Name: quantification of oculomotor responses and accommodation through instrumentation and analysis toolboxes
Uploaded: 2023-03-03T13:40:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Quantification of Oculomotor Responses and Accommodation Through Instrumentation and Analysis Toolboxes at JoVE.com

Denne forskning blev støttet af National Institutes of Health-tilskud R01EY023261 til T.L.A. og et Barry Goldwater-stipendium og NJIT Provost Doctoral Award til SNF.

Undersøgelsen, som denne instrumenterings- og dataanalysepakke blev oprettet og implementeret med succes, blev godkendt af New Jersey Institute of Technology Institution Review Board HHS FWA 00003246 Approval F182-13 og godkendt som et randomiseret klinisk forsøg, der blev offentliggjort på ClinicalTrials.gov Identifikator: NCT03593031 finansieret via NIH EY023261. Alle deltagere læste og underskrev en informeret samtykkeerklæring, der var godkendt af universitetets Institutional Review Board.
<p class="jove_tit...

<ol>
	<li>Alvarez, T. L., 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=Disparity+vergence+differences+between+typically+occurring+and+concussion-related+convergence+insufficiency+pediatric+patients.">Disparity vergence differences between typically occurring and concussion-related convergence insufficiency pediatric patients.</a> Vision Research. 185, 58-67 (2021).</li><li>Alvarez, T. L., 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=Underlying+neurological+mechanisms+associated+with+symptomatic+convergence+insufficiency.">Underlying neurological mechanisms associated with symptomatic convergence insufficiency.</a> Scientific Reports. 11, 6545 (2021).</li><li>Scheiman, M., Kulp, M. T., Cotter, S. A., Lawrenson, J. G., Wang, L., Li, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interventions+for+convergence+insufficiency:+A+network+meta-analysis.">Interventions for convergence insufficiency: A network meta-analysis.</a> The Cochrane Database of Systematic Reviews. 12 (12), (2020).</li><li>Semmlow, J. L., Chen, Y. F., Granger-Donnetti, B., Alvarez, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Correction+of+saccade-induced+midline+errors+in+responses+to+pure+disparity+vergence+stimuli.">Correction of saccade-induced midline errors in responses to pure disparity vergence stimuli.</a> Journal of Eye Movement Research. 2 (5), (2009).</li><li>Scheiman, M., Wick, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Clinical Management of Binocular Vision., 5th Edition. , (2019).</li><li>Kim, E. H., Vicci, V. R., Granger-Donetti, B., Alvarez, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Short-term+adaptations+of+the+dynamic+disparity+vergence+and+phoria+systems.">Short-term adaptations of the dynamic disparity vergence and phoria systems.</a> Experimental Brain Research. 212 (2), 267-278 (2011).</li><li>Labhishetty, V., Bobier, W. R., Lakshminarayanan, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Is+25Hz+enough+to+accurately+measure+a+dynamic+change+in+the+ocular+accommodation.">Is 25Hz enough to accurately measure a dynamic change in the ocular accommodation.</a> Journal of Optometry. 12 (1), 22-29 (2019).</li><li>Juhola, M., 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=Detection+of+saccadic+eye+movements+using+a+non-recursive+adaptive+digital+filter.">Detection of saccadic eye movements using a non-recursive adaptive digital filter.</a> Computer Methods and Programs in Biomedicine. 21 (2), 81-88 (1985).</li><li>Mack, D. J., Belfanti, S., Schwarz, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+sampling+rate+and+lowpass+filters+on+saccades+-+A+modeling+approach.">The effect of sampling rate and lowpass filters on saccades - A modeling approach.</a> Behavior Research Methods. 49 (6), 2146-2162 (2017).</li><li>Ghahghaei, S., Reed, O., Candy, T. R., Chandna, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calibration+of+the+PlusOptix+PowerRef+3+with+change+in+viewing+distance,+adult+age+and+refractive+error.">Calibration of the PlusOptix PowerRef 3 with change in viewing distance, adult age and refractive error.</a> Ophthalmic &amp; Physiological Optics. 39 (4), 253-259 (2019).</li><li>Guo, Y., Kim, E. L., Alvarez, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=VisualEyes:+A+modular+software+system+for+oculomotor+experimentation.">VisualEyes: A modular software system for oculomotor experimentation.</a> Journal of Visualized Experiments. (49), e2530 (2011).</li><li>Convergence Insufficiency Treatment Trial Study Group. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Randomized+clinical+trial+of+treatments+for+symptomatic+convergence+insufficiency+in+children.">Randomized clinical trial of treatments for symptomatic convergence insufficiency in children.</a> Archives of Ophthalmology. 126 (10), 1336-1349 (2008).</li><li>Borsting, E., 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=Association+of+symptoms+and+convergence+and+accommodative+insufficiency+in+school-age+children.">Association of symptoms and convergence and accommodative insufficiency in school-age children.</a> Optometry. 74 (1), 25-34 (2003).</li><li>Sheard, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Zones+of+ocular+comfort.">Zones of ocular comfort.</a> American Journal of Optometry. 7 (1), 9-25 (1930).</li><li>Hofstetter, H. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+longitudinal+study+of+amplitude+changes+in+presbyopia.">A longitudinal study of amplitude changes in presbyopia.</a> American Journal of Optometry and Archives of American Academy of Optometry. 42, 3-8 (1965).</li><li>Donders, F. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> On the Anomalies of Accommodation and Refraction of the Eye. , (1972).</li><li>Sravani, N. G., Nilagiri, V. K., Bharadwaj, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photorefraction+estimates+of+refractive+power+varies+with+the+ethnic+origin+of+human+eyes.">Photorefraction estimates of refractive power varies with the ethnic origin of human eyes.</a> Scientific Reports. 5, 7976 (2015).</li><li>Maddox, E. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Clinical Use of Prisms and the Decentering of Lenses. , (1893).</li><li>Yaramothu, C., Santos, E. M., Alvarez, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+visual+distractors+on+vergence+eye+movements.">Effects of visual distractors on vergence eye movements.</a> Journal of Vision. 18 (6), 2 (2018).</li><li>Borsting, E., Rouse, M. W., De Land, P. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prospective+comparison+of+convergence+insufficiency+and+normal+binocular+children+on+CIRS+symptom+surveys.+Convergence+Insufficiency+and+Reading+Study+(CIRS)+group.">Prospective comparison of convergence insufficiency and normal binocular children on CIRS symptom surveys. Convergence Insufficiency and Reading Study (CIRS) group.</a> Optometry and Vision Science. 76 (4), 221-228 (1999).</li><li>Maxwell, J., Tong, J., Schor, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+first+and+second+order+dynamics+of+accommodative+convergence+and+disparity+convergence.">The first and second order dynamics of accommodative convergence and disparity convergence.</a> Vision Research. 50 (17), 1728-1739 (2010).</li><li>Alvarez, T. L., 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+Convergence+Insufficiency+Neuro-mechanism+in+Adult+Population+Study+(CINAPS)+randomized+clinical+trial:+Design,+methods,+and+clinical+data.">The Convergence Insufficiency Neuro-mechanism in Adult Population Study (CINAPS) randomized clinical trial: Design, methods, and clinical data.</a> Ophthalmic Epidemiology. 27 (1), 52-72 (2020).</li><li>Leigh, R. J., Zee, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The Neurology of Eye Movements. , (2015).</li><li>Alvarez, T. L., 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=Clinical+and+functional+imaging+changes+induced+from+vision+therapy+in+patients+with+convergence+insufficiency.">Clinical and functional imaging changes induced from vision therapy in patients with convergence insufficiency.</a> Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. 2019, 104-109 (2019).</li><li>Scheiman, M. M., Talasan, H., Mitchell, G. L., Alvarez, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Objective+assessment+of+vergence+after+treatment+of+concussion-related+CI:+A+pilot+study.">Objective assessment of vergence after treatment of concussion-related CI: A pilot study.</a> Optometry and Vision Science. 94 (1), 74-88 (2017).</li><li>Yaramothu, C., Greenspan, L. D., Scheiman, M., Alvarez, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Vergence+endurance+test:+A+pilot+study+for+a+concussion+biomarker.">Vergence endurance test: A pilot study for a concussion biomarker.</a> Journal of Neurotrauma. 36 (14), 2200-2212 (2019).</li></ol>

Anvendelse af metoden i forskning Innovationer fra den oprindelige VisualEyes2020 (VE2020) software inkluderer udvidelsen af VE2020 til at projicere på flere skærme med en eller flere visuelle stimuli, hvilket gør det muligt at undersøge videnskabelige spørgsmål lige fra kvantificering af Maddox-komponenterne i vergence18 til indflydelsen af distraherende mål på instruerede mål19. Udvidelsen af haploscope-systemet til VE2020 sammen med den kompl...

Samordnet kikkertkoordination og passende akkommodative og oculomotoriske reaktioner på visuelle stimuli er afgørende aspekter af dagligdagen. Når en person har reduceret konvergens øjenbevægelsesresponshastighed, kvantificeret gennem registrering af øjenbevægelser, kan dobbeltsyn (diplopi) opfattes 1,2. Desuden rapporterede en Cochrane-litteraturmetaanalyse, at patienter med oculomotoriske dysfunktioner, der forsøger at opretholde normalt kikkertsyn, oplever almindeligt delte visuelle symptomer, herunder sløret / dobbeltsyn, hovedpine, øjenstress / belastning og vanskeligheder med at læse komfortabelt3. Hurtige konjugerede øjenbevægelser (saccades), når de er mangelfulde, kan underreagere eller overreagere på visuelle mål, hvilket betyder, at der kræves yderligere sekventielle saccader for at rette denne fejl4. Disse oculomotoriske reaktioner kan også forvirres af det akkommodative system, hvor forkert fokusering af lys fra linsen skaber sløring5.
Opgaver som læsning eller arbejde på elektroniske enheder kræver koordinering af de oculomotoriske og akkommodative systemer. For personer med binokulær øjenbevægelse eller akkommodative dysfunktioner mindsker manglende evne til at opretholde binokulær fusion (enkelt) og akut (klar) syn deres livskvalitet og samlede produktivitet. Ved at fastlægge en proceduremæssig metode til kvantitativ registrering af disse systemer uafhængigt og samordnet gennem repeterbare instrumenteringskonfigurationer og objektiv analyse kan man forstå sondringen mellem karakteristika vedrørende akklimatisering til specifikke mangler. Kvantitative målinger af øjenbevægelser kan føre til mere omfattende diagnoser6 sammenlignet med konventionelle metoder med potentiale til at forudsige sandsynligheden for afhjælpning via terapeutiske indgreb. Denne instrumenterings- og dataanalysepakke giver indsigt i forståelsen af mekanismerne bag de nuværende standarder for pleje, såsom synsterapi, og den langsigtede effekt, terapeutisk intervention (er) kan have på patienter. Etablering af disse kvantitative forskelle mellem personer med og uden normalt kikkertsyn kan give nye personaliserede terapeutiske strategier og øge afhjælpningseffektiviteten baseret på objektive resultatmålinger.
Til dato er der ikke en enkelt kommercielt tilgængelig platform, der samtidig kan stimulere og kvantitativt registrere øjenbevægelsesdata med tilsvarende akkommodative positions- og hastighedsresponser, der kan behandles yderligere som separate (øjenbevægelse og akkommodative) datastrømme. Signalbehandlingsanalyserne for akkommodative og oculomotoriske positions- og hastighedsresponser har fastsat minimumssamplingkrav på henholdsvis ca. 10 Hz7 og en foreslået samplinghastighed mellem 240 Hz og 250 Hz for sakkadiske øjenbevægelser 8,9. Nyquist-hastigheden for vergence øjenbevægelser er dog endnu ikke fastlagt, selvom vergence er omkring en størrelsesorden lavere i tophastighed end sakkadisk øjenbevægelse. Ikke desto mindre er der et hul i den nuværende litteratur vedrørende registrering af øjenbevægelser og integration af automatisk brydningsinstrumenteringsplatform. Desuden er evnen til at analysere objektive øjenbevægelsesresponser med synkrone tilpasningssvar endnu ikke blevet open source. Derfor adresserede Vision and Neural Engineering Laboratory (VNEL) behovet for synkroniseret instrumentering og analyse gennem oprettelsen af VE2020 og to offline signalbehandlingsprogramsuiter til analyse af øjenbevægelser og akkommodative reaktioner. VE2020 kan tilpasses via kalibreringsprocedurer og stimuleringsprotokoller til tilpasning til en række applikationer fra grundvidenskab til klinisk, herunder binokulært syn forskningsprojekter om konvergensinsufficiens / overskud, divergensinsufficiens / overskud, akkommodativ insufficiens / overskud, hjernerystelsesrelaterede binokulære dysfunktioner, strabismus, amblyopi og nystagmus. VE2020 suppleres af VEMAP og AMAP, som efterfølgende giver dataanalysefunktioner til disse stimulerede øjne og akkommodative bevægelser.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Analog Terminal Breakout Box</td>
			<td>National Instruments</td>
			<td>2090A</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Convex-Sphere Trial Lens Set</td>
			<td>Reichert</td>
			<td>Portable Precision Lenses</td>
			<td>Utilized for autorefractor calibration</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Graphics Cards</td>
			<td>-</td>
			<td>-</td>
			<td>Minimum performance requirement of GTX980 in SLI configuration</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ISCAN Eye Tracker</td>
			<td>ISCAN</td>
			<td>ETL200</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MATLAB</td>
			<td>MathWorks</td>
			<td>v2022a</td>
			<td>AMAP software rquirement</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MATLAB</td>
			<td>MathWorks</td>
			<td>v2015a</td>
			<td>VEMAP software requirement</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Microsoft Windows 10</td>
			<td>Microsoft</td>
			<td>Windows 10</td>
			<td>Required OS for VE2020</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plusoptix PowerRef3 Autorefractor</td>
			<td>Plusoptix</td>
			<td>PowerRef3</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Stimuli Monitors (Quantity: 4+)</td>
			<td>Dell</td>
			<td>Resolution 1920x1080</td>
			<td>Note all monitors should be the same model and brand to avoid resolution differences as well as physical configurations</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

quantification of oculomotor responses and accommodation through instrumentation and analysis toolboxes

Gennem målrettet stimulering og registrering af øjenbevægelser kan de grundlæggende egenskaber ved de underliggende neurale mekanismer i øjenbevægelser observeres. VisualEyes2020 (VE2020) blev udviklet baseret på manglen på tilpasselig softwarebaseret visuel stimulering tilgængelig for forskere, der ikke er afhængige af motorer eller aktuatorer inden for et traditionelt haploscope. Dette nye instrument og metode er udviklet til en ny haploscope-konfiguration, der anvender både øjensporings- og autorefraktorsystemer. Analysesoftware, der muliggør synkroniseret analyse af øjenbevægelser og akkommodative reaktioner, giver synsforskere og klinikere et reproducerbart miljø og et delbart værktøj. Vision and Neural Engineering Laboratory's (VNEL) Eye Movement Analysis Program (VEMAP) blev etableret for at behandle optagelser produceret af VE2020's eye trackers, mens Accommodative Movement Analysis Program (AMAP) blev oprettet til at behandle optagelsesoutput fra det tilsvarende autorefraktorsystem. VNEL studerer tre primære stimuli: indkvartering (sløringsdrevne ændringer i konveksiteten af den intraokulære linse), vergence (indad, konvergent rotation og udad, divergerende rotation af øjnene) og saccader (konjugerede øjenbevægelser). VEMAP og AMAP bruger lignende dataflowprocesser, manuelle operatørinteraktioner og interventioner, hvor det er nødvendigt; Disse analyseplatforme fremmer imidlertid etableringen af en objektiv softwarepakke, der minimerer operatørens afhængighed. Nytten af en grafisk grænseflade og dens tilsvarende algoritmer gør det muligt at udføre en bred vifte af visuelle eksperimenter med minimal forudgående kodningserfaring fra operatøren/operatørerne.

Ensembleplots på gruppeniveau af stimulerede øjenbevægelser fremkaldt af VE2020 er afbildet i figur 11 med de tilsvarende førsteordenshastighedskarakteristika.
<img alt="Figure 11" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64808/64808fig11.jpg"> Figur 11: Øjenbevægelsesresponsensembler. Ensembleplottene af vergenstrin (venstre) og saccader (højre) stimuleret ved hjælp...

Watch this Scientific Journal Video about Quantification of Oculomotor Responses and Accommodation Through Instrumentation and Analysis Toolboxes at JoVE.com

Quantification of Oculomotor Responses and Accommodation Through Instrumentation and Analysis Toolboxes

VisualEyes2020 (VE2020) er et brugerdefineret scriptsprog, der præsenterer, registrerer og synkroniserer visuelle øjenbevægelsesstimuli. VE2020 giver stimuli til konjugerede øjenbevægelser (saccader og glat forfølgelse), diskonjugerede øjenbevægelser (vergence), indkvartering og kombinationer af hver. To analyseprogrammer forener databehandlingen fra eye tracking- og opholdsregistreringssystemerne.

Kvantificering af oculomotoriske responser og tilpasning gennem instrumenterings- og analyseværktøjskasser

Through the purposeful stimulation and recording of eye movements, the fundamental characteristics of the underlying neural mechanisms of eye movements ...

Softwarepakkerne, der anvendes i denne undersøgelse, giver omfattende og fuldstændig kontrol over et givet eksperiment af interesse. Visualize 2020 tilpasser stimulering, AMAP og VMAP giver gratis analyse af henholdsvis akkommodativ og okulær motorisk adfærd. Gennemsigtighed er den største fordel ved denne teknik.Programmatisk kan stimulusadfærd, kalibreringsrutine og analytiske processer defineres for enhver given eksperimentel protokol inden for softwareomfanget. Den objektive måling af øjenbevægelser og tilpasning med dataanalyse giver synsforskere og læger mulighed for først at kunne se forskel på patienter med binokulær dysfunktion og binokulær neuromkontrol. Og for det andet være i stand til at forstå den underliggende neuromekanisme for synsterapi.Øjenøjebliksoptagelser kan bruges som en potentiel biomarkør for okulære motoriske dysfunktioner, og de har potentielle anvendelser i hjernerystelses- og Parkinsons sygdomspopulationen, der har en høj comorbiditet af binokulære synsdysfunktioner. Begynd med at overvåge opsætningens forbindelser og hardware. VisualEyes 2020-systemet tildeler skærmene rumligt og med uret.Sørg for den korrekte rumlige konfiguration af stimulusmonitorerne. Den primære kontrolmonitor indekseres som nul, og alle efterfølgende monitorer indekseres fra én og fremefter. Vælg Identificer for at visualisere de tildelte skærmindekser for hvert stimulusdisplay, der er tilsluttet kontrolcomputeren.I skærmskærmindstillingerne skal du navigere til Skærmopløsning og kontrollere den anbefalede opløsning. Sørg for, at øjensporingssystemet er på den optiske midterlinje med en kameraafstand på mindst 38 centimeter. Kontroller, at autorefraktorsystemet er på den optiske midterlinje og ca. en meter fra øjnene.Valider konfigurationen af hardware og udstyr ved at henvise til dimensionerne. Sørg for, at skrivebordet og den tilhørende øjensporingshardware er konfigureret og kalibreret i henhold til producentens instruktioner. Monokulært okkluderer deltagernes venstre øje med et infrarødt transmissionsfilter og placer en konveks kugleprøvelinse foran filteret.Dernæst kikkert præsentere en høj skarphed fire graders stimulus fra de fysisk nær stimulus skærme. Derefter kikkert præsentere en høj skarphed 16 graders stimulus fra de fysisk nær stimulus skærme. Når informeret samtykke er indhentet, skal deltageren sidde i haploskopet.Placer deltagerens pande og hage mod en fast nakkestøtte for at minimere hovedbevægelsen og juster stolens højde, så deltagerens nakke er behagelig under hele eksperimentet. Juster kameraerne til optagelse af øjenbevægelser for at sikre, at deltagerens øjne er fanget inden for kameraets synsfelt. Juster derefter øjensporingssignalet og øjensporingsgatinggevinsterne for at fange anatomiske træk såsom limbus, pupil og hornhinderefleksion.Valider registreringen af øjenbevægelsesdata ved at bede deltageren om at udføre gentagne vergence eller sakkadiske bevægelser. For at konfigurere dataene skal du bruge den eksterne lagerenhed, der indeholder autorefraktordataene, og eksportere dataene til en enhed med AMAP installeret. Start AMAP-programmet, og vælg enten filforprocessor eller batch-forprocessor.Kontroller AMAPs statuslinje og meddelelser, da systemet leverer disse, når de valgte data er blevet forbehandlet. Mappemapper genereres fra AMAPs forbehandling for databehandling, gennemsigtighed og tilgængelighed via computerens lokale drev under AMAP-output. Hvis en AMAP-funktion er valgt uden forudgående databehandling, skal du kontrollere, om der er et stifindervindue, der vises, hvor brugeren kan vælge en datamappe.For at udføre AMAP-dataanalysen skal du derefter vælge en datafil, der skal analyseres via knappen Indlæs data, som indlæser alle tilgængelige filer i den aktuelle filmappe, som standard er en genereret AMAP-understregningsoutputmappe. Det valgte datafilnavn vises i det aktuelle filfelt. Under øjenvælgeren skal du kontrollere standardvalget, der viser kikkertgennemsnit data for den registrerede akkommodative brydning.Skift datatypen mellem akkommodativ brydning og oculomotorisk vergens, angivet som Blik gennem typevælgeren. Kontroller yderligere tilgængelige grafiske tilpasninger for at præsentere datametrics og karakteriseringer af første og anden orden. Tjek standardmetrics for AMAP.Efter visning af de grafiske indstillinger skal du udføre ændringer af responsstartindekset, responsslutindekset og tophastighedsindekset gennem de metriske modifikationsspinnere. Efter analysen af alle de registrerede bevægelser, der vises, skal du gemme de analyserede metrics for hver datafil i feltet bevægelses-id eller via navigationspilene til venstre og højre ord. Uanalyserede bevægelser har en standardklassifikation på ikke et tal, der er angivet som NaN, og gemmes eller eksporteres ikke.Udfør manuel klassificering som god eller dårlig for hver bevægelse for at sikre komplet analyse af enhver operatør. Vælg knappen Gem for at gemme de analyserede data. Vælg derefter knappen Eksporter for at eksportere de analyserede data til et tilgængeligt regneark, der indeholder individuelle bevægelsesmålinger og de gennemsnitlige eksporterede metricsark.Ensembleplots på gruppeniveau af stimulerede øjenbevægelser fremkaldt af VisualEye 2020 er afbildet her med de tilsvarende første ordens hastighedsegenskaber. Hvert spor af øjenbevægelsesposition er plottet som en unikt farvet linje og overlejret med gruppeniveauhastighedsresponsen i rødt. Visualiseringen af deltagernes præstationer kan også opnås med AMAP, som viser et ensemble af fem graders konvergerende responser og de tilsvarende 1,5 dioptri-akkommodative reaktioner som følge af databehandling.Det er afgørende, at en deltager er centreret om midterlinjen, og de forstår, hvad de skal gøre med deres øjne til eksperimentet. Klare øjenbilleder med passende gating er afgørende for at registrere data, der kan analyseres offline. Vi udforsker nye teknologier såsom virtual reality for at oversætte disse teknikker til bærbare enheder, der er til diagnostiske og terapeutiske interventioner for at hjælpe patienter med binokulær dysfunktion, hvilket er almindeligt i den almindelige befolkning efter hjernerystelse eller for patienter med Parkinsons sygdom.

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Bioluminescence Imaging for Assessment of Immune Responses Following Implantation of Engineered Heart Tissue (EHT)

Bioluminescence Imaging for Assessment of Immune Responses Following Implantation of Engineered Heart Tissue EHT

Various techniques of cardiac tissue engineering have been pursued in the past decades including scaffolding strategies using either native or ...

A Cre-Lox P Recombination Approach for the Detection of Cell Fusion In Vivo

A Cre-Lox P Recombination Approach for the Detection of Cell Fusion In Vivo

En Cre-Lox P Rekombination Fremgangsmåde til påvisning af Cell Fusion In Vivo</em

The ability of two or more cells of the same type to fuse has been utilized in metazoans throughout evolution to form many complex organs, including ...

Generation of Aligned Functional Myocardial Tissue Through Microcontact Printing

Generering af Aligned Functional myocardievæv via microcontact printing

Advanced heart failure represents a major unmet clinical challenge,  arising from the loss of viable and/or fully functional cardiac muscle  cells. ...

Self-reporting Scaffolds for 3-Dimensional Cell Culture

Selvrapportering Stilladser for 3-Dimensional Cell Culture

Culturing cells in 3D on appropriate scaffolds is thought to better mimic the in vivo microenvironment and increase cell-cell interactions. The resulting ...

Using Microfluidics Chips for Live Imaging and Study of Injury Responses in Drosophila Larvae

Using Microfluidics Chips for Live Imaging and Study of Injury Responses in Drosophila Larvae

Brug mikrofluidik Chips til Live Imaging og Undersøgelse af Injury Responses i<em&gt; Drosophila</em&gt; Larver

Live imaging is an important technique for studying cell biological processes, however this can be challenging in live animals. The translucent cuticle of ...

Quantification and Size-profiling of Extracellular Vesicles Using Tunable Resistive Pulse Sensing

Kvantificering og Størrelse-profilering af ekstracellulær blærer Brug Tunable Resistiv Pulse Sensing

Extracellular vesicles (EVs), including &#8216;microvesicles&#8217; and &#8216;exosomes&#8217;, are highly abundant in bodily fluids. Recent years have ...

Preparation of 3D Collagen Gels and Microchannels for the Study of 3D Interactions In Vivo

Preparation of 3D Collagen Gels and Microchannels for the Study of 3D Interactions In Vivo

Udarbejdelse af 3D Kollagen Gels og mikrokanalerne for Studiet af 3D Interactions<em&gt; In vivo</em

Historically, most cellular processes have been studied in only 2 dimensions.  While these studies have been informative about general cell signaling ...

A Method for Evaluating Timeliness and Accuracy of Volitional Motor Responses to Vibrotactile Stimuli

En metode til evaluering Aktualitet og nøjagtighed viljesbestemt Motor Svar til Vibrotactile Stimuli

Artificial sensory feedback (ASF) systems can be used to compensate for lost proprioception in individuals with lower-limb impairments.  Effective design ...

Simulating the Mechanics of Lens Accommodation via a Manual Lens Stretcher

Simulering af mekanikken i linse overnatning via en manuel linse båre

The goal of this protocol is to mimic the biomechanics of physiological accommodation in a cost-efficient, practical manner. Accommodation is achieved ...

3D Analysis of Multi-cellular Responses to Chemoattractant Gradients

3D analyse af multi-cellulære svar til Chemoattraktant gradienter

Various limitations of 2D cell culture systems have sparked interest in 3D cell culture and analysis platforms, which would better mimic the spatial and ...