Artykuł metodologiczny

Efektywne rejestrowanie spektrum koordynacji oko-ręka do spektrum braku koordynacji

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

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

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

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

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

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

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

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

1. Uczestnik

  1. Rekrutuj uczestników kontrolnych w wieku powyżej 18 lat, bez historii dysfunkcji neurologicznych, znacznego urazu oka, znacznej depresji, poważnej niepełnosprawności i/lub implantów elektrycznych.
  2. Rekrutacja uczestników udaru mózgu w wieku powyżej 18 lat, z historią uszkodzenia mózgu w dystrybucji tętnicy środkowej mózgu (MCA), posiadają zdolność do wypełnienia skali Fugla-Meyera, utrzymują pełny zakres ruchów gałek ocznych35,36, posiadają zdolność do wykonywania zadań wskazujących, oraz bez historii dodatkowych dysfunkcji neurologicznych, istotne choroby współistniejące w zakresie zdrowia oczu, znaczna depresja, poważna niepełnosprawność i/lub implanty elektryczne.
  3. Poproś uczestników o podpisanie formularza zgody zatwierdzonego przez Institutional Review Board of New York University's School of Medicine.
  4. Selekcja uczestników (szczegółowe kryteria wykluczenia znajdują się w Rizzo et al37)
    1. Weź wywiad i przeprowadź badania kliniczne, jak omówiono poniżej.
      1. Oceń stan poznawczy uczestników za pomocą Mini Mental State Examination (MMSE)38.
      2. Wykonaj badanie neurologiczne.
      3. Zbadaj mięśnie zewnątrzgałkowe i ruchy gałek ocznych.
        1. Poproś uczestników, aby podążali wzrokiem za palcem badacza, trzymając głowę w jednej pozycji. Narysuj przed nimi wyimaginowaną literę H i upewnij się, że palec porusza się wystarczająco daleko na zewnątrz i w górę / w dół, oceniając środek, w górę, w dół, w dół, w lewo, w prawo, w dół / w lewo, w dół / w prawo, w górę / w lewo i w górę / w prawo.
        2. Poproś uczestników, aby podążali za obiektem poruszającym się powoli w ich polu widzenia i utrzymywali na nim wzrok, aby ocenić płynny pościg. Pokonaj odległość około 24 cali i używając ołówka jako celu, powoli przesuwaj w przód iw tył w kierunku poziomym i pionowym, powtarzając każdy trzy razy.
        3. Poproś uczestników, aby spojrzeli tak szybko, jak to możliwe, między 2 celami, które są oddalone od siebie o 24 cale, aby ocenić sakkady. Użyj ołówka i długopisu jako celów i skieruj wzrok na cele w przód iw tył trzy razy w poziomie i w pionie.
        4. Poproś uczestników, aby skupili się na obiekcie, który powoli zbliża się do ich oczu, aby ocenić zbieżność, wyśrodkować cel, ołówek, na grzbiecie nosa. Postępując zgodnie z tą procedurą, powtórzyć próbę, wyprowadzając ten sam cel z nosa z powrotem do pozycji wyjściowej (dywergcja).
        5. Poproś pacjenta, aby zakrył jedno oko i spojrzał na nos badacza. Odsuń rękę poza pole widzenia pacjenta, a następnie wprowadź ją do środka, powoli machaj palcem i poproś pacjenta, aby dał znać badaczowi, kiedy ręka wróci do pola widzenia, powtórz to dla lewego górnego, prawego górnego, lewego dolnego i prawego dolnego kwadrantu.
          UWAGA: Gdy pacjent zakrywa prawe oko, zakryj lewe oko i odwrotnie.
      4. Oceń wadę wzroku za pomocą testu integracji wzrokowo-motorycznej.
      5. Oceń ostrość wzroku za pomocą wykresu Snellena39,40.
      6. Oceń pole widzenia podczas konfrontacji, a jeśli masz wątpliwości, wykonaj test pola widzenia Goldmana lub Humphreya41,42.
      7. Oceń zaniedbanie połowiczo-przestrzenne za pomocą testu podziału linii i testu anulowania pojedynczej litery43.
      8. Określ ilościowo zakres niepełnosprawności za pomocą 25-punktowego kwestionariusza funkcjonowania wizualnego National Eye Institute (NEI-VFQ-25) i 10-punktowej ankiety uzupełniającej44.

2. Przygotowanie do eksperymentu i fizyczna konfiguracja sprzętu

  1. sprzęt:
    1. Wybierz urządzenie do śledzenia ruchu gałek ocznych
      1. Wybierz urządzenie śledzące ruch gałek ocznych, które może być montowane na głowie (aby uniknąć zakłóceń ruchów zasięgu przy biurku), wysokiej rozdzielczości przestrzennej (≤0,1o) i wysokiej rozdzielczości czasowej (≥250 Hz).
      2. Rejestruj ruch gałek ocznych za pomocą urządzenia śledzącego ruch gałek ocznych z częstotliwością próbkowania 250 Hz (próbkowanie pozycji oka co 4 ms), śledząc odbicie zarówno źrenicy, jak i rogówki.
    2. Wybierz urządzenie do śledzenia kończyn
      1. Wybierz tracker kończyn, który może mapować ruch w pozycji x, y, z, dokładność ³ 0,08 cm, opóźnienie ³ 3,5 ms.
    3. Wybierz laptop zdolny do uruchomienia niestandardowego skryptu, który kontroluje integrację danych pozyskanych z dwóch systemów w czasie rzeczywistym i współrejestruje sygnały w czasie rzeczywistym (tabela materiałów).
    4. Wybierz monitor z wyświetlaczem, który można zintegrować z wybranym laptopem i który jest wystarczająco duży, aby obsługiwać indywidualną korespondencję między monitorem a przestrzenią zasięgu blatu
    5. Zdefiniuj prostokąt o rozmiarze identycznym z monitorem wyświetlacza na powierzchni stołu między uczestnikiem a monitorem, aby użyć go jako funkcjonalnej przestrzeni sięgającej do pracy eksperymentalnej.
  2. Przygotowanie do konfiguracji:
    1. Ustaw stół z krzesłem o regulowanej wysokości.
    2. Umieść monitor w odległości 40 cm od dalszej krawędzi stołu (Tabela materiałów).
    3. Umieść tablicę stołową (powierzchnię sięgającą) o wymiarze proporcji 1-1 z monitorem wyświetlacza.
    4. Ustaw lokalizator kończyn, montując źródło elektromagnetyczne pod stołem (tabela materiałów).
    5. Skonfiguruj urządzenie do śledzenia ruchu gałek ocznych, komputer hosta (tabela materiałów).
      1. Przymocuj cztery oświetlacze podczerwieni (IR) do czterech rogów monitora za pomocą pasków.
      2. Ustaw konfiguracje eye trackera na ekranie ustawień eye trackera.
        1. Wybierz 13-punktową kalibrację ze wstępnie ustawionej konfiguracji trackera ruchu gałek ocznych.
        2. Wybierz wysoką czułość sakkady, aby wykryć małą sakkadę.
        3. Wybierz tryb Pupil-CR, aby rejestrować zarówno źrenice, jak i rogówkę.
        4. Wybierz częstotliwość próbkowania przy 250 Hz.
  3. Przygotowanie fizyczne uczestników
    1. Posadź uczestników na krześle o regulowanej wysokości przy stole z wyświetlaczem komputera.
    2. Ustaw uczestnika w odległości 60 cm od monitora wyświetlacza (Tabela materiałów).
    3. Przymocuj czujnik ruchu (tabela materiałów) do dystalnego aspektu palca wskazującego ręki badanego ramienia (ramiona dominujące do kontroli i obie ręce u uczestników z udarem)
    4. Umieść eyetracker na opasce na głowę uczestników i wyreguluj pałąk oraz kamery (Tabela materiałów).
      1. Dopasowanie pałąka
        1. Wyreguluj szczelność i położenie pałąka (za pomocą pokręteł pałąka) tak, aby przednia podkładka znajdowała się na środku czoła, a boczne nakładki nad uszami uczestnika.
        2. Upewnij się, że kamera z pałąkiem na głowę znajduje się na środku czoła i nad grzbietem nosa.
        3. Poproś uczestników, aby unieśli brwi, a jeśli pałąk się poruszy, załóż go wyżej lub niżej na czole.
      2. Dostosuj pozycję aparatu i oświetlacza rogówki. Poproś uczestników, aby spojrzeli na monitor.
        1. Na ekranie kamery wybierz obraz z kamery na głowie, sprawdź, czy pokazuje cztery duże punkty ze znaczników podczerwieni, które są umieszczone w środku obrazu z kamery na głowie. Jeśli nie znajdują się w środku, odpowiednio dostosuj.
        2. Na ekranie konfiguracji kamery wybierz jedno oko na raz. Wyreguluj dwie kamery oczu, opuszczając i podnosząc uchwyt kamery oka, aż źrenica oka znajdzie się w środku obrazu kamery
        3. Ustaw ostrość aparatu oka, obracając uchwyt obiektywu.
        4. Ustaw próg źrenicy, naciskając przycisk Auto Threshold (Automatyczny próg) na ekranie ustawień aparatu.
        5. Wykonaj tę samą regulację dla drugiego oka.
  4. wzorcowanie
    1. Skalibruj wyjście śledzenia kończyn do powierzchni sięgającej za pomocą kalibracji 9-punktowej, poproś uczestnika o umieszczenie palca przymocowanego do czujnika w miejscach sięgających powierzchni (blatu), jak pokazano na ekranie monitora.
    2. Skalibruj urządzenie śledzące ruch gałek ocznych, poproś uczestników, aby spojrzeli na cel kalibracji, który pojawia się jako niebieska kropka i utrzymywali fiksację, aż na ekranie pojawi się następna kropka
      UWAGA: Wzorce kalibracji pojawiają się w 13 losowo wybranych pozycjach na ekranie
    3. Kalibruj urządzenie śledzące ruch gałek ocznych co najmniej dwa razy na sesję, najpierw na początku eksperymentu, a następnie w jego połowie.

3. Eksperyment

  1. Poproś uczestników, aby przesunęli palec do pozycji początkowej, zakrywając kółko startowe na ekranie kropką wskaźnika palca (czerwona kropka), jednocześnie utrwalając (oko) pozycję początkową na ekranie.
    UWAGA: Pozycja początkowa jest odpowiadającą lokalizacji punktu fiksacji (niebieska kropka) wyświetlanego na środku ekranu (Rysunek 1a). Pozycja palca jest reprezentowana na ekranie jako czerwona kropka o promieniu 4 mm.
  2. Wymagaj od uczestników, aby utrzymywali pozycję palca na okręgu początkowym przez 150 ms, aż pojawi się cel.
  3. Upewnij się, że uczestnicy utrwalili pozycję startową, aż usłyszą sygnał dźwiękowy ("go beep"). (Rysunek 1)
    UWAGA: Czas między pojawieniem się celu a sygnałem go jest losowo wybierany w zakresie od 250 do 750 ms, aby zapobiec oczekiwaniu sygnału go.
  4. Poinstruuj uczestników, aby szybko i dokładnie przesunęli oczy i opuszki palców do wyznaczonego celu, gdy usłyszą sygnał dźwiękowy (Rysunek 1)
    1. Wyznaczony cel pojawia się w białym okręgu o promieniu 1 cm
  5. Poinstruuj uczestników, aby dotknęli miejsca blatu w pozycji wirtualnego celu, jak pokazano na ekranie, podnosząc dłoń i palec oraz ponownie łącząc opuszek palca z blatem
    1. Upewnij się, że uczestnicy wykonują ruch wskazujący, podnosząc dłoń i palec, a nie przeciągając dłonią i palcem po blacie.
    2. Wyświetla lokalizację końcową zasięgu jako czerwoną kropkę, po zakończeniu zasięgu.
    3. Określ ukończenie dotarcia na podstawie kombinacji niskiej prędkości (szczyt <5%) i progu płaszczyzny Z 3 mm.
  6. Poproś uczestników, aby przed rozpoczęciem zbierania danych przeprowadzili serię prób zapoznawczych.
  7. Rozpocznij zbieranie danych po tym, jak uczestnicy pomyślnie dotknęli 5 z ostatnich 10 celów.
  8. Poproś uczestników, aby przeprowadzili serię prób wyglądu i zasięgu, zgodnie z instrukcjami, które zostały im poinstruowane podczas prób zapoznawczych.
    1. Poproś uczestników, aby przeprowadzili łącznie 76 prób.
  9. Poproś uczestników kontrolnych, aby przeprowadzili eksperyment ze swoją dominującą ręką.
  10. Zawsze, gdy jest to możliwe, poproś uczestników z udarem, aby przeprowadzili eksperyment obiema rękami, bardziej i mniej dotkniętą chorobą.
  11. Uczestnicy wykonują cały eksperyment co najmniej jedną ręką.

figure-protocol-1
Rysunek 1. Schematyczny widok konfiguracji i eksperymentu. (a) Schematyczne przedstawienie monitora wyświetlacza i powierzchni sięgającej podczas próby. (b) Sekwencjonowanie działań w zasięgu wizualnym. Pojawia się pierwsza fiksacja (F). Cel (T) pojawia się po losowym czasie. Sygnał "start" pojawia się jako sygnał dźwiękowy (oznaczony jasnoszarym pionowym paskiem) po nieprzewidywalnym interwale czasu (równoczesne przesunięcie F), po którym następuje pojawienie się celu. Ruchy ręki (H) i oka (E) podążają za sygnałem go. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

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

Wyniki

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

Trzydziestu uczestników wzięło udział w badaniu. W kohorcie kontrolnej było 17 uczestników, a w kohorcie udarowej 13 uczestników. Dwóch uczestników nie było w stanie ukończyć całego eksperymentu, więc ich dane zostały wykluczone z analizy.

Demografia i oceny kwestionariuszy

Tabela 1 pokazuje kliniczne i demograficzne cechy reprezentaty...

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

Dyskusja

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

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

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

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

Podziękowania

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

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

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

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

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

System ledzenia wzrokuSystem ledzenia ruchuSakkada sterowana wzrokowoUdar t tnicy rodkowej m zguRejestracje tr jwymiaroweR wnoczesne rejestracje ruchu oczu i r kiKalibracja trackera ko czynKonfiguracja eyetrackeraZadania typu sakkada si ganie

Powiązane artykuły