Использование Saccadometry с Глубокая стимуляция мозга для изучения нормальной и патологической функции мозга

Summary

В этой статье описывается использование количественного измерения движений глаз в сочетании со стимуляцией фокусных областей глубокого мозга для изучения физиологии, патофизиологии и механизмов глубокой стимуляции мозга.

Abstract

Глазодвигательная система включает в себя большое количество областей мозга, включая части базальных ганглий, и различные нейродегенеративные заболевания, включая болезнь Паркинсона и Хантингтона, могут нарушить ее. Люди с болезнью Паркинсона, например, как правило, имеют повышенные саккадические латентности. Следовательно, количественное измерение саккадических движений глаз привлекло значительное внимание как потенциальный биомаркер нейродегенеративных состояний. Гораздо больше можно узнать о мозге как в здоровье, так и в болезни, наблюдая за тем, что происходит с движениями глаз, когда нарушается функция определенных областей мозга. Глубокая стимуляция мозга — это хирургическое вмешательство, используемое для лечения ряда неврологических заболеваний, включая болезнь Паркинсона, при котором стимулирующие электроды размещаются в определенных областях мозга, включая несколько участков в базальных ганглиях. Затем можно измерить движения глаз при выключенных и включенных системах стимуляторов и сравнить результаты. При подходящем экспериментальном дизайне этот подход может быть использован для изучения патофизиологии заболевания, подлежащего лечению, механизма, с помощью которого DBS оказывает на него благотворное воздействие, и даже аспектов нормальной нейрофизиологии.

Introduction

В последние годы наблюдается повышенный интерес к использованию измерений времени реакции в качестве количественной и неинвазивной способ получения информации о механизмах высокого уровня нейронной принятия решений ^1. Один тип времени реакции, которая была широко изучена это время, необходимое для инициирования саккаду на презентации визуального стимула, известный как саккадической латентности. Саккады являются быстрые движения глаз, которые происходят, когда мы быстро перенести наш взгляд с одного места на другое. Они являются наиболее распространенными типами движений глаз мы делаем, происходит на частоте обычно два или три в секунду. Каждый саккада дейс....

Protocol

Местным комитетом по этике одобрил это исследование и осознанного согласие было получено от участников, как описано ниже в разделе 1.

1. Участник Согласия

1. Предоставьте участникам информационного листа, который подробно объясняет, что тестирование сессия будет включать в себя.
2. После того, как участники имеют возможность прочитать и обсудить любые вопросы, замечания или другие вопросы, связанные с их принимающие участие в исследовании, пройти через форму согласия с ними, объясняя каждую точку на форме согласия, и давая им возможность задать любые вопросы они могли бы иметь. Попросите участников заполнить форму.

Results

На рисунке 3 показан пример саккадических траекторий движения глаз, от пациента болезни Паркинсона с гипоталамическим ядром системы DBS имплантированной. Два графика сюжет prosaccades пациента с системой стимулятором выключен (верхний график) и включается (нижний график). Каждый след на графиках показана траектория одного саккаде, то есть, как положение глаза в градусах от средней линии (ось) изменяется в зависимости от времени (ось х). Оба влево и вправо саккад.......

Discussion

Самым важным фактором в получении хорошего качества скачкообразное данных гарантирует, что инструкции, данные участника являются ясными и точными. Например, если в инструкции для antisaccadic задачи не совсем понятно, участник может выполнить prosaccades вместо этого. Записи могут также быть испорчен, если участник не может четко видеть раздражители или saccadometer не может точно оценить положение глаз. Таким образом, если данные по всей видимости, низкого качества экспериментатор должен проверить, что окружающий свет .......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Устройство саккадометра	Ober Consulting Poland
Компьютер с программным
, измеритель задержки для загрузки исходных данных с саккадометра