Summary
对象从运动（OFM）和时间限制的立体声协议是敏感的工具，以确定单眼和双眼动态视觉功能缺损，这是唯一受影响的视神经炎患者。此外，这些测试可以用作定量的非侵入性工具，以评估髓鞘形成沿视觉通路的程度。
Abstract
为了遵循视神经炎患者及评估其治疗效果，一个方便，准确，量化的工具是必需的，以评估在中枢神经系统（CNS）的变化在髓鞘形成。然而，标准的测量，包括常规视力测试和MRI扫描，不是为这个目的不够敏感。我们提出两个视力测试解决可能密切髓鞘形成沿视觉通路的程度相关联的动态单眼和双眼的功能。这些对象包括来自运动（OFM）的提取和时间限制的立体声协议。在OFM试验，点阵列组成一个对象时，通过移动的点的图像向右内移动时在点外的图像向左移动，或反之亦然。点阵图形生成不能被检测时的点是静止的还是移动的整体伪装的目的。重要的是，物体识别严重依赖于运动知觉。在时间限制的立体声协议，在空间上不同的图像，提出了在有限的时间长度，具有挑战性的双眼在时间的三维整合。这两项测试适合于临床应用，并提供了一个简单但功能强大的方法来识别和量化脱髓鞘和髓鞘再生沿视觉通路的过程。这些协议可能是有效的诊断和后续视神经炎与多发性硬化症患者。
在诊断过程中，这些协议可能表明，不能通过目前的标准视觉测量确定的视觉缺陷。此外，这些协议灵敏地确定下列视力恢复的患者目前原因不明续视觉申诉的基础。在纵向随访过程中，协议可以被用来作为脱髓鞘和remyelinating流程沿着时间的敏感标记物。这些协议可能因此被用来评估当前及未来的治疗性S的功效trategies，针对中枢神经系统髓鞘化。
Introduction
视神经炎的一种模式跟踪组织变性和修复
多发性硬化症（MS）是中枢神经系统（CNS）的一种慢性炎症性神经退行性疾病，是青壮年发达国家非创伤性神经功能障碍的主要原因。脱髓鞘被认为是MS的最有特点的组织病理学特征。最近的研究，但是，发现MS也是一种神经退行性疾病的早期neuroaxonal损伤1-3。
视神经炎（ON），视神经炎症，是呈现症状的MS患者的20％，而其寿命4中从MS经历痛苦开的至少一个情节中的至少50％。不像MS病变并不总是相关的临床表现，脱髓鞘性视神经发作的其他位置通常会导致急性视力丧失鲜明的体现。 Ğ尔文及其合并症与MS和其突出的临床特征，对提供跟踪组织变性和修复及其后果在一个单一的MS病灶的独特机会。
需要改进的方法用于跟踪组织变性和修复体内
在MS的病理研究牵连脱髓鞘轴突作为横断和随后的轴索变性的主要原因。髓鞘可能会阻止脱髓鞘轴突沦为;然而，有效的髓鞘再生可能是有限的反复发作的结果。因此，在MS的当前和进化神经保护和再生治疗策略的目的是防止新的攻击，并在中枢神经系统5促进髓鞘再生过程。
为了跟进视神经炎患者及评估其治疗的效果，精细的工具来量化在中枢神经系统改变髓鞘形成是必需的。然而，支架ARD的测量，包括常规视力测试和MRI扫描，不是为这个目的不够敏感。常规视力测试（ 即 ，视敏度，对比敏感度，视野，以及色知觉）可以揭示沿视觉通路降低输入投影案件但不敏感，以确定延迟的投射率，这是脱髓鞘的纤维6,7的作用。 T2高信号病变，这是该疾病的标志，从水肿，炎症，脱髓鞘，轴突丧失和神经胶质增生的剩余混合物产生，因此可以脱髓鞘和其他脑病理学之间没有区分。此外，标准MRI旨在揭示质组织的对比。虽然这些是足够用于识别异常组织的位置，它们都不足以定量评估组织特性。
动态视力测试可作为脱髓鞘和髓鞘再生的标志物
我们认为那动感的视觉功能是比静态函数来确定和量化改变投影潜伏期沿视觉通路更合适。而静态和动态视觉功能成就需要视觉输入投影的足够量的，只有动态视觉功能取决于投射率。因此视神经脱髓鞘改变可能会影响动态的而不是静态的视觉功能，提示需要对视觉输入的快速传输才能感知运动。
我们已经开发了两种行为的任务，评估与预测延迟沿视觉通路可能密切关联单眼和双眼视觉功能。这些对象包括来自运动（OFM）的提取和时间限制的立体声协议。
在OFM试验，点阵列组成一个对象时，通过移动的点的图像向右内移动时在点外的图像向左移动，或反之亦然。点PAttern生成不能被检测时的点是静止的还是移动的整体伪装的目的。重要的是，物体识别依赖于运动知觉。使用OFM协议，我们已经表现出了持续的赤字，对患者的患眼，甚至明显的12个月内的视神经炎发作，而标准的视觉功能已恢复8。此外，受损的性能与延迟conductions相关（延迟P100，反映脱髓鞘），并改善运动知觉呈正相关的传导速率（反映髓鞘再生的缩短;线性最小二乘回归与相关系数的F计算= 27.3，P = 0.0005; R = -0.87）9。
在目前提出的OFM协议是为了适应测试用于临床使用，包括测试的缩短，调整测试软件导致自动输出文件，以产生一个更新的运动灵敏度性得分。
为了评估预测延迟的双目视觉效果，在时间有限的立体声协议的开发。在这个协议中，空间上不同的图像，提出了在有限的时间长度，具有挑战性的时刻双目集成。该测试的目的是测试，由于脱髓鞘在从两只眼睛受影响的神经，信息将在不同的时间点在时间削弱双目积分到达皮质的假说。测试组恢复对患者（1-2.5岁以下的攻击），我们已经表明，虽然大多数患者曾在一个标准的静态立体声任务完好的性能水平;在时间受限的立体声任务性能在大多数情况下10受损。
该OFM和时间约束的立体声协议提供了一个简单但功能强大的方法来识别和量化脱髓鞘和髓鞘再生沿视觉通路的过程。这些协议马y为有效的诊断和跟进和MS患者具有成本效益的方式利用一个易于使用的基于计算机的协议。
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Protocol
该协议遵循人类受试者的研究哈达萨希伯来大学伦理委员会的指导方针。为了避免近视或屈光不正对测试结果的影响，该协议应在患者佩戴的眼镜（矫正视力）来执行。
对象从运动（OFM）协议：
1，测试启动和指导主题
- 座椅被摄体50厘米的电脑屏幕前。
- 打开OFM软件。
- 指示，他将看到定义的运动物体的主题。指示他回应是正确的，尽可能快地通过按下“A”键盘，然后口头命名的感知对象。
- 下面的响应，屏幕显示“按空格键”会出现。指示受按空格键时，做好准备，确定下一个刺激。
- 要解释这个问题的刺激可能会很困难出现在对perceivË速度或一些容易察觉的。
2，学习阶段
在命令行中输入“学习OFM”。主题现在将带有4例的刺激。这一阶段是进行时，主体的两个眼睛是睁开的。
3，测试阶段
在一般情况下，每OFM试验包括20个刺激。所有首先提出在4个像素/秒的最低速度。那些未确认将接着介绍在5.5像素/秒的速度旁边。那些不被认可，将随后介绍7.5像素/秒的下一个速度等，经过10像素/秒，13.5像素/秒，18像素/秒，至24.5像素/秒的最快速度。基于该指数y = 3 * E 0.3的速度被定义。如果连续五年的刺激在一定的速度是不被认可，接下来的刺激将在未来更快的速度被提出，以避免挫折的患者。钍是会导致缩短测试长度一般较长，以表扬更糟糕的是（通过每个大的刺激速度的数量因此需要通过）。
- 封面主题的一只眼睛用眼罩。每一个眼罩可能就足够了，只要它提供全覆盖。
- 在命令行中输入“OFM对象”。
- 选择一个刺激组（软件包括4刺激套每套包括20个不同的对象选择可以是随机的但是，请确保您应用不同的刺激套每个测试的眼睛;。应用不同的刺激集以后的学习时间点案例纵向评估的）。
- 一个提示，要求您输入对象的名称，被测眼和测试日期将出现。填写所需的信息。
- 仔细监视对象和响应对象，而他/她完成任务如下：
- 当刺激出现的主题必须按下keybo的“A”按钮ARD和命名呈现刺激的身份。
- 按下鼠标左键为正确答案或鼠标右键为一个错误的答案。
- 主题按下“空格键”键盘上的下一个刺激的开始。
- 此过程（步骤3.5.1-3.1.5.3）继续进行，直到所有20个刺激的集合要么承认或以最快的速度呈现。
- 使用一组不同刺激的主题的第二眼重复整个过程（从步骤3.1）。
时间约束的立体声协议：
1，测试启动和指导主题
- 座椅被摄体50厘米的电脑屏幕前。
- 打开立体声软件。
- 指示主题，他将看到3维（3D）的形状和将要命名的感知形状正确，越快越好。形状将执行下列操作之一：圆形，方形，三角形或星形。
- 解释到刺激可能会出现在非常努力地感知状态下或在一些容易察觉的人的主题。
- 指示须佩戴3D眼镜。
- 关闭房间减轻。
2，学习阶段
在命令行中输入“学习型立体声”。主题现在将带有4个重复的每个的形状，在最长的刺激持续时间（500毫秒），并在最简单的视差（840秒弧）的条件下呈现。随着3D演示条件下，2D演讲将遵循对每一形状。在后者中，标线的形状的轮廓将被添加，以确保受试者感知所呈现的形状的尺寸。主题，谁也不会在这个简单的条件下取得成功，不会在下一阶段进行测试。
3测试阶段：感知立体视觉双目视差的功能
4个形状s将被呈现500毫秒在4个不同的条件悬殊：120，300，540，和840秒弧。
- 在命令行中输入“立体视差”。
- 一个提示，要求您输入对象的名称和测试日期将会出现。填写所需的信息。
- 刺激出现
- 主题名称所提出的形状。响应由考官在关键按钮1-4（ 即编码。按1，2，为“一圈”的主题的口头答复3或4键按钮，“方形”，“三角形”或“一明星“，分别）。由于照明条件和拍摄对象戴3D眼镜的事实，他不能由自己编写的回应）。
- 主题按任意键继续到下一个刺激。刺激呈现的顺序是随机的。
4，测试阶段
立体视觉感知作为刺激呈现时间的函数。 4形状将提交的540和8的差距40秒弧在任40，60，或100毫秒的持续时间。
- 在命令行中输入“立体声持续时间”。
- 重复步骤3.2-3.5。
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Representative Results
OFM协议
该协议将导致在一个文本文件，自动汇总科目的回应。结果可以用两种方法进行分析：
总得分：呈现每个刺激被分配有一个刺激的重量，并且所有已鉴定的刺激权重的总和被设置为被检者的响应得分。特定刺激的重量是基于刺激的速度设置，具有较高的权重，以较低的速度。身份不明的刺激被分配一个权重为零。通常，令N是不同的速度V 1，V 2，...，采用V N（其中，v 1为最低速度，V 2是下到最低速度等）; W 1，W 2，...，W N为所分配的权重（其中，W 1> W 2> ...> W不写0时的重量与一个身份不明的，或未被发现的刺激有关。）;并且k 1到k
动作灵敏度分数：将被定义为最低点速度，其中一个病人已经达到80％的正确反应，确定该点的速度为病人的门槛，以获得完整的运动知觉。
所获得的得分应比正常近视数据，比较患者的结果为相对于标准范围内。这一点在图1中的电流OFM协议进行了测试在一组16的第一次单方面对20-50岁（32.1±2.5平均值±SEM）的患者;研究1.5-19个月以下的视神经炎发作（6.5±1.47个月平均值年龄）。在测试中，患者12人独联体和其他4位RRMS与ON的第一次进攻。 MRI检查未见异常10例。所有病人均在入院的神经学或眼科部门在哈达萨医学中心和术后随访在我们的神经门诊。 ON是由一个专门的神经眼科医生，谁也排除了其他眼科疾病并存临床上定义的理由。视野而获得的所有患者，但3。眼矫正视力低于20/30和/或中心暗点被排除在数据分析。因此，提出的结果包括12个受影响和15对侧眼。此外，29常看见眼睛进行了测试。
这表现在图1中 ，相对于正常的眼睛近视（P = 0.0001， 双尾T检验 ），以及患者的对侧眼（P = 0.006）的患者患眼取得显著降低的结果。的显著减值受影响的眼睛发现是否分析的结果作为总成绩（ 如图1），或者作为运动灵敏度的分数（p值 = 0.0004和p =相比，眼睛的控制和向对侧眼0.02）。在OFM协议受损的分数也发现在回收的视力情况下（ 即视力≥20/25 11，P =相比于对照0.01），这表明该测定是更敏感，以确定患者的坚持视觉抱怨。如从图1可见，但所有受影响的眼睛中的一个的分数被放置超出正常范围（定义为±从控件的平均值2.5标准差）。
时间约束的立体声协议
立体感测试两次。每位受试者获得两个分数，确定他的立体感为双眼视差的函数，作为刺激呈现时间的函数。结果如文本文件和一个 alyzed为正确百分比分数。
目前的立体声协议进行了测试上的一组17首次单侧视神经炎的患者，年龄20-58岁（36.4±2.6平均值±标准差）; 12-26个月以下的开发作（15.8±1.34个月的平均值）。所有病人均在入院的神经学或眼科部门在哈达萨和术后随访在我们的神经门诊。所有的目光已经矫正视力≥20/25。视野检查法进行了评估，所有患者;在没有任何一只眼睛有中心暗点。一个神经眼科医生测试的患者排除其他眼科疾病并存。
在测试中，10的患者为独联体和其他7位RRMS与上一次进攻。 MRI检查未见异常7例。
二十六和十七匹配的健康对照者中的立体利用视差和立体声通过持续的协议，分别进行测试。
EP“>立体声感知作为双目视差的功能（独立的刺激时间）科目的成绩总结了不同条件下的差距：120，300，540，和840秒弧。正如预期的那样，性能水平提高的双眼视差的增加（ 图2A）。这是真正为患者和健康对照者。提高立体感的增加差距线索的函数类似于标准的立体声测试和展示我们的协议的有效性进行评估立体感。正如图2A，双目视差线索上立体视知觉的影响类似于在患者和对照组。
立体感作为刺激时间（悬殊的程度无关）的函数
受试者的分数汇总为不同的刺激持续时间：40，60，和100毫秒。所有出现在840秒的最高差距Øf弧。对于对照组，减少刺激呈现时间没有改变性能水平;性能是类似的所有文稿的条件（92.1％，90.8％，和91.4％，在40正确，60，和100毫秒刺激的持续时间，分别地， 图2B）。在对患者，另一方面，性能水平取决于刺激持续时间的长度。立体视觉是在40毫秒显著受损与60毫秒刺激持续时间条件下（分别为61.7％和72.2％的正确，P = 0.04; 配对双尾T检验 ）进行比较。在60毫秒的条件表现从100毫秒条件（71.2％正确的， 图2B）没有什么区别。
因此，40毫秒是一个足够的时间进行健康的眼睛来同步双眼的信息，从而在完整的立体观感。这时间是不够的开箱子。这可以通过事实来解释，单眼脱髓鞘产生Infor公司之间的延迟通过两只眼睛MATION预计，具有挑战性的双眼整合时间短暂刺激。
图1成绩在OFM协议为视神经炎和控制眼患者的患眼获得的总分数（AE） -黑色圆圈。;对侧眼（FE） - 灰色圆圈，和控制眼睛 - 开放式广场。虚线表示的规范范围，定义为±从控件的平均值2.5 SD。
图2。立体声感受的双眼视差的函数，并且作为刺激持续时间的中视神经炎和控制功能科目（A）立体视觉感知作为双目视差的函数。如看到的那样，类似的趋势在ON和对照（灰色和黑色符号，分别）中找到，这表明改善了立体视知觉的增加视差的功能（B）立体视觉感知作为刺激持续时间的函数。正如所见，而对照的感知是独立的刺激持续时间的，在患者立体声感知的刺激呈现长度的函数;当刺激呈现为40毫秒，提出了60和100毫秒的刺激比较显著恶化的表现被发现。
图3。OFM分数和生活在视神经炎患者的视觉质量之间的关系。视觉生活质量分数（通过NEI-VFQ-25和10项神经眼科补充调查问卷获得的）暗算患者的OFM分数。 OFM分数在每个病人被定义为他的影响和对侧眼的分数（对侧眼减去患眼的分数成绩，以减少个体差异）之间的增量。可以看出，生活成绩主观视觉质量与患者的OFM协议分数关联;生活联营受损运动知觉质量受损，生命与联营公司的完整运动知觉，同时更好的质量。
图4。在视神经炎患者OFM分数和视觉诱发电位潜伏期之间的关系。OFM分数暗算患者视觉诱发电位潜伏期（P100）为受影响的眼睛（A）和对侧眼（B）。正如所见，OFM分数与相关视觉诱发电位潜伏期，说明投影利率。这才是真正的影响，但不是对侧眼的患者。
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Discussion
视神经炎是视神经的脱髓鞘病变，引起急性视力丧失。虽然使用标准的可视化测试1时，认为是瞬态的病人继续认为在执行日常视觉任务的困难。我们认为，动态视力测试是足够的识别和量化这些持续的赤字。这是因为动态而不是静态的视觉功能依赖于投射率，并按照脱髓鞘可能更容易受到延迟的投影。
该OFM协议
为了确定如何动态的视觉功能缺损反映在患者的日常生活中，患者通过生活问卷调查的愿景具体和综合素质评价;该25项国家眼科研究所视觉功能问卷（NEI-VFQ-25）12和10项神经眼科补充13。这些声明涉及到患者的主观ES问题他的视觉能力timation以及关于他的感情挫折，执行特定任务的难度，并且需要从别人因视觉缺陷的援助问题。对于每个项目，患者要求选择最能说明他的看法在检查时的响应。 0-100之间的生活得分视觉质量的范围。
我们发现，得分在OFM协议解释的显着量的患者的主观视觉抱怨，在控制了视力缺陷之后。
在OFM协议（定义为影响和对侧眼的分数之间的差异，以减少个体差异）分数的高低与生活的分数视觉质量相关（r = -0.53，参见图3详细说明）。相关性接近统计学意义（p = 0.077）。 OFM分数预测的问卷，生活视觉质量方差的28％，说明大患者的主观视觉的一部分抱怨。
除了其在解释病人的视觉抱怨作用下，OFM协议可以用作沿视觉通路髓鞘化程度易于标记;在OFM分数反映延迟投影利率下降将迎来髓鞘脱失而改进OFM分数反映潜伏期缩短将迎来髓鞘再生。此外，改变在OFM分数的量可以用信号脱髓鞘或髓鞘再生的量。目前，视觉诱发电位（VEP）延迟是黄金标准工具来识别和量化脱髓鞘和髓鞘再生的视觉通路。作为公知多年，延长VEP潜伏期经常发现下列通，这延长可能持续数年6,14。
为了验证该OFM分数的作用沿视觉通路髓鞘形成的索引，VEP潜伏期使用图案丽花萨尔VEP进行了评估每个病人。这表现在图4中，分数在我们的OFM协议显著与绝对VEP潜伏期相关。这是真实的患眼（线性最小二乘回归的相关系数F = 5.2的计算，P = 0.046和r = -0.58），但不适用于对侧眼（F = 0.85，P> 0.05和r = 0.25）的视神经炎患者。这是按照我们以前在不同的组患者10这可能暗示了OFM协议的特殊性，露出了脱髓鞘发作的结果。 OFM分数和VEP（P100）的延迟值之间的相关关系，表明OFM不仅可以识别，而且量化的脱髓鞘损伤。在视觉诱发电位的OFM协议和缩短改善之间的相关性以及延迟时间9建议OFM协议也敏感地量化髓鞘再生。
使用OFM协议识别的优势和量化的变化沿视觉通路髓鞘化程度来自于它的可用性。
在对比VEP测量，施加OFM协议不需要非常昂贵的设备和受过训练的技术人员。该协议导致在自动输出文件，该文件可以被所有临床医师来评估。这使得OFM访问廉价的工具，适合广泛使用。
时间限制的立体声协议
时间限制的立体声协议可能会比标准立体测试，以评估具体视神经炎双眼视觉功能障碍较为充足。
标准的立体视觉测试旨在揭示受损双眼视觉的情况下，当一只眼睛不够转移视觉输入的金额 。这可以表征对急性期以及其它视神经病变。这些测试，但没有透露案件中，双眼提供sufficient视觉信息，但在不同的时间（表征慢性视神经炎）。由于视觉刺激呈现一个无限的时间，在投射率的差异可以忽略不计。
而通过标准的测量没有发现，眼睛中的投影利率差异会显著强化日常双眼视觉（其中快速刺激是常见的）。因此，时间约束立体声协议是有用的，以确定双眼视觉功能障碍的以下ON和可以解释病人的长期存在的抱怨在日常视觉生活。
因为我们的协议的目标是生成的动态视觉功能的标准评价，这将导致在独立的外部条件类似的分数时，协议是严格的，不能被修改以为空。如果以下技术问题在测试之前坍塌到全面完成，部分信息将被保存。患者的得分在拿铁R情形应被视为谨慎，取决于信息已经被收购的金额。备选地，使用一个不同的实验组重复试验是可能的。
以确保在患者中的标准打分，它是精确的测试开始时的步骤，特别是保持所需的照明条件下是很重要的。同样重要的是，完成学习阶段步骤，因为在视力测试性能水平可能会依赖于熟悉的刺激特性。成功表现在学习步骤是prerequested条件，进行到测试阶段，这表明受试者具有足够的运动知觉或足够双目视觉中的OFM或立体声的协议来进行测试。此外，为了确保在动态视觉测试，性能水平反映了视神经，而不是眼前段的功能状态，其他眼科疾病，应排除与protocoLS应进行而患者戴眼镜的（控制了近视或屈光不正的效果）。
该OFM协议的一个限制导致其有限的测试激励的金额。基于对视神经炎和对照组，因为这些群体之间最诊断项目（总共有240刺激测试）的综合研究选取了80个对象。该80个项目组成4种不同的刺激套。为了避免眼睛间的学习，不同的刺激设置应用到每个被测眼。为了避免学习的时间，不同的刺激集以后的测试阶段之间。这是足够的两个相邻的测试阶段。 4目前的刺激套控制的难度级别。在测试阶段中列入新的刺激会要求事先评估，以确保测试集之间相似的难度级别。
本文侧重于为脱髓鞘的病理生理特征光学Ñeuritis。我们熟悉的概念，视神经炎是一个多脱髓鞘状态，并且大幅neuroaxonal损害也可发生于患者，如发现最近的光学相干断层扫描（OCT）研究15-19。然而，虽然这种neuroaxonal损伤的功能后果是先前建立20-22，显示出降低的视力，对比度视力和生活视觉质量，脱髓鞘的功能后果很少被讨论。我们的研究旨在揭示脱髓鞘的轴突从丧失分化的功能性后果，并制定临床工具来量化这些功能的变化。
总之，我们认为我们的小说OFM和立体声协议，可以在诊断中使用，并跟进病人的过程。在诊断过程中，这些协议可能会发现无法通过标准的视觉测量确定的视觉缺陷。该协议转换效率吨至定义下列视力恢复的患者目前原因不明的视力投诉的重要组成部分。在跟进过程中，协议可以作为脱髓鞘和髓鞘再生沿着时间的一个敏感指标。
这些工具可以被用来评估目前正在开发中的中枢神经系统23针对髓鞘的神经保护和再生的治疗策略的效力。
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Disclosures
作者宣称没有竞争的财务权益。
Acknowledgments
这项工作是由该撒利亚爱德蒙和本杰明·罗斯柴尔德基金会的支持。
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Personal computer, including laptops | The OFM software runs best on Mac or on Windows 7 (or higher) PC. The Stereo software runs on every personal computer. | ||
| Monitor specification | Size: at least 15inch, Color: at least 16 bit | ||
| The OFM and the Stereo softwares | These are self-developed softwares | Researchers & physicians who are interested in these softwares may contact us at: fmri-hadassah.org | |
| Red/Cyan 3D glasses (We had tested the Stereo software on the two following 3D glasses): | Nvidia & American Paper Optics | 3D Vision Ultimate Anaglyph 3D Glasses & Pro X Style Red/Cyan 3D Glasses for Movies and Games on Flat Screens | |
| Performance on our stereo task was compared to performance on the standard Randot stereo test | Stereo Optical Co. | Randot SO-002 |
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