Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Neuroscience
Click here for the English version

Neuroscience

Hareket Tanımlı Şekillerle Görme Alanı Keskinliği Ölçümü için Hareket Keskinliği Testi

Published: February 23, 2024 doi: 10.3791/66272
Automatic Translation
1, 2,3, 1, 4, 4, 4, 1
1Nencki Institute of Experimental Biology, Polish Academy of Sciences, 2Mossakowski Medical Research Institute, Polish Academy of Sciences, 3Institute of Radio Electronics and Multimedia Technology, Warsaw University of Technology, 4Department of Ophthalmology, Medical University of Warsaw

ERRATUM NOTICE

Summary

Az gören ve sağlıklı bireylerde merkezi ve periferik görmenin değerlendirilmesine izin veren yeni bir harekete dayalı keskinlik testi ve MRG protokolleri ile uyumlu periferik görüşü sınırlayan gözlükler burada açıklanmaktadır. Bu yöntem, görme sisteminin fonksiyonel bozuklukları ve işlev bozuklukları için kapsamlı bir görme değerlendirmesi sunar.

Abstract

Standart görme keskinliği ölçümleri, görsel sistemin sabit stimülasyona en duyarlı bölgeleri tarafından işlenen ve görsel alanın merkezi kısmından görsel girdi alan harfler (Snellen çizelgeleri), dikey çizgiler (vernier keskinlik) veya ızgara çizelgeleri gibi sabit uyaranlara dayanır. Burada, hareket stimülasyonuna duyarlı görsel bölgeler tarafından işlenen ve yine periferik görme alanından girdi alan rastgele nokta kinematogramlarındaki (RDK) noktaların hareketi ile tanımlanan basit şekillerin ayrımına dayalı bir keskinlik ölçümü önerilmektedir. Hareket keskinliği testinde, katılımcılardan bir daire ile bir elips arasında, eşleşen yüzeylere sahip, RDK'lardan yapılmış ve arka plan RDK'sından tutarlılık, yön veya noktaların hızı ile ayrılmış olarak ayrım yapmaları istenir. Keskinlik ölçümü, her doğru tepkide keskinlik eşiğine ulaşana kadar daha dairesel hale gelen elips algılamasına dayanır. Hareket keskinliği testi, negatif kontrast (beyaz arka plan üzerinde siyah noktalar) veya pozitif kontrast (siyah arka plan üzerinde beyaz noktalar) olarak sunulabilir. Hareket tanımlı şekiller, 8 görsel derece içinde merkezi olarak bulunur ve RDK arka planı ile çevrilidir. Görme periferilerinin merkezi olarak ölçülen keskinlik üzerindeki etkisini test etmek için, merkezi olarak yerleştirilmiş deliklere sahip opak gözlükler kullanılarak görme alanının 10 dereceye kadar mekanik olarak daraltılması önerilmektedir. Bu kolay ve tekrarlanabilir daraltma sistemi, MRI protokolleri için uygundur ve periferik görsel girdinin işlevlerinin daha fazla araştırılmasına olanak tanır. Burada, şekil ve hareket algısının aynı anda basit bir ölçümü önerilmektedir. Bu basit test, merkezi ve periferik görme alanı girdilerine bağlı olarak görme bozukluklarını değerlendirir. Önerilen hareket keskinliği testi, şimdiye kadar tespit edilmemiş olan görme sistemi yaralı hastalarda yedek ve hatta güçlendirilmiş görme fonksiyonlarını ortaya çıkarmak için standart testlerin yeteneğini geliştirmektedir.

Introduction

Mevcut görsel testlerin çoğu, merkezi retinadan gelen girdilere dayanarak, merkezi görme tarafından işlenen özellikleri incelemeye yöneliktir1. Santral retina, maksimal görme keskinliği için en yoğun koni-fotoreseptör popülasyonuna sahiptir ve periferik retinaya hakim olan çubuk fotoreseptörlerinden yoksundur2. Yoğun bir şekilde paketlenmiş fotoreseptörlerin varlığı, artan bir ganglion hücresi yoğunluğuna da yansır, bu da daha fazla sayıda aksonun optik sinire ve nihayetinde görsel kortekse yönlendirildiği anlamına gelir. Foveanın dışında çevreye doğru, çubuklar koni fotoreseptörü3'ten daha fazladır. Çubukların daha geniş gövdeleri ve fotoreseptörlerin daha seyrek mozaiği ile periferik retina öncelikle gece görüşüne ve hareket farkındalığınaduyarlıdır 4.

Klasik olarak, görsel işlemenin, görsel alanın merkezi kısmının uyarılmasına bağlı olarak, sabit nesnelerin ince analizine ayrıldığına ve periferik kısmının, hareketi tespit etme ve nesneleri daha fazla analiz edildiği merkezi, foveal görüşe getirme konusunda uzmanlaştığına inanılıyordu 5,6. Bununla birlikte, şimdi, kortikal düzeyde, durağan yolun ince analizinin harekete duyarlı olandan tam olarak ayrılmadığını gösteren yeni kanıtlara sahibiz 6,7,8. Biçim ve hareket algısının aynı anda test edilmesi, klasik olarak hareketli ızgaralar9 ve cam desenler10 ve ayrıca eşmerkezli halkalarhareketi 11 kullanılarak gerçekleştirilir. Amacımız, görme engelli kişilerin normal yaşamına yakın bir test sunmaktır, bu da onların hayal kırıklıklarını azaltabilir ve görsel işlemelerinin bazı özelliklerinin hala korunabileceğini ve hatta güçlendirilebileceğini açıkça göstererek umut verebilir. Rastgele nokta kinematogramlarına (RDK'lar) dayalı önerilen hareket keskinliği testi, hareket ve şekil algısı analizini birleştirir ve aynı anda hareket ve şekil algısının işleyişini test eder. Hareket keskinliği testinde, RDK'ların farklı hızları, yönleri ve kontrastları gibi test edilecek birçok psikofiziksel özellik olasılığı vardır. Parametreleri değiştirerek, merkezi işleme veya çevre birimine özgü stimülasyon gücünü manipüle edebiliriz. Örneğin, hızlı hareket eden nesneleri algılamak, çevresel görsel işlemeye12 özgü iyi tanımlanmış bir özellik iken, parlak arka plan üzerindeki koyuların işlenmesi tercihen merkezi görüş13 tarafından işlenir. Bu test başlangıçta, spesifik olarak merkezi veya periferik retina14 içinde yer alan fotoreseptörlerin retinal dejenerasyonu olan hastalarda yapıldı. Retinitis pigmentosa (RP) periferik hasarla kendini gösterir ve dünya çapında ~1/5000 hastada görülür15. ~1/10000 prevalansı ile Stargardt hastalığı (STGD), juvenil makula dejenerasyonunun (MD) en yaygın nedenidir16. Makula dejenerasyonunda veya periferik retinada retinitis pigmentosa'da olduğu gibi merkezi retinadaki fotoreseptörlerin hasar görmesi, karşılık gelen görme alanı kayıplarına neden olur. Bu görme alanı kayıpları, verilen görme sistemi bölgelerine özgü özelliklerin bozulmasına yansır17. Daha da önemlisi, retinanın etkilenmemiş kısımlarından girdi alan görsel sistem bölgeleri de etkilenir. Daha önce makula dejenerasyonu18'in hayvan modellerinde, binoküler merkezi retina hasarından sonra, sadece keskinliğin şiddetlenmesiyle kalmayıp, aynı zamanda periferik işlemenin bir özelliği olan hareket algısının da güçlendirildiği gösterilmişti. Burada açıklanan hareket keskinliği testi, görsel rehabilitasyon prosedürlerinin planlanması için önemli bir bakış açısı sağlar. Görme alanının merkezi ve periferik kısımları arasındaki etkileşimin tam bir görünümü, kaybedilen işlevlerin görsel sistemin yedek parçaları tarafından nasıl ele geçirilebileceğini ve bu sürecin görsel eğitim rehabilitasyon prosedürleri ile nasıl desteklenebileceğini anlamada çok önemli bir role sahiptir. Satır içi, bölgesel retina dejenerasyonunun, özellikle hasarlı kısımlarının ötesinde, görsel işlemeyi nasıl etkilediğine dair bilgi hala eksik kalmaktadır. Optik testler, durağan şekil özelliklerinin ölçümlerine dayanmaktadır. Örneğin, görme keskinliği ölçümleri, harfler (Snellen çizelgeleri), ızgara çizelgeleri veya sürmeli keskinlik çizelgeleri gibi sabit uyaranlara dayanır.

Sağlıklı gözlerde ve merkezi/periferik görme fonksiyonları bozulmuş gözlerde merkezi ve periferik görme arasındaki dinamikleri derinlemesine incelemek amacıyla, şekil ve hareket algısını eş zamanlı olarak ölçen hareket tabanlı bir keskinlik testi tanıtıldı. Hareket keskinliği testi, negatif veya pozitif kontrastta (koyu veya açık noktalar) merkezi olarak yerleştirilmiş şekillerin, rastgele nokta kinematogramlarından (RDK) oluşturulmuş ve aynı RDK arka planından hız, tutarlılık veya yön ile ayrılmış, eşleşen yüzeylere sahip bir elips ve dairenin algılanmasına dayanır. Keskinlik, daire ve elips boyutları arasında algılanan minimum fark olarak ölçülür ve sonuçlar, deneğin farkı algılamak için durduğu görsel derecelerde verilir. Ek olarak, parlaklık kontrastının ölçülen hareket keskinliğini etkileyip etkilemediğini kontrol etmek için, uyaranlar negatif (beyaz arka plan üzerinde siyah noktalar) veya pozitif kontrast (siyah arka plan üzerinde beyaz noktalar) olarak sunulabilir. Görsel sistemde pozitif kontrast (AÇIK tipi) ve negatif kontrast (KAPALI tipi) işleme ile ilgili mevcut tüm bilgiler, merkezi görme alanının19,20 sabit stimülasyonundan gelir. Ancak hareket sinyallerinin periferik işlenmesinin kontrasta nasıl bağlı olduğu oldukça bilinmemektedir14,21. Yalnızca yüksek hızlara duyarlılığın çevresel işleme için spesifik olduğu, merkezi hareket işlemenin ise pozitif kontrastta (ON tipi) sunulan daha yüksek uzamsal frekanslarda yavaş hızları devreye soktuğu tespit edilmiştir12. Hareket keskinliği uyaranlarının pozitif ve negatif kontrast versiyonlarının yanı sıra noktaların hızını, tutarlılığı veya yönünü değiştirme yeteneği, tam görme alanının daha ayrıntılı bir açıklaması için çok önemlidir. Ek olarak, görme alanının merkezi 10 dereceye kadar mekanik olarak daraltılması, merkezi olarak yerleştirilmiş deliklere sahip opak olanlarla değiştirilen lensli gözlükler kullanılarak önerilmektedir. fMRI ve TMS protokolleri için uygun, kolayca kopyalanabilen bu daraltma sistemi, periferik görsel girdinin işlevlerinin ve görme periferilerinin merkezi olarak ölçülen keskinliği nasıl etkilediğinin daha fazla araştırılmasına olanak tanır. Benzer bir sistem ilk olarak önceki çalışmalarda14 doğrulandı, burada negatif kontrast ve hızlı harekette hareket keskinliği testlerinin, görme çevrelerini güçlü bir şekilde aktive ettiğinin tüm katılımcılar için en zor olduğu bulundu. Stargardt hastalığı olan hastalar için yönetilemezdi. Daha da önemlisi, RDK'ların hızını azaltarak görsel perifer stimülasyonunun zayıflaması, test edilen tüm deneklerde keskinlik eşiklerini iyileştirir. Sonuç olarak, basit şekil ayrımına dayalı hareket keskinliği ölçümü ile görevi öneriyoruz. Bu nedenle, sonuçlar hastalar ve bakıcıları için de basit ve anlaşılması kolaydır. Burada sunulan hareket keskinliği testi, akademi dışındaki kullanıcılar için de ele alınmaktadır. Görevin geniş bir yaş ve hasta grubuna açıklanması kolaydır.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Tüm işlemler ilgili kılavuz ve yönetmeliklere uygun olarak gerçekleştirilmiş ve Etik Kurul, WUM (KB/157/2017) tarafından onaylanmıştır. Tüm katılımcılardan, deneyin genel amacını anladıklarından ve verilerinin istatistiksel analiz amacıyla dahil edildiğini anladıklarından emin olmak için yazılı onay alındı. Sunulan tüm görsel uyaranlar, bu deneyler amacıyla oluşturulan Java tabanlı bir masaüstü uygulaması (Viscacha2) kullanılarak oluşturulur.

1. Kurulum

  1. Sessiz, loş bir odayı güvence altına alın. Bir bilgisayar, bir klavye, bir düz ekran, bir göz izleyici (isteğe bağlı, araştırma sorusuna ve amaçlarına bağlı olarak; Malzeme Tablosuna bakınız), bir masa, bir çene dayama yeri ve bir sandalyeden oluşan bir kurulum oluşturun. Katılımcıların, çeneleri çene dayanağının üzerinde, gözleri doğrudan ekranın üst yarısının merkezinin önünde ve eller klavyedeki ok tuşlarına ulaşacak şekilde oturabilecekleri şekilde düzenleyin. Ekran ile gözler arasındaki yatay mesafe 85 cm olmalıdır.
    NOT: Katılımcılar eğitilmiş ve özellikle tüm prosedür boyunca merkezi fiksasyon çaprazını sabitlemeleri istenmiş olsa da, bir göz izleyici ile yapılan testler, bakışlarında çok fazla dalgalanma sergileyen katılımcıların analizleri sırasında filtreleme için ek bir kontrol oluşturabilir. Ayrıca, çalışmanın amacına bağlı olarak, göz izleyici sonuçları, farklı katılımcı gruplarının fiksasyon paternleri, göz bebeği boyutu veya ilgilendikleri yer hakkında ilginç bilgiler sağlayabilir.
  2. https://github.com/grimwj/Viscacha2 ziyaret edin ve Kod düğmesine tıklayarak ve ZIP indirerek yazılımı indirin. Zip dosyasını ayıklayın ve çalışma dizinine kaydedin.
  3. README.txt dosyasında açıklanan yükleme adımlarını izleyin. Bir göz izleyici ile test yapılması durumunda, göz izleyici için yazılım yükleme adımlarını izleyin. Göz izleyiciyi talimatlara göre monte edin.
  4. İlk denetimi gerçekleştirmek için, Viscacha2.jar dosyasına çift tıklayarak programı çalıştırın. İlk ekran görüntülendikten sonra, programdan çıkmak için klavyede ESC tuşuna basın.
  5. Yeni oluşturulan klasörler arasında gezinin – experiment_data, TestPatient, Shape_Brt. .csv dosyasını bir elektronik tablo düzenleyicisi kullanarak açın (noktalı virgülü alan ayırıcı olarak ayarlayın). Ekran boyutları ve ekrana olan uzaklık gibi parametrelerin doğru olduğundan emin olun.
    NOT: Buradan yola çıkarak protokol 1920 x 1080, 31.5 inç ekran kullanıldığı ve hasta ile ekran arasındaki mesafenin 85 cm olduğu varsayımına dayanmaktadır. Bu, ekranın yatay olarak 44,6° görsel alan kapladığı anlamına gelir. Bu parametreler karşılanamazsa, programı yeniden yapılandırmak için 5. adıma başvurulabilir.

2. Testin ilk zorluğunun belirlenmesi

  1. config.txt dosyasını açın ve patient_name=TestPatient içeren bir satır bulun. TestPatient'ı incelenen konuyu tanımlayan bir metinle değiştirin.
  2. config.txt dosyasında filename=Shape_Brt.txt satırını bulun. Bu satırın bir hash sembolü # (yorumlanmamış satır) ile başlamadığından emin olun.
  3. Denekten, çenesi dinlenmiş ve gözleri doğrudan ekranın üst yarısının merkezinin önünde olacak şekilde ekranın önüne oturmasını isteyin. Ekrana olan mesafenin doğru olduğundan emin olun. Konunun kullanması için klavye tuşlarının kolayca erişilebilir olduğundan emin olun.
  4. Viscacha2.jar dizinine gidin ve programı çalıştırın. Katılımcıya, deneyin tüm süresi boyunca görüşü ekranın ortasındaki sabitleme haçına odaklamayı öğretin.
  5. Ekranın her iki tarafında, merkezi sabitleme çaprazından aynı mesafede bir daire veya bir elips sunulacaktır. Görev, klavyedeki sol ve sağ ok tuşlarını kullanarak bir elips üzerindeki daireyi seçmektir. Görevi katılımcıya açıklayın ve hazır olduğunda deneye başlamak için s tuşuna basın. Deney, katılımcı ok tuşlarından birine basana kadar devam eder.
  6. Program, dört geri dönüş gerçekleştikten veya maksimum deneme sayısına ulaşıldıktan sonra sona erer. Denek daha önce doğru yanıtı seçtikten sonra yanlış yanıtı seçtiğinde veya tam tersi olduğunda bir tersine çevirme meydana gelir.
    NOT: Bu merdiven tipi bir işlemdir. Her denemenin zorluğu her doğru yanıttan sonra artar ve yanlış yanıttan sonra azalır. Şekil 1 , bir temsili katılımcı için yapılan denemelerde merdiven seviyesinin nasıl değiştiğini göstermektedir.
  7. Görevin tamamlandığı ve algılama eşiğinin oluşturulduğu dört geri dönüşe dikkat edin. Sonuçları içeren ilgili .csv dosyasını açın. Dosyanın sonuna yakın bir yerde bulunan THRESHOLD sütunlarını bulun. Sonraki görevlerin ilk zorluğunu hesaplamak için bu sütundaki değeri kullanın.
    NOT: Test, zorluk seviyesinin sabit olduğu ve değişmediği sabit bir paradigmada da, init.txt dosyalarındaki Experiment_Type=Constant satırından hash sembolünü kaldırarak ve Experiment_Type=Staircase satırından önce bir hash sembolü ekleyerek de sunulabilir.

Figure 1
Şekil 1: Shape_Brt deneyinin süresi boyunca merdiven seviyesindeki değişim (sonraki denemeler). Kırmızı çizim, S-'nin (elips) en boy oranına dönüşen merdiven seviyesini gösterir. 4 geri dönüş gerçekleştikten sonra (mavi çubuklar), öznenin algılama eşiği belirlenir ve görev tamamlanır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

  1. Yeni elde edilen eşiği bir sonraki uyaran sunumu için temel olarak kullanın (adım 2.3-2.5). Tüm uyaran tanım dosyalarındaki yeni eşiği değiştirmek için, değiştirici klasörünün içindeki Python betiğini kullanın ve ekrandaki yönergeleri izleyin.

3. Uyaran prosedürü

NOT: Siyah zemin üzerine beyaz nokta ile 5 adet ve beyaz zemin üzerine siyah nokta ile 5 adet olmak üzere toplam 10 deney yapılacaktır.

  1. Tutarlılık görevi
    1. Konu hazır olduğunda, config.txt dosyasını açın ve filename=Shape_Brt.txt satırı yorum yapın (yani karma sembolünü ekleyin) ve shape_dotsB_C.txt görev de dahil olmak üzere aşağıdaki satırın açıklamasını kaldırın. Bu görevde daire ve elips, 10°/s hızla rastgele hareket eden noktalardan oluşur. Arka plan, daire ve elipste olduğu gibi aynı hızla tutarlı bir şekilde yukarı doğru hareket eden noktalardan oluşur.
      NOT: Her görev için tanım dosyası içindeki Yön parametresini düzenleyerek arka plan noktalarının farklı bir hareket yönünü tanımlamak mümkündür.
    2. Viscacha2.jar çalıştırın. Konuya görevi basit kelimelerle açıklayın, örneğin, Lütfen her zaman daireyi işaret edin. Katılımcı hazır olduğunda, deneyi başlatmak için s tuşuna basın. Deney tamamlanana kadar bekleyin.
    3. config.txt dosyasını açın, filename=shape_dotsB_C.txt satırına açıklama ekleyin ve shape_dotsW_C.txt görevi de dahil olmak üzere aşağıdaki satırın açıklamasını kaldırın. Adım 3.1.2'yi tekrarlayın.
  2. Yön görevi
    1. Konu hazır olduğunda, config.txt dosyasını açın ve daha önce seçilen dosya adına yorum yapın. filename=shape_dotsB_D.txt görevi içeren satırın açıklamasını kaldırın. Bu görevde, daire ve elips, 10°/s'lik bir hızla tutarlı bir şekilde yukarı doğru hareket eden noktalardan oluşur. Arka plan, daire ve elipste olduğu gibi aynı hızla tutarlı bir şekilde sola doğru hareket eden noktalardan oluşur.
    2. Viscacha2.jar çalıştırın. Konuya görevi açıklayın. Katılımcı hazır olduğunda, deneyi başlatmak için s tuşuna basın. Deney tamamlanana kadar bekleyin.
    3. config.txt dosyasını açın, filename=shape_dotsB_D.txt satırına açıklama ekleyin ve shape_dotsW_D.txt görev de dahil olmak üzere aşağıdaki satırın açıklamasını kaldırın. Adım 3.2.2'yi tekrarlayın.
  3. Hız görevi
    1. Konu hazır olduğunda, config.txt dosyasını açın ve daha önce seçilen dosya adını yorumlayın. filename=shape_dotsB_V10_20.txt görevi içeren satırın açıklamasını kaldırın. Bu görev üç koşul içerir. Daire, elips ve arka plan, tutarlı bir şekilde yukarı doğru hareket eden noktalardan oluşur ve daire ve elips içindeki noktalar her zaman arka plan noktalarından daha yavaş hareket eder: i) 10°/s'ye karşı 20°/s; ii) 5°/s'ye karşı 10°/s; ve iii) 1°/s'ye karşı 2°/s.
    2. Viscacha2.jar çalıştırın. Konuya görevi açıklayın. Katılımcı hazır olduğunda, deneyi başlatmak için s tuşuna basın. Deney tamamlanana kadar bekleyin.
    3. config.txt dosyasını açın ve shape_dotsB_V10_20.txt satırına açıklama yapın ve shape_dotsW_V10_20.txt görev de dahil olmak üzere aşağıdaki satırın açıklamasını kaldırın. Adım 3.2.2'yi tekrarlayın.
    4. shape_dotsB_V5_10.txt ve shape_dotsW_V5_10.txt görevlerin yanı sıra shape_dotsB_V1_2.txt ve shape_dotsW_V1_2.txt için 3.3.1 - 3.3.3 2x adımlarını tekrarlayın.
      1. Görev tamamlandıktan sonra her görev için dosya adının el ile değiştirilmesini önlemek için sweep_file bir seçenek kullanın. config.txt dosyasında, her görev yordamı bittikten sonra yordamı sonlandırmak için sweep_files alanını 0 olarak ayarlayın.
      2. İlk temel eşik değerini tanımlamak için Shape_Brt.txt görev için bu ayarı kullanın. Taban çizgisi ayarlandıktan sonra, art arda birden çok görevi çalıştırmak için, tarama dosyasını 1 ile 9 arasında bir tamsayıya ayarlayın. Buradaki tamsayı, ardışık görevler arasındaki değişikliklerin sayısını belirler (örneğin, 1 olarak ayarlanırsa ve shape_dotsB_D.txt yorumlanmazsa, program bu görevi ve bir sonrakini çalıştıracaktır. 9 olarak ayarlanırsa, tüm görevler çalıştırılır). Dahili olarak bu, her deneme tamamlandıktan sonra yeni bir yapılandırma dosyasının yeniden oluşturulmasına, daha önce seçilen bir dosya adının yorumlanmasına ve sonraki deneme için sonraki dosya adının seçilmesine neden olur.

4. Görüşü sınırlayan gözlükler

  1. Periferik görme alanını geçici olarak çıkarmak için, şeffaf lenslerin beyaz opak olanlarla değiştirildiği yüzme gözlüğü (Şekil 2) kullanın. Lenslerin 1,4 mm'lik bir diyafram açıklığı vardı ve bu da görme alanını merkezi 10° ile sınırladı. Gözlükleri her konuya uygun hale getirmek ve doğal bireysel göz arası mesafeyi mümkün olan en iyi şekilde hesaba katmak için, 58 mm'den 72 mm'ye kadar (her bir gözlük arasında 1 mm'lik bir adımla) delik aralıklı 14 çift gözlük yapın.

Figure 2
Şekil 2: Daralan gözlükler. Merkezi deliklerin çapı 1,4 mm'dir. Delikler arası mesafeleri 58 mm ile 72 mm arasında olan 14 çift gözlüğümüz vardı. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

  1. Katılımcının gözleri arasındaki mesafeyi tanımlamak için bir cetvel kullanın. Cetveli gözlerin hemen üzerine, kaşlarla aynı hizada, 0 değeri bir gözün üzerine gelecek şekilde yerleştirin. İkinci gözün üstündeki değeri kontrol ederek ikinci göz bebeğinin mm cinsinden ne kadar uzakta olduğunu hesaplayın. İşlem sırasında, katılımcıdan bakışlarını mümkün olduğunca sabit tutmasını isteyin.
  2. Daha uygun çift seçildikten sonra 15 dakika ara verin. Bu süre zarfında, katılımcılardan odada serbestçe hareket etmelerini, telefonlarını kullanmalarını veya gözlerin yeni görme durumuna alışması için okumalarını isteyin.
  3. Prosedürü 3. adımdan yeniden başlatın.

5. Yeniden yapılandırma

  1. Ekran boyutu ve mesafe kalibrasyonu
    1. Farklı bir ekran kullanılıyorsa, ekran boyutlarını (çözünürlük ve köşegen) yapılandırma dosyasına ekleyin (dikey çözünürlük için resolution_v, yatay çözünürlük için resolution_h diagonal_inch inç cinsinden ekran köşegeni için).
    2. Viscacha2.jar çalıştırın. İlk ekran görüntülendiğinde, sonlandırmak için ESC tuşuna basın. Sonuçları içeren .csv dosyasını açın.
    3. Mesafe mm metnini içeren satırı bulun ve değeri not edin.
    4. Deney düzeneğini, deneğin yeni hesaplanan mesafede oturabilmesi için yeniden ayarlayın. Mesafeyi, ekran genişliği yatay olarak 44,6° görsel alan kaplayacak şekilde hesaplayın. Bu, config.txt dosyasında da değiştirilebilen full_angle_h parametresi tarafından tanımlanır.
      NOT: Kalibrasyon, full_angle_v parametresi kullanılarak ekran yüksekliği için de gerçekleştirilebilir. Lütfen bu parametrelerden yalnızca birinin ayarlanabileceğini, diğerinin # öneki ile yorumlanması gerektiğini unutmayın.
  2. Uyaran tanımı
    1. Uyaran parametrelerini ayrı dosyalarda tanımlayın (örneğin, shape_dotsB_C.txt). S- (Ellipse_X, Ellipse_Y) boyutları gibi bazı değerler piksel cinsinden verilmiştir. Piksellerden görsel derecelere kadar hesaplamak için, değeri, sonuçları içeren csv dosyasından çıkarılan Piksel açı çarpanı ile çarpın.
      NOT: Noktaların tutarlılığı gibi uyaran parametreleri önceden tanımlanmıştır ve her katman için ayarlanabilir (arka plan, şekil S+, şekil S-, gürültü). Tutarlılık görevinde, örneğin, daire ve elips, 10°/s'lik bir hızla rastgele hareket eden noktalardan oluşur (tutarlılık = 0.0). Arka plan, daire ve elipste olduğu gibi aynı hızla tutarlı bir şekilde yukarı doğru hareket eden noktalardan oluşur (tutarlılık = 1.0). Viscacha2'nin henüz resmi bir kullanım kılavuzu yok. Uyaran tanımıyla ilgili daha fazla bilgi için Viscacha2 deposundaki stimuli_description.ods dosyasına bakın.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Hareket keskinliği görevi, her katılımcı için, her uyaran prosedürü için bir sonuç dosyası oluşturur. Bir test katılımcısı için örnek bir günlük dosyası, doc klasörünün içindeki depoya dahil edilmiştir. 1. satırdan 31. satıra kadar, hastanın adı ve yapılandırma ayarları gibi çeşitli ayarlar raporlanır. Görev bloğu 34. satırdan başlar ve daha fazla analiz için gerekli önemli bilgileri bildirir: olay zamanı, olay türü, deneme, süre, seçim, doğru, başarı, deneyci, dış uyaranlar, tersine çevirme ve merdiven seviyesi. Daha da önemlisi, seçim ve başarı sütunları boş bırakılmamalıdır; Bu durumda, yanıt aracının (klavye veya yanıt pedi) arızalı olduğunu gösterebilir. 170. satırdan itibaren eşik değeri, sütun eşiğinin altında bildirilir. Adım 1.2'deki bağlantılı deponun, günlük dosyalarını temizlemek için bir günlük dosyası hazırlama komut dosyası içerdiğini unutmayın. Günlük dosyası, sütunun seçimini karşılaştırarak ve düzelterek veya sadece başarı adlı sütunu kontrol ederek yanıtların doğruluğunu analiz etmek için kullanılabilir. Bildirilen bir başka yararlı değer, reaksiyon süresi araştırması için gereken süredir.

Bunun yerine hareket keskinliği eşiği ile ilgili bir çalışma için kritik değişken, sütun eşiğinin altındaki değerdir. Her katılımcının her bir uyaran sunumu için bir eşiği olacaktır ve farklı karşıtlıklardan ve/veya farklı görevlerden kaynaklanan eşikleri karşılaştırmak mümkündür.

Şekil 3'te, tam görme koşullarında test edilmiş bir kontrol grubu için temsili bir çizim (yani, daraltıcı gözlük takmadan; Şekil 3A,B) ve sınırlı görme durumunda (daralan gözlük takmak; Şekil 3C,D) gösterilmiştir. Dahil edilen kontrol katılımcıları normal veya normale düzeltilmiş görüşe sahipti.

Figure 3
Şekil 3: Kontrol grubu için temsili sonuçlar. (A, B) Periferik görme alanını kaplayan gözlüklerle tam görme ve (C,D) sınırlı görmede test sonuçları. Hızlı hızdan (10/20 derece) tutarlılık görevlerine kadar hareket keskinliği eşikleri (A, C) negatif sol panellerde ve (B, D) sağ panellerde pozitif kontrastta gösterilir. Dikey eksende, hareket keskinliği eşiği, görme derecelerinde algılanan minimum fark olarak rapor edilir. Tek tek eşikler bir daire olarak gösterilir. Araçlar ve standart hatalar gösterilir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 4'te iki grup hasta test edildi: periferik fotoreseptör dejenerasyonu olan hastalar (Retinitis pigmentosa, RP; Şekil 4A,B) ve santral fotoreseptör dejenerasyonu olan hastalar (Stargardt, STGD; Şekil 4C,D). Hastaları doğru bir şekilde dahil etmek için, nihai tanı tipik oftalmolojik muayeneden sonra ve optik koherens tomografi (OCT), floresein anjiyografi (FA) ve elektrofizyolojik testler (flaş elektroretinografi, FERG) gibi aksesuar araştırmalarından sonra konuldu. Ayrıca, hastalar testin ilk zorluğunu belirlemek için temel görevi (Shape_Brt.txt) göremediler veya gerçekleştiremedilerse, otomatik olarak prosedürden çıkarıldılar.

Figure 4
Şekil 4: RP ve STGD hastaları için temsili sonuçlar. (A, B) Görme çevresi kaybı olan RP hastaları ve merkezi görme kaybı olan (C, D) STGD hastaları için sonuçlar. Hızlı hızdan (10/20 derece) tutarlılık görevlerine kadar hareket keskinliği eşikleri (A, C) negatif sol panellerde ve (B, D) sağ panellerde pozitif kontrastta gösterilir. Dikey eksende, hareket keskinliği eşiği, görme derecelerinde algılanan minimum fark olarak rapor edilir. Tek tek eşikler bir daire olarak gösterilir. Araçlar ve standart hatalar gösterilir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 3 ve Şekil 4'te, dikey eksende, keskinlik eşiği algılanan minimum fark olarak rapor edilir; Yatay eksen sonuçları görevlere böler: hızlı 10/20, orta 5/10 ve yavaş 1/2, hızlı hız yönü ve tutarlılıkta. Görevler iki karşıtlıkta sunulur (yani, negatif için a ve c, pozitif için b ve d). Her katılımcı tek bir nokta olarak raporlanırken, hata çubukları standart hatayı temsil eder.

Bu temsili sonuçlar, tam görüşteki kontrol grubu için (Şekil 3A), hareket keskinliği eşiğinin görevler arasında benzer olduğunu göstermektedir. Negatif kontrastta en zorlu görev hızı 10/20, pozitif kontrastta en kolay yavaş hız 1/2 ile. Sınırlı görme koşulunda gösterildiği gibi, periferik görme alanını kaplayan gözlüklerin takılmasının, sonuçların katılımcılar arasında yayılmasını azalttığını ve merkezi ve periferik görsel stimülasyonun başarılı bir ölçümünü ortaya çıkardığını unutmayın (Şekil 3B). Hastalar için (Şekil 4) görme bozukluğunun hareket keskinliği eşiğini nasıl etkilediği hız görevleri ile de gösterilmiştir. Santral görme alanını koruyan RP hastaları (Şekil 4A,B) için en yavaş görevler en kolay olanlardır, periferik görme alanını koruyan STGD hastaları için (Şekil 4C,D) patern, 1/2 hız için daha yüksek eşik ve 10/20 (hızlı) hız için daha düşük eşik gösteren zıt eğilimi takip eder. Buna karşılık, yön ve tutarlılık görevleri iki hasta grubunu birbirinden ayırmadı.

Uyaranların temsili filmleri , Ek Dosya 1, Ek Dosya 2, Ek Dosya 3, Ek Dosya 4, Ek Dosya 5, Ek Dosya 6, Ek Dosya 7, Ek Dosya 8, Ek Dosya 9, Ek Dosya 10, Ek Dosya 11'de .mp4 formatında mevcuttur. Lütfen bu kayıtlarda, beyaz imlecin doğru bir seçim için seçilecek olan dairenin konumunu (uyaran S+) gösterdiğini unutmayın. Deneysel oturum sırasında bu imleç görünmez. Kayıtlar, temel görev Shape_Brt, tutarlılık görevleri (shape_dotsB_C ve shape_dotsW_C), yön görevleri (shape_dotsB_D ve shape_dotsW_D) ve hız görevleri (hızlı 10/20 derece: shape_dotsB_V10_20, shape_dotsW_V10_20; orta 5/10 derece: shape_dotsB_V5_10, shape_dotsW_V5_10; yavaş 1/2 derece: shape_dotsB_V1_2, shape_dotsW_V1_2), negatif ve pozitif zıtlıklarda.

Ek Dosya 1: Başlangıç eşiğini hesaplamak için temel görev. Daire ve elips, sabitleme haçının yan tarafında gösterilir. Her seçimden sonra elips şeklini değiştirir: doğru yanıt durumunda (katılımcı daireyi seçer), elipsin şekli bir çevreye daha çok benzer hale gelir; Yanlış yanıt durumunda (katılımcı elipsi seçer), merdiven prosedürünü takiben elipsin şekli daha belirgin hale gelir. Tüm prosedür boyunca, katılımcıdan sabitleme çaprazına bakması istenir. Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.

Ek Dosya 2: Negatif karşıtlıkta tutarlılık görevi. RDK, beyaz bir arka plan üzerinde hareket eden siyah noktalarla oluşturulmuştur. Merkezi olarak yerleştirilmiş iki şekil, RDK hareketi ile tanımlanır: şekillerin içinde noktalar rastgele hareket ederken, arka plan 10°/s'de yukarı doğru hareket eden noktalarla oluşturulur. Zorluk seviyesi, temel görev ile belirlenir. Daire ve elips, sabitleme haçının yan tarafında gösterilir. Tüm prosedür boyunca, katılımcıdan sabitleme çaprazına bakması istenir. Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.

Ek Dosya 3: Pozitif karşıtlıkta tutarlılık görevi. RDK, siyah bir arka plan üzerinde beyaz noktalarla oluşturulmuştur. Merkezi olarak yerleştirilmiş iki şekil, RDK hareketi ile tanımlanır: şekillerin içinde noktalar rastgele hareket ederken, arka plan 10°/s'de yukarı doğru hareket eden noktalarla oluşturulur. Zorluk seviyesi, temel görev ile belirlenir. Daire ve elips, sabitleme haçının yan tarafında gösterilir. Tüm prosedür boyunca, katılımcıdan sabitleme çaprazına bakması istenir. Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.

