Yöntem makalesi

Simüle Edilmiş Merkezi Görme Kaybı ile Algısal Öğrenme Araştırmaları için Bakışa Bağlı Bir Ekran Çerçevesi

DOI:

10.3791/67596

⸱

11 Nisan 2025

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Psychology, University of California, Riverside, 2Civitan International Research Center, University of Alabama at Birmingham, 3Department of Neurobiology, Heersink School of Medicine, University of Alabama at Birmingham, 4Department of Psychology, Northeastern University, 5Department of Occupational Therapy, University of Alabama at Birmingham

* These authors contributed equally

Bu makalede

Özet

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

Merkezi görme kaybını simüle eden algısal ve okülomotor araştırmalar için tasarlanmış bir bakış koşullu ekran çerçevesinin geliştirilmesini sunuyoruz. Bu çerçeve, hem simüle edilmiş hem de patolojik merkezi görme kaybı yaşayan bireylerde telafi edici davranışsal ve okülomotor stratejileri incelemek için özellikle uyarlanabilir.

Özet

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

Makula dejenerasyonu (MD), Batı dünyasında görme bozukluğunun önde gelen nedenlerinden biridir. MD'li hastalar, görme kayıplarını telafi etmek için, tercih edilen bir retina lokusu veya hasarlı foveayı değiştirmek için daha sık kullandıkları korunmuş bir periferik bölge olan PRL'yi benimsemek de dahil olmak üzere spontan göz hareketi stratejileri geliştirme eğilimindedir. Bununla birlikte, tüm hastalar bir PRL geliştirmede başarılı değildir ve yapsalar bile aylar sürebilir. Şu anda, altın standart bir rehabilitasyon tedavisi mevcut değildir ve MD araştırmaları işe alım, uyum ve komorbidite sorunları tarafından daha da engellenmektedir. Bu sorunların ele alınmasına yardımcı olmak için, giderek artan bir araştırma grubu, sağlam görüşe sahip bireylerde simüle edilmiş bir merkezi görme kaybı paradigmasında göz izleme kılavuzlu, bakışa bağlı ekranlar kullanmıştır. Simüle edilmiş görme kaybı, patolojik merkezi görme kaybından niteliksel olarak farklı olsa da, çerçevemiz, telafi edici göz hareketlerini incelemek ve az görmede olası rehabilitasyon müdahalelerini test etmek için oldukça kontrollü bir model sağlar. Kapsamlı bir çerçeve geliştirerek, yalıtılmış ve bağlantısız görevlere güvenmek yerine, daha büyük ölçekli hipotezleri test edebileceğimiz uyumlu bir ortam yaratıyoruz, bu da görevler arasındaki etkileşimleri incelememize, birden fazla önlemde eğitim etkilerini değerlendirmemize ve gelecekteki araştırmalar için tutarlı bir metodoloji oluşturmamıza olanak tanıyor. Ayrıca, simüle edilmiş merkezi görme kaybı çalışmalarına katılanlar, MD'li hastalara kıyasla okülomotor telafi edici davranışlarında benzerlikler göstermektedir. Burada, simüle edilmiş merkezi görme kaybı ile ilgili bakışa bağlı çalışmaların yürütülmesi için bir çerçeve sunuyoruz. Sağlıklı bireylerin farklı görsel işleme düzeylerini kapsayan çok çeşitli algısal görevlerde davranışsal ve okülomotor performansını test etmek için çerçevenin kullanımını vurguluyoruz. Ayrıca, bu çerçevenin MD hastalarının eğitimi için nasıl uyarlanabileceğini de tartışıyoruz.

Giriş

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

Makula dejenerasyonu (MD), küresel olarak görme bozukluğunun ana nedenidir ve 2040 yılına kadar dünya çapında 248 milyon insanı etkilemesi beklenmektedir1. Geç evre MD, görme alanının merkezindeki (fovea) fotoreseptörlerin hasar görmesi ile karakterizedir. Merkezi görme kaybı, navigasyon2, okuma3 ve yüzleri tanıma4 gibi merkezi görüşe dayanan günlük görevler üzerinde ciddi etkilere sahiptir. MD'nin sonuçları bu bireylerin yaşam kalitesini büyük ölçüde etkiler5 ve olumsuz psikolojik sonuçlara yol açar6. Santral görmeden yoksun olan MD'li hastalar, foveanın yerini almak için periferik retinal bölgenin kullanımını içeren kompansatuar okülomotor stratejileri spontan olarak geliştirebilirler (Şekil 1). Tercih edilen retina lokusu (PRL)7 olarak adlandırılan bu bölge, genellikle fiksasyon, okuma ve yüz tanıma gibi görevlerde hastalar tarafından benimsenir. PRL'nin, MD'li hastalarda, fovea 8,9'un okülomotor referans görevlerini üstlendiğine dair kanıtlar vardır. Ayrıca, merkezi görme kaybı olan hastalarda dikkat ve bilişsel kontrolde değişiklikler gözlenir, bu da görme kaybı ile bilişsel işlevler arasında bir ilişki olduğunu düşündürür10.

figure-introduction-1
Şekil 1. Sağlıklı görüşe sahip bireylerin ve foveal skotomlu makula dejenerasyonu hastalarının algısal deneyiminin gösterimi. Foveal skotom makula dejenerasyonu olan hastalarda merkezi görme kaybına yol açar. Bazı kişiler, tercih edilen retina lokusu (PRL) olarak tanımlanan periferik bir retina konumu kullanarak foveaya görsel girdi kaybını kısmen telafi edebilir. PRL gelişen hastalarda, bu genellikle eksantrik fiksasyon için ve günlük görevler sırasında kullanılır. PRL'nin retina konumu, şekli ve boyutu kişiden kişiye değişebilir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Görme kaybını telafi etmek veya merkezi görme kaybını telafi etmek için altın standart bir müdahale bulunmamakla birlikte, periferik görme yoluyla telafiyi iyileştirmek için optometri, mesleki terapi ve görme biliminden deneysel yaklaşımlar test edilmektedir11,12. Okülomotor yaklaşımlar, hastalara daha yeterli bir PRL 11,12,13,14,15 kullanmayı öğretmek de dahil olmak üzere göz hareketi kontrolünü ve koordinasyonunu geliştirmeyi öğretmeye odaklanırken, algısal müdahaleler, PRL içindeki genel periferik görme yeteneklerini veya görüşü geliştirmeye odaklanır ve periferik görme sınırlamasının kısmen üstesinden gelir 16,17,18,19,20. Son çalışmalar, merkezi görme kaybında göz hareketlerinin incelenmesi için bir paradigma olarak göz izlemeye dayalı bir bakışa bağlı ekran kullanmıştır 21,22,23,24,25,26,27,28,29. Sağlıklı bireylerde simüle edilmiş bir skotom (yani, görme alanının merkezi bölgesini tıkayan bir tıkayıcı) kullanan bu yaklaşım (Şekil 1), skotomun boyutu ve şekli gibi çeşitli parametreler üzerinde yüksek kontrol sağlarken, işe alım ve uyum sorunlarını azaltır ve böylece MD'li hastaların doğrudan katılımına umut verici bir alternatif sunar. Merkezi görme kaybı ile simüle edilmiş skotom30,31 arasında çeşitli farklılıklar olsa da, PRL'nin gelişimi gibi ilkinde gözlenen okülomotor davranışların bir kısmı ikincisinde görülebilir 27,30,32, bu da telafi edici okülomotor stratejilerin bazı yönlerinin bu bakış koşullu paradigma tarafından ortaya çıkarılabileceğini düşündürmektedir. Daha da önemlisi, simüle edilmiş merkezi görme kaybı, hem sağlıklı görme sisteminde hem de merkezi görme kaybını takiben plastisiteyi incelemek için geniş bir çerçeve sağlar.

Burada, sağlıklı bireylerde ve bazı değişikliklerle MD hastalarında algısal, okülomotor ve dikkat performanslarını test etmek için kullanılabilecek bir bakış koşullu çerçevenin tasarımını, geliştirilmesini ve kullanımını sunuyoruz (Şekil 2). Ayrıca, bakışa bağlı, çevresel eğitime eşlik eden teknik ve psikofiziksel hususları da detaylandırıyoruz. Önemli bir teknik zorluk, scotoma33'ün pürüzsüz, kısa gecikmeli bir hareketi algısının yaratılmasını içerir. Bu kısa gecikme, uygun görüntüleme cihazları, göz izleyicileri ve işletim sistemleri seçilerek elde edilir 34,35,36. Önceki çalışmalar, her bir donanım parçasının nasıl gecikme süresi37 eklediğini ve genel gecikmeyi azaltma, göz kırpmalarını ve yavaş göz hareketlerini33 azaltma stratejilerini belgelemiştir. Paradigmamızın yeni bir yönü, hem sağlıklı hem de hasta popülasyonlarında algısal araştırmalar için tek bir çerçeve içinde çeşitli eğitim ve değerlendirme görevleridir. Çerçeve, merkezi görme kaybından etkilenen, özellikle düşük seviyeli görme, üst düzey görme, dikkat, okülomotor kontrol ve bilişsel kontrol olmak üzere çoklu görsel işleme seviyelerini karakterize eder. Bu yaklaşımın değiştirilmiş bir versiyonu kullanılarak yapılan ön testler, hem sağlıklı kontrollerde hem de hasta popülasyonunda görme keskinliğinde iyileşme olduğuna dair kanıtlar göstermiştir32.

figure-introduction-2
Şekil 2. Makula Dejenerasyonunda görme rehabilitasyonu ve görme sistemindeki plastisite çalışmalarına çok boyutlu yaklaşım. Görsel işlemeye katkıda bulunan ve merkezi görme kaybında etkilenen görsel algı, okülomotor ve bilişsel kontrol gibi birbirine bağlı boyutların gösterimi. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

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

Tüm katılımcılar görme keskinliği 20/40 ve üzeri olan ve bilinen bir görme sorunu olmayan sağlıklı bireylerdi. Her iki temsilci katılımcı da kadındır ve yaşları 27 ve 24'tür. Tüm katılımcılar bilgilendirilmiş onam verdi ve çalışma, Birmingham'daki Alabama Üniversitesi'ndeki Kurumsal İnceleme Kurulu'ndan (IRB) onay aldı.

1. Simüle edilmiş merkezi görme kaybı araştırmaları için ideal bir sistemin belirlenmesi

  1. Göz izleyiciden uyaran oluşturma yazılımına sürekli bir döngü içinde verimli bir şekilde bilgi ileten bir sistem tanımlayın. En düşük gecikme süresine sahip olanı belirlemek için farklı sistem kombinasyonlarının gecikmesini ölçmek için37'de açıklanan yöntemleri kullanın.
    NOT: İki göz izleyici (EyeLink 1000 Plus Tower Mount ve TRACKPixx3), iki görüntü cihazı (CRT Monitör (yenileme hızı = 100 Hz) ve Display++ (yenileme hızı = 120 Hz)) ile iki işletim sisteminden (Windows 10 ve Mac iOS) oluşan dört farklı sistem kombinasyonunun birleşik gecikmesinin karşılaştırması Şekil 3'te gösterilmiştir. Her kombinasyon 20 kez ölçüldü. Sonuçlar, Vpixx TrackPixx3 göz izleyici Windows 10 işletim sistemi ile birlikte kullanıldığında sistem gecikmesinin en düşük olduğunu gösterdi.

figure-protocol-1
Şekil 3: Farklı monitör, göz izleme cihazları ve işletim sistemi kombinasyonları arasında gecikme karşılaştırması. Çubuklar, kombinasyon başına 20 tekrar boyunca ± 1 standart sapmayı temsil eder. Ölçümler, ağır çekim modunda bir Mac işletim sistemli telefon ile alındı ve 240Hz yenileme hızına ulaştı. TP/CRS/Win, E1000/CRT/Mac (t(38)=9.53, p<0.001), E1000/CRS/Mac (t(38)=16.24, p<0.001) ve E1000/CRS/Win (t(38)=3.94, p<0.001) değerlerinden istatistiksel olarak farklıdır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

2. Katılımcının bakışa bağlı ekran aracılığıyla simüle edilmiş merkezi görme kaybına aşina olması

NOT: Merkezi görme kaybını simüle etmenin temel bir bileşeni, katılımcıları bakışa bağlı ekranla tanıştırmaktır. Uygun bir aşinalık olmadan, yetenek ölçümleri, katılımcıların bakışa bağlı ekranda gezinme çabasıyla birleştirilebilir. Protokoldeki birkaç önemli adım, görsel performansı güvenilir bir şekilde ölçebilmek için bakışa bağlı ekrana yeterli düzeyde aşina olunmasını sağlar.

  1. Katılımcılara belirli bir oturum sırasında gerçekleştirecekleri görev hakkında görsel-işitsel talimatlar verin. Her görev için, asıl görevden ekran görüntüleri içeren özel video talimatlarına sahip olun. Ardından, katılımcının belirli bir görevde ne bekleyeceğini iyi anladığından emin olmak için talimatları sözlü olarak açıklayın.
  2. Ana görevlerin her birine başlamadan önce katılımcılara pratik denemeler yapın. Bu, görevle ilgili herhangi bir soruyu açıklığa kavuşturmak için bir fırsat sağlar.
  3. İlk ziyaret sırasında, bakışa bağlı görevleri yerine getirmeden önce, katılımcılar üzerinde fiksasyon eğitimi gerçekleştirin, burada simüle edilmiş skotomalarını ekrandaki beyaz bir merkezi kutu içine yerleştirmeyi öğrenirler ve denemeler boyunca uzamsal tolerans artarken, ekranda görünebilecek çeldiricileri görmezden gelirler.
  4. Ek olarak, katılımcılar üzerinde PRL benzeri davranışların gelişimini teşvik etmek için tasarlanmış bir PRL indüksiyon görevi gerçekleştirin. Bu görevde, katılımcıların ekrana rastgele yerleştirilmiş ve bir hedefi kaplayan opak bir diski (örneğin, bir Landolt C) görüntülemelerini sağlayın ve hedefi ortaya çıkarmak için skotoma'yı opak diske yaklaştırın.
    NOT: Bu görevin okülomotor analizi, daha sonra bir eğitim odağı olarak kullanılabilecek erken bir PRL benzeri konumu gösterebilir. Bu deneysel paradigmada, dairesel merkezi skotoma 10° görüş açısını korudu. Bu adımlar, katılımcıların bakışa bağlı ekrana aşina olmalarına ve onları çevresel görüşlerini kullanarak çok çeşitli algısal değerlendirmeler ve eğitim görevleri gerçekleştirmeye hazırlamalarına olanak tanır.

3. Etkili talimatların geliştirilmesi

NOT: Talimatlar, katılımcılara farklı görevler sırasında uyaranlara nasıl tepki verecekleri ve simüle edilmiş skotomalarını nasıl yönetecekleri konusunda rehberlik etmede çok önemli bir rol oynar. Herhangi bir karışıklığı önlemek için uygun talimatlar eksiksiz ve açık olmalıdır. Anlaşılmasını sağlamak için talimatlar gerektiği gibi tekrarlanmalıdır.

  1. Eğitici videolar
    1. Görsel gösterim: Görevin her adımını görsel olarak gösteren videolar sağlayın. Videolar, simüle edilmiş skotomun görev sırasında uygun şekilde nasıl yönetileceğini ve uyaranlara nasıl yanıt verileceğini açıkça göstermelidir.
    2. Anlatım: Süreci basit terimlerle açıklayan görsel gösteriye eşlik etmek üzere geliştirilmiş kısa bir senaryo sunun. Dilin kolay anlaşılır olduğundan emin olun ve teknik terminolojiden kaçının.
  2. Yazılı sözlü talimatlar
    1. Tutarlılık: Farklı oturumlar ve katılımcılar arasında tutarlılığı sağlamak için sözlü talimatlar için standartlaştırılmış bir komut dosyası kullanın. Örnek: Görev boyunca, gözlerinizi dinlendirmek için birden fazla mola olacak. Bu molalar sırasında başınızı çene desteğinin üzerinde tuttuğunuzdan emin olun. Göreve devam etmeye hazır olduğunuzda boşluk tuşuna basın, görev yeniden başlayacaktır.
    2. Netlik: Yavaş ve net bir şekilde konuşun - görevin tüm önemli yönlerini vurguladığınızdan emin olun.
  3. Görsel talimatlar
    1. Ekran talimatları: Görevlerin tamamlanmasından önce ve sırasında katılımcıların okuyabileceği ekranda yazılı rehberlik sağlayın. Katılımcının her görev sırasında karşılaşabileceği uyaranları göstermek için görsel yardımcılarla netlik için kısa cümleler kullanın.

4. Değerlendirme görevlerinin tasarımı ve uygulanması

NOT: Bu çerçevede tasarlanan görevler genel olarak iki ana kategoriye ayrılır: (1) Serbest göz hareketi görevleri ve (2) Fiksasyon kısıtlı görevler. Serbest göz hareketi görevlerinde, katılımcıların ekranda rastgele konumlarda görünen hedefleri belirlemek (veya metin okumak için) için ekran boyunca göz hareketleri yapmalarına izin verirken, fiksasyonun kısıtlı olduğu görevlerde, katılımcılardan görev boyunca merkezi bir beyaz kutu içinde fiksasyonu sürdürmelerini ve karar vermek için çevresel görüşlerini kullanmalarını isteyin. Şekil 4'te her kategori için örnek görevler ve açıklamalar gösterilmektedir. Görevler hakkında daha ayrıntılı bilgi38'de bulunabilir.

figure-protocol-2
Şekil 4: Çerçeve kullanılarak tasarlanan farklı değerlendirme görevlerinin görsel bir temsili. Görevler genel olarak, skotomun hedefleri serbestçe görmek için katılımcıların göz hareketlerini takip ettiği Serbest göz hareketi görevleri (üst panel) ve skotomun görev boyunca merkezi bir beyaz kutu içine yerleştirilmesi gereken Sabitleme kısıtlı görevler (alt panel) olarak kategorize edilmiştir. Bu rakam38'den değiştirildi. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

  1. Serbest göz hareketi görevleri
    NOT: Serbest göz hareketi görevleri, katılımcıların görevleri yerine getirirken göz hareketi davranışlarını ölçer. Bunlar, okuma ve görsel arama gibi doğal görevler bağlamında gözün hareketlerinin anlaşılmasını teşvik eder.
    1. Eğitici video/sözlü talimatlar
      1. Kalibrasyondan önce katılımcıya eğitici bir video ve yazılı sözlü talimatlar sunun.
    2. Kalibrasyon
      1. Görevler arasında önceki kalibrasyonların doğrulamalarını çalıştırın ve doğrulamalar zayıf olduğunda veya katılımcılar görevler arasında ara verdiğinde ek kalibrasyonlar yapın.
    3. Serbest görüntüleme görevine özel yöntemler
      1. Katılımcılara tek bir alana odaklanmak yerine bakışlarını kullanarak çeşitli eylemler gerçekleştirmeleri talimatını veren serbest görüntüleme görevlerini gerçekleştirin. Görevi aşağıdaki varyantlardan biriyle gerçekleştirmeyi seçin.
      2. Skotoma'yı bir işaretin yakınına getirin ve bir uyaranın ortaya çıkmasına neden olun. Belirli bir ekran konumuna sabitlemeyi belirli bir süre için sürdürün. Okuma veya görsel arama gibi standart bir görevi, skotoma tarafından engellenen merkezi görüş ile gerçekleştirin.
      3. Görevlerin başında, katılımcılara ekrandaki talimatları ve ardından bir dizi alıştırma denemesi sağlayın. Alıştırma denemelerinin tamamlanmasının ardından, göreve geçmeden önce hatırlatma talimatları verin. Performansı ölçmeden önce katılımcıların görsel düzenleri, gerekli okülomotor eylemleri ve her bir görevin yanıt özelliklerini anlamalarından ve kullanmalarında yeterlilik gösterdiklerinden emin olun.
      4. Katılımcılara, skotoma kullanımı nedeniyle görsel geri bildirim gözden kaçabileceğinden, her bir görevi tamamlarken yanıtlarının doğruluğunu gösteren işitsel geri bildirim sağlayın.
      5. Yorgunluğu test etme şansını azaltmak için her göreve 1 dakikaya kadar aralar ekleyin. Test yorgunluğunu azaltma olasılığını azaltmak için daha uzun değerlendirme oturumları içeren günler için 3 dakika veya daha uzun aralar verin.
  2. Sabitleme kısıtlı görevler
    NOT: Fiksasyon kısıtlı görevler, belirli görme alanı konumlarında periferik görüşü test etmek veya eğitmek için yararlıdır. Bu görevler, görme keskinliği, kontrast duyarlılığı, kalabalık vb. dahil olmak üzere hem erken hem de orta düzey görsel işlemenin yanı sıra dışsal ve endojen dikkat dahil olmak üzere üst düzey görsel işlemeyi test etmek için uygundur. Bu görevler için, katılımcıların görev performansının sabit sabitlemeye adanmış dikkat kaynakları tarafından karıştırılmasını önlemek için sabit sabitlemeyi sürdürmeyi öğrenmeleri önemlidir. Bu görevler sırasında, katılımcılardan periferik görüşlerinde ortaya çıkan uyaranlara yanıt verirken, fiksasyon yardımcılarının yardımıyla merkezi görüşlerini ekranın merkezine odaklamaları istenir (Şekil 5B).
    1. Eğitici video/sözlü talimatlar
      1. Kalibrasyondan önce katılımcıya eğitici bir video ve yazılı sözlü talimatlar sunun.
    2. Kalibrasyon
      1. Görevler arasında önceki kalibrasyonların doğrulamalarını çalıştırın ve doğrulamalar zayıf olduğunda veya katılımcılar görevler arasında ara verdiğinde ek kalibrasyonlar yapın.
    3. Fiksasyon kısıtlı göreve özgü yöntemler
      1. Sabitleme kısıtlı görevler sırasında, katılımcılardan görev süresince çene dayanağındaki baş pozisyonlarını korumalarını isteyin ve kalibrasyonun süreç boyunca orijinal pozisyona mümkün olduğunca doğru kalmasını sağlayın.
      2. Katılımcılara ekrandaki talimatları ve ardından bir dizi alıştırma denemesi sağlayın. Alıştırma denemelerinin tamamlanmasının ardından, göreve geçmeden önce ekrandaki talimatlardan oluşan bir hatırlatma seti verin.
      3. Bu görevler sırasında, katılımcılardan sabitleme kutusunun her iki tarafında çevresel görüşlerinde görünen uyaranlara yanıt verirken, sabitleme yardımcılarının (beyaz dikdörtgen sabitleme kutusu) yardımıyla merkezi görüşlerini ekranın merkezine odaklamalarını isteyin.
      4. Katılımcılardan, değerlendirme sırasında sağlarında bulunan beş düğmeli yanıt kutusuna sağ işaret parmağını kullanarak yanıt vermelerini isteyin. Fiksasyon sürdürülmezse, uyaran sunulmayacak ve fiksasyon devam etmedikçe zaman aşımına uğrayacaktır.
      5. Katılımcılara, her bir görevi tamamlarken yanıtlarının doğruluğunu gösteren işitsel geri bildirim sağlayın, çünkü yine bir skotoma kullanımı nedeniyle görsel geri bildirim gözden kaçabilir.
      6. Yorgunluğu test etme şansını azaltmak için her göreve 1 dakikaya kadar aralar ekleyin. Test yorgunluğunu azaltma olasılığını azaltmak için daha uzun değerlendirme oturumları içeren günler için 3 dakika veya daha uzun aralar verin.
  3. Uygun fiksasyon ekranlarının geliştirilmesi
    NOT: Periferik olarak sunulan hedefleri ve merkezi görüşü engelleyen simüle edilmiş skotoma içeren görevler, retinotopik olarak tanımlanmış bir yerde performansı tahmin etmeye çalışırken zorluklar ortaya çıkarır. Gerçekten de, foveal görevlerde bile, gözler sürüklenme ve mikrosakkadlar şeklinde küçük, istemsiz hareketler yapar). Bu nedenle, fiksasyon stabilitesini optimize etmek için, fiksasyon yardımcılarının tasarlanmasında dikkatli bir şekilde düşünülmelidir.
    1. Hem büyük bir sabitleme çaprazı hem de bir sabitleme kutusu içeren bir sabitleme yardımcısı tasarımı geliştirin (Şekil 5). Katılımcılara opak tıkayıcıyı sabitleme kutusu içinde tutmalarını ve sabitleme çaprazının uzun kollarını ekranın merkezi için bir referans olarak kullanmalarını söyleyin.
      NOT: Bu tasarım, en iyi sabitleme stabilitesine yol açtığı gösterilen hem bullseye hem de artı işareti türlerini birleştirir39. Ek olarak, hem bir fiksasyon kutusuna hem de bir fiksasyon çaprazına sahip olan bu tasarım, MD'li hastalarda olduğu gibi, merkezi görme kaybı olan hastaları test etmek için translasyonel bağlamlarda kolayca kullanılabilir.
  4. Performansı doğru bir şekilde ölçmek için uyarlanabilir prosedürlerin optimizasyonu
    NOT: Farklı değerlendirmelerin uygulanmasının kritik bir yönü, bu görevlerin bir alt kümesindeki (özellikle görme keskinliği, kontrast duyarlılığı, kalabalıklaşma ve kontur entegrasyonu) performans eşiklerini hızlı ve başarılı bir şekilde tahmin etme yeteneğidir. Bir zorluk, geleneksel merdivenlerin eşiğe yakın bir şekilde yakınsaması ve performansı hedeflemesinin yavaş olabilmesi, hayal kırıklığına ve yorgunluğa neden olabilmesidir. Bunu aşmak için, bu görevlerdeki katılımcıların performansını tahmin etmek için üç aşamalı bir prosedür uyguladık.
    1. İlk aşamada, katılımcılardan gerçek deneyden önce 12 uygulama denemesi yapmalarını isteyin. İkinci aşamada, 3 aşağı doğru geri dönüşten sonra sona eren 2 aşağı 1 yukarı merdiven kullanın (yani, aşağıdan (sert) yukarıya (kolay) uyaran değişiminin yönü, ayrıca temsili sonuçlar bölümüne bakın), ardından 60 denemeden sonra sona eren geleneksel 3 aşağı 1 yukarı merdivenden oluşan üçüncü aşama.
      NOT: Pilot çalışmalar, bu prosedürün çoğu görev (görme keskinliği, kalabalık ve kontrast duyarlılığı görevleri) için güvenilir eşiklere ulaştığını göstermiştir. Bununla birlikte, bazı görevler, özellikle performansın katılımcılar arasında büyük farklılıklar gösterebileceği durumlarda başka yöntemler gerektirebilir. Örneğin, kontur entegrasyon görevinde, prosedürün ilk aşamasından (uygulama) sonra ek bir prosedür uygulandı. Görevin zorluğu, oryantasyon titremesinin (0 °, 1 °, 2 °, 4 °, 6 °, 8 °, 10 °, 12 °) toplam 24 deneme için her üç denemede bir arttığı aşamalı bir merdiven yöntemi kullanılarak manipüle edildi. Daha sonra prosedürün ikinci ve üçüncü aşamaları (adaptif merdiven) normal şekilde devam etti. Genel olarak, farklı görevler biraz farklı uyarlanabilir prosedürler gerektirebilir. Bununla birlikte, 3 aşamalı yaklaşım, katılımcıların pratik yapmalarına ve hızlı bir şekilde eşik aralıklarına girmelerine olanak tanır ve bu aralıkta ayrıntılı ölçüm sağlar.

figure-protocol-3
Şekil 5: Katılımcılarda fiksasyon stabilitesini desteklemek için kullanılan fiksasyon yardımcıları. (A) Fiksasyon stabilite görevleri için fiksasyon çaprazı ve fiksasyon kutusu kullanıldı. (B) Merkezdeki sabitleme haçı, fiksasyon kutusu ve siyah haç, düşük seviyeli görme görevlerinde kullanıldı. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

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

Bu bölümde, hem serbest göz hareketinden hem de fiksasyon kısıtlı görevlerden açıklayıcı veriler sunuyoruz. Bu bölümün amacı, çerçeve kullanılarak elde edilen verileri ve çevresel görsel işlevleri ölçme yeteneğini göstermektir. Bu bölüm, her biri simüle edilmiş merkezi görme kaybı altında doğru görsel performans tahmini için gerekli kritik unsurları vurgulayan dört farklı kategoriye ayrılmıştır. Bu kategoriler, (1) düşük ve orta düzey görme görevleri, (2) üst düzey görme görevlerindeki dikkat ölçümleri, (3) ekolojik olar...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

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

Bu metodolojik makalede, (1) bakışa bağlı görüntüleme için en kısa sistem gecikmesini seçmek, (2) çok çeşitli görsel algı görevlerini yönetmek ve (3) bu paradigma içindeki katılımcıların okülomotor ve algısal performansını ölçmek için gerekli olan donanım, tasarım ve metodolojik hususları vurgulayan simüle edilmiş merkezi görme kaybında algısal araştırma yürütmek için bakışa bağlı bir çerçeve sunuyoruz. (1) ile ilgili olarak, bakış olasılıkları algısını sürdürmede donanım ve yazılım güve...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

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

Yazarlar, bu makalenin yayınlanması ile ilgili herhangi bir çıkar çatışması olmadığını beyan ederler.

Teşekkürler

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

Bu çalışma NIH NEI 1 U01 R01EY031589 ve 1R21EY033623-01 tarafından desteklenmektedir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
CRT MonitörViewSonic PF817 Profesyonel Seri CRT, ViewSonic Corp.https://www.viewsonic.com/us/monitors.html?srsltid=
AfmBOorEmjc67A5U2v2V
wywNRHWzdrxcYx7Q3Y0
9tiNrnbs6FC4TPlc9
Display++ LCD MonitörCambridge Research Systemshttps://www.crsltd.com/tools-for-vision-science/calibrated-displays/displaypp-lcd-monitor/
EyeTracker EyeLink 1000 Plus Tower Mount, SR Researchhttps://www.sr-research.com/eyelink-1000-plus/
Eye TrackerVpixx Technologies Inc.www.vpixx.com
Macintosh IOSApple Inc.https://www.apple.com/mac/
Windows 10Microsoft Inc. Tüm hakları saklıdır.https://www.microsoft.com/en-us/

Kaynaklar

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Wong, W. L., et al. Global prevalence of age-related macular degeneration and disease burden projection for 2020 and 2040: a systematic review and meta-analysis. Lancet Glob. Health. 2 (2), e106-e116 (2014).
  2. Bowers, A., Peli, E., Elgin, J., McGwin, G., Owsley, C. On-road driving with moderate visual field loss. Optom Vis Sci. 82 (8), 657-667 (2005).
  3. Bullimore, M. A., Bailey, I. L. Reading and eye movements in age-related maculopathy. Optom Vis Sci. 72 (2), 125-138 (1995).
  4. Bernard, J. B., Chung, S. T. L. The role of external features in face recognition with central vision loss. Optom Vis Sci. 93 (5), 510-520 (2016).
  5. Šiaudvytytė, L., Mitkutė, D., Balčiūnienė, J. Quality of life in patients with age-related macular degeneration. Medicina (Kaunas). 48, 109-111 (2012).
  6. Sabel, B. A., Wang, J., Cárdenas-Morales, L., Faiq, M., Heim, C. Mental stress as consequence and cause of vision loss: the dawn of psychosomatic ophthalmology for preventive and personalized medicine. EPMA J. 9 (2), 133-160 (2018).
  7. Fletcher, D. C., Schuchard, R. A. Preferred retinal loci relationship to macular scotomas in a low-vision population. Ophthalmology. 104 (4), 632-638 (1997).
  8. White, J. M., Bedell, H. E. The oculomotor reference in humans with bilateral macular disease. Invest Ophthalmol Vis Sci. 31 (6), 1149-1161 (1990).
  9. Whittaker, S. G., Cummings, R. W. Foveating saccades. Vision Res. 30 (9), 1363-1366 (1990).
  10. Sabbah, N., et al. Reorganization of early visual cortex functional connectivity following selective peripheral and central visual loss. Sci Rep. 7, 43223(2017).
  11. Verdina, T., et al. Efficacy of biofeedback rehabilitation based on visual evoked potentials analysis in patients with advanced age-related macular degeneration. Sci Rep. 10, 20886(2020).
  12. Verdina, T., et al. Biofeedback rehabilitation of eccentric fixation in patients with Stargardt disease. Eur J Ophthalmol. 23 (5), 723-731 (2013).
  13. Nilsson, U. L., Frennesson, C., Nilsson, S. E. Location and stability of a newly established eccentric retinal locus suitable for reading, achieved through training of patients with a dense central scotoma. Optom Vis Sci. 75 (12), 873-878 (1998).
  14. Morales, M. U., et al. Biofeedback fixation training method for improving eccentric vision in patients with loss of foveal function secondary to different maculopathies. Int Ophthalmol. 40 (2), 305-312 (2020).
  15. Nilsson, U. L., Frennesson, C., Nilsson, S. E. Patients with AMD and a large absolute central scotoma can be trained successfully to use eccentric viewing, as demonstrated in a scanning laser ophthalmoscope. Vision Res. 43 (16), 1777-1787 (2003).
  16. Tarita-Nistor, L., Brent, M. H., Steinbach, M. J., Markowitz, S. N., González, E. G. Reading training with threshold stimuli in people with central vision loss: a feasibility study. Optom Vis Sci. 91 (1), 86-96 (2014).
  17. Maniglia, M., et al. Perceptual learning leads to long lasting visual improvement in patients with central vision loss. Restor Neurol Neurosci. 34 (5), 697-720 (2016).
  18. Maniglia, M., Soler, V., Trotter, Y. Combining fixation and lateral masking training enhances perceptual learning effects in patients with macular degeneration. J Vis. 20 (10), 19(2020).
  19. Chung, S. T. L. Improving reading speed for people with central vision loss through perceptual learning. Invest. Ophthalmol Vis Sci. 52 (2), 1164-1170 (2011).
  20. Plank, T., et al. Perceptual learning in patients with macular degeneration. Front Psychol. 5, 1189(2014).
  21. Xie, X. Y., Liu, L., Yu, C. A new perceptual training strategy to improve vision impaired by central vision loss. Vision Res. 174, 69-76 (2020).
  22. Fine, E. M., Rubin, G. S. Reading with simulated scotomas: attending to the right is better than attending to the left. Vision Res. 39 (5), 1039-1048 (1999).
  23. Costela, F. M., Reeves, S. M., Woods, R. L. Orientation of the preferred retinal locus (PRL) is maintained following changes in simulated scotoma size. J Vis. 20 (7), 25(2020).
  24. Chen, N., et al. Cortical reorganization of peripheral vision induced by simulated central vision loss. J. Neurosci. 39 (18), 3529-3536 (2019).
  25. Bertera, J. H. The effect of simulated scotomas on visual search in normal subjects. Invest Ophthalmol Vis Sci. 29 (3), 470-475 (1988).
  26. Barraza-Bernal, M. J., et al. Can positions in the visual field with high attentional capabilities be good candidates for a new preferred retinal locus. Vision Res. 140, 1-12 (2017).
  27. Kwon, M., Nandy, A. S., Tjan, B. S. Rapid and persistent adaptability of human oculomotor control in response to simulated central vision loss. Curr Biol. 23 (17), 1663-1669 (2013).
  28. Liu, R., Kwon, M. Integrating oculomotor and perceptual training to induce a pseudofovea: A model system for studying central vision loss. J Vis. 16 (6), 10(2016).
  29. Maniglia, M., Jogin, R., Visscher, K. M., Seitz, A. R. We don't all look the same; detailed examination of peripheral looking strategies after simulated central vision loss. J Vis. 20 (13), 5(2020).
  30. Walsh, D. V., Liu, L. Adaptation to a simulated central scotoma during visual search training. Vision Res. 96, 75-86 (2014).
  31. Van der Stigchel, S., et al. Macular degeneration affects eye movement behavior during visual search. Front Psychol. 4, 579(2013).
  32. Maniglia, M., Visscher, K. M., Seitz, A. R. Perspective on vision science-informed interventions for central vision loss. Front Neurosci. 15, 734970(2021).
  33. Aguilar, C., Castet, E. Gaze-contingent simulation of retinopathy: some potential pitfalls and remedies. Vision Res. 51, 997-1012 (2011).
  34. Lin, Z., Yang, Z., Feng, C., Zhang, Y. PsyBuilder: An Open-Source, Cross-Platform Graphical Experiment Builder for Psychtoolbox With Built-In Performance Optimization. Adv Meth Pract Psychol Sci. 5, 251524592110705(2022).
  35. Bridges, D., Pitiot, A., MacAskill, M. R., Peirce, J. W. The timing mega-study: comparing a range of experiment generators, both lab-based and online. PeerJ. 8, e9414(2020).
  36. Rohr, M., Wagner, A. How monitor characteristics affect human perception in visual computer experiments: CRT vs. LCD monitors in millisecond precise timing research. Sci Rep. 10, 6962(2020).
  37. Saunders, D. R., Woods, R. L. Direct measurement of the system latency of gaze-contingent displays. Behav Res Methods. 46 (2), 439-447 (2014).
  38. Jayakumar, S. Developing robust methods and tools for advancing perceptual learning research. , UC Riverside. https://escholarship.org/uc/item/7gk9r0q3 (2024).
  39. Thaler, L., Schütz, A. C., Goodale, M. A., Gegenfurtner, K. R. What is the best fixation target? The effect of target shape on stability of fixational eye movements. Vision Res. 76, 31-42 (2013).
  40. Gaudino, E. A., Geisler, M. W., Squires, N. K. Construct validity in the Trail Making Test: What makes Part B harder. J Clin Exp Neuropsychol. 17 (4), 529-535 (1995).
  41. Crossland, M. D., Culham, L. E., Rubin, G. S. Fixation stability and reading speed in patients with newly developed macular disease. Ophthalmic Physiol Opt. 24 (4), 327-333 (2004).
  42. Maniglia, M., Visscher, K. M., Seitz, A. R. A method to characterize compensatory oculomotor strategies following simulated central vision loss. J Vis. 20 (9), 15(2020).
  43. Agaoglu, M. N., Fung, W., Chung, S. T. L. Oculomotor responses of the visual system to an artificial central scotoma may not represent genuine visuomotor adaptation. J Vis. 22 (10), 17(2022).
  44. Frennesson, C., Jakobsson, P., Nilsson, U. L. A computer and video display based system for training eccentric viewing in macular degeneration with an absolute central scotoma. Doc Ophthalmol. 91 (1), 9-16 (1995).
  45. Fletcher, D. C., Schuchard, R. A., Renninger, L. W. Patient awareness of binocular central scotoma in age-related macular degeneration. Optom Vis Sci. 89 (9), 1395-1398 (2012).
  46. Harrar, V., Le Trung, W., Malienko, A., Khan, A. Z. A nonvisual eye tracker calibration method for video-based tracking. J Vis. 18 (9), 13(2018).
  47. Ramírez Estudillo, J. A., et al. Visual rehabilitation via microperimetry in patients with geographic atrophy: a pilot study. Int J Retina Vitreous. 3, 21(2017).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Bu JoVE makalesinin metnini veya şekillerini yeniden kullanmak için izin iste

İzin iste

Etiketler

Makula DegenerasyonuG z zlemeSim le SkotomOk lomotor PerformansPeriferik G rme E itimiG rsel leme G revleriTercih Edilen Retinal Odak

İlgili makaleler