Здесь мы представляем протокол для изучения взаимосвязи между параметрами движения глаз и когнитивными функциями у пациентов с болезнью Паркинсона. Эксперимент использовал трекер глаз для измерения саккадной амплитуды и длительности фиксации в задаче визуального поиска. Впоследствии была измерена корреляция с производительностью многодоменных когнитивных задач.
Когнитивные нарушения является распространенным явлением при болезни Паркинсона, которая имеет последствия для прогноза. Простое, неинвазивное и объективное измерение когнитивных функций при болезни Паркинсона будет полезно в выявлении раннего когнитивного спада. Как физиологическая метрика, параметр движения глаз не сбит с толку атрибутами и интеллектом субъекта и может функционировать как прокси-маркер, если он коррелирует с когнитивными функциями. С этой целью, это исследование исследовало связь между параметрами движения глаз и производительности в когнитивных тестов в нескольких областях. В эксперименте была создана задача визуального поиска с отслеживанием глаз, где испытуемым было предложено искать номер, встроенный в массив алфавитов, разбросанных случайным образом на экране компьютера. Дифференциация между числом и алфавитом является переученной задачей, так что смешанный эффект когнитивных способностей на параметры движения глаза сведен к минимуму. Средняя саккадическая амплитуда и длительность фиксации были захвачены и рассчитаны во время визуального поиска задачи. Аккумулятор когнитивной оценки охватывает области фронтально-исполнительных функций, внимания, вербальной и зрительной памяти. Было установлено, что длительная длительность фиксации была связана с более плохой производительности в вербальной беглости, зрительной и вербальной памяти, что позволяет дальнейшее исследование по использованию параметров движения глаз в качестве прокси-маркеров для когнитивных функций при болезни Паркинсона Пациентов. Экспериментальная парадигма была признана весьма терпимой в нашей группе пациентов с болезнью Паркинсона и может быть применена трансдиагностическо к другим организациям болезни для аналогичных вопросов исследования.
Болезнь Паркинсона является классически местью моторики; тем не менее, болезнь также связана с когнитивными дефицитами, и прогрессирование в деменции является общим1. Патофизиология когнитивных нарушений при болезни Паркинсона не очень хорошо понимается. Считается, что это связано с альфа-синуклеина осаждения в корковой области на основе постановки Braak2. Было также предложено, что двойной синдром дегенерации дофаминергической и холинергической системы приводит к различным когнитивным дефицитом с прогностическим истечением3. Необходимы дополнительные исследования для дальнейшего выяснение точных механизмов, участвующих в когнитивных нарушений при болезни Паркинсона. Что же в клиническом плане, наличие когнитивных нарушений оказывает значительное влияние на прогноз4,5. Поэтому оценка когнитивных функций в клинической практике имеет важное значение. Однако длительная когнитивная оценка ограничена психическими и двигательными состояниями пациентов. Поэтому необходимо проделать неинвазивное и простое измерение, которое может отражать нагрузку болезни на когнитивные функции.
Аномалии движения глаз широко описаны обнаруживаемые признаки болезни Паркинсона с его ранних стадий6,но патофизиология еще менее хорошо характеризуется, чем когнитивные нарушения. Поколение движения глаз через преобразование визуального сенсорного ввода, субобслуживается переплетенной корковой и подкорковой сети, в сигналы окуломоторных ядер в стволе мозга дляэффекта 7. Участие патологий болезни Паркинсона в этих сетях может привести к наблюдаемым нарушениям движения глаз. Существует, возможно, перекрытия нейроанатомических структур, которые регулируют контроль движения глаз и когнитивных функций. Кроме того, были исследования изучения взаимосвязи между саккадным движением глаз и когнитивных функций в других нейродегенеративных расстройств8. На таких основаниях, стоит изучить использование параметров движения глаз в качестве прокси-маркеркогнитивных функций при болезни Паркинсона. Одно поперечное исследование9 показало, что снижение саккадной амплитуды и более длительная длительность фиксации были связаны с тяжестью глобальных когнитивных нарушений при болезни Паркинсона. Однако, существует недостаток данных о корреляции между параметрами движения глаз и конкретных когнитивных областях. Значение и необходимость измерения конкретных когнитивных областей, а не общее когнитивное состояние, является то, что индивидуальный когнитивный домен информирует дифференциальной прогностической информации в болезни Паркинсона3, и они подобслуживаются различных нейронных сетей. Целью данного исследования является изучение специфической взаимосвязи между метриками движения глаз и различными когнитивными функциями. Это первый шаг к созданию основы, на которой развитие биомаркеров когнитивных снижение болезни Паркинсона с использованием технологии слежения за глазами может быть построен.
Представленная экспериментальная парадигма состоит из 2 основных частей: когнитивной оценки и задачи отслеживания глаз. Аккумулятор когнитивной оценки включал в себя целый ряд когнитивных функций, включая внимание и рабочую память, исполнительную функцию, язык, вербальную память и visuospatial функции. Выбор этих 5 когнитивных областей основан на движении расстройство общества Целевая группа Руководящие принципы для мягкой когнитивных нарушений в болезни Паркинсона10, и набор локально доступных когнитивных тестов были выбраны для создания оценки Батареи. В предыдущем аналогичном исследовании отслеживания глаз на болезнь Паркинсона познания упомянутых9, автор извлек параметры движения глаз в то время как испытуемые были заняты в зрительных когнитивных задач, где параметры потенциально могут быть под влиянием когнитивные способности субъекта. Поскольку это исследование направлено на оценку корреляции между параметрами движения глаз и различными когнитивными областями, потенциальное запутанное влияние когнитивных способностей на параметры глаз должно быть решено. В этой связи, визуальный поиск задача, адаптированная из другого глаза отслеживания исследования болезни Альцгеймера11, был использован для захвата параметров движения глаз субъектов. Во время выполнения задания испытуемым приходилось искать единый номер на экране компьютера среди нескольких отвлекающих алфавитов. Эта задача будет вызвать альтернативное использование саккадных движения глаз и визуальной фиксации, аномалии которых широко описаны в болезни Паркинсона. Идентификация и дифференциация числа и алфавита является переученной задачей, где спрос на когнитивные функции минимален и, следовательно, будет подходящим для ответа на исследовательский вопрос этого исследования. Компьютерная программа была разработана на основе спецификаций и дизайна, как указано в Рёслер и др.11. в их первоначальном изучении, то, что будет работать в рамках встроенного программного обеспечения нашего трекера глаз. Для этого исследования был также разработан внутренний алгоритм классификации и анализа данных слежения за глазами.
Протокол, представленный выше, был разработан в качестве первой части продольного исследования в изучении потенциальной клинической полезности параметров движения глаз в качестве суррогатных маркеров когнитивных функций при болезни Паркинсона. Хотя Есть исследования, которые изуча…
The authors have nothing to disclose.
Авторы хотели бы поблагодарить доктора Харви Хунгза за его советы по рукописи.
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 |