Ek Dosya 4: Negatif karşıtlıkta yön görevi. RDK, beyaz bir arka plan üzerinde hareket eden siyah noktalarla oluşturulmuştur. Merkezi olarak yerleştirilmiş iki şekil, RDK hareketiyle tanımlanır: şekillerin içinde noktalar 10°/s'de yukarı doğru hareket eder ve arka plan 10°/s'de sola doğru hareket eder. Başlangıç zorluk seviyesi Ek Dosya 2'deki gibi belirlenir. Daire ve elips, sabitleme haçının yan tarafında gösterilir. Tüm prosedür boyunca, katılımcıdan sabitleme çaprazına bakması istenir. Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.

Ek Dosya 5: Pozitif kontrastta yön görevi. RDK, siyah bir arka plan üzerinde hareket eden beyaz noktalarla inşa edilmiştir. Merkezi olarak yerleştirilmiş iki şekil, RDK hareketiyle tanımlanır: şekillerin içinde noktalar 10°/s'de yukarı doğru hareket eder ve arka plan 10°/s'de sola doğru hareket eder. Başlangıç zorluk seviyesi Ek Dosya 2'deki gibi belirlenir. Daire ve elips, sabitleme haçının yan tarafında gösterilir. Tüm prosedür boyunca, katılımcıdan sabitleme çaprazına bakması istenir. Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.

Ek Dosya 6: Negatif kontrastta hızlı hız görevi. RDK, beyaz bir arka plan üzerinde hareket eden siyah noktalarla oluşturulmuştur. Merkezi olarak yerleştirilmiş iki şekil, RDK hareketiyle tanımlanır: şekillerin içinde noktalar 10°/s'de yukarı doğru hareket eder ve arka plan 20°/s'de yukarı doğru hareket eder. Başlangıç zorluk seviyesi Ek Dosya 2'deki gibi belirlenir. Daire ve elips, sabitleme haçının yan tarafında gösterilir. Tüm prosedür boyunca, katılımcıdan sabitleme çaprazına bakması istenir. Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.

Ek Dosya 7: Pozitif kontrastta hızlı hız görevi. RDK, siyah bir arka plan üzerinde hareket eden beyaz noktalarla inşa edilmiştir. Merkezi olarak yerleştirilmiş iki şekil, RDK hareketiyle tanımlanır: şekillerin içinde noktalar 10°/s'de yukarı doğru hareket eder ve arka plan 20°/s'de yukarı doğru hareket eder. Başlangıç zorluk seviyesi Ek Dosya 2'deki gibi belirlenir. Daire ve elips, sabitleme haçının yan tarafında gösterilir. Tüm prosedür boyunca, katılımcıdan sabitleme çaprazına bakması istenir. Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.

Ek Dosya 8: Negatif kontrastta orta hız görevi. RDK, beyaz bir arka plan üzerinde hareket eden siyah noktalarla oluşturulmuştur. Merkezi olarak yerleştirilmiş iki şekil, RDK hareketiyle tanımlanır: şekillerin içinde noktalar 5°/s'de yukarı doğru hareket eder ve arka plan 10°/s'de yukarı doğru hareket eder. Başlangıç zorluk seviyesi Ek Dosya 2'deki gibi belirlenir. Daire ve elips, sabitleme haçının yan tarafında gösterilir. Tüm prosedür boyunca, katılımcıdan sabitleme çaprazına bakması istenir. Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.

Ek Dosya 9: Pozitif kontrastta orta hız görevi. RDK, siyah bir arka plan üzerinde hareket eden beyaz noktalarla inşa edilmiştir. Merkezi olarak yerleştirilmiş iki şekil, RDK hareketiyle tanımlanır: şekillerin içinde noktalar 5°/s'de yukarı doğru hareket eder ve arka plan 10°/s'de yukarı doğru hareket eder. Başlangıç zorluk seviyesi Ek Dosya 2'deki gibi belirlenir. Daire ve elips, sabitleme haçının yan tarafında gösterilir. Tüm prosedür boyunca, katılımcıdan sabitleme çaprazına bakması istenir. Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.

Ek Dosya 10: Negatif kontrastta yavaş hız görevi. RDK, beyaz bir arka plan üzerinde hareket eden siyah noktalarla oluşturulmuştur. Merkezi olarak yerleştirilmiş iki şekil, RDK hareketiyle tanımlanır: şekillerin içinde noktalar 1°/s'de yukarı doğru hareket eder ve arka plan 2°/s'de yukarı doğru hareket eder. Başlangıç zorluk seviyesi Ek Dosya 2'deki gibi belirlenir. Daire ve elips, sabitleme haçının yan tarafında gösterilir. Tüm prosedür boyunca, katılımcıdan sabitleme çaprazına bakması istenir. Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.

Ek Dosya 11: Pozitif kontrastta yavaş hız görevi. RDK, siyah bir arka plan üzerinde hareket eden beyaz noktalarla inşa edilmiştir. Merkezi olarak yerleştirilmiş iki şekil, RDK hareketiyle tanımlanır: şekillerin içinde noktalar 1°/s'de yukarı doğru hareket eder ve arka plan 2°/s'de yukarı doğru hareket eder. Başlangıç zorluk seviyesi Ek Dosya 2'deki gibi belirlenir. Daire ve elips, sabitleme haçının yan tarafında gösterilir. Tüm prosedür boyunca, katılımcıdan sabitleme çaprazına bakması istenir. Bu dosyayı indirmek için lütfen buraya tıklayın.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Burada, rastgele nokta kinematogramlarına dayalı bir dizi uyaran kullanarak görsel hareket keskinliğini ölçmek için yeni bir yöntem açıklanmaktadır. Sonuç, bir daire ve bir elips arasında algılanan minimum bir fark olarak verilir ve öznenin şekilleri birbirinden ayırt etmeyi ne zaman bıraktığını görmeyi sağlar. Elde edilen fark ne kadar küçük olursa, keskinlik o kadar iyi olur: bu, deneğin elips ile neredeyse aynı olmasına rağmen dairenin nerede olduğunu hala algılayabileceği anlamına gelir. Burada sunulan hareket keskinliği testi, sonuçları, farklı boyutlardaki yüksek kontrastlı harflerin tanımlanmasını gerektiren, tanıma keskinliğine dayalı yaygın klinik ölçümlerle ilişkilendirilebilecek görsel derecelerde getirir22.

Kurulumun hazırlanması kritik öneme sahiptir. Adım 1.1'de açıklandığı gibi, prosedürü gerçekleştirmek için loş bir oda en iyi seçimdir. Herhangi bir ek ışık kaynağının (örneğin, monitörün herhangi bir gösterge ışığı, yanıt pedleri, göz izleyici veya odada bulunan diğer herhangi bir cihaz) kapatılması önemlidir. Benzer şekilde, daha fazla dikkat dağıtıcı kaynaktan kaçınmak için prosedürün akustik olarak yalıtılmış bir odada yapılması tavsiye edilir. Monitöre olan mesafenin ve monitörün boyutunun net bir şekilde tanımlanması gerekir, çünkü noktaların oluşturulması bu değerlere dayanır.

Ayrıca, adım 1.1'in NOTUNDA bildirildiği gibi, katılımcıların bakışlarını izlemek için göz izleyicinin kullanılması şiddetle tavsiye edilir. Prosedür için, talimat verildikten sonra, katılımcı küçük bir odada tek başına otururken, deneyci deney odasının dışındaki bitişik bir alanda oturuyor, göz izleyici kamerayı kullanarak bakışları ve kafa hareketini izliyordu. Göz izleyici mevcut olmadığında, deneyci, test monitörünün üzerine monte edilmiş bir kamera kullanarak ve canlı görüntüleri ayrı bir ekranda kontrol ederek kafa konumunu kontrol edebilir. Göz izleyici ile ve göz izleyici olmadan her iki ayarın da RP ve STGD hastaları üzerinde yapılan önceki bir çalışma ile etkili olduğu kanıtlanmıştır14. Bununla birlikte, göz izleyici sadece fiksasyonların izlenmesine değil, aynı zamanda sonraki analizlere de izin verir.

Prosedür, bir talimat ekranı eklenerek veya akustik talimatlar eklenerek (az gören katılımcılar için) geliştirilebilir. İşlemin sözlü olarak anlatılması zaman zaman anlatım farklılıklarına neden olarak farklı performanslara yol açabilir. Ayrıca, temel görev (Shape_Brt) ile diğer görevler arasındaki farklı görünüm bazen bazı katılımcılar için hantal ve kafa karıştırıcı olabilir; Bu nedenle, uyaranların ilk görevden ne kadar farklı görüneceğini net bir şekilde açıklamanız şiddetle tavsiye edilir. Bir katılımcının belirli bir görevi yerine getirememesi veya performansta zorluklar göstermesi durumunda, her seferinde bir görevi test etmek için sweep_file parametresinin değerinin değiştirilmesi önerilir (adım 3.3.4 NOT). Bu şekilde, deneyci prosedür üzerinde daha fazla kontrole sahip olacak, sunulan görevden çıkıp çıkmayacağına karar verecek ve bir sonrakine manuel olarak geçecektir. Daralma gözlüğü ile yapılan işlemin her kişiye uyarlanması bazen zor olabilir. Yeterli gözlüğü seçmenin bir ipucu, katılımcılardan başlarını hareket ettirmeden, bir gözlerini ve sonra diğerini kapatarak önlerindeki bir nesneye sabitlenmelerini istemek olacaktır. Katılımcılar nesneyi bir gözle ve ardından diğer gözle net bir şekilde görebiliyorlarsa, taktıkları gözlük yeterlidir.

Karanlıkların ve ışıkların işlenmesinin retinada ve karanlıkların işlenmesinin baskın olduğu kortikal bir seviyede ayrıldığı durağan uyaranlarla iyi bilinmektedir12. Burada, hareket halindeki uyaranları kullanarak, önerilen prosedür, görsel alanın belirli bölümlerinin kaybının, negatif veya pozitif kontrastlarda aynı anda hareket ve şeklin işlenmesini nasıl etkilediğini incelemek için eşsiz bir fırsat sunar. Katılımcılar tarafından bildirildiği gibi, merkezi olarak yerleştirilmiş şekillerin ayrımı, negatif kontrastta 10/20°'lik hızlı bir hızla görev tarafından güçlü bir şekilde bozuldu. Bu, negatif kontrastta hızlı hareket eden uyaranlarla periferik görme alanının kortikal temsilinin aktivasyonu ile uyumludur23. İşlemden önce kontrol deneklerinde 15 dakika boyunca gözlüklerin daraltılmasıyla periferik görsel girdinin geçici kaybı hareket keskinliğini etkilemedi. Bununla birlikte, bireysel sonuçların daha küçük bir yayılımını görebiliriz. Büyük olasılıkla, merkezi ve çevresel işlem arasındaki etkileşimdeki bireysel farklılıkları ortaya çıkarmak. Hareket algılama, harekete duyarlı çevre birimleri olmadan nasıl çalışır? Hasarlı parçalardan yedek parçalara kadar herhangi bir fonksiyon devri gözlemleyebilir miyiz24? Ne ölçüde? Düzenlemesi kolay olan bu test seti sayesinde, uyaran özelliklerindeki değişikliklerin görsel işlemeyi nasıl etkilediğini kontrol etmek mümkündür. Görsel işleme için potansiyel olarak etkili olan tüm ayarlar ayarlanabilir: hareketli noktaların rengi, hızları ve boyutları ve daha fazlası. Bu fırsat, kullanıcıya, farklı manipülasyonlar üzerine tüm görme alanını ve görsel işleyişi incelemek için kullanılabilecek geniş bir farklı test yelpazesi sunar. Merkezi ince işlemeyi periferik hareket stimülasyonundan5 ayırt etmek için hareket keskinliğini merkezi 8° içinde test etmeye karar verdik. Bununla birlikte, gelecekteki kullanıcılar, görsel alandaki uyaranların boyutunu ve konumunu ihtiyaçlarına göre ayarlayabilir.

Daha önce gösterildiği gibi, merkezi retinal lezyonlar, periferilerinkarakteristiği olan hareketli uyaranların algısını arttırmıştır 18. Ayrıca, merkezi retina kaybıolan MD hastaları 23 üzerinde yapılan bir fMRI çalışması, merkezi görsel stimülasyona yanıt vermeyen V1 de dahil olmak üzere görsel korteksin bölümlerinin, görsel sistemin uzun süreli merkezi görme kaybına olası ayarlamalarını yansıtan periferik olarak yerleştirilmiş görsel uyaranlar tarafından aktive edildiğini ortaya koymuştur. RP hastalarının grubundaki daha yüksek değişkenliğin, hastalığın ilerlemesi ve semptom tezahüründeki yüksek bireyler arası farklılıklardan kaynaklanması muhtemeldir. Ayrıca, RP hastaları genellikle görme kaybına uyum sağlamakta zorlanırlar ve düzensiz sakkadpaternleri sergilerler 25,26, bu da neden bu kadar farklı davrandıklarını açıklamaya yardımcı olabilir; Bu nedenle, Adım 1'de de açıklandığı gibi, özellikle hastaları test ederken bir göz izleyicinin kullanılması tavsiye edilir.

Önerilen prosedür zorluklar ve sınırlamalar açısından eksik değildir. Her deneysel oturumdaki günlük dosyalarının okunması ve temizlenmesi zor olabilir. Bu nedenle, adım 1.2'de, günlükleri temizlemek için kodu içeren depo, sağlanan bağlantı ile erişilebilir hale getirilmiştir. Ayrıca, ileri derecede miyopisi olan katılımcıları test etmek zor olabilir. Görev, katılımcıların RDK'yı net bir şekilde görebilmelerini ve en azından monitörden verilen mesafede ön plan ile arka plan arasında ayrım yapabilmelerini gerektirir.

Önerilen harekete dayalı keskinlik testi, sadece merkezi görme alanından değil, aynı zamanda periferilerden de elde edilen girdilere bağlı olarak görme fonksiyonlarını değerlendirmemize olanak tanır14. Hareket algısı ve ince durağan detaylar, son zamanlarda eşmerkezli halka hareketine adaptasyondan sonra bir keskinlik kazanımı ile gösterildiği gibi, tam olarak ayrılmamıştır11. Daralma sistemi, güvenlik yönergelerine27 aykırı olmaksızın MRG tarayıcısının içinde ve ayrıca TMS veya tRNS oturumları 28,29 sırasında kullanılabilir ve sağlıklı kontrollerde olduğu kadar hastalarda da görme alanını sınırlaması nedeniyle kortikal dinamiklerin arkasındaki olası mekanizmaların izlenmesini sağlar.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Yazarların ifşa edecek hiçbir şeyi yok.

Acknowledgments

Protokol, Polonya'nın Varşova kentindeki Nencki Deneysel Biyoloji Enstitüsü'ndeki Beyin Görüntüleme Laboratuvarı'nda gerçekleştirildi ve Ulusal Bilim Merkezi'nden (Polonya) 2018/29/B/NZ4/02435 sayılı bir hibe ile desteklendi.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Chinrest custom-made
Computer Windows 10 or higher
Display 1920 × 1080, 31 inches
EyeLink 1000 Plus SR Research desktop mount
USB Keyboard
USB mouse

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Wells-Gray, E. M., Choi, S. S., Bries, A., Doble, N. Variation in rod and cone density from the fovea to the mid-periphery in healthy human retinas using adaptive optics scanning laser ophthalmoscopy. Eye. 30 (8), 1135-1143 (2016).
  2. Kolb, H. How the retina works. Am Sci. 91, 28-35 (2003).
  3. Østerberg, G. Topography of the layer of rods and cones in the human retina. Acta Ophthal. 6, 1 (1935).
  4. Kolb, H. The Organization of the Retina and Visual System. Circuitry for Rod Signals through the Retina. , University of Utah Health Sciences Center. USA. (2011).
  5. Burnat, K. Are visual peripheries forever young. Neural Plast. 2015, 307929 (2015).
  6. Donato, R., Pavan, A., Campana, G. Investigating the interaction between form and motion processing: A review of basic research and clinical evidence. Front Psychol. 11, 566848 (2020).
  7. Geisler, W. S. Motion streaks provide a spatial code for motion direction. Nature. 400, 65-69 (1999).
  8. Apthorp, D., et al. Direct evidence for encoding of motion streaks in human visual cortex. Proc Biol Sci. 280, 20122339 (2013).
  9. Kelly, D. H. Moving gratings and microsaccades. J Opt Soc Ame. A, Opt Image Sci. 7 (12), 2237-2244 (1990).
  10. Glass, L. Moiré effect from random dots. Nature. 223 (5206), 578-580 (1969).
  11. Tagoh, S., Hamm, L. M., Schwarzkopf, D. S., Dakin, S. C. Motion adaptation improves acuity (but perceived size doesn't matter). J Vis. 22 (11), 2 (2022).
  12. Orban, G. A., Kennedy, H., Bullier, J. Velocity sensitivity and direction selectivity of neurons in areas V1 and V2 of the monkey: influence of eccentricity. J Neurophysiol. 56 (2), 462-480 (1986).
  13. Rahimi-Nasrabadi, H., et al. Image luminance changes contrast sensitivity in visual cortex. Cell Rep. 34 (5), 108692 (2021).
  14. Kozak, A., et al. Motion based acuity task: Full visual field measurement of shape and motion perception. Transl Vis Sci Technol. 10 (1), 9 (2021).
  15. Cross, N., van Steen, C., Zegaoui, Y., Satherley, A., Angelillo, L. Retinitis pigmentosa: Burden of disease and current unmet needs. Clin Ophthalmol. 16, 1993-2010 (2022).
  16. Cremers, F. P. M., Lee, W., Collin, R. W. J., Allikmets, R. Clinical spectrum, genetic complexity and therapeutic approaches for retinal disease caused by ABCA4 mutations. Prog Retin Eye Res. 79, 100861 (2020).
  17. Plank, T., et al. matter alterations in visual cortex of patients with loss of central vision due to hereditary retinal dystrophies. Neuroimage. 1556, 65 (2011).
  18. Burnat, K., Hu, T. T., Kossut, M., Eysel, U. T., Arckens, L. Plasticity beyond V1: Reinforcement of motion perception upon binocular central retinal lesions in adulthood. J Neurosci. 37 (37), 8989-8999 (2017).
  19. Jansen, M., et al. Cortical balance between ON and OFF visual responses is modulated by the spatial properties of the visual stimulus. Cereb Cortex. 29 (1), 336-355 (2019).
  20. Pons, C., et al. Amblyopia affects the ON visual pathway more than the OFF. J Neurosci. 39 (32), 6276-6290 (2019).
  21. Luo-Li, G., Mazade, R., Zaidi, Q., Alonso, J. M., Freeman, A. W. Motion changes response balance between ON and OFF visual pathways. Commun Biol. 1, 60 (2018).
  22. Jackson, A., Bailey, I. Visual acuity. Opto Pract. 5, 53-70 (2004).
  23. Baker, C. I., Peli, E., Knouf, N., Kanwisher, N. G. Reorganization of visual processing in macular degeneration. J Neurosci. 25 (3), 614-618 (2005).
  24. Gilbert, C. D., Li, W. Adult visual cortical plasticity. Neuron. 75 (2), 250-264 (2012).
  25. Guadron, L., et al. The saccade main sequence in patients with retinitis pigmentosa and advanced age-related macular degeneration. Invest Ophthalmol Vis Sci. 64 (3), 1 (2023).
  26. Gameiro, R. R., et al. Natural visual behavior in individuals with peripheral visual-field loss. J Vis. 18 (12), 10 (2018).
  27. Sammet, S. Magnetic resonance safety. Abdom Radiol. 41 (3), 444-451 (2016).
  28. Potok, W., et al. Modulation of visual contrast sensitivity with tRNS across the visual system, evidence from stimulation and simulation. eNeuro. 10 (6), (2023).
  29. Pearson, J., Tadin, D., Blake, R. The effects of transcranial magnetic stimulation on visual rivalry. J Vis. 7 (7), 1-11 (2007).

Tags

JoVE'de Bu Ay Sayı 204 görsel eğitim görsel sistem periferik görme keskinlik testi hareket tanımlı şekilleri ayırt etme merkezi görme alanı

Erratum

Formal Correction: Erratum: Motion-Acuity Test for Visual Field Acuity Measurement with Motion-Defined Shapes
Posted by JoVE Editors on 04/01/2024. Citeable Link.

An erratum was issued for: Motion-Acuity Test for Visual Field Acuity Measurement with Motion-Defined Shapes. The Authors section was updated from:

Marco Ninghetto1
Michał Wieteska2,3
Anna Kozak1
Kamil Szulborski4
Tomasz Gałecki4
Jacek Szaflik1
Kalina Burnat1
1Nencki Institute of Experimental Biology, Polish Academy of Sciences
2Mossakowski Medical Research Institute, Polish Academy of Sciences
3Institute of Radio Electronics and Multimedia Technology, Warsaw University of Technology
4Department of Ophthalmology, Medical University of Warsaw

to:

Marco Ninghetto1
Michał Wieteska2,3
Anna Kozak1
Kamil Szulborski4
Tomasz Gałecki4
Jacek Szaflik4
Kalina Burnat1
1Nencki Institute of Experimental Biology, Polish Academy of Sciences
2Mossakowski Medical Research Institute, Polish Academy of Sciences
3Institute of Radio Electronics and Multimedia Technology, Warsaw University of Technology
4Department of Ophthalmology, Medical University of Warsaw

Hareket Tanımlı Şekillerle Görme Alanı Keskinliği Ölçümü için Hareket Keskinliği Testi
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Ninghetto, M., Wieteska, M., Kozak,… More

Ninghetto, M., Wieteska, M., Kozak, A., Szulborski, K., Gałecki, T., Szaflik, J., Burnat, K. Motion-Acuity Test for Visual Field Acuity Measurement with Motion-Defined Shapes. J. Vis. Exp. (204), e66272, doi:10.3791/66272 (2024).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter