적으로 발생하거나 경미한 외상성 뇌 손상으로 인한 기능 장애 및 수렴 부전과 같...

조화로운 양안 협응과 시각적 자극에 대한 적절한 조절 및 안구 운동 반응은 일상 생활의 중요한 측면입니다. 개인이 안구 운동 기록을 통해 정량화한 수렴 안구 운동 반응 속도가 감소하면 복시(복시)가 인식될 수 있습니다 1,2. 또한, 코크란 문헌 메타 분석에 따르면 정상적인 양안 시력을 유지하려고 시도하는 안구 운동 기능 장애가 있는 환자는 흐릿함/복시, 두통, 눈의 스트레스/피로, 편안하게 읽기 어려움 등 일반적으로 공유되는 시각적 증상을 경험한다고 보고했습니다3. 빠른 접합 안구 운동(단속)은 결핍될 때 시각적 표적에 과소 반응하거나 과잉 반응할 수 있으므로 이 오류를 수정하기 위해 추가 순차적 단속이 필요합니다4. 이러한 안구 운동 반응은 또한 렌즈에서 나오는 빛의 부적절한 초점이 흐림을 생성하는 조절 시스템에 의해 혼란스러울 수 있습니다5.
전자 장치를 읽거나 작업하는 것과 같은 작업에는 안구 운동과 조절 시스템의 조정이 필요합니다. 양안 안구 운동 또는 조절 기능 장애가 있는 개인의 경우 양안 융합(단일) 및 예리한(명확한) 시력을 유지할 수 없으면 삶의 질과 전반적인 생산성이 저하됩니다. 반복 가능한 계측 구성과 객관적인 분석을 통해 이러한 시스템을 독립적이고 조화롭게 정량적으로 기록하기 위한 절차적 방법론을 수립함으로써 특정 결함에 대한 적응에 대한 구별되는 특성을 이해할 수 있습니다. 안구 운동의 정량적 측정은 기존의 방법에 비해 보다 포괄적인 진단6 으로 이어질 수 있으며, 치료적 개입을 통한 치료 가능성을 예측할 수 있다. 이 계측 및 데이터 분석 제품군은 시력 치료와 같은 현재 치료 표준의 메커니즘과 치료 개입이 환자에게 미칠 수 있는 장기적인 영향을 이해하기 위한 통찰력을 제공합니다. 정상적인 양안 시력이 있는 개인과 그렇지 않은 개인 간의 이러한 정량적 차이를 설정하면 새로운 개인화된 치료 전략을 제공하고 객관적인 결과 측정을 기반으로 치료 효과를 높일 수 있습니다.
현재까지, 개별적인(안구 운동 및 조절) 데이터 스트림으로 추가 처리될 수 있는 상응하는 조절 위치 및 속도 응답과 함께 안구 운동 데이터를 동시에 자극하고 정량적으로 기록할 수 있는 상업적으로 이용 가능한 단일 플랫폼은 없습니다. 조절 및 안구 운동 위치 및 속도 응답에 대한 신호 처리 분석은 각각 약10Hz7의 최소 샘플링 요구 사항과 단속적 안구 운동에 대해 240Hz에서 250Hz 사이의 권장 샘플링 속도를 설정했습니다8,9. 그러나 수렴 안구 운동에 대한 나이퀴스트 비율은 아직 확립되지 않았지만, 수렴은 단속적 안구 운동보다 최대 속도가 약 한 단계 낮습니다. 그럼에도 불구하고 안구 운동 기록 및 자동 굴절 계측 플랫폼 통합에 관한 현재 문헌에는 격차가 있습니다. 또한, 동기식 조절 반응으로 객관적인 안구 운동 반응을 분석하는 기능은 아직 오픈 소스가 아닙니다. 이에 따라 시각 및 신경 공학 연구소(VNEL)는 VE2020과 안구 움직임 및 조절 반응을 분석하기 위한 두 개의 오프라인 신호 처리 프로그램 제품군을 만들어 동기화된 계측 및 분석의 필요성을 해결했습니다. VE2020은 수렴 부전/과잉, 발산 부전/과잉, 조절 부전/과잉, 뇌진탕 관련 양안 기능 장애, 사시, 약시 및 안진에 대한 양안 시력 연구 프로젝트를 포함하여 기초 과학에서 임상에 이르기까지 다양한 응용 분야에 적응할 수 있도록 교정 절차 및 자극 프로토콜을 통해 맞춤화할 수 있습니다. VE2020은 VEMAP 및 AMAP로 보완되며, 이후 이러한 자극된 눈과 조절 동작에 대한 데이터 분석 기능을 제공합니다.

<table><tbody><tr><td>아날로그 터미널 브레이크아웃 박스</td><td>National Instruments</td><td>2090A</td><td></td></tr><tr><td>볼록구 시험 렌즈 세트</td><td>Reichert</td><td>휴대용 정밀 렌즈</td><td>자동 굴절 교정에 활용</td></tr><tr><td>그래픽 카드</td><td>-</td><td>-</td><td>SLI 구성에서 GTX980의 최소 성능 요구 사항</td></tr><tr><td>ISCAN Eye Tracker</td><td>ISCAN</td><td>ETL200</td><td></td></tr><tr><td>MATLAB</td><td>MathWorks</td><td>v2022a</td><td>AMAP 소프트웨어 요구 사항</td></tr><tr><td>MATLAB</td><td>MathWorks</td><td>v2015a</td><td>VEMAP 소프트웨어 요구 사항</td></tr><tr><td>Microsoft Windows 10</td><td>Microsoft</td><td>Windows 10</td><td>VE2020</td></tr><tr><td>Plusoptix PowerRef3 Autorefractor</td><td>Plusoptix</td><td>PowerRef3</td><td></td></tr> 자극 모니터에 필요한 OS <tr><td>(수량: 4+)</td><td>Dell</td><td>해상도 1920x1080</td><td>모든 모니터는 해상도 차이와 물리적 구성을 피하기 위해 동일한 모델 및 브랜드여야 합니다</td></tr></tbody></table>

quantification of oculomotor responses and accommodation through instrumentation and analysis toolboxes

Quantification of Oculomotor Responses and Accommodation Through Instrumentation and Analysis Toolboxes

안구 운동의 의도적인 자극과 기록을 통해 안구 운동의 기본 신경 메커니즘의 기본 특성을 관찰할 수 있습니다. VisualEyes2020(VE2020)은 기존 일배체경 내에서 모터나 액추에이터에 의존하지 않는 연구원이 사용할 수 있는 맞춤형 소프트웨어 기반 시각 자극이 부족하여 개발되었습니다. 이 새로운 기기와 방법론은 시선 추적 및 자동 굴절 시스템을 모두 활용하는 새로운 일배체경 구성을 위해 개발되었습니다. 안구 운동과 조절 반응의 동기화된 분석을 가능하게 하는 분석 소프트웨어는 시력 연구자와 임상의에게 재현 가능한 환경과 공유 가능한 도구를 제공합니다. 시각 및 신경 공학 연구소(Vision and Neural Engineering Laboratory, VNEL)의 안구 운동 분석 프로그램(Eye Movement Analysis Program, VEMAP)은 VE2020의 아이트래커에서 생성된 기록을 처리하기 위해 설립되었으며, 조절 운동 분석 프로그램(Accommodative Movement Analysis Program, AMAP)은 해당 자동 굴절 시스템의 기록 출력을 처리하기 위해 만들어졌습니다. VNEL은 조절(인공 수정체 볼록성의 흐림 중심 변화), 수렴(눈의 안쪽, 수렴 회전 및 바깥쪽, 발산 회전) 및 단속(복합 안구 운동)의 세 가지 주요 자극을 연구합니다. VEMAP과 AMAP은 유사한 데이터 흐름 프로세스, 수동 작업자 상호 작용 및 필요한 경우 개입을 활용합니다. 그러나 이러한 분석 플랫폼은 운영자 의존도를 최소화하는 객관적인 소프트웨어 제품군의 구축을 앞당깁니다. 그래픽 인터페이스와 해당 알고리즘의 유용성은 운영자로부터 필요한 최소한의 사전 코딩 경험으로 광범위한 시각적 실험을 수행할 수 있도록 합니다.

VE2020에 의해 유발된 자극된 안구 운동의 그룹 수준 앙상블 플롯은 해당 1차 속도 특성과 함께 그림 11 에 나와 있습니다.
<img alt="Figure 11" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64808/64808fig11.jpg"> 그림 11: 안구 운동 반응 앙상블. VE2020을 사용하여 자극된 수렴 스텝(왼쪽)과 단속(오른쪽)의 앙상블 플롯이 표시됩니다. 각 안구 움직임 위치 추적(도)은 고유한 색상의 선으로 표시되고 그룹 수준 속도 응답이 빨간색으로 오버레이됩니다. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64808/64808fig11large.jpg" target="...

VisualEyes2020(VE2020)은 시각적 안구 운동 자극을 표시, 기록 및 동기화하는 맞춤형 스크립팅 언어입니다. VE2020은 접합 안구 운동(단속 및 부드러운 추적), 접합 안구 운동(수렴), 조절 및 각각의 조합에 대한 자극을 제공합니다. 두 가지 분석 프로그램이 시선 추적 및 숙박 기록 시스템의 데이터 처리를 통합합니다.

Through the purposeful stimulation and recording of eye movements, the fundamental characteristics of the underlying neural mechanisms of eye movements ...

이 연구에 사용된 소프트웨어 패키지는 관심 있는 특정 실험에 대한 포괄적이고 완전한 제어를 제공합니다. Visualize 2020은 자극을 맞춤화하고, AMAP와 VMAP는 각각 조절 및 안구 운동 동작에 대한 무료 분석을 제공합니다. 투명성은 이 기술의 주요 장점입니다.프로그래밍 방식, 자극 동작, 교정 루틴 및 분석 프로세스는 소프트웨어 범위 내에서 주어진 실험 프로토콜에 대해 사용자 정의할 수 있습니다. 데이터 분석을 통해 안구 운동 및 조절을 객관적으로 측정하면 시력 과학자와 의사가 먼저 양안 기능 장애 환자와 양안 신경종 대조군 환자를 구별할 수 있습니다. 둘째, 시력 치료의 기본 신경 메커니즘을 이해할 수 있어야 합니다.눈 순간 기록은 안구 운동 기능 장애에 대한 잠재적인 바이오마커로 사용될 수 있으며 양안 시력 기능 장애의 동반 질환이 높은 뇌진탕 및 파킨슨병 인구에 잠재적으로 응용할 수 있습니다. 먼저 설정의 연결 및 하드웨어를 모니터링합니다. VisualEyes 2020 시스템은 모니터를 공간 및 시계 방향으로 할당합니다.자극 모니터의 적절한 공간 구성을 확인하십시오. 기본 제어 모니터는 0으로 인덱싱되고 모든 연속 모니터는 하나부터 인덱싱됩니다. 식별(Identify)을 선택하여 제어 컴퓨터에 연결된 각 자극 디스플레이에 대해 할당된 모니터 인덱스를 시각화합니다.디스플레이 모니터 설정에서 디스플레이 해상도로 이동하여 권장 해상도를 확인합니다. 시선 추적 시스템이 최소 카메라 거리가 38cm인 광학 정중선에 있는지 확인합니다. 자동 굴절 시스템이 광학 정중선에 있고 눈에서 약 1m 떨어져 있는지 확인하십시오.차원을 참조하여 하드웨어 및 장비의 구성을 검증합니다. 데스크탑과 해당 시선 추적 하드웨어가 제조업체의 지침에 따라 구성되고 보정되었는지 확인하십시오. 적외선 투과 필터로 참가자의 왼쪽 눈을 단안으로 가리고 필터 앞에 볼록한 구 시험 렌즈를 놓습니다.다음으로, 물리적으로 가까운 자극 모니터로부터 높은 예리한 4도 자극을 양안으로 제시합니다. 그런 다음 물리적으로 가까운 자극 모니터에서 높은 예리한 16도 자극을 양안으로 제시합니다. 정보에 입각한 동의를 얻으면 참가자를 일배체경에 앉히도록 지시합니다.참가자의 이마와 턱을 고정된 머리 받침대에 대고 머리 움직임을 최소화하고 참가자의 목이 전체 실험에서 편안하도록 의자 높이를 조정합니다. 참가자의 눈이 카메라 시야 내에서 캡처될 수 있도록 안구 움직임 기록 카메라를 조정합니다. 그런 다음 시선 추적 신호와 시선 추적 게이팅 게인을 조정하여 윤부, 동공 및 각막 반사와 같은 해부학적 특징을 캡처합니다.참가자에게 반복적인 수렴 또는 단속 운동을 수행하도록 요청하여 안구 운동 데이터 캡처를 검증합니다. 데이터를 구성하려면 자동 굴절 기 데이터가 포함 된 외부 저장 장치를 활용하고 AMAP가 설치된 장치로 데이터를 내 보냅니다. AMAP 애플리케이션을 시작하고 파일 전처리기 또는 일괄처리 전처리기를 선택하십시오.AMAP 진행률 표시줄 및 알림은 선택한 데이터가 사전 처리되었을 때 시스템에서 제공하므로 확인합니다. 폴더 디렉토리는 데이터 처리, 투명성 및 접근성을 위해 AMAP 전처리에서 생성되며, AMAP 출력에서 컴퓨터의 로컬 드라이브를 통해 액세스합니다. 사전 데이터 처리 없이 AMAP 기능을 선택한 경우 사용자가 데이터 디렉토리를 선택할 수 있도록 표시되는 파일 탐색기 창을 확인합니다.다음으로, AMAP 데이터 분석을 수행하려면 사용 가능한 파일을 현재 파일 디렉토리로 로드하는 데이터 로드 버튼을 통해 분석할 데이터 파일을 선택합니다(기본값은 생성된 AMAP 밑줄 출력 폴더). 선택한 데이터 파일 이름이 현재 파일 필드에 나타납니다. Eye Selector(아이 셀렉터)에서 기록된 조절 굴절에 대한 양안 평균 데이터를 제공하는 기본 선택을 확인합니다.데이터 유형을 조절 굴절과 안구 운동 수렴 사이에서 전환하며, 유형 선택기를 통해 응시로 표시됩니다. 데이터 메트릭과 1차 및 2차 특성을 표시하는 데 사용할 수 있는 추가 그래픽 사용자 지정을 확인합니다. AMAP에 대한 기본 메트릭을 확인합니다.그래픽 옵션을 표시한 후 메트릭 수정 스피너를 통해 응답 시작 인덱스, 응답 종료 인덱스 및 피크 속도 인덱스를 수정합니다. 표시된 모든 기록된 움직임을 분석한 후 각 데이터 파일에 대해 분석된 메트릭을 이동 ID 필드에 저장하거나 왼쪽 단어 및 오른쪽 단어 탐색 화살표를 통해 저장합니다. 분석되지 않은 움직임은 NaN으로 표시된 숫자가 아닌 기본 분류를 가지며 저장되거나 내보내지지 않습니다.각 동작에 대해 양호 또는 불량으로 수동 분류를 수행하여 모든 작업자가 완벽하게 분석할 수 있도록 합니다. 저장 단추를 선택하여 분석된 데이터를 저장합니다. 그런 다음, 내보내기 단추를 선택하여 분석된 데이터를 개별 이동 메트릭 및 평균적으로 내보낸 메트릭 시트가 포함된 액세스 가능한 스프레드시트로 내보냅니다.VisualEye 2020에 의해 유발되는 자극된 안구 운동의 그룹 수준 앙상블 플롯이 해당 1차 속도 특성과 함께 여기에 묘사되어 있습니다. 각 안구 운동 위치 추적은 고유한 색상의 선으로 표시되고 그룹 수준 속도 응답이 빨간색으로 오버레이됩니다. 참가자 공연의 시각화는 AMAP를 사용하여 수행할 수도 있으며, 이는 데이터 처리로 인한 5도 수렴 응답과 해당 1.5 디옵터 조절 응답의 앙상블을 보여줍니다.참가자가 정중선을 중심으로 실험을 위해 눈으로 무엇을 해야 하는지 이해하는 것이 중요합니다. 적절한 게이팅이 있는 선명한 눈 이미지는 오프라인으로 분석할 수 있는 데이터를 기록하는 데 중요합니다. 우리는 뇌진탕 후 일반 인구나 파킨슨병 환자에게 흔한 양안 기능 장애 환자를 돕기 위한 진단 및 치료 개입을 위한 휴대용 장치로 이러한 기술을 변환하기 위해 가상 현실과 같은 새로운 기술을 모색하고 있습니다.

quantification-oculomotor-responses-accommodation-through

Research

연구

JoVE Journal

Bioengineering

생명공학

신경 제어 및인지 과정은 눈동자의 움직임을 통해 공부하실 수 있습니다. VisualEyes 소프트웨어는 작업자가 독립적 간단한 커스텀 스크립트 언어를 사용하여 두 개의 컴퓨터 화면에 자극을 프로그래밍 할 수있다. 이 시스템은 탠덤 안구 운동 (안구 단속 운동과 부드러운 추구) 또는 반대 안구 운동 (이향) 또는 이들의 조합을 자극 할 수 있습니다.

VisualEyes : 안구 운동 실험을위한 모듈 형 소프트웨어 시스템

VisioTracker는 안구 운동의 기록을 바탕으로 애벌레의 작은 성인 물고기의 시각적 성능의 정량 분석​​을위한 자동화 된 시스템입니다. 이 같은 시각 시스템 개발 및 기능, 약리학, 신경 회로 연구와 sensorimotor 통합 등의 분야에서 높은 처리량 연구를 활성화, 시각 자극 속성과 실시간 분석에 대한 모든 권한을 제공합니다.

VisioTracker, 눈 돌림 분석에 대한 혁신적인 자동화 된 접근

비디오 - oculography 아주 양적 안구 모터의 성능을 조사하는 방법뿐만 아니라 모터 학습입니다. 여기서는 생쥐에서 비디오 oculography을 측정하는 방법에 대해 설명합니다. 정상에서이 기술을 적용 pharmacologically - 치료 또는 유전자 변형 생쥐 것은 모터 행동의 기본 생리를 탐험하기 위해 강력한 연구 도구입니다.

마우스의 비디오 - oculography

광학 일관성 단층 촬영 및 optokinetic 응답이 설치류에서 구조적 및 시각적 판독의 평가 대 한 자세한 프로토콜 제공 됩니다. 결과 신경학 상 뿐 아니라 안과 연구에 대 한 귀중 한 통찰력을 제공합니다.

쥐와 쥐에 구조와 기능적 시각 시스템 판독으로 광학 일관성 단층 촬영 및 Optokinetic 응답을 사용 하 여

여기에 제시된 것은 중앙 시력 상실을 가진 참가자의 쌍안경 눈 움직임 및 시선 제어 중앙 시야 검열을 평가하기 위한 프로토콜입니다.

이방성 보기 조건에서 쌍안경 중앙 시야 및 쌍안경 눈 움직임 평가

여기에서는 망막 변성, 녹내장, 당뇨병 성 망막증 및 근시 모델에서 생체 내 망막 및 안구 구조를 시각화하기 위해 스펙트럼 도메인 광학 간섭 단층 촬영 (SD-OCT)을 사용하는 방법을 설명합니다.

광학 간섭 단층 촬영을 사용한 설치류 모델에서 안구 질환의 생체 내 구조 평가

본 연구는 안경 교정으로 근시 피험자의 동적 시력 (DVA)을 정확하게 검사하는 방법을 보여줍니다. 추가 분석에 따르면 굴절 상태가 근시와 가까울수록 안경 교정 양안 DVA가 초당 40도 및 80도 모두에서 더 좋습니다.

안경 교정 근시 환자의 양안 동적 시력

여기에서는 광동태 반사를 정량화하기 위한 표준 프로토콜을 설명합니다. 가상 드럼 자극과 비디오 안구 촬영을 결합하여 동작의 특징 선택성과 적응 가소성을 정확하게 평가할 수 있습니다.

생쥐에서 광동태 반사의 시각적 특징 선택성 정량화

여기에서는 2차원 이미지 움직임에 대한 시각적 반응으로 인한 안구 움직임을 직접 측정하는 반자동 정량 분석 방법인 PyOKR에 대해 설명합니다. Python 기반 사용자 인터페이스 및 분석 알고리즘을 사용하면 이전 방법보다 더 높은 처리량과 더 정확한 정량 측정이 가능합니다.

PyOKR: Optokinetic Reflex Tracking Ability를 정량화하기 위한 반자동 방법

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.

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

쌍안 파면 검광계는 객관적 및 주관적 굴절 측정 모두에서 전통적인 굴절 기술과 잘 일치하여 뛰어난 정확도와 임상적 유용성을 제공합니다. 표준화된 프로토콜은 검안사의 작업량을 줄이고 굴절 수술 후 개인에게 보다 정확한 굴절 평가를 제공합니다.

자동 굴절기 및 포롭터가 있는 양안 파면 검안계를 사용한 일치 및 정확도 비교

배우세요 VisualEyes2020을 활용한 안구운동 및 조절반응 정량화 방법을 통해 시신경과학 연구를 수행하는 기법입니다. 이 도구는 양안기능장애 환자와 정상군을 객관적으로 구분하여 시각치료의 신경기전을 이해하는 데 활용됩니다.

Quantification of Oculomotor Responses and Accommodation Through Instrumentation and Analysis Toolboxes

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