Name: three dimensional vestibular ocular reflex testing using a six degrees of freedom motion platform
Uploaded: 2013-05-23T16:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Three Dimensional Vestibular Ocular Reflex Testing Using a Six Degrees of Freedom Motion Platform at JoVE.com

<p class="jove_content"&gt;オランダのNWO / ZonMW助成912-03-037と911-02-004から研究助成を受けた。</p

1。 6DFモーションプラットフォーム前庭刺激は6自由度（FCS-MOOG、ニーウ-Vennep、オランダ）との合計で角度と並進刺激を生成することが可能なモーションプラットフォーム（ 図1を参照）で配信されていました。プラットフォームは、専用の制御​​ソフトウェアをパーソナルコンピュータに接続された6つの電気機械式アクチュエータによって移動される。そ?...

<ol>
	<li>Houben, M. M. J., Goumans, J., Dejongste, A. H., Van der Steen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Angular+and+linear+vestibulo-ocular+responses+in+humans.">Angular and linear vestibulo-ocular responses in humans.</a> Ann. N.Y. Acad. Sci. 1039, 68-80 (2005).</li><li>Collewijn, H., Van der Steen, J., Ferman, L., Jansen, T. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+ocular+counterroll:+assessment+of+static+and+dynamic+properties+from+electromagnetic+scleral+coil+recordings.">Human ocular counterroll: assessment of static and dynamic properties from electromagnetic scleral coil recordings.</a> Exp. Brain Res. 59, 185-196 (1985).</li><li>Goumans, J., Houben, M. M., Dits, J., Van der Steen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Peaks+and+troughs+of+three-dimensional+vestibulo-ocular+reflex+in+humans.">Peaks and troughs of three-dimensional vestibulo-ocular reflex in humans.</a> J. Assoc. Res. Otolaryngol. 11, 383-393 (2010).</li><li>Ferman, L., Collewijn, H., Jansen, T. C., Vanden Berg, A. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+gaze+stability+in+the+horizontal,+vertical+and+torsional+direction+during+voluntary+head+movements,+evaluated+with+a+three-dimensional+scleral+induction+coil+technique.">Human gaze stability in the horizontal, vertical and torsional direction during voluntary head movements, evaluated with a three-dimensional scleral induction coil technique.</a> Vision Res. 27, 811-828 (1987).</li><li>Robinson, D. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Method+of+Measuring+Eye+Movement+Using+a+Scleral+Search+Coil+in+a+Magnetic+Field.">A Method of Measuring Eye Movement Using a Scleral Search Coil in a Magnetic Field.</a> IEEE Trans. Biomed. Eng. 10, 137-145 (1963).</li><li>Haustein, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Considerations+on+Listing's+Law+and+the+primary+position+by+means+of+a+matrix+description+of+eye+position+control.">Considerations on Listing's Law and the primary position by means of a matrix description of eye position control.</a> Biol. Cybern. 60, 411-420 (1989).</li><li>Haslwanter, T., Moore, S. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+theoretical+analysis+of+three-dimensional+eye+position+measurement+using+polar+cross-correlation.">A theoretical analysis of three-dimensional eye position measurement using polar cross-correlation.</a> IEEE Trans. Biomed. Eng. 42, 1053-1061 (1995).</li><li>Aw, S. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+vector+analysis+of+the+human+vestibuloocular+reflex+in+response+to+high-acceleration+head+rotations.+II.+responses+in+subjects+with+unilateral+vestibular+loss+and+selective+semicircular+canal+occlusion.">Three-dimensional vector analysis of the human vestibuloocular reflex in response to high-acceleration head rotations. II. responses in subjects with unilateral vestibular loss and selective semicircular canal occlusion.</a> J. Neurophysiol. 76, 4021-4030 (1996).</li><li>Aw, S. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+vector+analysis+of+the+human+vestibuloocular+reflex+in+response+to+high-acceleration+head+rotations.+I.+Responses+in+normal+subjects.">Three-dimensional vector analysis of the human vestibuloocular reflex in response to high-acceleration head rotations. I. Responses in normal subjects.</a> J. Neurophysiol. 76, 4009-4020 (1996).</li><li>Crawford, J. D., Vilis, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Axes+of+eye+rotation+and+Listing's+law+during+rotations+of+the+head.">Axes of eye rotation and Listing's law during rotations of the head.</a> J. Neurophysiol. 65, 407-423 (1991).</li><li>Tabak, S., Collewijn, H., Boumans, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deviation+of+the+subjective+vertical+in+long-standing+unilateral+vestibular+loss.">Deviation of the subjective vertical in long-standing unilateral vestibular loss.</a> Acta. Otolaryngol. 117, 1-6 (1997).</li><li>Tabak, S., Collewijn, H., Boumans, L. J., Van der Steen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gain+and+delay+of+human+vestibulo-ocular+reflexes+to+oscillation+and+steps+of+the+head+by+a+reactive+torque+helmet.+II.+Vestibular-deficient+subjects.">Gain and delay of human vestibulo-ocular reflexes to oscillation and steps of the head by a reactive torque helmet. II. Vestibular-deficient subjects.</a> Acta. Otolaryngol. 117, 796-809 (1997).</li><li>Van der Steen, J., Collewijn, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ocular+stability+in+the+horizontal,+frontal+and+sagittal+planes+in+the+rabbit.">Ocular stability in the horizontal, frontal and sagittal planes in the rabbit.</a> Exp. Brain Res. 56, 263-274 (1984).</li><li>Seidman, S. H., Leigh, R. J., Tomsak, R. L., Grant, M. P., Dell'Osso, L. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+properties+of+the+human+vestibulo-ocular+reflex+during+head+rotations+in+roll.">Dynamic properties of the human vestibulo-ocular reflex during head rotations in roll.</a> Vision Res. 35, 679-689 (1995).</li><li>Seidman, S. H., Leigh, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+human+torsional+vestibulo-ocular+reflex+during+rotation+about+an+earth-vertical+axis.">The human torsional vestibulo-ocular reflex during rotation about an earth-vertical axis.</a> Brain Res. 504, 264-268 (1989).</li><li>Tweed, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rotational+kinematics+of+the+human+vestibuloocular+reflex.+I.+Gain+matrices.">Rotational kinematics of the human vestibuloocular reflex. I. Gain matrices.</a> J. Neurophysiol. 72, 2467-2479 (1994).</li><li>Tabak, S., Collewijn, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+vestibulo-ocular+responses+to+rapid,+helmet-driven+head+movements.">Human vestibulo-ocular responses to rapid, helmet-driven head movements.</a> Exp. Brain Res. 102, 367-378 (1994).</li><li>Paige, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Linear+vestibulo-ocular+reflex+(LVOR)+and+modulation+by+vergence.">Linear vestibulo-ocular reflex (LVOR) and modulation by vergence.</a> Acta. Otolaryngol. Suppl. 481, 282-286 (1991).</li><li>Halmagyi, G. M., Aw, S. T., Cremer, P. D., Curthoys, I. S., Todd, M. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Impulsive+testing+of+individual+semicircular+canal+function.">Impulsive testing of individual semicircular canal function.</a> Ann. N.Y. Acad. Sci. 942, 192-200 (2001).</li><li>Tabak, S., Collewijn, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+the+human+vestibulo-ocular+reflex+at+high+frequencies+with+a+helmet,+driven+by+reactive+torque.">Evaluation of the human vestibulo-ocular reflex at high frequencies with a helmet, driven by reactive torque.</a> Acta. Otolaryngol. Suppl. 520 Pt. 1, 4-8 (1995).</li><li>Crawford, J. D., Vilis, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Axes+of+eye+rotation+and+Listing's+law+during+rotations+of+the+head.">Axes of eye rotation and Listing's law during rotations of the head.</a> J. Neurophysiol. 65, 407-423 (1991).</li><li>Migliaccio, A. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+three-dimensional+vestibulo-ocular+reflex+evoked+by+high-acceleration+rotations+in+the+squirrel+monkey.">The three-dimensional vestibulo-ocular reflex evoked by high-acceleration rotations in the squirrel monkey.</a> Exp. Brain Res. 159, 433-446 (2004).</li></ol>

本論文では、正確にはヒトの全身の回転に応じて3D角度VORを測定する方法を説明しています。本方法の利点は、すべての3つの次元で立体角VORの利得とずれに関する定量的な情報を与えることである。メソッドは、基礎研究のために有用であり、垂直方向の運河の問題や病気に理解中枢前庭に問題のある患者の患者をテストするため、潜在的な臨床的価値の例を持っています。デバイス?...

<table border="1">
 <tbody>
		<tr>
			<td>Electric Motion Base MB-E-6DOF/24/1800KG * (Formerly E-CUE 624-1800)</td>
			<td>FCS-MOOG, Nieuw-Vennep, The Netherlands</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Magnetic field with detector, Model EMP3020</td>
			<td>Skalar Medical, Delft, The Netherlands</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>CED power 1401, running Spike2 v6</td>
			<td>Cambridge Electronic Design, Cambridge</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electromagnetic search coils</td>
			<td>Chronos Vision, Berlin, Germany</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
 </tbody>
	</table>

three dimensional vestibular ocular reflex testing using a six degrees of freedom motion platform

前庭器官は、6自由度（6DF）と角度および線形加速度を計測するセンサである。このようなめまい、めまい、動揺、歩行不安定悪心および/または嘔吐などの重篤な均衡の問題にマイルドで前庭器官の結果の完全または部分的な欠陥。注視安定化を定量化するのは良いと頻繁に使用される指標は、課せられた頭の動きに対する代償性眼球運動の大きさとして定義されているゲインです。前庭機能をテストするために、より完全に一つの3D VORは、理想的には等しく反対頭部回転にもヘッド回転軸と同一直線上にある軸の周り（アラインメント振幅（ゲイン）だけではなく代償眼球回転を生成することを実現しています）。異常な前庭機能は、このように3D VOR応答の整列でゲインと変化の変化をもたらす。 ここでは、6DF意欲に全身のローテーションを使用して3D VORを測定するための方法を説明プラットフォーム上。この方法はまた、翻訳VOR応答1をテストできますが、我々は、3D角度VORを測定する方法の議論に自分自身を制限します。また、正弦波とインパルス刺激を角速度に応じて健常者で収集したデータの説明をここに自分自身を制限します。 被験者は直立座って全身小振幅の正弦波と一定の加速度インパルスを受ける。正弦波刺激は（F = 1 Hzで、= 4°）垂直軸の周りと方位で22.5°の増分でロールとピッチの間で変化する水平面内で軸の周りの配信されていました。インパルスはヨー、ロール、ピッチおよび垂直運河面で配信されていました。眼球運動は、強膜サーチコイル法2を用いて測定した。サーチコイル信号は、1kHzの周波数でサンプリングした。 3D VORの入出力比（ゲイン）およびミスアライメント（共直線性）が往復算出したM目コイル信号3。 3D VORのゲインと共同直線性は、刺激軸の向きに依存していた。系統的な偏差を横軸刺激中、特に見出された。光の中で目の回転軸が正しく方位0°と90°の方位角で刺激軸と整列が、徐々に45に向かってますます°の方位角を外れた。 中間軸のずれ系統的な偏差は、トーションための低利得（X軸、ロール軸の回転角）、縦眼球運動（Y軸方向又はピッチ軸の回転角（ 図2参照）が高利得によって説明することができる。中間軸刺激は、個々の眼球回転成分のベクトル和をもとにして代償性反応をもたらすため、X軸とY軸のゲインが異なるため、正味の応答軸がずれるする。 暗闇の中ですべての眼球回転成分の利得が低くていたER値。その最小値は、ピッチ軸刺激とロール軸の刺激のための最大のために到達しました：結果は、暗闇の中でと衝動のためにずれが光よりも異なるピークと谷を持っていたことだった。 症例提示ナイン被験者が実験に参加した。すべての被験者は、彼らのインフォームドコンセントを与えた。実験手順は、エラスムス大学医療センターの医療倫理委員会によって承認され、ヒトを対象とする研究のためのヘルシンキ宣言に付着していた。 六被験者は対照とした。 3人の被験者は、前庭神経鞘腫のために一方的な前庭障害を持っていた。対照被験者の年齢（6人の男性と3人の女性）は22から55歳の範囲であった。コントロールのいずれも、神経学、心臓血管や眼科疾患に起因する視覚や前庭苦情がありませんでした。 schwanno患者の年齢MAは44と64歳（2人の男性と一人の女性）の間で変化した。すべての神経鞘腫の被験者は、医学的監視下にあった、および/またはothorhinolaryngologistとエラスムス大学医療センターの神経外科医から成る学際的なチームによる治療を受けていた。テストした患者はすべて右側前庭神経鞘腫を持っていて、待ち時間を受け、政策（ 表1;科目N1-N3）を見る前庭神経鞘腫と診断された後。彼らの腫瘍は、磁気共鳴イメージングに8-10​​年以上にわたって安定していた。

正弦波刺激光 図4（上部パネル）は、対照群に照らして、水平面内のすべてのテストされた正弦波の刺激のために、水平垂直方向とねじれ角速度成分の平均利得を示しています。垂直方向が90°で最大を持っていたのに対し、ねじれは、0°方位で最大だった。 図5は、光で3D眼球速度ゲインを示しています。 150±0.12（ピッチ）と0.54±0.16（ロール）の?...

Watch this Scientific Journal Video about Three Dimensional Vestibular Ocular Reflex Testing Using a Six Degrees of Freedom Motion Platform at JoVE.com

Three Dimensional Vestibular Ocular Reflex Testing Using a Six Degrees of Freedom Motion Platform

方法は、6自由度（6DF）モーションシミュレータを用いて、ヒトにおける三次元前庭眼用反射を（3D VOR）を測定するために記載されている。 3D角度VORの利得とずれが前庭機能の品質の直接測定を提供します。健常者で代表的なデータが提供されています

フリーダムモーションプラットフォーム度6を使用した三次元前庭眼反射テスト

The vestibular organ is a sensor that measures angular and linear accelerations with six degrees of freedom (6DF). Complete or partial defects in the ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

MPI CyberMotion Simulator: Implementation of a Novel Motion Simulator to Investigate Multisensory Path Integration in Three Dimensions

MPI Cyber​​Motionシミュレータ：三次元的に多感覚パスの統合を調査するための新しいモーションシミュレータの実装

Path integration is a process in which self-motion is integrated over time to obtain an estimate of one's current position relative to a starting point 1. ...

Protocol for Three-dimensional Confocal Morphometric Analysis of Astrocytes

アストロサイトの三次元共焦点形態学的分析のためのプロトコル

As glial cells in the brain, astrocytes have diverse functional roles in the central nervous system. In the presence of harmful stimuli, astrocytes modify ...

Three-dimensional Imaging and Analysis of Mitochondria within Human Intraepidermal Nerve Fibers

三次元画像と人間の表皮内神経線維内のミトコンドリアの解析

The goal of this protocol is to study mitochondria within intraepidermal nerve fibers. Therefore, 3D imaging and analysis techniques were developed to ...

Anatomically Inspired Three-dimensional Micro-tissue Engineered Neural Networks for Nervous System Reconstruction, Modulation, and Modeling

神経系の再構築、変調、モデリングのための解剖学的にインスパイアされた3次元マイクロ組織工学ニューラルネットワーク

Functional recovery rarely occurs&#160;following injury or disease-induced degeneration within the central nervous system (CNS)&#160;due to the inhibitory ...

SwarmSight: Real-time Tracking of Insect Antenna Movements and Proboscis Extension Reflex Using a Common Preparation and Conventional Hardware

SwarmSight: 昆虫アンテナの動きと共通の準備と従来のハードウェアを使用して吻伸展反射のリアルタイム追跡

Many scientifically and agriculturally important insects use antennae to detect the presence of volatile chemical compounds and extend their proboscis ...

A Rat Model of Central Fatigue Using a Modified Multiple Platform Method

ラット モデル改良を使用して中枢性疲労の複数プラットフォーム メソッド

In this article, we introduced a rat model of central fatigue using the modified multiple platform method (MMPM). The Multiple Platform box was designed ...

Large-scale Three-dimensional Imaging of Cellular Organization in the Mouse Neocortex

マウス大脳皮質における細胞組織の大規模三次元イメージング

The mammalian neocortex is composed of many types of excitatory and inhibitory neurons, each with specific electrophysiological and biochemical ...

Three-Dimensional Shape Modeling and Analysis of Brain Structures

脳構造の3次元形状モデリングと解析

Statistical shape analysis of brain structures has been used to investigate the association between their structural changes and pathological processes. ...

In Vivo Three-Dimensional Two-Photon Microscopy to Study Conducted Vascular Responses by Local ATP Ejection Using a Glass Micro-Pipette

ガラスマイクロピペットを用いて局所ATP吐出による血管応答を研究する生体内3次元2光子顕微鏡検査

Maintenance of normal brain function requires a sufficient and efficient supply of oxygen and nutrition by a complex network of vessels. However, the ...

Three-Dimensional Motor Nerve Organoid Generation

三次元運動神経オルガノイド発生

A fascicle of axons is one of the major structural motifs observed in the nervous system. Disruption of axon fascicles could cause developmental and ...