Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Efektywne rejestrowanie spektrum koordynacji oko-ręka do spektrum braku koordynacji

7.6K wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/58885

⸱

21 marca 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

W tym artykule

Podsumowanie

Uraz mózgu może uszkodzić zarówno układ oczny, jak i somatyczny układ motoryczny. Charakterystyka kontroli motorycznej po urazie dostarcza biomarkerów, które pomagają w wykrywaniu, monitorowaniu i prognozowaniu choroby. Dokonujemy przeglądu metody pomiaru kontroli ruchu gałek ocznych i ręki w zdrowiu i patologicznej koordynacji, z paradygmatami patrzenia i zasięgu do oceny koordynacji między okiem a ręką.

Streszczenie

Obiektywna analiza ruchów gałek ocznych ma długą historię i od dawna okazuje się być ważnym narzędziem badawczym w leczeniu urazów mózgu. Nagrania ilościowe mają dużą zdolność do diagnostycznego przesiewania. Równoczesne badania ruchów gałek ocznych i kończyn górnych ukierunkowane na wspólne cele funkcjonalne (np. koordynacja oko-ręka) służą jako dodatkowa, solidna, obciążona biomarkerami ścieżka do wychwytywania i badania uszkodzenia neuronów, w tym nabytego uszkodzenia mózgu (ABI). Podczas gdy ilościowe nagrania z dwoma efektorami w 3D dają szerokie możliwości w badaniach motorycznych oczno-manualnych w warunkach ABI, wykonalność takich podwójnych zapisów zarówno dla oka, jak i ręki jest wyzwaniem w warunkach patologicznych, szczególnie gdy podchodzi się do nich z rygorem klasy badawczej. W tym miejscu opisujemy integrację systemu śledzenia ruchu gałek ocznych z systemem śledzenia ruchu przeznaczonym przede wszystkim do badań nad kontrolą kończyn w celu zbadania naturalnego zachowania. Protokół umożliwia badanie nieograniczonych, trójwymiarowych (3D) zadań koordynacji oko-ręka. Mówiąc dokładniej, dokonujemy przeglądu metody oceny koordynacji oko-ręka w wizualnie sterowanych zadaniach sakkady do zasięgu u osób z przewlekłym udarem tętnicy środkowej mózgu (MCA) i porównujemy je ze zdrowymi osobami z grupy kontrolnej. Szczególną uwagę zwrócono na specyficzne właściwości systemu śledzenia ruchów gałek ocznych i kończyn w celu uzyskania wysokiej dokładności danych od uczestników po urazie. Częstotliwość próbkowania, dokładność, dopuszczalny zakres ruchów głowy przy przewidywanej tolerancji i wykonalności były kilkoma z krytycznych właściwości branych pod uwagę przy wyborze urządzenia śledzącego ruch gałek ocznych i podejścia. Tracker kończyn został wybrany na podstawie podobnej rubryki, ale zawierał potrzebę nagrywania 3D, dynamicznej interakcji i zminiaturyzowanego fizycznego śladu. Dane ilościowe dostarczone przez tę metodę i ogólne podejście, jeśli są wykonywane prawidłowo, mają ogromny potencjał, aby jeszcze bardziej udoskonalić nasze mechanistyczne zrozumienie kontroli wzrokowo-ruchowej i pomóc w informowaniu o wykonalnych interwencjach diagnostycznych i pragmatycznych w praktyce neurologicznej i rehabilitacyjnej.

Wprowadzenie

Kluczowym elementem funkcji neurologicznej jest koordynacja wzrokowo-ruchowa lub integracja systemów motorycznych oka i manuala w celu planowania i wykonywania połączonych funkcji w kierunku wspólnego celu, na przykład spojrzenia, zasięgu i chwycenia pilota od telewizora. Wiele celowych zadań zależy od wizualnie sterowanych działań, takich jak sięganie, chwytanie, manipulowanie przedmiotami i używanie narzędzi, które zależą od czasowo i przestrzennie sprzężonych ruchów gałek ocznych i rąk. Nabyte uszkodzenia mózgu (ABI) powodują nie tylko dysfunkcję kończyn, ale także dysfunkcję oczu; Ostatnio pojawiły się również dowody wskazujące na dysfunkcję koordynacji wzrokowo-ruchowej1. Skoordynowane programy kontroli motorycznej oko-ręka są podatne na uszkodzenia w urazach neurologicznych o etiologii naczyniowej, urazowej i zwyrodnieniowej. Te obelgi mogą spowodować załamanie się którejkolwiek z niezbędnych relacji potrzebnych do zintegrowanego i szybkiego sterowania motorycznym2,3,4,5,6. Zakończono wiele badań nad manualnymi funkcjami motorycznymi, w których wykorzystano przewodnictwo wizualne jako główny filar paradygmatu bez metody lub protokołu do jednoczesnej analizy ruchów gałek ocznych.

W ABI, widoczne deficyty motoryczne są często wykrywane podczas badania klinicznego przy łóżku pacjenta. Jednak współistniejące zaburzenia motoryczne oczu i złożone upośledzenia obejmujące integrację systemów czuciowych i motorycznych mogą być subkliniczne i wymagać identyfikacji obiektywnego zapisu7,8,9,10,11,12,13,14,15,16. Oczno-manualna koordynacja ruchowa zależy od dużej i wzajemnie połączonej sieci mózgowej, co podkreśla potrzebę szczegółowego badania. Ocena koordynacji oko-ręka z dwuobiektywnymi zapisami daje możliwość zbadania zarówno funkcji poznawczych, jak i motorycznych w wielu populacjach, w tym u zdrowych osób z grupy kontrolnej i osób z historią uszkodzenia mózgu, zapewniając w ten sposób wgląd w obwody i funkcje mózgu3.

Podczas gdy sakkady są ruchami balistycznymi, które mogą różnić się amplitudą w zależności od potrzeb zadania, badania wykazały zależności między sakkadą a ruchem ręki podczas czynności kierowanej wizualnie17,18,19,20. W rzeczywistości ostatnie eksperymenty wykazały, że systemy sterowania dla obu ruchów współdzielą zasoby planowania21,22. Centrum planowania motorycznego dla koordynacji oko-ręka znajduje się w tylnej korze ciemieniowej. W udarze mózgu występują dobrze znane deficyty kontroli motorycznej; Wykazano, że pacjenci z porażeniem połowiczym generują niedokładne przewidywania na podstawie zestawu poleceń neuronowych, gdy są proszeni o wykonanie wizualnie sterowanych ruchów dłoni, przy użyciu bardziej dotkniętej (przeciwstawnej) lub mniej dotkniętej (ipsilateralnej) kończyny23,24,25,26,27,28,29. Ponadto, koordynacja wzrokowo-ruchowa i związane z nią programy kontroli motorycznej są podatne na uszkodzenia w wyniku urazów neurologicznych, co powoduje rozprzężenie relacji, czasowych i przestrzennych, między efektorami30. Obiektywne zapisy kontroli wzrokowej i ręcznej mają zasadnicze znaczenie dla scharakteryzowania braku koordynacji lub stopnia upośledzenia koordynacji i poprawiają naukowe zrozumienie mechanizmu kontroli motorycznej oko-ręka w kontekście funkcjonalnym.

Chociaż istnieje wiele badań nad koordynacją wzrokowo-ruchową u zdrowych osób z grupy kontrolnej17,31,32,33,34, nasza grupa rozwinęła tę dziedzinę poprzez nasze ustawienie urazów neurologicznych, na przykład podczas oceny obwodów udaru, zbadaliśmy przestrzenną i czasową organizację ruchów rąk, często w reagowanie na wizualnie wyświetlane cele przestrzenne. Badania, które rozszerzyły obiektywną charakterystykę na oko i rękę, koncentrowały się prawie wyłącznie na zdolności do rejestrowania obu efektorów po udarze lub w warunkach patologicznych; Opisany protokół umożliwia solidną charakterystykę kontroli motorycznej oka i manualnej w swobodnych i naturalnych ruchach. W tym miejscu opisujemy technikę w badaniu wizualnie sterowanych ruchów sakkadowych do sięgania u osób z przewlekłym udarem tętnicy środkowej mózgu (MCA) w porównaniu ze zdrowymi osobami z grupy kontrolnej. Do jednoczesnego rejestrowania sakkady i zasięgu stosujemy równoczesne śledzenie ruchów gałek ocznych i dłoni.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

1. Uczestnik

  1. Zrekrutować uczestników kontrolnych w wieku powyżej 18 lat, bez historii dysfunkcji neurologicznych, istotnych urazów oka, znacznej depresji, poważnej niepełnosprawności i/lub wszczepionych implantów elektrycznych.
  2. Zrekrutować uczestników po udarze w wieku powyżej 18 lat, z historią uszkodzenia mózgu w obszarze unaczynienia tętnicy środkowej mózgu (MCA), posiadających zdolność do ukończenia oceny w skali Fugl-Meyer, zachowujących pełny zakres ruchów gałek ocznych35,36, zdolnych do wykonywania zadań wskazywania, bez historii dodatkowych dysfunkcji neurologicznych, istotnych chorób współistniejących w obrębie zdrowia oczu, znacznej depresji, poważnej niepełnosprawności i/lub wszczepionych implantów elektrycznych.
  3. Poprosić uczestników o podpisanie formularza zgody zatwierdzonego przez Instytucjonalną Komisję Recenzencką (IRB) Szkoły Medycznej Uniwersytetu Nowojorskiego.
  4. Przesiewowa ocena uczestników (szczegółowe kryteria wykluczenia znajdują się w pracy Rizzo i wsp.37)
    1. Zebrać wywiad i przeprowadzić badania kliniczne zgodnie z poniższym opisem.
      1. Ocenić stan poznawczy uczestników za pomocą Mini Mental State Examination (MMSE)38.
      2. Przeprowadzić badanie neurologiczne.
      3. Zbadać mięśnie pozagałkowe oraz ruchy gałek ocznych.
        1. Poprosić uczestników o śledzenie wzrokiem palca badacza przy zachowaniu nieruchomej pozycji głowy. Wykreślić przed nimi w powietrzu literę H i upewnić się, że palec przemieszcza się wystarczająco daleko na zewnątrz oraz w górę/dół, oceniając ruchy w kierunku: środkowym, w górę, w dół, w lewo, w prawo, w dół/w lewo, w dół/w prawo, w górę/w lewo oraz w górę/w prawo.
        2. Poprosić uczestników o śledzenie i utrzymywanie wzroku na obiekcie powolnie poruszanym w ich polu widzenia w celu oceny podążania płynnego. Przesunąć obiekt na dystansie około 24 cali, używając ołówka jako celu, wykonując powolne ruchy w poziomie i pionie, powtarzając każdy z nich trzy razy.
        3. Poprosić uczestników o jak najszybsze przenoszenie wzroku między dwoma celami oddalonymi od siebie o 24 cale w celu oceny sakad. Użyć ołówka i długopisu jako celów, kierując wzrok na nie w sposób naprzemienny trzy razy w poziomie i w pionie.
        4. Poprosić uczestników o fiksację wzroku na obiekcie powoli zbliżającym się do oczu w celu oceny konwergencji, centrując cel (ołówek) na grzbiecie nosa. Po wykonaniu tej procedury powtórzyć test, oddalając ten sam cel od nosa z powrotem do pozycji startowej (dywergencja).
        5. Poprosić pacjenta o zakrycie jednego oka i spojrzenie na nos badacza. Wyprowadzić rękę poza pole widzenia pacjenta, a następnie wprowadzić ją z powrotem, powoli poruszając palcem i prosząc pacjenta o zasygnalizowanie momentu, w którym ręka pojawi się w polu widzenia; powtórzyć tę czynność dla kwadrantów: górnego lewego, górnego prawego, dolnego lewego i dolnego prawego.
          UWAGA: Gdy pacjent zakrywa prawe oko, badacz zakrywa lewe oko i odwrotnie.
      4. Ocenić zaburzenia widzenia za pomocą testu integracji wzrokowo-ruchowej.
      5. Ocenić ostrość wzroku za pomocą tablic Snellen39,40.
      6. Ocenić pole widzenia metodą konfrontacyjną, a w razie wątpliwości przeprowadzić badanie pola widzenia metodą Goldmana lub Humphrey'a41,42.
      7. Ocenić hemispecyficzne zaniedbanie przestrzenne za pomocą testu bisekcji linii oraz testu wykreślania pojedynczych liter43.
      8. Określić stopień niepełnosprawności za pomocą 25-pytaniowego kwestionariusza funkcjonowania wzrokowego National Eye Institute (NEI-VFQ-25) oraz 10-pytaniowej ankiety uzupełniającej44.

2. Przygotowanie do eksperymentu i fizyczna konfiguracja sprzętu

  1. Sprzęt:
    1. Wybór eyetrackera
      1. Wybierz eyetracker umożliwiający montaż na głowie (aby uniknąć zakłóceń podczas ruchów sięgania na blacie), o wysokiej rozdzielczości przestrzennej (≤0,1o) i wysokiej rozdzielczości czasowej (≥250 Hz).
      2. Rejestruj binokularne ruchy gałek ocznych za pomocą eyetrackera przy częstotliwości próbkowania 250 Hz (próbkowanie pozycji oka co 4 ms), śledząc zarówno źrenicę, jak i odblask rogówki.
    2. Wybór trackera kończyny
      1. Wybierz tracker kończyny, który potrafi mapować ruch w pozycjach x, y, z, z dokładnością ³ 0,08 cm i opóźnieniem ³ 3,5 ms.
    3. Wybierz laptop umożliwiający uruchomienie zindywidualizowanego skryptu, który steruje integracją danych pozyskiwanych z dwóch systemów w czasie rzeczywistym i współrejestruje sygnały w czasie rzeczywistym (Tabela materiałów).
    4. Wybierz monitor zdolny do integracji z wybranym laptopem, który jest wystarczająco duży, aby zapewnić odpowiedniość 1:1 między monitorem a przestrzenią sięgania na blacie.
    5. Wyznacz na powierzchni stołu, pomiędzy uczestnikiem a monitorem, prostokąt o rozmiarach identycznych z monitorem, który będzie służył jako funkcjonalna przestrzeń sięgania podczas pracy eksperymentalnej.
  2. Przygotowanie stanowiska:
    1. Ustaw stół z krzesłem o regulowanej wysokości.
    2. Umieść monitor w odległości 40 cm od tylnej krawędzi stołu (Tabela materiałów).
    3. Umieść na blacie płytę (powierzchnię sięgania) o wymiarach odpowiadających stosunkowi 1:1 do monitora.
    4. Zainstaluj tracker kończyny, montując źródło elektromagnetyczne pod stołem (Tabela materiałów).
    5. Ustaw eyetracker oraz komputer hosta (Tabela materiałów).
      1. Przymocuj cztery iluminatory podczerwieni (IR) do czterech narożników monitora za pomocą pasków.
      2. Skonfiguruj eyetracker w ekranie opcji ustawień eyetrackera.
        1. W predefiniowanej konfiguracji eyetrackera wybierz kalibrację 13-punktową.
        2. Wybierz wysoką czułość sakad, aby wykrywać małe sakady.
        3. Wybierz tryb Pupil-CR, aby rejestrować obie źrenice i rogówkę.
        4. Ustaw częstotliwość próbkowania na 250 Hz.
  3. Przygotowanie fizyczne uczestnika
    1. Posadź uczestników na krześle o regulowanej wysokości przy stole z monitorem komputerowym.
    2. Ustaw uczestnika w odległości 60 cm od monitora (Tabela materiałów).
    3. Mocuj czujnik ruchu (Tabela materiałów) do dystalnej części palca wskazującego dłoni badawanej kończyny (ręka dominująca w grupie kontrolnej, obie ręce u uczestników po udarze).
    4. Załóż eyetracker na opaskę uczestnika i dopasuj opaskę oraz kamery (Tabela materiałów).
      1. Dopasowanie opaski
        1. Dostosuj ciasność i położenie opaski (za pomocą pokręteł opaski) tak, aby przednia podkładka znajdowała się w centrum czoła, a podkładki boczne nad uszami uczestnika.
        2. Upewnij się, że kamera opaski znajduje się w centrum czoła i nad nasadą nosa.
        3. Poproś uczestników o uniesienie brwi; jeśli opaska się przesuwa, przesuń ją wyżej lub niżej na czole.
      2. Dostosuj położenie kamery i iluminatora rogówki. Poproś uczestników o patrzenie na monitor.
        1. Z ekranu kamery wybierz obraz z kamery głowy i upewnij się, że w centrum obrazu widoczne są cztery duże punkty z markerów IR. Jeśli nie znajdują się w centrum, dokonaj odpowiedniej korekty.
        2. Z ekranu ustawień kamery wybieraj po jednym oku na raz. Dostosuj dwie kamery oczne, obniżając i podnosząc uchwyt kamery ocznej, aż źrenica oka znajdzie się w centrum obrazu kamery.
        3. Ustaw ostrość kamery ocznej, obracając uchwyt soczewki.
        4. Ustaw próg źrenicy, naciskając przycisk Auto Threshold na ekranie ustawień kamery.
        5. Wykonaj tę samą regulację dla drugiego oka.
  4. Kalibracja
    1. Zkalibruj wyjście trackera kończyny względem powierzchni sięgania za pomocą kalibracji 9-punktowej; poproś uczestnika o przyłożenie palca z zamocowanym czujnikiem do miejsc na powierzchni sięgania (blacie) wyświetlanych na ekranie monitora.
    2. Zkalibruj eyetracker; poproś uczestników o patrzenie na punkt kalibracyjny w postaci niebieskiej kropki i utrzymywanie fiksacji aż do pojawienia się kolejnej kropki na ekranie.
      UWAGA: Punkty kalibracyjne pojawiają się w 13 losowo wybranych pozycjach na ekranie.
    3. Kalibruj eyetracker co najmniej dwukrotnie na sesję: pierwszy raz na początku eksperymentu i drugi raz w jego połowie.

3. Eksperyment

  1. Poproś uczestników o przesunięcie palca do pozycji startowej, tak aby punkt wskaźnika palca (czerwona kropka) zakrył okrąg startowy na ekranie, jednocześnie utrwalając wzrok (fiksacja) na pozycji startowej na ekranie.
    UWAGA: Pozycja startowa odpowiada lokalizacji punktu fiksacyjnego (niebieska kropka) wyświetlanego w centrum ekranu (Rysunek 1a). Pozycja palca jest reprezentowana na ekranie jako czerwona kropka o promieniu 4 mm.
  2. Wymagaj od uczestników utrzymania pozycji palca na okręgu startowym przez 150 ms aż do pojawienia się celu.
  3. Upewnij się, że uczestnicy fiksują wzrok na pozycji startowej do momentu usłyszenia sygnału dźwiękowego („beep startowy”). (Rysunek 1)
    UWAGA: Czas pomiędzy pojawieniem się celu a sygnałem startowym jest randomizowany w zakresie od 250 do 750 ms, aby zapobiec antycypacji sygnału startowego.
  4. Poleć uczestnikom, aby po usłyszeniu sygnału dźwiękowego szybko i precyzyjnie skierowali zarówno wzrok, jak i opuszkę palca w stronę wyznaczonego celu (Rysunek 1)
    1. Wyznaczony cel pojawia się jako biały okrąg o promieniu 1 cm
  5. Poleć uczestnikom dotknięcie powierzchni stołu w miejscu odpowiadającym pozycji wirtualnego celu wyświetlanego na ekranie, poprzez uniesienie dłoni i palca, a następnie ponowne zetknięcie opuszki palca z blatem stołu
    1. Upewnij się, że uczestnicy wykonują ruch wskazywania poprzez uniesienie dłoni i palca, a nie poprzez przesuwanie dłoni i palca po blacie stołu.
    2. Po zakończeniu ruchu zasięgu wyświetl końcową lokalizację dotknięcia jako czerwoną kropkę.
    3. Koniec ruchu zasięgu określ na podstawie kombinacji niskiej prędkości (<5% szczytowej) oraz progu w płaszczyźnie z wynoszącego 3 mm.
  6. Poproś uczestników o wykonanie serii prób zapoznawczych przed rozpoczęciem akwizycji danych.
  7. Rozpocznij akwizycję danych po tym, jak uczestnicy pomyślnie dotknęli 5 z ostatnich 10 celów.
  8. Poproś uczestników o wykonanie serii prób „spójrz i sięgnij” zgodnie z instrukcjami przekazanymi podczas prób zapoznawczych.
    1. Uczestnicy powinni wykonać łącznie 76 prób.
  9. Uczestnicy z grupy kontrolnej powinni wykonać eksperyment dominującą ręką.
  10. W miarę możliwości poproś uczestników po udarze o wykonanie eksperymentu obiema rękami: bardziej i mniej dotkniętą.
  11. Uczestnicy kończą cały eksperyment, korzystając z co najmniej jednej ręki.

Schemat interakcji z komputerem; zadania z prowadzeniem wizualnym, czas reakcji, analiza odpowiedzi; układ eksperymentalny.
Rysunek 1. Schematyczny widok układu i eksperymentu. (a) Schematyczny rysunek monitora oraz powierzchni do sięgania podczas próby. (b) Sekwencja czynności podczas sięgania z prowadzeniem wzrokowym. Najpierw pojawia się punkt pierwszej fiksacji (F). Cel (T) pojawia się po randomizowanym czasie. Sygnał „start” występuje w formie dźwiękowego sygnału (oznaczonego jasnoszarą pionową belką) po nieprzewidywalnym odstępie czasu po pojawieniu się celu (równoczesny zanik punktu F). Ruchy ręki (H) i oczu (E) następują po sygnale startu. Prosimy kliknąć tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej figury.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

W badaniu wzięło udział trzydziestu uczestników. W grupie kontrolnej znalazło się 17 osób, a w grupie osób po udarze 13 uczestników. Dwóch uczestników nie było w stanie ukończyć całego eksperymentu, w związku z czym ich dane wykluczono z analizy.

Dane demograficzne i oceny kwestionariuszowe

Tabela 1 przedstawia charakterystykę kliniczn...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

Pojawienie się systemów śledzenia ruchu gałek ocznych i dłoni jako dostępnych narzędzi do obiektywnego badania cech oczno-manualnych układów motorycznych przyspieszyło badania naukowe, umożliwiając zniuansowane podejście do rejestrowania podstawowego zadania w codziennych czynnościach – koordynacji oko-ręka. Wiele naturalnych zadań zależnych od działania jest kierowanych wizualnie i zależy od wzroku jako podstawowego bodźca sensorycznego. Spojrzenie jest programowane za pomocą poleceń motorycznych gałki ocznej, które kie...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Autorzy deklarują, że badanie zostało przeprowadzone przy braku jakichkolwiek powiązań handlowych lub finansowych, które mogłyby być interpretowane jako potencjalny konflikt interesów.

Podziękowania

Chcielibyśmy podziękować dr Tamarze Bushnik i zespołowi badawczemu NYULMC Rusk za ich przemyślenia, sugestie i wkład. Badania te były wspierane przez 5K12 HD001097 (do J-RR, MSL i PR).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
27,0-calowy monitor Dell z podświetleniem LED Rozdzielczość DellS2716DGQHD (2560 x 1440)
ASUS ROG G750JM 17-calowy AsusTek Computer Inc
Eye Link IISR-Research500 Hz obuoczny monitoring gałek ocznych
0,01 º Rozdzielczości
MatlabMathWorks
Polhemus MicroSensor 1.8 Polhemus240  Hz, 0,08  cm dokładność
RMS

Bibliografia

  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).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Tagi

System śledzenia wzrokuSystem śledzenia ruchuSakkada sterowana wzrokowoUdar tętnicy środkowej mózguRejestracje trójwymiaroweRównoczesne rejestracje ruchu oczu i rękiKalibracja trackera kończynKonfiguracja eyetrackeraZadania typu sakkada-sięganie
Efektywne rejestrowanie spektrum koordynacji oko-ręka do spektrum braku koordynacji
Skontaktuj się z nami
Poleć bibliotece

Prywatność

Warunki korzystania z usługi

Zasady

Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.