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

מחקר זה נתמך על ידי מענק R01EY023261 של המכונים הלאומיים לבריאות ל- T.L.A. ומלגת בארי גולדווטר ופרס הדוקטורט של NJIT Provost ל- S.N.F.

המחקר, שעבורו נוצרה ויושמה בהצלחה חבילת מכשור וניתוח נתונים זו, אושר על ידי מועצת הביקורת של המכון הטכנולוגי של ניו ג'רזי HHS FWA 00003246 אישור F182-13 ואושר כניסוי קליני אקראי שפורסם במזהה ClinicalTrials.gov: NCT03593031 שמומן באמצעות NIH EY023261. כל המשתתפים קראו וחתמו על טופס הסכמה מדעת שאושר על ידי ועדת הביקורת המ?...

<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>

יישומי השיטה במחקר חידושים מתוכנת VisualEyes2020 (VE2020) הראשונית כוללים את ההרחבה של VE2020 להקרין על צגים מרובים עם גירוי חזותי אחד או יותר, המאפשרת לחקור שאלות מדעיות החל מכימות רכיבי Maddox של vergence18 ועד להשפעה של מטרות מסיחות דעת על מטרות מונחות19. הרחבת מערכת ההפל...

תיאום דו-עיני מתואם ותגובות מורחבות ואוקולומוטוריות מתאימות לגירויים חזותיים הם היבטים מכריעים בחיי היומיום. כאשר לאדם יש מהירות תגובה מופחתת של תנועת עיניים מתכנסת, המכומתת באמצעות רישום תנועות עיניים, ראייה כפולה (דיפלופיה) עשויה להיתפס 1,2. יתר על כן, מטא-אנליזה של ספרות Cochrane דיווחה כי חולים עם תפקוד אוקולומוטורי, המנסים לשמור על ראייה דו-עינית תקינה, חווים תסמינים חזותיים משותפים נפוצים, כולל ראייה מטושטשת/כפולה, כאבי ראש, מתח/מתח בעיניים וקושי בקריאה נוחה3. תנועות עיניים מצומדות מהירות (סקאדות), כאשר הן חסרות, יכולות להגיב בחסר או להגיב יתר על המידה למטרות ראייה, ולכן נדרשות סקאדות רציפות נוספות כדי לתקן שגיאה זו4. תגובות אוקולומוטוריות אלה יכולות להתבלבל גם על ידי המערכת המרחיבה, שבה מיקוד לא נכון של האור מהעדשה יוצר טשטוש5.
משימות כגון קריאה או עבודה על מכשירים אלקטרוניים דורשות תיאום של מערכות oculomotor ו acmodative. עבור אנשים עם תנועת עיניים דו-עינית או תפקוד מורחב, חוסר היכולת לשמור על איחוי דו-עיני (יחיד) וראייה אקוטית (ברורה) מפחית את איכות חייהם ואת הפרודוקטיביות הכוללת שלהם. על ידי קביעת מתודולוגיה פרוצדורלית לרישום כמותי של מערכות אלה באופן עצמאי ומרוכז באמצעות תצורות מכשור חוזרות וניתוח אובייקטיבי, ניתן להבין מאפיינים מבחינים לגבי ההסתגלות לליקויים ספציפיים. מדידות כמותיות של תנועות עיניים יכולות להוביל לאבחנות מקיפות יותר6 בהשוואה לשיטות קונבנציונליות, עם פוטנציאל לחזות את ההסתברות לתיקון באמצעות התערבויות טיפוליות. חבילת מכשור וניתוח נתונים זו מספקת תובנה לקראת הבנת המנגנונים שמאחורי תקני הטיפול הנוכחיים, כגון טיפול בראייה, וההשפעה ארוכת הטווח שעשויה להיות להתערבויות טיפוליות על מטופלים. קביעת הבדלים כמותיים אלה בין אנשים עם וללא ראייה דו-עינית תקינה עשויה לספק אסטרטגיות טיפוליות מותאמות אישית חדשניות ולהגביר את יעילות התיקון בהתבסס על מדידות תוצאה אובייקטיביות.
נכון להיום, אין פלטפורמה אחת זמינה מסחרית שיכולה לעורר ולהקליט באופן כמותי בו זמנית נתוני תנועות עיניים עם תגובות מיקום ומהירות מרחיבות תואמות שניתן לעבד עוד יותר כזרמי נתונים נפרדים (תנועת עיניים והרחבה). ניתוחי עיבוד האותות עבור תגובות מיקום ומהירות מרחיבות ואוקולומוטוריות קבעו בהתאמה דרישות דגימה מינימליות של כ- 10 הרץ7 וקצב דגימה מוצע בין 240 הרץ ל- 250 הרץ עבור תנועות עיניים סקאדיות 8,9. עם זאת, הקצב הניקוויסטי לתנועות עיניים של vergence עדיין לא נקבע, אם כי vergence הוא בערך בסדר גודל נמוך יותר במהירות שיא מאשר תנועות עיניים סקאדיות. עם זאת, קיים פער בספרות הקיימת בנוגע להקלטת תנועות עיניים ושילוב פלטפורמת מכשור שבירה אוטומטית. יתר על כן, היכולת לנתח תגובות אובייקטיביות של תנועות עיניים עם תגובות לינה סינכרוניות עדיין לא פותחה בקוד פתוח. לפיכך, המעבדה להנדסה עצבית וראייה (VNEL) התייחסה לצורך במכשור וניתוח מסונכרנים באמצעות יצירת VE2020 ושתי חבילות תוכניות עיבוד אותות לא מקוונות לניתוח תנועות עיניים ותגובות מרחיבות. VE2020 ניתנת להתאמה אישית באמצעות הליכי כיול ופרוטוקולי גירוי להסתגלות למגוון יישומים, ממדע בסיסי ועד קליני, כולל פרויקטי מחקר של ראייה דו-עינית בנושא אי-ספיקה/עודף התכנסות, אי-ספיקה/עודף סטייה, אי-ספיקה/עודף מרחיבים, הפרעות דו-עיניות הקשורות לזעזוע מוח, פזילה, אמבליופיה וניסטגמוס. את VE2020 משלימים VEMAP ו-AMAP, המספקים לאחר מכן יכולות ניתוח נתונים עבור עיניים מגורות ותנועות מרחיבות אלה.

<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

באמצעות גירוי תכליתי והקלטה של תנועות עיניים, המאפיינים הבסיסיים של המנגנונים העצביים הבסיסיים של תנועות העיניים ניתן לראות. VisualEyes2020 (VE2020) פותח על בסיס היעדר גירוי חזותי מבוסס תוכנה הניתן להתאמה אישית הזמין לחוקרים שאינו מסתמך על מנועים או מפעילים בתוך הפלוסקופ מסורתי. מכשיר ומתודולוגיה חדשים אלה פותחו עבור תצורת הפלסקופ חדשנית המשתמשת הן במערכות מעקב עיניים והן במערכות autorefractor. תוכנת ניתוח המאפשרת ניתוח מסונכרן של תנועות עיניים ותגובות מרחיבות מספקת לחוקרי ראייה וקלינאים סביבה ניתנת לשחזור וכלי לשיתוף. תוכנית ניתוח תנועות העיניים (VEMAP) של המעבדה לראייה והנדסה עצבית (VNEL) הוקמה כדי לעבד הקלטות שהופקו על ידי עוקבי העיניים של VE2020, ואילו התוכנית לניתוח תנועה מרחיבה (AMAP) נוצרה כדי לעבד את פלטי ההקלטה ממערכת autorefractor המתאימה. ה-VNEL חוקר שלושה גירויים עיקריים: מגורים (שינויים המונעים על ידי טשטוש בקמירות של העדשה התוך עינית), vergence (פנימה, סיבוב מתכנס והחוצה, סיבוב מסתעף של העיניים) וסקאדות (תנועות עיניים מצומדות). VEMAP ו- AMAP משתמשים בתהליכי זרימת נתונים דומים, אינטראקציות מפעיל ידניות והתערבויות במידת הצורך; עם זאת, פלטפורמות ניתוח אלה מקדמות את הקמתה של חבילת תוכנה אובייקטיבית הממזערת את הסתמכות המפעיל. התועלת של ממשק גרפי והאלגוריתמים המתאימים לו מאפשרים לבצע מגוון רחב של ניסויים חזותיים עם ניסיון קידוד מוקדם מינימלי נדרש מהאופרטורים שלו.

תרשימי אנסמבל ברמת הקבוצה של תנועות עיניים מגורות שמעורר VE2020 מתוארים באיור 11 עם מאפייני המהירות המתאימים מסדר ראשון.
<img alt="Figure 11" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64808/64808fig11.jpg"> איור 11: הרכבי תגובה לתנועות עיניים. ניתן לה?...

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) היא שפת סקריפטים מותאמת אישית המציגה, מתעדת ומסנכרנת גירויים חזותיים של תנועות עיניים. VE2020 מספק גירויים לתנועות עיניים מצומדות (סקאדות ומרדף חלק), תנועות עיניים לא מצומדות (vergence), התאמה ושילובים של כל אחת מהן. שתי תוכנות ניתוח מאחדות את עיבוד הנתונים ממערכות מעקב העיניים ורישום הלינה.

כימות תגובות אוקולומוטוריות והתאמות באמצעות מכשור וארגז כלים לניתוח

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

חבילות התוכנה המשמשות במחקר זה מספקות שליטה מקיפה ומלאה על כל ניסוי נתון המעניין. Visualize 2020 מתאים אישית את הגירוי, AMAP ו-VMAP מספקים ניתוח משלים של התנהגויות מוטוריות מרחיבות ועיניות בהתאמה. שקיפות היא היתרון העיקרי של טכניקה זו.מבחינה תכנותית, התנהגות גירויים, שגרת כיול ותהליכים אנליטיים יכולים להיות מוגדרים על ידי המשתמש עבור כל פרוטוקול ניסויי נתון בתחומי התוכנה. המדידה האובייקטיבית של תנועות עיניים והתאמה עם ניתוח נתונים מאפשרת למדעני ראייה ולרופאים להיות מסוגלים תחילה להבחין בין חולים עם תפקוד דו-עיני לקוי לבין בקרות נוירומה דו-עינית. ושנית, להיות מסוגל להבין את המנגנון העצבי הבסיסי של טיפולי ראייה.רישומי מומנט עיניים יכולים לשמש כסמן ביולוגי פוטנציאלי לתפקוד מוטורי עיני, ויש להם יישומים פוטנציאליים באוכלוסיית זעזוע המוח ומחלת הפרקינסון שיש להם תחלואה נלווית גבוהה של הפרעות ראייה דו-עיניות. התחל על ידי ניטור החיבורים והחומרה של ההתקנה. מערכת VisualEyes 2020 מקצה את הצגים בסדר מרחבי ובכיוון השעון.ודא את התצורה המרחבית הנכונה של צגי הגירוי. צג הבקרה הראשי מאונדקס כאפס וכל הצגים הרצופים מסודרים באינדקס מצג אחד ואילך. בחר זהה כדי להציג באופן חזותי את מדדי הצג שהוקצו עבור כל תצוגת גירוי המחוברת למחשב הבקרה.בהגדרות צג התצוגה, נווט אל רזולוציית תצוגה ובדוק את הרזולוציה המומלצת. ודא שמערכת המעקב אחר העיניים נמצאת בקו האמצע האופטי עם מרחק מצלמה מינימלי של 38 סנטימטרים. בדקו שמערכת ה-autorefractor נמצאת על קו האמצע האופטי ובמרחק של כמטר מהעיניים.אמת את תצורת החומרה והציוד על-ידי התייחסות למידות. ודא ששולחן העבודה וחומרת מעקב העיניים המתאימה מוגדרים ומכוילים בהתאם להוראות היצרן. הסתירו באופן מונוקולרי את עין שמאל של המשתתפים באמצעות מסנן שידור אינפרא אדום והניחו עדשת ניסוי כדורית קמורה מול המסנן.לאחר מכן, משקפת להציג חדות גבוהה ארבע מעלות גירוי מן פיזית קרוב גירוי מוניטורים. לאחר מכן מציגים באופן דו-עיני גירוי חדות גבוהה של 16 מעלות ממוניטורים הגירוי הקרוב פיזית. לאחר קבלת הסכמה מדעת, יש לכוון את המשתתף לשבת בהפלוסקופ.מקמו את המצח והסנטר של המשתתף כנגד משענת ראש קבועה כדי למזער את תנועת הראש וכווננו את גובה הכיסא כך שצווארו של המשתתף יהיה נוח לכל הניסוי. כוונן את מצלמות הקלטת תנועות העיניים כדי להבטיח שניתן יהיה ללכוד את עיני המשתתפים בשדה הראייה של המצלמות. לאחר מכן, התאם את אות המעקב אחר העיניים ואת רווחי מעקב העיניים כדי ללכוד תכונות אנטומיות כגון הלימבוס, האישון והשתקפות הקרנית.אמת את לכידת נתוני תנועות העיניים על ידי בקשה מהמשתתף לבצע תנועות חוזרות או תנועות סקאדיות. כדי להגדיר את הנתונים, השתמש בהתקן האחסון החיצוני המכיל את הנתונים autorefractor וייצא את הנתונים להתקן שבו מותקן AMAP. הפעל את יישום AMAP ובחר מעבד קדם-קובץ או קדם-מעבד אצווה.בדוק את מד ההתקדמות וההודעות של AMAPs מכיוון שהמערכת מספקת אותם כאשר הנתונים שנבחרו עובדו מראש. ספריות תיקיות מופקות מהעיבוד מראש של AMAPs לצורך עיבוד נתונים, שקיפות ונגישות באמצעות הכונן המקומי של המחשב תחת פלט AMAP. אם נבחרה תכונת AMAP ללא עיבוד נתונים קודם, חפש חלון סייר קבצים שמופיע כדי שהמשתמש יוכל לבחור ספריית נתונים.לאחר מכן, כדי לבצע את ניתוח נתוני AMAP, בחר קובץ נתונים לניתוח באמצעות הלחצן טען נתונים אשר טוען את כל הקבצים הזמינים לספריית הקבצים הנוכחית, כברירת מחדל לתיקיית פלט מקף תחתון AMAP שנוצרה. שם קובץ הנתונים שנבחר מופיע בשדה הקובץ הנוכחי. תחת בורר העיניים, בדוק את בחירת ברירת המחדל המציגה נתונים ממוצעים דו-עיניים עבור השבירה המרחיבה שהוקלטה.החלף את סוג הנתונים בין שבירה מרחיבה לשבירה אוקולומוטורית, המסומנת כמבט דרך בורר הסוגים. בדוק התאמות גרפיות נוספות הזמינות להצגת מדדי הנתונים ואפיונים מסדר ראשון ומסדר שני. בדוק את מדדי ברירת המחדל עבור AMAP.לאחר הצגת האפשרויות הגרפיות, בצע שינויים באינדקס התחלת התגובה, באינדקס סיום התגובה ובמדד מהירות השיא באמצעות ספינרים לשינוי מטרי. לאחר ניתוח כל התנועות המוקלטות המוצגות, שמור את המדדים המנותחים עבור כל קובץ נתונים בשדה מזהה תנועה, או דרך חיצי הניווט של המילה השמאלית והמילה הימנית. לתנועות שלא נותחו יש סיווג ברירת מחדל של לא מספר המסומן כ- NaN, והן אינן נשמרות או מיוצאות.בצע סיווג ידני כטוב או רע עבור כל תנועה כדי להבטיח ניתוח מלא על ידי כל מפעיל. בחר בלחצן שמור כדי לשמור את הנתונים שניתחו. לאחר מכן בחר בלחצן ייצוא כדי לייצא את הנתונים שנותחו לגיליון אלקטרוני נגיש המכיל מדדי תנועה בודדים ואת גיליונות המדדים המיוצאים הממוצעים.עלילות אנסמבל ברמת הקבוצה של תנועות עיניים מגורות שמעורר VisualEye 2020 מתוארות כאן עם מאפייני המהירות המתאימים מסדר ראשון. כל מעקב אחר מיקום תנועת העין משורטט כקו בצבע ייחודי ומכוסה בתגובת מהירות ברמת הקבוצה באדום. ניתן לבצע הדמיה של ביצועי המשתתפים גם באמצעות AMAP, המציג אנסמבל של תגובות מתכנסות של חמש מעלות ותגובות מרחיבות של דיופטר 1.5 המקבילות הנובעות מעיבוד נתונים.זה קריטי שהמשתתפים יהיו מרוכזים בקו האמצע ויבינו מה הם צריכים לעשות עם העיניים שלהם בשביל הניסוי. תמונות עיניים ברורות עם gating מתאים הן קריטיות כדי להקליט נתונים שניתן לנתח במצב לא מקוון. אנו בוחנים טכנולוגיות חדשות כגון מציאות מדומה כדי לתרגם טכניקות אלה למכשירים ניידים המיועדים להתערבויות אבחוניות וטיפוליות כדי לסייע לחולים עם תפקוד דו-עיני, הנפוץ באוכלוסייה הכללית לאחר זעזוע מוח או עבור חולים עם מחלת פרקינסון.

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

פליטת אור הדמיה עבור הערכת התגובה החיסונית לאחר השתלת רקמת לב הנדסי (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

Cre-P לקס גישה רקומבינציה לצורך זיהוי של Fusion Cell 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

דור של רקמות שריר לב פונקציונליות מזדהות באמצעות הדפסת microcontact

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

פיגומים דיווח עצמי לתרבית תאים 3-Dimensional

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

באמצעות שבבי מיקרופלואידיקה עבור הדמית חיה וחקר תגובות פגיעה ב<em&gt; דרוזופילה</em&gt; זחלים

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

כימות וגודל-פרופיל של תאית שלפוחית ​​באמצעות Pulse חישה מתכוונן התנגדותי

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

הכנת ג&#39;לי 3D קולגן microchannels לחקר אינטראקציות 3D<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

שיטה להערכת עתוי דיוק של תגובות מוטוריות רצוניות כדי Vibrotactile גירויים

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

כדי לדמות את המכניקה של העדשה לינה דרך אלונקה מדריך עדשה

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

ניתוח תלת-מימד של תגובות מרובות-סלולר לקבוצת מעברי כימוסטנט

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