Name: characterizing the relationship between eye movement parameters and cognitive functions in non-demented parkinson's disease patients with eye tracking
Uploaded: 2019-09-26T14:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Characterizing the Relationship Between Eye Movement Parameters and Cognitive Functions in Non-demented Parkinson's Disease Patients with Eye Tracking at JoVE

המחברים רוצים להודות לד ר הארווי הונג על עצתו בכתב היד.

פרויקט מחקר זה אושר על ידי האוניברסיטה הסינית המשותפת של הונג קונג-הטריטוריות החדשות המזרח אשכול מחקר קליני ועדת האתיקה (CREC Ref. No.: 2015.263).
1. גיוס משתתפים והערכת בסיסית
<ol><li>
לגייס מחלת פרקינסון חולים בגילאי פחות או שווה 70 מהמרפאה מומחה נוירולוגיה עם האבחנה שנעשתה על בסיס ...

<ol>
	<li>Hely, M. A., Reid, W. G. J., Adena, M. A., Halliday, G. M., Morris, J. G. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Sydney+Multicenter+Study+of+Parkinson&#8217;s+disease:+The+inevitability+of+dementia+at+20+years.">The Sydney Multicenter Study of Parkinson&#8217;s disease: The inevitability of dementia at 20 years.</a> Movement Disorders. 23 (6), 837-844 (2008).</li><li>Braak, H., Del Tredici, K., Bratzke, H., Hamm-Clement, J., Sandmann-Keil, D., R&#252;b, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Staging+of+the+intracerebral+inclusion+body+pathology+associated+with+idiopathic+Parkinson's+disease+(preclinical+and+clinical+stages).">Staging of the intracerebral inclusion body pathology associated with idiopathic Parkinson's disease (preclinical and clinical stages).</a> Journal of Neurology. 249, 1-5 (2002).</li><li>Williams-Gray, C. H., 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+distinct+cognitive+syndromes+of+Parkinson&#8217;s+disease:+5+year+follow-up+of+the+CamPaIGN+cohort.">The distinct cognitive syndromes of Parkinson&#8217;s disease: 5 year follow-up of the CamPaIGN cohort.</a> Brain. 132 (11), 2958-2969 (2009).</li><li>Buter, T. C., van den Hout, A., Matthews, F. E., Larsen, J. P., Brayne, C., Aarsland, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dementia+and+survival+in+parkinson+disease:+A+12-year+population+study.">Dementia and survival in parkinson disease: A 12-year population study.</a> Neurology. 70 (13), 1017-1022 (2008).</li><li>Aarsland, D., Larsen, J. P., Tandberg, E., Laake, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Predictors+of+nursing+home+placement+in+Parkinson's+disease:+A+population-based,+prospective+study.">Predictors of nursing home placement in Parkinson's disease: A population-based, prospective study.</a> Journal of the American Geriatrics Society. 48 (8), 938-942 (2000).</li><li>Rascol, O., 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=Abnormal+ocular+movements+in+parkinson's+disease:+Evidence+for+involvement+of+dopaminergic+systems.">Abnormal ocular movements in parkinson's disease: Evidence for involvement of dopaminergic systems.</a> Brain. 112 (5), 1193-1214 (1989).</li><li>Orban De Xivry, J. J., Lef&#232;vre, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Saccades+and+pursuit:+Two+outcomes+of+a+single+sensorimotor+process.">Saccades and pursuit: Two outcomes of a single sensorimotor process.</a> Journal of Physiology. 584 (1), 11-23 (2007).</li><li>Crawford, T. J., 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=Inhibitory+control+of+saccadic+eye+movements+and+cognitive+impairment+in+Alzheimer's+disease.">Inhibitory control of saccadic eye movements and cognitive impairment in Alzheimer's disease.</a> Biological Psychiatry. 57 (9), 1052-1060 (2005).</li><li>Archibald, N. K., Hutton, S. B., Clarke, M. P., Mosimann, U. P., Burn, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visual+exploration+in+Parkinson's+disease+and+Parkinson's+disease+dementia.">Visual exploration in Parkinson's disease and Parkinson's disease dementia.</a> Brain. 136 (3), 739-750 (2013).</li><li>Litvan, I., 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=Diagnostic+criteria+for+mild+cognitive+impairment+in+Parkinson's+disease:+Movement+Disorder+Society+Task+Force+guidelines.">Diagnostic criteria for mild cognitive impairment in Parkinson's disease: Movement Disorder Society Task Force guidelines.</a> Movement Disorders. 27 (3), 349-356 (2012).</li><li>R&#246;sler, 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=Alterations+of+visual+search+strategy+in+Alzheimer's+disease+and+aging.">Alterations of visual search strategy in Alzheimer's disease and aging.</a> Neuropsychology. 14 (3), 398-408 (2000).</li><li>Hughes, A. J., Daniel, S. E., Kilford, L., Lees, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Accuracy+of+clinical+diagnosis+of+idiopathic+Parkinson's+disease:+A+clinico-pathological+study+of+100+cases.">Accuracy of clinical diagnosis of idiopathic Parkinson's disease: A clinico-pathological study of 100 cases.</a> Journal of Neurology Neurosurgery and Psychiatry. 55 (3), 181-184 (1992).</li><li>Chiu, H. F. K., Lee, H. C., Chung, W. S., Kwong, P. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reliability+and+Validity+of+the+Cantonese+Version+of+Mini-Mental+State+Examination-A+Preliminary+Study.">Reliability and Validity of the Cantonese Version of Mini-Mental State Examination-A Preliminary Study.</a> Hong Kong Journal of Psychiatry. 4 (2), 25 (1994).</li><li>Wong, 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+validity,+reliability+and+clinical+utility+of+the+Hong+Kong+Montreal+Cognitive+Assessment+(HK-MoCA)+in+patients+with+cerebral+small+vessel+disease.">The validity, reliability and clinical utility of the Hong Kong Montreal Cognitive Assessment (HK-MoCA) in patients with cerebral small vessel disease.</a> Dementia and Geriatric Cognitive Disorders. 28 (1), 81-87 (2009).</li><li>Fahn, S., Elton, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Members+of+the+UPDRS+Development+Committee.+Unified+Parkinson's+disease+rating+scale.">Members of the UPDRS Development Committee. Unified Parkinson's disease rating scale.</a> Recent Development in Parkinson's Disease. 2, 293-304 (1987).</li><li>Hoehn, M. M., Yahr, M. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Parkinsonism:+onset,+progression,+and+mortality.">Parkinsonism: onset, progression, and mortality.</a> Neurology. 17 (5), 427-427 (1967).</li><li>Wu, P. C., Chang, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Psychometric+properties+of+the+Chinese+version+of+the+Beck+Depression+Inventory-II+using+the+Rasch+model.">Psychometric properties of the Chinese version of the Beck Depression Inventory-II using the Rasch model.</a> Measurement and Evaluation in Counseling and Development. 41 (1), 13-31 (2008).</li><li>Chiu, H. F., 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+modified+Fuld+Verbal+Fluency+Test:+a+validation+study+in+Hong+Kong.">The modified Fuld Verbal Fluency Test: a validation study in Hong Kong.</a> The journals of gerontology. Series B, Psychological sciences and social sciences. 52 (5), 247-250 (1997).</li><li>Chan, A. S., Kwok, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hong+Kong+list+learning+test:+manual+and+preliminary+norm.">Hong Kong list learning test: manual and preliminary norm.</a> Hong Kong: Department of Psychological and Clinical Psychology Center. , (1999).</li><li>Robbins, T. W., James, M., Owen, A. M., Sahakian, B. J., McInnes, L., Rabbitt, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cambridge+Neuropsychological+Test+Automated+Battery+(CANTAB):+A+Factor+Analytic+Study+of+a+Large+Sample+of+Normal+Elderly+Volunteers.">Cambridge Neuropsychological Test Automated Battery (CANTAB): A Factor Analytic Study of a Large Sample of Normal Elderly Volunteers.</a> Dementia and Geriatric Cognitive Disorders. 5 (5), 266-281 (1994).</li><li>Lee, T. M. C., Wang, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Neuropsychological Measures: Normative Data for Chinese. , (2010).</li><li>Birant, D., Kut, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ST-DBSCAN:+An+algorithm+for+clustering+spatial-temporal+data.">ST-DBSCAN: An algorithm for clustering spatial-temporal data.</a> Data and Knowledge Engineering. 60 (1), 208-221 (2007).</li><li>Wong, O. W., 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=Eye+movement+parameters+and+cognitive+functions+in+Parkinson's+disease+patients+without+dementia.">Eye movement parameters and cognitive functions in Parkinson's disease patients without dementia.</a> Parkinsonism and Related Disorders. 52, 43-48 (2018).</li><li>Muslimovic, D., Post, B., Speelman, J. D., Schmand, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cognitive+profile+of+patients+with+newly+diagnosed+Parkinson+disease.">Cognitive profile of patients with newly diagnosed Parkinson disease.</a> Neurology. 65 (8), 1239-1245 (2005).</li><li>Winograd-Gurvich, C., Georgiou-Karistianis, N., Fitzgerald, P. B., Millist, L., White, O. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-paced+saccades+and+saccades+to+oddball+targets+in+Parkinson's+disease.">Self-paced saccades and saccades to oddball targets in Parkinson's disease.</a> Brain Research. 1106 (1), 134-141 (2006).</li><li>Briand, K. A., Strallow, D., Hening, W., Poizner, H., Sereno, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Control+of+voluntary+and+reflexive+saccades+in+Parkinson's+disease.">Control of voluntary and reflexive saccades in Parkinson's disease.</a> Experimental Brain Research. 129 (1), 38-48 (1999).</li><li>Rivaud-P&#233;choux, S., Vidailhet, M., Brandel, J. P., Gaymard, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mixing+pro-+and+antisaccades+in+patients+with+parkinsonian+syndromes.">Mixing pro- and antisaccades in patients with parkinsonian syndromes.</a> Brain. 130 (1), 256-264 (2007).</li><li>Perneczky, R., Ghosh, B. C. P., Hughes, L., Carpenter, R. H. S., Barker, R. A., Rowe, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Saccadic+latency+in+Parkinson's+disease+correlates+with+executive+function+and+brain+atrophy,+but+not+motor+severity.">Saccadic latency in Parkinson's disease correlates with executive function and brain atrophy, but not motor severity.</a> Neurobiology of Disease. 43 (1), 79-85 (2011).</li><li>Matsumoto, H., 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=Small+saccades+restrict+visual+scanning+area+in+Parkinson's+disease.">Small saccades restrict visual scanning area in Parkinson's disease.</a> Movement Disorders. 26 (9), 1619-1626 (2011).</li><li>MacAskill, M. R., Anderson, T. J., Jones, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adaptive+modification+of+saccade+amplitude+in+Parkinson's+disease.">Adaptive modification of saccade amplitude in Parkinson's disease.</a> Brain. 125 (7), 1570-1582 (2002).</li><li>Salvucci, D. D., Goldberg, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identifying+fixations+and+saccades+in+eye-tracking+protocols.">Identifying fixations and saccades in eye-tracking protocols.</a> Proceedings of the 2000 symposium on Eye tracking research &amp; applications. , 71-78 (2000).</li><li>Rana, A. Q., Kabir, A., Dogu, O., Patel, A., Khondker, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prevalence+of+blepharospasm+and+apraxia+of+eyelid+opening+in+patients+with+parkinsonism,+cervical+dystonia+and+essential+tremor.">Prevalence of blepharospasm and apraxia of eyelid opening in patients with parkinsonism, cervical dystonia and essential tremor.</a> European Neurology. 68 (5), 318-321 (2012).</li></ol>

