전기 oculogram를 사용 하 여 신경 환자에서 수평 Saccade 공연을 정확 하 게 녹음 하는 방법

Behavior

Your institution must subscribe to JoVE's Behavior section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

Summary

문서 전자-oculogram 넓은 플라스틱 프린지 컵 Ag AgCl 전극을 사용 하 여 신경 환자에 의해 높은 정확도 가진 수평 안구의 움직임을 기록 하는 실용적인 방법을 설명 합니다. 안정적인 측정에는 적절 한 선택과 고정 전극, 발생, 빛 적응 및 필요에 따라 재 교정에 대 한 충분 한 시간 필요 합니다.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Terao, Y., Fukuda, H., Sugiyama, Y., Inomata-Terada, S., Tokushige, S. i., Hamada, M., Ugawa, Y. Recording Horizontal Saccade Performances Accurately in Neurological Patients Using Electro-oculogram. J. Vis. Exp. (133), e56934, doi:10.3791/56934 (2018).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

전기-oculogram (EOG) 널리 사용 되었습니다 임상 눈 운동 기록, 특히 수평 saccades, 비디오-oculography (VOG) 크게 그것의 높은 공간 정확도 때문에 요즘 그것의 자리를 차지 하는 비록. 그러나, EOG 명확한 이점이 VOG, 예를 들어, 좁은 눈 clefts 또는 백 내장 렌즈와 주제를가지고 있는 상황이 있다 및 운동 장애를 가진 환자. 현재 문서에서는 제대로 구현, EOG 얻을 수 있는 정확도 거의 만큼 좋은 VOG 상당한 안정성과 녹음, VOG 녹화와 관련 된 문제를 우회 하는 동안 합니다. 현재 종이 수평 saccades oculomotor 패러다임을 사용 하 여 높은 정확도와 안정성 EOG 신경 환자에서 기록에 대 한 실제적인 방법을 설명 합니다. 필요한 측정은 소음을 줄일 수 있는 넓은 플라스틱 프린지와 Ag AgCl 전극 사용 하 고 충분 한 빛 적응 발생을 기다려야. 이 대기 기간 또한 전극과 피부 사이의 임피던스를 낮출 수 있습니다, 그리고 시간이 흘러가는 기록 함으로써 안정적인 신호를 보장. 또한, 재 교정 작업 성능 중 필요에 따라 수행 됩니다. 이 메서드를 사용 하는 실험 또는 치십시오 및 뇌 파, 잡음의 오염 뿐만 아니라 신호, 드리프트 피할 수 있고 saccades의 임상 평가 대 한 충분 한 데이터를 수집할 수 있습니다. 따라서 구현 될 때, EOG 방법 신경 환자에 널리 적용 될 수 있는 높은 실행할 수 수 하지만 또한 정상적인 과목에서 연구에 대 한 효과적일 수 있습니다.

Introduction

눈 움직임, 기존의 EOG는 비디오 기반 안구 추적 시스템, 그리고 scleral 검색 코일 (SSC) 방법에 의해 기록 된 VOG를 기록 하기 위해 세 가지 주요 방법이 있다. 그 중, EOG는 단순 1970 년대 이후 환자에서 안구의 움직임을 기록 자주 사용 되었습니다. 널리 임상 인구에 적용,이 신경 환자의 진단을 위해 광범위 하 게 활용 되어 메서드와 기본 장애1,2, 이상에 대 한 유용한 정보를 제공 하고있다 3,,45. 또한, 그것은 여전히 feasibly 안구 운동 (REM 수 면과 다른 형태의 눈 움직임 동안 빠른 안구 운동) 수 면 중 녹음에 사용할 수 있는 유일한 기술.

때문에 안구 등의 후부 측면을 기준으로 각 막의 앞쪽 측면에서 긍정적으로 충전, corneo 망막 잠재력을 되 나 눈의 앞쪽 및 후부 측면 사이의 전압 차이 있다. 이 가능성의 존재로 인해 오른쪽 전극 과목, 오른쪽으로 그들의 시선 때 왼쪽 보다 더 긍정적인 될 하 고 때 그들은 그들의 시선을 왼쪽에 마이너스가 될. 왼쪽 및 오른쪽 전극 사이의 전압 차이 수평 saccades에 눈알의 회전 각도와 크게 상관 관계가, 이후 수평 안구의 움직임을 측정 하기 위해 사용할 수 있습니다. 그러나, 수직 EOG 여전히 사용할 수 있지만 눈 움직임6측정 하이 상관 관계는 수직 방향에 대 한 보유 하지 않습니다. 다른 한편으로, 몇몇 학문 주로 점멸을 모니터링 하기 위한 수직 EOG를 사용 합니다.

그러나 최근에,, VOG 크게 0.25-0.5도까지 도달 하는 높은 공간 정확도 때문 EOG의 자리를 차지 그리고 지금 saccade 임상 설정에서 기록에 대 한 표준 방법 되고있다. 한편, EOG의 공간적 정확성, 0.5도 가장 VOG의 열 등 한 이후 오히려 구식 간주 될 왔다.

그러나, VOG 또한 그것의 자신의 단점이 있다 임상 설정에서 사용 하는 경우. 저기 경우는 VOG 가능; 하지 않습니다. 예를 들어 안구 추적 과목에서 부정확 한 때 각 막의 큰 지역 눈 꺼 풀에 의해 가려진은 같은 쪼개진 좁은 눈으로 된다. 환자에서 백 내장 렌즈, 적외선 빛의 탈 선 반사 시선 방향으로의 안정적인 녹음을 지장을 초래할 수 있습니다. 또한, EOG는 누구를 위해 어떤 사람들을 위해 그들의 운동 장애 어려운 기록 VOG 장점을 제공할 수 있습니다. 또한, VOG 시스템 EOG는 종종 전 일반 의료 기관에서 사용할 수 없는 설정에 비해 더 비싼입니다.

다른 한편으로, SSC 메서드는 안구의 움직임을 측정 하기 위한 황금 표준으로 간주 된다. EOG VOG와 비교해,이 방법은 높은 공간 정확도 0.1도, 아래로 이며 녹음 포함-고주파 머리 모션6때 특히 유용. 그러나,이 방법은 잠재적으로 침략 적, , 고통 스 럽 고, 눈에 아주 자극만 짧은 기간, 약 30 분 또는 더 짧은7,,89,10에서 녹음을 허용 . 이 짧은 기간 하기가 메서드 광범위 한 임상 응용 프로그램에 대 한 부적 절 한 비록 일부 특수 시설11에 성공적으로 사용 되었습니다.

250 개 이상의 신경 환자와 480 정상적인 과목 같은 그룹12,13,14,15,,1617에 의해 기록 하는 이전 연구를 바탕 18,19, 현재 연구 보여줍니다 EOG 눈 운동 기록의 표준 기법으로 충분히 정확 하 고 VOG의 다양 한 단점을 우회 하는 동안 임상 인구에 널리 적용 될 수 있습니다 그리고 SSC입니다. 현재 문서 기록 방법, 사용 하 여 전극 넓은 프린지와 넓고 안정적인 피부 접촉을, 콜 긴 기간을 기록 하 여 두 피에 안전 하 게 연결 된 뇌 파 전극의 안정적인 EOG을 설명 합니다. 전극의 임피던스가 고 녹음 시간과 함께, 안정 된 얼굴 근육과 electroencephalography에서 아티팩트를 효과적으로 감소 된다. 이 메서드는 동시에 기록 된 VOG와 비교 됩니다. 제대로 준비 하 고 구현, EOG는 적합 VOG으로 고도의 정밀도 신경 환자에서 기록 saccades 그리고 EOG saccade 정상적인 과목에 기록 더 많은 의무가 있을 수 있습니다.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

이 연구에서 모든 실험 절차 승인 되었고 동의 취득 후 기관의 인간 연구 윤리 위원회의 지침에 따라 실시.

1. 주제와 레코딩에 대 한 룸 준비

  1. 충분 한 빛 적응 수 있도록 낮은 주변 조명, 한 방에 녹음을 수행 합니다.
  2. 과목 돔 모양의 블랙, 오목 앞 앉아 화면 측정 90 cm 발광 다이오드 (Led) 핀 홀, 고정 포인트 역할에 포함 된 및 saccade 대상 oculomotor 패러다임에 대 한 사용을 포함 하는 직경이 있다.
    참고: Led는 블랙, 오목 돔 모양의 화면에서 , 8 방향으로 구분 하 여 45도 센터에서 센터에서 5도 간격으로 Kato 에 의해 원래 고안 되었다 수평, 수직 및 경사 배열에서 배열 된다 외. 20 행동 및 생리 연구, 그리고 원하는 에 의해 인간의 사용을 위한 수정. 21
  3. Oculomotor 작업 제어에 대 한 각 과목 주제를 시작 하 고 단추를 누르고 작업 재판 종료를 허용 하는 마이크로 컴퓨터에 연결 된 마이크로 스위치 버튼을 확인 합니다.
    참고: 작업 및 데이터 수집 주문 품 프로그램 일반 윈도우 PC에 의해 제어 됩니다.
  4. 턱과이 마에 달려있다, 물론 머리 밴드의 머리 위치를 안정화 합니다.

2입니다. 장소 EOG 용 전극

  1. EOG (그림 1), 지름 1.8 c m와 3.5 m m의 두께 기록 하기 위한 Ag AgCl 컵 전극을 사용 합니다. 컵의 바닥은 Ag AgCl 전극 및 측면 벽에 둘러싸여 넓은 피부 접촉을 활성화 5 m m 두께의 플라스틱 프린지.
  2. 알코올 면봉으로 피부를 닦아냅니다.
  3. 전극 페이스트로 컵을 채우십시오.
  4. 안정적으로 더블 스틱 접착 테이프 플라스틱 아래에 배치 하 여 피부에 전극 흥분 하 고 피부에 프린지를 연결 합니다.
  5. EOG에 의해 수평 saccades를 기록, 전극에 배치는 눈의 양자 canthi 반면 수직 saccades를 기록, 한 눈 위아래 전극 배치.

3. 앰프에 대 한 설정 기록

  1. 직류 (DC)를 사용 하 여-EOG, 500 Hz에서 디지털 신호를 기록 하기 위한 증폭기.
  2. 기록 VOG 동시에, 추적 시스템, 500-1000 Hz의 샘플링 레이트에서 안구 고정 위치 데이터를 기록 하는 비디오 기반 눈을 사용 하 여.
  3. 수평 및 수직 눈 위치의 아날로그 출력 피드 고 20hz에서 신호 로우-패스 필터와 데이터 수집 시스템의 필터를 설정 합니다.
  4. 또한, 전도 및 electroencephalography와 같은 높은-중간 주파수 잡음 감쇠에 필터를 설정 합니다.
    참고: 분석, 더 부드럽게 프로세스는 눈 위치 데이터에서 saccade 속도 프로필 계산에 필요한 (여기, 3-포인트 매끄럽게 수행한 3 번).
  5. 가능 하면, 전극과 피부 사이의 임피던스를 측정 하 고 20 k ω 아래 계속.

4. 대기 빛 적응을 위한 전극 배치 후 기간

  1. 충분 한 빛 적응 수행 될 때까지 피부에 EOG 전극 삽입 후 10-20 분을 기다립니다.
  2. 안정화를 기록 전극 젤 감소 사이의 임피던스를 허용 합니다.

5. EOG와 VOG 신호 보정

  1. 5 미리 지정 된 위치에서 보고 하는 과목을 함으로써 각 테스트 세션 전에 눈 움직임 보정을 수행 합니다.
  2. 좀 더 구체적으로, 과목 중심에 나타나는 20도 왼쪽, 오른쪽, 위쪽으로, 그리고 아래쪽 고정 포인트, EOG과 VOG 모두의 시각적 대상 보기를 확인 합니다.
  3. 대상 위치를 화면에 표시 일치 하는 사용자 데이터 수집 시스템을 사용 하 여 컴퓨터 화면에 표시 되는 현재 눈 위치를 모니터링 하기 위한 과목이 들에 흥분으로 EOG의 이득을 조정 합니다.

6. Saccades Oculomotor 패러다임을 사용 하 여 기록 하 고 세션 중 필요에 따라 눈 위치를 재조정

  1. Oculomotor 패러다임에 대 한 주제를 지시 합니다.
    참고: 두 개의 oculomotor 작업 임상 연구, 시각 가이드 saccade (VGS) 일반적으로 사용 되 고 antisaccade (로) 작업. 간단히, VGS에 과목 버튼을 누르면 중앙 자리는 돔의 센터에 켜져 그리고 주제 처음이 자리에서 흥분 하는 데 필요한. 1.5-2 s 후, 대상 제공 됩니다, 임의로 위치에 5, 10, 20, 또는 30도 가로로 왼쪽 이나 오른쪽의 동시에 중앙 고정 자리 진화로. 주제는 그 대상으로 saccade를 확인 하도록. AS 작업에서 과목 버튼을 처음 누르면 만들고 나타나는 중앙 고정 지점에 흥분 하도록 요구. 1.5-2 s 후, 대상, 위와 같은 그것의 오른쪽 또는 왼쪽에 이동합니다. 주제는 중앙 고정 자리에서 거울 대칭 위치에 대 한 saccade를 확인 해야 합니다.
  2. 주제는 단추를 누르고는 재판을 시작 했습니다.
  3. 되도록 현재 눈 위치는 모니터에 표시 된 항상 동시에 같은 화면에 표시 하는 대상 위치와 세션 동안 작업 성능 동안 EOG의 이득을 조정 합니다. EOG와 모두 VOG, 실험을 통해 필요한 경우 조정에 대 한 재 교정 수행 합니다.
  4. 두 방법론의 비교를 필터링 하 고 디지털화 EOG 신호를 DC 증폭기 및 VOG 사용자 컴퓨터 프로그램에 의해를 분석 하 고 같은 추적에 함께 EOG VOG 신호를 표시 합니다.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

그림 2 는 일반적인 주제에 EOG VOG의 대표 동시 레코드를 보여줍니다. VGS의 8 재판 EOG (회색 곡선)과 VOG (빨간 곡선;에 겹쳐 있다 그림 2 A). 현재 방법으로 보정, EOG, VOG 데이터 5-30도 범위에 걸쳐 선형 것으로 알려져 있습니다 그리고 데이터의 공간 정확도 0.5도.

크게는 두 가지 방법에 의해 얻은 레코드는 서로 겹칩니다. 또한, 대기 시간 및 진폭, 같은 saccade 매개 변수는 거의 두 개의 녹음 방법에 대 한 비교 속도 약간 EOG에 대 한 작은 (VGS: 그림 2B, AS: 그림 2C).

EOG에 대 한 전도 및 electroencephalography 수 혼동 눈 운동 레코드는 일반적으로 낮은 통과 적절 한 눈 녹음에 대 한 필터링의 사용을 필요로. 20 Hz에서 저역 필터링의 사용은 알려졌다 최고 속도 감소 하 고 약간; saccades의 발병을 증가 saccades의 속도 VGS, MGS, 최대 10% 더 작은 이며 EOG 측정 대기 시간 측정 VOG 2-3% (8-10 ms의 순서), 반면 saccades의 진폭은 크게 비교22보다 깁니다. 다른 한편으로, 다른 그룹에 의해 이전 연구 보고가 큰 saccade 속도 EOG 대 한 VOG와 SSC7,,89,10, 비교 하 고 연구 사이의 불일치 여겨졌다 인해 saccade 속도 프로 파일 및 낮은 통과 했 듯이 필터링 계산에 부드럽게 절차의 사용.

Figure 1
그림 1: 전극과 접착 테이프 EOG 기록에 사용. 전극 1.8 c m의 직경 및 두께 3.5 m m, 하단 구성 Ag AgCl 전극과 측면 벽은 5mm 두께의 플라스틱 프린지에 의해 둘러싸여 있다. 이 친밀 하 고 안정적인 고정 수 있도록 피부와 넓은 접촉을 가능 하 게 하 고 피부와 전극 사이의 임피던스를 줄이기 위해 제공. 이 때문에, 기록이 된다 시간, 안정적인 얼굴 근육과 electroencephalography에서 아티팩트를 효과적으로 감소. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 2
그림 2 : EOG과 VOG를 기록한 saccades의 대표적인 흔적 . (A) 대표 자취 EOG과 VOG를 기록한. 8 VGS 추적, 시간 지시 saccades의 시작 신호에 잠겨 겹쳐 있다. 4 개의 다른 별난 취미 (5, 10, 20, 및 30도) 왼쪽 및 오른쪽 중앙 고정 자리에서에서의 목표를 향해 saccades 기록 됩니다. 수평 축 시간을 제공 하 고 세로 축 눈 위치 (위 추적) 또는 속도 (낮은 추적)를 제공 합니다. 빨간색 곡선 VOG 이며 회색 곡선 EOG는. 틱 아래는 100 밀리초 간격에 표시 됩니다. 회색 곡선 EOG DC 증폭기에 의해 측정 되며 빨간색 곡선은 VOG 비디오 기반 눈 추적 시스템에 의해 측정. 눈은 오른쪽으로 이동 때 흔적 위쪽으로 빗 나가게 하 고 눈을 왼쪽으로 이동, 그들은 아래쪽으로 편향. Note는 추적 사이 상당한 오버랩 제외 하 고는 회색 흔적 (EOG) 약간 오른쪽 빨간 흔적 (VOG)에 비해 EOG VOG 상대에 대 한 암시 하는 경미하게 더 긴 대기 시간으로 해 고 된. (B) EOG 비교 및 VOG 자취 VGS 작업에. 레드 커브 EOG와 블랙 이며 파란색 곡선은 왼쪽과 오른쪽 눈의 VOG 각각. 위의 추적 눈 위치 이며 낮은 그림 눈 속도입니다. 다시 EOG 추적 VOG, 사이 상당한 오버랩을 참고 하지만 대기 시간이 약간 EOG, 더 이상 이며 EOG의 속도 곡선 VOG 보다 약간 낮은 피크 속도 보여줍니다. (C) EOG 비교 및 VOG 자취로 작업에. 유사한 EOG과 VOG 과목으로 작업을 수행 하는 경우를 추적 합니다. Note 다시 상당한 오버랩 그리고 그 대기 시간이 약간 EOG, 더 이상 EOG의 속도 곡선 VOG에 대 한 보다 약간 낮은 피크 속도 보여줍니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

비록 요즘, saccades를 기록 하기 위한 일반적인 메서드는 VOG 되고있다, 현재 연구가 보여주었다 EOG VOG (그림 2)를 제대로 구현 하는 경우의 거의 대 등 한 정확도 달성할 수 있다. 현재 EOG 방법 수평 saccades를 기록할 때 VOG와 좋은 상관 관계를 달성 하기 위해 표시 되었습니다 성공적으로 사용 되었습니다 많은 이전 연구는 동일한 그룹12,,1314,15 ,,1617,,1819.

보면, VOG EOG 보다 높은 공간 정확도 있으며 임상 설정에서 크게 EOG 교체한 있지만 VOG와 SSC의 높은 정확도 항상 액면가에서 촬영 하지 않아야. EOG은 VOG 또는 SSC와 함께 기록 되 고 있다 표시 성능 후자에 비해 작은 차이7,,89에 불구 하 고 2. Saccade 피크 속도 EOG, VOG, SSC에 의해 동시에 측정 하는 일관 되 게 보여주었다 EOG에 의해 측정 하는 최대 속도 약간 하지만 일관 되 게 더 빨리 보다는 다른 두 가지 방법7,8에 의해 측정의 비교 9. EOG 측정이 빠른 속도 일반적으로 뇌 파9의 알파와 베타 밴드에서 오염 등 EOG 녹음에 대 한 큰 잡음 레벨을 관찰 작용. 다른 한편으로, 피크 VOG 측정 속도가 또한 SSC를 동시에 기록한 이상7. 이 차이; saccade 역학에 영향을 미치는 검색 코일의 부하 때문 각 막, 점멸, 특히 동안에 코일의 가능한 미끄럼 VOG에 의해 측정 SSC 보다 약간 더 큰 피크 속도 선도 눈 운동 측정의 정확성을 줄일 수 있습니다. 현재 연구에서 피크 속도 EOG VOG 비교 하 여 측정 하는 때 더 낮 았다. 아마도, 최고 속도 감소 하는 경향이 여기에 사용 되는 저역 통과 필터링 때문입니다. 따라서, 각 방법론의 시내 "정확도" 뿐만 아니라 하 게 어떻게 신호 혼란 소음에 뿐만 아니라 때문일 수 차이 처리 (예를 들어, 저역 통과 필터링)로 뿐만 아니라 각 기록 방법의 한계 (., 검색 코일의 지연)입니다.

한편, EOG는 분명 보다 특정 녹음 상황, 에서 녹음 하는 방법 다른 안구 운동., 과목 좁은 눈 clefts와 백 내장 렌즈. 좁은 눈에 대 한 방법을 조정 하려면 쪼개진, 경험 기록, 동안 과목의 눈 꺼 풀을 테이프 수 있습니다 하지만이 눈을 자극 하 고 과도 한 점멸 되 고 눈물, 신뢰할 수 있는 녹음을 저해 수 있습니다. 반면, EOG 백 내장 렌즈를 가진 환자에서 사용할 수 있습니다. VOG, 신호 탈 선 반사 백 내장 렌즈와 관련 된 손실입니다. 마찬가지로, 점멸 수 거의 "잘라냅니다" VOG 레코드를 신호가 점멸 중 손실 됩니다 때문에. 반대로, 수평 EOG는 깜박 유물에 의해 덜 영향 비록 작은 "스파이크" 해당 레코드에 점멸 하는 볼 수 있습니다.

EOG 준비, 짧은 시간을 요구 하 고 심지어는 덜 심한 운동 장애를 가진 많은 환자에 게 적용 될 수 있습니다. 일부 신경 환자 그들의 트렁크를 안정화에 어려움이 있을 수 있습니다. 이러한 움직임 해로운 VOG도 기록 될 수 있습니다. 이러한 측면을 고려 하면 EOG 임상 평가;에 대 한 정확도의 충분 한 수준을 보여준다합니다 EOG 눈 움직임을 기록 하기 위한 방법으로 "정확한" 본질적으로 아니다.

임상 응용 프로그램에는 EOG를 기록 하기 위한 실용적인 지침 201723에 게시 되었습니다. 여기에 프로토콜 EOG 녹음을 더 안정화를 몇 가지 추가적인 절차를 포함 하 여이 제안을 확장 합니다. Corneo 망막 잠재력 같은 주변광 등 경보 과목 또는 환경 영향 요인 시간 변동 수 있습니다. Corneo 망막 잠재적인 차이의 크기는 영향을 다양 한 조건 및 증가 빛 적응, 동안 동안 어두운 적응 하면 감소24,25. 충분 한 어두운 적응, 따라서 corneo 망막 잠재력은 것으로 예상 안정, 감소 드리프트로 이어지는. 줄이기 위해 변동 추가, EOG의 이득을 지속적으로 모니터링 했습니다 실험을 통해 그리고 재 교정 실험을 통해 필요한 경우 조정에 대 한 또한 수행 되었다. 이 재 교정 절차 수행,이 기록 절차와 많이 개입 하지 않았다 그래서 EOG 신호 변동 감소에 10-20 s만 했다. 경우에 실험 10-20 분 후 전극 배치, 충분 한 빛 적응 열린다 고 전극과 피부 사이의 임피던스 또한 줄어 고 점차적으로 낮은 수준 (최저 20 k ω)으로 우리를 기다립니다. 대기 기간 기록된 잠재력을 기록의 시작 부분에서 극적으로 안정 하 고 시간 점점 안정 되 있습니다.

이 문서에 설명 된 대로 Led를 포함 하는 특수 돔 대신 led는 유사한 배열에 포함 된 모든 보드를 사용할 수 있습니다. 대체 전류 (AC) 앰프는 DC 증폭기 대신 사용할 수 있습니다 하지만 경우에, 기록 된 saccades의 진폭 되지 않습니다 충분히 질적 평가 대 한 신뢰할 수 있는 신호 감퇴 때문에. 전극 유지 하는 역할도 다양 한 프린지 데 닫고 넓은 피부에 접촉을,이 문서에서 설명 하는 전극에 대 한 대체 될 수 있습니다.

EOG의 일부 단점 또한 인정 한다. EOG은 일반적으로 단지 수평 안구 운동, 기록에 대 한 적절 한 소개에서. 또한, 그것 어렵다 EOG 메서드에서 microsaccades를 안정적으로 평가 반면 VOG 그렇게 할 수 있다. 이 문제는 잠재적인 saccadic 스파이크와 높은 주파수 범위26에서 지문 때문에 특히 중요 하다. 이러한 측면은 임상에서 문제가 될 수, 있지만 현재 프로토콜도 함께 해결 될 수 없는 그리고 수 있다 해결 미래에 연구. 다른 한편으로, EOG 기록한 눈 위치 신호 인공 구조물과 잡음, 얼굴 근육과 electroencephalography에서 전도 등으로 오염 될 수 있다. 또한, DC 증폭기를 사용 하는 경우 시간 기록된 EOG 신호 드리프트 수 있습니다. 이러한 문제는 주로 피부와 효과적으로 주변 소음을 줄이는 전극 사이의 임피던스의 감소 뿐만 아니라 친밀 하 고 안정적인 고정 수 플라스틱 프린지 전극 사용 하 여 해결할 수 있습니다. 둘째, 위에서 설명한 컵 전극을 사용 하 여 젤와 피부 사이의 접촉 영역을 증가, 피부 접촉에서 임피던스를 낮출 수 있습니다. 드리프트를 피하기 위해 또 다른 방법은 충분 한 빛 적응 수행 될 때까지 전극 배치 후 10-15 분 동안 대기 하는 것입니다. 이 대기 기간 또한 낮은 (젤) 전극과 피부 사이의 임피던스를 추가 하는 데 도움이 하 고 기록된 EOG 신호는 일반적으로 시간 경과 안정 시킨다. 캘리브레이션을 반복 하 고 oculomotor 작업의 성능 동안 시선 신호의 이득을 적절 하 게 설정 추가 녹음 품질 향상을 도울 수 있다. 눈 위치 신호의 드리프트는는 녹음은 오랜된 기간 동안 일반적으로 만든 부드러운 추구를 기록할 때 문제가 발생할 수 있습니다. 그러나, saccades, 그 기간만 몇 수십 밀리초 동안 지속, 기록에 대 한이 일반적으로 문제가 아니다.

요약 하자면, "정확한" EOG 기록 달성에 대 한 아니에요 방법론 자체 중요 하지만 실험 그것을 구현 하는 방법. 중요 한 단계는 기록의 불안정에 대처 하는 방법 이다. 필요한 측정은 효과적으로 소음을 줄일 수 있는 넓은 플라스틱 프린지와 Ag AgCl 전극 사용 하 고 충분 한 빛 적응에 대 한 대기. 이 대기 기간 또한 전극과 피부 사이의 임피던스를 낮게 하는 데 도움이, 기록 되도록 안정적인 신호. 또한, 재 교정 작업 성능 중 필요에 따라 수행 됩니다. 따라서 구현, EOG 널리에 적용할 수 있는 신경 환자, 특히 수평 방향으로 saccades를 기록에 대 한 높은 임상 실행할 수의 메서드를 여전히 수 있습니다. 실제로, EOG 수 바람직 방법 때만이 사용할 수 있는 경제적인 이유로 또는 실제적인 임상 상황에서 쉽게 구현 된 메서드는 필요한 데이터의 누락 허용 되지 않습니다.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

저자는이 연구와 관련 하 여 공개 없다.

Acknowledgments

박사 Terao는 교육, 문화, 스포츠, 과학 및 기술 일본의 [16 K 09709, 16 H 01497]에서 과학 연구에 대 한 연구 프로젝트 특정에 의해 지원 되었다. 유는 교육, 문화, 스포츠, 과학 및 기술 일본의 [No.25293206, No. 22390181, 15 H 05881, 16 H 05322];에서 과학 연구에 대 한 연구 프로젝트 특정에 의해 지원 되었다 최고의 rTMS 치료의 파 킨 슨 병의 질병에서의 사역의 건강 및 복지의 일본; 연구 위원회에서 교부 금에 의해 그리고 보건 복지부의 Dystonia 및 일본의 복지 연구 위원회에 의해.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Electrode Nihon-Kohden (Tokyo, Japan) NS111-115 cup electrode
Electrode paste Nihon-Kohden (Tokyo, Japan) Gelaid Z-101BA gel electrode paste to fill in the cup electrode
Adhesive tape  Nihon-Kohden (Tokyo, Japan) H261 double-stick tape for fixating the electrode
DC-amplifier Nihon-Kohden (Tokyo, Japan) AN-601G amplifier for EOG
video-based eye tracking system SR research (Mississauga, Ontario, Canada) Eyelink II eye tracking system for recording VOG
Filter NF corporation MS-521 filter for the EOG signal

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Braun, D., Weber, H., Mergner, T., Schulte-Mönting, J. Saccadic reaction times in patients with frontal and parietal lesions. Brain. 115, (Pt 5) 1359-1386 (1992).
  2. Sweeney, J. A., Levy, D., Harris, M. S. Commentary: eye movement research with clinical populations. Prog Brain Res. 140, 507-522 (2002).
  3. Leigh, R. J., Kennard, C. Using saccades as a research tool in the clinical neurosciences. Brain. 127, (Pt 3) 460-477 (2004).
  4. Ramat, S., Leigh, R. J., Zee, D. S., Optican, L. M. What clinical disorders tell us about the neural control of saccadic eye movements). Brain. 130, (Pt 1) 10-35 (2007).
  5. Terao, Y., et al. Initiation and inhibitory control of saccades with the progression of Parkinson's disease - changes in three major drives converging on the superior colliculus. Neuropsychologia. 49, (7), 1794-1806 (2011).
  6. Kennard, D. W., Smyth, G. L. The causes of downward eyelid movement with changes of gaze, and a study of the physical factors concerned. J Physiol. 166, 178-190 (1963).
  7. Houben, M. M., Goumans, J., van der Steen, J. Recording three-dimensional eye movements: scleral search coils versus video oculography. Invest Ophthalmol Vis Sci. 47, (1), 179-187 (2006).
  8. Eggert, T. Eye movement recordings: methods. Dev Ophthalmol. 40, 15-34 (2007).
  9. Frens, M. A., van der Geest, J. N. Scleral search coils influence saccade dynamics. J Neurophysiol. 88, (2), 692-698 (2002).
  10. Lappe-Osthege, M., Talamo, S., Helmchen, C., Sprenger, A. Overestimation of saccadic peak velocity recorded by electro-oculography compared to video-oculography and scleral search coil. Clin Neurophysiol. 121, (10), 1786-1787 (2010).
  11. Bhidayasiri, R., Riley, D. E., Somers, J. T., Lerner, A. J., Büttner-Ennever, J. A., Leigh, R. J. Pathophysiology of slow vertical saccades in progressive supranuclear palsy. Neurology. 57, (11), 2070-2077 (2001).
  12. Terao, Y., et al. Visualization of the information through human oculomotor cortical regions by transcranial magnetic stimulation. J Neurophysiol. 80, (2), 936-946 (1998).
  13. Terao, Y., Okano, T., Furubayashi, T., Yugeta, A., Inomata-Terada, S., Ugawa, Y. Effects of thirty-minute mobile phone use on saccades. Clin Neurophysiol. 118, (7), 1545-1556 (2007).
  14. Terao, Y., et al. Initiation and inhibitory control of saccades with the progression of Parkinson's disease - changes in three major drives converging on the superior colliculus. Neuropsychologia. 49, (7), 1794-1806 (2011).
  15. Terao, Y., et al. Frontal cortical regions controlling small and large amplitude saccades: a TMS study. Basal Ganglia. 1, (4), 221-229 (2011).
  16. Terao, Y., et al. Deterioration of horizontal saccades in progressive supranuclear palsy. Clin Neurophysiol. 124, (2), 354-363 (2013).
  17. Terao, Y., et al. Saccade abnormalities associated with focal cerebral lesions -How cortical and basal ganglia commands shape saccades in humans. Clin Neurophsyiol. 127, (8), 2953-2967 (2016).
  18. Terao, Y., et al. Is multiple system atrophy with cerebellar ataxia (MSA-C) like spinocerebellar ataxia and multiple system atrophy with parkinsonism (MSA-P) like Parkinson's disease? -A saccade study on pathophysiology. Clin Neurophysiol. 127, (2), 1491-1502 (2016).
  19. Terao, Y., et al. Distinguishing spinocerebellar ataxia with pure cerebellar manifestation from multiple system atrophy (MSA-C) through saccade profiles. Clin Neurophysiol. 128, (1), 31-43 (2016).
  20. Kato, M., Hikosaka, O. Saccade related responses of external pallidal neurons in monkey. Neurosci Res. Suppl. 17 [Abstract] 218 (1992).
  21. Hikosaka, O., Fukuda, H., Kato, M., Uetake, K., Nomura, Y., Segawa, M. Deficits in saccadic eye movements in hereditary progressive dystonia with marked diurnal fluctuation. Hereditary Progressive Dystonia With Marked Diurnal Fluctuation. Segawa, M. The Parthenon Publishing Group. New York. 159-177 (1993).
  22. Fukuda, H., et al. Development of saccade recording system in humans: simultaneous measurment of electro-oculography and video-oculography. 38th Annual Meeting of Japanese Society of Clinical Neurophysiology. [Japanese abstract] (2008).
  23. Constable, P. A., Bach, M., Frishman, L. J., Jeffrey, B. G., Robson, A. G. International Society for Clinical Electrophysiology of Vision. ISCEV Standard for clinical electro-oculography (2017 update). Doc Ophthalmol. 134, (1), 134 (2017).
  24. Behrens, F., Weiss, L. R. An automated and modified technique for testing the retinal function (Arden test) by use of the electro-oculogram (EOG) for clinical and research use. Doc Ophthalmol. 96, (4), 283-292 (1999).
  25. Kikawada, N. Variations in the corneo-retinal standing potential of the vertebrate eye during light and dark adaptations. Jpn J Physiol. 18, (6), 687-702 (1968).
  26. Yuval-Greenberg, S., Tomer, O., Keren, A. S., Nelken, I., Deouell, L. Y. Transient induced gamma-band response in EEG as a manifestation of miniature saccades. Neuron. 58, (3), 429-441 (2008).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics