Avaliação de Testes de Cognição usando um Tablet Computadorizado Sensível ao Toque, Rastreamento Ocular e Ressonância Magnética Funcional

Desenvolvemos tecnologia de ressonância magnética para estudar a estrutura e a função do cérebro. Nosso objetivo é melhorar a compreensão das doenças neurológicas e apoiar o aumento do uso da ressonância magnética em aplicações clínicas, incluindo tratamentos guiados por imagem. Um tablet digital sensível ao toque permite escrita e desenho de forma naturalista durante uma ressonância magnética funcional da atividade cerebral.

Essa tecnologia oferece novas oportunidades para avaliar as relações cérebro-comportamento. A fMRI deve ser feita com muito cuidado. O participante deve ficar deitado em posição supina e manter a cabeça imóvel.

A tecnologia de tablets não deve produzir forças magnéticas, aquecimento por radiofrequência ou interferência de radiofrequência. Os circuitos neurais engajados por testes cognitivos padrão envolvendo comportamento de escrita e desenho são pouco compreendidos. Nossos resultados de IRMF ajudam pesquisadores e clínicos a interpretar melhor os resultados dos testes cognitivos.

A investigação de processos visuais proprioceptivos, ocular-motores e motores da mão iteram nos níveis de atividade cerebral e comportamento. Paralelamente ao desenvolvimento de amplos estudos de fMRI com maior validade ecológica. Para começar, prenda o tablet à sua moldura e conecte a câmera de vídeo compatível com ressonância magnética.

Aplique fita azul nova sobre a superfície do tablet, garantindo que toda a área do toque fique coberta sem grandes rugas. Remova qualquer excesso de fita das bordas do tablet. Traga o tablet, caneta agulha, cabo de link para tablet e link de câmera de vídeo para a sala do ímã.

Conecte o link do tablet e a câmera de vídeo. Conecte cabos ao lado da sala de ímãs do painel de penetração RF. Depois, deslize os clipes para tablet compatíveis com ressonância magnética nos trilhos da mesa do paciente, prendendo dois clipes de cada lado.

Para fixar o sistema de tablet no lugar, monte a tela de projeção traseira compatível com ressonância magnética dentro do ímã do diâmetro aproximadamente a dois metros do projetor. Coloque a câmera de rastreamento ocular compatível com ressonância magnética entre a tela do projetor e a borda externa do ímã, garantindo que o suporte da câmera fique alinhado com a borda do furo. Aperte os parafusos plásticos do suporte para fixar o sistema de rastreamento ocular no lugar.

Agora prepare a mesa do paciente instalando a bobina de cabeça de 64 canais. Instrua o participante a deitar-se deitado na mesa e posicionar a cabeça totalmente dentro da bobina. Coloque acolchoamento ao redor da cabeça do participante para restringir o movimento e garantir um ajuste seguro.

Fixe a bobina da cabeça e use o laser emblemático para confirmar que a cabeça do participante está centrada dentro da bobina. Ajuste a posição do espelho de bobina da cabeça até que o participante possa ver a tela de projeção traseira claramente e sem obstruções. Depois, coloque o suporte para tablet sobre a cintura do participante para que a superfície sensível ao toque repouse confortavelmente para apoiar os movimentos de escrita e desenho.

Agora coloque a caneta do tablet na mão dominante do participante e instrua-o a segurá-la como uma caneta. Peça ao participante que toque todos os quatro cantos da superfície do tablet com a caneta para avaliar alcance e conforto. Ajuste a posição do suporte e adicione acolchoamento sob o cotovelo, se necessário, para melhorar o conforto ou o acesso usando tiras de Velcro.

Prenda o sistema de comprimidos na cama do paciente. Deslize lentamente tanto o participante quanto o sistema de tablet para dentro do ímã, garantindo que o tablet não toque a borda do furo e que os cabos permaneçam desembaraçados. No tablet, câmera de vídeo, lance o programa EXE.

Depois, crie uma nova sessão de captura de tela para o participante. Seguindo as recomendações do manual do usuário do EyeLink 1000 Plus, configure os limiares de reflexão da pupila e da córnea e calibre e valide a câmera de rastreamento ocular. Para ajustar a câmera de rastreamento ocular para focar no olho direito do participante, alternar entre as vistas da câmera, ajustar a lente e modificar o iluminador até que a visão esteja otimizada.

Uma vez que o limiar da pupila e os valores de reflexão da córnea sejam aceitáveis, documente os valores e inicie a calibração de nove pontos. Depois, valide a calibração. Registre tanto o valor médio quanto o máximo do ângulo de validação antes de prosseguir para o experimento FMRI.

Em seguida, use o computador de resposta ao estímulo para iniciar a calibração da superfície tátil do tablet. Instrua o participante a usar o tatuagem para tocar e soltar consecutivamente os três alvos que aparecem na tela dentro do tempo estipulado. Após a calibração concluída, inicie o aplicativo de edição gráfica referenciado.

Instrua o participante a desenhar livremente para confirmar o rastreamento preciso do porqueiro. Agora familiarize o participante com a escrita baseada em tablets pedindo que ele complete uma tarefa de treinamento auto-acelerada usada em estudos essenciais de tremores. Para familiarizar o participante com o TMT, guie-o por uma versão simplificada de treinamento do TMT-A e TMT-B, cada um com 12 itens.

Depois, proceda a alternar versões em tamanho real do TMT-A e TMT-B com itens rearranjados usando temporização experimental de tarefa. Monitore o desempenho do participante durante todo o tempo para garantir que o tablet permaneça devidamente calibrado e que a tarefa seja seguida com precisão. Agora comece a sessão de rastreamento ocular selecionando iniciar gravação no programa de gravação de tela no computador com câmera de vídeo do tablet.

Depois, no computador de resposta ao estímulo, abra o TMT-Run1_slow. Arquivo de script ebs2 Prime usando E-Run. Insira o ID do participante e o número da sessão quando solicitado pelo script E-Run.

Durante a execução, designe um membro do laboratório para monitorar os dados de rastreamento ocular e garantir um sinal estável simultaneamente. Peça a um segundo membro do laboratório que observe o desempenho do participante na tarefa TMT, garantindo que as instruções estejam sendo seguidas e que não haja problemas técnicos, como projeção ou acompanhamento de estilistas pouco confiáveis. Peça ao segundo membro do laboratório que também documente quaisquer erros no desempenho do TMT-A ou TMT-B junto com o número do ensaio associado.

Após a corrida, pare a gravação do rastreador ocular No software de gravação de tela de pesquisa SR, faça uma verificação de desvio em ponto único selecionando Drift Right. Para a Segunda Corrida, reinicie a sessão de gravação do rastreamento ocular no tablet, câmera de vídeo. No computador de resposta ao estímulo, abra o TMT-Run2_slow.

Arquivo de script ebs2 E-Run. Insira o mesmo ID de participante e número de sessão usados na Run One. Repita as instruções da tarefa assim que o experimento terminar.

Realize uma validação final do rastreamento ocular e registre os valores médios e máximos de erro. Depois, clique em arquivo e depois em fechar no software de rastreamento ocular para finalizar e exportar os dados. Remova o participante do furo magnético e comece a desmontar o equipamento.

Por fim, desligue todos os computadores e equipamentos. Durante os primeiros segundos tanto do TMT-A quanto do TMT-B, o olhar dos participantes procurava alvos antes de iniciar o movimento do stylus em todos os intervalos de tempo mostrados que o olhar consistentemente seguia o movimento de ligação do stylus tanto no TMT-A quanto no TMT-B. O tempo de conclusão tendeu a ser mais longo para o TMT-B do que para o TMT-A.

Segundos por link mostraram uma tendência de maior para o TMT-B do que para o TMT-A. Não foram encontradas diferenças significativas entre TMT-A e TMT-B na duração dos períodos de ligação, durações de períodos sem ligação, distância total, distância extra percorrida ou distância por ligação. A força do stylus tendeu a aumentar ligeiramente durante o TMT-B em comparação com o TMT-A, e a contagem de piscadas por teste foi significativamente maior durante o TMT-B.

A taxa de piscar permaneceu significativamente maior no TMT-B mesmo considerando as diferenças de tempo de conclusão. A porcentagem de tempo gasto em fixação foi significativamente menor durante o TMT-B do que durante o TMT-A. A ressonância magnética funcional revelou ativação cerebral positiva ampla tanto durante o TMT-A quanto o TMT-B em comparação com a fixação visual.

A ativação cerebral incluía regiões como o cerebelo, lóbulos parietais, giros occipitais e áreas frontais. Não foram observadas diferenças significativas na ativação cerebral ao contrastar diretamente o TMT-B com o TMT-A.