Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliği gereklidir. Oturum açın veya ücretsiz deneme sürümünü başlatın.
Method Article
* Bu yazarlar eşit katkıda bulunmuştur
Merkezi görme kaybını simüle eden algısal ve okülomotor araştırmalar için tasarlanmış bir bakış koşullu ekran çerçevesinin geliştirilmesini sunuyoruz. Bu çerçeve, hem simüle edilmiş hem de patolojik merkezi görme kaybı yaşayan bireylerde telafi edici davranışsal ve okülomotor stratejileri incelemek için özellikle uyarlanabilir.
Makula dejenerasyonu (MD), Batı dünyasında görme bozukluğunun önde gelen nedenlerinden biridir. MD'li hastalar, görme kayıplarını telafi etmek için, tercih edilen bir retina lokusu veya hasarlı foveayı değiştirmek için daha sık kullandıkları korunmuş bir periferik bölge olan PRL'yi benimsemek de dahil olmak üzere spontan göz hareketi stratejileri geliştirme eğilimindedir. Bununla birlikte, tüm hastalar bir PRL geliştirmede başarılı değildir ve yapsalar bile aylar sürebilir. Şu anda, altın standart bir rehabilitasyon tedavisi mevcut değildir ve MD araştırmaları işe alım, uyum ve komorbidite sorunları tarafından daha da engellenmektedir. Bu sorunların ele alınmasına yardımcı olmak için, giderek artan bir araştırma grubu, sağlam görüşe sahip bireylerde simüle edilmiş bir merkezi görme kaybı paradigmasında göz izleme kılavuzlu, bakışa bağlı ekranlar kullanmıştır. Simüle edilmiş görme kaybı, patolojik merkezi görme kaybından niteliksel olarak farklı olsa da, çerçevemiz, telafi edici göz hareketlerini incelemek ve az görmede olası rehabilitasyon müdahalelerini test etmek için oldukça kontrollü bir model sağlar. Kapsamlı bir çerçeve geliştirerek, yalıtılmış ve bağlantısız görevlere güvenmek yerine, daha büyük ölçekli hipotezleri test edebileceğimiz uyumlu bir ortam yaratıyoruz, bu da görevler arasındaki etkileşimleri incelememize, birden fazla önlemde eğitim etkilerini değerlendirmemize ve gelecekteki araştırmalar için tutarlı bir metodoloji oluşturmamıza olanak tanıyor. Ayrıca, simüle edilmiş merkezi görme kaybı çalışmalarına katılanlar, MD'li hastalara kıyasla okülomotor telafi edici davranışlarında benzerlikler göstermektedir. Burada, simüle edilmiş merkezi görme kaybı ile ilgili bakışa bağlı çalışmaların yürütülmesi için bir çerçeve sunuyoruz. Sağlıklı bireylerin farklı görsel işleme düzeylerini kapsayan çok çeşitli algısal görevlerde davranışsal ve okülomotor performansını test etmek için çerçevenin kullanımını vurguluyoruz. Ayrıca, bu çerçevenin MD hastalarının eğitimi için nasıl uyarlanabileceğini de tartışıyoruz.
Makula dejenerasyonu (MD), küresel olarak görme bozukluğunun ana nedenidir ve 2040 yılına kadar dünya çapında 248 milyon insanı etkilemesi beklenmektedir1. Geç evre MD, görme alanının merkezindeki (fovea) fotoreseptörlerin hasar görmesi ile karakterizedir. Merkezi görme kaybı, navigasyon2, okuma3 ve yüzleri tanıma4 gibi merkezi görüşe dayanan günlük görevler üzerinde ciddi etkilere sahiptir. MD'nin sonuçları bu bireylerin yaşam kalitesini büyük ölçüde etkiler5 ve olumsuz psikolojik sonuçlara yol açar6. Santral görmeden yoksun olan MD'li hastalar, foveanın yerini almak için periferik retinal bölgenin kullanımını içeren kompansatuar okülomotor stratejileri spontan olarak geliştirebilirler (Şekil 1). Tercih edilen retina lokusu (PRL)7 olarak adlandırılan bu bölge, genellikle fiksasyon, okuma ve yüz tanıma gibi görevlerde hastalar tarafından benimsenir. PRL'nin, MD'li hastalarda, fovea 8,9'un okülomotor referans görevlerini üstlendiğine dair kanıtlar vardır. Ayrıca, merkezi görme kaybı olan hastalarda dikkat ve bilişsel kontrolde değişiklikler gözlenir, bu da görme kaybı ile bilişsel işlevler arasında bir ilişki olduğunu düşündürür10.
Şekil 1. Sağlıklı görüşe sahip bireylerin ve foveal skotomlu makula dejenerasyonu hastalarının algısal deneyiminin gösterimi. Foveal skotom makula dejenerasyonu olan hastalarda merkezi görme kaybına yol açar. Bazı kişiler, tercih edilen retina lokusu (PRL) olarak tanımlanan periferik bir retina konumu kullanarak foveaya görsel girdi kaybını kısmen telafi edebilir. PRL gelişen hastalarda, bu genellikle eksantrik fiksasyon için ve günlük görevler sırasında kullanılır. PRL'nin retina konumu, şekli ve boyutu kişiden kişiye değişebilir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Görme kaybını telafi etmek veya merkezi görme kaybını telafi etmek için altın standart bir müdahale bulunmamakla birlikte, periferik görme yoluyla telafiyi iyileştirmek için optometri, mesleki terapi ve görme biliminden deneysel yaklaşımlar test edilmektedir11,12. Okülomotor yaklaşımlar, hastalara daha yeterli bir PRL 11,12,13,14,15 kullanmayı öğretmek de dahil olmak üzere göz hareketi kontrolünü ve koordinasyonunu geliştirmeyi öğretmeye odaklanırken, algısal müdahaleler, PRL içindeki genel periferik görme yeteneklerini veya görüşü geliştirmeye odaklanır ve periferik görme sınırlamasının kısmen üstesinden gelir 16,17,18,19,20. Son çalışmalar, merkezi görme kaybında göz hareketlerinin incelenmesi için bir paradigma olarak göz izlemeye dayalı bir bakışa bağlı ekran kullanmıştır 21,22,23,24,25,26,27,28,29. Sağlıklı bireylerde simüle edilmiş bir skotom (yani, görme alanının merkezi bölgesini tıkayan bir tıkayıcı) kullanan bu yaklaşım (Şekil 1), skotomun boyutu ve şekli gibi çeşitli parametreler üzerinde yüksek kontrol sağlarken, işe alım ve uyum sorunlarını azaltır ve böylece MD'li hastaların doğrudan katılımına umut verici bir alternatif sunar. Merkezi görme kaybı ile simüle edilmiş skotom30,31 arasında çeşitli farklılıklar olsa da, PRL'nin gelişimi gibi ilkinde gözlenen okülomotor davranışların bir kısmı ikincisinde görülebilir 27,30,32, bu da telafi edici okülomotor stratejilerin bazı yönlerinin bu bakış koşullu paradigma tarafından ortaya çıkarılabileceğini düşündürmektedir. Daha da önemlisi, simüle edilmiş merkezi görme kaybı, hem sağlıklı görme sisteminde hem de merkezi görme kaybını takiben plastisiteyi incelemek için geniş bir çerçeve sağlar.
Burada, sağlıklı bireylerde ve bazı değişikliklerle MD hastalarında algısal, okülomotor ve dikkat performanslarını test etmek için kullanılabilecek bir bakış koşullu çerçevenin tasarımını, geliştirilmesini ve kullanımını sunuyoruz (Şekil 2). Ayrıca, bakışa bağlı, çevresel eğitime eşlik eden teknik ve psikofiziksel hususları da detaylandırıyoruz. Önemli bir teknik zorluk, scotoma33'ün pürüzsüz, kısa gecikmeli bir hareketi algısının yaratılmasını içerir. Bu kısa gecikme, uygun görüntüleme cihazları, göz izleyicileri ve işletim sistemleri seçilerek elde edilir 34,35,36. Önceki çalışmalar, her bir donanım parçasının nasıl gecikme süresi37 eklediğini ve genel gecikmeyi azaltma, göz kırpmalarını ve yavaş göz hareketlerini33 azaltma stratejilerini belgelemiştir. Paradigmamızın yeni bir yönü, hem sağlıklı hem de hasta popülasyonlarında algısal araştırmalar için tek bir çerçeve içinde çeşitli eğitim ve değerlendirme görevleridir. Çerçeve, merkezi görme kaybından etkilenen, özellikle düşük seviyeli görme, üst düzey görme, dikkat, okülomotor kontrol ve bilişsel kontrol olmak üzere çoklu görsel işleme seviyelerini karakterize eder. Bu yaklaşımın değiştirilmiş bir versiyonu kullanılarak yapılan ön testler, hem sağlıklı kontrollerde hem de hasta popülasyonunda görme keskinliğinde iyileşme olduğuna dair kanıtlar göstermiştir32.
Şekil 2. Makula Dejenerasyonunda görme rehabilitasyonu ve görme sistemindeki plastisite çalışmalarına çok boyutlu yaklaşım. Görsel işlemeye katkıda bulunan ve merkezi görme kaybında etkilenen görsel algı, okülomotor ve bilişsel kontrol gibi birbirine bağlı boyutların gösterimi. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Tüm katılımcılar görme keskinliği 20/40 ve üzeri olan ve bilinen bir görme sorunu olmayan sağlıklı bireylerdi. Her iki temsilci katılımcı da kadındır ve yaşları 27 ve 24'tür. Tüm katılımcılar bilgilendirilmiş onam verdi ve çalışma, Birmingham'daki Alabama Üniversitesi'ndeki Kurumsal İnceleme Kurulu'ndan (IRB) onay aldı.
1. Simüle edilmiş merkezi görme kaybı araştırmaları için ideal bir sistemin belirlenmesi
Şekil 3: Farklı monitör, göz izleme cihazları ve işletim sistemi kombinasyonları arasında gecikme karşılaştırması. Çubuklar, kombinasyon başına 20 tekrar boyunca ± 1 standart sapmayı temsil eder. Ölçümler, ağır çekim modunda bir Mac işletim sistemli telefon ile alındı ve 240Hz yenileme hızına ulaştı. TP/CRS/Win, E1000/CRT/Mac (t(38)=9.53, p<0.001), E1000/CRS/Mac (t(38)=16.24, p<0.001) ve E1000/CRS/Win (t(38)=3.94, p<0.001) değerlerinden istatistiksel olarak farklıdır. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
2. Katılımcının bakışa bağlı ekran aracılığıyla simüle edilmiş merkezi görme kaybına aşina olması
NOT: Merkezi görme kaybını simüle etmenin temel bir bileşeni, katılımcıları bakışa bağlı ekranla tanıştırmaktır. Uygun bir aşinalık olmadan, yetenek ölçümleri, katılımcıların bakışa bağlı ekranda gezinme çabasıyla birleştirilebilir. Protokoldeki birkaç önemli adım, görsel performansı güvenilir bir şekilde ölçebilmek için bakışa bağlı ekrana yeterli düzeyde aşina olunmasını sağlar.
3. Etkili talimatların geliştirilmesi
NOT: Talimatlar, katılımcılara farklı görevler sırasında uyaranlara nasıl tepki verecekleri ve simüle edilmiş skotomalarını nasıl yönetecekleri konusunda rehberlik etmede çok önemli bir rol oynar. Herhangi bir karışıklığı önlemek için uygun talimatlar eksiksiz ve açık olmalıdır. Anlaşılmasını sağlamak için talimatlar gerektiği gibi tekrarlanmalıdır.
4. Değerlendirme görevlerinin tasarımı ve uygulanması
NOT: Bu çerçevede tasarlanan görevler genel olarak iki ana kategoriye ayrılır: (1) Serbest göz hareketi görevleri ve (2) Fiksasyon kısıtlı görevler. Serbest göz hareketi görevlerinde, katılımcıların ekranda rastgele konumlarda görünen hedefleri belirlemek (veya metin okumak için) için ekran boyunca göz hareketleri yapmalarına izin verirken, fiksasyonun kısıtlı olduğu görevlerde, katılımcılardan görev boyunca merkezi bir beyaz kutu içinde fiksasyonu sürdürmelerini ve karar vermek için çevresel görüşlerini kullanmalarını isteyin. Şekil 4'te her kategori için örnek görevler ve açıklamalar gösterilmektedir. Görevler hakkında daha ayrıntılı bilgi38'de bulunabilir.
Şekil 4: Çerçeve kullanılarak tasarlanan farklı değerlendirme görevlerinin görsel bir temsili. Görevler genel olarak, skotomun hedefleri serbestçe görmek için katılımcıların göz hareketlerini takip ettiği Serbest göz hareketi görevleri (üst panel) ve skotomun görev boyunca merkezi bir beyaz kutu içine yerleştirilmesi gereken Sabitleme kısıtlı görevler (alt panel) olarak kategorize edilmiştir. Bu rakam38'den değiştirildi. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Şekil 5: Katılımcılarda fiksasyon stabilitesini desteklemek için kullanılan fiksasyon yardımcıları. (A) Fiksasyon stabilite görevleri için fiksasyon çaprazı ve fiksasyon kutusu kullanıldı. (B) Merkezdeki sabitleme haçı, fiksasyon kutusu ve siyah haç, düşük seviyeli görme görevlerinde kullanıldı. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
Bu bölümde, hem serbest göz hareketinden hem de fiksasyon kısıtlı görevlerden açıklayıcı veriler sunuyoruz. Bu bölümün amacı, çerçeve kullanılarak elde edilen verileri ve çevresel görsel işlevleri ölçme yeteneğini göstermektir. Bu bölüm, her biri simüle edilmiş merkezi görme kaybı altında doğru görsel performans tahmini için gerekli kritik unsurları vurgulayan dört farklı kategoriye ayrılmıştır. Bu kategoriler, (1) düşük ve orta düzey görme ...
Bu metodolojik makalede, (1) bakışa bağlı görüntüleme için en kısa sistem gecikmesini seçmek, (2) çok çeşitli görsel algı görevlerini yönetmek ve (3) bu paradigma içindeki katılımcıların okülomotor ve algısal performansını ölçmek için gerekli olan donanım, tasarım ve metodolojik hususları vurgulayan simüle edilmiş merkezi görme kaybında algısal araştırma yürütmek için bakışa bağlı bir çerçeve sunuyoruz. (1) ile ilgili olarak, bakış olası...
Yazarlar, bu makalenin yayınlanması ile ilgili herhangi bir çıkar çatışması olmadığını beyan ederler.
Bu çalışma NIH NEI 1 U01 R01EY031589 ve 1R21EY033623-01 tarafından desteklenmektedir.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
CRT Monitor | ViewSonic PF817 Professional Series CRT, ViewSonic Corp. | https://www.viewsonic.com/us/monitors.html?srsltid= AfmBOorEmjc67A5U2v2V wywNRHWzdrxcYx7Q3Y0 9tiNrnbs6FC4TPlc9 | |
Display++ LCD Monitor | Cambridge Research Systems | https://www.crsltd.com/tools-for-vision-science/calibrated-displays/displaypp-lcd-monitor/ | |
Eye Tracker | EyeLink 1000 Plus Tower Mount, SR Research | https://www.sr-research.com/eyelink-1000-plus/ | |
Eye Tracker | Vpixx Technologies Inc. | www.vpixx.com | |
Macintosh IOS | Apple Inc. | https://www.apple.com/mac/ | |
Windows 10 | Microsoft Inc. | https://www.microsoft.com/en-us/ |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır