Оценка когнитивных тестов с помощью компьютеризированного сенсорного планшета, отслеживание глаз и функциональная магнитно-резонансная томография

Мы разрабатываем технологии МРТ для изучения структуры и функций мозга. Наша цель — улучшить понимание неврологических заболеваний и поддерживать расширение использования МРТ в клинических приложениях, включая лечение с визуальным руководством. Сенсорно-чувствительный цифровой планшет позволяет натуралистически писать и рисовать во время функционального МРТ мозговой активности.

Эта технология открывает новые возможности для оценки взаимосвязей между поведением мозга. fMRI нужно делать очень аккуратно. Участник должен лежать на спине и держать голову неподвижно.

Технология планшетов не должна создавать магнитные силы, радиочастотное нагрев или радиочастотные помехи. Нейронные цепи, задействованные стандартными когнитивными тестами, включающими письмо и рисование, плохо изучены. Наши результаты FMRI помогают исследователям и клиницистам лучше интерпретировать результаты когнитивных тестов.

Исследование визуальных проприоцептивных глазно-моторных и моторных процессов рук итерирует на уровнях мозговой активности и поведения. Параллельно с развитием широкомасштабных исследований фМРТ с повышенной экологической достоверностью. Для начала закрепите планшет на раме и подключите совместимую с МРТ видеокамеру.

Наклейте свежую синю ленту на поверхность планшета, чтобы вся область касания была покрыта без крупных складок. Уберите лишнюю ленту с краёв планшета. Принесите в магнитную комнату планшет, стилус, кабель для подключения планшета и видеокамеры.

Подключите планшет и видеокамеру. Соедините кабели со стороны магнитной комнаты панели радиочастотного проникновения. Затем вставьте зажимы для совместимых с МРТ планшета в перила стола пациента, закрепив по два зажима с каждой стороны.

Чтобы закрепить планшетную систему, задней проекционный экран, совместимый с МРТ, установите внутри магнитного отверстия примерно в двух метрах от проектора. Разместите совместимую с МРТ камеру для отслеживания глаз между экраном проектора и внешним краем отверстия магнита, убедившись, что крепление камеры заподлицо с кромкой диаметра. Затяните пластиковые винты на креплении, чтобы закрепить систему отслеживания глаз.

Теперь подготовьте стол пациента, установив 64-канальную катушку головки. Инструктируйте участника лечь на спину на стол и полностью втянуть голову в спираль. Разместите подкладку вокруг головы участника, чтобы ограничить движение и обеспечить надёжную посадку.

Закрепите катушку головки и используйте ориентировочный лазер, чтобы убедиться, что головка участника находится по центру внутри катушки. Отрегулируйте положение головного зеркала с катушкой так, чтобы участник мог чётко и без препятствий видеть задний экран проекции. Затем разместите крепление планшета через талию участника, чтобы чувствительная к прикосновению поверхность удобно лежала для поддержки движений письма и рисования.

Теперь положите стилус планшета в доминирующую руку участника и прикажите держать её как ручку. Попросите участника коснуться стилуса всеми четырьмя углами поверхности планшета, чтобы оценить дальность и комфорт. Отрегулируйте положение крепления и при необходимости добавьте подкладку под локтем для улучшения комфорта или доступа с помощью ремешков Velcro.

Прикрепите планшетную систему к койке пациента. Медленно вставляйте и участник, и планшетную систему в отверстие магнита, чтобы планшет не касался края ствола и кабели остались нераспутанными. На планшетном видеокамере запустите программу EXE.

Затем создайте новую сессию скриншота для участника. Следуя рекомендациям руководства пользователя EyeLink 1000 Plus, настройте пороги отражения зрачков и роговицы, а также откалибруйте и проверьте камеру отслеживания глаз. Чтобы настроить камеру с отслеживанием глаз на правом глазу участника, переключайтесь между видами камеры, тонко настройте объектив и модифицируйте светильник до оптимизации обзора.

Когда допустимы значения зрачка и отражания роговицы, задокументируйте эти значения и начните девятиточечную калибровку. Затем проверьте калибровку. Запишите как среднее, так и максимальное значения угла валидации перед переходом к эксперименту FMRI.

Далее используйте компьютер реакции на стимулы, чтобы начать калибровку сенсорной поверхности планшета. Попросите игрока использовать стол, чтобы последовательно касаться и отпускать три цели, появляющиеся на экране, в отведённое время. После завершения калибровки запустите приложение для редактирования графики, на которое ссылается.

Попросите игрока свободно рисовать для точного отслеживания. Теперь ознакомьте участника с письмом на планшетах, попросив выполнить самостоятельное тренировочное задание, используемое в основных исследованиях тремора. Чтобы ознакомить участника с TMT, проведите его через упрощённую обучающую версию TMT-A и TMT-B, каждая из которых состоит из 12 элементов.

Затем переходите к череду полноразмерных версий TMT-A и TMT-B с переставленными элементами с использованием экспериментального тайминга задач. Следите за работой участника на протяжении всего процесса, чтобы планшет оставался правильно откалиброванным и выполнен задача точно. Теперь начните сеанс отслеживания глаз, выбрав «Начать запись» в программе записи экрана на планшетном видеокамере.

Затем на компьютере реакции на стимулы откройте TMT-Run1_slow. ebs2 Prime скрипт с использованием E-Run. Введите идентификатор участника и номер сессии при запросе скрипта E-Run.

Во время запуска назначьте одного сотрудника лаборатории для мониторинга данных отслеживания глаз, чтобы одновременно обеспечить стабильность сигнала. Попросите второго сотрудника лаборатории наблюдать за выполнением задачи TMT, чтобы следить за выполнением инструкций и отсутствием технических проблем, таких как ненадёжная проекция или отслеживание стилистов. Попросите второго участника лаборатории также задокументировать любые ошибки в производительности TMT-A или TMT-B вместе с соответствующим номером исследования.

После завершения запуска прекратите запись с помощью трекера глаз. В программном обеспечении SR Research Screen Recorder выполните проверку дрейфа по одной точке, выбрав Drift Correct. Для второго запуска перезапустите запись с отслеживанием взгляда на планшетном видеокамере. На компьютере реакции на стимулы откройте TMT-Run2_slow.

ebs2 E-Run script file. Введите тот же идентификатор участника и номер сессии, что и в первом запуске. Повторяйте инструкции по заданию после завершения эксперимента.

Проведите последнюю проверку отслеживания глаз и запишите средние и максимальные значения ошибки. Затем нажмите «Файл», а затем «Закрыть» на программе отслеживания глаз, чтобы завершить и экспортировать данные. Снимите участника из магнитного отверстия и начните снятие оборудования.

Наконец, выключите все компьютеры и оборудование. В первые секунды как TMT-A, так и TMT-B участники искали цели, а затем начали движение стилуса на протяжении всех временных интервалов, при этом взгляд последовательно продолжал связывающее движение стилуса в TMT-A и TMT-B. Время завершения для TMT-B было дольше, чем для TMT-A.

Секунды на связь показали тенденцию выше для TMT-B, чем для TMT-A. Существенных различий между TMT-A и TMT-B не выявлено в длительности периода связывания, периодах без связывания, общем расстоянии, дополнительном пройденном расстоянии или расстоянии на одну связь. Сила стилуса была немного выше во время TMT-B по сравнению с TMT-A, а количество морганий на исследование было значительно выше во время TMT-B.

Скорость моргания оставалась значительно выше в TMT-B даже с учётом разницы во времени завершения. Процент времени, проведённого в фиксации, был значительно ниже во время ТМТ-В, чем во время ТМТ-А. Функциональная МРТ показала широкое положительное активирование мозга как при TMT-A, так и TMT-B по сравнению с визуальной фиксацией.

Активация мозга включала такие области, как мозжечок, теменные дольки, затылочные извилины и лобные области. При прямом противопоставлении TMT-B и TMT-A существенных различий в активации мозга не наблюдалось.