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Behavior

आँख ट्रैकिंग नियंत्रण Amyotrophic पार्श्व स्केलेरोसिस के साथ रोगियों में संज्ञानात्मक कार्यों का आकलन करने के लिए

Published: October 13, 2016 doi: 10.3791/54634

Introduction

पार्श्व काठिन्य (ए एल एस) एक घातक neurodegenerative विकार आमतौर पर 3 से 5 साल के भीतर मौत के लिए अग्रणी है। विकृति विज्ञान के पाठ्यक्रम में, आंदोलन क्षमताओं 1 में श्वसन और बल्बर कामकाज के साथ ही दोष के प्रगतिशील हानि के साथ उपस्थित रोगियों। यह frontotemporal पागलपन 2 के साथ कुछ नैदानिक रोग, और आनुवंशिक सुविधाओं को शेयर और यह अच्छी तरह से प्रलेखित है कि ए एल एस रोगियों के बारे में 30% संज्ञानात्मक घाटे 3 दिखा रहे हैं। ये घाटे कार्यकारी समारोह, मौखिक प्रवाह और 4 भाषा के डोमेन में सबसे प्रमुख हैं और अस्तित्व 5, 6 और अनुपालन देखभाल बोझ 7 पर एक प्रभाव है। इस प्रकार, विश्वसनीय neuropsychological आकलन इस रोग में महत्वपूर्ण है।

मोटर और भाषण क्षमताओं में आगे बढ़ने के दोष, रोग 8 के बाद के चरणों में संज्ञानात्मक क्षमताओं का पूरी तरह से मूल्यांकन के लिए एक सीमित कारक हैं, लेकिन। उसकेई, oculomotor आधारित दृष्टिकोण, बहुत ही होनहार के रूप में बुनियादी नेत्र आंदोलन नियंत्रण ए एल एस के पाठ्यक्रम रोगियों 9 के बहुमत के लिए के दौरान एक तुलनात्मक लंबे समय के लिए बरकरार लगते हैं। आँख ट्रैकिंग के मापदंडों में ही ए एल एस 10 के साथ रोगियों की संज्ञानात्मक स्थिति के बारे में जानकारी हासिल करने के लिए और भी ए एल एस 11 के अनुक्रमिक प्रसार के पैटर्न के साथ संबंध स्थापित किया गया है। ए एल एस के संदर्भ में संज्ञानात्मक परीक्षण को नियंत्रित करने के एक साधन के रूप में नेत्र आंदोलन भी पिछले कार्यों में अध्ययन किया गया है। एक अध्ययन में सफलतापूर्वक की एक oculomotor आधारित संस्करण का उपयोग कर स्वस्थ नियंत्रण में उसकी उपयोगिता का प्रदर्शन किया ट्रेल बनाने, टेस्ट 12 जबकि दूसरे यह संज्ञानात्मक प्रदर्शन के आधार पर स्वस्थ नियंत्रण और ए एल एस मरीजों के बीच भेद करने के लिए और संज्ञानात्मक अधिक और कम बिगड़ा मरीजों के बीच भेदभाव करने के लिए उपयुक्त पाया 13।

अनुसंधान यहाँ वर्णित अल में संज्ञानात्मक क्षति का अध्ययन करने के लिए एक oculomotor आधारित पद्धति का इस्तेमाल कियाएस रोगियों, विशेष कार्यकारी कामकाज के क्षेत्र में। दो अच्छी तरह से मान्य है और आमतौर पर इस्तेमाल किया neuropsychological परीक्षणों आंख आंदोलन को नियंत्रित करने के लिए अनुकूलित कर रहे थे: रेवेन की रंगीन प्रगतिशील matrices (सीपीएम) के 14 और डी 2-परीक्षण 15। सीपीएम एक गैर मौखिक कार्यकारी और visuospatial क्षमताओं के साथ ही द्रव खुफिया मापने के लिए प्रयोग किया जाता है। डी 2-परीक्षण भी एक गैर मौखिक चयनात्मक और निरंतर ध्यान और दृश्य प्रसंस्करण गति के डोमेन में कार्यकारी शिथिलता को उजागर करने के लिए उपकरण का इस्तेमाल किया है। दोनों व्यापक रूप से नैदानिक उपकरण है जो सफलतापूर्वक पिछले अध्ययनों रोग 16 और स्वस्थ नियंत्रण 17 की तुलना में ए एल एस रोगियों के neuropsychological स्थिति के दौरान संभावित संज्ञानात्मक गिरावट का आकलन करने में नियोजित किया गया इस्तेमाल कर रहे हैं।

इस काम का लक्ष्य एक रिलायंस एनर्जी का उपयोग कर आंदोलन और भाषण विकलांग की ए एल एस स्वतंत्र में संज्ञानात्मक घाटे के सफल मूल्यांकन के लिए आवश्यकताओं को दिखाने के लिए थाiable, सीपीएम और डी 2-परीक्षण की आँख ट्रैकिंग आधारित संस्करण। गंभीर मोटर impairments के साथ रोगियों की अन्य आबादी का अध्ययन करने के लिए विस्तारित किया जा करने के लिए महत्वपूर्ण बात है, यहाँ वर्णित विधि की क्षमता है।

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Protocol

अध्ययन उल्म विश्वविद्यालय (स्टेटमेंट सं 19/12) की आचार समिति द्वारा अनुमोदित किया गया था और प्रोटोकॉल इसलिए उनके दिशा निर्देशों के बाद का वर्णन किया। सभी प्रतिभागियों को सूचित सहमति लिख के दिया।

1. उत्तेजनाओं और परीक्षण पर्यावरण

  1. एक न्यूनतम करने के लिए distractions रखने के लिए एक काला या एक बहुत dimly जलाया और शांत कमरे में अनुसंधान करते हैं।
  2. एक उपयुक्त आँख ट्रैकिंग डिवाइस का उपयोग करें।
    ध्यान दें: नेत्र आंदोलन अध्ययन करने के लिए उपलब्ध उपकरणों की एक विस्तृत विविधता हैं। वर्तमान शोध में काले चश्मे के साथ एक पोर्टेबल आँख आंदोलन रिकॉर्डिंग डिवाइस का इस्तेमाल किया गया था, जो तुल्यकालिक दूरबीन आंख पदों को मापने, एक अवरक्त प्रकाश उत्सर्जक डायोड (आईआर एलईडी), हर आंख 18 के लिए एक साथ दो एकीकृत कैमरों का उपयोग कर।
    1. इष्टतम आँख ट्रैकिंग सुनिश्चित करने के लिए उन्हें स्वतंत्रता के सभी 6 डिग्री में झुकने से मैन्युअल कैमरों को समायोजित (3 translational, 3 घूर्णी) आँखों आंदोलन का पता लगाने जब तक इष्टतम है।
      ध्यान दें:प्रणाली के मापन रिकॉर्डिंग की गुणवत्ता और प्रतिभागियों की प्रतिक्रिया व्यवहार पर नजर रखने के लिए एक प्रयोगकर्ता की स्क्रीन पर वास्तविक समय में प्रदर्शित कर रहे हैं। प्रणाली की प्रमुख विशेषताओं के नीचे वर्णित हैं और विस्तृत विनिर्देशों तालिका 1 में दिया जाता है।
  3. एक मानकीकृत oculomotor परीक्षण प्रतिमान है, जो आंख आंदोलन नियंत्रण में घाटे का पता लगाने में सक्षम है को लागू करें।
    नोट: (। उदाहरण के लिए, विधियों घाटियों एट अल द्वारा वर्णित 2015 11) यह चिकनी पीछा या saccade कार्य, जिसमें बिगड़ा आँख आंदोलन नियंत्रण के साथ प्रतिभागियों को बुरी तरह से प्रदर्शन करने जैसे कार्यों की एक श्रृंखला हो सकती है। इन प्रतिभागियों को आगे की जांच से बाहर रखा जाना है।
  4. वर्तमान कार्यों को उचित सॉफ्टवेयर है कि एक प्रोजेक्टर विषय के सिर 11 से ऊपर घुड़सवार के माध्यम से एक अर्ध-बेलनाकार स्क्रीन पर उत्तेजनाओं परियोजनाओं का उपयोग। इसके अतिरिक्त, यह सुनिश्चित करने के लिए एक लाल लेजर हाजिर (व्यास: 0.3 डिग्री, स्थिति: 10 डिग्री ऊर्ध्वाधर) कि D2- के लिए मौजूद हैपरीक्षण।
  5. एक समायोज्य ठोड़ी आराम के साथ एक ऊंचा कुर्सी पर प्रतिभागियों सीट इतना है कि आंख के लिए स्क्रीन दूरी लगभग 150 सेमी है।
  6. उपयोग प्रयोग के पहले भाग के लिए एक और सीपीएम की बी (प्रत्येक सेट के लिए 12 उत्तेजनाओं) की स्थापना की। 22 डिग्री लंबे / 15 डिग्री छह संभव नीचे दर्शाया विकल्प के साथ उच्च matrices है, जो एक 6 डिग्री चौड़े और 5 ° उच्च खाली मैट्रिक्स से बाहर काट अंतरिक्ष में फिट हो सकता है के रूप में इन उत्तेजनाओं दिखाओ।
  7. 11 डिग्री की ऊंचाई और चौड़ाई के साथ स्क्रीन के बीच में, 6 मानक डी 2-परीक्षण 15 की और उन्हें एक प्रोत्साहन को दर्शाती एक के बाद - डी 2-परीक्षण के लिए, 47 उत्तेजनाओं के साथ पांच ब्लॉकों का उपयोग लाइन के लिए 2 इसी 2.5 डिग्री की। सुनिश्चित करें कि प्रत्येक प्रोत्साहन 2,000 मिसे के लिए रहता है सुनिश्चित करें।

