Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Bewegingsscherptetest voor gezichtsveldscherptemeting met bewegingsgedefinieerde vormen

1.6K weergaven

⸱

DOI:

10.3791/66272

⸱

23 februari 2024

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Nencki Institute of Experimental Biology, Polish Academy of Sciences, 2Mossakowski Medical Research Institute, Polish Academy of Sciences, 3Institute of Radio Electronics and Multimedia Technology, Warsaw University of Technology, 4Department of Ophthalmology, Medical University of Warsaw

In dit artikel

Erratum-melding

Important: There has been an erratum issued for this article. View Erratum Notice

Samenvatting

Een nieuwe, op beweging gebaseerde scherptetest die de beoordeling van centrale en perifere visuele verwerking bij slechtziende en gezonde personen mogelijk maakt, samen met een bril die het perifere zicht beperkt en compatibel is met MRI-protocollen, wordt hier beschreven. Deze methode biedt een uitgebreide beoordeling van het gezichtsvermogen voor functionele beperkingen en disfuncties van het visuele systeem.

Samenvatting

De standaard metingen van de gezichtsscherpte zijn gebaseerd op stationaire stimuli, ofwel letters (Snellen-kaarten), verticale lijnen (noniusscherpte) of roosterkaarten, verwerkt door die delen van het visuele systeem die het meest gevoelig zijn voor de stationaire stimulatie en visuele input ontvangen van het centrale deel van het gezichtsveld. Hier wordt een scherptemeting voorgesteld op basis van discriminatie van eenvoudige vormen, die worden gedefinieerd door de beweging van de stippen in de willekeurige puntkinematogrammen (RDK) die worden verwerkt door visuele gebieden die gevoelig zijn voor bewegingsstimulatie en die ook input ontvangen van het perifere gezichtsveld. In de bewegingsscherptetest wordt deelnemers gevraagd onderscheid te maken tussen een cirkel en een ellips, met bijpassende oppervlakken, opgebouwd uit RDK's en gescheiden van de achtergrond-RDK door coherentie, richting of snelheid van stippen. De scherptemeting is gebaseerd op ellipsdetectie, die bij elke juiste reactie meer cirkelvormig wordt tot het bereiken van de scherptedrempel. De bewegingsscherptetest kan worden gepresenteerd in negatief contrast (zwarte stippen op een witte achtergrond) of in positief contrast (witte stippen op zwarte achtergrond). De bewegingsgedefinieerde vormen bevinden zich centraal binnen 8 visuele graden en worden omgeven door een RDK-achtergrond. Om de invloed van visuele periferieën op de centraal gemeten scherpte te testen, wordt een mechanische vernauwing van het gezichtsveld tot 10 graden voorgesteld, met behulp van een ondoorzichtige bril met centraal geplaatste gaten. Dit eenvoudige en reproduceerbare vernauwingssysteem is geschikt voor MRI-protocollen, waardoor verder onderzoek naar de functies van de perifere visuele input mogelijk is. Hier wordt een eenvoudige meting van vorm- en bewegingsperceptie tegelijkertijd voorgesteld. Deze eenvoudige test beoordeelt gezichtsstoornissen, afhankelijk van de input van het centrale en perifere gezichtsveld. De voorgestelde bewegingsscherptetest verbetert het vermogen van standaardtests om reserve- of zelfs versterkte zichtfuncties te onthullen bij patiënten met een gewond visueel systeem, die tot nu toe onopgemerkt bleven.

Inleiding

De meeste van de beschikbare visuele tests zijn gericht op het onderzoeken van de kenmerken die door het centrale zicht worden verwerkt, waarbij wordt vertrouwd op de input die afkomstig is van het centrale netvlies1. Het centrale netvlies heeft de dichtste kegel-fotoreceptorpopulatie voor maximale gezichtsscherpte en mist staaffotoreceptoren, die het perifere netvlies domineren2. De aanwezigheid van dicht opeengepakte fotoreceptoren wordt ook weerspiegeld in een verhoogde dichtheid van ganglioncellen, wat betekent dat een groter aantal axonen naar de oogzenuw en uiteindelijk naar de visuele cortex wordt geleid. Buiten de fovea naar de periferie toe, zijn er meer staafjes dan de kegelfotoreceptor3. Met de bredere lichamen van de staafjes en het dunnere mozaïek van fotoreceptoren, reageert het perifere netvlies voornamelijk op nachtzicht en bewegingsbewustzijn4.

Klassiek werd aangenomen dat visuele verwerking, afhankelijk van stimulatie van het centrale deel van het gezichtsveld, is gewijd aan de fijne analyse van stilstaande objecten, en het perifere deel is gespecialiseerd in het detecteren van beweging en het brengen van objecten naar het centrale, foveale zicht, waar het verder wordt geanalyseerd 5,6. Nu hebben we echter opkomend bewijs dat aantoont dat op corticaal niveau de fijne analyse van de stationaire route niet volledig gescheiden is van de bewegingsgevoelige 6,7,8. Het gelijktijdig testen van vorm en bewegingsperceptie wordt klassiek uitgevoerd met behulp van bewegende roosters9 en glaspatronen10 en ook concentrische ringen beweging11. Ons doel is om een test te introduceren die dicht bij het normale leven van mensen met een visuele handicap staat, die hun frustraties kan verminderen en hoop kan geven door hen expliciet te laten zien dat sommige kenmerken van hun visuele verwerking nog steeds behouden en zelfs versterkt kunnen worden. De voorgestelde bewegingsscherptetest op basis van willekeurige puntkinematogrammen (RDK's) combineert bewegings- en vormperceptieanalyse en test tegelijkertijd de werking van de bewegings- en vormperceptie. Binnen de bewegingsscherptetest zijn er veel mogelijkheden van psychofysische kenmerken om te testen, zoals verschillende snelheden, richtingen en contrasten van de RDK's. Door de parameters te veranderen, kunnen we de sterkte van de stimulatie manipuleren, specifiek voor de centrale verwerking of perifeer. Het detecteren van snel bewegende objecten is bijvoorbeeld een goed beschreven functie die specifiek is voor perifere visuele verwerking12, terwijl de verwerking van de donkere tinten op de heldere achtergrond bij voorkeur wordt verwerkt door centraal zicht13. Deze test werd in eerste instantie uitgevoerd bij patiënten met retinale degeneratie van fotoreceptoren, die zich specifiek in het centrale of perifere netvlies bevinden14. Retinitis pigmentosa (RP) manifesteert zich met perifere schade en komt voor bij ~1/5000 patiënten wereldwijd15. De ziekte van Stargardt (STGD), met een prevalentie van ~1/10000, is de meest voorkomende oorzaak van juveniele maculaire degeneratie (MD)16. Schade aan de fotoreceptoren op het centrale netvlies, zoals bij maculadegeneratie of zoals bij retinitis pigmentosa aan het perifere netvlies, resulteert in overeenkomstige gezichtsveldverliezen. Die gezichtsveldverliezen worden weerspiegeld in de verslechteringen van de kenmerken die specifiek zijn voor de gegeven gebieden van het visuele systeem17. Belangrijk is dat de regio's van het visuele systeem die input ontvangen van niet-aangetaste delen van het netvlies ook worden beïnvloed. Eerder werd in diermodellen van maculadegeneratie18 aangetoond dat na binoculaire centrale retinale schade niet alleen de scherpte wordt verergerd, maar ook de bewegingsperceptie, een kenmerk dat kenmerkend is voor perifere verwerking, wordt versterkt. De hier beschreven bewegingsscherptetest biedt een belangrijk inzicht voor het plannen van visuele revalidatieprocedures. Een volledig beeld van de wisselwerking tussen centrale en perifere delen van het gezichtsveld speelt een cruciale rol bij het begrijpen hoe verloren functies kunnen worden overgenomen door de reserveonderdelen van het visuele systeem en hoe dit proces kan worden ondersteund door revalidatieprocedures voor visuele training. In het algemeen is de kennis over hoe regionale retinale degeneratie de visuele verwerking beïnvloedt, vooral buiten de beschadigde delen, nog steeds onvolledig. Optische tests zijn gebaseerd op de metingen van de stationaire vormkenmerken. De metingen van de gezichtsscherpte zijn bijvoorbeeld gebaseerd op stationaire stimuli, ofwel letters (Snellen-kaarten), raspkaarten of nonius-scherptekaarten.

Om het inzicht in de dynamiek tussen centraal en perifeer zicht te vergroten bij gezonde ogen en ogen met verminderde centrale/perifere visuele functies, werd een bewegingsgerichte scherptetest geïntroduceerd die de vorm en bewegingsperceptie tegelijkertijd meet. De bewegingsscherptetest is gebaseerd op de detectie van centraal geplaatste vormen in negatief of positief contrast (donkere of lichte stippen), een ellips en cirkel met overeenkomende oppervlakken, opgebouwd uit willekeurige puntkinematogrammen (RDK) en gescheiden van dezelfde RDK-achtergrond door snelheid, coherentie of richting. Scherpte wordt gemeten als het minimale verschil dat wordt waargenomen tussen cirkel- en ellipsdimensies, en de resultaten worden gegeven in visuele graden waarbij de proefpersoon stopt om het verschil waar te nemen. Om te controleren of het luminantiecontrast de gemeten bewegingsscherpte beïnvloedt, kunnen stimuli bovendien worden weergegeven in negatief (zwarte stippen op een witte achtergrond) of in positief contrast (witte stippen op zwarte achtergrond). Alle beschikbare informatie over de verwerking van positief contrast (AAN-type) en negatief contrast (UIT-type) in het visuele systeem is afkomstig van de stationaire stimulatie van het centrale gezichtsveld19,20. Maar hoe de perifere verwerking van bewegingssignalen afhankelijk is van het contrast, blijft vrij onbekend14,21. Er werd alleen vastgesteld dat de gevoeligheid voor hoge snelheden specifiek is voor perifere verwerking, terwijl centrale bewegingsverwerking lage snelheden aangrijpt bij hogere ruimtelijke frequenties die worden gepresenteerd in positief contrast (AAN-type)12. De positieve en negatieve contrastversies van de bewegingsscherptestimuli, evenals het vermogen om de snelheid van stippen te wijzigen, evenals de samenhang of richting, zijn cruciaal voor een meer gedetailleerde beschrijving van het volledige gezichtsveld. Bovendien wordt een mechanische vernauwing van het gezichtsveld tot 10 graden in het midden voorgesteld met behulp van een bril met lenzen die zijn vervangen door ondoorzichtige lenzen met centraal geplaatste gaten. Dit gemakkelijk te repliceren vernauwingssysteem, geschikt voor fMRI- en TMS-protocollen, maakt verder onderzoek mogelijk naar de functies van de perifere visuele input en hoe visuele periferieën de centraal gemeten scherpte beïnvloeden. Een soortgelijk systeem werd aanvankelijk gevalideerd in eerdere studies14, waarin werd vastgesteld dat bewegingsscherptetests in negatief contrast en in snelle beweging, waarbij visuele periferieën sterk worden geactiveerd, het moeilijkst zijn voor alle deelnemers. Voor patiënten met de ziekte van Stargardt waren ze onhandelbaar. Belangrijk is dat verzwakking van de stimulatie van de visuele periferie, door het verminderen van de snelheid van RDK's, de scherptedrempels bij alle geteste proefpersonen verbetert. Tot slot stellen we de taak voor met bewegingsscherptemeting op basis van eenvoudige vormdiscriminatie. Daarom zijn de resultaten eenvoudig en gemakkelijk te begrijpen, ook voor patiënten en hun verzorgers. De hier gepresenteerde bewegingsscherptetest is ook bedoeld voor gebruikers buiten de academische wereld. De taak is gemakkelijk uit te leggen aan een breed scala aan leeftijden en patiëntengroepen.

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

Protocol

Alle procedures zijn uitgevoerd volgens de relevante richtlijnen en voorschriften en zijn goedgekeurd door de Ethische Commissie, WUM (KB/157/2017). Er werd schriftelijke toestemming verkregen van alle deelnemers, om ervoor te zorgen dat ze het algemene doel van het experiment begrepen en dat ze de opname van hun gegevens voor statistische analysedoeleinden begrepen. Alle gepresenteerde visuele stimuli worden gegenereerd met behulp van een op Java gebaseerde desktoptoepassing (Viscacha2) die voor deze experimenten is gemaakt.

1. Installatie

  1. Zorg voor een rustige, gedimde kamer. Bouw een opstelling bestaande uit een computer, een toetsenbord, een plat beeldscherm, een eyetracker (optioneel, afhankelijk van de onderzoeksvraag en doelstellingen; zie Materiaaltabel), een bureau, een kinsteun en een stoel. Plaats het zo dat de deelnemers kunnen zitten met de kin op de kinsteun, de ogen direct voor het midden van de bovenste helft van het scherm en de handen die de pijltjestoetsen op het toetsenbord bereiken. De horizontale afstand tussen het scherm en de ogen moet 85 cm zijn.
    OPMERKING: Hoewel de deelnemers worden getraind en specifiek worden gevraagd om het centrale fixatiekruis gedurende de gehele procedure te fixeren, kan testen met een eyetracker een extra controle zijn voor het filteren tijdens analyses van die deelnemers die te veel fluctuaties met hun blik vertonen. Bovendien kunnen eyetracker-resultaten, afhankelijk van het doel van het onderzoek, interessant inzicht geven in de fixatiepatronen, pupilgrootte of interesselocatie van verschillende cohorten deelnemers.
  2. Bezoek https://github.com/grimwj/Viscacha2 en download de software door op de knop Code te klikken en ZIP te downloaden. Pak het zip-bestand uit en sla het op in de werkmap.
  3. Volg de installatiestappen die worden beschreven in het README.txt bestand. In het geval van testen met een eyetracker, volgt u de software-installatiestappen voor de eyetracker. Monteer de eyetracker volgens de instructies.
  4. Om een eerste controle uit te voeren, voert u het programma uit door te dubbelklikken op het Viscacha2.jar bestand. Nadat het eerste scherm is weergegeven, drukt u op ESC op het toetsenbord om het programma af te sluiten.
  5. Navigeer door nieuw aangemaakte mappen - experiment_data, TestPatient Shape_Brt. Open het .csv-bestand met behulp van een spreadsheeteditor (stel een puntkomma in als veldscheidingsteken). Controleer of de parameters, zoals de afmetingen van het scherm en de afstand tot het scherm, correct zijn.
    OPMERKING: Vanaf hier is het protocol gebaseerd op de veronderstelling dat een 1920 x 1080, 31,5 inch display wordt gebruikt en de afstand tussen de patiënt en het scherm 85 cm is. Dit houdt in dat het scherm horizontaal 44,6° van de visuele ruimte in beslag neemt. Als niet aan deze parameters kan worden voldaan, kan men verwijzen naar stap 5 voor het opnieuw configureren van het programma.

2. Bepalen van de initiële moeilijkheidsgraad van de test

  1. Open het config.txt bestand en zoek een regel met patient_name=TestPatient. Vervang de TestPatient door een tekst die de onderzochte persoon identificeert.
  2. Zoek in het config.txt bestand de regel filename=Shape_Brt.txt. Zorg ervoor dat deze regel niet begint met een hekje # (regel zonder commentaar).
  3. Vraag de geportretteerde om voor het scherm te gaan zitten, met zijn/haar kin gerust en de ogen recht voor het midden van de bovenste helft van het scherm. Controleer of de afstand tot het scherm correct is. Zorg ervoor dat de toetsen op het toetsenbord gemakkelijk toegankelijk zijn voor het onderwerp om te gebruiken.
  4. Navigeer naar de Viscacha2.jar directory en voer het programma uit. Leer de deelnemer om het vizier gedurende de gehele duur van het experiment te richten op het fixatiekruis in het midden van het scherm.
  5. Aan elke kant van het scherm wordt een cirkel of een ellips weergegeven op dezelfde afstand van het centrale fixatiekruis. De taak is om de cirkel over een ellips te selecteren met behulp van de linker- en rechterpijltjestoetsen op het toetsenbord. Leg de taak uit aan de deelnemer en als hij/zij klaar is, drukt u op de s-toets om het experiment te starten. Het experiment gaat door totdat de deelnemer op een van de pijltjestoetsen drukt.
  6. Het programma eindigt nadat er vier omkeringen hebben plaatsgevonden of een maximaal aantal proeven is bereikt. Een omkering treedt op wanneer de proefpersoon de verkeerde reactie selecteert nadat hij eerder de juiste heeft geselecteerd of vice versa.
    OPMERKING: Dit is een procedure van het traptype. De moeilijkheidsgraad van elke proef neemt toe na elk correct antwoord en neemt af na een verkeerd antwoord. Figuur 1 laat zien hoe het trapniveau verandert tijdens proeven voor één representatieve deelnemer.
  7. Let op de vier omkeringen waarna de taak is voltooid en de detectiedrempel is vastgesteld. Open het bijbehorende .csv bestand met resultaten. Zoek de THRESHOLD-kolommen aan het einde van het bestand. Gebruik de waarde in deze kolom om de initiële moeilijkheidsgraad voor volgende taken te berekenen.
    OPMERKING: De test kan ook worden gepresenteerd in een constant paradigma, waarbij het niveau van de moeilijkheidsgraad vaststaat en niet verandert, door het hash-symbool te verwijderen van de Experiment_Type=Constant-regel in de init.txt-bestanden en door een hash-symbool toe te voegen voor de regel Experiment_Type=Staircase.

figure-protocol-1
Figuur 1: Verandering in het trapniveau gedurende de duur van het Shape_Brt experiment (daaropvolgende proeven). De rode grafiek geeft het trapniveau weer, wat zich vertaalt naar de beeldverhouding van de S- (ellips). Nadat er 4 omkeringen hebben plaatsgevonden (blauwe balken), is de detectiedrempel van het onderwerp vastgesteld en is de taak voltooid. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

  1. Gebruik de nieuw verkregen drempel als basis voor de volgende stimulipresentatie (stappen 2.3-2.5). Om de nieuwe drempelwaarde in alle bestanden met stimulidefinities te vervangen, gebruikt u het Python-script in de vervangingsmap en volgt u de instructies op het scherm.

3. Stimuli procedure

OPMERKING: Er zullen in totaal 10 experimenten worden uitgevoerd: 5 met witte stippen op een zwarte achtergrond en 5 met zwarte stippen op een witte achtergrond.

  1. Coherentie taak
    1. Wanneer het onderwerp klaar is, opent u het config.txt bestand en becommentarieert u de regel filename=Shape_Brt.txt en heft u de opmerking eronder op (d.w.z. voeg het hash-symbool in), inclusief de shape_dotsB_C.txt taak. In deze taak bestaan de cirkel en de ellips uit stippen die willekeurig bewegen met een snelheid van 10°/s. De achtergrond is opgebouwd uit stippen die coherent omhoog bewegen met dezelfde snelheid als in de cirkel en ellips.
      OPMERKING: Het is mogelijk om een andere bewegingsrichting van de achtergrondpunten te definiëren door de parameter Richting in het definitiebestand voor elke taak te bewerken.
    2. Ren Viscacha2.jar. Leg de taak aan het onderwerp uit in eenvoudige bewoordingen, bijvoorbeeld: Wijs altijd naar de cirkel. Wanneer de deelnemer klaar is, drukt u op de s-toets om het experiment te starten. Wacht tot het experiment is voltooid.
    3. Open het config.txt bestand, becommentarieer de regel filename=shape_dotsB_C.txt en hef de opmerking op de onderstaande regel op, inclusief de shape_dotsW_C.txt taak. Herhaal stap 3.1.2.
  2. De taak van de richting
    1. Wanneer het onderwerp klaar is, opent u het config.txt bestand en plaatst u een opmerking bij de eerder geselecteerde bestandsnaam. Verwijder de opmerking van de regel met filename=shape_dotsB_D.txt taak. In deze taak bestaan de cirkel en de ellips uit stippen die coherent omhoog bewegen met een snelheid van 10°/s. De achtergrond bestaat uit stippen die coherent naar links bewegen met dezelfde snelheid als in de cirkel en ellips.
    2. Ren Viscacha2.jar. Leg de taak uit aan de proefpersoon. Wanneer de deelnemer klaar is, drukt u op de s-toets om het experiment te starten. Wacht tot het experiment is voltooid.
    3. Open het config.txt bestand, becommentarieer de regel filename=shape_dotsB_D.txt en verwijder de opmerking van de regel eronder, inclusief de shape_dotsW_D.txt taak. Herhaal stap 3.2.2.
  3. Snelheid taak
    1. Wanneer het onderwerp klaar is, opent u het config.txt bestand en becommentarieert u de eerder geselecteerde bestandsnaam. Hef de opmerking op voor de regel met filename=shape_dotsB_V10_20.txt taak. Deze taak omvat drie voorwaarden. De cirkel en ellips en de achtergrond bestaan uit stippen die coherent naar boven bewegen, en stippen binnen de cirkel en de ellips bewegen altijd langzamer dan de achtergrondstippen: i) 10°/s versus 20°/s; ii) 5°/s versus 10°/s; en iii) 1°/s versus 2°/s.
    2. Ren Viscacha2.jar. Leg de taak uit aan de proefpersoon. Wanneer de deelnemer klaar is, drukt u op de s-toets om het experiment te starten. Wacht tot het experiment is voltooid.
    3. Open het config.txt-bestand en becommentarieer de regel shape_dotsB_V10_20.txt en verwijder de opmerking eronder, inclusief de shape_dotsW_V10_20.txt taak. Herhaal stap 3.2.2.
    4. Herhaal stap 3.3.1 - 3.3.3 2x, voor taken shape_dotsB_V5_10.txt en shape_dotsW_V5_10.txt, maar ook voor shape_dotsB_V1_2.txt en shape_dotsW_V1_2.txt.
      1. Om te voorkomen dat de bestandsnaam voor elke taak handmatig wordt gewijzigd nadat de taak is voltooid, gebruikt u een sweep_file optie. Stel in het config.txt bestand het veld sweep_files in op 0 om de procedure te beëindigen nadat elke taakprocedure is voltooid.
      2. Gebruik deze instelling voor de Shape_Brt.txt taak om de initiële drempelwaarde voor de basislijn te definiëren. Zodra de basislijn is ingesteld, stelt u voor het uitvoeren van meerdere taken achter elkaar het opruimbestand in op een geheel getal tussen 1 en 9. Het gehele getal bepaalt hier het aantal wijzigingen tussen opeenvolgende taken (bijv. als ingesteld op 1 en shape_dotsB_D.txt is niet becommentarieerd, zal het programma deze taak en de volgende uitvoeren. Als deze is ingesteld op 9, worden alle taken uitgevoerd). Intern resulteert dit in het opnieuw genereren van een nieuw configuratiebestand nadat elk experiment is voltooid, waarbij een eerder geselecteerde bestandsnaam wordt becommentarieerd en de daaropvolgende bestandsnaam wordt geselecteerd voor het komende experiment.

4. Veiligheidsbril die het zicht beperkt

  1. Om het perifere gezichtsveld tijdelijk te verwijderen, gebruikt u een zwembril (Figuur 2), waarbij transparante lenzen worden vervangen door witte, ondoorzichtige lenzen. De lenzen hadden een diafragma van 1,4 mm dat het gezichtsveld beperkte tot de centrale 10°. Om de bril geschikt te maken voor elk onderwerp en om zo goed mogelijk rekening te houden met de natuurlijke individuele interoculaire afstand, maakt u 14 brillen met een afstand tussen de gaten van 58 mm tot 72 mm (met een stap van 1 mm tussen elke bril).

figure-protocol-2
Figuur 2: Vernauwende bril. De centrale gaten hebben een diameter van 1,4 mm. We hadden 14 brillen met afstanden tussen de gaten van 58 mm tot 72 mm. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

  1. Gebruik een liniaal om de afstand tussen de ogen van de deelnemer te bepalen. Plaats de liniaal net boven de ogen, in lijn met de wenkbrauwen, met de waarde 0 bovenop één oog. Bereken hoe ver in mm de tweede pupil is door de waarde bovenop het tweede oog te controleren. Vraag de deelnemer tijdens de procedure om de blik zo stabiel mogelijk te houden.
  2. Nadat het meest geschikte paar is gekozen, geef je een pauze van 15 minuten. Vraag de deelnemers gedurende deze tijd om vrij in de kamer te bewegen, hun telefoon te gebruiken of te lezen om de ogen te laten wennen aan de nieuwe visuele toestand.
  3. Start de procedure opnieuw vanaf stap 3.

5. Herconfiguratie

  1. Schermgrootte en afstandskalibratie
    1. Als een ander beeldscherm wordt gebruikt, voert u de schermafmetingen (resolutie en diagonaal) in het configuratiebestand in (resolution_v voor verticale resolutie, resolution_h voor horizontale resolutie diagonal_inch voor de schermdiagonaal in inches).
    2. Ren Viscacha2.jar. Zodra het eerste scherm wordt weergegeven, drukt u op ESC om te beëindigen. Open het .csv bestand met de resultaten.
    3. Zoek de regel met tekst Afstand mm en noteer de waarde.
    4. Pas de experimentele opstelling opnieuw aan zodat de proefpersoon op de nieuw berekende afstand kan zitten. Bereken de afstand zo dat de schermbreedte horizontaal 44,6° van de visuele ruimte in beslag neemt. Dit wordt gedefinieerd door de full_angle_h parameter, die ook in het config.txt bestand kan worden gewijzigd.
      OPMERKING: Kalibratie kan ook worden uitgevoerd voor schermhoogte met behulp van de full_angle_v parameter. Houd er rekening mee dat slechts één van deze parameters kan worden ingesteld, de andere moet worden becommentarieerd met een #-voorvoegsel.
  2. Definitie van stimuli
    1. Definieer de stimuliparameters in afzonderlijke bestanden (bijv. shape_dotsB_C.txt). Sommige waarden, zoals de afmetingen van de S- (Ellipse_X, Ellipse_Y) worden gegeven in pixels. Als u wilt berekenen van pixels naar visuele graden, vermenigvuldigt u de waarde met de vermenigvuldigingsfactor van pixel naar hoek die is geëxtraheerd uit het csv-bestand met resultaten.
      OPMERKING: Stimuliparameters, zoals de samenhang van de stippen, zijn vooraf gedefinieerd en instelbaar voor elke laag (achtergrond, vorm S+, vorm S-, ruis). In de coherentietaak bestaan de cirkel en de ellips bijvoorbeeld uit stippen die willekeurig bewegen met een snelheid van 10°/s (coherentie = 0,0). De achtergrond is opgebouwd uit stippen die coherent omhoog bewegen met dezelfde snelheid als in de cirkel en ellips (coherentie = 1,0). Viscacha2 heeft nog geen officiële gebruikershandleiding. Voor meer informatie over de definitie van stimuli verwijzen wij u naar het stimuli_description.ods bestand in de Viscacha2-repository.

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

Resultaten

De bewegingsscherptetaak genereert voor elke deelnemer één resultaatbestand voor elke stimuliprocedure. Een voorbeeldig logboekbestand voor een testdeelnemer is opgenomen in de opslagplaats in de doc-map. Van rij 1 tot en met rij 31 worden verschillende instellingen gerapporteerd, zoals de naam van de patiënt en de configuratie-instellingen. Het taakblok begint vanaf rij 34 en rapporteert belangrijke informatie die nodig is voor verdere analyse: gebeurtenistijd, gebeurtenistype, proef, duur, selectie, correct, succes, ex...

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

Discussie

Hier wordt een nieuwe methode beschreven voor het meten van visuele bewegingsscherpte met behulp van een reeks stimuli op basis van willekeurige puntkinematogrammen. Het resultaat wordt gegeven als een minimaal waargenomen verschil tussen een cirkel en een ellips, en het stelt iemand in staat om te zien wanneer het onderwerp geen vormen meer van elkaar onderscheidt. Hoe kleiner het verschil dat wordt bereikt, hoe beter de scherpte: het betekent dat het onderwerp nog steeds kan detecteren waar de cirkel is, ook al is deze...

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

Openbaarmakingen

De auteurs hebben niets te onthullen.

Dankbetuigingen

Het protocol werd uitgevoerd in het Laboratory of Brain Imaging van het Nencki Institute of Experimental Biology, Warschau, Polen en werd ondersteund door een subsidie 2018/29/B/NZ4/02435 van het National Science Centre (Polen) toegekend aan KB en JS.

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

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
Chinrestop maat
ComputerWindows 10 of hoger
Display1920 × 1080, 31 inches
EyeLink 1000 PlusSR Researchdesktop mount
USB Keyboard
USB mouse

Referenties

  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. Am Sci. 91, 28-35 (2003).
  3. Østerberg, G. Topography of the layer of rods and cones in the human retina. Acta Ophthal. 6, 1(1935).
  4. Kolb, H. The Organization of the Retina and Visual System. Circuitry for Rod Signals through the Retina. , University of Utah Health Sciences Center. USA. (2011).
  5. Burnat, K. Are visual peripheries forever young. Neural Plast. 2015, 307929(2015).
  6. Donato, R., Pavan, A., Campana, G. Investigating the interaction between form and motion processing: A review of basic research and clinical evidence. Front Psychol. 11, 566848(2020).
  7. Geisler, W. S. Motion streaks provide a spatial code for motion direction. Nature. 400, 65-69 (1999).
  8. Apthorp, D., et al. Direct evidence for encoding of motion streaks in human visual cortex. Proc Biol Sci. 280, 20122339(2013).
  9. Kelly, D. H. Moving gratings and microsaccades. J Opt Soc Ame. A, Opt Image Sci. 7 (12), 2237-2244 (1990).
  10. Glass, L. Moiré effect from random dots. Nature. 223 (5206), 578-580 (1969).
  11. Tagoh, S., Hamm, L. M., Schwarzkopf, D. S., Dakin, S. C. Motion adaptation improves acuity (but perceived size doesn't matter). J Vis. 22 (11), 2(2022).
  12. Orban, G. A., Kennedy, H., Bullier, J. Velocity sensitivity and direction selectivity of neurons in areas V1 and V2 of the monkey: influence of eccentricity. J Neurophysiol. 56 (2), 462-480 (1986).
  13. Rahimi-Nasrabadi, H., et al. Image luminance changes contrast sensitivity in visual cortex. Cell Rep. 34 (5), 108692(2021).
  14. Kozak, A., et al. Motion based acuity task: Full visual field measurement of shape and motion perception. Transl Vis Sci Technol. 10 (1), 9(2021).
  15. Cross, N., van Steen, C., Zegaoui, Y., Satherley, A., Angelillo, L. Retinitis pigmentosa: Burden of disease and current unmet needs. Clin Ophthalmol. 16, 1993-2010 (2022).
  16. Cremers, F. P. M., Lee, W., Collin, R. W. J., Allikmets, R. Clinical spectrum, genetic complexity and therapeutic approaches for retinal disease caused by ABCA4 mutations. Prog Retin Eye Res. 79, 100861(2020).
  17. Plank, T., et al. matter alterations in visual cortex of patients with loss of central vision due to hereditary retinal dystrophies. Neuroimage. 1556, 65(2011).
  18. Burnat, K., Hu, T. T., Kossut, M., Eysel, U. T., Arckens, L. Plasticity beyond V1: Reinforcement of motion perception upon binocular central retinal lesions in adulthood. J Neurosci. 37 (37), 8989-8999 (2017).
  19. Jansen, M., et al. Cortical balance between ON and OFF visual responses is modulated by the spatial properties of the visual stimulus. Cereb Cortex. 29 (1), 336-355 (2019).
  20. Pons, C., et al. Amblyopia affects the ON visual pathway more than the OFF. J Neurosci. 39 (32), 6276-6290 (2019).
  21. Luo-Li, G., Mazade, R., Zaidi, Q., Alonso, J. M., Freeman, A. W. Motion changes response balance between ON and OFF visual pathways. Commun Biol. 1, 60(2018).
  22. Jackson, A., Bailey, I. Visual acuity. Opto Pract. 5, 53-70 (2004).
  23. Baker, C. I., Peli, E., Knouf, N., Kanwisher, N. G. Reorganization of visual processing in macular degeneration. J Neurosci. 25 (3), 614-618 (2005).
  24. Gilbert, C. D., Li, W. Adult visual cortical plasticity. Neuron. 75 (2), 250-264 (2012).
  25. Guadron, L., et al. The saccade main sequence in patients with retinitis pigmentosa and advanced age-related macular degeneration. Invest Ophthalmol Vis Sci. 64 (3), 1(2023).
  26. Gameiro, R. R., et al. Natural visual behavior in individuals with peripheral visual-field loss. J Vis. 18 (12), 10(2018).
  27. Sammet, S. Magnetic resonance safety. Abdom Radiol. 41 (3), 444-451 (2016).
  28. Potok, W., et al. Modulation of visual contrast sensitivity with tRNS across the visual system, evidence from stimulation and simulation. eNeuro. 10 (6), (2023).
  29. Pearson, J., Tadin, D., Blake, R. The effects of transcranial magnetic stimulation on visual rivalry. J Vis. 7 (7), 1-11 (2007).

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

Herprints en machtigingen

Erratum


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

Meer artikelen verkennen

Willekeurige-stip-kinematogrammenperifeer zichtcentraal zichtvormdiscriminatievisuele perceptievisuele rehabilitatieeyetracking
Bewegingsscherptetest voor gezichtsveldscherptemeting met bewegingsgedefinieerde vormen
Neem contact met ons op
Aanbevelen aan de bibliotheek

Privacy

Gebruiksvoorwaarden

Beleidsoverzicht

Copyright © 2026 MyJoVE Corporation. Alle rechten voorbehouden.