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 forskningen ble støttet av National Institutes of Health grant R01EY023261 til TLA og et Barry Goldwater stipend og NJIT Provost doktorgradspris til SFF

Studien, som denne instrumenterings- og dataanalysepakken ble opprettet for og vellykket implementert, ble godkjent av New Jersey Institute of Technology Institution Review Board HHS FWA 00003246 Approval F182-13 og godkjent som en randomisert klinisk studie lagt ut på ClinicalTrials.gov Identifier: NCT03593031 finansiert via NIH EY023261. Alle deltakerne leste og signerte et informert samtykkeskjema godkjent av universitetets Institutional Review Board.
1. Instrumentering oppsett</stro...

<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>

Anvendelser av metoden i forskning Innovasjoner fra den første VisualEyes2020 (VE2020) programvaren inkluderer utvidelsen av VE2020 til å projisere på flere skjermer med en eller flere visuelle stimuli, noe som gjør det mulig å undersøke vitenskapelige spørsmål som spenner fra kvantifisering av Maddox-komponentene i vergence18 til påvirkning av distraherende mål på instruerte mål19. Utvidelsen av haploscope-systemet til VE2020 sammen med den ...

Samordnet kikkertkoordinering og passende imøtekommende og oculomotoriske responser på visuelle stimuli er viktige aspekter av dagliglivet. Når et individ har redusert konvergens øyebevegelsesresponshastighet, kvantifisert gjennom øyebevegelsesopptak, kan dobbeltsyn (diplopi) oppfattes 1,2. Videre rapporterte en metaanalyse av Cochrane-litteraturen at pasienter med oculomotoriske dysfunksjoner, som forsøker å opprettholde normalt binokulært syn, opplever ofte delte visuelle symptomer, inkludert tåkesyn / dobbeltsyn, hodepine, øyestress/belastning og problemer med å lese komfortabelt3. Raske konjugerte øyebevegelser (sakkader), når de er mangelfulle, kan underreagere eller overreagere på visuelle mål, noe som betyr at det kreves ytterligere sekvensielle sakkader for å rette opp denne feilen4. Disse oculomotoriske responsene kan også bli forvirret av det imøtekommende systemet, der feil fokusering av lys fra linsen skaper uskarphet5.
Oppgaver som å lese eller arbeide på elektroniske enheter krever koordinering av de oculomotoriske og imøtekommende systemene. For personer med binokulær øyebevegelse eller imøtekommende dysfunksjoner, reduserer manglende evne til å opprettholde binokulær fusjon (enkelt) og akutt (klart) syn livskvaliteten og den generelle produktiviteten. Ved å etablere en prosessuell metodikk for kvantitativt registrering av disse systemene uavhengig og samordnet gjennom repeterbare instrumenteringskonfigurasjoner og objektiv analyse, kan kjennetegn ved akklimatisering til spesifikke mangler forstås. Kvantitative målinger av øyebevegelser kan føre til mer omfattende diagnoser6 sammenlignet med konvensjonelle metoder, med potensial til å predikere sannsynligheten for utbedring via terapeutiske intervensjoner. Denne instrumenterings- og dataanalysepakken gir innsikt i å forstå mekanismene bak dagens omsorgsstandarder, for eksempel synterapi, og den langsiktige effekten terapeutisk inngrep (er) kan ha på pasienter. Etablering av disse kvantitative forskjellene mellom personer med og uten normalt binokulært syn kan gi nye personlige terapeutiske strategier og øke utbedringseffektiviteten basert på objektive utfallsmålinger.
Til dags dato er det ikke en eneste kommersielt tilgjengelig plattform som samtidig kan stimulere og kvantitativt registrere øyebevegelsesdata med tilsvarende imøtekommende posisjons- og hastighetsresponser som videre kan behandles som separate (øyebevegelser og imøtekommende) datastrømmer. Signalbehandlingsanalysene for akkommodative og oculomotoriske posisjons- og hastighetsresponser har henholdsvis etablert minimumssamplingskrav på ca. 10 Hz7 og en foreslått samplingsfrekvens mellom 240 Hz og 250 Hz for sakkadisk øyebevegelser 8,9. Nyquist-raten for vergence øyebevegelser er imidlertid ennå ikke fastslått, selv om vergence er omtrent en størrelsesorden lavere i topphastighet enn sakkadisk øyebevegelser. Ikke desto mindre er det et gap i dagens litteratur om øyebevegelsesopptak og automatisk refraktiv instrumenteringsplattformintegrasjon. Videre har evnen til å analysere objektive øyebevegelsesresponser med synkron innkvarteringsrespons ennå ikke blitt åpen kildekode. Derfor adresserte Vision and Neural Engineering Laboratory (VNEL) behovet for synkronisert instrumentering og analyse gjennom opprettelsen av VE2020 og to offline signalbehandlingsprogramsuiter for å analysere øyebevegelser og imøtekommende responser. VE2020 kan tilpasses via kalibreringsprosedyrer og stimuleringsprotokoller for tilpasning til en rekke applikasjoner fra grunnleggende vitenskap til klinisk, inkludert binokulære synsforskningsprosjekter om konvergensmangel/overskudd, divergensinsuffisiens/overskudd, imøtekommende insuffisiens/overskudd, hjernerystelsesrelaterte kikkertdysfunksjoner, strabismus, amblyopi og nystagmus. VE2020 kompletteres av VEMAP og AMAP, som deretter gir dataanalysemuligheter for disse stimulerte øynene og imøtekommende bevegelser.

<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

Gjennom målrettet stimulering og registrering av øyebevegelser kan de grunnleggende egenskapene til de underliggende nevrale mekanismer for øyebevegelser observeres. VisualEyes2020 (VE2020) ble utviklet basert på mangelen på tilpassbar programvarebasert visuell stimulering tilgjengelig for forskere som ikke er avhengige av motorer eller aktuatorer i et tradisjonelt haploscope. Dette nye instrumentet og metodikken er utviklet for en ny haploscope-konfigurasjon som benytter både øyesporing og autorefraktorsystemer. Analyseprogramvare som muliggjør synkronisert analyse av øyebevegelser og imøtekommende responser, gir visjonsforskere og klinikere et reproduserbart miljø og delbart verktøy. Vision and Neural Engineering Laboratory (VNEL) Eye Movement Analysis Program (VEMAP) ble etablert for å behandle opptak produsert av VE2020s eye trackere, mens Accommodative Movement Analysis Program (AMAP) ble opprettet for å behandle opptaksutgangene fra det tilsvarende autorefraktorsystemet. VNEL studerer tre primære stimuli: akkomodasjon (uskarphetsdrevne endringer i konveksiteten til den intraokulære linsen), vergens (innover, konvergent rotasjon og utover, divergerende rotasjon av øynene) og sakkader (konjugerte øyebevegelser). VEMAP og AMAP bruker lignende dataflytprosesser, manuelle operatørinteraksjoner og intervensjoner der det er nødvendig; Imidlertid fremmer disse analyseplattformene etableringen av en objektiv programvarepakke som minimerer operatørens avhengighet. Nytten av et grafisk grensesnitt og tilhørende algoritmer tillater at et bredt spekter av visuelle eksperimenter kan utføres med minimal nødvendig tidligere kodingserfaring fra operatøren (e).

Ensembleplott på gruppenivå av stimulerte øyebevegelser fremkalt av VE2020 er avbildet i figur 11 med tilsvarende førsteordens hastighetskarakteristikker.
<img alt="Figure 11" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64808/64808fig11.jpg"> Figur 11: Øyebevegelsesresponsensembler. Ensembleplottene av vergenstrinn (venstre) og sakkader (høyre) stimulert ved hjelp av VE20...

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 tilpasset skriptspråk som presenterer, registrerer og synkroniserer visuelle øyebevegelsestimuli. VE2020 gir stimuli for konjugerte øyebevegelser (sakkader og glatt forfølgelse), diskonjugerte øyebevegelser (vergence), akkomodasjon og kombinasjoner av hver. To analyseprogrammer forener databehandlingen fra øyesporings- og innkvarteringsopptakssystemene.

Kvantifisering av oculomotoriske responser og tilpasning gjennom instrumentering og analyse verktøykasser

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

Programvarepakkene som brukes i denne studien gir omfattende og fullstendig kontroll over et gitt eksperiment av interesse. Visualize 2020 tilpasser stimulering, AMAP og VMAP gir gratis analyse av henholdsvis akkommodativ og okulær motorisk atferd. Åpenhet er den største fordelen med denne teknikken.Programmatisk kan stimulusatferd, kalibreringsrutine og analytiske prosesser brukerdefineres for en gitt eksperimentell protokoll innenfor programvareomfangene. Den objektive målingen av øyebevegelser og innkvartering med dataanalyse gir visjonsforskere og leger mulighet til først å kunne fortelle forskjellen mellom pasienter med kikkertdysfunksjon og binokulære neuromkontroller. Og for det andre, kunne forstå den underliggende nevromekanismen for synsterapi.Øyemomentopptak kan brukes som en potensiell biomarkør for okulære motoriske dysfunksjoner, og de har potensielle anvendelser i hjernerystelse og Parkinsons sykdomspopulasjon som har høy komorbiditet av binokulære synsdysfunksjoner. Begynn med å overvåke tilkoblingene og maskinvaren til oppsettet. VisualEyes 2020-systemet tildeler skjermene romlig og med klokken.Sørg for riktig romlig konfigurasjon av stimulusmonitorene. Den primære kontrollmonitoren er indeksert som null og alle påfølgende skjermer indekseres fra en og utover. Velg Identifiser for å visualisere de tilordnede skjermindeksene for hver stimulusskjerm som er koblet til kontrolldatamaskinen.I skjerminnstillingene navigerer du til Skjermoppløsning og kontrollerer den anbefalte oppløsningen. Forsikre deg om at øyesporingssystemet er på den optiske midtlinjen med en minimum kameraavstand på 38 centimeter. Kontroller at autorefraktorsystemet er på den optiske midtlinjen og omtrent en meter fra øynene.Valider konfigurasjonen av maskinvaren og utstyret ved å referere til dimensjonene. Kontroller at skrivebordet og tilhørende maskinvare for øyesporing er konfigurert og kalibrert i henhold til produsentens instruksjoner. Monokulært okkluderer deltakernes venstre øye med et infrarødt overføringsfilter og plasserer en konveks sfæreprøvelinse foran filteret.Deretter presenterer du en høy skarphet fire graders stimulus fra de fysisk nær stimulusmonitorene. Deretter presenterer du en høy skarphet 16 graders stimulus fra de fysisk nær stimulusmonitorene. Når informert samtykke er innhentet, kan deltakeren sitte i haploskopet.Plasser deltakerens panne og hake mot en fast nakkestøtte for å minimere hodebevegelse og juster stolhøyden slik at deltakerens nakke er behagelig for hele eksperimentet. Juster kameraene for opptak av øyebevegelser for å sikre at deltakerens øyne kan fanges opp i kameraets synsfelt. Deretter justerer du øyesporingssignalet og øyesporingsgatinggevinsten for å fange anatomiske funksjoner som limbus, pupill og hornhinderefleksjon.Bekreft fangsten av øyebevegelsesdataene ved å be deltakeren om å utføre gjentatte vergens eller sakkadisk bevegelser. For å konfigurere dataene, bruk den eksterne lagringsenheten som inneholder autorefraktordataene og eksporter dataene til en enhet med AMAP installert. Start AMAP-programmet og velg enten fil pre-prosessor eller batch pre-prosessor.Sjekk AMAPs fremdriftslinje og varsler da systemet gir disse når de valgte dataene er forhåndsbehandlet. Mappekataloger genereres fra AMAP-forhåndsbehandling for databehandling, gjennomsiktighet og tilgjengelighet via datamaskinens lokale stasjon under AMAP-utgang. Hvis en AMAP-funksjon er valgt uten forutgående databehandling, ser du etter et filutforskervindu som vises, der brukeren kan velge en datakatalog.Deretter, for å utføre AMAP-dataanalysen, velger du en datafil som skal analyseres gjennom Last inn data-knappen som laster alle tilgjengelige filer inn i gjeldende filkatalog, som standard til en generert AMAP-understrekingsutdatamappe. Det valgte datafilnavnet vises i gjeldende filfelt. Under øyevelgeren kontrollerer du standardvalget som presenterer kikkertgjennomsnittsdata for den registrerte akkommodative brytningen.Bytt datatypen mellom imøtekommende refraksjon og oculomotorisk vergens, betegnet som Blikk gjennom typevelgeren. Sjekk ytterligere grafiske tilpasninger som er tilgjengelige for å presentere databeregningene og karakteriseringer av første orden og andre orden. Sjekk standardberegningene for AMAP.Etter å ha vist de grafiske alternativene, utfør modifikasjoner i responsstartindeksen, svarsluttindeksen og topphastighetsindeksen gjennom de metriske modifikasjonsspinnerne. Etter analysen av alle registrerte bevegelser som vises, lagrer du de analyserte beregningene for hver datafil i bevegelses-ID-feltet, eller gjennom navigasjonspilene til venstre og høyre ord. Uanalyserte bevegelser har en standardklassifisering på ikke et tall som er angitt som NaN, og lagres eller eksporteres ikke.Utfør manuell klassifisering som god eller dårlig for hver bevegelse for å sikre fullstendig analyse av enhver operatør. Velg Lagre-knappen for å lagre de analyserte dataene. Velg deretter Eksporter-knappen for å eksportere de analyserte dataene til et tilgjengelig regneark som inneholder individuelle bevegelsesmålinger og de gjennomsnittlige eksporterte beregningsarkene.Ensembleplott på gruppenivå av stimulerte øyebevegelser fremkalt av VisualEye 2020 er her avbildet med de tilsvarende førsteordens hastighetskarakteristikkene. Hvert sporing av øyebevegelsesposisjon er plottet som en unik farget linje og overlappet med hastighetsresponsen på gruppenivå i rødt. Visualiseringen av deltakerforestillingene kan også oppnås med AMAP, som viser et ensemble på fem graders konvergente responser og de tilsvarende 1,5 diopter-imøtekommende responsene som følge av databehandling.Det er viktig at en deltaker er sentrert på midtlinjen, og de forstår hva de trenger å gjøre med øynene for eksperimentet. Klare øyebilder med passende gating er avgjørende for å registrere data som kan analyseres offline. Vi utforsker nye teknologier som virtuell virkelighet for å oversette disse teknikkene til bærbare enheter som er for diagnostiske og terapeutiske inngrep for å hjelpe pasienter med kikkertdysfunksjon, som er vanlig i befolkningen generelt etter hjernerystelse eller for pasienter med Parkinsons sykdom.

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 Rekombinasjon Approach for påvisning av 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

Generasjon av alliansefrie Funksjonell Myocardial Tissue Gjennom 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

Egenrapportering Stillaser for 3-dimensjonal 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

Bruke Microfluidics Chips for Live Imaging and Study of 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

Kvantifisering og Size-profilering av Ekstracellulær Blemmer Bruke Tunable Resistive 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

Utarbeidelse av 3D kollagen Gels og mikro for studier av 3D Interaksjoner<em&gt; I 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 for å evaluere Aktualitet og nøyaktighet av vilje Motor Responses to 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

Simuleringen mekanikken i linsen overnatting via manuell 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 av multi-Cellular Svar å Chemoattractant graderinger

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