Método para el estudio de los movimientos oculares

• Summary
• Método
• Resultados
• Discusión
• Conclusiones
• Referencias

RESUMEN

Introducción: El análisis cuantitativo de los movimientos oculares en el dominio digital ha permitido incrementar la cantidad de información fisiológica que se puede extraer durante la interpretación de las señales oculográficas. En el terreno de las neurociencias, esto posibilita profundizar en el estudio de los mecanismos fisiopatológicos responsables de las afecciones oculomotoras.

Objetivos: La finalidad de estos métodos de análisis es reducir el componente subjetivo que se introduce durante la clasificación visual de registros de actividad eléctrica, reduciendo además la experiencia requerida para hacer una correcta evaluación de patrones funcionales.

Material y métodos: En el presente trabajo, se estudió la respuesta de persecución visual en 27 sujetos normales aplicando métodos de análisis cuantitativo tanto en el dominio del tiempo como en el dominio de la frecuencia. Se determinó un conjunto de variables que actúa como descriptores cuantitativos de la ejecución oculomotora durante tareas que activan al sistema motor ocular.

Resultados: Demuestran que las variables estudiadas en ambos dominios pueden ser de gran utilidad para incrementar el conocimiento de los mecanismos subyacentes a la ejecución oculomotora. La cantidad de información extraída por estos métodos, supera 80% del total de la posible a extraer.

Conclusiones: Se deben dirigir estudios posteriores para evaluar el comportamiento de estas variables en afecciones del sistema nervioso donde el sistema motor ocular muestre algún grado de compromiso funcional.

Palabras clave: Análisis cuantitativo. Métodos de análisis en neurociencias. Movimientos oculares. Técnicas digitales. Análisis espectral.

SUMMARY

Introduction: Quantitative analysis of eye movements in Digital Domain, has permitted to increase the amount of physiological information extracted form oculographic signals. In the Neuroscience field, it allows to deepen on pathophysiological mechanisms underlying oculomotor dysfunctions.

Objectives: The main goal of this work is to obtain quantitative methods able to reduce subjective components introduced by researchers during visual description or qualifications of neural signals, also reducing the experience required to successfully identify normal or abnormal electrophysiological patterns.

Methods: Smooth pursuit eye movements were evaluated in 27 normal subjects by applying quantitative analysis methods in both time and frequency domains. A set of variables was determined which acted as quantitative descriptors of oculomotor response during task performance.

Results: The results clearly shown that quantitative variables could be of great value in order to increase the sensitivity of eye movements analysis, also increasing the power of eye movements exploration to assess the neurophysiological basis underlying eye movements execution in either motor and cognitive contexts. The amount of information extracted from eye movement’s signals through this method exceeds the 80% of the total information available.

Conclusions: Further studies must be conducted to evaluate how these variables behave in such disorders of central nervous system where eye movement’s dysfunctions appear.

Key words: Quantitative analysis. Methods in Neurosciences. Eye Movements. Digital Techniques. Spectral Analysis.

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Desde el siglo XX se observó que los movimientos oculares se alteran en pacientes que sufren determinadas afecciones del sistema nervioso central (SNC). Esto llevó a pensar que su exploración podía convertirse en una herramienta de gran utilidad para profundizar en el conocimiento de las bases neurales subyacentes a la ejecución oculomotora tanto en condiciones normales como en determinadas afecciones del sistema nervioso central1-3.

Mucho se ha evolucionado desde la simple inspección de los globos oculares hasta la actualidad. El advenimiento y desarrollo de la electrónica ha permitido construir medios para registrar el movimiento de los globos oculares e interpretar diferentes patrones normales y anormales. Los métodos analógicos de registro imponen restricciones al conocimiento de estas respuestas fisiológicas, porque a través de ellos el análisis se circunscribe prácticamente a la descripción visual del trazado2,4,5. El estado de desarrollo actual ha demostrado que mucha información queda por interpretar visualmente luego de clasificar un patrón6,7. Con la introducción de los ordenadores y sus aplicaciones en las investigaciones biomédicas, se ha comenzado a retirar el manto que cubría la información oculta, pudiéndose observar que ésta no sólo permite profundizar en el conocimiento de los procesos motores involucrados en la génesis de los movimientos oculares, sino también, en procesos mucho más complejos relacionado con la actividad nerviosa superior, tales como la atención visual, la memoria, la orientación, etc.6-8

En el presente trabajo se desarrolla un método de análisis cuantitativo de la motilidad ocular en el dominio digital para el análisis del movimiento visual de persecución o seguimiento, que representa uno de los sistemas visiomotores más complejos dentro de los lazos de transducción sensorimotora1,2,9. La persecución ocular es un tipo de movimiento conjugado de control voluntario, en respuesta a estímulos que se desplazan a través del campo visual. Este sistema se caracteriza por mostrar una trayectoria de movimiento muy uniforme con respecto a la del estímulo cuando este último se desplaza a velocidades lentas. Cuando la velocidad se eleva por encima del umbral óptimo de enfasaje, el patrón cambia a un aspecto irregular denotando una dificultad para mantener esta respuesta2,10.

En este trabajo se propone un conjunto de variables cuantitativas que caracterizan al funcionamiento del sistema oculomotor, reduciendo el componente subjetivo de la inspección, así como la experiencia requerida por el examinador para la interpretación de esta respuesta.