Doğru bir şekilde nörolojik hastalarda Electro-oculogram kullanarak kayıt yatay Saccade performansları

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

Makalede tarafından electro-oculogram Kupası Ag-AgCl elektrot ile geniş plastik bir saçak kullanarak nörolojik hastalarda yüksek doğrulukta yatay göz hareketleri kaydetmek için pratik bir yöntem. İstikrarlı ölçüm uygun seçimi ve elektrotlar, ışık uyarlaması oluşmaya ve gerektiği gibi yeniden kalibrasyon için yeterli zaman ayırdığınız fiksasyonu gerektirir.

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

Video-oculography (VOG) büyük ölçüde günümüzde daha yüksek mekansal doğruluğunu nedeniyle bunun yerini almıştır, ancak kayıt, klinik göz hareketi özellikle yatay saccades, elektro-oculogram (EOG) yaygın olarak kullanılmıştır. Ancak, EOG VOG, Örneğin, dar göz clefts veya katarakt lensler, sahip olan bireylerde üzerinde net avantajları olan durumlar vardır ve hareket bozuklukları olan hastalarda. Mevcut madde sorunları engellemeyi VOG kayıt ile ilişkili iken doğru şekilde uygulanması, EOG kaydı, önemli sağlamlık ile VOG neredeyse kadar iyi bir doğruluk elde edebilirsiniz olduğunu gösterir. Mevcut kağıt yatay saccades yüksek doğruluk ve nörolojik hastalarda EOG tarafından istikrar oculomotor paradigmalar kullanarak kayıt için pratik bir yöntem açıklanır. Gerekli önlemleri bir Ag-AgCl elektrot geniş plastik bir sınır bilim gürültü azaltma özelliği ile kullanmak için ve yeterli ışık adaptasyon için gerçekleşmesi beklemek vardır. Bu bekleme süresi de elektrotlar ve deri arasında empedans düşürmeye yardımcı olur, böylece istikrarlı sinyal sağlanması zaman geçtikçe kaydetti. Ayrıca, yeniden kalibrasyon sırasında görev performansı gerektiği gibi gerçekleştirilir. Bu yöntemi kullanarak, deneyci sürüklenir sinyallerinin yanı sıra eserler veya electromyogram ve electroencephalogram gelen gürültü kirliliği önlemek için ve saccades klinik değerlendirilmesi için yeterli veri toplayabilir. Böylece uygulandığında, EOG hala yaygın olarak nörolojik hastalara uygulanabilir yüksek uygulanabilirliğini bir yöntem olabilir, ama normal bireylerde çalışmalar için de etkili olabilir.

Introduction

Göz hareketleri, geleneksel EOG izleme sistemi ve scleral arama bobini (SSC) yöntemi video tabanlı göz tarafından kaydedilen VOG kaydetmek için üç ana yolu vardır. Bunlar arasında EOG sık göz hareketleri hastalarda 1970'lerden beri basitliği nedeniyle kaydetmek için kullanılır. Klinik nüfus için yaygın olarak uygulanabilir, bu yöntemi yaygın olarak nörolojik hastaların tanısı için kullanılan ve bozuklukları1,2altında yatan patofizyolojisi hakkında yararlı bilgiler sağlamıştır, 3,4,5. Buna ek olarak, hala feasibly uyku (hızlı göz hareketleri sırasında REM uykusu ve göz hareketleri diğer formları) sırasında göz hareketleri kaydetmek için kullanılabilen tek teknik 's.

Bu yana göz küresi olumlu onun arka boy göre kornea dahil olmak üzere onun ön alanında kullanılıyorsa, corneo-retina potansiyel olarak adlandırdığı gözleri anterior ve posteiror yönleri arasındaki gerilim farkı vardır. Bu potansiyel varlığı nedeniyle, sağ elektrot konularda onların bakışları sağa doğru döndüğünde soldaki daha olumlu olmak ve onların bakışları sola çevirmek negatif duruma. Sol ve sağ elektrot arasındaki gerilim farkı önemli ölçüde gözbebekleri için yatay saccades döndürme açısı ile ilişkili olan beri yatay göz hareketleri ölçmek için kullanılabilir. Ancak, dikey EOG hala göz hareketleri6ölçmek için kullanılabilir, ancak bu ilişki için dikey yön, tutmaz. Öte yandan, bazı çalışmalar çoğunlukla dikey EOG yanıp söner izlemek için kullanın.

