눈 손 조화 Incoordination 스펙트럼을 효율적으로 기록

Summary

뇌 부상 눈 및 체세포 모터 시스템을 손상 수 있습니다. 모터 제어 후 상해의 생체를 질병 탐지, 모니터링 및 예 후에 도움을 준다. 눈-손 운동 제어 건강 및 눈과 손 사이 조정 평가 보고 및 도달 패러다임 pathologic incoordination 측정 하는 방법을 검토 합니다.

Abstract

눈 움직임의 객관적인 분석 중요 한 역사를가지고 그리고 뇌 손상의 설정에서 중요 한 연구 도구로 오래 입증 되었습니다. 양적 녹음 강한 능력 진단 화면 있다. 눈과 상 지 움직임이 공유 기능 목표 (예를 들어, 눈 손 조화)으로 지시의 동시 시험 한 추가 강력한 biomarker 라덴 경로를 캡처하고 신경 상해, 취득 된 뇌 손상 (ABI를 포함 하 여 심문 역 ). 3 차원에서 양적 듀얼 이펙터 레코딩 감당할 ABI의 설정에서 안구 매뉴얼 모터 조사 내에서 충분 한 기회, 모두 눈과 손으로 대 한 이러한 듀얼 레코딩의 타당성은 도전 병 적인 설정에 특히 때 연구-학년 엄 함에 접근. 여기는 눈 추적 추적 시스템 주로 사지 제어 연구 자연적인 행동을 공부 하기 위한 것으로 시스템의 통합에 설명 합니다. 프로토콜 제한, 3 차원 (3D) 눈-손 조정 작업의 조사 수 있습니다. 좀 더 구체적으로, 우리는 만성 중간 대뇌 동맥 (MCA) 획 과목에 시각 가이드 saccade에 도달 작업에 눈 손 조화를 평가 하 고 건강 한 컨트롤에 그들을 비교 하는 방법을 검토 합니다. 특별 한 주의 참가자 후 부상에서 고품질 데이터를 얻기 위해 특정 눈 그리고 사지 추적 시스템 속성에 지급 됩니다. 샘플링 속도, 정확도, 허용 머리의 움직임 범위 예상된 관용과 사용의 타당성 눈 추적기와 접근을 선택할 때 고려 하는 중요 한 속성 중 몇 가지 했다. 사지 추적기 유사한 표제에 선정 되었습니다 하지만 녹음, 동적 상호 작용 및 소형된 물리적 공간 3 차원에 대 한 필요성을 포함 합니다. 양적 데이터가이 방법 및 전반적인 접근 방식을 제대로 실행 하는 경우에 엄청난 잠재력을 더 눈-컨트롤의 우리의 기계 이해를 수정 하 고 내에서 실현 가능한 진단 하 고 실리 적 개입을 알려 하는 데 도움이 신경 및 재활 실습입니다.

Introduction

신경 기능에 대 한 중요 한 요소는 눈 손 조화 또는 계획에 대 한 눈 및 수동 모터 시스템의 통합 그리고 목표를 향해 공유, 예를 들어 결합된 함수 실행 보고, 도달 원격 텔레비전의 잡아. 많은 목적이 작업에 도달, 파악, 개체 조작 및 도구 사용 하 여, 일시적으로 그리고 공간 결합 된 눈과 손 움직임에는 힌지와 같은 시각 가이드 작업에 따라 달라 집니다. 취득 된 뇌 손상 (ABI) 발생 사지 장애 뿐만 아니라 눈 장애; 더 최근에, 눈 손 조화¹의 장애를 가리키는 증거 또한 있다. 모터 제어 프로그램 조정된 눈-손 혈관, 외상 성 및 퇴행 성 etiologies에서 신경 상해에 모욕을 따르게 됩니다. 이러한 모욕 간의 통합 및 신속한 모터 제어^2,3,4,,56에 필요한 필수 관계의 쇠 약을 일으킬 수 있습니다. 수동 모터 기능에 대 한 많은 연구 완료 되 고 메서드 또는 안구의 움직임을 동시에 분석 하는 장소에서 프로토콜 없이 패러다임의 핵심 기둥으로 시각적 지침 활용.

ABI에서 눈에 띄는 모터 적자 종종 머리 맡 임상 시험 기간 동안 검색 됩니다. 그러나, 동시 안구 운동 장애 및 감각 및 모터 시스템의 통합을 포함 하는 복잡 한 장애 수 subclinical 있으며 객관적인 기록 확인된^{7,,89, 할 거 10,11,12,13,14,,1516}. 안구-수동 모터 조정 크고 상호 대뇌 네트워크 상세한 연구에 대 한 필요성을 강조에 따라 달라 집니다. 건강 한 컨트롤과 두뇌 부상의 역사 과목에 대 한 통찰력을 제공을 포함 하 여 여러 인구에 인식과 모터 기능을 시험 하는 기회를 제공 하는 듀얼 객관적인 녹음 눈 손 조화 평가 뇌 회로 기능³.

