Artigo de método

Gravação com eficiência a coordenação olho-mão ao espectro de incoordenação

DOI:

10.3791/58885

21 de março de 2019

* These authors contributed equally

Neste artigo

Resumo

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Lesão cerebral pode danificar sistemas motor oculares e somáticos. Caracterização de pós-lesão controle motor proporciona biomarcadores que auxiliam na detecção da doença, monitorização e prognóstico. Nós revemos um método para medir o controle do movimento de olho-mão na saúde e na incoordenação patológica, com paradigmas de olhar-e-alcance para avaliar a coordenação entre olho e mão.

Resumo

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A análise objetiva dos movimentos oculares tem uma história significativa e tempo provou ser uma ferramenta de pesquisa importantes no cenário de lesão cerebral. Gravações de quantitativas têm uma forte capacidade de tela para o diagnóstico. Exames simultâneos do olho e os movimentos do membro superior voltados para objetivos compartilhados funcionais (por exemplo, coordenação olho-mão) servem como um robusto biomarcador-carregado caminho adicional para capturar e interrogar a lesão neural, incluindo lesões cerebrais adquiridas (ABI ). Enquanto quantitativas dual-effector gravações em 3-d pagar amplas oportunidades no âmbito de investigações motor ocular-manual na configuração da ABI, a viabilidade de tais gravações duas para ambos olhos e mão é um desafio em configurações patológicas, particularmente Quando se aproximou com rigor de pesquisa-grau. Aqui descrevemos a integração de um sistema de rastreamento com um movimento de rastreamento sistema destinado principalmente para pesquisa de controle de membro estudar um comportamento natural de olho. O protocolo permite a investigação das funções de coordenação olho-mão (3D) tridimensionais, sem restrições. Mais especificamente, nós revemos um método para avaliar a coordenação olho-mão em tarefas visualmente guiadas de saccade de alcançar em indivíduos com acidente vascular cerebral crônica de artéria cerebral média (MCA) e compará-los com controles saudáveis. Especial atenção para as propriedades do sistema específico olho-membro-rastreamento e a fim de obter dados de alta fidelidade de pós-lesão participantes. Taxa de amostragem, exatidão, amplitude do movimento de cabeça admissível dada tolerância prevista e a viabilidade de uso foram várias das propriedades consideradas ao selecionar um tracker do olho e uma abordagem críticas. O rastreador de membro foi selecionado com base em uma rubrica similar mas incluiu a necessidade de 3-d gravação, interação dinâmica e uma pegada física miniaturizada. Os dados quantitativos fornecido por este método e o geral abordagem quando executado corretamente tem enorme potencial para mais refinam nossa compreensão mecanicista do controle da olho-mão e ajudam a informar viáveis intervenções diagnósticas e pragmáticas, dentro a prática neurológica e reabilitação.

Introdução

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Um elemento crítico da função neurológica é a coordenação olho-mão ou a integração dos sistemas de motor oculares e manuais para o planejamento e execução de função combinada para um objetivo compartilhado, por exemplo, um olhar, alcançar e agarrar da televisão remota. Muitas tarefas propositais dependem de ações visualmente guiadas, tais como alcançar, agarrar, manipulação de objeto e ferramenta usar, qual dobradiça sobre os movimentos de olho e mão temporalmente e espacialmente acoplados. Lesões cerebrais adquiridas (ABI) causam disfunção dos membros, não só mas também disfunção ocular; mais recentemente, também há evidências que apontam para a disfunção de coordena....

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Protocolo

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1. o participante

  1. Recrutar participantes de controle mais de 18 anos, sem histórico de disfunção neurológica, lesão ocular significativa, depressão significativa, grande deficiência e/ou implantes eléctricos.
  2. Recrutar participantes do curso mais velhos do que 18 anos, com uma história de lesão cerebral na distribuição da artéria cerebral média (MCA), têm a capacidade de completar a escala de Fugl-Meyer, manter uma gama completa de olho movimentos35,36, têm o capacidade de executar apontando as tarefas e sem história de disfunção neurológica adicional, comorbidade de saúde significativos olh....

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Resultados

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Trinta participantes participaram do estudo de pesquisa. Havia 17 participantes a coorte de controle e 13 participantes a coorte de acidente vascular cerebral. Dois participantes não podiam terminar todo o experimento, para que seus dados foram excluídos da análise.

Demografia e questionário de avaliação

A tabela 1 mostra as caracterís.......

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Discussão

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O advento do olho e mão, sistemas de rastreamento como ferramentas disponíveis para objetivamente, explorar as características dos sistemas de motor ocular-manual acelerou-se estudos de investigação, permitindo uma sutil gravação abordagem para uma tarefa essencial nas atividades diárias – coordenação olho-mão. Muitas tarefas que dependem de ação naturais são visualmente orientadas e dependem de visão como uma entrada sensorial primária. Olhar é programado através de comandos de motor oculares que apontam a visão central.......

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Divulgações

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Os autores declaram que a pesquisa foi realizada na ausência de quaisquer relações comerciais ou financeiras que poderia ser interpretado como um potencial conflito de interesses.

Agradecimentos

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Gostaríamos de agradecer ao Dr. Tamara Bushnik e o NYULMC Rusk Research Team, por seus pensamentos, sugestões e contribuições. Esta pesquisa foi apoiada por 5K 12 HD001097 (para J-RR, MSL e PR).

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Monitor Dell LED-Lit de 27,0"ResoluçãoS2716DGQHD (2560 x 1440)
ASUS ROG G750JM 17-Polegadas AsusTek Computer Inc
Eye Link IISR-Research500 Hz monitoramento ocular binocular
0,01 & ordm; Resoluções
MatlabMathWorks
Polhemus MicroSensor 1.8 Polhemus240  Hz, 0,08  precisão de cm
Dell RMS

Referências

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  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 clin....

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