Son zamanlarda, ancak, VOG EOG yerini nedeniyle 0,25 - 0,5 derece kadar ulaşan yüksek mekansal doğruluğunu büyük ölçüde almıştır ve artık saccade klinik ortamda kayıt için standart yöntem haline gelmiştir. Bu arada, EOG mekansal doğruluğunu en az 0,5 derece, VOG aşağı bu yana oldukça eski, dikkate alınması gereken geldi.

Ancak, VOG Ayrıca klinik ortamda kullandıysanız, kendi dezavantajları vardır. Orada VOG mümkün olmadığı durumlarda; Örneğin, göz izleme büyük alanı kornea göz kapakları tarafından ne zaman tıkandı gibi yarık dar bir göz ile bireylerde yanlış olur. Hastalarda katarakt lensler ile kızılötesi ışığın anormal yansıması bakışları yön güvenilir kayıt engellemektedir. Ayrıca, EOG kimin için bazı insanlar için onların hareket bozukluğu kayıt VOG zorlaştırır avantajlar sunabilir. Buna ek olarak, VOG sistem kez eski sıradan sağlık tesislerinde kullanılamaz duruma getirir EOG kurulumuna göre daha pahalıdır.

Öte yandan, SSC yöntemi göz hareketleri ölçmek için altın standart olarak kabul edilir. VOG ve EOG ile karşılaştırıldığında, bu yöntem 0.1 derece aşağı en yüksek uzaysal doğruluğu sağlar ve yüksek frekans kafa hareket6kayıt içerir özellikle yararlıdır. Ancak, bu yöntem potansiyel olarak invazif Yani, acı ve gözlere, çok sinir bozucu ve sadece kısa bir süre, yaklaşık 30 dakika veya daha kısa7,8,9,10 altında kayıt sağlar . Bazı özel İmkanlar11' in başarılı bir şekilde kullanılmıştır, ancak bu kısa süreli bir yöntem kapsamlı klinik uygulama için uygun olmayan hale kolaylaştırır.

Önceki çalışmalarda 250'den fazla nörolojik hastalar ve 480 normal konular aynı grup12,13,14,15,16,17tarafındankayıt dayanarak, 18,19, çalışmanın gösterir EOG göz hareketi kayıt standart bir teknik olarak hizmet etmek için yeterince doğru ve çeşitli sakıncaları VOG engellemeyi ise klinik nüfus, yaygın olarak uygulanabilir olabilir ve SSC. Mevcut makalede, istikrarlı bir EOG kayıt yöntemi, ciltle, kafa derisi üzerinde uzun süre kayıt için Kolloidon tarafından duyarsınız bir EEG elektrot benzer geniş ve istikrarlı temas sağlamak için geniş bir saçak ile bir elektrot kullanarak. Elektrot empedans iner ve kayıt böylece etkili yüz kaslarını ve elektroansefalografi yapıları azaltarak zamanla, kararlı hale gelir. Bu yöntem ile aynı anda kaydedilen VOG karşılaştırılır. Ne zaman düzgün hazırlanan ve uygulanan, EOG doğruluk açısından VOG kayıt saccades nörolojik hastalarda için iyidir ve EOG bile daha normal bireylerde kayıt saccade mükellef olabilir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Bu çalışmada tüm deneysel prosedürler kabul ve onay alındıktan sonra kurumun insan araştırma Etik Komitesi kurallarına göre yapılan.

1. konu ve Recoding için oda hazırlamak

  1. Yeterli ışık uyum sağlamak için düşük ortam aydınlatma ile aynı odaya kayıt gerçekleştirin.
  2. Konular bir siyah, içbükey önünde oturup kubbe seklinde ekran ölçüm 90-cm ışık - yayan diyotlar (LED'ler) fiksasyon noktaları olarak hizmet iğne delikleri gömülü ve oculomotor paradigmalar için kullanılan saccade hedefleri içerir çapında var.
    Not: Bir siyah, içbükey kubbe seklinde ekranında, Yani, aslında Kato tarafından geliştirildi gibi 45 derece merkezi ve 5 derece merkezi, bir Aralık adlı ayrılmış 8 yöne yatay, dikey ve eğik dizilerde LED'ler düzenlenir Ark. 20 Etütleri, davranış ve fizyolojik ve insan kullanımı için Hikosaka ve arktarafından değiştirilebilir. 21
  3. Oculomotor görevleri denetlemek için konu başlatmak ve bir görev deneme tuşlarına basıp düğmeyi serbest bırakın sonlandırmak için sağlayan bir mikro bilgisayar bağlı bir microswitch düğmesini tutun her konuyu olun.
    Not: Görevleri ve veri toplama tipik bir Windows PC üzerinde çalışan bir özel program tarafından kontrol edilir.
  4. Çene ve alın dinlenirken yanı sıra baş bir grup tarafından ilgilinin pozisyonu stabilize.

2. yer EOG elektrotları

  1. Bir Ag-AgCl Kupası elektrot EOG (şekil 1), 1.8 cm çapında ve 3.5 mm kalınlığında olan kaydetmek için kullanın. Kupası alt Ag-AgCl elektrot oluşur ve yan duvar 5 mm kalınlıkta deri ile geniş temas etkinleştirme, plastik bir saçak çevrilidir.
  2. Deri bir alkol bez ile Sil.
  3. Kupası elektrot yapıştır ile doldurun.
  4. Stabil ciltte elektrot çift-stick yapışkan bant plastik altında yerleştirerek bağlaması ve saçak cilde ekleyebilirsiniz.
  5. EOG tarafından yatay saccades kaydetmek için elektrotlar gözlerin, canthi ikili ise yer dikey saccades kaydetmek için elektrotlar bir göz altında ve üstünde yer.

3. kayıt için amplifikatörler kadar ayarlayın

  1. Bir doğru akım (DC) kullanın-amplifikatör EOG 500 Hz'de sayısallaştırılmış sinyal ile kayıt için.
  2. VOG aynı anda, video tabanlı göz izleme sistemi, 500-1000 Hz örnekleme hızında göz fiksasyon konumu veri kayıtları kullanarak kaydedin.
  3. Yatay ve dikey göz pozisyonların analog çıkış besleme ve veri toplama sistemi filtresiyle 20 Hz, sinyal alçak geçiren filtre ayarlayın.
  4. Ayrıca, Elektromiyografi ve elektroansefalografi gibi yüksek-orta frekans gürültü azaltmak için filtre kurun.
    Not: bir analiz için bir daha fazla düzeltme saccade hız profillerden göz konum verileri hesaplamak için gerekli bir süreçtir (burada, 3-nokta düzeltme üç kez gerçekleştirilen).
  5. Mümkünse, elektrot ve deri arasında empedans ölçmek ve 20 kΩ tutun.

4. bekleme süresi sonra elektrotlar ışık adaptasyon için yerleştirme

  1. 10-20 dk ciltte, EOG elektrot koyduktan sonra yeterli ışık adaptasyon gerçekleşir kadar bekleyin.
  2. Stabilize etmek için kayıt ve azaltmak için elektrot jel arasında empedans izin verir.

5. kalibre EOG ve VOG sinyalleri

  1. 5 önceden belirlenmiş yerlerde bak konular sağlayarak göz hareketi kalibrasyon önce her test oturumu gerçekleştirin.
  2. Daha ayrıntılı olarak, merkezi ve bu da 20 derece sol, sağ, yukarı görünür ve aşağıya doğru fiksasyon noktası, EOG ve VOG için hem de görsel hedefleri görmek konularda yapmak.
  3. Gibi konular bu noktalar bağlamak bilgisayar ekranında görüntülenen geçerli göz pozisyon izleme için özel olarak oluşturulmuş veri toplama sistemi kullanarak ekranda görüntülenen hedef konumu ile eşleşen EOG ve kazanç ayarlayın.

6. Saccades Oculomotor paradigmalar kullanarak kaydetmek ve göz pozisyonları oturum sırasında gerektiği gibi yeniden kalibre

  1. Konular oculomotor paradigmalar hakkında talimat.
    Not: İki oculomotor görevler genellikle klinik çalışmalar için görsel olarak destekli saccade (VGS) kullanılır ve (görevler olarak) antisaccade. Kısaca, VGS, konular düğmesine basıldığında, bir orta nokta kubbenin ortasına yaktı ve konuları ilk bu noktada sabitleştirmek için gereklidir. 1.5-2 s sonra bir hedef sunulan, rastgele bir yerde 5, 10, 20 veya 30 derece yatay olarak solunda veya sağında, aynı zamanda Merkezi fiksasyon nokta sönmüş gibi. Konular bir saccade o hedefe doğru yapmak için talimat verdi. AS görevde konular ilk düğmesine basın yapmak ve sonra göründüğü gibi Merkezi fiksasyon noktası bağlaması için şart. 1.5-2 s sonra hedef solunda veya sağında bu yukarıda benzer atlar. Konular arasında merkezi fiksasyon spot ayna simetrik bir konuma doğru bir saccade yapmak zorundadırlar.
  2. Sıkıştırma belgili tanımlık düğme ve denemeler başlar konular var.
  3. Monitörde görüntülenen geçerli göz konumu her zaman aynı anda aynı ekranda görüntülenen hedef konumu ile uyumlu şekilde oturumu sırasında EOG ve kazanç görev performansı sırasında ayarlayın. Hem EOG ve VOG, yeniden kalibrasyon ayarı gerekli olduğunda boyunca deneyler için gerçekleştirin.
  4. İki metodolojileri performansını karşılaştırmak için filtre uygulanmış ve sayısallaştırılmış EOG sinyalleri DC-amplifikatör ve VOG tarafından özel olarak oluşturulmuş bilgisayar programı analiz ve EOG ve VOG sinyalleri birlikte aynı izleme göster.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Şekil 2 normal bir konuda EOG ve VOG temsilci aynı anda kayıtlarını gösterir. 8 VGS denemelerin EOG (gri eğrileri) ve VOG (kırmızı eğrileri; için üst üste Resim 2 A). mevcut yöntemle kalibre, EOG ve VOG veri 5-30 derece aralığında doğrusal olarak bilinir ve uzamsal verilerin doğruluğunu 0.5 derecedir.

Büyük ölçüde iki yöntemi tarafından alınan kayıtları birbirleriyle çakışıyor. Hız EOG için biraz daha küçük olsa da, gecikme süresi ve genlik, gibi saccade parametreleri iki kayıt yöntemleri için neredeyse karşılaştırılabilir (VGS: Şekil 2B, AS: Şekil 2C).

EOG için Elektromiyografi ve elektroansefalografi göz hareketi kayıtları, hangi genellikle uygun göz kayıt için alçak geçiren filtre kullanımı gerektirir yıkmak. 20 Hz alçak geçiren filtre kullanımı en yüksek hız azaltmak ve saccades başlangıcı biraz artırmak için bildirilmiştir; saccades hız ilâ %10 VGS ve MGS için daha küçük ve EOG tarafından ölçülen gecikme saccades genliği büyük ölçüde karşılaştırılabilir22ise 2-3 oranında (veya 8-10 ms sırasını), VOG tarafından ölçülen daha uzun. Öte yandan, önceki çalışmalarda diğer gruplara göre daha büyük saccade hız VOG ve SSC7,8,9,10ile karşılaştırıldığında için EOG bildirdin ve çalışmalar arasında tutarsızlık olarak kabul edildi saccade hız profili ve alçak-geçiren belirtildiği gibi filtreleme hesaplamak için bir düzeltme yordam kullanımı nedeniyle.

Figure 1
Şekil 1: elektrot ve yapışkan bant EOG kaydetmek için. Elektrot 1.8 cm çapında ve 3.5 mm nerede alt Ag-AgCl elektrot oluşur ve yan duvar 5 mm kalınlığında plastik bir saçak tarafından çevrili, kalınlığı vardır. Bu yakın ve stabil fiksasyonu, izin ciltle geniş temas sağlar ve cilt ve elektrot arasında empedans azaltmak için hizmet vermektedir. Bu nedenle, kayıt böylece etkili yüz kaslarını ve elektroansefalografi yapıları azaltılması zamanla, istikrarlı hale gelir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 2
Resim 2 : Temsilcisi EOG ve VOG tarafından kaydedilen saccades izleri . (A)temsilcisi izlemeler EOG ve VOG tarafından kaydedildi. 8 VGS izleri üst üste, saccades başlangıcı talimat sinyal zaman kilitli. Saccades dört farklı eccentricities (5, 10, 20 ve 30 derece) soldan ve sağdan Merkez fiksasyon nokta hedeflere yönelik kaydedilir. Yatay eksen zaman verir ve dikey eksen göz konumunu (üst izle) veya hız (alt izleri) verir. Kırmızı eğrileri VOG için ve EOG için gri eğrileri vardır. Keneler aşağıda bir 100 ms aralıklarla işaretlenir. Gri Eğriler için DC amplifikatör tarafından ölçülen EOG, ve takip sistemi video tabanlı göz tarafından ölçülen VOG için kırmızı eğrileri vardır. Gözleri sağa taşıdığınızda, izleri yukarı saptırmak ve gözlerin sola taşıdığınızda, onlar aşağı doğru saptırmak. Gri izlemeler (EOG) biraz EOG VOG göre için biraz daha uzun bir gecikme süresi ima kırmızı izler (VOG) göre sağa doğru yerlerinden dışında izleri arasında önemli örtüşme not alın. VGS görev (B) karşılaştırma EOG ve VOG izlemeler. Kırmızı eğrileri EOG ve siyah ve mavi Eğriler için sol ve sağ göz VOG sırasıyla vardır. Üst izleme için göz bir durum ve göz hız için daha düşük bir rakamdır. Yine EOG için izlemleri ve VOG, arasında önemli örtüşme unutmayın ama gecikme EOG için biraz daha uzun ve biraz daha düşük en yüksek hız bilgisayarınkine VOG EOG hız eğrisini gösterir. (C) karşılaştırma EOG ve VOG izlemeler AS görev. Benzer EOG ve VOG izleri konular AS görev gerçekleştirdiğinizde. Yine önemli örtüşme ve gecikme süresi EOG için biraz daha uzun ve EOG hız eğrisini bundan biraz daha düşük en yüksek hız için VOG gösterir dikkat edin. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Her ne kadar günümüzde, saccades kayıt için geçerli yöntem VOG haline gelmiştir, EOG bir doğruluk neredeyse düzgün (Şekil 2) uygulanırsa VOG karşılaştırılabilir elde edebilirsiniz mevcut çalışma gösterdi. Yatay saccades kaydederken VOG ile iyi bir ilişki elde etmek için mevcut EOG yöntemi gösterilmiştir ve aynı grup12,13,14tarafından,15 birçok önceki çalışmalarda tanımladınız ,16,17,18,19.

Kuşkusuz, VOG EOG daha yüksek bir kayma doğruluk vardır ve büyük ölçüde EOG klinik ortamda yerini aldı, ama daha yüksek doğruluk VOG ve SSC yüz değeri her zaman alınmamalıdır. EOG VOG or SSC ile kayıt altına alınmış ve performans karşılaştırılabilir ikinci iki küçük farklılıklar7,8,9rağmen göstermiştir. Saccade en yüksek hızları aynı anda EOG, VOG ve SSC tarafından sürekli olarak ölçülen EOG tarafından ölçülen en yüksek hız--dan o diğer iki yöntem7,8tarafındanölçülen biraz ama sürekli daha hızlı gösterdi karşılaştırılması, 9. Bu daha hızlı hız EOG tarafından ölçülen genellikle EOG kaydı, EEG9alpha ve beta bantları kirlenme gibi büyük gürültü seviyesine atfedilen. Öte yandan, VOG tarafından ölçülen en yüksek hız da aynı anda SSC tarafından kaydedilen daha yüksek7. Bu fark saccade dynamics etkileyen arama bobini, yük için atfedilir; bobin özellikle sırasında yanıp söner, kornea üzerinde olası kayma SSC tarafından ölçülen biraz daha büyük bir pik hız VOG tarafından önde gelen göz hareketi ölçüm doğruluğunu azaltabilir. Bu da çalışmanın, en yüksek hız EOG VOG karşılaştırıldığında tarafından ölçülen zaman düşüktü. Muhtemelen, bunun nedeni burada kullanılan alçak geçiren filtre uygulama en yüksek hız azaltmak eğilimindedir. Bu nedenle, her yöntemi içinde "doğruluk" ama aynı zamanda için nasıl sinyaller karıştırıcı gürültü sadece nedeniyle olabilir fark (Örneğin, alçak geçiren Filtre) olarak işlenen de içerdiği sınırlamaları her kayıt yöntemi olarak (örn., kayma arama bobin).

Bu arada, EOG yöntemleri belirli kayıt durumlarda, Yanikayıt diğer göz hareketi üzerinde açık bir avantaj vardır., konular ile dar göz clefts ve katarakt lensler ile. Dar göz için yöntemi ayarlamak için yarık, Denemecileri göz kapakları kayıt sırasında deneklerin kadar bant, ama bu gözleri tahriş ve aşırı yanıp sönen ve güvenilir kayıt engellemektedir gözyaşları neden. Buna ek olarak, EOG katarakt lensler olan hastalarda kullanılabilir. VOG için sinyal katarakt lensler ile ilişkili anormal yansıması nedeniyle kaybolur. "Sinyal sırasında yanıp söner kaybolur çünkü benzer şekilde, yanıp söner neredeyse VOG kayıtları kesecek". Küçük sivri"yanıp söner kayıt için karşılık gelen" görülebilir, ancak buna ek olarak, yatay EOG daha az yanıp sönme eserler tarafından etkilenir.

EOG sadece kısa bir süre için hazırlık gerektirir ve hatta daha az şiddetli hareket bozuklukları ile birçok hasta için geçerli olabilir. Bazı nörolojik hastalar kendi gövde sabitleme zorluk olabilir. Bu tür hareketleri de VOG kaydetmek için zararlı olabilir. Bu yönleri dikkate alınarak, EOG yeterli düzeyde doğruluk klinik değerlendirmesi için gösterir; EOG doğal olarak "yanlış" göz hareketleri kaydetmek için bir yöntem olarak değil.

Klinik uygulamalar EOG kayıt için pratik bir kılavuz 201723' te yayınladı. Protokolü bu öneri daha fazla EOG kayıt stabilize etmek için bazı ek yordamları ekleyerek genişletir. Ortam ışığı gibi uyanıklığı konuların ya da çevresel etkiler gibi faktörler nedeniyle zamanla corneo-retina potansiyel dalgalanabilir. Karanlık adaptasyon bir azalma24,25neden olur iken corneo-retina potansiyel farkı büyüklüğü ışık adaptasyon sırasında çeşitli koşullar ve artar etkilenir. Yeterli karanlık uyum ile bu nedenle, corneo-retina potansiyel stabilize etmek için azaltılmış drift lider bekleniyor. Dalgalanma azaltmak için daha fazla, EOG ve kazanç sürekli deney boyunca takip ve yeniden kalibrasyon ayarı gerekli olduğunda boyunca deneyler için de gerçekleştirildi. Bu yeniden kalibrasyon prosedürü gerçekleştirmek, bu yüzden bu kadar kayıt işlemleri ile müdahale değil ve EOG sinyal dalgalanma azaltılmış için sadece 10-20 s aldı. Eğer 10-20 dk sonra elektrotlar yerleştirmek, yeterli ışık adaptasyon yer alacak ve empedans elektrot ve deri arasında da azalacak ve yavaş yavaş asimptot (aşağı 20kΩ) düşük bir seviyeye deneyci bekler. Bekleme süresi kaydedilen olasılığını önemli ölçüde kayıt başlangıcından itibaren stabilize etmek ve zamanla giderek istikrarlı olmak sağlar.

Bu makalede açıklandığı gibi LED gömme özel kubbe yerine herhangi bir kurulu benzer bir düzenleme içinde gömülü LED'ler ile kullanılabilir. Bir alternatif akım (AC) amplifikatör DC amplifikatör yerine kullanılabilir ancak bu durumda, kaydedilen saccades genliği sinyal çürümesi nedeniyle niteliksel değerlendirmesi için güvenilir olmayacak. Elektrotları da korumak için hizmet vermektedir geniş bir saçak sahip kapatın ve ciltle geniş temas için bu makalede açıklanan elektrot yerine.

EOG bazı sakıncaları da kabul edilmelidir. EOG genellikle yalnızca giriş bölümünde ortaya çıkar gibi yatay göz hareketleri, kayıt için yeterli olduğunu. Ayrıca, VOG bunu yapmak için yeteneği vardır, ancak güvenilir bir şekilde microsaccades EOG yöntemle değerlendirmek zordur. Bu sorun özellikle potansiyel sakkadik spike ve yüksek frekans aralığı26içinde onun parmak izi nedeniyle önemlidir. Ne bu yönleriyle klinik bağlamda sorunlu olabilir, hatta mevcut iletişim kuralı ile çözülemez ve olmak kalır gelecekte çalışmalar ele. Öte yandan, EOG tarafından kaydedilen göz pozisyon sinyal eserler ve gürültü, Elektromiyografi yüz kaslarını ve elektroansefalografi gibi kirlenmiş olabilir. Ayrıca, bir DC amplifikatör kullanıldığında, kaydedilmiş EOG sinyal ile zaman kayması olabilir. Bu sorunlar büyük ölçüde yakın ve stabil fiksasyonu yanı sıra cilt ve etkili bir şekilde çevredeki gürültü azaltma elektrot arasında empedans azalma sağlar plastik bir saçak ile bir elektrot kullanarak çözülebilir. İkinci olarak, jel ve deri arasında temas bölgesinin elektrot Kupası yukarıda açıklandığı gibi kullanarak artan, cilt teması, empedans düşürmeye yardımcı olur. Drift önlemek için başka bir yol 10-15 dk süreyle elektrot yerleştirme sonra yeterli ışık adaptasyon yer alır beklemek etmektir. Bu bekleme süresi de daha fazla düşük empedansı elektrot (jel) ve deri arasında yardımcı olur ve geçiyorsa olarak kaydedilen EOG sinyal genellikle stabilize. Kalibrasyon yinelenen ve bakışları sinyal kazanç uygun şekilde oculomotor görevlerin performans sırasında ayarlama daha fazla kayıt kalitesini artırmak için yardımcı olabilir. Drift göz pozisyon sinyal düzgün takip için kayıt genellikle uzun bir süre için yapılır kaydederken bir sorun oluşturabilir. Ancak, saccades, kimin süresi (milisaniye olarak) sadece birkaç on-için sürer, kaydetmek için bu genellikle bir sorun değildir.

Özetle, "doğru" EOG kayıt, ulaşmak için metodoloji kendisi önemli, ama nasıl deneyci bunu uygulayan değil. Nasıl kayıt istikrarsızlık ile başa çıkmak için önemli adımdır. Gerekli önlemleri bir Ag-AgCl elektrot geniş plastik bir sınır bilim etkili gürültü azaltma yetenekli ile kullanmak için ve yeterli ışık adaptasyon için beklemek vardır. Bu bekleme süresi de elektrotlar ve deri arasında empedans düşürmeye yardımcı olur, böylece istikrarlı bir sinyal sağlanması kaydetti. Ayrıca, yeniden kalibrasyon sırasında görev performansı gerektiği gibi gerçekleştirilir. Böylece uygulanan, EOG hala yaygın olarak nörolojik hastalar için özellikle yatay yönde saccades kaydetmek için uygulanabilir yüksek klinik uygulanabilirliğini bir yöntem olabilir. Gerçekten de, sadece bu ekonomik nedenlerle ya da pratik klinik durumlarda kolayca uygulanan bir yöntem gerekli olduğu ve nereye veri ihmal câiz değildir kullanılabilir olduğunda EOG tercih edilebilir bir yöntem olabilir.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarlar bu çalışma ile ilgili olarak ifşa gerek yok.

Acknowledgments

Dr. Terao Milli Eğitim Bakanlığı, kültür, spor, bilim ve teknoloji Japonya [16 K 09709, 16 H 01497] bilimsel araştırma için bir araştırma projesi Grant-in-Aid tarafından desteklenmiştir. YU Milli Eğitim Bakanlığı, kültür, spor, bilim ve teknoloji Japonya [No.25293206, No. 22390181, 15 H 05881, 16 H 05322]; bilimsel araştırma için bir araştırma projesi Grant-in-Aid tarafından desteklenmiştir Araştırma Komite, en iyi rTMS tedavi, Parkinson hastalığı From Sağlık Bakanlığı ve refah Japonya dan gelen hibe tarafından; ve distoni Sağlık Bakanlığı ve refah Japonya Araştırma Komitesi tarafından.

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