$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Choroba Parkinsona jest klasycznie zaburzeniem motorycznym; jednak choroba ta jest również związana z deficytami poznawczymi, a progresja do demencji jest powszechna1. Patofizjologia zaburzeń poznawczych w chorobie Parkinsona nie jest dobrze poznana. Uważa się, że jest to związane z odkładaniem się alfa-synukleiny w obszarze kory mózgowej na podstawie oceny stopnia zaawansowania Braaka2. Zaproponowano również, że podwójny zespół zwyrodnienia układu dopaminergicznego i cholinergicznego prowadzi do różnych deficytów poznawczych z implikacjami prognostycznymi3. Potrzebne są dalsze badania, aby dokładniej wyjaśnić dokładne mechanizmy związane z upośledzeniem funkcji poznawczych w chorobie Parkinsona. W aspekcie klinicznym obecność zaburzeń poznawczych ma znaczący wpływ na rokowanie4,5. Ocena funkcji poznawczych w praktyce klinicznej jest zatem niezbędna. Jednak długotrwała ocena poznawcza jest ograniczona przez stan psychiczny i motoryczny pacjentów. Dlatego potrzebny jest nieinwazyjny i prosty pomiar, który może odzwierciedlać obciążenie funkcji poznawczych chorobą.
Nieprawidłowości w ruchach gałek ocznych są powszechnie opisywane wykrywalnymi objawami choroby Parkinsona od jej wczesnych stadiów6, jednak patofizjologia jest jeszcze słabiej scharakteryzowana niż w przypadku upośledzenia funkcji poznawczych. Generowanie ruchu gałek ocznych odbywa się poprzez transformację wzrokowych bodźców sensorycznych, obsługiwanych przez splecioną sieć korową i podkorową, w sygnały do jąder okoruchowych w pniu mózgu w celu uzyskania efektu7. Udział patologii choroby Parkinsona w tych sieciach może prowadzić do obserwowalnych nieprawidłowości ruchomych gałek ocznych. Być może dochodzi do nakładania się struktur neuroanatomicznych, które regulują kontrolę ruchu gałek ocznych i funkcji poznawczych. Ponadto przeprowadzono badania badające związek między sakkadowymi ruchami gałek ocznych a funkcjami poznawczymi w innych zaburzeniach neurodegeneracyjnych8. Na tej podstawie warto zastanowić się nad zastosowaniem parametrów ruchu gałek ocznych jako markera zastępczego funkcji poznawczych w chorobie Parkinsona. Jedno badanie przekrojowe9 wykazało, że zmniejszona amplituda sakkady i dłuższy czas fiksacji były związane z nasileniem globalnego upośledzenia funkcji poznawczych w chorobie Parkinsona. Brakuje jednak danych na temat korelacji między parametrami ruchu gałek ocznych a konkretnymi domenami poznawczymi. Znaczenie i potrzeba pomiaru konkretnych domen poznawczych, a nie ogólnego stanu poznawczego, polega na tym, że indywidualna domena poznawcza informuje o różnicowych informacjach prognostycznych w chorobie Parkinsona3 i są one obsługiwane przez różne sieci neuronowe. Celem tego badania jest zbadanie specyficznego związku między metrykami ruchu gałek ocznych a różnymi funkcjami poznawczymi. Jest to pierwszy krok do stworzenia podstaw, na których można by opracować biomarkery pogorszenia funkcji poznawczych w chorobie Parkinsona przy użyciu technologii śledzenia ruchu gałek ocznych.
Prezentowany paradygmat eksperymentalny składa się z 2 głównych części: oceny poznawczej i zadania śledzenia ruchu gałek ocznych. Bateria oceny poznawczej obejmowała szereg funkcji poznawczych, w tym uwagę i pamięć roboczą, funkcje wykonawcze, język, pamięć werbalną i funkcje wzrokowo-przestrzenne. Wybór tych 5 domen poznawczych opiera się na wytycznych grupy zadaniowej Movement Disorder Society dotyczących łagodnych zaburzeń poznawczych w chorobie Parkinsona10, a zestaw lokalnie dostępnych testów poznawczych został wybrany w celu zbudowania baterii oceny. W poprzednim podobnym badaniu okulistycznym dotyczącym funkcji poznawczych w chorobie Parkinsona, wspomnianym9, autor wyodrębnił parametry ruchu gałek ocznych, podczas gdy badani byli zaangażowani w wizualne zadania poznawcze, gdzie na parametry mogą potencjalnie wpływać zdolności poznawcze badanego. Ponieważ badanie to miało na celu ocenę korelacji między parametrami ruchu gałek ocznych a różnymi domenami poznawczymi, należy zająć się potencjalnym zakłócającym wpływem zdolności poznawczych na parametry oka. W związku z tym zastosowano zadanie wyszukiwania wizualnego, zaadaptowane z innego badania śledzenia ruchu gałek ocznych nad chorobą Alzheimera11, w celu uchwycenia parametrów ruchu gałek ocznych badanych. Podczas zadania badani musieli wyszukać pojedynczą liczbę na ekranie komputera wśród wielu rozpraszaczy alfabetu. Zadanie to wywołałoby naprzemienne stosowanie wychylnych ruchów gałek ocznych i fiksacji wzrokowej, których nieprawidłowości są szeroko opisane w chorobie Parkinsona. Identyfikacja i różnicowanie liczb i alfabetu jest zadaniem nadmiernie wyuczonym, w którym zapotrzebowanie na funkcje poznawcze jest minimalne i dlatego byłoby odpowiednie do udzielenia odpowiedzi na pytanie badawcze tego badania. Program komputerowy został opracowany w oparciu o specyfikacje i projekt określony przez Röslera i wsp.11. w ich pierwotnym badaniu, które zostanie przeprowadzone w oprogramowaniu wbudowanym w nasz eye tracker. Na potrzeby tego badania opracowano również wewnętrzny algorytm klasyfikacji i analizy danych ze śledzenia ruchu gałek ocznych.