הפרוטוקול שהוצגו לעיל תוכנן כחלק הראשון של מחקר האורך בחקר השירות הקליני הפוטנציאלי של הפרמטרים תנועה העין כסמנים פונדקאית עבור פונקציות קוגניטיביות במחלת פרקינסון. בעוד יש מחקרים לבחון יותר העין הקלאסית מעקב תבניות כגון saccade המהיר, saccade רפלקסיבי, ו anti-saccade25,26...

מחלת פרקינסון היא הפרעת מנוע קלאסי; עם זאת, המחלה קשורה גם לחסרונות קוגניטיביים, והתקדמות לתוך דמנציה היא נפוצה1. הפתופסולוגיה של פגיעה קוגניטיבית במחלת פרקינסון אינה מובנת היטב. הוא נחשב להיות קשור אלפא-סירוס בתצהיר באזור הקורטיקלית מבוסס על ההיערכות של Braak2. זה הוצע גם כי תסמונת כפול של ניוון של הדואמנרכולינרגיות ומערכת cholinergic מוביל לחסרונות קוגניטיביים שונים עם משתמע התחזיות3. מחקר נוסף דרוש כדי להבהיר עוד יותר את המנגנונים המדויקים המעורבים בפגיעה קוגניטיבית במחלת פרקינסון. על ההיבט הקליני, הנוכחות של ליקוי קוגניטיבי יש השפעה משמעותית על פרוגנוזה4,5. הערכה של תפקוד קוגניטיבי בפרקטיקה הקלינית היא, לכן, חיונית. עם זאת, הערכה קוגניטיבית ממושכת מוגבלת על ידי התנאים הנפשיים והמוטוריים של המטופלים. לכן, מדידה לא פולשנית ופשוטה שיכולה לשקף את העומס של המחלה על תפקוד קוגניטיבי נדרש.
החריגות תנועה העין הם מתוארים באופן נרחב סימנים של מחלת פרקינסון מן השלבים המוקדמים שלה6, אך הפתופסולוגיה הוא אפילו פחות מאופיין היטב מזו של ליקוי קוגניטיבי. הדור של תנועת העין הוא באמצעות טרנספורמציה של קלט חושי חזותי, משנה על ידי הרשת קליפת המוח שזורים והקורטיקלית, לתוך אותות הגרעין של התנועה המרה בראש גזע לתוצאה7. מעורבות הפתווגיות של מחלת פרקינסון ברשתות אלה עלולה לגרום לחריגות תנועה העין הנצפה. יש, אולי חופפים של מבנים נוירואנטומיים השולטים השליטה של תנועת העין ותפקוד קוגניטיבי. יתר על כן, היו מחקרים בוחנים את היחסים בין תנועת עין saccadic ותפקוד קוגניטיבי בהפרעות נוירוניווניות אחרים8. בטענה כזו, כדאי לחקור את השימוש בפרמטרים של תנועת העין כסמן proxy של פונקציות קוגניטיביות במחלת פרקינסון. אחד חתך המחקר9 הראה כי משרעת saccadic מופחתת משך הקיבעון ארוך היה קשור לחומרת ליקוי קוגניטיבי גלובלי במחלת פרקינסון. עם זאת, יש חוסר נתונים על הקורלציה בין פרמטרים תנועה העין ותחומים קוגניטיביים ספציפיים. המשמעות והצורך של מדידה של תחומים קוגניטיביים ספציפיים, ולא מדינה קוגניטיבית כללית, היא כי התחום הקוגניטיבי האישי מיידע מידע התחזיות הדיפרנציאלי מחלת פרקינסון3 והם subserved ימשו על ידי רשתות עצביות שונות. מטרת מחקר זה היא לחקור את היחסים הספציפיים בין מדדי תנועת העין ופונקציות קוגניטיביות שונות. זהו הצעד הראשון כדי להקים בסיס שבו התפתחות של בסמנים של ירידה קוגניטיבית מחלת פרקינסון באמצעות טכנולוגיית מעקב העין יכול להיבנות.
הפרדיגמה הניסיונית המוצגת מורכבת מ -2 חלקים עיקריים: ההערכה הקוגניטיבית ומשימת מעקב העין. הסוללה הערכה קוגניטיבית הקיפה מגוון של פונקציות קוגניטיביות, כולל תשומת לב וזיכרון עבודה, בפועל הפונקציה, שפה, זיכרון מילולי פונקציה ויזואומרחבית. הבחירה של אלה 5 תחומים קוגניטיביים מבוסס על האגודה הפרעת תנועה החברה כוח משימה הנחיות ליקוי קוגניטיבי מתון במחלת פרקינסון10, וכן קבוצה של מבחנים קוגניטיביים זמינים באופן מקומי נבחרו לבנות את ההערכה סוללה. במחקר הקודם עין דומה מחקר על קוגניציה מחלת פרקינסון שהוזכר9, המחבר החילוץ הפרמטרים תנועה העין בעוד הנושאים היו עוסקים במשימות קוגניטיביות חזותי, שבו הפרמטרים עשויים להיות מושפעים על ידי ה יכולת הקוגניטיבית של הנבדק. כמו מחקר זה נועד להעריך את הקורלציה בין הפרמטרים תנועה העין ותחומים קוגניטיביים שונים, ההשפעה הפוטנציאלית של יכולות קוגניטיביות על פרמטרי העין חייב להיות ממוען. בהקשר זה, משימה החיפוש החזותי, מותאם מחקר אחר מעקב אחר העין על מחלת אלצהיימר11, היה מועסק ללכוד את הפרמטרים של תנועת העין של הנושאים. במהלך המשימה, הנבדקים היו צריכים לחפש מספר בודד על מסך מחשב בין מספר רב של אלפבית. משימה זו לעורר את השימוש החלופי של תנועת עיניים saccadic וקיבעון חזותי, העיוותים של אשר מתוארים באופן נרחב במחלת פרקינסון. הזיהוי והבידול של מספר ו-abc היא משימה מתומדת, שבה הביקוש לפונקציות קוגניטיביות הוא רק מינימלי ולכן, לפיכך, להיות מתאים לענות על שאלת המחקר של מחקר זה. תוכנית מחשב פותחה על בסיס המפרט והעיצוב כאמור על ידי רוסלר ואח '11. במחקר המקורי שלהם להיות מופעל בתוך התוכנה בנויה של מכשיר המעקב שלנו עין. אלגוריתם בתוך הבית לסיווג וניתוח של נתוני מעקב העין פותחה גם עבור מחקר זה.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:1008px;" width="1007">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Computer&#160;</td>
			<td style="width:121px;">Intel</td>
			<td style="width:505px;"></td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:215px;">Computerized cognitive assessment tool</td>
			<td style="width:121px;">CANTAB</td>
			<td style="width:505px;">CANTAB Research Suite</td>
			<td>Contains Pattern Recognition Memory, Spatial Span, and Stockings of Cambridge</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Eye Movement Analyzer</td>
			<td style="width:121px;">Lab Viso Limited</td>
			<td style="width:505px;"></td>
			<td>https://github.com/lab-viso-limited/visual-search-analyzer</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Eye tracker</td>
			<td style="width:121px;">Tobii</td>
			<td style="width:505px;">Tx300</td>
			<td>23 inch computer screen with resolution of 1920x1080, Sampling rate at 300Hz</td>
		</tr>
		<tr height="105">
			<td height="105" style="height:105px;width:215px;">Hong Kong List Leanrning Test</td>
			<td style="width:121px;">Department of Psychology, The Chinese University of Hong Kong</td>
			<td style="width:505px;">The Hong Kong List Learning Test (HKLLT) 2nd Edition</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="84">
			<td height="84" style="height:84px;width:215px;">Stroop test</td>
			<td style="width:121px;">Laboratory of Neuropsychology, The University of Hong Kong</td>
			<td style="width:505px;">Neuropsychological Measures: Normative Data for Chinese, Second Edition (Revised)</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Tobii Studio</td>
			<td style="width:121px;">Tobii</td>
			<td style="width:505px;">Tobii Studio version 3.2.2</td>
			<td>Computer programme for running the visual search task</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:215px;">Visual Search Task</td>
			<td style="width:121px;">Lab Viso Limited</td>
			<td style="width:505px;"></td>
			<td>https://www.labviso.com/#products</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

characterizing the relationship between eye movement parameters and cognitive functions in non-demented parkinson's disease patients with eye tracking

ליקוי קוגניטיבי הוא תופעה נפוצה במחלת פרקינסון כי יש השלכות על הפרוגנוזה. פשוט, לא פולשני ואובייקטיבי מדידה של תפקוד קוגניטיבי במחלת פרקינסון יהיה מועיל באיתור ירידה קוגניטיבית מוקדם. כמדד פיזיולוגי, הפרמטר תנועה העין אינו מבולבל על ידי התכונות של הנושא ואינטליגנציה והוא יכול לתפקד כסמן proxy אם הוא תואם פונקציות קוגניטיביות. לשם כך, מחקר זה חקר את היחסים בין הפרמטרים תנועה העין ביצועים במבחנים קוגניטיביים בתחומים מרובים. בניסוי, משימת חיפוש חזותית עם מעקב העין הוגדרה, היכן הנבדקים התבקש לחפש מספר המוטבע במערך של אלפבית מפוזרים באופן אקראי על מסך המחשב. הבידול בין המספר לבין האלפבית הוא משימה מדעית, כגון ההשפעה הקונבית של היכולת הקוגניטיבית על הפרמטרים של תנועת העין הוא ממוזער. משרעת הסקדודית הממוצעת ומשך הקיבעון נלכדו וחושבו במהלך משימת החיפוש החזותית. סוללת הערכה קוגניטיבית מכוסה תחומים של פונקציות חזיתית-מנהלים, תשומת לב, זיכרון מילולי וחזותי. נמצא כי משך הקיבעון ממושך היה קשור ביצועים עניים בשטף מילולי, זיכרון חזותי ומילולי, ומאפשר חקירה נוספת על השימוש של התנועה העין פרמטרים כמו סמנים proxy עבור תפקוד קוגניטיבי במחלת פרקינסון חולים. הפרדיגמה הניסיונית נמצאה נסבל מאוד בקבוצה שלנו של חולי פרקינסון וניתן להחיל מאבחן ליישויות מחלות אחרות עבור שאלות מחקר דומה.

התוצאה המלאה של מחקר זה זמין בעיתון המקורי שפורסם23. נבדקים מחלת פרקינסון (n = 67) גויסו והשלימו את ההערכה. עם זאת, 5 המקרים לא הצליחו להשלים את משימת החיפוש החזותי כאשר הם לבשו עדשה מתקדמת שאינה תואמת לעוקב העין והנתונים שלהם נמחקו. הגיל הממוצע של הנושאים היה 58.9 שנים (SD = 7.5 שנים) עם ?...

Watch this Scientific Journal Video about Characterizing the Relationship Between Eye Movement Parameters and Cognitive Functions in Non-demented Parkinson's Disease Patients with Eye Tracking at JoVE

Characterizing the Relationship Between Eye Movement Parameters and Cognitive Functions in Non-demented Parkinson's Disease Patients with Eye Tracking

כאן, אנו מציגים פרוטוקול לחקור את הקשר בין הפרמטרים תנועה העין פונקציות קוגניטיביות בחולי פרקינסון לא מטורף. הניסוי השתמש בגשש עיניים כדי למדוד את משרעת העצה ואת משך הקיבעון במשימת חיפוש חזותית. המתאם עם הביצועים במשימות קוגניטיביות מרובות תחומים נמדד לאחר מכן.

אפיון הקשר בין פרמטרים התנועה העין פונקציות קוגניטיביות בחולי פרקינסון שאינם מטורף עם מעקב עין

Cognitive impairment is a common phenomenon in Parkinson&#8217;s disease that has implications on the prognosis. A simple, noninvasive and objective proxy ...

הפרוטוקול שלנו נועד לחקור את הקשר בין מדדי תנועת עיניים ותפקודים קוגניטיביים בקבוצה של חולי פרקינסון שאינם מטורפים הסובלים הן מתפקוד העורפי והן מהתפקוד הקוגניטיבי. כדי לעצב את תמונות הניסיון עבור משימת החיפוש החזותי, השתמש במספרים 4, 6, 7 ו- 9 באופן בלעדי. ודא שהמיקום של מספר היעד הוא אקראי מניסוי למשפט עם הכלל שכל מספר לא יכול להיות באותו רביע חזותי במשך יותר משלושה ניסויים רצופים.אל תשתמש באותיות רב-משמעיות כגון I ו- O והגדר את גודל צלב הקיבעון, האותיות והמספרים בזווית חזותית של 0.85 מעלות. הגדר את התוכנית כך שתאפשר פגיעה בזמן של 1.5 שניות לאחר לחיצה על Enter, לפני שהצגת צלב הקיבעון המרכזי תעבור לתדמית ניסיון כדי להתחיל גירסת ניסיון. ודא שהמסך יתרוקן כאשר צלב ההתקבעות יופיע שוב בעת לחיצה על העכבר או לאחר שחלפו 10 שניות מתחילת תקופת הניסיון, המוקדם מביניהם.לאחר מכן הגדר את התוכנית ליצירת קובץ csv המכיל את חותמות הזמן של ההתחלה והסוף של כל גירסת ניסיון. לאחר עריכת ראיון אבחון קליני עם הנושא ואם זמין, קרוביהם להוציא דמנציה כדי לסנן ליקוי קוגניטיבי באמצעות בדיקת מצב מיני-נפשי והערכה קוגניטיבית מונטריאול, להעריך את חדות הראייה של הנושא עם תרשים סנלן. לאחר מכן, בחדר שקט עם מקור אור הולם, הגדר גשש עיניים מבוסס מסך עם קצב דגימה של לפחות 300 הרץ, מחשב, עכבר ומקלדת סטנדרטית.מנוחת סנטר הניחה 60 ס"מ מול מסך בודק העיניים ואת כלי ההערכה הקוגניטיביים המתאימים. כדי להגדיר משימת חיפוש חזותית, למקם את הנושא על כיסא עם הסנטר שלהם על מנוחת הסנטר ואת המצח שלהם על בר כדי למזער כל תנועת ראש. יישר את עיני הנבדק למרכז מסך המחשב בקירוב ולחץ על לחצן 'התחל' בתוכנית המעקב אחר העיניים.לחץ על התחל כדי לכייל את עוקב העיניים באמצעות תוכנית הכיול המובנית. ולבקש מהנושא להביט בנקודה האדומה הנעה על פני המסך עם תשע נקודות קיבעון תוך שמירה על ראשם עדיין. הצג את מתווית הכיול כדי לבדוק את איכות הכיול, כדי לוודא שאורך הקווים הירוקים, המייצגים את וקטור השגיאה נמצא בתוך העיגולים האפורים.לאחר מכן לחץ על קבל כדי להמשיך למשימה של החיפוש החזותי. כדי ליזום ניסיון תרגול, הורה לנושא לתקן את מבטו על צלב קיבעון מרכזי והקש Enter במקלדת כדי להתחיל את המשפט. מסך המחשב יציג מספר יחיד ו-79 אותיות מסיחות דעת המפוזרות באופן אקראי.הורה לנושא להסתכל מהר ככל האפשר על המספר ולחוץ בו זמנית על העכבר תוך ציון המספר בקול רם ברגע שהמספר ממוקם. לאחר מכן בדקו אם המספר שצוין נכון וחזרו על משפט התרגול ארבע פעמים נוספות. למעקב אחר העיניים עיבוד וניתוח נתונים בסעיף הפעלה חוזרת של תוכנת המחשב, בדוק את אחוז העיניים של המדגם במהלך משימת החיפוש החזותי.לחץ על הפעל עבור ההקלטה, כדי לבדוק את איכות הנתונים על ידי עין וידאו נתיב סריקה חזותי שנוצר. בטל את כל נתוני הנבדק אם הם שגויים באופן גס. ולזרוק את כל הניסויים שבהם הנושא לחץ על העכבר בטעות או בטרם עת.במקטע ייצוא הנתונים של התוכנית, בחר GazePointX ו- GazePointY לחץ על יצא נתונים כדי לייצא את נתוני הנושא ולשמור את הנתונים כקובץ csv. בממשק של מנתח החיפוש החזותי, בחר את הנתונים המיוצאים כקלט של נתוני העין ואת קובץ ה- csv שנוצר כקלט של נתוני הפעולה. בחר סריקת ST DB כאלגוריתם הסיווג ולחץ על הפעל.לאחר מכן לחץ על סיכום כדי ליצור קובץ גיליון אלקטרוני המכיל את משרעת saccade הראשי ואת משך קיבעון הממוצע של הנושא. כדי לעצב את מנתח החיפוש החזותי, לתכנת את המנתח כך שהוא מחלץ ומנתח רק את הנתונים מההתחלה ועד סוף המשפט באמצעות קובץ csv שנוצר. כדי לתכנת את המנתח כך שהוא ממלא את הנתונים שאבדו עקב מצמוץ העין, ממוצע קואורדינטות x ו- y של נקודת המבט מיד לפני ואחרי מהבהב.לאחר מכן השתמש באלגוריתם המבוסס על סריקת ST DB כדי לתכנת את המנתח כך שהוא מסווג את הנתונים הגולמיים לתוך saccade או קיבעון. בקנה אחד עם מחקרים קודמים, בניתוח זה, קבוצת מחלת פרקינסון הראתה ביצועים גרועים יותר במשימות קוגניטיביות מרובות, בהשוואה לקבוצת הביקורת. באמצעות האלגוריתם שבשימוש לסיווג נתוני משימת החיפוש החזותי, ניתן לזהות ולחלץ קיבעונות וסעדות לצורך חישוב וניתוח.ואכן, לקבוצת המחלות הייתה משרעת סאאקאדית ממוצעת קטנה יותר בהשוואה לקבוצת הביקורת, ומשך הזמן הממוצע של קיבעון לא היה שונה באופן משמעותי בין הקבוצות. בהערכה זו, לאחר התאמה של קובריאטים, נמצאו מתאמים שליליים בין משך הקיבעון הממוצע, הביצועים בזיכרון ההכרה המילולית וציון האפליה, בזיכרון זיהוי הדפוסים ובמבחן השטף המילולי הקטגורי בקטגוריות הפירות והירקות. עם זאת, לא נמצאו אינטראקציות משמעותיות בקורלציה בין המחלה לקבוצות הביקורת, דבר המצביע על כך שהמתאמים אינם ספציפיים לקבוצת המחלה.העיצוב של משימת החיפוש החזותי חשוב כיוון שהמטרה היא למזער את ההפרעה ליכולת הקוגניטיבית של הפרמטרים של תנועת העין המסיחה. אם משימת מחקר זו נסבלת מאוד, ניתן ליישם אותה על הפרעה ניוונית חדשה אחרת כדי לענות על שאלות מחקר דומות.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Eye Movement Monitoring of Memory

תנועת העין ניטור של זיכרון

Explicit (often verbal) reports are typically used to investigate memory (e.g. "Tell me what you remember about the person you saw at the bank ...

Coherence between Brain Cortical Function and Neurocognitive Performance during Changed Gravity Conditions

לכידות בין תפקוד המוח קליפתיים וביצועים נוירוקוגניטיבי במהלך תנאי הכבידה השתנה

Previous studies of cognitive, mental and/or motor processes during short-, medium- and long-term weightlessness have only been descriptive in nature, and ...

A Fully Automated and Highly Versatile System for Testing Multi-cognitive Functions and Recording Neuronal Activities in Rodents

מערכת אוטומטי לחלוטין תכליתי מאוד עבור בדיקת ריבוי פונקציות קוגניטיביות ורישום פעילות עצבית במכרסמים

We have developed a fully automated system for operant behavior testing and neuronal activity recording by which multiple cognitive brain functions can be ...

The Corneal Micropocket Assay: A Model of Angiogenesis in the Mouse Eye

קרנית Micropocket Assay: דגם של אנגיוגנזה בעין העכבר

The mouse corneal micropocket assay is a robust and quantitative in vivo assay for evaluating angiogenesis. By using standardized slow-release pellets ...

Semi-Quantitative Determination of Dopaminergic Neuron Density in the Substantia Nigra of Rodent Models using Automated Image Analysis

קביעה כמותית למחצה של צפיפות נוירון דופאמין בסבסטנציה ניגרה של מודלים מכרסמים באמצעות ניתוח תמונה אוטומטי

Estimation of the number of dopaminergic neurons in the substantia nigra is a key method in pre-clinical Parkinson's disease research. Currently, unbiased ...

Immunostaining of Whole-Mount Retinas with the CLARITY Tissue Clearing Method

חיסון של רטינות הר שלם עם שיטת ניקוי רקמת בהירות

The tissue hydrogel delipidation method (CLARITY), originally developed by the Deisseroth laboratory, has been modified and widely used for immunostaining ...

Optimizing the Setup and Conditions for Ex Vivo Electroretinogram to Study Retina Function in Small and Large Eyes

Optimizing the Setup and Conditions for Ex Vivo Electroretinogram to Study Retina Function in Small and Large Eyes

אופטימיזציה של ההגדרה והתנאים עבור אלקטרורטינוגרמה של Ex Vivo כדי לחקור את תפקוד הרשתית בעיניים קטנות וגדולות

Measurements of retinal neuronal light responses are critical to investigating the physiology of the healthy retina, determining pathological changes in ...

In Vivo Methods to Assess Retinal Ganglion Cell and Optic Nerve Function and Structure in Large Animals

In Vivo Methods to Assess Retinal Ganglion Cell and Optic Nerve Function and Structure in Large Animals

ב-Vivo שיטות להערכת תפקוד ומבנה תאי גנגליון רשתית ועצבי הראייה בבעלי חיים גדולים

The optic nerve collects axons signals from the retinal ganglion cells and transmits visual signal to the brain. Large animal models of optic nerve injury ...

Determination of Mitochondrial Respiration and Glycolysis in Ex Vivo Retinal Tissue Samples

Determination of Mitochondrial Respiration and Glycolysis in Ex Vivo Retinal Tissue Samples

קביעת נשימה מיטוכונדריאלית וגליקוליזיס בדגימות רקמת רשתית Ex Vivo

Mitochondrial respiration is a critical energy-generating pathway in all cells, especially retinal photoreceptors that possess a highly active metabolism. ...

The 6-hydroxydopamine Rat Model of Parkinson's Disease

מודל עכברוש 6-הידרוקסידופמין של מחלת פרקינסון

Motor symptoms of Parkinson's disease (PD)-bradykinesia, akinesia, and tremor at rest-are consequences of the neurodegeneration of dopaminergic neurons in ...