Методическая статья

Использование айтрекинга для оценки относительной важности визуального и вестибулярного ввода для обработки подкорковых движений в плоскости крена

DOI:

10.3791/68289

22 августа 2025 г.

В этой статье

Краткое содержание

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Методология изучала визуальный и вестибулярный вклад в стабилизацию взгляда во время оптокинетических вращений и вращений всего тела. Стимуляция проводилась посредством визуальных, вестибулярных и зрительно-вестибулярных исследований. Усиление торсионного движения глаз и частоты нистагма служили индикаторами подкорковой передачи сенсорно-специфической информации о движении в направлении рефлексивной реакции ствола мозга в каждом испытании.

Аннотация

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

В настоящем протоколе оценивается относительное влияние зрительных и вестибулярных входов во время вращений плоскости крена с использованием оптокинетической, вестибулярной и комбинированной зрительно-вестибулярной стимуляции. Испытуемые подвергались изолированным визуальным вращениям, вестибулярным вращениям всего тела в темноте и зрительно-вестибулярным стимуляциям, сочетающим статические визуальные сцены с вращениями головы. Динамические и статические движения глаз, абсолютные амплитуды, скорости и ускорения измерялись наряду с перцептивными реакциями. Испытания включали базовый период отдыха до и после движения для стабилизации глазодвигательной фиксации. Точное отслеживание глаз и головы было достигнуто с помощью устройства слежения за движением глаз Chronos (C-ETD), которое регистрировало скручивание глаза и движения головы в трех поступательных и трех вращательных измерениях. Движения глаз анализировались на предмет медленных фазовых скоростей и частоты нистагма, при этом качество данных обеспечивалось за счет усреднения крутильных выходов обоих глаз и исключения кадров с артефактами. Мониторинг выравнивания взгляда в режиме реального времени позволял повторять пробные попытки по мере необходимости, а постфактум анализ исключал искажающие движения. Оптокинетическая стимуляция включала в себя проекцию зрительных элементов, вращающихся вокруг точки фиксации, в то время как вестибулярные испытания использовали моторизованные вращения всего тела в темноте. Визуовестибулярные исследования сочетали оба стимула, создавая относительное движение сетчатки. Синхронизация данных между трекером глаз и головы обеспечила точный покадровый анализ, записанный на частоте 100 Гц. Сенсорный вклад в стабилизацию взгляда был количественно оценен путем сравнения скоростей медленных фаз в разных типах испытаний. Сенсорно-специфические улучшения были проиндексированы путем деления зрительных и вестибулярных реакций на зрительно-вестибулярные исходы и подтверждены путем сравнения с суммированными индивидуальными реакциями. Результаты показали устойчивую сенсорную интеграцию с количественным учетом относительного вклада зрительного и вестибулярного входов. Этот протокол предлагает подробную основу для оценки мультисенсорной интеграции во время вращения плоскости крена. Таким образом, протокол может служить для выяснения сенсорного дефицита при обработке движений, а также для представления новых глазодвигательных биомаркеров. Ранее он использовался для оценки того, как визуальные помехи и ускорения движения влияют на обработку движений, и выявил повышенную зависимость от визуального ввода у пациентов с сотрясением мозга.

Введение

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Обработка движений — это фундаментальный и непрерывный нейронный процесс. У человека мы получаем информацию в основном через зрительную и вестибулярную сенсорные системы, отражая внешние и собственные движения соответственно. Эти две системы используют сложные нейронные сети в нижних и высших нейронных областях, но на самом базовом уровне полагаются на основные подкорковые пути для создания рефлексивных реакций, которые обеспечивают хороший постуральный контроль и стабильность взгляда. Проприоцепция служит третьим сенсорным фактором, способствующим хорошему постуральному контр....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Все участники предоставили информированное письменное согласие до начала участия. Исследование было одобрено региональным советом по этике (2018/1768-31/1) и проведено в соответствии с принципами, изложенными в Хельсинкской декларации. Протокол соответствовал рекомендациям STROBE.

1. Отбор участников

  1. Подвергнуть всех участников всесторонней клинической оценке со стороны врача и нейропсихолога.
  2. Используйте следующие критерии исключения: дисфункция глазной моторики или взгляда, вестибулярный или соматосенсорный дефицит, недавнее начало приема лекарств центрального действ....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Всего было проведено 171 испытание, в котором всем участникам проводили визуальную, вестибулярную и комбинированную зрительно-вестибулярную стимуляцию на трех уровнях ускорения. Оценка айтрекинга была проведена для всех возникающих медленных фаз нистагма (n = 223 для девяти участников контрольной группы (семь женщин); n = 331 для 10 пациентов (три женщины)). Статистический анализ был основан на средних значениях, полученных для каждого участника (n = 19), с данными, усредненными по испытаниям. Здоровые люди из контрольно.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Настоящий протокол предлагает валидированную методологию оценки обработки подкорковых движений посредством торсионной стабилизации взгляда, рефлекса, опосредованного контурами ствола мозга23. Сочетая визуальную и вестибулярную стимуляцию, метод позволяет оценить мультисенсорную интеграцию через глазные торсионные реакции. Предыдущие реализации продемонстрировали их чувствительность к зависимому от ускорения вестибулярному вкладу16, плотност.......

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

У авторов нет конфликта интересов, о котором можно было бы сообщить.

Благодарности

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Данное исследование было поддержано Фондом Promobilia (исследовательский грант A23126 для TW).

....

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Бесщеточные сервомоторы переменного тока / Baldor BSM90C, 400 ВBB Motors and Mechanical, Форт-Смит, Аляска, СШАUPC 781568378342Использовались для изготовления механизированных саней
Устройство отслеживания глаз Chronos (C-ETD)Chronos Vision GmbH, Берлин, ГерманияБольше не доступенКомпания выпускает более новые модели, предлагающие более высокие скорости записи.
OriginProOriginLab, Нортгемптон, Массачусетс, СШАOriginPro 17Используется для визуализации и анализа следов глаз, головы и стула.
Статистика SPSSIBM, Чикаго, Иллинойс, СШАСтатистика SPSS 28Используется для статистических анализов

Ссылки

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Land, M. Eye movements in man and other animals. Vision Res. 162, 1-7 (2019).
  2. Wibble, T., Pansell, T., Grillner, S., Pérez-Fernández, J. Conserved subcortical processing in visuo-vestibular gaze control. NatComm. 13 (1), 4699(2022).
  3. Wibble, T., Pansell, T.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

Похожие статьи