September 26th, 2019
Hier presenteren we een protocol om de relatie tussen de parameters van de oogbeweging en cognitieve functies bij niet-gedefragmenteerde patiënten met de ziekte van Parkinson te bestuderen. Het experiment gebruikt een oogtracker om de saccadische amplitude en fixatie duur te meten in een visuele zoekopdracht. De correlatie met prestaties in cognitieve taken met meerdere domeinen werd vervolgens gemeten.
Ons protocol is gericht op het bestuderen van de relatie tussen oogbeweging metrics en cognitieve functies in een groep van niet-demente parkinson patiënten die lijden aan zowel occulaire-motorische en cognitieve disfunctie. Als u de proefafbeeldingen voor de visuele zoektaak wilt ontwerpen, gebruikt u de nummers vier, zes, zeven en negen uitsluitend. Zorg ervoor dat de locatie van het doelnummer wordt gerandomiseerd van trial naar trial met de regel dat elk getal niet in hetzelfde visuele kwadrant kan zijn voor meer dan drie opeenvolgende proeven.
Gebruik geen dubbelzinnige letters zoals I en O en stel de grootte van het fixatiekruis, letters en cijfers in in een visuele hoek van 0,85 graden. Stel het programma in om een time-lapse van 1,5 seconden nadat Enter is ingedrukt, toe te staan voordat de weergave van het centrale fixatiekruis wordt overgeschakeld naar een proefafbeelding om een proefversie te beginnen. Zorg ervoor dat het scherm leeg gaat met het fixatiekruis dat opnieuw wordt weergegeven wanneer er op de muis wordt geklikt of nadat 10 seconden zijn verstreken vanaf het begin van een proefversie, indien dit eerder is.
Stel vervolgens het programma in om een csv-bestand te genereren dat de tijdstempels van het begin en het einde van elke proefversie bevat. Na het uitvoeren van een klinisch diagnostisch interview met het onderwerp en indien beschikbaar, hun familieleden om dementie uit te sluiten en te screenen op cognitieve stoornissen met behulp van de Mini-Mental State Examination en Montreal Cognitive Assessment, evalueren van het onderwerp gezichtsscherpte met een Snellen grafiek. Zet vervolgens in een rustige ruimte met een adequate lichtbron een op het scherm gebaseerde eye-tracker op met een samplingrate van ten minste 300 Hertz, een computer, een muis en een standaard toetsenbord.
Een kin rust geplaatst 60 centimeter voor de oogcontrole scherm en de juiste cognitieve beoordeling tools. Om een visuele zoektaak op te zetten, plaatst u het onderwerp op een stoel met hun kin op de kinsteun en hun voorhoofd tegen een balk om een hoofdbeweging te minimaliseren. Lijn de ogen van het onderwerp uit op ongeveer het midden van het computerscherm en klik op de startknop in het eye tracking-programma.
Klik op start om de eye tracker te kalibreren met het ingebouwde kalibratieprogramma. En vraag het onderwerp om te staren naar de rode stip bewegen over het scherm met negen fixatiepunten terwijl het houden van hun hoofd stil. Bekijk het kalibratieplot om de kwaliteit van de kalibratie te controleren en zorg ervoor dat de lengte van de groene lijnen, die de foutvectoren vertegenwoordigen, binnen de grijze cirkels vallen.
Klik vervolgens op Accepteren om door te gaan naar de visuele zoektaak. Als u een praktijkproef wilt starten, instrueert u het onderwerp om zijn blik op het centrale fixatiekruis te bevestigen en drukt u op Enter op het toetsenbord om de proef te beginnen. Het computerscherm toont een enkel nummer en 79 willekeurig verspreide afleiders.
Instrueer het onderwerp om zo snel mogelijk naar het nummer te zoeken en tegelijkertijd op de muis te klikken terwijl het nummer hardop wordt vermeld zodra het nummer zich bevindt. Controleer vervolgens of het opgegeven nummer juist is en herhaal de praktijkproef nog vier keer. Voor het bijhouden van gegevens in het herhalingsgedeelte van het computerprogramma controleert u het percentage van de ogen tijdens de visuele zoektaak.
Klik op afspelen voor de opname, om de kwaliteit van de gegevens te controleren door de gevisualiseerde scanpadvideo te bekijken. Verwijder alle gegevens van het onderwerp als deze ernstig onjuist zijn. En gooi alle proeven waarin het onderwerp per ongeluk of voortijdig op de muis klikte weg.
Selecteer in het gedeelte gegevensexport van het programma de optie GazePointX en GazePointY Click exportgegevens om de gegevens van het onderwerp te exporteren en de gegevens op te slaan als een csv-bestand. Selecteer in de interface van de visual search analyzer de geëxporteerde gegevens als de invoer van de ooggegevens en het gegenereerde csv-bestand als de invoer van de actiegegevens. Selecteer ST DB Scan als classificatiealgoritme en klik op uitvoeren.
Klik vervolgens op samenvatting om een spreadsheetbestand te genereren dat de belangrijkste saccade-amplitude en de gemiddelde fixatieduur van het onderwerp bevat. Als u de visuele zoekanalyseer wilt ontwerpen, programmeert u de analyzer zodanig dat alleen de gegevens van het begin tot het einde van de proef worden geëxtraheerd en geanalyseerd met behulp van het gegenereerde csv-bestand. Om de analyzer zodanig te programmeren dat het de gegevens invult die verloren zijn gegaan als gevolg van knipperend oog, gemiddeld de x- en y-coördinaten van het blikpunt vlak voor en na het knipperen.
Gebruik vervolgens het algoritme op basis van de ST DB-scan om de analyzer zodanig te programmeren dat het de ruwe gegevens classificeert in saccade of fixatie. In overeenstemming met eerdere studies, in deze analyse, de ziekte van Parkinson groep toonde een slechtere prestaties in meerdere cognitieve taken, in vergelijking met de controlegroep. Met behulp van het interne algoritme voor de classificatie van de visuele zoektaakgegevens kunnen fixaties en saccades worden geïdentificeerd en geëxtraheerd voor berekening en analyse.
Inderdaad, de ziektegroep had een kleinere gemiddelde saccadische amplitude in vergelijking met de controlegroep, en de gemiddelde fixatieduur was niet significant verschillend tussen de groepen. In deze evaluatie werden na correctie voor covariaten negatieve correlaties gevonden tussen de gemiddelde fixatieduur, de prestaties in het verbale erkenningsgeheugen en de discriminatiescore, in het geheugen van de patroonherkenning en in de categorische verbale vloeiendheidstest binnen de groenten- en fruitcategorieën. Er waren echter geen significante interacties gevonden in deze correlaties tussen de ziekte en controlegroepen, wat suggereert dat de correlaties niet specifiek zijn voor de ziektegroep.
Het ontwerp van de visuele zoektaak is belangrijk omdat het doel is om de interferentie van het cognitieve vermogen van de afleidende oogbewegingsparameters te minimaliseren. Als deze onderzoekstaak zeer aanvaardbaar is, kan deze worden toegepast op transdiagnosalisch op andere nieuwe degeneratieve aandoeningen om soortgelijke onderzoeksvragen te beantwoorden.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Deze studie presenteert een protocol om de relatie tussen oogbewegingsparameters en cognitieve functies bij niet-demente Parkinsonpatiënten te onderzoeken. Met behulp van een oogtracker beoordeelt de studie saccadische amplitude en fixatieduur tijdens een visuele zoektaak, en correleert deze met prestaties in verschillende cognitieve tests.