Цель состояла в том, чтобы спроектировать, построить и пилотировать новую задачу виртуальной реальности для обнаружения и характеристики одностороннего пространственного пренебрежения, синдрома, затрагивающего 23-46% выживших после острого инсульта, расширяя роль виртуальной реальности в изучении и лечении неврологических заболеваний.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Инструменты виртуальной реальности для оценки одностороннего пространственного пренебрежения: новая возможность для сбора данных
В этой статье
Краткое содержание
Аннотация
Одностороннее пространственное пренебрежение (USN) - это синдром, характеризующийся невнимательностью или бездействием в одной стороне пространства и затрагивает от 23 до 46% выживших после острого инсульта. Диагностика и характеристика этих симптомов у отдельных пациентов могут быть сложными и часто требуют квалифицированного клинического персонала. Виртуальная реальность (VR) предоставляет возможность разработать новые инструменты оценки для пациентов с USN.
Мы стремились спроектировать и создать инструмент VR для обнаружения и характеристики тонких симптомов USN, а также протестировать инструмент на субъектах, получавших ингибирующую повторяющуюся транскраниальную магнитную стимуляцию (TMS) корковых областей, связанных с USN.
Мы создали три экспериментальных условия, применив ТМС к двум различным областям коры, связанным с визуально-пространственной обработкой - верхней височной извилине (STG) и надмаргинальной извилине (SMG) - и применили фиктивную ТМС в качестве контроля. Затем мы поместили субъектов в среду виртуальной реальности, в которой их попросили идентифицировать цветы с боковой асимметрией цветов, распределенных по кустам в обоих гемипространствах, с динамической корректировкой сложности на основе производительности каждого субъекта.
Мы обнаружили значительные различия в среднем рыскании головы между субъектами, стимулируемыми в STG, и теми, кто стимулировался в SMG, и незначительно значимые эффекты в средней зрительной оси.
Технология VR становится все более доступной, доступной и надежной, предоставляя захватывающую возможность создавать полезные и новые игровые инструменты. В сочетании с ТМС эти инструменты могут быть использованы для изучения специфических, изолированных, искусственных неврологических дефицитов у здоровых субъектов, информируя о создании диагностических инструментов на основе VR для пациентов с дефицитом из-за приобретенной черепно-мозговой травмы. Это исследование является первым, насколько нам известно, в котором искусственно сгенерированные симптомы USN были оценены с помощью задачи VR.
Введение
Одностороннее пространственное пренебрежение (USN) - это синдром, характеризующийся невнимательностью или бездействием в одной стороне пространства, который затрагивает от 23 до 46% выживших после острого инсульта, чаще всего связанный с травмой правого полушария головного мозга и приводящий к тенденции игнорировать левую сторону пространства и / или тело выжившего1,2. Хотя большинство пациентов с USN испытывают значительное выздоровление в краткосрочной перспективе, тонкие симптомы USN часто сохраняются3. USN может увеличить риск падений пациента и препятствовать повседневной
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол
Это исследование было одобрено местным Институциональным наблюдательным советом и соответствует всем критериям, изложенным в Руководстве по надлежащей клинической практике. Все участники предоставили информированное согласие до начала каких-либо процедур исследования. Ожидается, что участники исследования примут участие в трех отдельных сессиях (см. таблицу 1). Элементы эксперимента описаны поэтапно ниже. Порядок сеансов был рандомизирован.
| Сессия A | Задача vr до rTMA | Молотилка с мотором для от.... |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Результаты
Данные были собраны у здоровых людей с использованием протокола, описанного выше, чтобы продемонстрировать, как различные переменные, которые могут быть извлечены из задачи виртуальной реальности, могут быть проанализированы для обнаружения тонких различий между группами.
В этом исследовании 7 человек (2 мужчины) со средним возрастом 25,6 лет и средним образованием 16,8 года каждый прошел три отдельных сеанса ТМС. Эти испытуемые.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Обсуждение
Мы успешно индуцировали и измеряли симптомы USN с помощью TMS и VR соответственно. Хотя у нас не было значительных результатов по сравнению с фиктивными испытаниями, мы смогли сравнить несколько показателей эгоцентрического пренебрежения (средний угол головы, время, затраченное на изучение цветов в любом гемипространстве) и аллоцентрического пренебрежения (производительность в выборе цветов с асимметричными лепестками на левой и правой стороне) между различными экспериментальными группами и обнаружили значительные различ.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Раскрытие информации
Авторам нечего раскрывать.
Благодарности
Эта работа была поддержана Университетским исследовательским фондом (URF) из Университета Пенсильвании и студенческими стипендиями Американской кардиологической ассоциации в области цереброваскулярных заболеваний и инсульта. Особая благодарность исследователям, клиницистам и сотрудникам Лаборатории познания и нейронной стимуляции за их постоянную поддержку.
....Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Материалы
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| AirFilm Coil (AFC) Rapid Version | Magstim | N/A | Катушка TMS с воздушным охлаждением Alienware |
| 17 R4 Ноутбук | Dell | N/A | NVIDIA GeForce GTX 1060 (полные характеристики в https://topics-cdn.dell.com/pdf/alienware-17-laptop_users-guide_en-us.pdf) |
| BrainSight 2.0 TMS Нейронавигационное программное обеспечение | Rogue Research Inc | N/A | TMS Программное обеспечение для нейронного таргетинга |
| CED 1902 Isolated предусилитель | Cambridge Electronic Design Limted | N/A EMG | Предусилитель |
| CED Micro 401 mkII | Cambridge Electronic Design Limted | N/A | Многоканальный блок сбора данных о сигналах |
| CED Signal 5 | Cambridge Electronic Design Limted | N/A | Программное обеспечение для сбора и анализа данных на основе развертки. Используется для измерения вызванных двигательных реакций ТМС. |
| HTC Vive Binocular Add-on | Pupil Labs | n/a HTC | Vive, Vive Pro или Vive Cosmos с 2 камерами для измерения глаз 200 Гц. |
| Magstim D70 Remote Coil | Magstim | N/A | Ручная TMS катушка |
| Magstim Super Rapid 2 plus 1 | Magstim | N/A | Блок транскраниальной магнитной стимуляции |
| Unity 2018 | Unity | N/A | кроссплатформенный игровой движок |
| VR Vive Pro | HTC Vive | N/A | VR аппаратная система с внешними датчиками движения; 1440x1600 пикселей на глаз, частота обновления 90 Гц, 110&�; Поле зрения |
Ссылки
- Heilman, K. M., Bowers, D., Coslett, H. B., Whelan, H., Watson, R. T. Directional Hypokinesia: Prolonged Reaction Times for Leftward Movements in Patients with Right Hemisphere Lesions and Neglect. Neurology. 35 (6), 855-859 (1985).
- Paolucci, S., Antonucci, G., Grasso, M. G., Pizzamiglio, L.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Перепечатки и разрешения
Теги