Saccades는 탄도 작업에 따라 진폭의 다양 한 움직임, 연구 시각 가이드 작업^17,,1819, 중 saccade와 손 운동 간의 종속성 ²⁰. 사실, 최근 실험 증명 두 움직임에 대 한 제어 시스템 계획 리소스^21,22공유. 눈 손 조화에 대 한 허브 계획 모터 후부 정수 리 피 질에 있다. 뇌졸중에 있는 유명한 적자 모터 제어; hemiparetic 환자 (contralateral) 영향을 받는 중 하나 더를 사용 하 여 시각적으로 가이드 손 행동을 수행 하도록 요청, 또는 더 적은 (동측) 사지^{23 신경 명령 집합이 주어진 부정확 한 예측을 생성 하기 위해 표시 되었습니다. ,2425,26,27,,2829}. 또한, 눈 손 조화 및 관련된 모터 제어 프로그램 이펙터³⁰사이 일시적으로 그리고 공간, 관계, 디 커플링 신경 상해 다음 모욕을 따르게 됩니다. 눈과 손을 제어의 객관적인 기록 파라마운트 incoordination 또는 조정 장애의 정도 특성화 하 고 기능적 맥락에서 눈으로 직접 모터 제어 메커니즘의 과학적 이해를 향상 시킵니다.

눈 손 조화 건강 한 컨트롤^{17,31,32,,3334}의 많은 연구는, 비록 우리 그룹 고급 필드 신경 상해의 우리의 설정에 대 한 스트로크 회로 평가 하는 동안 인스턴스, 시각적으로 표시 된 공간 대상에 자주 손 움직임의 공간과 일시적인 조직 조사. 눈, 손 객관적인 특성화 확대 연구 거의 독점적으로 기록 두 이펙터 후 스트로크 또는 pathologic 설정; 성능 용량에 초점을 맞춘합니다 설명된 프로토콜 무제한 현실과 자연의 움직임에 눈 및 수동 모터 제어의 강력한 특성을 수 있습니다. 여기는 건강 한 컨트롤을 기준으로 만성 중간 대뇌 동맥 (MCA) 획 과목에 시각 가이드 saccade에 도달 움직임의 조사에서 기술에 설명합니다. Saccade와 도달 동시 녹음에 대 한 동시 눈과 손 동작 추적을 사용합니다.

Protocol

1입니다. 참가자 신경 장애, 중요 한 눈 부상, 중요 한 불경기, 주요 장애 및 전기 임 플 란 트의 역사 없이 18 세 이상의 제어 참가자를 모집 합니다. 중간 대뇌 동맥 (MCA) 배포에 뇌 손상의 역사를 가진 18 년, Fugl-메이어 규모를 완료, 눈 움직임35,36의 전체 범위를 유지 하는 능력 보다 이전 스트로크 참가자를 모집 합니다 가리키는 수행할 수…

Representative Results

참가자 30 연구에 참가 했다. 17 참가자 제어 일대에 선 일대에 13 참가자 했다. 그래서 자신의 데이터는 분석에서 제외 된 두 참가자 전체 실험을 완료 수 없습니다. 인구 통계 및 설문 평가 표 1 대표 선 코 호트의 임상 및 인구 통계 학적 특성을 보여 줍니다…

Discussion

눈과 손으로 미묘한 수 있도록 연구 결과 가속 안구 매뉴얼 모터 시스템의 특성을 객관적으로 탐험을 위해 사용 가능한 도구로 추적 시스템의 출현-일상 활동에 필수적인 작업에 대 한 접근을 기록 눈 손 조화입니다. 많은 자연 액션 종속 작업 시각적으로 유도 하 고 기본 감각 입력으로 비전에 따라 달라 집니다. 시선은 키 공간 대상;에서 중앙 비전을 가리키는 눈 모터 명령을 통해 프로그래밍 이…

Materials

27.0" Dell LED-Lit monitor	Dell	S2716DG	QHD resolution (2560 x 1440)
ASUS ROG G750JM 17-Inch	AsusTek Computer Inc
Eye Link II	SR-Research	500 Hz binocular eye monitoring 0.01 º RMS resolutions
Matlab	MathWorks
Polhemus MicroSensor 1.8	Polhemus		240 Hz, 0.08 cm accuracy