2. प्रयोग चल रहा है

  1. पहले प्रयोग शुरू होता है, प्रतिभागियों को पूछने के एक प्रश्न के लिखित सूचित सहमति प्रपत्र भरने के लिए सुनिश्चित करने के लिए अध्ययन नैतिक मानकों के अनुसार है।
  2. सामान्य निर्देश देंउद्देश्य और प्रयोग और सीएनएस सक्रिय दवाओं के लिए नियंत्रण, यानी की प्रक्रिया के विषय में, भागीदार पूछना अगर वह / वह वर्तमान में जो सतर्कता और इसलिए संज्ञानात्मक प्रदर्शन को प्रभावित करता है किसी भी दवा ले जा रहा है।
  3. सभी उपकरणों जो इस तरह के मोबाइल फोन या पेजर के रूप में एक संभावित अशांति हो सकता है, बंद करें।
  4. सीट प्रतिभागियों इष्टतम स्थिति में ठोड़ी आराम के साथ आराम से। सुनिश्चित करें कि पूरे स्क्रीन दिखाई दे रहा है और पूरे प्रयोग के दौरान मुद्रा बनाए रखने के लिए भागीदार पूछो।
  5. प्रतिभागियों से पूछो ठोड़ी बाकी पर उनके सिर डाल दिया है और उनके सिर पर काले चश्मे videooculography जगह है। उन्हें अलग-अलग सिर का आकार / आकार को समायोजित करें।
    नोट: इस प्रकार, माप के दौरान भाग लेने के लिए आराम और फिसल अवांछित के न्यूनतम जोखिम के बीच सबसे अच्छा संभव समझौता किया जाना चाहिए।
  6. सुनिश्चित करें कि दोनों आंखों प्रयोगकर्ता की स्क्रीन पर दिखाई दे रहे हैं बनाओ जहां जी के भीतर दो आँख आंदोलन रिकॉर्डिंग कैमरों की छवियोंoggles प्रदर्शित कर रहे हैं और फिर कैमरों ध्यान केंद्रित स्क्रीन पर छवियों केंद्र।
    नोट: इस इष्टतम का पता लगाने और शिष्य के नज़र रखने के लिए महत्वपूर्ण के रूप में एक अनुचित तीक्ष्णता एक परेशान संकेत करने के लिए नेतृत्व कर सकते हैं।
  7. सभी समय पर आँख आंदोलनों की सतत रिकॉर्डिंग सुनिश्चित करने के लिए भागीदार के निर्देश अर्ध-बेलनाकार स्क्रीन के प्रत्येक कोने में देखने के लिए द्वारा प्रणाली की जांच शुरू करते हैं। मामले में संकेत खो दिया है, इस समस्या को हल करने के लिए कैमरे की आंख की पुतली संबंधित ट्रैकिंग के कोण बदल जाते हैं।
  8. मानकीकृत oculomotor परीक्षण प्रतिमान ऊपर वर्णित शुरू और पर्याप्त दृष्टिविहीन के साथ सभी रोगियों को बाहर के रूप में इन भ्रष्ट कार्य प्रदर्शन के लिए प्रेरित करेगा।
  9. स्क्रीन पर एक ही स्थान पर नज़र रखने के लिए भागीदार हिदायत, क्षैतिज दोलन (± 20 डिग्री) और फिर खड़ी (± 15 °) 0.125 हर्ट्ज की एक आवृत्ति के साथ आँख आंदोलन रिकॉर्डिंग डिवाइस से गैर calibrated orthogonalized 'रॉ' डेटा नक्शा करने के लिए with 'सच' orthogonalized आंख प्रणाली की जांच के लिए स्थिति के लिए सम्मान करते हैं।
  10. यानी अगर अंशांकन स्वीकार्य है की जाँच करें, 'सच' आंख आंदोलन और 'रॉ' डेटा स्थानिक और अस्थायी सिंक्रनाइज़ कर रहे हैं और अगर, तो प्रतिभागी को हिदायत सिर कदम नहीं के रूप में यह बुरा डेटा की गुणवत्ता में परिणाम हो सकता है।
    नोट: videooculography डिवाइस की स्थिति और विषय, प्रयोग के दौरान स्थिर होने के लिए इतना है कि फिर से जांच के लिए कोई जरूरत नहीं है उम्मीद है।
  11. सीपीएम के लिए प्रशिक्षण सत्र की प्रक्रिया समझाने:
    1. विषयों को हिदायत अर्ध-बेलनाकार स्क्रीन जिसके लिए वे अनंत समय है पर प्रदर्शित आगामी matrices नीचे लापता टुकड़े की पहचान। एक विकल्प बनाने के बाद, इस विषय में कम से कम 250 मिसे के लिए अपनी आँखें बंद 1,500 मिसे प्रत्येक के लिए लापता टुकड़े के संभावित विकल्प के सभी रूपरेखा एक हरे रंग की फ्रेम से शुरू करना है।
    2. भागीदार का चयन किया हैवैकल्पिक उन्हें लगता है कि कम से कम 250 मिसे के लिए अपनी आँखें बंद करते हुए अपनी पसंद enframed है के द्वारा सही है।
    3. अर्ध-बेलनाकार स्क्रीन पर अलग से चुनाव परियोजना। इस बात की पुष्टि करने के लिए प्रतिभागियों से पूछो। प्रतिभागी को इस बात की पुष्टि करते हैं, तो उन्हें कम से कम 250 मिसे के लिए फिर से अपनी आँखें बंद करने के लिए हिदायत।
    4. प्रतिभागियों कि अगले प्रोत्साहन (लापता टुकड़े के 6 विकल्प के साथ मैट्रिक्स) स्वचालित रूप से (फिर से, चरण 2 में वर्णित सॉफ्टवेयर द्वारा प्रस्तुत) होगा दिखाई देते हैं और इस सीपीएम 14 के सेट एबी से लिया प्रशिक्षण उत्तेजनाओं के साथ चार बार किया जाएगा कि हिदायत ।
  12. किसी भी सवाल विषयों प्रक्रिया के बारे में हो सकता है जवाब। फिर, के रूप में वे प्रशिक्षण सत्र के दौरान सीखा है, मैट्रिक्स के लापता टुकड़ा चुनें और सीपीएम (चित्रा 1) शुरू करने के लिए प्रतिभागियों को हिदायत।
  13. डी 2-परीक्षण के लिए प्रशिक्षण सत्र की प्रक्रिया समझाने:
    1. प्रतिभागियों को हिदायत Cente को उनकी निगाहें प्रत्यक्ष करने के लिएस्क्रीन के आर और 47 उत्तेजनाओं को अलग से निरीक्षण करें (47 डी एस मानक डी 2-परीक्षण के 1 लाइन के लिए इसी)।
    2. उत्तेजनाओं जब तक अगले प्रोत्साहन प्रतीत होता है कि जब भी एक दो डैश के साथ 'डी' में प्रस्तुत किया है ऊपर तैनात लाल लेजर स्थान को देखने के लिए प्रतिभागियों को हिदायत। नोट: कोई लक्ष्य प्रोत्साहन प्रस्तुत किया जाता है तो टकटकी स्क्रीन, जहां अगले प्रोत्साहन प्रस्तुत किया जाएगा के केंद्र में ध्यान केंद्रित करने की जरूरत है।
  14. किसी भी सवाल विषयों प्रक्रिया के बारे में हो सकता है जवाब। फिर, 47 उत्तेजनाओं, प्रशिक्षण सत्र के लिए इसी तरह के निम्नलिखित पांच ब्लॉकों के लिए आगे बढ़ना है और डी 2-परीक्षण शुरू करने के लिए प्रतिभागी को हिदायत।
  15. गुणवत्ता नियंत्रण के लिए, (नेत्रहीन एक प्रशिक्षित प्रयोगकर्ता द्वारा) के आंकड़ों को ध्यान से प्रत्येक विषय के लिए प्रत्येक सत्र से प्राप्त निरीक्षण किया। यदि डेटा की गुणवत्ता तकनीकी कठिनाइयों, भ्रष्ट आँख आंदोलनों या गलतफहमी के कारण उदाहरण के लिए, दूषित है की जाँच करें।
  16. उनकी भागीदारी के लिए विषयों का शुक्र है और सभी सवालों के जवाबप्रयोग के दौरान।

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Representative Results

यहाँ प्रस्तुत है, अनुसंधान के उद्देश्य के लिए यानी, एक विश्वसनीय oculomotor के विकास के आधार पर ए एल एस रोगियों के लिए neuropsychological मूल्यांकन, घर में विकसित सॉफ्टवेयर भंडार एक अलग फाइल में सीपीएम के विषय के विकल्प, सही का प्रतिशत के मैनुअल गणना के लिए अनुमति जवाब। डी 2-परीक्षण के लिए, खड़ी आँख आंदोलनों का एक रिकार्ड स्वयं एक प्रासंगिक प्रतिक्रिया का पता लगाने के लिए + 5 डिग्री की एक सीमा का उपयोग कर विश्लेषण किया है। रिकॉर्डिंग प्रत्येक उत्तेजना प्रस्तुति के लिए आवंटित कर रहे हैं और सही उत्तरों का प्रतिशत बाद में गणना की जा सकती। वहाँ कई कैसे डेटा का विश्लेषण किया जा सकता है की उपलब्ध विकल्प हैं, या तो आँख आंदोलनों के दृश्य निरीक्षण या पूरी तरह से कम्प्यूटरीकृत पर आधारित है, neuropsychological इस्तेमाल किया कार्यों के आधार पर कर रहे हैं।

चित्रा 2 oculomotor और मानक संस्करण के बीच अच्छा congruency (पता चलता हैयानी, मानक प्रोटोकॉल के अनुसार माकपा) के कागज संस्करणों का उपयोग कर एक पेंसिल के साथ चिह्नित किया जाना है, ए एल एस रोगियों (R² = 0.712 के एक नमूने में लागू किया;। पी = 0.001) चित्रा 3 संज्ञानात्मक अधिक और कम के बीच तुलना से परिणामों को दर्शाया गया है बिगड़ा ए एल एस रोगियों, सांख्यिकीय महत्वपूर्ण समूह (पी <0.001) सीपीएम में मतभेद और डी 2-परीक्षण (पी = 0.024) 13 का संकेत है। यह आगे इस तकनीक की उपयोगिता को इस बात की पुष्टि के रूप में यह मज़बूती से अधिक और कम संज्ञानात्मक बिगड़ा ए एल एस रोगियों के बीच अलग।

आकृति 1
चित्रा 1. आँख ट्रैकिंग के आधार सीपीएम का चित्रण सीपीएम चयन प्रक्रिया के रूप में क्षैतिज (ऊपरी रेखा) की अपनी इसी निशान और ऊर्ध्वाधर (कम लाइन) आंख पदों (कम पैनल) के साथ प्रतिभागियों को स्क्रीन (ऊपरी पैनल) पर प्रदर्शित का उदाहरण है।; एक पैमाने पर पट्टी इंडिकाटिंग समय चित्रा के तल पर दिया जाता है। विषय मानसिक रूप से एक विकल्प के लिए तय किया गया है, लापता टुकड़े की प्रस्तुत विकल्प है जो विषय (ए) की एक लम्बी झपकी से शुरू हो रहा है के साथ एक हरे रंग की फ्रेम के आंदोलन। एक लापता टुकड़ा में से एक विकल्प का चयन विषय (बी) के एक और लंबे समय तक झपकी द्वारा किया जाता है। इसके बाद विषय की पसंद की प्रस्तुति के लिए अलग से दिखाई देता है और अपनी पसंद की पुष्टि कम से कम 250 मिसे (सी) के लिए विषय की आँखें बंद के माध्यम से किया जाता है। से केलर एट अल। 2015 13 संशोधित। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्र 2
चित्रा 2 :. oculomotor और टी के मानक संस्करण के बीच congruencyवह सीपीएम। मानक और सीपीएम के oculomotor हालत से परिणाम के बीच सहसंबंध। यह देखते हुए है oculomotor में सही उत्तरों का प्रतिशत (एक्स अक्ष) और मानक कागज-पेंसिल (शाफ़्ट) ए एल एस रोगियों में सीपीएम की हालत (R² = 0.712; पी = 0.001)। एक बड़ा देखने के लिए यहां क्लिक करें यह आंकड़ा का संस्करण।

चित्र तीन
चित्रा 3 के बीच अधिक और कम संज्ञानात्मक बिगड़ा मरीजों तुलना करें। विषयों में विभाजित किया गया है और अधिक से कम संज्ञानात्मक एडिनबर्ग संज्ञानात्मक और व्यवहार ए एल एस स्क्रीन (ECAs) 19, ए एल एस में neuropsychological मूल्यांकन के लिए एक मानक उपकरण में उनके परिणाम पर एक औसत विभाजन के अनुसार बिगड़ा रोगियों। दिखाया आंख को टीआरए में सही उत्तरों का प्रतिशत चित्रण boxplots हैंसीपीएम और दोनों समूहों के लिए डी 2-परीक्षण के cking संस्करणों। त्रुटि सलाखों से संकेत मिलता है सबसे ज्यादा और सबसे कम प्रतिशत रन बनाए। से केलर एट अल। 2015 13 संशोधित। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

पैरामीटर मूल्य
कैमरा 2
आईआर एलईडी वेवलेंथ > 850 एनएम
कुल सिर माउंट भार 60 ग्राम
नमूनाकरण दर 220 हर्ट्ज
स्थानिक संकल्प 0.05 ° - 0.1 डिग्री
शोर का स्तर 0.015 °
शुद्धता 1 °
दूरी कैमरा आँख ~ 50 मिमी

तालिका 1: Videooculography प्रणाली के विनिर्देशों महत्वपूर्ण पैरामीटर और प्रणाली का इस्तेमाल उनके संबंधित मूल्यों।।

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Discussion

यह एक चुनौतीपूर्ण काम को सफलतापूर्वक ए एल एस जो बोलते हैं और लिखने में असमर्थ हैं के साथ रोगियों के संज्ञानात्मक स्थिति का आकलन करने के लिए है। videooculography सिस्टम के उपयोग के लिए एक आशाजनक दृष्टिकोण प्रदान करता है। इसके द्वारा प्रस्तुत तकनीक संज्ञानात्मक घाटे, जो ए एल एस रोगियों में देखभाल बोझ और रोग प्रबंधन 20 के संदर्भ में एक निर्णायक भूमिका निभाने का पता लगाने में विश्वसनीय है। इसके अलावा, सीपीएम और डी 2-परीक्षण के oculomotor संस्करणों उनके संबंधित मानक कागज-पेंसिल संस्करणों के साथ काफी सहसंबंधी, लेकिन आगे का समर्थन एक नैदानिक ​​संदर्भ में उपयोगिता का दावा करने की जरूरत है।

शोधकर्ता सुनिश्चित करें कि आँख आंदोलन रिकॉर्डिंग के लिए पर्याप्त डेटा की गुणवत्ता के लिए अनुमति देने के लिए संभव के रूप में मुफ्त शोर के रूप में कर रहे हैं बनाने की जरूरत है। इसलिए, यह शोधकर्ताओं ने एक उचित नमूना दर के साथ एक आँख आंदोलन रिकॉर्डिंग डिवाइस का चयन करने के लिए महत्वपूर्ण है। आमतौर पर, नमूना दर 50 हर्ट्ज और 1000 हर्ट्ज के बीच सीमा। सामान्य, अधिक सूक्ष्म oculomotor measureme मेंएनटीएस कार्य के लिए आवश्यक हैं, उच्च अस्थायी समाधान के लिए इस्तेमाल किया जाना चाहिए। यह झुकेंगे जा सकता है कि उच्च नमूना दर आम तौर पर सिर आंदोलन का एक बड़ा प्रतिबंध की आवश्यकता की जरूरत है। इसके अलावा, एक उच्च नमूना दर के लिए, शोधकर्ताओं ने सिर्फ एक आंख के आंदोलन को रिकॉर्ड कर सकते हैं अनुमति देते हैं। पुतली के आकार पर निर्भर करता है 0.1 डिग्री, - एक और महत्वपूर्ण पैरामीटर स्थानिक सटीकता, जो दृश्य कोण की डिग्री में है और इस काम में व्यक्त किया है 0.05 डिग्री है। फिर, उच्च कार्य बेहतर स्थानिक संकल्प की जरूरत है दृश्य में सटीकता पर मांग। इसके अलावा, प्राप्त oculomotor डेटा की गुणवत्ता में एक प्रमुख मुद्दा सिर आंदोलन है, जो एक सहनीय न्यूनतम करने के लिए प्रतिबंधित किया गया है। सबसे आंख ट्रैकिंग अध्ययन एक ठोड़ी आराम और / या एक सिर पर चढ़कर डिवाइस का उपयोग करें। यदि संभव हो तो, दोनों विकल्पों गठबंधन के रूप में इस सिर आंदोलन और उसके साथ घालमेल सबसे प्रतिबंधित। बहरहाल, यह संभव नहीं सभी रोगियों में है, उदाहरण के लिए।, बहुत ही गंभीर शारीरिक विकृतियों के साथ रोगियों, और फिर बदला जा सकता हैविषय की क्षमता के अनुसार। यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि नए उपकरणों, जो एक छोटे से स्थिर कैमरा स्क्रीन है जिस पर उत्तेजनाओं प्रस्तुत कर रहे हैं नीचे विषय के सामने रखा के माध्यम से आँख की स्थिति की गणना, काले चश्मे या एक ठोड़ी बाकी की आवश्यकता नहीं है, जबकि यह भी पर्याप्त रूप से सिर आंदोलनों के लिए सही ।

संज्ञानात्मक परीक्षण, अन्य मानक neuropsychological परीक्षणों के साथ परस्पर विनिमय कर रहे संज्ञानात्मक डोमेन में रुचि रखता है के आधार पर। ए एल एस रोगियों में अन्य परीक्षणों का उपयोग करें, वे सिर्फ एक प्रारूप में जो जवाब आँख आंदोलनों का उपयोग कर दिया जा सकता है के लिए अनुकूलित किया जा करने की जरूरत है। विशेष रूप से आंख-ट्रैकिंग, आगे बढ़ रही है तीक्ष्णता, लचीलापन और handiness के क्षेत्र में तेजी से तकनीकी अग्रिम दिए गए, इस पद्धति भी अलग नैदानिक ​​नमूनों में संज्ञानात्मक अनुसंधान सवालों की एक विशाल विविधता के लिए उपयुक्त हो सकता है।

कुछ रोगियों को भी उनके संज्ञानात्मक क्षमताओं को सही ढंग से समझने के लिए वीं में प्रभावित हो सकता हैइस अध्ययन में इस्तेमाल कार्यों के ई निर्देश। ए एल एस रोगियों में आँख ट्रैकिंग तकनीकों के उपयोग के लिए एक अन्य गंभीर सीमा संभावित oculomotor असामान्यताएं, या आंख आंदोलन नियंत्रण का भी पूरा नुकसान, पहले से रोग 21,22 के साथ रोगियों में रिपोर्ट कर रहे हैं। ये असामान्यताएं रोग और क्रमिक रूप से प्रभाव ए एल एस विकृति 11 की प्रगति में और अधिक बुनियादी oculomotor कार्यों के प्रारंभिक दौर में बहुत सूक्ष्म हैं।

यहाँ प्रस्तुत प्रोटोकॉल इसलिए केवल उन रोगियों ए एल एस बोलते हैं और लिखने में असमर्थ है लेकिन अभी भी उनकी आंख गतिविधियों पर नियंत्रण करने में सक्षम के लिए अनुकूल है। हालांकि यह एक तुलनात्मक बड़ा समूह है, जिसके लिए संज्ञानात्मक स्थिति के बारे में विश्वसनीय जानकारी महत्वपूर्ण है 23 शामिल हैं। कोई संतोषजनक आँख आंदोलन नियंत्रण या झपकी करने की क्षमता के साथ रोगियों के लिए, इस प्रोटोकॉल के अनुकूल नहीं है। हालांकि, इन मामलों में संज्ञानात्मक समारोह का आकलन करने के लिए एक हाथ और भाषण मोटर मुक्त तरीका है, मस्तिष्क कंप्यूटर इंटरफेस नियंत्रण के रूप में हैहाल ही में काम 24 में किया गया है।

यहाँ प्रस्तुत तकनीक, तेजी से प्रशासन के लिए आसान, उपयोगकर्ता के अनुकूल है और संभावित चिकित्सकों और शोधकर्ताओं के रूप में इस तरह के रोगियों को जो गंभीर रूप से शारीरिक रूप से प्रभावित कर रहे हैं और इसलिए अब और कागज-पेंसिल आधारित परीक्षण से गुजरना करने में सक्षम नहीं है, के साथ neuropsychological आकलन करने के लिए अनुमति देता है - लेकिन जरूरी नहीं तक सीमित - ए एल एस के साथ रोगियों, एक आंख ट्रैकिंग डिवाइस का उपयोग कर।

यह पूरी पक्षाघात, यानी, जो जानकारी तब चिकित्सीय उपचार और अंत के जीवन निर्णय ए एल एस 6,25 में बनाने के समय को बढ़ाने जीवन के संदर्भ में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है के साथ रोगियों में संभावित संज्ञानात्मक घाटे के बारे में जानकारी हासिल करने के लिए एक अवसर प्रदान करता है।

भविष्य में, उच्च तीक्ष्णता और सिर आंदोलन सहनशीलता जो अधिक लचीले ढंग से संभाला जा सकता है के साथ मोबाइल उपकरणों आराम से अपने बिस्तर, elimin पर स्थिर रोगियों में अनुभूति का आकलन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता हैएक विशेष परीक्षण वातावरण के लिए जरूरत ating। इसके अलावा, अन्य, संभवतः अधिक परिष्कृत आँख ट्रैकिंग नियंत्रित प्रयोगात्मक प्रक्रियाओं के उपयोग के गंभीर रूप से प्रभावित रोगियों में अधिक सूक्ष्म संज्ञानात्मक घाटे का आकलन करने की जरूरत है।

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Acknowledgments

लेखकों तकनीकी सहायता के लिए राल्फ Kühne को धन्यवाद देना चाहूंगा। यह काम ड्यूश Forschungsgemeinschaft (DFG) और Bundesministerium फर Bildung und Forschung (BMBF # 01GM1103A) द्वारा वित्त पोषित किया गया था। यह एक यूरोपीय संघ के संयुक्त कार्यक्रम-neurodegenerative रोग रिसर्च (JPND) परियोजना है। परियोजना JPND- जैसे।, जर्मनी, Bundesministerium फर Bildung und Forschung (BMBF, FKZ), स्वीडन, Vetenskaprådet Sverige, पोलैंड, Narodowe सेंट्रम बदन मैं Rozwoju (NCBR) के तत्वावधान में निम्नलिखित संगठनों के माध्यम से समर्थित है।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
EyeSeeCam EyeSeeTec GmbH; 82256 Fürstenfeldbruck, Germany Videooculography device

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References

  1. Kiernan, M. C., et al. Amyotrophic lateral sclerosis. Lancet. 377 (9769), 942-955 (2011).
  2. Neumann, M., et al. Ubiquitinated TDP-43 in frontotemporal lobar degeneration and amyotrophic lateral sclerosis. Science. 314 (5796), 130-133 (2006).
  3. Beeldman, E., Raaphorst, J., Klein Twennaar,, de Visser, M., Schmand, B. A., de Haan, R. J. The cognitive profile of ALS: a systematic review and meta-analysis update. J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. , (2015).
  4. Phukan, J., et al. The syndrome of cognitive impairment in amyotrophic lateral sclerosis: a population-based study. J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. 83 (1), 102-108 (2012).
  5. Elamin, M., et al. Executive dysfunction is a negative prognostic indicator in patients with ALS without dementia. Neurology. 76 (14), 1263-1269 (2011).
  6. Martin, N. A., et al. Psychological as well as illness factors influence acceptance of non-invasive ventilation (NIV) and gastrostomy in amyotrophic lateral sclerosis (ALS): a prospective population study. Amyotroph. Lateral. Scler. Frontotemporal. Degener. 15 (5-6), 376-387 (2014).
  7. Chiò, A., et al. Neurobehavioral symptoms in ALS are negatively related to caregivers' burden and quality of life. Eur. J. Neurol. 17 (10), 1298-1303 (2010).
  8. Lakerveld, J., Kotchoubey, B., Kübler, A. Cognitive function in patients with late stage amyotrophic lateral sclerosis. J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. 79 (1), 25-29 (2008).
  9. Sharma, R., Hicks, S., Berna, C. M., Kennard, C., Talbot, K., Turner, M. R. Oculomotor dysfunction in amyotrophic lateral sclerosis: a comprehensive review. Arch. Neurol. 68 (7), 857-861 (2011).
  10. Witiuk, K., Fernandez-Ruiz, J., McKee, R. Cognitive Deterioration and Functional Compensation in ALS Measured with fMRI Using an Inhibitory Task. J. Neurosci. 34 (43), 14260-14271 (2014).
  11. Gorges, M., et al. Eye Movement Deficits Are Consistent with a Staging Model of pTDP-43 Pathology in Amyotrophic Lateral Sclerosis. PLoS One. 10 (11), 0142546 (2015).
  12. Hicks, S. L., et al. An eye-tracking version of the trail-making test. PLoS One. 8 (12), 84061 (2013).
  13. Keller, J., et al. Eye-tracking controlled cognitive function tests in patients with amyotrophic lateral sclerosis: a controlled proof-of-principle study. J. Neurol. 262 (8), 1918-1926 (2015).
  14. Raven, J. C., Court, J. H., Raven, J. Manual for Raven's progressive matrices and vocabulary scales. Section 2, the coloured progressive matrices. , Oxford Psychologists Press. Oxford. (1998).
  15. Brickenkamp, R. Aufmerksamkeits-Belastungs-Test (Test d2), 8th edn. , Hogrefe, Göttingen. (1994).
  16. Elamin, M., et al. Cognitive changes predict functional decline in ALS. Neurology. 80 (17), 1590-1597 (2013).
  17. Ludolph, A. C., et al. Frontal lobe function in amyotrophic lateral sclerosis: a neuropsychologic and positron emission tomography study. Acta. Neurol. Scand. 85 (2), 81-89 (1992).
  18. Schneider, E., et al. Eye-SeeCam: an eye movement-driven head camera for the examination of natural visual exploration. Ann. N. Y. Acad. Sci. 1164, 461-467 (2009).
  19. Lulé, D., et al. The Edinburgh Cognitive and Behavioural Amyotrophic Lateral Sclerosis Screen: a cross-sectional comparison of established screening tools in a German-Swiss population. Amyotroph. Lateral. Scler. Frontotemporal. Degener. 16 (1-2), 16-23 (2015).
  20. Olney, R. K., et al. The effects of executive and behavioral dysfunction in the course of ALS. Neurology. 65 (11), 1774-1777 (2005).
  21. Donaghy, C., Thurtell, M. J., Pioro, E. P., Gibson, J. M., Leigh, R. J. Eye movements in amyotrophic lateral sclerosis and its mimics: a review with illustrative cases. J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. 82 (1), 110-116 (2011).
  22. Mizutani, T., et al. Development of ophthalmoplegia in amyotrophic lateral sclerosis during long-term use of respirators. J. Neurol. Sci. 99 (2-3), 311-319 (1990).
  23. Khin Khin, E., Minor, D., Holloway, A., Pelleg, A. Decisional Capacity in Amyotrophic Lateral Sclerosis. J. Am. Acad. Psychiatry Law. 43 (2), 210-217 (2015).
  24. Kübler, A., et al. Patients with ALS can use sensorimotor rhythms to operate a brain-computer interface. Neurology. 64 (10), 1775-1777 (2005).
  25. Connolly, S., Galvin, M., Hardiman, O. End-of-life management in patients with amyotrophic lateral sclerosis. Lancet Neurol. 14 (4), 435-442 (2015).

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व्यवहार अंक 116 न्यूरोलॉजी Amyotrophic पार्श्व स्केलेरोसिस आँख ट्रैकिंग अनुभूति neurodegenerative विकारों Neuropsychology कार्यकारी समारोह मोटर न्यूरॉन डिजीज
आँख ट्रैकिंग नियंत्रण Amyotrophic पार्श्व स्केलेरोसिस के साथ रोगियों में संज्ञानात्मक कार्यों का आकलन करने के लिए
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Keller, J., Gorges, M., Aho-Özhan, H. E. A., Uttner, I., Schneider, E., Kassubek, J., Pinkhardt, E. H., Ludolph, A. C., Lulé, D. Eye-Tracking Control to Assess Cognitive Functions in Patients with Amyotrophic Lateral Sclerosis. J. Vis. Exp. (116), e54634, doi:10.3791/54634 (2016).

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