هنا، نقدم بروتوكول لدراسة العلاقة بين المعلمات حركة العين والوظائف المعرفية في مرضى مرض باركنسون غير المختلين. واستخدمت التجربة جهاز تعقب للعين لقياس السعة الساكة ومدة التثبيت في مهمة بحث بصري. وفي وقت لاحق، تم قياس الارتباط بالأداء في المهام المعرفية المتعددة المجالات.
ضعف الإدراك هو ظاهرة شائعة في مرض باركنسون التي لها آثار على التكهن. قياس وكيل بسيط وغير الغازية وموضوعية للوظيفة المعرفية في مرض باركنسون سوف تكون مفيدة في الكشف عن التدهور المعرفي المبكر. كمقياس فسيولوجي، لا يتم الخلط بين معلمة حركة العين من سمات الموضوع والذكاء ويمكن أن تعمل كعلامة وكيل إذا كان يرتبط مع الوظائف المعرفية. ولهذه الغاية، استكشفت هذه الدراسة العلاقة بين معلمات حركة العين والأداء في الاختبارات المعرفية في مجالات متعددة. في التجربة، تم إعداد مهمة بحث مرئي مع تتبع العين، حيث طُلب من الأشخاص البحث عن رقم مضمن في مجموعة من الحروف الهجائية المنتشرة بشكل عشوائي على شاشة الكمبيوتر. التمايز بين العدد والأبجدية هو مهمة مبالغ بها بحيث يتم تقليل التأثير المربك للقدرة المعرفية على معلمات حركة العين. تم التقاط متوسط مدة السعة والتثبيت saccadic وحسابها أثناء مهمة البحث المرئي. غطت بطارية التقييم المعرفي مجالات الوظائف الأمامية التنفيذية، والاهتمام، والذاكرة اللفظية والبصرية. تم العثور على أن مدة التثبيت لفترات طويلة كانت مرتبطة بضعف الأداء في الطلاقة اللفظية، والذاكرة البصرية واللفظية، مما يسمح بمزيد من الاستكشاف على استخدام معلمات حركة العين كعلامات وكيل للوظيفة المعرفية في مرض باركنسون المرضي. وقد وجد أن النموذج التجريبي مقبول للغاية في مجموعتنا من مرضى مرض باركنسون ويمكن تطبيقه عبر التشخيص على كيانات الأمراض الأخرى للأسئلة البحثية المماثلة.
مرض باركنسون هو اضطراب حركي كلاسيكي. حتى الآن، ويرتبط المرض أيضا مع العجز المعرفي، والتقدم إلى الخرف أمر شائع1. الفيزيولوجيا المرضية للضعف المعرفي في مرض باركنسون ليست مفهومة جيدا. ويعتقد أن تكون ذات صلة بترسب ألفا سينوكلين في المنطقة القشرية على أساس التدريج براك2. واقترح أيضا أن متلازمة مزدوجة من انحطاط الدوبامين ونظام الكوليني يؤدي إلى عجز إدراكي مختلف مع الآثار التكهنية3. هناك حاجة إلى مزيد من البحوث لزيادة توضيح الآليات الدقيقة التي تنطوي على ضعف الإدراك في مرض باركنسون. على الجانب السريري ، وجود ضعف إدراكي له تأثير كبير على التكهن4،5. تقييم الوظيفة المعرفية في الممارسة السريرية، لذلك، أمر ضروري. ومع ذلك، فإن التقييم المعرفي المطول محدود بالظروف العقلية والحركية للمرضى. لذلك، هناك حاجة إلى قياس غير الغازية وبسيطة التي يمكن أن تعكس عبء المرض على الوظائف المعرفية.
وتوصف تشوهات حركة العين على نطاق واسع علامات يمكن الكشف عنها من مرض باركنسون من مراحله الأولى6، ومع ذلك فإن الفيزيولوجيا المرضية هي أقل تميزا من ضعف الإدراك. جيل حركة العين هو من خلال تحويل المدخلات الحسية البصرية، من الباطن من قبل شبكة القشرية وsubcortical متشابكة، إلى إشارات إلى النوى الحركية في جذع الدماغ للتأثير7. قد يؤدي إشراك أمراض مرض باركنسون في هذه الشبكات إلى تشوهات في حركة العين يمكن ملاحظتها. هناك، ربما تداخل الهياكل العصبية التشريحية التي تحكم السيطرة على حركة العين والوظائف المعرفية. وعلاوة على ذلك، كانت هناك دراسات تدرس العلاقة بين حركة العين saccadic والوظائف المعرفية في الاضطرابات العصبية الأخرى8. على هذه الأسس، فمن المفيد لاستكشاف استخدام المعلمات حركة العين كعلامة وكيل للوظائف المعرفية في مرض باركنسون. أظهرت دراسة مقطعيةواحدة 9 أن انخفاض السعة الساكادية ومدة التثبيت الأطول يرتبط بشدة ضعف الإدراك العالمي في مرض باركنسون. ومع ذلك، هناك نقص في البيانات عن العلاقة بين معلمات حركة العين والمجالات المعرفية المحددة. أهمية وحاجة قياس مجالات معرفية محددة، بدلا من حالة معرفية عامة، هو أن المجال المعرفي الفردي يعلم المعلومات التنبؤية التفاضلية في مرض باركنسون3 ويتم خدمتها من الباطن من قبل الشبكات العصبية المختلفة. الهدف من هذه الدراسة هو استكشاف العلاقة المحددة بين مقاييس حركة العين والوظائف المعرفية المختلفة. هذه هي الخطوة الأولى لإنشاء الأساس الذي يمكن بناء تطوير المؤشرات الحيوية للتدهور المعرفي في مرض باركنسون باستخدام تكنولوجيا تتبع العين.
يتكون النموذج التجريبي المقدم من جزأين رئيسيين: التقييم المعرفي ومهمة تتبع العين. وشملت بطارية التقييم المعرفي مجموعة من الوظائف المعرفية، بما في ذلك الاهتمام والذاكرة العاملة، والوظيفة التنفيذية، واللغة، والذاكرة اللفظية والوظيفة المكانية. ويستند اختيار هذه المجالات المعرفية 5 على الحركة اضطراب المجتمع مبادئ توجيهية فرقة العمل للضعف المعرفي خفيفة في مرض باركنسون10, ومجموعة من الاختبارات المعرفية المتاحة محليا تم اختيارها لبناء التقييم البطاريه. في دراسة سابقة مماثلة تتبع العين على الإدراك مرض باركنسون المذكورة9, المؤلف استخراج المعلمات حركة العين في حين كانت تعمل في المواضيع في المهام المعرفية البصرية, حيث المعلمات قد تتأثر القدرة المعرفية للموضوع. كما تهدف هذه الدراسة إلى تقييم العلاقة بين المعلمات حركة العين والمجالات المعرفية المختلفة، يجب معالجة التأثير المربك المحتمل للقدرات المعرفية على المعلمات العين. في هذا الصدد، تم استخدام مهمة البحث البصري، تكييفها من دراسة أخرى لتتبع العين على مرض الزهايمر11،لالتقاط المعلمات حركة العين من المواضيع. أثناء المهمة، كان على الأشخاص البحث عن رقم واحد على شاشة كمبيوتر بين تشتيتات أبجدية متعددة. هذه المهمة من شأنها أن تثير الاستخدام البديل لحركة العين saccadic والتثبيت البصري، وتشوهات منها توصف على نطاق واسع في مرض باركنسون. تحديد وتمييز الأرقام والأبجدية هي مهمة مبالغ فيها حيث الطلب على الوظائف المعرفية هو فقط الحد الأدنى، وبالتالي، سيكون مناسبا للإجابة على السؤال البحثي من هذه الدراسة. وقد تم وضع برنامج حاسوبي على أساس المواصفات والتصميم كما ذكر Rösler وآخرون11. في دراستهم الأصلية ليتم تشغيلها ضمن البرامج المدمجة من تعقب العين لدينا. كما تم وضع خوارزمية داخلية لتصنيف وتحليل بيانات تتبع العين من أجل هذه الدراسة.
تم تصميم البروتوكول المعروض أعلاه كجزء أول من دراسة طولية في استكشاف الفائدة السريرية المحتملة لمعلمات حركة العين كعلامات بديلة للوظائف المعرفية في مرض باركنسون. في حين أن هناك دراسات تدرس نماذج تتبع العين أكثر كلاسيكية مثل saccade يسير بخطى ذاتية، saccade انعكاسي، ومكافحة saccade25<sup…
The authors have nothing to disclose.
ويود المؤلفون أن يشكروا الدكتور هارفي هونغ على نصيحته بشأن المخطوطة.
Computer | Intel | ||
Computerized cognitive assessment tool | CANTAB | CANTAB Research Suite | Contains Pattern Recognition Memory, Spatial Span, and Stockings of Cambridge |
Eye Movement Analyzer | Lab Viso Limited | https://github.com/lab-viso-limited/visual-search-analyzer | |
Eye tracker | Tobii | Tx300 | 23 inch computer screen with resolution of 1920×1080, Sampling rate at 300Hz |
Hong Kong List Leanrning Test | Department of Psychology, The Chinese University of Hong Kong | The Hong Kong List Learning Test (HKLLT) 2nd Edition | |
Stroop test | Laboratory of Neuropsychology, The University of Hong Kong | Neuropsychological Measures: Normative Data for Chinese, Second Edition (Revised) | |
Tobii Studio | Tobii | Tobii Studio version 3.2.2 | Computer programme for running the visual search task |
Visual Search Task | Lab Viso Limited | https://www.labviso.com/#products |