Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Neuroscience

ثلاثي الأبعاد الدهليزي العيني اختبار رد الفعل باستخدام ست درجات من الحرية منصة الحركة

Published: May 23, 2013 doi: 10.3791/4144

Summary

ووصف طريقة لقياس ثلاثي الأبعاد ردود الفعل العين الدهليزي (3D VOR) في البشر باستخدام ست درجات من الحرية (6DF) محاكاة الحركة. المكسب واختلالها من VOR الزاوي 3D توفر مقياسا مباشرا لنوعية وظيفة الدهليزي. يتم توفير بيانات تمثيلية حول مواضيع صحية

Protocol

1. 6DF منصة الحركة

تم تسليم المحفزات الدهليزي مع منصة الحركة (انظر الشكل 1) قادرة على توليد مؤثرات الزاوي ومتعدية على ما مجموعه ست درجات من الحرية (FCS-MOOG، نييو-Vennep، هولندا). يتم نقل منصة من قبل ستة المحركات الكهربائية والميكانيكية وصله بجهاز الكمبيوتر الشخصي مع برنامج حاسوبي لمراقبة مخصصة. فهو يولد حركات دقيقة مع ست درجات من الحرية. مجسات وضعت في المحركات رصدها بشكل مستمر ملف الحركة منصة. الجهاز يحتوي <0.5 مم الدقة لخطي و<0.05 ° للحركات الزاوي. وكانت الاهتزازات خلال التحفيز 0.02 درجة. وكان تردد الرنين من الجهاز> 75 هرتز. أعيد بناؤها منصة الشخصي الحركة من المعلومات استشعار في المحركات باستخدام ديناميات معكوس وإرسالها إلى الكمبيوتر جمع البيانات. لمزامنة البيانات ومنصة حركة العين، وشنت شعاع الليزر على مساعدات من جيش التحرير الشعبى الصينىtform والمتوقعة على خلية ضوئية صغيرة (1 ملم، في وقت رد الفعل μsec 10). تم أخذ عينات من انتاج التيار الكهربائي من الخلية الكهروضوئية بمعدل 1 كيلو هرتز جنبا إلى جنب مع بيانات حركة العين، وقدمت مؤشرا الوقت الحقيقي من بداية الحركة مع 1 ميللي ثانية دقة. أثناء التحليل حاليا باستخدام ماتلاب (ماثووركس، ناتيك، MA)، ملف الحركة التي أعيد بناؤها من منصة استنادا إلى المعلومات استشعار من المحركات في منهاج كان الانحياز على وجه التحديد مع بداية الحركة منصة.

2. المواضيع

A. جلوس

ويجلس على كرسي الموضوعات التي شنت في وسط المنصة (الشكل 2). فامتنع الجسم هذا الموضوع مع حزام الأمان من أربع نقاط كما هو مستخدم في سيارات السباق. ويرتكز هذا حزام الأمان إلى قاعدة من منصة الحركة. كان يحيط الكرسي بوضع إطار حوله مكعب PVC وكان بمثابة دعم لفائف المجال. كان نظام لفائف حقل قابل للتعديل في الارتفاع، بحيث سوبجكانت عينا العلاج بالصدمات الكهربائية في وسط الحقل المغناطيسي للأرض.

B. تثبيت رئيس

ويجمد الرأس باستخدام مصبوب بشكل فردي الأسنان الانطباع مجلس عضة، التي كانت تعلق على الإطار مكعب عبر شريط جامد. وسادة فراغ مطوية حول الرقبة وبالطوق تعلق على كرسي ضمان مزيد من التثبيت لهذا الموضوع (الشكل 1). وبالإضافة إلى ذلك، لرصد حركات الرأس زائفة خلال التحفيز، التي نوليها اثنين من أجهزة الاستشعار 3D (النظير أجهزة المؤتمر الوطني العراقي، نوروود، MA) مباشرة إلى مجلس عضة، واحدة للالزاوي واحد للتسارع الخطي.

3. تنسيق نظام

يتم تعريف تناوب العين في نظام إحداثيات اليد اليمنى من الرأس ثابت (الشكل 3). في هذا النظام من وجهة نظر تخضع للعرض وتناوب اليسار حول المحور Z (ياو)، وتناوب النزولي حول المحور Y (الملعب)، وتناوب اليمين حول المحور السيني (لفة) تعرف بأنها positiهاء. الطائرات متعامد إلى X، Y و Z محاور دوران هي على التوالي الطائرات لفة، في الملعب وياو (الشكل 3).

4. تسجيلات حركة العين

وسجلت حركات العين من كلتا العينين مع 3D بحث ملفات الصلبة (SKALAR، دلفت، هولندا) 4 باستخدام معيار 25 كيلو هرتز اثنين نظام لفائف حقل استنادا إلى طريقة الكشف اتساع روبنسون (نموذج EMP3020، SKALAR الطبية، دلفت، هولندا) 5. صدرت إشارات لفائف من خلال مرشح تمرير منخفض التماثلية مع تردد قطع من 500 هرتز وأخذ عينات على الخط وتخزينها على القرص الثابت على تردد 1 كيلو هرتز مع 16 بت الدقة (نظام تشغيل CED Spike2 V6، كامبريدج التصميم الإلكتروني ، كامبريدج).

5. البحث فائف المعايرة

قبل التجارب، تم التحقق من حساسية وغير التعامد من اتجاه والتواء لفائف في المختبر من قبل تركيب اللولب على GI فيكوضع نظام mbal في وسط الحقل المغناطيسي للأرض. عن طريق تناوب نظام وسيعنجا حول جميع المحاور الكاردينال علينا التحقق من أن جميع الملفات المستخدمة في التجارب كانت متناظرة بالنسبة لجميع الاتجاهات في حدود 2٪.

في الجسم الحي، وتمت معايرة الإشارات الأفقية والرأسية على حد سواء بشكل فردي عن طريق لفائف يوعز هذا الموضوع إلى يحملق تباعا سلسلة من خمسة أهداف (هدف مركزي وهدف في 10 درجات من اليسار واليمين، صعودا وهبوطا) لمدة خمس ثوان لكل منهما. وكان من المتوقع أهداف المعايرة على شاشة شفافة في 186 سم المسافة. أسفر تحليل التجربة آخر من بيانات المعايرة في الحساسية وقيم الإزاحة للكل بحث ملفات. ثم استخدمت هذه القيم في إجراءات تحليل مكتوب في Matlab 3.

6 تحفيز

A. التحفيز جيبية

منصة تسليم تناوب الجيبية كامل الجسم (1 هرتز، A = 4 درجات) عن CARDI ثلاثةمحاور شبكة الليبراليين العرب: المحور منقاري-الذيلية أو عمودي (ياو)، محور interaural (الملعب) ومحور الأنف القذالي (لفة)، والمحاور الأفقية حول الوسيطة زيادة في خطوات من 22.5 ° بين لفة والملعب.

تم تسليم المحفزات الجيبية في الضوء والظلام. في ضوء ذلك، موضوعات تركز اهتمامها على هدف مرئي مضاءة بشكل مستمر (أ LED أحمر، 2 مم) الواقعة 177 سم أمام هذا الموضوع في مستوى العين (الشكل 1C اللوحة اليسرى). كان وضعه رئيس مثل هذا الخط ريد كان قاعدة كان (خط وهمي يربط بين الظاهرة الصماخ مع انخفاض صياح المداري) في غضون 6 درجات من الأرض أفقيا). خلال التحفيز الجيبية في الظلام، وقدم هدف بصرية لفترة وجيزة (2 ثانية) عندما كانت منصة ثابتة خلال كل فاصل زمني بين اثنين من المحفزات على التوالي. لتجنب حركات العين عفوية خلال التحفيز، وصدرت تعليمات المواضيع التي يحملق في موقع وهمي للهدف ثابت الفضاء خلال جيباني؛ شبه جيبيآل التحفيز بعد الهدف كان مغلقا قبيل بدء الحركة. علينا التحقق من أن هذا النوع من التعليمات خفضت رأسها حركات العين المحرز في الظلام، وإلا كان له تأثير صغير على كسب (<10٪). حدث هذا التغير في كافة مكونات (الأفقي والرأسي والالتواء) في وقت واحد.

B. التحفيز الاندفاع

تم تسليم مدة قصيرة نبضات الجسم كله في بيئة الإضاءة الخافتة. كان الحافز المرئي الوحيد المتاح لهذا الموضوع هدفا البصرية التي تقع في 177 سم أمام هذا الموضوع في مستوى العين. وتكررت كل دفعة ست مرات وتسليمها في ترتيب عشوائي ومع توقيت عشوائية من حركة بداية (تفاوتت فترات ما بين 2.5 و 3.5 ثانية). كان الملف الشخصى النبضات تسارع ثابت من 100 درجة ثانية -2 خلال 100 ميللي ثانية الأولى من دفعة، يتبعها انخفاض تدريجي خطي في التسارع. أدى هذا التحفيز في زيادة خطية في سرعة التوصل إلى velocإيتي من 10 ثانية -1 ° بعد 100 ميللي ثانية. كانت حركات الرأس الشاذة خلال التحفيز الدهليزي قياس معدل الزاوي والأجهزة تسارع خطي أقل من 4٪ من السعة التحفيز. كان سرعة ذروة حركات العين واستجابة لهذه النبضات 100 مرة أعلى من مستوى الضوضاء من الإشارات لفائف.

7. تحليل البيانات

تم تحويل إشارات لفائف في زوايا فيك ومن ثم التعبير عن ناقلات دوران 6،7. من بيانات التثبيت من الهدف إلى الأمام مباشرة ونحن مصممون على اختلالها من لفائف في العين بالنسبة إلى الابتدائي لفائف المجال المغناطيسي المتعامد. تم تصحيح إشارات لهذا الاختلال يقابله ثلاثي الأبعاد دوران العداد. تم التحقق أيضا إلى أنه لا يوجد انزلاق لفائف حدثت أثناء التجربة من خلال التحقق من الناتج موقف أثناء التثبيت من الهدف قبل كل بداية الحركة.

للتعبير عن حركات العين 3D في مجال السرعة،نحن تحويل بيانات المتجه دوران مرة أخرى إلى السرعة الزاوية. قبل التحويل من ناقلات تناوب على السرعة الزاوية، ونحن ممهدة البيانات بواسطة مرحلة الصفر مع فلتر رقمي إلى الأمام وعكس مع نافذة جاوس 20 نقطة (طول 20 ميللي ثانية).

8. الردود الجيبية

مكسب. تم احتساب ربح من كل مكون و 3D مكاسب سرعة العين عن طريق توفيق جيباني؛ شبه جيبي بتردد يساوي التردد الأفقي من خلال منصة والمكونات السرعة الزاوية العمودية والتواء. تم احتساب ربح لكل مكون يعرف بأنه النسبة بين العين مكون ذروة سرعة ومنهاج ذروة سرعة منفصلة لكل عين.

B اصطفاف خطأ. تم احتساب اختلال بين 3D العين محور السرعة ورئيس محور سرعة باستخدام نهج من فصيل عبد الواحد وزملاؤه 8،9. من المنتج العددية اثنين من ناقلات تم احتساب اختلال وخصوصياتزاوية tantaneous في ثلاثة أبعاد بين معكوس محور سرعة العين وسرعة محور الرأس. وتمت مقارنة 3D الزاوي كسب السرعة واختلال لكل التوجه السمتي إلى الربح واختلالها وتوقع من الجمع متجه من 0 درجة (لفة) و 90 درجة (الملعب) السمت مكونات 10. من هذا الجمع النواقل ويترتب على ذلك عندما المكاسب سرعة للفة والملعب متساوون، واتجاه محور دوران العين ينسجم مع محور دوران الرأس، وعندما مختلفان، ومن المتوقع الحد الأقصى للانحراف بين التحفيز ومحور دوران العين في 45 ° السمت.

9. الردود الدافع

وقد تم تحليل البيانات بشكل منفصل العين آثار الأيسر والأيمن من ستة عروض لكل اتجاه الحركة. لأن القيم العين اليمنى واليسرى كانت متطابقة تقريبا، وبلغ متوسط ​​البيانات من العين اليمنى واليسرى لتحديد الأرباح من سرعة العين استجابة لتحفيز الدافع. وكانت كل آثارالتفتيش بشكل فردي على شاشة الكمبيوتر. عندما جعلت موضوع طرفة أو حركة العين أثناء الاندفاع أن تتبع تم تجاهل يدويا. مكونات السرعة الزاوية (N = 5-6) خلال أول 100 مللي ثانية بعد ظهور حركة وبلغ متوسط ​​في صناديق الوقت من 20 ميللي ثانية (توفير تمريرة فعالة منخفضة التصفية) وخططوا وظيفة من منصة سرعة 11،12.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

الجيبية ضوء التحفيز

الشكل 4 (لوحة أعلى) ويظهر لمجموعة المراقبة المكسب يعني من المكونات السرعة الزاوية الأفقي والرأسي والتواء لجميع التحفيز الجيبية اختبارها في المستوي الأفقي في ضوء. وكان التواء القصوى في 0 درجة السمت، في حين كان العمودي الحد الأقصى عند 90 درجة. ويبين الشكل (5) و3D العين كسب السرعة في الضوء. مكاسب تراوحت بين 0.99 ± 0.12 (الملعب) و 0.54 ± 0.16 (لفة). البيانات المقاسة تتوافق بشكل وثيق مع القيم المتوقعة المحسوبة من مجموع ناقلات من التواء والرأسي مكونات (خط متقطع من الشكل 5).

اختلال متوسط ​​بين التحفيز ومحور استجابة بمعدل متوسط ​​أعلى من يظهر ستة مواضيع في الشكل (6). في ضوء الاختلال بين التحفيز ومحور الاستجابة كان أصغر (5.25 درجة) خلال الملعب وزادت تدريجيا نحو لفة حتىتتجه اتجاه محور التحفيز في 22.5 درجة السمت (الحد الأقصى اختلالها: 17.33 °) وانخفض نحو محور لفة. هذه القيم لكل زاوية التحفيز أفقي تتوافق بشكل وثيق لأحد أن يتنبأ ما من الجمع ناقلات خطي من لفة والمساهمات الملعب (خط متقطع في الشكل 6).

الجيبية الظلام التحفيز

في الظلام وكان الحد الأقصى للمكسب من كل من المكونات الرأسية والتواء أقل من ذلك بكثير (اختبار t P <0.001) مما كانت عليه في ضوء (العمودي: 0.72 ± 0.19 التواء: 0.37 ± 0.09) (الشكل 7). أيضا كان 3D مكاسب سرعة العين بشكل ملحوظ (اختبار t P <0.001) أقل مما كانت عليه في ضوء (الشكل 8). وكانت مكاسب أعلى قليلا مما كان متوقعا من مكونات الرأسي والتواء وحده (خط متقطع في الشكل 8). في الظلام كان اختلال الحد الأدنى عند 90 درجة (الملعب) وزيادة تدريجيا إلى الذروةعلى مدار 0 ° محور (لفة). بسبب وجود عنصر أفقي صغير، هل كان هذا النمط من اختلال في الظلام لا تتوافق مع ما يمكن لأحد أن يتنبأ من الجمع ناقلات خطي من لفة فقط ومكونات الملعب (انظر الشكل 9).

التحفيز الدافع

أدى نبضات الجسم كله حول محور interaural (الملعب) في كسب الوحدة القريب ليصل رئيس، وكسب حوالي 0.8 لالرأس إلى أسفل نبضات. كانت فروق ذات دلالة إحصائية (P <0.05).

وتظهر الأفقي والرأسي والتوائية مكونات مكاسب خلال التحفيز الدافع في الشكل 10. وكان متوسط ​​زيادة الحد الأقصى للمكون الرأسي وحدها 0.85 لأرض الملعب (90 ° السمت). وكانت مكاسب الحد الأقصى لالتواء 0.42 للفة (0 درجة السمت). يظهر الربح ناقلات في الشكل 11. 3D مكاسب سرعة العين تفاوتت بين 1.04 ± 0.18 لأرض الملعب إلى 0.52 ± 0.16 للفة. تباينت اختلال بين 28.2 و دعلى سبيل المثال؛ ± 0.18 للفة، إلى 11.53 ° ± 0.51 لأرض الملعب.

في الختام، على الرغم من التحفيز الدافع يسبب فقط وجيزة جدا (100 ميللي ثانية) تعطل المعلومات البصرية، فإن المكسب واختلالها من حركات العين لديهم نمطا مماثلا نوعيا عن تلك ردا على التحفيز الجيبية في الظلام. في كلتا الحالتين أكبر اختلال بين رئيس 3D ومحور دوران العين يحدث خلال التحفيز لفة.

المرضى

3D VOR في المرضى غير تشغيلية

ويبين الشكل (13) وموقع وحجم الورم على فحوصات الرنين المغناطيسي للمواد الثلاث غير تشغيلية (انظر أيضا الجدول 1 في القسم طريقة). كان الورم في جميع الحالات الثلاث على جانب الحق. تنوعت الشكاوى شخصي لدوخة من هذه المواضيع الثلاثة. كان موضوع N1 ورم داخل شعري مع حجم أصغر. قدم نفسه مع هيئة التعليم العالي من جانب واحدمشاكل عصابة وأية شكاوى من الدوار. المواضيع N2 N3 وفعل الشكاوى تقرير الدوار، رغم أن أيا من لديه مشاكل الارتباك كاملة أو مشاكل الخضري.

ويبين الشكل 14 آثار موقف العين للمواد غير تشغيلية ثلاثة ردا على التحفيز الجيبية حول محور أفقي 45 درجة السمت. ومن الناحية المثالية، وهذا التحفيز تثير سوى مزيج من مكونات حركة العين العمودية والالتوائية وليس حركات العين الأفقية. خلال التحفيز في ضوء كانت هناك علامات قليلة من الانجراف العين الأفقي في المواضيع N1 و N2، N3 في حين تخضع لها رأرأة أفقية اليسار (المرحلة بطيئة إلى اليمين)، ورأرأة التوائية CW (بطيء مرحلة CCW). في موضوع الظلام كان N1 الانجراف ضئيلة أو معدومة، في حين لمواضيع N2 N3 وعدم الاستقرار ظهرت في آثار الأفقي والرأسي والالتواء. علامة ضعيفة فقط من عدم الاستقرار في الموضوع N1 هو في التواء، حيث كانت saccades التوائية التصحيحية الصغيرة املالحظاتفيد التي كانت باستمرار في اتجاه CW. في مواضيع كانت N2 N3 وعدم الاستقرار التوائية أكبر.

للتدليل على التغيرات في الاستقرار 3D في المرضى شفاني نقدم لN2 الموضوع في الشكل 15 الأفقي، والعين سرعة مكونات ربح العمودي والتوائية (اللوحة العلوية)، فإن المكسب 3D (لوحة وسط) واختلالها (اللوحة السفلى). التغييرات في تحقيق مكاسب للمكونات الفردية لها تأثير مباشر على 3D اتجاهي العين كسب السرعة واختلالها. المراسلات وثيق بين وتوقع وقياس سرعة 3D العين والمواءمة كما هو موجود في الضابطة لم يعد يحمل لمرضى شفاني.

في لا سيما في المواضيع N2 N3 وعلى 3D العين كسب السرعة في الظلام تأثر. في N2 الموضوع كان 3D مكاسب إجمالية سرعة العين السفلي، والتي يمكن تفسيرها من خلال الانخفاض في ربح التوائية (الشكل 15). في N3 الموضوع أيضا تأثر المكون التواء. الاختصاصات لهكانت IONAL العين سرعة المكاسب الاستجابات غير المتماثلة. وقد أدى هذا إلى زيادة تصل إلى شقين في اختلالها.

الشكل 1
الشكل 1. الإعداد التجريبية مع منصة حركة 6DF.

الشكل 2
الشكل 2. الرسم التخطيطي للنظام الكهربائي المغناطيسي لفائف حقل المحيطة كرسي شنت على منصة الحركة 6DF. سهام تشير إلى محاور ممكن من التناوب والترجمة من المنصة.

الشكل (3)
الشكل (3). Directions من الدورات حول المحاور الكاردينال وفقا لقاعدة اليد اليمنى. تظهر لوحات أسفل ياو، ولفة والطائرات الإسقاط الملعب.

الشكل 4
الشكل 4. يعني مكسب من مكونات سرعة العين الأفقي والرأسي والتواء. النتائج من المحور الأفقي التحفيز الجيبية لجميع محاور التحفيز الأفقي المختبرة بمعدل متوسط ​​أعلى من جميع المواد الدراسية (N = 6) في ضوء. الرسوم تحت تعطي صورة أفضل من اتجاه محور التحفيز فيما يتعلق الرأس.

الرقم 5
الشكل 5. يعني 3D العين كسب السرعة لجميع الحوافز الأفقي المختبرةبلغ متوسط ​​محاور على جميع المواضيع (N = 6) في ضوء. خط متقطع هو سرعة استجابة العين ناقلات كسب توقع من مكونات الرأسي والتواء. الرسوم تحت تعطي صورة أفضل من اتجاه محور التحفيز فيما يتعلق الرأس.

الشكل (6)
الشكل (6). اختلالها من محور استجابة فيما يتعلق محور التحفيز خلال التحفيز الجيبية في ضوء. خط متقطع في اللوحة السفلى يمثل اختلال وتوقع المحسوبة من مجموع متجه فقط مكونات سرعة العين العمودية والتواء ردا على الملعب نقية ونقية لفة التحفيز، على التوالي. أشرطة الخطأ تشير إلى الانحراف معياري واحد.

الرقم 7 الرقم 7. يعني مكسب من مكونات سرعة العين الأفقي والرأسي والتواء. النتائج من المحور الأفقي التحفيز الجيبية لجميع محاور التحفيز الأفقي المختبرة بمعدل متوسط ​​أعلى من جميع المواد الدراسية (N = 6) في الظلام. الرسوم تحت تعطي صورة أفضل من اتجاه محور التحفيز فيما يتعلق الرأس.

الرقم 8
الرقم 8. بلغ متوسط ​​يعني 3D العين كسب السرعة لجميع محاور التحفيز الأفقي اختبارها على مدى جميع المواد الدراسية (N = 6) في الظلام. خط متقطع هو سرعة استجابة العين ناقلات كسب توقع من مكونات الرأسي والتواء. الرسوم تحت تعطي صورة أفضل من اتجاه محور التحفيز فيما يتعلقالرأس.

الرقم 9
الشكل 9. اختلالها من محور استجابة فيما يتعلق محور التحفيز خلال التحفيز الجيبية في الظلام. خط متقطع في اللوحة السفلى يمثل اختلال وتوقع المحسوبة من مجموع متجه فقط مكونات سرعة العين العمودية والتواء ردا على الملعب نقية ونقية التحفيز لفة ، على التوالي. أشرطة الخطأ تشير إلى الانحراف معياري واحد.

الرقم 10
الشكل 10. يعني مكسب من مكونات سرعة العين الأفقي والرأسي والتواء ردا على المحور الأفقي التحفيز الدافع. ردوتعطى ردود الأفعال لمحاور التحفيز الأفقي عند 45 درجة فترات بمعدل متوسط ​​أعلى من جميع المواد الدراسية (N = 6). الرسوم تحت تعطي صورة أفضل من اتجاه محور التحفيز فيما يتعلق الرأس.

الرقم 11
الشكل 11. يعني 3D العين كسب السرعة لجميع محاور التحفيز الأفقي المختبرة بمعدل متوسط ​​أعلى من جميع المواد الدراسية (N = 6) خلال التحفيز الدافع. خط متقطع هو سرعة استجابة العين ناقلات كسب توقع من مكونات الرأسي والتواء. الرسوم تحت تعطي صورة أفضل من اتجاه محور التحفيز فيما يتعلق الرأس.

الرقم 12
الشكل 12. اختلالها من محور استجابة فيما يتعلق محور التحفيز خلال التحفيز الدافع. خط متقطع في اللوحة السفلى يمثل اختلال وتوقع المحسوبة من مجموع متجه فقط مكونات سرعة العين العمودية والتواء ردا على الملعب نقية ونقية التحفيز لفة، على التوالي . أشرطة الخطأ تشير إلى الانحراف معياري واحد.

الرقم 13
الشكل 13. التصوير بالرنين المغناطيسي والمسح الضوئي من ثلاثة مرضى مع شفاني وغير المعالجة. يشار إلى شفاني في كل فحص من قبل الدائرة.

الرقم 14
الشكل 14. أمثلة من السلاسل الزمنية للمواضيع الثلاثة غير تشغيلية في استجابة ليالي الجيبيةtimulation حول محور أفقي 45 درجة السمت صف اللوحة العليا: الضوء، الصف السفلي لوحة: المظلم. في كل لوحة يتم رسمها الحق (الحمراء) واليسار (الازرق) أفقي العين (H)، عمودي (V) والتوائية مواقف العين (T). يتم التعبير عن هذا في جميع المناصب والعين الأرقام اللاحقة والسرعات في اليد اليمنى، نظام الإحداثيات الرأس ثابت. في هذا النظام في اتجاه عقارب الساعة (CW)، أسفل وعكس عقارب الساعة (CCW) يتم تعريف تناوب العين ينظر إليها من وجهة نظر هذا الموضوع كقيم إيجابية. يشار حركة التحفيز في كل لوحة من الخط الأسود أعلى.

الرقم 15
الشكل 15. الربح واختلالها من 3D VOR من N2 موضوع UVD خلال الأفقي التحفيز الجيبية محور في الظلام لوحة الأعلى: ربحمن الأفقي والرأسي والتوائية العين سرعة مكونات الكرتون تحت تعطي صورة أفضل من اتجاه محور التحفيز مع الاحترام لرئيس الفريق المركز:. متوسط ​​3D سرعة العين في كل اتجاه محور اختبار التحفيز. خط متقطع يمثل سرعة استجابة العين ناقلات كسب توقع من مكونات الرأسي والتوائية اللوحة السفلى: اختلال محور استجابة فيما يتعلق محور التحفيز. خط متقطع في اللوحة السفلى يمثل اختلال وتوقع المحسوبة من مجموع ناقلات من مكونات سرعة العين العمودية والالتوائية. لاحظ المكسب منخفضة لالتواء في لوحة أعلى واختلال كبير في اللوحة السفلى. انقر هنا لعرض أكبر شخصية .

موضوع جنس العمر (سنة) جانب من الورم حجم الورم (مم) فقدان السمع من جانب واحد (FI ديسيبل) علاج
N1 ذكر 61 حق 4 35 الانتظار ومشاهدة
N2 ذكر 64 حق 14 43 الانتظار ومشاهدة
N3 ذكر 55 حق 22 كامل الانتظار ومشاهدة

الجدول 1. وكان النتائج السريرية ذات الصلة من المرضى الستة الذين شاركوا في التجارب. فقدان السمع من جانب واحد هو موضح هنا قبل أي علاج، وأعرب في فاي = مؤشر Flechter (يعني فقدان السمع من 500، 1،000 و 2،000 هرتز).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

تصف هذه الورقة طريقة لقياس بدقة 3D VOR الزاوي ردا على تناوب الجسم كله في البشر. وميزة هذه الطريقة أنها تعطي معلومات كمية عن الكسب واختلالها من 3D VOR الزاوي في جميع الأبعاد الثلاثة. هذه الطريقة مفيدة للبحوث الأساسية ولها أيضا إمكانات مثل القيمة السريرية لاختبار المرضى الذين يعانون من مشاكل القناة الرأسية أو المرضى الذين يعانون من سوء مفهومة مشاكل الدهليزي المركزي. ميزة أخرى من الجهاز هو القدرة على اختبار ردود الفعل VOR متعدية 1. مساوئ النظام هي 1) الجوانب التكاليف من حيث المعدات، الفضاء والموظفين (تم تطوير الجهاز الحالي لأغراض تدريب الطيارين) و 2) عدم الراحة أثناء القياسات. وتستند دقيقة تسجيلات حركة العين على البحث الصلبة تقنية لفائف. بسبب إشارة المتفوقة إلى نسبة الضوضاء وعدم وجود زلة بالمقارنة مع أنظمة الكاميرا رئيس محمولة الأشعة تحت الحمراء، وهذا لا يزال علىتقنية لاي لقياس الاستجابات VOR في البشر مع دقة عالية. الانزلاق الحرة هناك حاجة ماسة إلى إدخال تحسينات في قواعد نظم تعقب الأشعة تحت الحمراء الفيديو العين.

تشير البيانات إلى أن في البشر صحية نوعية VOR استجابة 3D يختلف ليس فقط من حيث الكسب، ولكن أيضا من حيث المواءمة بين محور دوران العين مع رئيس محور دوران. كما وجد أيضا في دراسات أخرى على 3D VOR ديناميكية، وهناك مكاسب عالية لحركات العين الأفقية والرأسية مقارنة مع التواء. كما تم وصف هذه المنشأة السياحية العامة في الحيوانات العينين الجانبية مثل الأرانب والحيوانات 13 العينين أمامي مثل القرود والبشر 14 4، 9، 15، 16. في تحقيق مكاسب للVOR لتحفيز حول محاور أساسية هي في وثيقة الاتفاق مع الدراسات السابقة في البشر 8، 17، 18. كان هناك صغيرة ولكنها مهمة مكاسب أعلى لأرض الملعب رئيس أعلى، مقارنة مع الملعب الرأس إلى أسفل نبضات. وربما يرتبط هذا إلى حقيقة أن الدافع لديناو كانت حركات الجسم كله وعلى النقيض من دراسات سابقة أن التحفيز المشاركة من الرقبة 19، 20.

الاستنتاج الرئيسي الثاني هو الاختلاف المنهجي في اختلال بين التحفيز ومحور الاستجابة. في ضوء اختلال ديه الحدود الدنيا في لفة والملعب، وماكسيما له عند زائد وناقص 45 درجة السمت. كميا، وزوايا اختلال في دراستنا هي مماثلة لتلك الواردة في القرود 21، 22.

في الظلام وخلال التحفيز الدافع هناك زيادة بمقدار الضعف في اختلالها مقارنة التحفيز الجيبية في ضوء على مجموعة كاملة من المحاور التي تم اختبارها. في ظل ظروف مظلمة والتحفيز الدافع التحفيز حول نتائج محور لفة في أكبر اختلالها. اختلال كبير نسبيا خلال لفة التحفيز محور في الظلام وأصله في صغيرة ولكنها متناسقة الأفقي مكون حركة العين التي لديها في تركيبة مع كسب منخفضة لالتواء كبير نسبياالمساهمة في كسب 3 ناقلات.

على الرغم من أن الموضوعات شاهدوا هدف التثبيت خلال التحفيز الدافع، وكانت اختلالات لا تختلف كثيرا (اختبار t P> 0.05) من التحفيز الجيبية في حالة الظلام. وهذا يعني أن الدافع معتدل نسبيا التي استخدمناها، يتدخل لفترة وجيزة مع تثبيت بصري. ونتيجة لهذه الاستجابة يشبه التحفيز الجيبية في الظلام.

وأظهرت حساسية الأسلوب في مجموعة صغيرة من المرضى الذين يعانون من شفاني من جانب واحد. في هذه المجموعة غير تشغيلية التي كانت على سياسة الانتظار والمراقبة، كانت المشاكل شخصي متغير ومعتدل نسبيا في ضوء. ومع ذلك، مع هذا الأسلوب كنا قادرين على إظهار أن في الظلام هو ضعف المكسب 3D السليم ومحاذاة 3D VOR. على الرغم من أن مجموعة صغيرة جدا، والبيانات المتوفرة لدينا تشير إلى وجود علاقة بين حجم الورم وشدة 3D شذوذ VOR.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

ليس لدينا شيء في الكشف عنها.

Acknowledgments

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Electric Motion Base MB-E-6DOF/24/1800KG * (Formerly E-CUE 624-1800) FCS-MOOG, Nieuw-Vennep, The Netherlands
Magnetic field with detector, Model EMP3020 Skalar Medical, Delft, The Netherlands
CED power 1401, running Spike2 v6 Cambridge Electronic Design, Cambridge
Electromagnetic search coils Chronos Vision, Berlin, Germany

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Houben, M. M. J., Goumans, J., Dejongste, A. H., Van der Steen, J. Angular and linear vestibulo-ocular responses in humans. Ann. N.Y. Acad. Sci. 1039, 68-80 (2005).
  2. Collewijn, H., Van der Steen, J., Ferman, L., Jansen, T. C. Human ocular counterroll: assessment of static and dynamic properties from electromagnetic scleral coil recordings. Exp. Brain Res. 59, 185-196 (1985).
  3. Goumans, J., Houben, M. M., Dits, J., Van der Steen, J. Peaks and troughs of three-dimensional vestibulo-ocular reflex in humans. J. Assoc. Res. Otolaryngol. 11, 383-393 (2010).
  4. Ferman, L., Collewijn, H., Jansen, T. C., Vanden Berg, A. V. Human gaze stability in the horizontal, vertical and torsional direction during voluntary head movements, evaluated with a three-dimensional scleral induction coil technique. Vision Res. 27, 811-828 (1987).
  5. Robinson, D. A. A Method of Measuring Eye Movement Using a Scleral Search Coil in a Magnetic Field. IEEE Trans. Biomed. Eng. 10, 137-145 (1963).
  6. Haustein, W. Considerations on Listing's Law and the primary position by means of a matrix description of eye position control. Biol. Cybern. 60, 411-420 (1989).
  7. Haslwanter, T., Moore, S. T. A theoretical analysis of three-dimensional eye position measurement using polar cross-correlation. IEEE Trans. Biomed. Eng. 42, 1053-1061 (1995).
  8. Aw, S. T., et al. Three-dimensional vector analysis of the human vestibuloocular reflex in response to high-acceleration head rotations. II. responses in subjects with unilateral vestibular loss and selective semicircular canal occlusion. J. Neurophysiol. 76, 4021-4030 (1996).
  9. Aw, S. T., et al. Three-dimensional vector analysis of the human vestibuloocular reflex in response to high-acceleration head rotations. I. Responses in normal subjects. J. Neurophysiol. 76, 4009-4020 (1996).
  10. Crawford, J. D., Vilis, T. Axes of eye rotation and Listing's law during rotations of the head. J. Neurophysiol. 65, 407-423 (1991).
  11. Tabak, S., Collewijn, H., Boumans, L. J. Deviation of the subjective vertical in long-standing unilateral vestibular loss. Acta. Otolaryngol. 117, 1-6 (1997).
  12. Tabak, S., Collewijn, H., Boumans, L. J., Van der Steen, J. Gain and delay of human vestibulo-ocular reflexes to oscillation and steps of the head by a reactive torque helmet. II. Vestibular-deficient subjects. Acta. Otolaryngol. 117, 796-809 (1997).
  13. Van der Steen, J., Collewijn, H. Ocular stability in the horizontal, frontal and sagittal planes in the rabbit. Exp. Brain Res. 56, 263-274 (1984).
  14. Seidman, S. H., Leigh, R. J., Tomsak, R. L., Grant, M. P., Dell'Osso, L. F. Dynamic properties of the human vestibulo-ocular reflex during head rotations in roll. Vision Res. 35, 679-689 (1995).
  15. Seidman, S. H., Leigh, R. J. The human torsional vestibulo-ocular reflex during rotation about an earth-vertical axis. Brain Res. 504, 264-268 (1989).
  16. Tweed, D., et al. Rotational kinematics of the human vestibuloocular reflex. I. Gain matrices. J. Neurophysiol. 72, 2467-2479 (1994).
  17. Tabak, S., Collewijn, H. Human vestibulo-ocular responses to rapid, helmet-driven head movements. Exp. Brain Res. 102, 367-378 (1994).
  18. Paige, G. D. Linear vestibulo-ocular reflex (LVOR) and modulation by vergence. Acta. Otolaryngol. Suppl. 481, 282-286 (1991).
  19. Halmagyi, G. M., Aw, S. T., Cremer, P. D., Curthoys, I. S., Todd, M. J. Impulsive testing of individual semicircular canal function. Ann. N.Y. Acad. Sci. 942, 192-200 (2001).
  20. Tabak, S., Collewijn, H. Evaluation of the human vestibulo-ocular reflex at high frequencies with a helmet, driven by reactive torque. Acta. Otolaryngol. Suppl. 520 Pt. 1, 4-8 (1995).
  21. Crawford, J. D., Vilis, T. Axes of eye rotation and Listing's law during rotations of the head. J. Neurophysiol. 65, 407-423 (1991).
  22. Migliaccio, A. A., et al. The three-dimensional vestibulo-ocular reflex evoked by high-acceleration rotations in the squirrel monkey. Exp. Brain Res. 159, 433-446 (2004).

Tags

علم الأعصاب، العدد 75، علم الأعصاب، الطب، علم التشريح، علم وظائف الأعضاء، الهندسة الطبية، طب العيون، الدهليزي منعكس العين، حركات العين، التواء، واضطرابات التوازن، ترجمة التناوب، والتوازن، والتناوب العين، والحركة، وتناوب الجسم، والجهاز الدهليزي، والتقنيات السريرية
ثلاثي الأبعاد الدهليزي العيني اختبار رد الفعل باستخدام ست درجات من الحرية منصة الحركة
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Dits, J., Houben, M. M. J., van derMore

Dits, J., Houben, M. M. J., van der Steen, J. Three Dimensional Vestibular Ocular Reflex Testing Using a Six Degrees of Freedom Motion Platform. J. Vis. Exp. (75), e4144, doi:10.3791/4144 (2013).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter