JoVE Logo
Authors
Contact Us

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

نقدم تطوير إطار عرض مؤقت للنظرة مصمم للأبحاث الإدراكية والحركية للعين التي تحاكي فقدان الرؤية المركزية. هذا الإطار قابل للتكيف بشكل خاص لدراسة الاستراتيجيات السلوكية والحركية التعويضية للعين لدى الأفراد الذين يعانون من فقدان البصر المركزي المحاكي والمرضي.

Abstract

التنكس البقعي (MD) هو أحد الأسباب الرئيسية لضعف البصر في العالم الغربي. يميل المرضى الذين يعانون من MD إلى تطوير استراتيجيات حركة العين العفوية للتعويض عن فقدان البصر ، بما في ذلك اعتماد موضع الشبكية المفضل ، أو PRL ، وهي منطقة طرفية محفوظة يستخدمونها بشكل متكرر لاستبدال النقرة التالفة. ومع ذلك ، لا ينجح جميع المرضى في تطوير PRL ، وحتى عندما يفعلون ذلك ، فقد يستغرق الأمر شهورا. حاليا ، لا يوجد علاج إعادة تأهيلي معيار ذهبي ، وتعوق أبحاث MD مشكلات التوظيف والامتثال والأمراض المصاحبة. للمساعدة في معالجة هذه المشكلات ، استخدمت مجموعة متزايدة من الأبحاث شاشات عرض مؤقتة لتتبع العين في نموذج محاكاة فقدان الرؤية المركزية لدى الأفراد ذوي الرؤية السليمة. في حين أن فقدان البصر المحاكي يختلف نوعيا عن فقدان الرؤية المركزية المرضية ، فإن إطارنا يوفر نموذجا شديد التحكم يمكن من خلاله دراسة حركات العين التعويضية واختبار تدخلات إعادة التأهيل المحتملة في ضعف البصر. من خلال تطوير إطار شامل ، بدلا من الاعتماد على المهام المعزولة والمنفصلة ، نخلق بيئة متماسكة حيث يمكننا اختبار فرضيات واسعة النطاق ، مما يسمح لنا بفحص التفاعلات بين المهام ، وتقييم تأثيرات التدريب عبر مقاييس متعددة ، وإنشاء منهجية متسقة للبحث المستقبلي. علاوة على ذلك ، يظهر المشاركون في دراسات فقدان البصر المركزية المحاكاة أوجه تشابه في سلوكياتهم التعويضية الحركية للعين مقارنة بالمرضى الذين يعانون من MD. هنا ، نقدم إطارا لإجراء دراسات نظرية طارئة تتعلق بفقدان الرؤية المركزية المحاكاة. نؤكد على استخدام الإطار لاختبار الأداء السلوكي والحركي للأفراد الأصحاء في مجموعة واسعة من المهام الإدراكية التي تشمل مستويات مختلفة من المعالجة البصرية. نناقش أيضا كيف يمكن تكييف هذا الإطار لتدريب مرضى MD.

Introduction

التنكس البقعي (MD) هو السبب الرئيسي لضعف البصر على مستوى العالم ، ومن المتوقع أن يؤثر على 248 مليون شخص في جميع أنحاء العالم بحلول عام 20401. يتميز MD في المرحلة المتأخرة بتلف المستقبلات الضوئية في وسط المجال البصري (النقرة). فقدان الرؤية المركزية له آثار شديدة على المهام اليومية التي تعتمد على الرؤية المركزية ، مثل التنقل2 ، والقراءة3 ، والتعرف على الوجوه4. تؤثر عواقب MD بشكل كبير على نوعية حياة هؤلاء الأفراد5 وتؤدي إلى عواقب نفسية سلبية6. قد يطور المرضى الذين يعانون من MD ، المحرومين من رؤيتهم المركزية ، استراتيجيات حركية للعين بشكل عفوي تتضمن استخدام منطقة شبكية طرفية لتحل محل النقرة (الشكل 1). غالبا ما يتم اعتماد هذه المنطقة ، التي يشار إليها باسم موضع الشبكية المفضل (PRL) 7 ، من قبل المرضى في المهام التي تنطوي على التثبيت والقراءة والتعرف على الوجوه. هناك دليل على أن PRL ، في المرضى الذين يعانون من MD ، يتولون مهام الإشارة الحركية للعين في النقرة8،9. علاوة على ذلك ، لوحظت تغيرات في الانتباه والتحكم المعرفي في المرضى الذين يعانون من فقدان البصر المركزي ، مما يشير إلى وجود علاقة بين فقدان البصر والوظائف المعرفية10.

figure-introduction-1454
الشكل 1. توضيح للتجربة الإدراكية للأفراد الذين يتمتعون برؤية صحية ومرضى التنكس البقعي الذين يعانون من الورم النقري. يؤدي الورم النقري إلى فقدان البصر المركزي لدى مرضى التنكس البقعي. يمكن لبعض الأفراد التعويض جزئيا عن فقدان المدخلات البصرية إلى النقرة باستخدام موقع الشبكية المحيطي ، والذي يعرف بأنه موضع الشبكية المفضل (PRL). في المرضى الذين طوروا PRL ، غالبا ما يستخدم هذا للتثبيت غريب الأطوار وأثناء المهام اليومية. يمكن أن يختلف موقع الشبكية وشكل وحجم PRL من شخص لآخر. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

على الرغم من عدم وجود تدخل معياري ذهبي لاستعادة فقدان البصر أو للتعويض عن فقدان الرؤية المركزية ، يتم اختبار الأساليب التجريبية من البصريات والعلاج الوظيفي وعلوم الرؤية لتحسين التعويض من خلال الرؤية المحيطية11،12. تركز مناهج حركية العين على تعليم المرضى تحسين التحكم في حركة العين والتنسيق ، بما في ذلك تعليمهم استخدام PRLأكثر ملاءمة 11،12،13،14،15 بينما تركز التدخلات الإدراكية على تحسين القدرات البصرية المحيطية العامة أو الرؤية داخل PRL ، والتغلب جزئيا على قيود الرؤية المحيطية16،17،18 ،19،20. استخدمت الدراسات الحديثة عرضا عرضا طارئا قائما على تتبع العين كنموذج لدراسة حركات العين في فقدان الرؤيةالمركزية 21،22،23،24،25،26،27،28،29. هذا النهج ، الذي يستخدم الورم المحاكي (أي انسداد لعرقلة المنطقة الوسطى من المجال البصري) في الأفراد الأصحاء (الشكل 1) ، يخفف من مشكلات التوظيف والامتثال ، مع توفير تحكم عال في العديد من المعلمات ، مثل حجم وشكل الورم ، وبالتالي تقديم بديل واعد للمشاركة المباشرة للمرضى المصابين بالدكتوراه في الطب. في حين أن هناك العديد من الاختلافات بين فقدان الرؤية المركزية والورم الجنافي المحاكي30،31 ، يمكن رؤية بعض السلوك الحركي للعين الذي لوحظ في السابق ، مثل تطور PRL ، في الأخير27،30،32 ، مما يشير إلى أن بعض جوانب الاستراتيجيات الحركية للعين التعويضية يمكن استنباطها من خلال هذا النموذج الطارئ للنظرة. الأهم من ذلك ، أن فقدان البصر المركزي المحاكي يوفر إطارا واسعا لدراسة اللدونة في كل من النظام البصري الصحي ومتابعة فقدان البصر المركزي.

هنا ، نقدم تصميم وتطوير واستخدام إطار عمل طارئ للنظر يمكن استخدامه لاختبار الأداء الإدراكي والحركي للعين والانتباه لدى الأفراد الأصحاء ، ومع بعض التعديلات ، في مرضى MD (الشكل 2). كما نقوم بتفصيل الاعتبارات الفنية والنفسية الفيزيائية التي تصاحب التدريب الطارئ والمحيطي. يتضمن التحدي التقني الرئيسي إنشاء تصور لحركة زمن انتقال سلسة وقصيرة للورم33. يتم الحصول على زمن الوصول القصير هذا عن طريق تحديد أجهزة العرض المناسبة وأجهزة تتبع العين وأنظمة التشغيل34،35،36. وقد وثق العمل السابق كيف تضيف كل قطعة من الأجهزة زمن الوصول37 واستراتيجيات لتقليل زمن الوصول الكلي واستيعاب الوميض وحركات العينالبطيئة 33. يتمثل أحد الجوانب الجديدة في نموذجنا في مجموعة متنوعة من مهام التدريب والتقييم في إطار واحد للبحث الإدراكي في كل من السكان الأصحاء والمرضى. يميز الإطار مستويات متعددة من المعالجة البصرية المتأثرة بفقدان الرؤية المركزية ، وتحديدا الرؤية منخفضة المستوى ، والرؤية ذات المستوى الأعلى ، والانتباه ، والتحكم الحركي للعين ، والتحكم المعرفي. أظهرت الاختبارات الأولية التي أجريت باستخدام نسخة معدلة من هذا النهج دليلا على تحسن في حدة البصر في كل من الضوابط الصحية والمرضى32.

figure-introduction-5822
الشكل 2. نهج متعدد الأبعاد لدراسة اللدونة في الجهاز البصري ، وإعادة تأهيل الرؤية في التنكس البقعي. رسم توضيحي للأبعاد المترابطة مثل الإدراك البصري وحركة العين والتحكم المعرفي التي تساهم في المعالجة البصرية وتتأثر بفقدان البصر المركزي. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

Protocol

كان جميع المشاركين أفرادا أصحاء يتمتعون بحدة بصرية تبلغ 20/40 أو أعلى ولا توجد مشاكل معروفة في الرؤية. المشاركان الممثلان من الإناث ، وأعمارهم 27 و 24 عاما. قدم جميع المشاركين موافقة مستنيرة ، وحصلت الدراسة على موافقة من مجلس المراجعة المؤسسية (IRB) في جامعة ألاباما في برمنغهام.

1. تحديد نظام مثالي لمحاكاة أبحاث فقدان البصر المركزي

  1. تحديد النظام الذي ينقل المعلومات بكفاءة من متتبع العين إلى برنامج توليد التحفيز في حلقة مستمرة. استخدم الطرق الموضحة في37 لقياس زمن انتقال مجموعات مختلفة من الأنظمة لتحديد النظام الذي يحتوي على أقل زمن انتقال.
    ملاحظة: تظهر مقارنة بين زمن الانتقال المشترك لأربع مجموعات مختلفة من الأنظمة التي تشتمل على جهازي تعقب للعين (EyeLink 1000 Plus Tower Mount و TRACKPixx3) وجهازي عرض (CRT Monitor (معدل التحديث = 100 هرتز) و Display ++ (معدل التحديث = 120 هرتز)) إلى جانب نظامي تشغيل (Windows 10 و Mac iOS) في الشكل 3. تم قياس كل تركيبة 20 مرة. أظهرت النتائج أن زمن انتقال النظام كان الأدنى عند استخدام متتبع العين Vpixx TrackPixx3 مع نظام التشغيل Windows 10.

figure-protocol-1236
الشكل 3: مقارنة زمن الوصول عبر مجموعات مختلفة من الشاشات وأجهزة تتبع العين وأنظمة التشغيل. تمثل الأشرطة الانحراف المعياري ± 1 عبر 20 تكرارا لكل مجموعة. تم اتخاذ التدابير مع هاتف نظام تشغيل Mac في وضع الحركة البطيئة ، حيث وصل معدل تحديث يبلغ 240 هرتز. يختلف TP / CRS / Win إحصائيا عن E1000 / CRT / Mac (t (38) = 9.53 ، ص <0.001) ، E1000 / CRS / Mac (t (38) = 16.24 ، ص <0.001) و E1000 / CRS / Win (t (38) = 3.94 ، ص <0.001). الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

2. التعرف على المشاركين مع فقدان البصر المركزي المحاكي من خلال عرض النظرة الطارئة

ملاحظة: يتمثل أحد المكونات الأساسية في محاكاة فقدان الرؤية المركزية في تعريف المشاركين بعرض النظرة الطارئة. بدون التعرف المناسب ، يمكن الخلط بين مقاييس القدرات من خلال جهود المشاركين للتنقل في عرض النظرة. تضمن العديد من الخطوات الرئيسية في البروتوكول التعرف الكافي على عرض النظرة الطارئة لتكون قادرة على قياس الأداء البصري بشكل موثوق.

  1. تزويد المشاركين بتعليمات سمعية بصرية حول المهمة التي سيؤدونها خلال جلسة معينة. لكل مهمة ، احصل على تعليمات فيديو مخصصة مع لقطات شاشة من المهمة الفعلية. بعد ذلك ، اشرح التعليمات شفهيا للتأكد من أن المشارك لديه فهم جيد لما يمكن توقعه في مهمة معينة.
  2. تزويد المشاركين بتجارب تدريبية قبل البدء في كل مهمة من المهام الرئيسية. يوفر هذا فرصة لتوضيح أي أسئلة تتعلق بالمهمة.
  3. خلال الزيارة الأولية ، قبل القيام بمهام النظرة الطارئة ، قم بإجراء تدريب على التثبيت على المشاركين ، حيث يتعلمون وضع الورم المحاكي داخل صندوق مركزي أبيض على الشاشة لفترات متفاوتة مع زيادة التسامح المكاني عبر التجارب ، بينما يتجاهلون المشتتات التي قد تظهر على الشاشة.
  4. بالإضافة إلى ذلك ، قم بتنفيذ مهمة تعريفية PRL على المشاركين ، والتي تم تصميمها لتعزيز تطوير السلوك الشبيه ب PRL. في هذه المهمة ، اجعل المشاركين يشاهدون قرصا معتما موضوعا عشوائيا على الشاشة يغطي هدفا (على سبيل المثال ، Landolt C) وحرك الورم بالقرب من القرص غير الشفاف للكشف عن الهدف.
    ملاحظة: يمكن أن يشير التحليل الحركي للعين لهذه المهمة إلى موقع مبكر يشبه PRL يمكن استخدامه لاحقا كموضع تدريب. في هذا النموذج التجريبي ، كان الورم المركزي الدائري يميل إلى زاوية بصرية 10 درجات. تسمح هذه الخطوات للمشاركين بالتعرف على عرض النظرة الطارئة وإعدادهم لإجراء مجموعة واسعة من التقييمات الإدراكية ومهام التدريب باستخدام رؤيتهم المحيطية.

3. تطوير التعليمات الفعالة

ملاحظة: تلعب التعليمات دورا مهما في توجيه المشاركين حول كيفية الاستجابة للمنبهات وإدارة الورم المحاكي أثناء المهام المختلفة. يجب أن تكون التعليمات المناسبة شاملة وواضحة لتجنب أي لبس. وينبغي تكرار التعليمات حسب الحاجة لضمان الفهم.

  1. فيديوهات تعليمية
    1. عرض مرئي: قم بتوفير مقاطع فيديو توضح كل خطوة من خطوات المهمة بشكل مرئي. يجب أن توضح مقاطع الفيديو بوضوح كيفية إدارة الورم المحاكي بشكل مناسب أثناء المهمة وكيفية الاستجابة للمنبهات.
    2. السرد: قدم نصا موجزا تم تطويره لمرافقة العرض التوضيحي المرئي الذي يشرح العملية بعبارات بسيطة. تأكد من أن اللغة سهلة الفهم وتجنب المصطلحات الفنية.
  2. تعليمات شفهية مكتوبة
    1. الاتساق: استخدم نصا موحدا للتعليمات الشفهية لضمان الاتساق عبر الجلسات والمشاركين المختلفين. مثال: طوال المهمة ، ستكون هناك فترات راحة متعددة لإراحة عينيك. خلال هذه الاستراحات ، تأكد من إبقاء رأسك على مسند الذقن. عندما تكون جاهزا لمتابعة المهمة، اضغط على مفتاح المسافة، وستبدأ المهمة مرة أخرى.
    2. الوضوح: تحدث ببطء ووضوح - تأكد من التأكيد على جميع الجوانب المهمة للمهمة.
  3. التعليمات المرئية
    1. التعليمات التي تظهر على الشاشة: تقديم إرشادات مكتوبة على الشاشة يمكن للمشاركين قراءتها قبل وأثناء إكمال المهام. استخدم جمل قصيرة للوضوح باستخدام الوسائل البصرية لإظهار المحفزات التي قد يواجهها المشارك أثناء كل مهمة.

4. تصميم وتنفيذ مهام التقييم

ملاحظة: تنقسم المهام المصممة ضمن هذا الإطار على نطاق واسع إلى فئتين رئيسيتين: (1) مهام حركة العين الحرة و (2) المهام المقيدة بالتثبيت. في مهام حركة العين الحرة ، اسمح للمشاركين بإجراء حركات العين عبر الشاشة لتحديد الأهداف التي تظهر في مواقع عشوائية على الشاشة (أو لقراءة النص) ، بينما ، في المهام المقيدة بالتثبيت ، اطلب من المشاركين الحفاظ على التثبيت داخل مربع أبيض مركزي طوال المهمة واستخدام رؤيتهم المحيطية لإصدار الأحكام. يوضح الشكل 4 أمثلة على المهام والأوصاف لكل فئة. يمكن العثور على مزيد من المعلومات التفصيلية حول المهام في38.

figure-protocol-5922
الشكل 4: تمثيل مرئي لمهام التقييم المختلفة المصممة باستخدام إطار العمل. يتم تصنيف المهام على نطاق واسع إلى مهام حركة العين الحرة ، حيث يتبع الورم حركات العين للمشاركين لعرض الأهداف بحرية (اللوحة العلوية) ، والمهام المقيدة بالتثبيت ، حيث يجب وضع الورم داخل مربع أبيض مركزي طوال المهمة (اللوحة السفلية). تم تعديل هذا الرقم من38. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

