Artykuł metodologiczny

Test ostrości ruchu do pomiaru ostrości pola widzenia z kształtami zdefiniowanymi przez ruch

DOI:

10.3791/66272

23 lutego 2024

W tym artykule

Informacja o sprostowaniu

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

Podsumowanie

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

Nowatorski test ostrości oparty na ruchu, który pozwala na ocenę centralnego i peryferyjnego przetwarzania wzrokowego u osób słabowidzących i zdrowych, wraz z goglami ograniczającymi widzenie peryferyjne kompatybilnymi z protokołami MRI, są opisane tutaj. Metoda ta oferuje kompleksową ocenę wzroku pod kątem zaburzeń funkcjonalnych i dysfunkcji układu wzrokowego.

Streszczenie

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

Standardowe pomiary ostrości wzroku opierają się na bodźcach stacjonarnych, literach (wykresy Snellena), liniach pionowych (ostrość noniusza) lub wykresach siatkowych, przetwarzanych przez te obszary układu wzrokowego, które są najbardziej wrażliwe na stymulację stacjonarną, otrzymując bodźce wzrokowe z centralnej części pola widzenia. W tym przypadku zaproponowano pomiar ostrości oparty na dyskryminacji prostych kształtów, które są definiowane przez ruch kropek w kinematogramach losowych kropek (RDK) przetwarzanych przez obszary wzrokowe wrażliwe na stymulację ruchu i otrzymujące dane wejściowe również z obwodowego pola widzenia. W teście ostrości ruchu uczestnicy są proszeni o rozróżnienie okręgu i elipsy, z pasującymi powierzchniami, zbudowanymi z RDK i oddzielonymi od tła RDK przez spójność, kierunek lub prędkość kropek. Pomiar ostrości opiera się na wykrywaniu elipsy, która z każdą poprawną odpowiedzią staje się coraz bardziej okrężna, aż do osiągnięcia progu ostrości. Test ostrości ruchu może być prezentowany w kontraście ujemnym (czarne kropki na białym tle) lub w kontraście dodatnim (białe kropki na czarnym tle). Kształty zdefiniowane ruchem są umieszczone centralnie w promieniu 8 stopni wizualnych i są otoczone tłem RDK. W celu zbadania wpływu peryferii wzrokowych na centralnie mierzoną ostrość ostrości proponuje się mechaniczne zawężenie pola widzenia do 10 stopni przy użyciu nieprzezroczystych gogli z centralnie umieszczonymi otworami. Ten łatwy w obsłudze i powtarzalny system zwężania jest odpowiedni dla protokołów MRI, umożliwiając dalsze badania funkcji peryferyjnych danych wejściowych wzrokowych. W tym przypadku zaproponowano prosty pomiar równoczesnego kształtu i percepcji ruchu. Ten prosty test ocenia upośledzenie wzroku w zależności od danych wejściowych z centralnego i obwodowego pola widzenia. Proponowany test ostrości ruchu zwiększa możliwości standardowych testów w zakresie ujawniania zapasowych lub nawet wzmocnionych funkcji widzenia u pacjentów z uszkodzonym układem wzrokowym, które do tej pory pozostawały niewykryte.

Wprowadzenie

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

Większość dostępnych testów wizualnych jest ukierunkowana na badanie cech przetwarzanych przez widzenie centralne, opierając się na danych pochodzących z centralnej siatkówki1. Centralna siatkówka ma najgęstszą populację czopków-fotoreceptorów dla maksymalnej ostrości wzroku i nie ma fotoreceptorów pręcikowych, które dominują w siatkówce obwodowej2. Obecność gęsto upakowanych fotoreceptorów znajduje również odzwierciedlenie w zwiększonym zagęszczeniu komórek zwojowych, co oznacza, że większa liczba aksonów kierowana jest do nerwu wzrokowego, a ostatecznie do kory wzrokowej. Na zewnątrz dołka środkowego w kierunku peryferii pręciki przewyższają liczebnie stożek fotoreceptora3. Dzięki szerszym korpusom pręcików i rzadszej mozaice fotoreceptorów, siatkówka obwodowa reaguje przede wszystkim na widzenie w nocy i świadomość ruchu4.

Klasycznie uważano, że przetwarzanie wzrokowe, w zależności od stymulacji centralnej części pola widzenia, jest poświęcone precyzyjnej analizie obiektów stacjonarnych, a jego peryferyjna część specjalizuje się w wykrywaniu ruchu i przenoszeniu obiektów do centralnego, centralnego widzenia, gdzie jest dalej analizowane5,6. Jednak teraz pojawiają się dowody pokazujące, że na poziomie kory mózgowej dokładna analiza ścieżki stacjonarnej nie jest w pełni oddzielona od wrażliwej na ruch ścieżki one6,7,8. Testowanie formy i percepcji ruchu jednocześnie odbywa się klasycznie za pomocą ruchomych siatek9 i szklanych wzorów10, a także koncentrycznych pierścieni motion11. Naszym celem jest wprowadzenie testu, który jest zbliżony do normalnego życia osób z niepełnosprawnością wzrokową, który może obniżyć ich frustrację i dać nadzieję poprzez wyraźne pokazanie im, że niektóre cechy ich przetwarzania wzrokowego mogą być jeszcze zachowane, a nawet wzmocnione. Proponowany test ostrości ruchu oparty na losowych kinematogramach punktowych (RDK) łączy analizę percepcji ruchu i kształtu oraz jednocześnie testuje funkcjonowanie percepcji ruchu i kształtu. W ramach testu ostrości ruchu istnieje wiele możliwości testowania cech psychofizycznych, takich jak różne prędkości, kierunki i kontrasty RDK. Zmieniając parametry, możemy manipulować siłą stymulacji, albo specyficzną dla centralnego przetwarzania, albo peryferyjną. Na przykład wykrywanie szybko poruszających się obiektów jest dobrze opisaną funkcją specyficzną dla peryferyjnego przetwarzania wzrokowego12, podczas gdy przetwarzanie ciemnych elementów na jasnym tle jest preferencyjnie przetwarzane przez widzenie centralne13. Ten test został początkowo przeprowadzony u pacjentów ze zwyrodnieniem siatkówki fotoreceptorów, specyficznie zlokalizowanych w centralnej lub obwodowej siatkówce14. Barwnikowe zwyrodnienie siatkówki (RP) objawia się uszkodzeniem obwodowym i występuje u ~1/5000 pacjentów na całym świecie15. Choroba Stargardta (STGD), z częstością występowania ~1/10000, jest najczęstszą przyczyną młodzieńczego zwyrodnienia plamki żółtej (MD)16. Uszkodzenie fotoreceptorów w centralnej siatkówce, jak w przypadku zwyrodnienia plamki żółtej lub barwnikowego zwyrodnienia siatkówki w siatkówce obwodowej, powoduje odpowiednią utratę pola widzenia. Te ubytki pola widzenia znajdują odzwierciedlenie w upośledzeniu cech charakterystycznych dla danych obszarów układu wzrokowego17. Co ważne, dotyczy to również obszarów układu wzrokowego, które otrzymują bodźce z niezmienionych części siatkówki. Wcześniej wykazano w zwierzęcych modelach zwyrodnienia plamki żółtej18, że po obuocznym centralnym uszkodzeniu siatkówki nie tylko pogarsza się ostrość, ale także wzmacnia się percepcja ruchu, cecha charakterystyczna dla przetwarzania obwodowego. Opisane tutaj badania ostrości ruchu dostarczają ważnych informacji przy planowaniu zabiegów rehabilitacji wzroku. Pełny obraz wzajemnych oddziaływań między centralną i peryferyjną częścią pola widzenia odgrywa kluczową rolę w zrozumieniu, w jaki sposób utracone funkcje mogą zostać przejęte przez części zamienne układu wzrokowego i jak proces ten może być wspierany przez procedury rehabilitacji wzrokowej. Wiedza na temat tego, w jaki sposób regionalne zwyrodnienie siatkówki wpływa na przetwarzanie wzrokowe, zwłaszcza poza jego uszkodzonymi częściami, nadal pozostaje niekompletna. Testy optyczne opierają się na pomiarach nieruchomych cech kształtu. Na przykład pomiary ostrości wzroku opierają się na bodźcach stacjonarnych, literach (wykresy Snellena), wykresach siatkowych lub wykresach ostrości noniusza.

W celu poszerzenia wglądu w dynamikę między widzeniem centralnym i peryferyjnym w zdrowych oczach oraz oczach, które mają upośledzone centralne/peryferyjne funkcje widzenia, wprowadzono test ostrości oparty na ruchu, mierzący jednocześnie kształt i percepcję ruchu. Test ostrości ruchu opiera się na wykrywaniu centralnie położonych kształtów o ujemnym lub dodatnim kontraście (ciemne lub jasne kropki), elipsy i okręgu z pasującymi powierzchniami, zbudowanych z losowych kinematogramów punktowych (RDK) i oddzielonych od tego samego tła RDK prędkością, spójnością lub kierunkiem. Ostrość ostrości jest mierzona jako minimalna różnica postrzegana między wymiarami okręgu i elipsy, a wyniki są podawane w stopniach wizualnych, przy których badany zatrzymuje się, aby dostrzec różnicę. Dodatkowo, aby sprawdzić, czy kontrast luminancji wpływa na mierzoną ostrość ruchu, bodźce mogą być prezentowane w negatywie (czarne kropki na białym tle) lub w kontraście dodatnim (białe kropki na czarnym tle). Wszystkie dostępne informacje na temat przetwarzania kontrastu dodatniego (typu ON) i kontrastu ujemnego (typu OFF) w układzie wzrokowym pochodzą ze stacjonarnej stymulacji centralnego pola widzenia19,20. Nie wiadomo jednak, w jaki sposób peryferyjne przetwarzanie sygnałów ruchu zależy od kontrastu14,21. Ustalono jedynie, że czułość na duże prędkości jest specyficzna dla przetwarzania peryferyjnego, podczas gdy przetwarzanie ruchu centralnego angażuje wolne prędkości przy wyższych częstotliwościach przestrzennych prezentowanych w dodatnim kontraście (typ ON)12. Pozytywna i negatywna wersja kontrastowa bodźców ruchowo-ostrościowych, a także możliwość modyfikacji prędkości kropek, a także koherencji czy kierunku, są kluczowe dla bardziej szczegółowego opisu pełnego pola widzenia. Dodatkowo proponuje się mechaniczne zawężenie pola widzenia do centralnych 10 stopni za pomocą gogli z soczewkami zastąpionymi nieprzezroczystymi z centralnie umieszczonymi otworami. Ten łatwy do odtworzenia system zwężania, odpowiedni dla protokołów fMRI i TMS, umożliwia dalsze badania funkcji obwodowych bodźców wzrokowych oraz tego, jak peryferie wzrokowe wpływają na centralnie mierzoną ostrość. Podobny system został wstępnie zwalidowany w poprzednich badaniach14, w których stwierdzono, że testy ostrości ruchu w ujemnym kontraście i w przyspieszonym ruchu, silnie aktywujące peryferie wzrokowe, są najtrudniejsze dla wszystkich uczestników. Dla pacjentów z chorobą Stargardta były one nie do opanowania. Co ważne, osłabienie stymulacji peryferii wzrokowych, poprzez zmniejszenie prędkości RDK, poprawia progi ostrości u wszystkich badanych. Podsumowując, proponujemy zadanie z pomiarem ostrości ruchu w oparciu o prostą dyskryminację kształtu. Dzięki temu wyniki są proste i łatwe do zrozumienia również dla pacjentów i ich opiekunów. Prezentowany tu test ostrości ruchu skierowany jest również do użytkowników spoza środowiska akademickiego. Zadanie jest łatwe do wyjaśnienia dla szerokiego zakresu wiekowego i grup pacjentów.

Protokół

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

Wszystkie procedury zostały przeprowadzone zgodnie z odpowiednimi wytycznymi i przepisami oraz zostały zatwierdzone przez Komisję Etyki, WUM (KB/157/2017). Uzyskano pisemną zgodę od wszystkich uczestników, upewniając się, że rozumieją ogólny cel eksperymentu i że rozumieją włączenie ich danych do celów analizy statystycznej. Wszystkie prezentowane bodźce wzrokowe generowane są za pomocą aplikacji desktopowej opartej na Javie (Viscacha2) stworzonej na potrzeby tych eksperymentów.

1. Konfiguracja

  1. Zadbaj o ciche, przyciemnione pomieszczenie. Zbuduj zestaw składający się z komputera, klawiatury, płaskiego wyświetlacza, urządzenia do śledzenia ruchu gałek ocznych (opcjonalnie, w zależności od pytania badawczego i celów; patrz Tabela Materiałów), biurka, podbródka i krzesła. Ułóż go tak, aby uczestnicy mogli siedzieć z podbródkiem opartym na podbródku, oczami skierowanymi bezpośrednio przed środek górnej połowy wyświetlacza i rękami sięgającymi strzałek na klawiaturze. Odległość pozioma między wyświetlaczem a oczami powinna wynosić 85 cm.
    UWAGA: Chociaż uczestnicy są szkoleni i specjalnie proszeni o unieruchomienie centralnego krzyża fiksacyjnego podczas całej procedury, testowanie za pomocą eyetrackera może stanowić dodatkową kontrolę do filtrowania podczas analiz tych uczestników, którzy wykazują zbyt wiele wahań wzroku. Ponadto, w zależności od celu badania, wyniki eyetrackera mogą dostarczyć interesujących informacji na temat wzorców fiksacji, wielkości źrenicy lub lokalizacji zainteresowania różnych kohort uczestników.
  2. Odwiedź https://github.com/grimwj/Viscacha2 i pobierz oprogramowanie, klikając przycisk Kod i pobierając plik ZIP. Rozpakuj plik zip i zapisz go w katalogu roboczym.
  3. Postępuj zgodnie z krokami instalacji opisanymi w pliku README.txt. W przypadku testowania za pomocą urządzenia do śledzenia ruchu gałek ocznych należy postępować zgodnie z instrukcjami instalacji oprogramowania dla urządzenia śledzącego ruch gałkoczny. Zamontuj urządzenie do śledzenia wzroku zgodnie z instrukcją.
  4. Aby przeprowadzić wstępne sprawdzenie, uruchom program, klikając dwukrotnie plik Viscacha2.jar. Po wyświetleniu ekranu początkowego naciśnij ESC na klawiaturze, aby wyjść z programu.
  5. Poruszaj się po nowo utworzonych folderach – experiment_data, TestPatient Shape_Brt. Otwórz plik .csv za pomocą edytora arkuszy kalkulacyjnych (ustaw średnik jako separator pól). Sprawdź, czy parametry, takie jak wymiary ekranu i odległość od ekranu, są poprawne.
    UWAGA: Stąd protokół opiera się na założeniu, że używany jest wyświetlacz o rozdzielczości 1920 x 1080 i przekątnej 31,5 cala, a odległość między pacjentem a ekranem wynosi 85 cm. Oznacza to, że ekran zajmuje 44,6° przestrzeni wizualnej w poziomie. Jeśli te parametry nie mogą być spełnione, można zapoznać się z krokiem 5 w celu ponownej konfiguracji programu.

2. Określanie początkowej trudności testu

  1. Otwórz plik config.txt i znajdź wiersz zawierający patient_name=TestPatient. Zastąp TestPatient tekstem identyfikującym badany obiekt.
  2. W pliku config.txt znajdź wiersz filename=Shape_Brt.txt. Upewnij się, że ten wiersz nie zaczyna się od symbolu krzyżyka # (wiersz bez komentarza).
  3. Poproś osobę, aby usiadła przed wyświetlaczem, z opartym podbródkiem i oczami skierowanymi bezpośrednio przed środek górnej połowy wyświetlacza. Sprawdź, czy odległość od ekranu jest prawidłowa. Upewnij się, że klawiatury są łatwo dostępne dla fotografowanej osoby.
  4. Przejdź do katalogu Viscacha2.jar i uruchom program. Naucz uczestnika, aby przez cały czas trwania eksperymentu skupiał wzrok na krzyżyku fiksacyjnym na środku ekranu.
  5. Po każdej stronie ekranu w tej samej odległości od środkowego krzyża fiksacyjnego zostanie pokazany okrąg lub elipsa. Zadanie polega na zaznaczeniu okręgu nad elipsą za pomocą strzałek w lewo i w prawo na klawiaturze. Wyjaśnij zadanie uczestnikowi, a kiedy będzie gotowy, naciśnij s, aby rozpocząć eksperyment. Eksperyment trwa do momentu, gdy uczestnik naciśnie jeden z strzałek.
  6. Program kończy się po wystąpieniu czterech odwróceń lub osiągnięciu maksymalnej liczby prób. Odwrócenie ma miejsce, gdy badany wybierze niewłaściwą odpowiedź po uprzednim wybraniu właściwej lub odwrotnie.
    UWAGA: Jest to procedura typu schodowego. Trudność każdej próby zwiększa się po każdej poprawnej odpowiedzi i zmniejsza się po błędnej odpowiedzi. Rysunek 1 pokazuje, jak zmienia się poziom schodów podczas prób dla jednego reprezentatywnego uczestnika.
  7. Zwróć uwagę na cztery odwrócenia, po których zadanie zostało zakończone i został ustalony próg wykrywania. Otwórz odpowiedni plik .csv zawierający wyniki. Znajdź kolumny THRESHOLD w pobliżu końca pliku. Użyj wartości w tej kolumnie, aby obliczyć początkowy poziom trudności dla kolejnych zadań.
    UWAGA: Test może być również przedstawiony w paradygmacie stałym, gdzie poziom trudności jest stały i nie zmienia się, poprzez usunięcie symbolu krzyżyka z linii Experiment_Type=Stała w plikach init.txt i dodanie symbolu krzyżyka przed linią Experiment_Type=Schody.

figure-protocol-1
Rysunek 1: Zmiana poziomu klatki schodowej w czasie trwania eksperymentu Shape_Brt (kolejne próby). Czerwony wykres przedstawia poziom klatki schodowej, co przekłada się na proporcje S- (elipsa). Po wystąpieniu 4 odwróceń (niebieskie paski) próg wykrywania obiektu został ustalony, a zadanie jest zakończone. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

  1. Użyj nowo uzyskanego progu jako punktu odniesienia dla kolejnej prezentacji bodźców (kroki 2.3–2.5). Aby zastąpić nowy próg we wszystkich plikach definicji bodźców, użyj skryptu Pythona w folderze zastępczym i postępuj zgodnie z instrukcjami wyświetlanymi na ekranie.

3. Procedura bodźców

UWAGA: Łącznie zostanie przeprowadzonych 10 eksperymentów: 5 z białymi kropkami na czarnym tle i 5 z czarnymi kropkami na białym tle.

  1. Zadanie Spójność
    1. Gdy temat jest gotowy, otwórz plik config.txt i skomentuj (tj. wstaw symbol krzyżyka) wiersz filename=Shape_Brt.txt i odkomentuj wiersz poniżej, łącznie z zadaniem shape_dotsB_C.txt. W tym zadaniu okrąg i elipsa składają się z kropek poruszających się losowo z prędkością 10°/s. Tło zbudowane jest z kropek poruszających się spójnie w górę z taką samą prędkością jak w okręgu i elipsie.
      UWAGA: Możliwe jest zdefiniowanie innego kierunku ruchu kropek tła poprzez edycję parametru Kierunek w pliku definicji dla każdego zadania.
    2. Uruchom Viscacha2.jar. Wyjaśnij zadanie tematowi w prostych słowach, na przykład: Zawsze wskazuj kółko. Gdy uczestnik będzie gotowy, naciśnij s, aby rozpocząć eksperyment. Poczekaj, aż eksperyment zostanie zakończony
    3. .
    4. Otwórz plik config.txt, skomentuj wiersz filename=shape_dotsB_C.txt i odkomentuj wiersz poniżej wraz z zadaniem shape_dotsW_C.txt. Powtórz krok 3.1.2.
  2. Zadanie Kierunek
    1. Gdy temat jest gotowy, otwórz plik config.txt i skomentuj poprzednio wybraną nazwę pliku. Usuń komentarz z wiersza zawierającego filename=shape_dotsB_D.txt zadanie. W tym zadaniu okrąg i elipsa składają się z kropek poruszających się spójnie w górę z prędkością 10°/s. Tło składa się z kropek poruszających się spójnie w lewo z taką samą prędkością jak w okręgu i elipsie.
    2. Uruchom Viscacha2.jar. Wyjaśnij zadanie tematowi. Gdy uczestnik będzie gotowy, naciśnij s, aby rozpocząć eksperyment. Poczekaj, aż eksperyment zostanie zakończony
    3. .
    4. Otwórz plik config.txt, skomentuj wiersz filename=shape_dotsB_D.txt i usuń komentarz z wiersza poniżej, łącznie z zadaniem shape_dotsW_D.txt. Powtórz krok 3.2.2.
  3. Zadanie prędkości
    1. Gdy temat jest gotowy, otwórz plik config.txt i skomentuj poprzednio wybraną nazwę pliku. Usuń komentarz z wiersza zawierającego filename=shape_dotsB_V10_20.txt zadanie. Zadanie to składa się z trzech warunków. Okrąg i elipsa oraz tło składają się z kropek poruszających się spójnie w górę, a kropki w okręgu i elipsie zawsze poruszają się wolniej niż kropki tła: i) 10°/s kontra 20°/s; ii) 5°/s w porównaniu do 10°/s; oraz iii) 1°/s w porównaniu z 2°/s.
    2. Uruchom Viscacha2.jar. Wyjaśnij zadanie tematowi. Gdy uczestnik będzie gotowy, naciśnij s, aby rozpocząć eksperyment. Poczekaj, aż eksperyment zostanie zakończony
    3. .
    4. Otwórz plik config.txt i skomentuj shape_dotsB_V10_20.txt wiersza, a następnie odkomentuj wiersz poniżej, łącznie z zadaniem shape_dotsW_V10_20.txt. Powtórz krok 3.2.2.
    5. Powtórz kroki 3.3.1 - 3.3.3 2x, dla zadań shape_dotsB_V5_10.txt i shape_dotsW_V5_10.txt, a także dla shape_dotsB_V1_2.txt i shape_dotsW_V1_2.txt.
      1. Aby uniknąć ręcznej zmiany nazwy pliku dla każdego zadania po jego zakończeniu, użyj opcji sweep_file. W pliku config.txt ustaw pole sweep_files na wartość 0, aby zakończyć procedurę po zakończeniu każdej procedury zadania.
      2. Użyj tego ustawienia dla zadania Shape_Brt.txt, aby zdefiniować początkową wartość progową planu bazowego. Po ustawieniu punktu odniesienia, aby uruchomić wiele zadań po sobie, ustaw plik zamiatania na liczbę całkowitą z zakresu od 1 do 9. Liczba całkowita określa tutaj liczbę zmian między kolejnymi zadaniami (np. jeśli jest ustawiona na 1 i shape_dotsB_D.txt jest niezakomentowana, program uruchomi to zadanie i następne. Jeśli ustawisz wartość 9, wszystkie zadania zostaną uruchomione). Wewnętrznie spowoduje to ponowne wygenerowanie nowego pliku konfiguracyjnego po zakończeniu każdego eksperymentu, z wcześniej wybraną nazwą pliku zakomentowaną i kolejną nazwą pliku wybraną dla nadchodzącego eksperymentu.

4. Gogle ograniczające widzenie

  1. Aby przejściowo usunąć peryferyjne pole widzenia, użyj okularów pływackich (Rysunek 2), w których przezroczyste soczewki są zastępowane białymi, nieprzezroczystymi. Obiektywy miały aperturę 1,4 mm, która ograniczała pole widzenia do centralnego 10°. Aby gogle były odpowiednie dla każdego tematu i jak najlepiej uwzględniały naturalną indywidualną odległość międzygałkową, należy wykonać 14 par gogli z otworami o rozstawie od 58 mm do 72 mm (z zachowaniem odstępu 1 mm między każdą parą gogli).

figure-protocol-2
Rysunek 2: Gogle zwężające. Centralne otwory mają średnicę 1,4 mm. Mieliśmy 14 par gogli z odległościami między otworami od 58 mm do 72 mm. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

  1. Użyj linijki, aby określić odległość między oczami uczestnika. Umieść linijkę tuż nad oczami, w jednej linii z brwiami, z wartością 0 na jednym oku. Oblicz, jak daleko w mm jest druga źrenica, sprawdzając wartość na górze drugiego oka. Podczas zabiegu poproś uczestnika, aby utrzymywał spojrzenie tak stabilne, jak to możliwe.
  2. Po wybraniu bardziej odpowiedniej pary zrób sobie 15-minutową przerwę. W tym czasie poproś uczestników, aby swobodnie poruszali się po sali, korzystali z telefonu lub czytali, aby oczy mogły przyzwyczaić się do nowego stanu widzenia.
  3. Rozpocznij procedurę ponownie od kroku 3.

5. Rekonfiguracja

  1. Kalibracja rozmiaru ekranu i odległości
    1. Jeśli używany jest inny wyświetlacz, wstaw wymiary ekranu (rozdzielczość i przekątną) do pliku konfiguracyjnego (resolution_v dla rozdzielczości pionowej, resolution_h dla rozdzielczości poziomej diagonal_inch dla przekątnej ekranu w calach).
    2. Uruchom Viscacha2.jar. Po wyświetleniu ekranu początkowego naciśnij ESC, aby zakończyć. Otwórz plik .csv zawierający wyniki.
    3. Znajdź wiersz zawierający tekst Odległość mm i zapisz wartość.
    4. Dostosuj konfigurację eksperymentalną tak, aby obiekt mógł usiąść w nowo obliczonej odległości. Oblicz odległość tak, aby szerokość ekranu zajmowała 44,6° przestrzeni wizualnej w poziomie. Jest to zdefiniowane przez parametr full_angle_h, który można również zmienić w pliku config.txt.
      UWAGA: Kalibrację można również przeprowadzić dla wysokości ekranu za pomocą parametru full_angle_v. Należy pamiętać, że można ustawić tylko jeden z tych parametrów, drugi musi być skomentowany prefiksem #.
  2. Definicja bodźców
    1. Zdefiniuj parametry bodźców w osobnych plikach (np. shape_dotsB_C.txt). Niektóre wartości, takie jak wymiary S- (Ellipse_X, Ellipse_Y) są podane w pikselach. Aby obliczyć liczbę pikseli w stopniach wizualnych, pomnóż wartość przez mnożnik piksel na kąt wyodrębniony z pliku csv zawierającego wyniki.
      UWAGA: Parametry bodźców, takie jak spójność kropek, są predefiniowane i regulowane dla każdej warstwy (tło, kształt S+, kształt S-, szum). Na przykład w zadaniu koherencji okrąg i elipsa składają się z kropek poruszających się losowo z prędkością 10°/s (koherencja = 0,0). Tło zbudowane jest z kropek poruszających się koherentnie w górę z taką samą prędkością jak w okręgu i elipsie (koherencja = 1,0). Viscacha2 nie ma jeszcze oficjalnej instrukcji obsługi. Więcej informacji na temat definicji bodźców można znaleźć w pliku stimuli_description.ods w repozytorium Viscacha2.

Wyniki

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

Zadanie ostrości ruchu generuje dla każdego uczestnika jeden plik wyników dla każdej procedury bodźców. Przykładowy plik logu dla uczestnika testu został umieszczony w repozytorium w folderze doc. Od wiersza 1 do wiersza 31 zgłaszane są różne ustawienia, takie jak imię i nazwisko pacjenta oraz ustawienia konfiguracyjne. Blok zadań rozpoczyna się od wiersza 34 i podaje ważne informacje niezbędne do dalszej analizy: czas zdarzenia, typ zdarzenia, próba, czas trwania, wybór, poprawność, sukces, eksperymentator, bodźce zewnętrzne, odwrócenie i poziom schodów. Co ważne, kolumny wyboru i sukcesu nie powinny być puste; W takim przypadku może to wskazywać na nieprawidłowe działanie narzędzia odpowiedzi (klawiatury lub konsoli odpowiedzi). Począwszy od wiersza 170, wartość progowa jest podawana w kolumnie próg. Należy zauważyć, że połączone repozytorium w kroku 1.2 zawiera skrypt przygotowujący plik dziennika do czyszczenia plików dziennika. Plik dziennika może służyć do analizowania dokładności odpowiedzi przez porównywanie wyboru i poprawianie kolumny lub po prostu sprawdzanie kolumny o nazwie sukces. Inną przydatną podawaną wartością jest czas trwania badania czasu reakcji.

Dla badania progu ostrości ruchu, kluczową zmienną jest wartość poniżej progu kolumny. Każdy uczestnik będzie miał jeden próg dla każdej prezentacji bodźca i możliwe jest porównanie progów wynikających z różnych kontrastów i/lub z różnych zadań.

W Rysunek 3, reprezentatywny wykres dla grupy kontrolnej, która została przetestowana w pełnym stanie widzenia (tj. bez noszenia okularów zwężających; Rysunek 3A,B) i w stanie ograniczonego widzenia (noszący okulary zwężające; Rysunek 3C,D) jest pokazany. Uwzględnieni uczestnicy kontrolni mieli normalne lub skorygowane do normalnego widzenie.

figure-results-1
Rysunek 3: Reprezentatywne wyniki dla grupy kontrolnej. (A, B) Wyniki badań w zakresie pełnego widzenia i (C,D) w ograniczonym widzeniu w goglach obejmujących obwodowe pole widzenia. Progi ostrości ruchu od dużej prędkości (10/20 stopni) do zadań koherencji są pokazane w (A, C) ujemnym lewym panelu i (B, D) dodatnim kontraście w prawych panelach. Na osi pionowej próg ostrości ruchu jest podawany jako minimalna postrzegana różnica w stopniach widzenia. Poszczególne progi są pokazane jako okrąg. Pokazane są średnie i błędy standardowe. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

W Rycina 4 przetestowano dwie grupy pacjentów: pacjentów cierpiących na zwyrodnienie fotoreceptorów obwodowych (barwnikowe zwyrodnienie siatkówki, RP; Rysunek 4A,B) oraz pacjenci cierpiący na zwyrodnienie centralnych fotoreceptorów (Stargardt, STGD; Rysunek 4C,D). Aby prawidłowo włączyć pacjentów, ostateczne rozpoznanie ustalono po typowym badaniu okulistycznym oraz po badaniach dodatkowych, takich jak optyczna koherentna tomografia (OCT), angiografia fluoresceinowa (FA) oraz badania elektrofizjologiczne (elektroretinografia błyskowa, FERG). Ponadto, jeśli pacjenci nie byli w stanie zobaczyć lub wykonać zadania wyjściowego (Shape_Brt.txt) w celu określenia początkowej trudności testu, byli automatycznie wykluczani z procedury.

figure-results-2
Rycina 4: Reprezentatywne wyniki dla pacjentów z RP i STGD. (A, B) Wyniki dla pacjentów z RP z utratą obwodów wzrokowych i pacjentów z (C, D) STGD z utratą widzenia centralnego. Progi ostrości ruchu od dużej prędkości (10/20 stopni) do zadań koherencji są pokazane w (A, C) ujemnym lewym panelu i (B, D) dodatnim kontraście w prawych panelach. Na osi pionowej próg ostrości ruchu jest podawany jako minimalna postrzegana różnica w stopniach widzenia. Poszczególne progi są pokazane jako okrąg. Pokazane są średnie i błędy standardowe. Kliknij tutaj, aby zobaczyć większą wersję tego rysunku.

W Rysunek 3 i Rysunek 4, na osi pionowej, próg ostrości jest podawany jako minimalna postrzegana różnica; oś pozioma dzieli wyniki na zadania: szybkie 10/20, średnie 5/10 i wolne 1/2, w kierunku szybkiej prędkości i spójności. Zadania są przedstawione w dwóch kontrastach (tj. a i c dla negatywnego, b i d dla pozytywnego). Każdy uczestnik jest raportowany jako pojedynczy punkt, podczas gdy słupki błędów reprezentują błąd standardowy.

Te reprezentatywne wyniki pokazują, że dla grupy kontrolnej z pełnym widzeniem (Rysunek 3A) próg ostrości ruchu jest podobny wśród zadań. Przy najbardziej wymagającej prędkości zadania 10/20 w kontraście ujemnym, najłatwiejsza prędkość wolna 1/2 w kontraście dodatnim. Należy zauważyć, że noszenie gogli zakrywających obwodowe pole widzenia, jak pokazano w ograniczonym stanie widzenia, zmniejszyło rozprzestrzenianie się wyników wśród uczestników, ujawniając udany pomiar centralnej i peryferyjnej stymulacji wzrokowej (Rysunek 3B). Pacjentom (ryc. 4) pokazano również, w jaki sposób upośledzenie wzroku wpływa na próg ostrości ruchu. Dla pacjentów z RP (Ryc. 4A,B), którzy oszczędzili centralne pole widzenia, najwolniejsze zadania są najłatwiejsze, podczas gdy dla pacjentów z chorobą STGD (Rysunek 4C,D), którzy oszczędzili peryferyjne pole widzenia, wzorzec podąża za odwrotnym trendem, pokazując wyższy próg dla prędkości 1/2 (wolny) i niższy próg dla prędkości 10/20 (szybki). Natomiast zadania związane z kierunkiem i spójnością nie różnicowały obu grup pacjentów.

Reprezentatywne filmy bodźców są dostępne w formacie .mp4 w Pliku uzupełniającym 1, Pliku uzupełniającym 2, Pliku uzupełniającym 3, Pliku uzupełniającym 4, Pliku uzupełniającego 5, Pliku uzupełniającego 6, Pliku uzupełniającego 7, Pliku uzupełniającego 8, Pliku uzupełniającego 9, Pliku uzupełniającego 10, Pliku uzupełniającego 11. Należy pamiętać, że na tych nagraniach biały kursor pokazuje pozycję okręgu (bodziec S+), który należy wybrać, aby dokonać właściwego wyboru. Podczas sesji eksperymentalnej ten kursor nie jest widoczny. Nagrania są dostępne dla zadania bazowego Shape_Brt, zadań koherencji (shape_dotsB_C i shape_dotsW_C), zadań kierunkowych (shape_dotsB_D i shape_dotsW_D) oraz zadań prędkości (szybki 10/20 stopni: shape_dotsB_V10_20, shape_dotsW_V10_20; średni 5/10 stopni: shape_dotsB_V5_10, shape_dotsW_V5_10; wolny 1/2 stopnia: shape_dotsB_V1_2, shape_dotsW_V1_2), w kontrastach negatywnych i pozytywnych.

Plik uzupełniający 1: Zadanie bazowe do obliczania progu początkowego. Okrąg i elipsa są pokazane z boku krzyża fiksacyjnego. Po każdym wyborze elipsa zmienia swój kształt: w przypadku poprawnej odpowiedzi (uczestnik wybiera okrąg), kształt elipsy staje się bardziej zbliżony do obwodu; W przypadku błędnej odpowiedzi (uczestnik wybiera elipsę), kształt elipsy staje się bardziej uwydatniony, zgodnie z procedurą schodów. Przez cały czas trwania zabiegu uczestnik proszony jest o przyjrzenie się krzyżowi fiksacji. Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.

Plik uzupełniający 2: Zadanie koherencji w negatywnym kontraście. RDK jest zbudowany z czarnych kropek poruszających się na białym tle. Dwa centralnie położone kształty są definiowane przez ruch RDK: wewnątrz kształtów kropki poruszają się losowo, podczas gdy tło jest tworzone z kropek poruszających się w górę z prędkością 10°/s. Poziom trudności jest ustalany za pomocą zadania bazowego. Okrąg i elipsa są pokazane z boku krzyża fiksacyjnego. Przez cały czas trwania zabiegu uczestnik proszony jest o przyjrzenie się krzyżowi fiksacji. Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.

Plik uzupełniający 3: Zadanie koherencji w pozytywnym kontraście. RDK jest zbudowany z białych kropek na czarnym tle. Dwa centralnie położone kształty są definiowane przez ruch RDK: wewnątrz kształtów kropki poruszają się losowo, podczas gdy tło jest tworzone z kropek poruszających się w górę z prędkością 10°/s. Poziom trudności jest ustalany za pomocą zadania bazowego. Okrąg i elipsa są pokazane z boku krzyża fiksacyjnego. Przez cały czas trwania zabiegu uczestnik proszony jest o przyjrzenie się krzyżowi fiksacji. Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.

Plik uzupełniający 4: Zadanie kierunkowe w negatywnym kontraście. RDK jest zbudowany z czarnych kropek poruszających się na białym tle. Dwa centralnie położone kształty są definiowane przez ruch RDK: wewnątrz kształtów kropki poruszają się w górę z prędkością 10°/s, a tło przesuwa się w lewo z prędkością 10°/s. Początkowy poziom trudności jest ustawiony jak w pliku uzupełniającym 2. Okrąg i elipsa są pokazane z boku krzyża fiksacyjnego. Przez cały czas trwania zabiegu uczestnik proszony jest o przyjrzenie się krzyżowi fiksacji. Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.

Plik uzupełniający 5: Zadanie kierunkowe w pozytywnym kontraście. RDK jest zbudowany z białych kropek poruszających się na czarnym tle. Dwa centralnie położone kształty są definiowane przez ruch RDK: wewnątrz kształtów kropki poruszają się w górę z prędkością 10°/s, a tło przesuwa się w lewo z prędkością 10°/s. Początkowy poziom trudności jest ustawiony jak w pliku uzupełniającym 2. Okrąg i elipsa są pokazane z boku krzyża fiksacyjnego. Przez cały czas trwania zabiegu uczestnik proszony jest o przyjrzenie się krzyżowi fiksacji. Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.

Plik uzupełniający 6: Zadanie z dużą prędkością w ujemnym kontraście. RDK jest zbudowany z czarnych kropek poruszających się na białym tle. Dwa centralnie położone kształty są definiowane przez ruch RDK: wewnątrz kształtów kropki poruszają się w górę z prędkością 10°/s, a tło porusza się w górę z prędkością 20°/s. Początkowy poziom trudności jest ustawiony jak w pliku uzupełniającym 2. Okrąg i elipsa są pokazane z boku krzyża fiksacyjnego. Przez cały czas trwania zabiegu uczestnik proszony jest o przyjrzenie się krzyżowi fiksacji. Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.

Plik uzupełniający 7: Zadanie z dużą prędkością na dodatnim kontraście. RDK jest zbudowany z białych kropek poruszających się na czarnym tle. Dwa centralnie położone kształty są definiowane przez ruch RDK: wewnątrz kształtów kropki poruszają się w górę z prędkością 10°/s, a tło porusza się w górę z prędkością 20°/s. Początkowy poziom trudności jest ustawiony jak w pliku uzupełniającym 2. Okrąg i elipsa są pokazane z boku krzyża fiksacyjnego. Przez cały czas trwania zabiegu uczestnik proszony jest o przyjrzenie się krzyżowi fiksacji. Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.

Plik uzupełniający 8: Zadanie o średniej prędkości w ujemnym kontraście. RDK jest zbudowany z czarnych kropek poruszających się na białym tle. Dwa centralnie położone kształty są definiowane przez ruch RDK: wewnątrz kształtów kropki poruszają się w górę z prędkością 5°/s, a tło porusza się w górę z prędkością 10°/s. Początkowy poziom trudności jest ustawiony jak w pliku uzupełniającym 2. Okrąg i elipsa są pokazane z boku krzyża fiksacyjnego. Przez cały czas trwania zabiegu uczestnik proszony jest o przyjrzenie się krzyżowi fiksacji. Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.

Plik uzupełniający 9: Zadanie o średniej prędkości w dodatnim kontraście. RDK jest zbudowany z białych kropek poruszających się na czarnym tle. Dwa centralnie położone kształty są definiowane przez ruch RDK: wewnątrz kształtów kropki poruszają się w górę z prędkością 5°/s, a tło porusza się w górę z prędkością 10°/s. Początkowy poziom trudności jest ustawiony jak w pliku uzupełniającym 2. Okrąg i elipsa są pokazane z boku krzyża fiksacyjnego. Przez cały czas trwania zabiegu uczestnik proszony jest o przyjrzenie się krzyżowi fiksacji. Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.

Plik uzupełniający 10: Zadanie z małą prędkością w ujemnym kontraście. RDK jest zbudowany z czarnych kropek poruszających się na białym tle. Dwa centralnie położone kształty są definiowane przez ruch RDK: wewnątrz kształtów kropki poruszają się w górę z prędkością 1°/s, a tło porusza się w górę z prędkością 2°/s. Początkowy poziom trudności jest ustawiony jak w pliku uzupełniającym 2. Okrąg i elipsa są pokazane z boku krzyża fiksacyjnego. Przez cały czas trwania zabiegu uczestnik proszony jest o przyjrzenie się krzyżowi fiksacji. Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.

Plik uzupełniający 11: Zadanie z małą prędkością w dodatnim kontraście. RDK jest zbudowany z białych kropek poruszających się na czarnym tle. Dwa centralnie położone kształty są definiowane przez ruch RDK: wewnątrz kształtów kropki poruszają się w górę z prędkością 1°/s, a tło porusza się w górę z prędkością 2°/s. Początkowy poziom trudności jest ustawiony jak w pliku uzupełniającym 2. Okrąg i elipsa są pokazane z boku krzyża fiksacyjnego. Przez cały czas trwania zabiegu uczestnik proszony jest o przyjrzenie się krzyżowi fiksacji. Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.

Dyskusja

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

W tym artykule opisano nowatorską metodę pomiaru ostrości ruchu wzrokowego za pomocą zestawu bodźców opartych na losowych kinematogramach punktowych. Wynik jest podawany jako minimalna postrzegana różnica między okręgiem a elipsą i pozwala zobaczyć, kiedy badany przestał odróżniać kształty od siebie. Im mniejsza osiągnięta różnica, tym lepsza ostrość: oznacza to, że badany może nadal wykryć, gdzie znajduje się okrąg, mimo że jest on prawie identyczny z elipsą. Przedstawiony tutaj test ostrości ruchu przynosi wyniki w stopniach widzenia, które można odnieść do powszechnych pomiarów klinicznych opartych na ostrości rozpoznawania, która wymaga identyfikacji liter o wysokim kontraście i różnych rozmiarach22.

Przygotowanie konfiguracji ma kluczowe znaczenie. Jak wyjaśniono w kroku 1.1, najlepszym wyborem do wykonania zabiegu jest przyciemnione pomieszczenie. Ważne jest, aby zakryć wszelkie źródła dodatkowego światła (np. wszelkie lampki kontrolne monitora, podkładki reagowania, eye tracker lub inne urządzenie znajdujące się w pomieszczeniu). Podobnie zaleca się wykonanie zabiegu w pomieszczeniu izolowanym akustycznie, aby uniknąć dalszego źródła rozproszenia uwagi. Odległość od monitora i rozmiar monitora muszą być jasno określone, ponieważ generowanie kropek zależy od tych wartości.

Ponadto, jak podano w UWAGA do kroku 1.1, zdecydowanie zaleca się śledzenie wzroku uczestników za pomocą eyetrackera. Podczas zabiegu, po otrzymaniu instrukcji, uczestnik siedział sam w małym pokoju, podczas gdy eksperymentator siedział w sąsiedniej przestrzeni poza pokojem eksperymentalnym, monitorując spojrzenie i ruchy głowy za pomocą kamery śledzącej ruch gałek ocznych. Gdy urządzenie śledzące ruch gałek ocznych nie jest dostępne, eksperymentator może kontrolować pozycję głowy za pomocą kamery zainstalowanej nad monitorem testowym i sprawdzając obrazy na żywo na osobnym ekranie. Oba ustawienia, z eyetrackerem i bez niego, zostały udowodnione w poprzednim badaniu na pacjentach z RP i STGD14. Niemniej jednak eye tracker umożliwia nie tylko monitorowanie fiksacji, ale także późniejsze analizy.

Procedurę można usprawnić poprzez dodanie ekranu instruktażowego lub poprzez dodanie instrukcji akustycznych (dla uczestników słabowidzących). Ustne wyjaśnianie procedury może od czasu do czasu powodować różnice w wyjaśnieniach, co prowadzi do różnych występów. Co więcej, różnice w wyglądzie między zadaniem podstawowym (Shape_Brt) a innymi zadaniami mogą być czasami kłopotliwe i mylące dla niektórych uczestników; Z tego powodu zdecydowanie zaleca się jasne wyjaśnienie, jak różne będą bodźce od początkowego zadania. W przypadku, gdy uczestnik nie jest w stanie wykonać określonego zadania lub wykazuje trudności z wykonaniem, zaleca się zmianę wartości parametru sweep_file (krok 3.3.4 UWAGA), aby przetestować jedno zadanie na raz. W ten sposób eksperymentator miałby większą kontrolę nad procedurą, decydując, czy wyjść z przedstawionego zadania i ręcznie przejść do następnego. Zabieg z goglami zwężającymi może być czasami trudny do dopasowania do każdej osoby. Wskazówką do wyboru odpowiedniej pary gogli byłoby poproszenie uczestników o skupienie się na przedmiocie przed nimi bez poruszania głową, zakrywając jedno oko, a następnie drugie. Jeśli uczestnicy są w stanie wyraźnie widzieć obiekt jednym okiem, a następnie drugim okiem, oznacza to, że para gogli, które noszą, jest odpowiednia.

Dobrze wiadomo w przypadku bodźców stacjonarnych, że przetwarzanie ciemności i światła jest segregowane w siatkówce i na poziomie kory mózgowej, gdzie dominuje przetwarzanie ciemności12. Tutaj, wykorzystując bodźce w ruchu, proponowana procedura daje unikalną okazję do zbadania, w jaki sposób utrata określonych części pola widzenia wpływa na przetwarzanie ruchu i kształtu jednocześnie w kontrastach negatywnych lub pozytywnych. Dyskryminacja centralnie położonych kształtów została silnie zakłócona przez zadanie z dużą prędkością 10/20° w negatywnym kontraście, jak relacjonowali uczestnicy. Jest to zgodne z aktywacją korowej reprezentacji obwodowego pola widzenia przez szybko poruszające się bodźce w ujemnym kontraście23. Przejściowa utrata obwodowych bodźców wzrokowych spowodowana zwężeniem gogli u osób kontrolnych przez 15 minut przed zabiegiem nie wpłynęła na ostrość ruchu. Mogliśmy jednak zaobserwować mniejszy rozrzut poszczególnych wyników. Najprawdopodobniej ujawniając indywidualne różnice we wzajemnym oddziaływaniu między przetwarzaniem centralnym i peryferyjnym. Jak działa detekcja ruchu bez urządzeń peryferyjnych wrażliwych na ruch? Czy możemy zaobserwować jakieś przejęcie funkcji z uszkodzonych części na części zamienne24? W jakim stopniu? Dzięki temu łatwemu w edycji zestawowi testów możliwe jest sprawdzenie, jak zmiany cech bodźców wpływają na przetwarzanie wzrokowe. Wszystkie ustawienia, potencjalnie wpływające na przetwarzanie obrazu, można dostosować: kolor poruszających się kropek, ich prędkość i rozmiar oraz wiele innych. Ta możliwość daje użytkownikowi szerokie spektrum różnych testów, które można wykorzystać do zbadania pełnego pola widzenia i funkcjonowania wzrokowego przy różnych manipulacjach. Zdecydowaliśmy się przetestować ostrość ruchu w centralnym zakresie 8°, aby odróżnić centralne przetwarzanie precyzyjne od stymulacji ruchu obwodowego5. Przyszli użytkownicy mogą jednak dostosować wielkość i rozmieszczenie bodźców w obrębie pola widzenia do swoich potrzeb.

Jak wykazano wcześniej, uszkodzenia centralnej siatkówki poprawiały percepcję bodźców ruchowych, co jest charakterystyczne dla peryferii18. Co więcej, badanie fMRI pacjentów z MD z ubytkiem centralnej siatkówki23 wykazało, że części kory wzrokowej, w tym V1, niereagujące na centralną stymulację wzrokową, były aktywowane przez obwodowo zlokalizowane bodźce wzrokowe, co odzwierciedla możliwe dostosowania układu wzrokowego do długotrwałej utraty widzenia centralnego. Większa zmienność w grupie pacjentów z RP prawdopodobnie wynika z dużych różnic międzyosobniczych w postępie choroby i manifestacji objawów. Ponadto pacjenci z RP na ogół mają trudności z przystosowaniem się do utraty wzroku, wykazując nieregularne wzorce sakkad25,26, co może pomóc wyjaśnić, dlaczego zachowują się tak różnie; Z tego powodu, jak wyjaśniono również w kroku 1, zaleca się korzystanie z urządzenia do śledzenia ruchu gałek ocznych, zwłaszcza podczas badania pacjentów.

W proponowanej procedurze nie brakuje trudności i ograniczeń. Pliki dziennika z każdej sesji eksperymentalnej mogą być trudne do odczytania i wyczyszczenia. Z tego powodu w kroku 1.2 repozytorium zawierające kod do czyszczenia logów zostało udostępnione za pomocą podanego linku. Co więcej, testowanie uczestników z zaawansowanym stopniem krótkowzroczności może być trudne. Zadanie wymaga, aby uczestnicy byli w stanie wyraźnie widzieć RDK i byli w stanie przynajmniej odróżnić pierwszy plan od tła w danej odległości od monitora.

Proponowany test ostrości wzroku oparty na ruchu pozwala nam ocenić funkcje wzrokowe zależne od danych wejściowych pochodzących nie tylko z centralnego pola widzenia, ale także z peryferii14. Percepcja ruchu i drobne szczegóły stacjonarne nie są w pełni oddzielone, co wykazano ostatnio w przypadku przyrostu ostrości po adaptacji do koncentrycznego ruchu pierścienia11. System zwężający może być stosowany wewnątrz skanera MRI bez naruszania wytycznych dotyczących bezpieczeństwa27, a także podczas sesji TMS lub tRNS28,29, umożliwiając śledzenie możliwych mechanizmów stojących za dynamiką kory mózgowej ze względu na ograniczenie pola widzenia u zdrowych osób z grupy kontrolnej, a także u pacjentów.

Oświadczenia

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

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Podziękowania

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

Protokół został przeprowadzony w Laboratorium Obrazowania Mózgu w Instytucie Biologii Doświadczalnej im. M. Nenckiego w Warszawie i był wspierany przez grant 2018/29/B/NZ4/02435 z Narodowego Centrum Nauki (Polska) przyznany K.B i J.S.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Podbródekwykonany na zamówienie
Komputerz systemem Windows 10 lub nowszym
Wyświetlacz1920 i razy 1080, 31 cali
EyeLink 1000 PlusSR ResearchUchwyt biurkowy
Klawiatura USB Mysz
USB

Bibliografia

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

Przedruki i uprawnienia

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

Poproś o pozwolenie

Sprostowanie

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

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

Tagi

Kinematogramy z losowych kropekwidzenie obwodowewidzenie centralnedyskryminacja kszta t wpercepcja wzrokowarehabilitacja wzrokowaeye tracking

Powiązane artykuły