Efektywne rejestrowanie spektrum koordynacji oko-ręka do spektrum braku koordynacji

Ruchy gałek ocznych malują nam obraz funkcji mózgu. Jednak badania koncentrujące się na funkcjach motorycznych rąk i kończyn bardzo często wykorzystują wskazówki wizualne jako rdzeń paradygmatu, ale nie mają protokołu dla jednoczesnych zapisów ruchów gałek ocznych. Metoda ta umożliwia trójwymiarowe zapisy jednoczesnych ruchów gałek ocznych i dłoni, co pozwala ocenić upośledzenie wzroku i ręki w zadaniach wzrokowo sterowanych sakkadami do dotarcia.

Tutaj wykorzystamy to, aby porównać pacjentów z przewlekłym udarem tętnicy środkowej mózgu lub MCA ze zdrowymi osobami z grupy kontrolnej. Udowodniono, że obiektywna analiza ruchów gałek ocznych w charakterystyce kontroli motorycznej pomaga w wykrywaniu, monitorowaniu i prognozowaniu chorób w przypadku uszkodzenia mózgu. W ten sposób służy jako techniki monitorowania fenotypu fizjologicznego.

W tym przypadku łączymy potencjał biomarkerów, aby uzyskać maksymalny efekt. Procedurę eksperymentalną demonstrują profesor Todd Hudson i dr Mahya Behshti z naszego laboratorium badawczego. Zacznij od przywitania się z uczestnikiem i odprowadzenia go do sali egzaminacyjnej.

Następnie pokrótce wyjaśnij, na czym polega egzamin i zadanie eksperymentalne. Rozpocznij badanie, prosząc uczestnika, aby podążał wzrokiem za palcem badacza, trzymając głowę w jednej pozycji. Następnie narysuj przed nimi wyimaginowaną literę H i upewnij się, że palec porusza się wystarczająco daleko na zewnątrz, w górę iw dół, oceniając środek, w górę, w dół, w lewo, w prawo, w dół-lewo, w dół-prawo, w górę-w lewo i w górę-prawo.

Następnie oceń płynny pościg, prosząc uczestnika, aby podążał za ołówkiem poruszającym się powoli w przód iw tył, w kierunku poziomym i pionowym przez jego pole widzenia. Następnie oceń sakkady, prosząc uczestnika, aby patrzył tak szybko, jak to możliwe, między ołówkiem a długopisem, które są umieszczone w odległości 24 cali od siebie. Następnie poproś uczestnika, aby skupił się na obiekcie, który powoli zbliża się do jego oczu, aby ocenić zbieżność, centrując cel, ołówek, na grzbiecie nosa.

Postępując zgodnie z tą procedurą, oceń rozbieżność, wyprowadzając ten sam cel z nosa z powrotem do pozycji wyjściowej. Na koniec poproś uczestnika, aby zakrył jedno oko i spojrzał na nos badacza. Odsuń rękę poza pole widzenia uczestnika, a następnie wprowadź ją do środka.

Następnie powoli pomachaj palcem i poproś uczestnika, aby dał mu znać, kiedy ręka wróci do pola widzenia. Zacznij od posadzenia uczestnika na krześle o regulowanej wysokości przy stole z wyświetlaczem komputera. Ustaw uczestnika w odległości 60 centymetrów od monitora wyświetlacza.

Następnie przymocuj czujnik ruchu do dystalnej części palca wskazującego dłoni na ramieniu, które będzie testowane. Umieść eyetracker na głowie uczestnika i wyreguluj napięcie i położenie pałąka tak, aby przednia podkładka znajdowała się na środku czoła, a boczne nad uszami uczestnika. Upewnij się, że kamera z pałąkiem na głowę znajduje się na środku czoła i nad grzbietem nosa.

Poproś uczestnika, aby uniósł brwi, a jeśli opaska się przesunie, ponownie dopasuj ją wyżej lub niżej na czole. Następnie, aby dostosować pozycję kamery i iluminatora rogówki, poproś uczestników, aby spojrzeli na monitor wyświetlacza. Na ekranie kamery wybierz obraz z kamery na głowie i sprawdź, czy pokazuje on cztery duże punkty ze znaczników podczerwieni, które są umieszczone w środku obrazu z kamery na głowie.

Następnie na ekranie konfiguracji aparatu wybierz jedno oko na raz. Wyreguluj dwie kamery oczu, opuszczając i podnosząc uchwyt kamery oka, aż źrenica oka znajdzie się w środku obrazu z kamery. Ustaw ostrość kamery oka, obracając uchwyt obiektywu i ustaw próg źrenicy, naciskając przycisk Auto Threshold (Automatyczny próg) na ekranie konfiguracji aparatu.

Następnie skalibruj tracker kończyn za pomocą kalibracji 9-punktowej, prosząc uczestnika o umieszczenie palca przymocowanego do czujnika w miejscach na stole, jak pokazano na ekranie. Na koniec skalibruj urządzenie śledzące ruch gałek ocznych, prosząc uczestnika o przyjrzenie się celowi kalibracji, który pojawia się jako niebieska kropka, i utrzymuj fiksację, aż na ekranie pojawi się następna kropka. Na początku zadania eksperymentalnego rozpocznij od bloku zapoznawczego, prosząc uczestnika o przesunięcie palca na kółko startowe na ekranie.

Z kropką wskaźnika palca przez 150 milisekund, ustalając pozycję początkową na ekranie, aż pojawi się cel i usłyszysz sygnał dźwiękowy. Następnie poinstruuj uczestnika, aby szybko i dokładnie przesunął zarówno oczy, jak i opuszki palców do wyznaczonego celu, gdy usłyszy sygnał dźwiękowy. Poproś uczestnika, aby dotknął miejsca na blacie stołu w miejscu wirtualnego celu, jak pokazano na ekranie, podnosząc dłoń i palec oraz ponownie łącząc palec i blat.

Wyniki wykazały, że uczestnicy po udarze wykonywali początkowe sakady znacznie wcześniej zarówno po mniej dotkniętych, jak i bardziej dotkniętych stronach, w porównaniu ze zdrowymi uczestnikami z grupy kontrolnej. Nie stwierdzono istotnych różnic między początkami zasięgu w grupie kontrolnej a mniej lub bardziej dotkniętymi początkami zasięgu u pacjentów po udarze. Zdrowi członkowie grupy kontrolnej, w 90% prób, wykonali pojedynczą sakadę i utrzymywali fiksację na celu, dopóki nie osiągnęli zasięgu.

W przeciwieństwie do tego, wzorzec ten został wygenerowany w 50% prób dla osób z udarem, a pozostała część wykonywała wielokrotne sakkady. Wreszcie, uczestnicy udaru mieli zwiększone błędy sięgania zarówno w mniej dotkniętych, jak i bardziej dotkniętych rękami, w porównaniu ze zdrowymi osobami z grupy kontrolnej. Wraz ze wzrostem liczby błędów zasięgu, znacznie wzrosły błędy punktów końcowych sakkady.

Test 9-dołkowy peg oraz testy pudełkowo-blokowe to oceny funkcjonalne, które można wykorzystać do analizy korelacyjnej. Scharakteryzowanie deficytów w kontroli ruchów gałek ocznych i ręki oraz wzajemnej kompensacji lub rekonwalescencji w odpowiedzi na te upośledzenia jest obszarem pełnym możliwości naukowych. Po dokładniejszym opisie, koordynacja wzrokowo-ruchowa, brak koordynacji lub upośledzenie koordynacji będą w stanie rzucić światło na nowe zastosowania i zmotywować do przyszłych badań, przekładając mechanistyczny wgląd na wiedzę kliniczną.

Ten tracker ruchu działa ze źródłem elektromagnetycznym, dlatego należy podjąć niezbędne środki ostrożności u kobiet w ciąży lub osób z implantami zawierającymi elektronikę, taką jak rozruszniki serca.