  1. مهام حركة العين الحرة
    ملاحظة: تقيس مهام حركة العين الحرة سلوك حركة العين للمشاركين أثناء أداء المهام. هذه تعزز فهم حركات العين في سياق المهام الطبيعية مثل القراءة والبحث البصري.
    1. فيديو تعليمي / تعليمات شفهية
      1. قدم فيديو تعليميا وتعليمات شفهية مكتوبة للمشارك قبل المعايرة.
    2. المعايره
      1. قم بإجراء عمليات التحقق من صحة عمليات المعايرة السابقة بين المهام والمعاينات الإضافية عندما تكون عمليات التحقق ضعيفة، أو عندما يأخذ المشاركون فترات راحة بين المهام.
    3. طرق محددة لمهمة العرض الحر
      1. قم بتنفيذ مهام المشاهدة المجانية التي توجه المشاركين إلى القيام بمجموعة متنوعة من الإجراءات باستخدام نظراتهم بدلا من التركيز على منطقة واحدة. اختر تنفيذ المهمة باستخدام أحد المتغيرات التالية.
      2. اجعل الورم بالقرب من إشارة ، مما يتسبب في ظهور محفز. حافظ على التثبيت على موقع شاشة معين لفترة من الوقت. قم بأداء مهمة قياسية ، مثل القراءة أو البحث البصري ، مع الرؤية المركزية المحجوبة بواسطة الورم الرأسي.
      3. في بداية المهام، زود المشاركين بتعليمات على الشاشة متبوعة بمجموعة من التجارب التدريبية. بعد الانتهاء من التجارب التدريبية ، أعط تعليمات التذكير قبل الانتقال إلى المهمة. تأكد من أن المشاركين يفهمون ويظهرون الكفاءة باستخدام التخطيطات المرئية والإجراءات الحركية المطلوبة وخصائص الاستجابة لكل مهمة قبل قياس الأداء.
      4. زود المشاركين بملاحظات سمعية تشير إلى دقة ردودهم أثناء إكمالهم لكل مهمة ، حيث يمكن تفويت التعليقات المرئية بسبب استخدام الورما.
      5. قم بدمج فترات راحة تصل إلى 1 دقيقة في كل مهمة لتقليل فرصة اختبار التعب. قم بتضمين فترات راحة لمدة 3 دقائق أو أكثر للأيام التي تتضمن جلسات تقييم أطول لتقليل فرص إجهاد الاختبار.
  2. المهام المقيدة بالتثبيت
    ملاحظة: المهام المقيدة بالتثبيت مفيدة لاختبار أو تدريب الرؤية المحيطية في مواقع مجال بصري محددة. هذه المهام مناسبة لاختبار كل من المعالجة البصرية المبكرة والمتوسطة المستوى ، بما في ذلك حدة البصر ، وحساسية التباين ، والازدحام ، وما إلى ذلك ، بالإضافة إلى المعالجة البصرية عالية المستوى ، بما في ذلك الانتباه الخارجي والداخلي. بالنسبة لهذه المهام ، من المهم أن يتعلم المشاركون الحفاظ على التثبيت الثابت لتجنب الخلط بين أداء المهمة من خلال موارد الانتباه المخصصة للتثبيت الثابت. خلال هذه المهام ، يطلب من المشاركين الحفاظ على تركيز رؤيتهم المركزية على مركز الشاشة بمساعدة مساعدات التثبيت (الشكل 5 ب) أثناء الاستجابة للمنبهات التي تظهر في رؤيتهم المحيطية.
    1. فيديو تعليمي / تعليمات شفهية
      1. قدم فيديو تعليميا وتعليمات شفهية مكتوبة للمشارك قبل المعايرة.
    2. المعايره
      1. قم بإجراء عمليات التحقق من صحة عمليات المعايرة السابقة بين المهام والمعاينات الإضافية عندما تكون عمليات التحقق ضعيفة، أو عندما يأخذ المشاركون فترات راحة بين المهام.
    3. الأساليب الخاصة بالمهام المقيدة بالتثبيت
      1. أثناء المهام المقيدة بالتثبيت ، اطلب من المشاركين الحفاظ على موضع رأسهم في مسند الذقن طوال مدة المهمة ، مع ضمان بقاء المعايرة دقيقة قدر الإمكان للموضع الأصلي طوال العملية.
      2. تزويد المشاركين بتعليمات على الشاشة متبوعة بمجموعة من التجارب التدريبية. بعد الانتهاء من التجارب التدريبية ، قدم مجموعة تذكير بالتعليمات التي تظهر على الشاشة قبل الانتقال إلى المهمة.
      3. خلال هذه المهام ، اطلب من المشاركين الحفاظ على تركيز رؤيتهم المركزية على مركز الشاشة بمساعدة مساعدات التثبيت (صندوق تثبيت مستطيل أبيض) أثناء الاستجابة للمنبهات التي تظهر في رؤيتهم المحيطية على جانبي صندوق التثبيت.
      4. اطلب من المشاركين الرد باستخدام إصبعهم الأيمن على مربع استجابة مكون من خمسة أزرار يقع على يمينهم أثناء التقييم. إذا لم يتم الحفاظ على التثبيت ، فلن يتم تقديم الحافز وستنتهي مهلته ما لم يتم استئناف التثبيت.
      5. زود المشاركين بملاحظات سمعية تشير إلى دقة ردودهم أثناء إكمالهم لكل مهمة ، حيث يمكن ، مرة أخرى ، تفويت التعليقات المرئية بسبب استخدام الورما.
      6. قم بدمج فترات راحة تصل إلى 1 دقيقة في كل مهمة لتقليل فرصة اختبار التعب. قم بتضمين فترات راحة لمدة 3 دقائق أو أكثر للأيام التي تتضمن جلسات تقييم أطول لتقليل فرص إجهاد الاختبار.
  3. تطوير شاشات التثبيت المناسبة
    ملاحظة: تمثل المهام التي تنطوي على أهداف معروضة محيطيا ورم العنق المحاكي الذي يعيق الرؤية المركزية تحديات عند محاولة تقدير الأداء في موقع محدد توضعيا الشبكية. في الواقع ، حتى في المهام النقرة ، تقوم العيون بحركات صغيرة لا إرادية في شكل انجراف وميكروساكاد). وبالتالي ، من أجل تحسين استقرار التثبيت ، يجب التفكير بعناية في تصميم مساعدات التثبيت.
    1. قم بتطوير تصميم مساعد تثبيت يشتمل على صليب تثبيت كبير وصندوق تثبيت (الشكل 5). اطلب من المشاركين الحفاظ على الانسداد غير الشفاف داخل صندوق التثبيت واستخدام الأذرع الطويلة لصليب التثبيت كمرجع لمركز الشاشة.
      ملاحظة: يجمع هذا التصميم بين كلا من أنواع الوسائل البصرية والشعر المتقاطع ، والتي ثبت أنها تؤدي إلى أفضل استقرار تثبيت39. بالإضافة إلى ذلك ، من خلال وجود كل من صندوق التثبيت وصليب التثبيت ، يمكن استخدام هذا التصميم بسهولة في السياقات الانتقالية لاختبار المرضى الذين يعانون من فقدان البصر المركزي ، كما هو الحال مع المرضى الذين يعانون من MD.
  4. تحسين الإجراءات التكيفية لقياس الأداء بدقة
    ملاحظة: يتمثل أحد الجوانب الحاسمة لتنفيذ التقييمات المختلفة في القدرة على تقدير عتبات الأداء بسرعة ونجاح في مجموعة فرعية من هذه المهام (تحديدا حدة البصر وحساسية التباين والازدحام والتكامل الكنتوري). يكمن التحدي في أن السلالم التقليدية يمكن أن تكون بطيئة في التقارب واستهداف الأداء بالقرب من العتبة ، مما يسبب الإحباط والتعب. للتحايل على ذلك ، قمنا بتنفيذ إجراء من ثلاث مراحل لتقدير أداء المشاركين في هذه المهام.
    1. في المرحلة الأولى ، اطلب من المشاركين إجراء 12 تجربة تدريبية قبل التجربة الفعلية. خلال المرحلة الثانية ، استخدم درجا 2 لأسفل 1 لأعلى ينتهي بعد 3 انعكاسات هبوطية (أي اتجاه تغيير التحفيز ، من أسفل (صعب) إلى أعلى (سهل) ، وتشير أيضا إلى قسم النتائج التمثيلية) ، تليها المرحلة الثالثة التي تتكون من درج تقليدي 3 لأسفل 1 لأعلى ينتهي بعد 60 تجربة.
      ملاحظة: أشارت الدراسات التجريبية إلى أن هذا الإجراء يحقق عتبات موثوقة لمعظم المهام (حدة البصر ، والازدحام ، ومهام حساسية التباين). ومع ذلك ، يمكن أن تتطلب بعض المهام طرقا أخرى ، خاصة عندما يختلف الأداء اختلافا كبيرا بين المشاركين. على سبيل المثال ، في مهمة التكامل الكنتوري ، بعد المرحلة الأولى من الإجراء (الممارسة) ، تم تنفيذ إجراء إضافي. تم التلاعب بصعوبة المهمة باستخدام طريقة الدرج التدريجي حيث زاد ارتعاش الاتجاه (0 درجة ، 1 درجة ، 2 درجة ، 4 درجة ، 6 درجات ، 8 درجات ، 10 درجات ، 12 درجة) كل ثلاث تجارب ليصبح المجموع 24 تجربة. بعد ذلك ، استمرت المرحلتان الثانية والثالثة من الإجراء (الدرج التكيفي) كالمعتاد. بشكل عام ، قد تتطلب المهام المختلفة إجراءات تكيفية مختلفة قليلا. ومع ذلك ، فإن النهج المكون من 3 مراحل يسمح للمشاركين بالتدرب والوصول بسرعة إلى نطاق عتبة عتبهم ويوفر قياسا مفصلا ضمن هذا النطاق.

figure-protocol-13261
الشكل 5: مساعدات التثبيت المستخدمة لتعزيز استقرار التثبيت لدى المشاركين. (أ) تم استخدام صليب التثبيت وصندوق التثبيت لمهام استقرار التثبيت. (ب) تم استخدام صليب التثبيت وصندوق التثبيت والصليب الأسود في المركز في مهام الرؤية منخفضة المستوى. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

النتائج

في هذا القسم ، نقدم بيانات توضيحية من كل من حركة العين الحرة والمهام المقيدة بالتثبيت. الهدف من هذا القسم هو توضيح البيانات التي تم الحصول عليها باستخدام إطار العمل وقدرته على قياس الوظائف البصرية الطرفية. يتم تنظيم القسم في أربع فئات متميزة ، كل منها يسلط الضوء على العن?...

Discussion

في هذه الورقة المنهجية ، نقدم إطارا طارئا للنظر لإجراء البحوث الإدراكية في فقدان الرؤية المركزية المحاكاة الذي يؤكد على الأجهزة والتصميم والاعتبارات المنهجية المطلوبة من أجل (1) اختيار أقصر زمن انتقال للنظام لعرض النظرة الطارئة ، (2) إدارة مجموعة واسعة من مهام الإدراك ال...

Disclosures

يعلن المؤلفون أنه لا يوجد تضارب في المصالح فيما يتعلق بنشر هذه الورقة.

Acknowledgements

هذا العمل مدعوم من قبل NIH NEI 1 U01 R01EY031589 و 1R21EY033623-01.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
CRT MonitorViewSonic PF817 Professional Series CRT, ViewSonic Corp.https://www.viewsonic.com/us/monitors.html?srsltid=
AfmBOorEmjc67A5U2v2V
wywNRHWzdrxcYx7Q3Y0
9tiNrnbs6FC4TPlc9
Display++ LCD MonitorCambridge Research Systemshttps://www.crsltd.com/tools-for-vision-science/calibrated-displays/displaypp-lcd-monitor/
Eye TrackerEyeLink 1000 Plus Tower Mount, SR Researchhttps://www.sr-research.com/eyelink-1000-plus/
Eye TrackerVpixx Technologies Inc.www.vpixx.com
Macintosh IOSApple Inc.https://www.apple.com/mac/
Windows 10Microsoft Inc.https://www.microsoft.com/en-us/

References

  1. Wong, W. L., et al. Global prevalence of age-related macular degeneration and disease burden projection for 2020 and 2040: a systematic review and meta-analysis. Lancet Glob. Health. 2 (2), e106-e116 (2014).
  2. Bowers, A., Peli, E., Elgin, J., McGwin, G., Owsley, C. On-road driving with moderate visual field loss. Optom Vis Sci. 82 (8), 657-667 (2005).
  3. Bullimore, M. A., Bailey, I. L. Reading and eye movements in age-related maculopathy. Optom Vis Sci. 72 (2), 125-138 (1995).
  4. Bernard, J. B., Chung, S. T. L. The role of external features in face recognition with central vision loss. Optom Vis Sci. 93 (5), 510-520 (2016).
  5. Šiaudvytytė, L., Mitkutė, D., Balčiūnienė, J. Quality of life in patients with age-related macular degeneration. Medicina (Kaunas). 48, 109-111 (2012).
  6. Sabel, B. A., Wang, J., Cárdenas-Morales, L., Faiq, M., Heim, C. Mental stress as consequence and cause of vision loss: the dawn of psychosomatic ophthalmology for preventive and personalized medicine. EPMA J. 9 (2), 133-160 (2018).
  7. Fletcher, D. C., Schuchard, R. A. Preferred retinal loci relationship to macular scotomas in a low-vision population. Ophthalmology. 104 (4), 632-638 (1997).
  8. White, J. M., Bedell, H. E. The oculomotor reference in humans with bilateral macular disease. Invest Ophthalmol Vis Sci. 31 (6), 1149-1161 (1990).
  9. Whittaker, S. G., Cummings, R. W. Foveating saccades. Vision Res. 30 (9), 1363-1366 (1990).
  10. Sabbah, N., et al. Reorganization of early visual cortex functional connectivity following selective peripheral and central visual loss. Sci Rep. 7, 43223 (2017).
  11. Verdina, T., et al. Efficacy of biofeedback rehabilitation based on visual evoked potentials analysis in patients with advanced age-related macular degeneration. Sci Rep. 10, 20886 (2020).
  12. Verdina, T., et al. Biofeedback rehabilitation of eccentric fixation in patients with Stargardt disease. Eur J Ophthalmol. 23 (5), 723-731 (2013).
  13. Nilsson, U. L., Frennesson, C., Nilsson, S. E. Location and stability of a newly established eccentric retinal locus suitable for reading, achieved through training of patients with a dense central scotoma. Optom Vis Sci. 75 (12), 873-878 (1998).
  14. Morales, M. U., et al. Biofeedback fixation training method for improving eccentric vision in patients with loss of foveal function secondary to different maculopathies. Int Ophthalmol. 40 (2), 305-312 (2020).
  15. Nilsson, U. L., Frennesson, C., Nilsson, S. E. Patients with AMD and a large absolute central scotoma can be trained successfully to use eccentric viewing, as demonstrated in a scanning laser ophthalmoscope. Vision Res. 43 (16), 1777-1787 (2003).
  16. Tarita-Nistor, L., Brent, M. H., Steinbach, M. J., Markowitz, S. N., González, E. G. Reading training with threshold stimuli in people with central vision loss: a feasibility study. Optom Vis Sci. 91 (1), 86-96 (2014).
  17. Maniglia, M., et al. Perceptual learning leads to long lasting visual improvement in patients with central vision loss. Restor Neurol Neurosci. 34 (5), 697-720 (2016).
  18. Maniglia, M., Soler, V., Trotter, Y. Combining fixation and lateral masking training enhances perceptual learning effects in patients with macular degeneration. J Vis. 20 (10), 19 (2020).
  19. Chung, S. T. L. Improving reading speed for people with central vision loss through perceptual learning. Invest. Ophthalmol Vis Sci. 52 (2), 1164-1170 (2011).
  20. Plank, T., et al. Perceptual learning in patients with macular degeneration. Front Psychol. 5, 1189 (2014).
  21. Xie, X. Y., Liu, L., Yu, C. A new perceptual training strategy to improve vision impaired by central vision loss. Vision Res. 174, 69-76 (2020).
  22. Fine, E. M., Rubin, G. S. Reading with simulated scotomas: attending to the right is better than attending to the left. Vision Res. 39 (5), 1039-1048 (1999).
  23. Costela, F. M., Reeves, S. M., Woods, R. L. Orientation of the preferred retinal locus (PRL) is maintained following changes in simulated scotoma size. J Vis. 20 (7), 25 (2020).
  24. Chen, N., et al. Cortical reorganization of peripheral vision induced by simulated central vision loss. J. Neurosci. 39 (18), 3529-3536 (2019).
  25. Bertera, J. H. The effect of simulated scotomas on visual search in normal subjects. Invest Ophthalmol Vis Sci. 29 (3), 470-475 (1988).
  26. Barraza-Bernal, M. J., et al. Can positions in the visual field with high attentional capabilities be good candidates for a new preferred retinal locus. Vision Res. 140, 1-12 (2017).
  27. Kwon, M., Nandy, A. S., Tjan, B. S. Rapid and persistent adaptability of human oculomotor control in response to simulated central vision loss. Curr Biol. 23 (17), 1663-1669 (2013).
  28. Liu, R., Kwon, M. Integrating oculomotor and perceptual training to induce a pseudofovea: A model system for studying central vision loss. J Vis. 16 (6), 10 (2016).
  29. Maniglia, M., Jogin, R., Visscher, K. M., Seitz, A. R. We don't all look the same; detailed examination of peripheral looking strategies after simulated central vision loss. J Vis. 20 (13), 5 (2020).
  30. Walsh, D. V., Liu, L. Adaptation to a simulated central scotoma during visual search training. Vision Res. 96, 75-86 (2014).
  31. Van der Stigchel, S., et al. Macular degeneration affects eye movement behavior during visual search. Front Psychol. 4, 579 (2013).
  32. Maniglia, M., Visscher, K. M., Seitz, A. R. Perspective on vision science-informed interventions for central vision loss. Front Neurosci. 15, 734970 (2021).
  33. Aguilar, C., Castet, E. Gaze-contingent simulation of retinopathy: some potential pitfalls and remedies. Vision Res. 51, 997-1012 (2011).
  34. Lin, Z., Yang, Z., Feng, C., Zhang, Y. PsyBuilder: An Open-Source, Cross-Platform Graphical Experiment Builder for Psychtoolbox With Built-In Performance Optimization. Adv Meth Pract Psychol Sci. 5, 251524592110705 (2022).
  35. Bridges, D., Pitiot, A., MacAskill, M. R., Peirce, J. W. The timing mega-study: comparing a range of experiment generators, both lab-based and online. PeerJ. 8, e9414 (2020).
  36. Rohr, M., Wagner, A. How monitor characteristics affect human perception in visual computer experiments: CRT vs. LCD monitors in millisecond precise timing research. Sci Rep. 10, 6962 (2020).
  37. Saunders, D. R., Woods, R. L. Direct measurement of the system latency of gaze-contingent displays. Behav Res Methods. 46 (2), 439-447 (2014).
  38. Jayakumar, S. . Developing robust methods and tools for advancing perceptual learning research. , (2024).
  39. Thaler, L., Schütz, A. C., Goodale, M. A., Gegenfurtner, K. R. What is the best fixation target? The effect of target shape on stability of fixational eye movements. Vision Res. 76, 31-42 (2013).
  40. Gaudino, E. A., Geisler, M. W., Squires, N. K. Construct validity in the Trail Making Test: What makes Part B harder. J Clin Exp Neuropsychol. 17 (4), 529-535 (1995).
  41. Crossland, M. D., Culham, L. E., Rubin, G. S. Fixation stability and reading speed in patients with newly developed macular disease. Ophthalmic Physiol Opt. 24 (4), 327-333 (2004).
  42. Maniglia, M., Visscher, K. M., Seitz, A. R. A method to characterize compensatory oculomotor strategies following simulated central vision loss. J Vis. 20 (9), 15 (2020).
  43. Agaoglu, M. N., Fung, W., Chung, S. T. L. Oculomotor responses of the visual system to an artificial central scotoma may not represent genuine visuomotor adaptation. J Vis. 22 (10), 17 (2022).
  44. Frennesson, C., Jakobsson, P., Nilsson, U. L. A computer and video display based system for training eccentric viewing in macular degeneration with an absolute central scotoma. Doc Ophthalmol. 91 (1), 9-16 (1995).
  45. Fletcher, D. C., Schuchard, R. A., Renninger, L. W. Patient awareness of binocular central scotoma in age-related macular degeneration. Optom Vis Sci. 89 (9), 1395-1398 (2012).
  46. Harrar, V., Le Trung, W., Malienko, A., Khan, A. Z. A nonvisual eye tracker calibration method for video-based tracking. J Vis. 18 (9), 13 (2018).
  47. Ramírez Estudillo, J. A., et al. Visual rehabilitation via microperimetry in patients with geographic atrophy: a pilot study. Int J Retina Vitreous. 3, 21 (2017).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

JoVE 218

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Contact Us

Recommend to library

JoVE NEWSLETTERS

Research

Education

Authors

Librarians

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved