13 Ekim 2016
Bilişsel eksiklikler, konuşma ve hareket yeteneklerinde ilerleyici bozukluklara yol açan nörolojik bir durum olan amyotrofik lateral sklerozlu hastaların yaklaşık üçte birinde yaygındır. Konuşamayan veya yazamayan hastalarda bilişsel testler yapmak için güvenilir ve uygulaması kolay bir göz izleme paradigması geliştirilmiştir.
Bu göz izleme paradigmasının genel amacı, konuşma ve yazma yetisini kaybetmiş Amyotrofik Lateral Skleroz (ALS) hastalarında bilişsel fonksiyonları değerlendirmek için okülomotor tabanlı bir teknik kullanmaktır. Bu yöntem, ALS gibi ağır fiziksel bozuklukları olan hastalardaki potansiyel bilişsel eksikliklerle ilgili alandaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajı, ALS hastalarında nöropsikolojik testler gerçekleştirmek için göz hareketlerini kullanmasıdır ve bu nedenle konuşamayan veya yazamayan hastalar için uygundur.
Bu yöntem ALS hastaları için geliştirilmiş olsa da, konuşamayan ve yazamayan ancak okülomotor kontrolü sağlam olan diğer hasta örneklerine de uygulanabilir. Bu deney için, gözlükle birlikte taşınabilir bir göz hareketi kayıt cihazı kullanın. Kameraları altı serbestlik derecesinde ayarlayarak göz hareketi tespitini optimize edin.
Ardından, göz hareketleri kontrolündeki eksiklikleri tespit etmek için bir dizi sakkadik görev gibi standardize edilmiş bir okülomotor test paradigması kurun. Bu görevleri, katılımcının oturacağı yerin üzerine monte edilmiş bir projektör aracılığıyla yarı silindirik bir ekranda sunmak için yazılım kullanın. Son olarak, deneyin ikinci bölümuna hazırlık olarak, D2 testinin göz izleme tabanlı versiyonu için kullanılacak olan kırmızı lazer noktasının ekranda doğru şekilde göründüğünü kontrol edin.
Katılımcıdan cep telefonu veya çağrı cihazı gibi potansiyel olarak rahatsızlık verebilecek tüm cihazları kapatmasını isteyerek başlayın. Belirgin görme bozukluğu olmayan bir katılımcıyı test odasına alın. Katılımcıyı, bilgisayar ekranından 150 santimetre uzaklıkta bulunan ayarlanabilir bir çene desteğinin önündeki yüksek bir sandalyeye oturtun.
Katılımcıdan başını çene desteğine yerleştirmesini isteyin. Ardından video-okulografi gözlüğünü başına yerleştirin. Gözlüğü, başın şekline ve boyutuna uygun şekilde ayarlayın.
Her iki gözün de deneycinin ekranında görünür olduğundan emin olun ve gözlük içindeki kameraları, her bir gözün görüntüsü ekranda merkezlenecek şekilde odaklayın. Ardından, katılımcıdan yarı silindirik ekranın her köşesine bakmasını isteyerek sistemin göz hareketlerini her an sürekli olarak kaydettiğini kontrol edin. Standart okülomotor test paradigmasını başlatın ve katılımcının ikinci bir kalibrasyon işlemini tamamlamasını sağlayın.
Göz hareketleri kayıt cihazından gelen kalibre edilmemiş ortogonalize ham verileri gerçek ortogonalize göz pozisyonuna göre eşlemek için, katılımcıdan ekranda 0,125 hertz frekansıyla önce yatay ardından dikey olarak salınan tek bir noktayı takip etmesini isteyin. Son olarak, gerçek göz hareketi ile ham verilerin mekansal ve zamansal olarak senkronize olduğu, yani kalibrasyonun kabul edilebilir olduğu kontrol edin. Eğer öyleyse, katılımcıya başını mümkün olduğunca sabit tutmasını söyleyin.
Deneyin ilk bölümü için Raven renkli progresif matrisler veya CPM testi, ekranda bir boşluk şeklinde kesilmiş, 22 derece uzunluğunda ve 15 derece yüksekliğinde bir dizi matris gösterir. Katılımcıya, her matrisin altındaki eksik parçayı belirlemesini söyleyin. Bir seçim yaptıktan sonra, eksik parçalar için altı olası alternatifi 1500 milisaniye boyunca çevreleyen yeşil bir çerçevenin başlatılması için deneğin gözlerini en az 250 milisaniye boyunca kapatmasını sağlayın.
Katılımcıdan, seçimi yeşil çerçevenin içindeyken gözlerini en az 250 milisaniye boyunca kapatarak doğru olduğunu düşündüğü alternatifi belirlemesini isteyin. Onaylamak amacıyla, katılımcının seçimini yarım silindirik ekrana ayrı olarak yansıtın ve onlara gözlerini tekrar en az 250 milisaniye boyunca kapatmalarını söyleyin. Katılımcının, sonraki üç matristeki eksik parçayı seçerek eğitimi tamamlamasını sağlayın.
Katılımcının prosedürle ilgili olabilecek tüm sorularını yanıtlayın. Ardından katılımcının CPM görevini tamamen tamamlamasını sağlayın. Deneyin ikinci bölümü olan D2 testi için katılımcıdan bakışlarını ekranın merkezine yönlendirmesini isteyin.
Katılımcılara, her biri 11 derece yüksekliğinde ve 2,5 derece genişliğinde olan 47 harfin her birini, her bir uyaranın 2000 milisaniye sürdüğü şekilde, ekranın ortasında birbiri ardına gözlemlemelerini söyleyin. İki çizgiye sahip d harfi her sunulduğunda, katılımcıya bir sonraki uyaran görünene kadar harfin üzerine yerleştirilmiş kırmızı lazer noktasına bakması talimatını verin. Son olarak, eğitim tamamlandıktan sonra katılımcının, her biri 47 uyarandan oluşan beş bloktan meydana gelen tam D2 testini tamamlamasını sağlayın.
Amyotrofik Lateral Skleroz veya ALS olan bir hasta örneğinde, göz takip sistemi ile CPM testinin standart versiyonu arasında iyi bir uyum görülmüştür. Ayrıca, CPM testi ve D2 testinde anlamlı grup farkları saptanmıştır; bu durum, söz konusu tekniğin bilişsel olarak daha fazla veya daha az etkilenmiş ALS hastalarını güvenilir bir şekilde ayırt edebildiğini göstermektedir. Bu teknik uzmanlaşıldığında, uygun şekilde uygulandığı takdirde 25 dakika içinde tamamlanabilir.
Okülomotor kontrolü yetersiz olan ALS hastaları için, bilişsel işlevlerini değerlendirmek amacıyla beyin-bilgisayar arayüzü gibi diğer yöntemler kullanılabilir. Bu videoyu izledikten sonra, ALS hastalarıyla göz hareketlerine dayalı nöropsikolojik testlerin nasıl uygulanacağı konusunda iyi bir anlayışa sahip olmalısınız.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Bu çalışma, konuşamayan veya yazamayan amyotrofik lateral skleroz (ALS) hastalarında bilişsel işlevleri değerlendirmek için tasarlanmış bir göz izleme paradigması sunmaktadır. Yöntem, nöropsikolojik testler için göz hareketlerinden yararlanarak, ağır düzeyde fonksiyon kaybı olan hastalarda bilişsel eksikliklerin değerlendirilmesi için güvenilir bir yaklaşım sağlamaktadır.
Ciddi motor bozukluğu olan hastalarda bilişsel fonksiyonların değerlendirilmesi, nörodejeneratif hastalık araştırmaları ve terapötik geliştirme süreçlerinde kritik bir zorluk olmaya devam etmektedir. Göz izleme tabanlı nöropsikolojik değerlendirme, geleneksel testlere katılamayan popülasyonlarda bilişsel sonlanım noktalarının değerlendirilmesi için invaziv olmayan ve ölçeklenebilir bir yöntem sunarak, ALS ve ilgili bozukluklarda hedef doğrulamayı ve biyobelirteç keşfini desteklemektedir. Bu yaklaşım, bilişsel yıkımın erken tespitine olanak tanıyarak preklinik ve klinik deney tasarımında hasta stratifikasyonu ve mekanistik risk azaltma süreçlerine bilgi sağlamaktadır.
Göz izleme paradigması, hedef etkileşimini takip eden ve aday optimizasyonu öncesinde yer alan bir bilişsel değerlendirme aracı olarak keşif iş akışlarına entegre edilmekte, böylece hipotez testine ve biyolojik risklerin azaltılmasına olanak tanımaktadır.