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
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著者たちは、原稿に関する彼の助言に対してハーヴェイ・ハング博士に感謝したいと思います。

本研究プロジェクトは、香港新地域東クラスター臨床研究倫理委員会(CREC Ref. 2015.263)の承認を受けました。
1. 参加者募集とベースライン評価
<ol><li>
英国パーキンソン病学会(UKPDS)脳バンク診断基準12に基づいて行われた診断を有する神経専門クリニックから70歳以下のパーキンソン病患者を募集する。
	<ol>
<li>精神疾患、眼球運動を損なう眼...

<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>

上記のプロトコルは、パーキンソン病における認知機能の代理マーカーとしての眼球運動パラメータの潜在的な臨床的有用性を探索する上での縦断研究の最初の部分として設計された。自己ペースのサッカデ、反射的なサッカデ、および反サッカデ25、26、27などのより古典的なアイトラッキングパラダイムを調べる研究が...

パーキンソン病は、古典的に運動障害です。しかし、この疾患は認知障害にも関連しており、認知症への進行は一般的な1である。パーキンソン病における認知障害の病態生理学はよく理解されていない。これは、Braakのステージング2に基づいて皮質領域におけるアルファシヌクレイン堆積に関連すると考えられている.また、ドーパミン作動性およびコリン作動性系の変性の二重症候群が予後3を有する異なる認知障害につながることが提案された。パーキンソン病の認知障害に関与する正確なメカニズムをさらに解明するためには、より多くの研究が必要です。臨床的側面では、認知障害の存在は予後4、5に重大な影響を及ぼす。したがって、臨床現場における認知機能の評価は不可欠である。しかし、長い認知評価は、患者の精神的および運動的状態によって制限される。そのため、認知機能に対する疾患の負担を反映できる非侵襲的で簡単な測定が必要である。
眼球運動の異常は、パーキンソン病の初期の段階から広く記載されています6,しかし、病態生理学は、認知障害のそれよりもさらによく特徴付けられています.眼球運動の生成は、視覚感覚入力の変換を介して、絡み合った皮質および皮質下ネットワークによって、効果7のための脳幹の眼球運動核への信号にサブサーブされる。これらのネットワークにおけるパーキンソン病病理の関与は、観察可能な眼球運動異常につながる可能性がある。おそらく、眼球運動と認知機能の制御を支配する神経解剖学的構造の重複があります。さらに、他の神経変性疾患におけるサッカディック眼球運動と認知機能との関係を調べる研究が行われている8.このような理由で、パーキンソン病における認知機能のプロキシマーカーとしての眼球運動パラメータの使用を検討する価値があります。1つの断面研究9は、減らされたサッカディック振幅と長い固定期間がパーキンソン病における世界的な認知障害の重症度に関連していることを示した。しかし、眼球運動パラメータと特定の認知領域との相関関係に関するデータが不足している。一般的な認知状態ではなく、特定の認知ドメインの測定の重要性と必要性は、個々の認知ドメインがパーキンソン病3の差分予後情報を通知し、それらによってサブサバナ化されるということです。異なるニューラルネットワーク。本研究の目的は、眼球運動指標と異なる認知機能との間の特定の関係を探ることを目的とした。これは、アイトラッキング技術を用いてパーキンソン病の認知機能低下のバイオマーカーの開発を構築するための基盤を確立するための第一歩です。
提示された実験パラダイムは、認知評価とアイトラッキングタスクの2つの主要な部分で構成されています。認知評価バッテリーは、注意とワーキングメモリ、エグゼクティブ機能、言語、言語記憶および視覚機能を含む認知機能の範囲を包含した。これらの5つの認知領域の選択は、パーキンソン病10における軽度の認知障害に対する運動障害学会タスクフォースガイドラインに基づいており、評価を構築するために局所的に利用可能な認知テストのセットが選択された。バッテリー。9に言及したパーキンソン病認知に関する以前の同様のアイトラッキング研究では、被験者が視覚認知タスクに従事している間に眼球運動パラメータを抽出した。被験者の認知能力。この研究は、眼球運動パラメータと異なる認知領域との相関関係を評価することを目的としており、眼パラメータに対する認知能力の潜在的な交絡効果に対処する必要があります。この点に関して、アルツハイマー病11に関する別のアイトラッキング研究から適応した視覚検索タスクは、被験者の眼球運動パラメータを捕捉するために用いられた。タスク中、被験者は複数のアルファベットの気晴らしの中でコンピュータ画面上の単一の番号を検索する必要がありました。このタスクは、サッカディック眼球運動と視覚固定の代替使用を引き起こし、その異常はパーキンソン病で広く説明されている。数とアルファベットの同定と差別化は、認知機能の需要が最小限に抑えられ、したがって、この研究の研究の質問に答えるのに適している過剰に学んだタスクです。コンピュータプログラムは、Röslerら11によって述べられている仕様と設計に基づいて開発されました.私たちのアイトラッカーの内蔵ソフトウェア内で実行される彼らの元の研究で。今回の研究では、アイトラッキングデータの分類と解析のための社内アルゴリズムも開発した。

<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

認知障害は、予後に影響を与えるパーキンソン病の一般的な現象です。パーキンソン病の認知機能の簡単で非侵襲的で客観的なプロキシ測定は、早期認知機能低下を検出するのに役立ちます。生理学的指標として、眼球運動パラメータは被験者の属性と知性によって混同されず、認知機能と相関する場合はプロキシマーカーとして機能する可能性があります。この目的のために、本研究は、複数のドメインにおける認知テストにおける眼球運動パラメータとパフォーマンスとの関係を検討した。実験では、アイトラッキングを用いた視覚的な検索タスクを設定し、被験者はコンピュータ画面上にランダムに散らばったアルファベットの配列に埋め込まれた数字を探すように求められました。数字とアルファベットの区別は、目の動きパラメータに対する認知能力の交絡効果が最小限に抑えられます。平均サカディック振幅と固定期間は、視覚的な検索タスク中にキャプチャされ、計算されました。認知評価バッテリーは、正面エグゼクティブ機能、注意、言語および視覚記憶のドメインをカバーしました。長時間の固定期間は、言語流暢さ、視覚および言語記憶におけるパフォーマンスの低下に関連し、パーキンソン病における認知機能のプロキシマーカーとしての眼球運動パラメータの使用に関するさらなる研究を可能にした。患者。実験パラダイムは、パーキンソン病患者のグループで非常に許容可能であることが判明しており、同様の研究の質問のために他の疾患エンティティにトランス診断的に適用することができます。

この研究の完全な結果は、23に公開された元の論文で利用可能です。パーキンソン病の被験者(n=67)を募集し、評価を完了した。しかし、5つのケースは、アイトラッカーと互換性のないプログレッシブレンズを着用し、そのデータが破棄されたため、視覚的な検索タスクを完了できませんでした。被験者の平均年齢は58.9歳(SD=7.5歳)で、男女比は1.7:1であった。62人の健康な年齢...

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

ここでは、非認知症パーキンソン病患者における眼球運動パラメータと認知機能との関係を研究するプロトコルを提示する。実験では、アイトラッカーを使用して、視覚的な検索タスクでサカディック振幅と固定時間を測定しました。その後、マルチドメイン認知タスクのパフォーマンスとの相関関係を測定した。

眼球追跡を用いた非認知症パーキンソン病患者における眼球運動パラメータと認知機能の関係の特徴付け

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

私たちのプロトコルは、眼球運動と認知機能の両方の機能不全に苦しむ認知症のパーキンソン病患者のグループにおける眼球運動指標と認知機能の関係を研究することを目的としています。ビジュアル検索タスクの試用版のイメージをデザインするには、4、6、7、および 9 の数字を排他的に使用します。3 回以上連続する試行で各数値を同じビジュアル象限に含めることができないというルールで、ターゲット番号の位置が試行から試行までランダム化されていることを確認します。I や O などのあいまいな文字を使用せず、固定の十字、文字、および数字のサイズを 0.85 度の表示角度に設定します。Enter キーを押した後、中央固定クロスの表示が試用イメージに切り替えられる前に、プログラムを 1.5 秒経過するように設定して試用を開始します。マウスがクリックされた場合、または試用の開始時刻から 10 秒経過した後のいずれか早い方に、固定クロスが再び表示される画面が空白になることを確認します。次に、各試行の開始と終了のタイム スタンプを含む csv ファイルを生成するようにプログラムを設定します。被験者との臨床診断インタビューを行い、可能であれば、その親族は認知症を除外し、ミニメンタルステート検査とモントリオール認知評価を使用して認知障害をスクリーニングし、スネレンチャートで被験者の視力を評価する。次に、十分な光源を備えた静かな部屋に、サンプリングレートが少なくとも 300 ヘルツ、コンピュータ、マウス、および標準キーボードのスクリーンベースのアイトラッカーを設置します。あごの残りは、アイチェッカー画面と適切な認知評価ツールの前に60センチメートルを置きました。視覚的な検索タスクを設定するには、椅子の上にあごの上にあごを置き、額をバーに合わせ、頭の動きを最小限に抑えます。被験者の目をコンピュータ画面の中心に合わせ、目の追跡プログラムのスタートボタンをクリックします。[開始] をクリックすると、組み込みのキャリブレーション プログラムでアイ トラッカーを調整できます。そして、頭を静かにしながら、9つの固定点で画面を横切って移動する赤い点を見つめる被験者に尋ねます。キャリブレーションプロットを表示してキャリブレーションの品質を確認し、エラーベクトルを表す緑色の線の長さがグレーの円の中に収まるようにします。次に、[承諾] をクリックして、ビジュアル検索タスクに進みます。練習トライアルを開始するには、被験者に中央固定クロスの視線を固定し、キーボードのEnterキーを押してトライアルを開始します。コンピュータ画面には、単一の数字と79の無作為に散らばった散らばった散らばった文字が表示されます。番号をできるだけ早く見て、番号が見つかるとすぐに声に出して数字を示しながら、同時にマウスをクリックするように被験者に指示します。その後、記載された番号が正しいかどうかをクロスチェックし、さらに4回練習トライアルを繰り返します。コンピュータプログラムの再生セクションでの視線追跡データ処理と分析については、視覚的な検索タスク中にサンプルの目の割合を確認します。記録のために再生をクリックし、生成された可視化されたスキャンパスビデオを眼球でデータの品質を確認します。重大な誤りがある場合は、すべてのデータを破棄します。そして、被験者が誤ってまたは途中でマウスをクリックした試みをすべて破棄します。プログラムのデータエクスポート セクションで、[GazePointX] を選択し、[データのエクスポート] をクリックして、サブジェクトのデータをエクスポートし、データを csv ファイルとして保存します。ビジュアル検索アナライザのインターフェイスで、エクスポートされたデータを目のデータの入力として選択し、生成された csv ファイルをアクション データの入力として選択します。分類アルゴリズムとして ST DB スキャンを選択し、[実行] をクリックします。次に、[概要] をクリックして、主なサッカデ振幅と被写体の平均固定期間を含むスプレッドシート ファイルを生成します。ビジュアル検索アナライザを設計するには、生成された csv ファイルを使用して、試用版の最初から最後までデータのみを抽出して分析するようにアナライザーをプログラムします。目の点滅によって失われたデータを埋めるようにアナライザーをプログラムするには、点滅の直前と直後に視線点のx座標とy座標を平均します。次に、ST DB スキャンに基づくアルゴリズムを使用して、生データをサッカデまたは固定のいずれかに分類するようにアナライザーをプログラミングします。以前の研究と一致して、この分析では、パーキンソン病グループは、対照群と比較して、複数の認知タスクでパフォーマンスが悪い結果を示した。ビジュアル検索タスクデータの分類に社内アルゴリズムを使用して、固定とサッカドを特定し、計算と分析のために抽出することができます。実際、疾患群は対照群に比べて平均サッカディック振幅が小さく、平均固定期間は群の間で有意に異なっていなかった。この評価では、共変量を調整した後、平均固定期間、言語認識記憶と判別スコアにおける性能、パターン認識記憶における性能、および果物および野菜カテゴリー内のカテゴリ言語流暢性試験において、負の相関が認められた。しかし、これらの疾患と対照群の間の相関には有意な相互作用は見つからず、その相関関係は疾患群に特異的ではないことを示唆している。視覚的な検索タスクの設計は、目的が、注意散役眼球運動パラメータの認知能力の干渉を最小限に抑えることが重要である。この研究課題が非常に許容可能であれば、同様の研究課題に答えるために他の新しい変性疾患にトランス診断的に適用することができる。

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Eye Movement Monitoring of Memory

メモリの眼球運動のモニタリング

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

脳皮質機能および変更された重力状態の間、神経認知パフォーマンスとの間のコヒーレンス

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

マルチ認知機能のテストとげっ歯類の神経活動を記録するための完全に自動化された汎用性の高いシステム

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

角膜マイクロアッセイ：マウス眼における血管新生のモデル

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

自動画像解析を用いたげっ歯類モデルのサブスタチングニグラにおけるドーパミン作動性ニューロン密度の半定量的決定

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

CLARITY組織クリアリング法による全マウントレティナの免疫染色

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

大小眼の網膜機能を研究するための Ex Vivo 網膜電図のセットアップと条件の最適化

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

イン・ヴィヴォ 大型動物の眼球神経節細胞と視神経機能と構造を評価する方法

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

Ex Vivoのレティナル組織サンプルにおけるミトコンドリア呼吸と解糖の測定

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

パーキンソン病の6-ヒドロキシドーパミンラットモデル

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