Methodenartikel

Efficiënt opname de oog-Hand coördinatie tot incoördinatie Spectrum

DOI:

10.3791/58885

⸱

21 maart 2019

 ,  ,  ,  , 
1Dept. of Rehabilitation Med, New York University Langone Health, 2Dept. of Neurology, New York University Langone Health, 3Dept. of Ophthalmology, New York University Langone Health

* These authors contributed equally

In dit artikel

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Cerebrale schade kan schade aan zowel somatische als oogbeschadigingen en/of motor systemen. Karakterisering van motorische controle na verwonding biedt biomarkers die bij de opsporing van de ziekte helpen, monitoring en prognose. We bekijken een methode voor het meten van de controle van de verplaatsingen van de oog-hand in gezondheid en pathologische incoördinatie, met blik-en-bereiken paradigma's te beoordelen van de coördinatie tussen oog en hand.

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De objectieve analyse van oogbewegingen heeft een grote geschiedenis en lang heeft bewezen een belangrijk onderzoek instrument in het kader van hersenletsel. Kwantitatieve opnamen hebben een sterke capaciteit om diagnostically te sluiten. Gelijktijdige onderzoeken van het oog en de bewegingen van de bovenste extremiteit gericht op gemeenschappelijke functionele doelen (bijvoorbeeld oog-hand coördinatie) dienen als een extra robuuste biomerker-beladen pad te vangen en ondervragen neurale letsel met inbegrip van verworven hersenletsel (ABI ). Terwijl kwantitatieve dual-effector opnamen in 3-D volop kansen binnen oculair-manual motor onderzoeken in de omgeving van ABI veroorloven, is de haalbaarheid van dergelijke dubbele opnames voor zowel oog en hand uitdagend in pathologische instellingen, met name toen benaderd met onderzoek-grade strengheid. Hier beschrijven we de integratie van gaten tracking systeem met een motion tracking systeem voornamelijk bedoeld voor ledemaat automatiseringsonderzoek te bestuderen van een natuurlijke gedrag. Het onderzoek van onbeperkte, driedimensionale (3D) oog-hand coördinatietaken kunnen via het protocol. Meer in het bijzonder, bekijken we een methode voor het beoordelen van de oog-hand coördinatie in visueel begeleide saccade bereikbare taken bij patiënten met chronische middelste cerebrale slagader (MCA) beroerte en vergelijk deze met gezonde controles. Speciale aandacht besteed aan de specifieke oog - en ledematen-tracking Systeemeigenschappen HiFi om gegevens te verkrijgen van de deelnemers na schade. Sampling-snelheid, nauwkeurigheid, bereik van de toelaatbare hoofd verkeer gegeven verwachte tolerantie en de haalbaarheid van gebruik werden verschillende de kritieke eigenschappen beschouwd bij het selecteren van een oog tracker en een aanpak van. De ledemaat tracker werd geselecteerd op basis van een soortgelijk rubriek maar de noodzaak van 3-D opname, dynamische interactie en een verkleinde fysieke voetafdruk opgenomen. De kwantitatieve gegevens mits door deze methode en de algemene benadering wanneer correct uitgevoerd enorm potentieel verder heeft verfijnen van ons mechanistische begrip van oog-handbediening en helpen informeren haalbaar diagnostische en pragmatische interventies binnen de praktijk van neurologische en rehabilitatie.

Inleiding

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Een cruciaal onderdeel van de neurologische functie is oog-hand coördinatie of de integratie van oculaire en handmatige motor systemen voor de planning en uitvoering van gecombineerde functie naar een gemeenschappelijk doel, bijvoorbeeld, een blik, bereiken en grijpen van de externe televisie. Vele doelgerichte taken is afhankelijk van visueel geleide acties, zoals bereiken, grijpen, object manipulatie en tool gebruiken, welke scharnier op de stoffelijk als ruimtelijk gekoppelde oog en hand bewegingen. Verworven hersenletsel (ABI) veroorzaken niet alleen ledemaat dysfunctie, maar ook oogbeschadigingen en/of disfunctie; meer onlangs, er is ook bewijs wijst naar de disfunctie van de oog-hand coördinatie1. Gecoördineerde oog-hand motorische controle programma's zijn vatbaar voor beledigen in neurologische letsels van degeneratieve, vasculaire en traumatische etiologie. Deze beledigingen kunnen leiden tot een verdeling tussen een van de onmisbare relaties die nodig zijn voor de geïntegreerde en snelle motorische controle2,3,4,5,6. Vele studies over de handmatige motor functie hebben vervuld en visuele begeleiding als een pijler van de kern van het paradigma zonder een methode of het protocol om te analyseren oogbewegingen gelijktijdig hebben leveraged.

In ABI, worden opvallende motor tekorten vaak gedetecteerd tijdens het bed klinisch onderzoek. Echter, gelijktijdige oogbeschadigingen en/of motorische beperking en complexe bijzondere waardeverminderingen met betrekking tot de integratie van sensorische en motorische systemen kunnen worden subklinische en objectieve opname te geïdentificeerde7,8,9, dienen te worden 10,11,12,13,14,15,16. Oculair-manual motor coördinatie is afhankelijk van een groot en onderling verbonden cerebrale netwerk, gewezen op de noodzaak voor een gedetailleerde studie. Een oog-hand coördinatie evaluatie met dubbele objectieve opnames biedt een kans om de gehaltebepaling van zowel cognitieve en motorische functie in meerdere bevolking, met inbegrip van gezonde controles en onderwerpen met een geschiedenis van hersenletsel, waardoor inzicht in cerebrale circuits en functie3.

Hoewel saccades ballistische bewegingen die in amplitude afhankelijk van taak variëren kunnen nodig, studies hebben aangetoond afhankelijkheden tussen saccade en hand beweging tijdens visueel begeleide actie17,18,19, 20. In feite recente experimenten hebben aangetoond dat de controlesystemen voor beide bewegingen planning middelen21,22 delen. De motor planning hub voor oog-hand coördinatie ligt in de achterste pariëtale cortex. In een penseelstreek zijn er bekende tekorten in motorische controle; hemiparetic patiënten zijn gebleken voor het genereren van onjuiste voorspellingen gegeven een verzameling van neurale opdrachten, wanneer gevraagd op te treden visueel begeleide handbewegingen, (contralaterale) met behulp van hetzij de meer getroffen of minder ledemaat (ipsilaterale)23 getroffen ,24,25,26,27,28,29. Bovendien, oog-hand coördinatie en verwante motorische controle programma's zijn vatbaar voor belediging na neurologische letsels, ontkoppeling van de relaties, stoffelijk en ruimtelijk, tussen effectoren30. Objectieve opnames van oog en hand control zijn essentieel voor het karakteriseren van de incoördinatie of de mate van coördinatie stoornis zijn en verbetert het wetenschappelijk begrip van de oog-hand motorische controlemechanisme in een functionele context.

Hoewel er vele studies van oog-hand coördinatie in gezonde controles17,31,32,33,34, heeft onze fractie het veld schoof van onze instelling van neurologische schade, voor aanleg tijdens beroerte circuits beoordeling, de ruimtelijke en temporele ordening der handbewegingen, vaak in reactie op visueel weergegeven ruimtelijke doelen hebben onderzocht. Studies die de karakterisering van het objectieve hebben uitgebreid tot oog en hand hebben vrijwel uitsluitend gericht op de capaciteit van de prestaties record die beide effectoren na beroerte of pathologische instellingen; robuuste karakterisering van handmatige en oogbeschadigingen en/of motorische controle in onbeperkte en natuurlijke bewegingen kunnen de beschreven-protocol. Hier beschrijven we de techniek in een onderzoek van visueel-geleide saccade bereikbare bewegingen bij patiënten met chronische middelste cerebrale slagader (MCA) beroerte ten opzichte van gezonde controles. Voor de gelijktijdige opname van saccade en bereik hanteren wij gelijktijdige oog en het bijhouden van de beweging van de hand.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. de deelnemer

  1. Werven van controle deelnemers ouder dan 18 jaar, zonder een geschiedenis van neurologische dysfunctie significant oogletsel, grote depressie, grote handicap en/of elektrische implantaten.
  2. Werven van beroerte deelnemers ouder dan 18 jaar, met een geschiedenis van hersenletsel in de distributie van de middelste cerebrale slagader (MCA), de mogelijkheid hebben om volledig van de omvang van de Fugl-Meyer, handhaven een volledige waaier van oog bewegingen35,36, hebben de mogelijkheid om te voeren te wijzen taken, en zonder de geschiedenis van extra neurologisch dysfunctie, aanzienlijke oog gezondheid comorbiditeit, grote depressie, grote handicap en/of elektrische implantaten.
  3. Vragen van deelnemers te ondertekenen een toestemmingsformulier goedgekeurd door de institutionele Review Board van New York University School of Medicine.
  4. Deelnemer Screening (voor gedetailleerde uitsluitingscriteria Zie Rizzo et al.37)
    1. Geschiedenis en klinische onderzoeken kunnen uitvoeren zoals hieronder besproken.
      1. De cognitieve toestand van deelnemers met Mini Mental State onderzoek (MMSE)38te beoordelen.
      2. Neurologisch onderzoek uitvoeren
      3. Onderzoeken van extraocular spieren en oogbewegingen.
        1. Vraag de deelnemers te volgen van de onderzoeker vinger met hun ogen terwijl hun hoofd in een positie. Tekenen van een denkbeeldige H letter en zorg ervoor dat de bewegingen van uw vinger ver genoeg uit en omhoog/omlaag, beoordeling center, omhoog, omlaag, links, rechts, omlaag/naar links, omlaag/naar rechts, omhoog/links, en omhoog/naar rechts.
        2. Vragen van de deelnemers te volgen en de blik op een object verplaatst langzaam via hun gezichtsveld te beoordelen van de goede uitoefening handhaven. Betrekking hebben op een afstand van ongeveer 24 inch en een potlood gebruikt als een doel, vegen heen en weer langzaam in horizontale en verticale richtingen, elk driemaal herhalen.
        3. Vragen van deelnemers te kijken zo snel mogelijk tussen 2 doelen die 24 inch uit elkaar worden geplaatst om te beoordelen saccades. Een potlood en een pen gebruiken zoals doelen en directe blik naar de doelen in een rug en weer wijze drie keer horizontaal en verticaal.
        4. Vragen van de deelnemers te fixeren op een voorwerp als het beweegt langzaam richting aan hun ogen te beoordelen van de convergentie, centrering van de doelgroep, een potlood, op de brug van hun neus. Na deze procedure herhalen de test doordat hetzelfde doel van de neus terug naar de startpositie (verschillen).
        5. Vraag de patiënt om dekking van één oog te kijken van de onderzoeker neus. Verplaatsen van de hand uit het gezichtsveld van de patiënt te brengen in, potsenmaker de vinger langzaam en vragen van de patiënt te laten de onderzoeker weet wanneer de hand komt terug in beeld, herhaal dit voor de bovenste links, rechts, lagere linksboven en lagere juiste kwadranten.
          Opmerking: Wanneer de patiënt hun rechteroog omvat, betrekking hebben op het linker oog, en vice versa.
      4. Het beoordelen van de visuele handicap door een visual-motor integratie test.
      5. De gezichtsscherpte beoordelen door Snellen grafiek39,40.
      6. Beoordelen van het gezichtsveld met confrontatie en als in de vraag, het uitvoeren van Goldman of Humphrey gezichtsveld testen41,42.
      7. Hemi-ruimtelijke verwaarlozing via lijn doorsnijding test te beoordelen en de annulering van één letter test43.
      8. De mate van invaliditeit via 25-item nationale Eye Institute visuele werking vragenlijst (NEI-VFQ-25) en een supplement van 10-item enquête44te kwantificeren.

2. voorbereiding van het experiment en de fysieke configuratie van apparatuur

  1. Uitrusting:
    1. Kies een oog-tracker
      1. Kies een eye tracker die kan hoofd gemonteerde gebruik (om storing te voorkomen met Bureau gebaseerde reach bewegingen) hoge ruimtelijke resolutie (≤0.1o) en hoge temporele resolutie (≥250 Hz).
      2. De beweging van de verrekijker oog met de eye tracker op een sampling rate van 250 Hz (bemonstering ooghoogte elke 4 ms) opnemen voor het bijhouden van zowel leerling als hoornvlies reflectie.
    2. Kies voor een ledemaat tracker
      1. Kies een ledemaat-tracker die de beweging in de x, y, z-positie, ³ 0,08 cm nauwkeurigheid, latentie ³ van 3,5 ms kan toewijzen.
    3. Kies een laptop geschikt voor het uitvoeren van een aangepast script dat besturingselementen real time integratie van gegevens verkregen uit twee systemen en mede het registreren van de signalen in real-time (Tabel van materialen).
    4. Kies een staat van de integratie met de gekozen laptop monitor van de vertoning en die is groot genoeg om de ondersteuning van one-to-one correspondentie tussen de monitor en tabletop reach ruimte
    5. Definieert een rechthoek identiek in grootte op de monitor van de vertoning op een tabel oppervlak tussen de deelnemer en de monitor van de vertoning, te gebruiken als een functionele bereiken ruimte voor experimenteel werk.
  2. Voorbereiding instellen:
    1. Een tabel met de meegroeistoel hoogte instellen.
    2. Plaats een monitor van de vertoning 40 cm vanaf de overkant van de tabel (Tabel van materialen).
    3. Plaats een tafelblad plank (bereiken oppervlak) met de dimensie van de 1-1 verhouding met de monitor van de vertoning.
    4. De ledemaat tracker instellen door de montage van de elektromagnetische bron onder de tabel (Tabel van materialen).
    5. Instellen van de eye tracker, host PC (Tabel van materialen).
      1. Vier infrarood (IR) miniaturisten hechten aan vier hoeken van de monitor met behulp van riemen.
      2. De configuraties van de tracker oog in oog tracker het instellingenscherm opties instellen
        1. Selecteer 13-punts kalibratie uit de vooraf ingestelde configuratie van de oog-tracker.
        2. Selecteer de hoge saccade gevoeligheid voor het detecteren van kleine saccade.
        3. Leerling-CR kiezen om leerlingen en hoornvlies.
        4. Selecteer een sampling-frequentie 250 Hz.
  3. Deelnemer fysieke voorbereiding
    1. De deelnemers van de stoel op een in hoogte verstelbare stoel aan de tafel met de vertoning van de computer.
    2. Plaats de deelnemer 60 cm van de monitor van de vertoning (tabel of Materials).
    3. Bevestigen van de bewegingssensor (tabel van materiaal) aan het distale aspect van de wijsvinger van de hand van de te beproeven arm (dominante wapens voor besturingselementen en beide armen in deelnemers met beroerte)
    4. Plaats de eye tracker op de deelnemers hoofdband en aanpassen van de hoofdband en camera's (Tabel van materialen).
      1. Montage van de hoofdband
        1. De dichtheid en positie van de hoofdband (hoofdband knoppen met) zodanig aanpassen dat de voorste pad in het midden van het voorhoofd en de pads kant boven de oren van de deelnemer is.
        2. Zorg ervoor dat de camera van de hoofdband in het midden van het voorhoofd en over de brug van de neus is.
        3. Vragen deelnemers te verhogen hun wenkbrauwen, en als de hoofdband beweegt, refit het hoger of lager op het voorhoofd.
      2. De camera en het hoornvlies illuminator positie aanpassen. Vraag de deelnemers om te kijken naar de monitor van de vertoning.
        1. Van het scherm van de camera, selecteer de afbeelding die hoofd camera, controleert u of dat het toont vier grote plekken van de IR-markeringen die zijn geplaatst in het midden van het hoofd camera beeld. Als ze niet in het midden, dienovereenkomstig aan te passen.
        2. Selecteer één oog in het instellingenscherm voor de camera, op het moment. De twee eye camera's door te verlagen en het verhogen van de eye camera verwerken tot de pupil van het oog is in het midden van de camera beeld aanpassen
        3. De eye camera richten door het draaien van de houder van de lens.
        4. De leerling-drempel instellen door op de drempel van de Auto-knop op het setup-scherm van de camera.
        5. Het uitvoeren van de dezelfde aanpassing voor het andere oog.
  4. Kalibratie
    1. Kalibreren van de ledemaat tracker uitgang voor het bereiken van de oppervlakte met behulp van een 9-punts kalibratie, vraag de deelnemer te plaatsen hun sensor gekoppelde vinger op het bereiken van oppervlakte (tafelblad) locaties, zoals weergegeven op het beeldscherm.
    2. Kalibreren van de eye tracker, vragen deelnemers te kijken naar het kalibratieblad dat wordt weergegeven als een blauwe stip en fixatie te handhaven totdat de volgende stip op het scherm verschijnt
      Nota: Kalibratie doelen in 13 willekeurig geselecteerde posities op het scherm verschijnen
    3. Kalibreer de eye tracker ten minste tweemaal per sessie, eerste één aan het begin van het experiment en op het halverwege punt.

3. experiment

  1. Vragen deelnemers te gaan hun vinger naar de startpositie, die betrekking hebben op de start-cirkel op het scherm met de vinger-indicator stip (rode stip), terwijl de fixering (oog) de startpositie op het scherm.
    Opmerking: De beginpositie is een correspondent locatie van de fixatie punt (blauwe stip) beeldschermen in het midden van het scherm (Figuur 1a). De positie van de vinger wordt weergegeven als 4 mm RADIUS-rode stip op het scherm.
  2. Nodig deelnemers voor de positie van de vinger op de start-cirkel voor 150 ms totdat het doel wordt weergegeven.
  3. Ervoor zorgen dat de deelnemers de beginpositie fixeren totdat ze hoort een pieptoon geluid ("Ga beep"). (Figuur 1)
    Opmerking: De duur tussen doelstelling uiterlijk en de go-signaal is gerandomiseerd tussen 250-750 ms om te voorkomen dat de anticipatie van de go-signaal.
  4. Instrueren van deelnemers om naar hun ogen en de vingertop snel en nauwkeurig het aangewezen doelwit als ze het geluid van de pieptoon (Figuur 1 horen)
    1. Aangewezen doel verschijnt 1 cm RADIUS-witte cirkel
  5. Instrueren van de deelnemers aan te raken de tafelblad locatie op de positie van de virtuele doelstelling zoals weergegeven op het scherm door de hand en de vinger te heffen en opnieuw aansluiten van de vingertop en tafelblad
    1. Zorg ervoor dat deelnemers maakt een aanwijsapparaat beweging door de hand en de vinger te heffen in plaats van te slepen van de hand en de vinger op de tafel komen.
    2. De locatie van het einde van het bereik worden weergegeven als een rode stip, na voltooiing bereiken.
    3. Reach voltooiing bepalen door een combinatie van lage snelheid (< 5% piek) en 3 mm z-plane drempel.
  6. Vragen van deelnemers voor het uitvoeren van een reeks vertrouwd proeven voordat data-acquisitie.
  7. Start data-acquisitie nadat deelnemers 5 van de laatste 10 doelstellingen met succes geraakt.
  8. Vragen van deelnemers uit te voeren van een serie van look en proeven bereiken als zij kregen de opdracht tijdens vertrouwd proeven.
    1. Hebben de deelnemers een totaal van 76 proeven uitvoeren.
  9. Hebben controle deelnemers uitvoeren van het experiment met hun dominante hand.
  10. Wanneer het mogelijk is, hebben de deelnemers bij een lijn van uitvoeren van het experiment met beide handen, die getroffen zijn door meer en minder getroffen.
  11. Deelnemers volgen het gehele experiment met ten minste één hand.

figure-protocol-1
Figuur 1. Schematische weergave van de setup en experiment. (a) schematische weergave van de monitor van de vertoning en het bereiken van oppervlak tijdens een proces. (b) Sequencing van acties visueel geleide te bereiken. Eerste fixatie (F) wordt weergegeven. Het doel (T) wordt weergegeven na een gerandomiseerde tijdsduur. De 'go'-signaal treedt op als auditieve piep geluid (aangegeven door de verticale balk van licht-grijs) na een interval (gelijktijdige offset van F) onvoorspelbaar tijd door target verschijning. Hand (H) en de bewegingen van de ogen (E) Volg de go-signaal. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dertig deelnemers deelgenomen aan het onderzoek. Er waren 17 deelnemers in de controle cohort en 13 deelnemers in de beroerte cohort. Twee deelnemers kon niet het hele experiment, afwerking, zodat hun gegevens werden uitgesloten van de analyse.

Demografie en evaluaties van de vragenlijst

Tabel 1 toont de klinische en demografische kenm...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De komst van oog en hand volgsystemen als beschikbare hulpmiddelen voor objectief het verkennen van de kenmerken van oculaire-manual motor systemen heeft versneld onderzoek, waardoor een genuanceerde aanpak voor een essentiële taak in dagelijkse activiteiten – opname oog-hand coördinatie. Veel natuurlijke actie-afhankelijke taken visueel worden geleid en afhankelijk van visie als een primaire sensorische input. Blik is geprogrammeerd door oogbeschadigingen en/of motor opdrachten die centrale visie op belangrijke ruimteli...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De auteurs verklaren dat het onderzoek werd uitgevoerd in de afwezigheid van eventuele commerciële of financiële relaties kan worden opgevat als een mogelijke belangenconflicten.

Dankbetuigingen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

We zouden graag bedanken Dr. Tamara Bushnik en het NYULMC Rusk onderzoeksteam voor hun gedachten, suggesties en bijdragen. Dit onderzoek werd gesteund door 5K 12 HD001097 (naar J-RR MSL en PR).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
27.0" Dell LED-Lit monitor DellS2716DGQHD resolutie (2560 x 1440)
ASUS ROG G750JM 17-Inch AsusTek Computer Inc
Eye Link IISR-Research500 Hz binoculair oogbewaking
0.01 º RMS resoluties
MatlabMathWorks
Polhemus MicroSensor 1.8 Polhemus240 Hz, 0.08 cm nauwkeurigheid

Referenties

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Rizzo, J. R., et al. Eye Control Deficits Coupled to Hand Control Deficits: Eye-Hand Incoordination in Chronic Cerebral Injury. Frontier in Neurology. 8, 330(2017).
  2. Leigh, R. J., Kennard, C. Using saccades as a research tool in the clinical neurosciences. Brain. 127 (3), 460-477 (2004).
  3. White, O. B., Fielding, J. Cognition and eye movements: assessment of cerebral dysfunction. , (2012).
  4. Anderson, T. Could saccadic function be a useful marker of stroke recovery? Journal Neurology Neurosurgery Psychiatry. 84 (3), 242(2013).
  5. Dong, W., et al. Ischaemic stroke: the ocular motor system as a sensitive marker for motor and cognitive recovery. Neurology Neurosurgery Psychiatry. 84 (3), 337-341 (2013).
  6. Abend, W., Bizzi, E., Morasso, P. Human arm trajectory formation. Brain. 105 (Pt 2), 331-348 (1982).
  7. Agrawal, Y., et al. Evaluation of quantitative head impulse testing using search coils versus video-oculography in older individuals. Otology & neurotology : official publication of the American Otological Society, American Neurotology Society [and] European Academy of Otology and Neurotology. 35 (2), 283-288 (2014).
  8. Eggert, T. Eye movement recordings: methods. In Neuro-Ophthalmology. 40, 15-34 (2007).
  9. Houben, M. M., Goumans, J., vander Steen, J. Recording three-dimensional eye movements: scleral search coils versus videooculography. Investigative ophthalmology & visual science. 47 (1), 179-187 (2006).
  10. Imai, T., et al. Comparing the accuracy of video-oculography and the scleral search coil system in human eye movement analysis. Auris, nasus, larynx. 32 (1), 3-9 (2005).
  11. Kimmel, D. L., Mammo, D., Newsome, W. T. Tracking the eye non-invasively: simultaneous comparison of the scleral search coil and optical tracking techniques in the macaque monkey. Frontiers in behavioral neuroscience. 6, 49(2012).
  12. McCamy, M. B., et al. Simultaneous recordings of human microsaccades and drifts with a contemporary video eye tracker and the search coil technique. PLoS One. 10 (6), e0128428(2015).
  13. Stahl, J. S., van Alphen, A. M., De Zeeuw, C. I. A comparison of video and magnetic search coil recordings of mouse eye movements. Journal of Neuroscience Methods. 99 (1-2), 101-110 (2000).
  14. van der Geest, J. N., Frens, M. A. Recording eye movements with video-oculography and scleral search coils: a direct comparison of two methods. Journal of Neuroscience Methods. 114 (2), 185-195 (2002).
  15. Yee, R. D., et al. Velocities of vertical saccades with different eye movement recording methods. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 26 (7), 938-944 (1985).
  16. Machado, L., Rafal, R. D. Control of fixation and saccades during an anti-saccade task: an investigation in humans with chronic lesions of oculomotor cortex. Experimental Brain Research. 156 (1), 55-63 (2004).
  17. Fisk, J. D., Goodale, M. A. The organization of eye and limb movements during unrestricted reaching to targets in contralateral and ipsilateral visual space. Experimental Brain Research. 60 (1), 159-178 (1985).
  18. Neggers, S. F., Bekkering, H. Ocular gaze is anchored to the target of an ongoing pointing movement. Journal of Neurophysiology. 83 (2), 639-651 (2000).
  19. Neggers, S. F., Bekkering, H. Gaze anchoring to a pointing target is present during the entire pointing movement and is driven by a non-visual signal. Journal of Neurophysiology. 86 (2), 961-970 (2001).
  20. Neggers, S. F., Bekkering, H. Coordinated control of eye and hand movements in dynamic reaching. Human Movement Science. 21 (3), 349-376 (2002).
  21. Prablanc, C., Echallier, J. E., Jeannerod, M., Komilis, E. Optimal response of eye and hand motor systems in pointing at a visual target. II. Static and dynamic visual cues in the control of hand movement. Biological Cybernetic. 35 (3), 183-187 (1979).
  22. Prablanc, C., Echallier, J. F., Komilis, E., Jeannerod, M. Optimal response of eye and hand motor systems in pointing at a visual target. I. Spatio-temporal characteristics of eye and hand movements and their relationships when varying the amount of visual information. Biological Cybernetic. 35 (2), 113-124 (1979).
  23. Beer, R. F., Dewald, J. P., Rymer, W. Z. Deficits in the coordination of multijoint arm movements in patients with hemiparesis: evidence for disturbed control of limb dynamics. Experimental Brain Research. 131 (3), 305-319 (2000).
  24. Fisher, B. E., Winstein, C. J., Velicki, M. R. Deficits in compensatory trajectory adjustments after unilateral sensorimotor stroke. Experimental Brain Research. 132 (3), 328-344 (2000).
  25. McCrea, P. H., Eng, J. J. Consequences of increased neuromotor noise for reaching movements in persons with stroke. Experimental Brain Research. 162 (1), 70-77 (2005).
  26. Tsang, W. W., et al. Does postural stability affect the performance of eye-hand coordination in stroke survivors? American journal of physical medicine & rehabilitation / Association of Academic Physiatrists. 92 (9), 781-788 (2013).
  27. Velicki, M. R., Winstein, C. J., Pohl, P. S. Impaired direction and extent specification of aimed arm movements in humans with stroke-related brain damage. Experimental Brain Research. 130 (3), 362-374 (2000).
  28. Wenzelburger, R., et al. Hand coordination following capsular stroke. Brain. 128 (Pt 1), 64-74 (2005).
  29. Zackowski, K. M., Dromerick, A. W., Sahrmann, S. A., Thach, W. T., Bastian, A. J. How do strength, sensation, spasticity and joint individuation relate to the reaching deficits of people with chronic hemiparesis? Brain. 127 (Pt 5), 1035-1046 (2004).
  30. Rizzo, J. R., et al. The Intersection between Ocular and Manual Motor Control: Eye-Hand Coordination in Acquired Brain Injury. Frontiers in Neurology. 8, 227(2017).
  31. Horstmann, A., Hoffmann, K. P. Target selection in eye-hand coordination: Do we reach to where we look or do we look to where we reach? Experimental Brain Research. 167 (2), 187-195 (2005).
  32. Johansson, R. S., Westling, G., Backstrom, A., Flanagan, J. R. Eye-hand coordination in object manipulation. Journal of Neuroscience. 21 (17), 6917-6932 (2001).
  33. Belardinelli, A., Herbort, O., Butz, M. V. Goal-oriented gaze strategies afforded by object interaction. Vision Research. 106, 47-57 (2015).
  34. Brouwer, A. M., Franz, V. H., Gegenfurtner, K. R. Differences in fixations between grasping and viewing objects. Journal of Vision. 9 (1), 18.11-24 (2009).
  35. de Oliveira, R., Cacho, E. W., Borges, G. Post-stroke motor and functional evaluations: a clinical correlation using Fugl-Meyer assessment scale, Berg balance scale and Barthel index. Arquivos de Neuro-Psiquiatria. 64 (3B), 731-735 (2006).
  36. Page, S. J., Fulk, G. D., Boyne, P. Clinically important differences for the upper-extremity Fugl-Meyer Scale in people with minimal to moderate impairment due to chronic stroke. Physical Therapy. 92 (6), 791-798 (2012).
  37. Rizzo, J. R., et al. The Intersection between Ocular and Manual Motor Control: Eye-Hand Coordination in Acquired Brain Injury. Frontiers in neurology. 8, 227(2017).
  38. Folstein, M. F., Folstein, S. E., McHugh, P. R. Mini-mental state: a practical method for grading the cognitive state of patients for the clinician. Journal of psychiatric research. 12 (3), 189-198 (1975).
  39. Brajkovich, H. L. Dr. Snellen's 20/20: the development and use of the eye chart. The Journal of school health. 50 (8), 472-474 (1980).
  40. Kalloniatis, M., Luu, C. Visual acuity. , (2007).
  41. Brenton, R. S., Phelps, C. D. The normal visual field on the Humphrey field analyzer. Ophthalmologica. 193, 56-74 (1986).
  42. Kerr, N. M., Chew, S. S. L., Eady, E. K., Gamble, G. D., Danesh-Meyer, H. V. Diagnostic accuracy of confrontation visual field tests. Neurology. 74 (15), 1184-1190 (2010).
  43. Ferber, S., Karnath, H. -O. How to assess spatial neglect-line bisection or cancellation tasks? Journal of clinical and experimental. 23 (5), 599-607 (2001).
  44. Sutton, G. P., et al. Beery-Buktenica Developmental Test of Visual-Motor Integration performance in children with traumatic brain injury and attention-deficit/hyperactivity disorder. Psychological assessment. 23 (3), 805-809 (2011).
  45. EyeLink user manual 1.3.0 [Computer software manual]. , Available from: http://sr-research.jp/support/manual/EyeLink%20II%20Head%20Mounted%20User%20Manual%202.14.pdf (2007).
  46. Cavina-Pratesi, C., Hesse, C. Why do the eyes prefer the index finger? Simultaneous recording of eye and hand movements during precision grasping. Journal of Visualized Experiments. 13 (5), (2013).
  47. Bekkering, H., Adam, J. J., van den Aarssen, A., Kingma, H., Whiting, H. T. Interference between saccadic eye and goal-directed hand movements. Experimental Brain Research. 106 (3), 475-484 (1995).
  48. Jonikaitis, D., Schubert, T., Deubel, H. Preparing coordinated eye and hand movements: dual-task costs are not attentional. Journal of Visualized Experiments. 10 (14), 23(2010).
  49. Rizzo, J. -R., et al. eye control Deficits coupled to hand control Deficits: eye–hand incoordination in chronic cerebral injury. Frontiers in Neurology. 8, 330(2017).
  50. Aravind, G., Lamontagne, A. Dual tasking negatively impacts obstacle avoidance abilities in post-stroke individuals with visuospatial neglect: Task complexity matters! Restorative Neurology and Neurosciences. 35 (4), 423-436 (2017).
  51. Bhatt, T., Subramaniam, S., Varghese, R. Examining interference of different cognitive tasks on voluntary balance control in aging and stroke. Experimental Brain Research. 234 (9), 2575-2584 (2016).
  52. Shafizadeh, M., et al. Constraints on perception of information from obstacles during foot clearance in people with chronic stroke. Experimental Brain Research. 235 (6), 1665-1676 (2017).
  53. Heitger, M. H., et al. Eye movement and visuomotor arm movement deficits following mild closed head injury. Brain. 127 (Pt 3), 575-590 (2004).
  54. Goodale, M. A., Pelisson, D., Prablanc, C. Large adjustments in visually guided reaching do not depend on vision of the hand or perception of target displacement. Nature. 320 (6064), 748(1986).
  55. Maruta, J., Suh, M., Niogi, S. N., Mukherjee, P., Ghajar, J. Visual tracking synchronization as a metric for concussion screening. Journal of Head Trauma Rehabilitation. 25 (4), 293-305 (2010).
  56. Suh, M., Kolster, R., Sarkar, R., McCandliss, B., Ghajar, J. Deficits in predictive smooth pursuit after mild traumatic brain injury. Neurosci Lett. 401 (1-2), 108-113 (2006).
  57. Suh, M., et al. Increased oculomotor deficits during target blanking as an indicator of mild traumatic brain injury. Neurosciences Letters. 410 (3), 203-207 (2006).
  58. Heitger, M. H., Jones, R. D., Anderson, T. J. A new approach to predicting postconcussion syndrome after mild traumatic brain injury based upon eye movement function. Conference Proceedings IEEE Engineering in Medicine Biological Society. , 3570-3573 (2008).
  59. Heitger, M. H., et al. Impaired eye movements in post-concussion syndrome indicate suboptimal brain function beyond the influence of depression, malingering or intellectual ability. Brain. 132 (Pt 10), 2850-2870 (2009).
  60. Carrasco, M., Clady, X. Prediction of user's grasping intentions based on eye-hand coordination. IEEE/RSJ International Conference. , 4631-4637 (2010).
  61. Cognolato, M., Atzori, M., Müller, H. Head-mounted eye gaze tracking devices: An overview of modern devices and recent advances. Journal of Rehabilitation and Assistive Technologies Engineering. 5, 2055668318773991(2018).
  62. Evans, K. M., Jacobs, R. A., Tarduno, J. A., Pelz, J. B. Collecting and analyzing eye tracking data in outdoor environments. Journal of Eye Movement Research. 5 (2), 6(2012).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken

Toestemming aanvragen

Trefwoorden

Eye tracking systeembewegingsregistratiesysteemvisueel gestuurde saccadeberoerte in de arteria cerebri mediadriedimensionale opnamesgelijktijdige oog handregistratieskalibratie van de ledemaattrackeropstelling van de eye trackersaccade naar reiktaken

Gerelateerde artikelen