Usando o rastreamento ocular para avaliar a importância relativa da entrada visual e vestibular para o processamento de movimento subcortical no plano de rolagem

Estudamos como os movimentos oculares refletem a função cerebral. O objetivo é desenvolver melhores diagnósticos e tratamentos para condições neurológicas, entendendo como visão, equilíbrio e percepção de movimento interagem. Estabelecemos um método que quantifica contribuições visuais e vestibulares para a percepção do movimento no nível subcortical, mostrando como a concussão pode levar à vertigem visual por meio do aumento da sensibilidade ao movimento visual.

Exploraremos como os movimentos oculares contraem a progressão da doença e a resposta ao tratamento em distúrbios neurológicos. Atualmente estamos explorando como a estimulação galvânica super cortical pode diminuir o enjoo de movimento e promover a estabilidade do olhar. Para começar, assente o sujeito firmemente na cadeira designada para todos os testes.

Ajuste a posição da cadeira para proporcionar estabilidade e conforto e para reduzir o risco de movimentos indesejados da cabeça ou deslizamento da máscara. Usando alças de gancho e laço, coloque e fixe o rastreador ocular montado na cabeça da cabeça para minimizar o movimento da cabeça. Confirme que as câmeras rastreadoras oculares têm uma visão clara e desobstruída dos olhos do sujeito em todos os movimentos.

Modificar a altura do ponto de rotação para acomodar diferenças individuais de altura. Depois, ajuste o ponto de rotação do trenó mecânico para que o eixo de rotação do corpo inteiro fique entre os olhos do sujeito. Fixe firmemente o rastreador montado na cabeça na cabeça do sujeito.

Escolha uma cena visual de alto contraste composta por linhas ou pontos dispersos centrados em um ponto de fixação. Posicione o ponto de fixação de forma que ele fique alinhado diretamente à frente dos olhos do sujeito, tanto vertical quanto horizontalmente. Elimine todas as fontes de luz que distraiam o ambiente para que a cena visual seja a única fonte de iluminação.

Use uma tela grande o suficiente para preencher todo o campo visual do sujeito. Instrua o sujeito a manter o olhar fixo no ponto central durante todo o julgamento. Depois, inicie o software de rastreamento de olhos e cabeças e apresente a cena visual estática por 10 segundos antes de iniciar qualquer movimento.

Entre um e dois segundos antes de iniciar o movimento, instrua o sujeito a manter os olhos bem abertos. Inicie o movimento visual girando a cena para uma amplitude fixa em uma aceleração predeterminada. Certifique-se de que o ambiente esteja completamente escuro para remover quaisquer sinais visuais de direcionamento.

Prenda o sujeito no trenó mecanizado para minimizar movimentos não intencionais da cabeça ou do corpo. Informe o sujeito que o julgamento está prestes a começar. Depois, inicie o software de rastreamento de olhos e cabeças, permitindo que um intervalo de dez segundos passe antes de iniciar o movimento.

Entre um e dois segundos antes do início do movimento, instrua o sujeito a manter os olhos bem abertos. Ative o trenó mecânico para realizar uma rotação da cabeça com a mesma amplitude e aceleração usadas para a estimulação do movimento visual. Use um software de rastreamento ocular para analisar os vídeos gravados de rastreamento ocular e extrair movimentos oculares torsionais, verticais e horizontais.

Configure e calibre a função de rastreamento de alunos de acordo com as diretrizes do sistema. Para análise de resposta torsional, selecione dois pontos de referência com características topográficas distintas de cada lado da pupila para cada olho, permitindo uma correspondência precisa de moldes. Execute o programa de análise para gerar dados posicionais ao longo do tempo e exportar todos os dados de movimentos oculares para um arquivo separado.

Agora digitalize os dados de entrada do sistema de rastreamento ocular, incluindo movimentos oculares, posição da cabeça e movimento da cadeira. Inspecione visualmente os dados importados de cada ensaio para revisar as posições torsionais, verticais e horizontais dos olhos ao longo do tempo, juntamente com a posição da cabeça no plano de rolamento. Depois, confirme uma linha de base estável e respostas de movimento esperadas em todos os fluxos de dados.

Para analisar fases lentas, rastreie manualmente cada fase torsional lenta para excluir quaisquer dados restantes de confusão. Avalie o tempo dos batimentos do nistagmo marcando o início de cada fase rápida e contando o número total de fases rápidas por ensaio e por sujeito. Inclua todos os traços de fase lenta de cada ensaio e sujeito para garantir dados estatísticos representativos e potentes.

Para avaliar as contribuições sensoriais, divida a velocidade média lenta de fase de cada sujeito dos ensaios apenas visuais e vestibulares pela média dos ensaios visuo-vestibulares por condição de aceleração. Em todas as condições de estimulação, os ensaios visuo-vestibulares produziram as maiores velocidades de fase lenta torsional, enquanto os ensaios apenas visuais resultaram na menor integração, validando a integração multissensorial aditiva. A velocidade de torção aumentou sistematicamente com maior aceleração do estímulo em todas as modalidades, demonstrando sensibilidade dependente da aceleração.

Os pacientes apresentaram velocidades de fase lenta torsional significativamente maiores do que os controles tanto durante a estimulação visual quanto visuo-vestibular, mas não durante os ensaios apenas vestibulares. O ganho de estímulo ocular foi maior durante os ensaios visuo-vestibulares, moderado durante os apenas vestibulares e menor na estimulação apenas visual, confirmando a sensibilidade específica de acompanhamento da modalidade. A análise de contribuição relativa mostrou que a entrada vestibular consistentemente superava a entrada visual em todos os níveis de aceleração, com a disparidade aumentando em acelerações mais altas.

Comparados aos controles, os pacientes apresentaram contribuição vestibular reduzida e aumento da contribuição visual, indicando alteração na ponderação sensorial após a concussão. A frequência dos batimentos do nistagmo não diferia entre grupos ou modalidades, mas os pacientes apresentaram início precoce dos batimentos em ensaios visuais, especialmente em acelerações mais altas.