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ExpressEye - Saccaden Analyse

Schneller und einfacher Test der Blicktüchtigkeit, Kontrolle über reflexive Augen-Bewegungen und Fähigkeit zur Generierung willkürlicher Blicksprünge. Messung von Reaktionszeiten.


Document Index:


Einleitung

Dieses Meßgerät mit seiner neuen einzigartigen Verbindung von Blickziel-Generierung sowie Messung und Analyse der auftretenden Augenbewegungen ermöglicht eine schnelle und einfache Messung von Fixations-Qualität, Kontrolle über reflexive Augenbewegungen und Fähigkeit zur Generierung willkürlicher Blicksprünge durch Analyse von Reaktionszeit und Richtung/Größe von sakkadischen Augenbewegungen.

ExpressEye wurde entwickelt in Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe Optomotorik der Universität Freiburg.

Prof. Dr. B. Fischer, der Entdecker der Express Sakkaden, hat mehr als ein Jahrzehnt Erfahrungen auf dem Gebiet der Messung und Interpretation von Augen-Bewegungen.

Die Norm-Datenbank dieser Arbeitsgruppe steht Anwendern von Express Eye zur Verfügung zur Interpretation der Messungen.

Die Gruppe von Prof. Fischer hat in letzter Zeit besonders untersucht die Anti-Sakkaden, die Entwicklung der Willkür-Kontrolle über die Augen-Bewegungen in Abhängigkeit des Alters und die Interpretation dieser Daten im Zusammenhang mit verschiedenen Hirn-Funktionsstörungen, Legasthenie und Krankheiten, z.B. Schizophrenie. Beispielsweise scheint bei vielen legasthenischen Kindern deren Willkür-Kontrolle über ihre Augenbewegungen nicht so ausgebildet zu sein, wie es ihrem Lebensalter entsprechen würde.


Eigenschaften

  • Benutzung schnell und einfach
    automatische Durchführung mehrerer okulomotorischer Standard-Tests

  • vollständig stand-alone:
    es werden keinerlei zusätzliche Geräte benötigt weil sowohl Reiz-Darstellung als auch Messung der Augen-Bewegungen und Daten-Analyse eingebaut sind: Mini-Laser projezieren Lichtpunkte, eine Steuerung in einem kleinen handlichen Gehäuse analysiert die Augenbewegungen und zeigt die Ergebnisse auf einer LCD-Anzeige dar. Optional können die Augenbewegungs-Daten auf ein PC überspielt oder die Ergebnisse zu einem Drucker geschickt werden.

  • klein und transportabel
    Für die Messung wird nur der Helm und die Steuerung benötigt.

  • arbeitet bei normaler Raum-Beleuchtung
    benötigt keinen besonderen Raum mit Verdunkelung, Hintergrund-Licht wird elektronisch ausgefiltert.

  • berührungsfreie Messung
    die Augen-Bewegungen werden mit infrarotem Licht gemessen.

  • automatische Kompentation von Kopf-Bewegungen
    Der Kopf der Versuchsperson braucht nicht fixiert werden. Wegen der neuartigen Projektion der Licht-Reize vom Kopf aus (durch drei Mini-Laser auf dem Helm) bleibt die relative Sicht-Position der Reize von der Versuchsperson aus gesehen immer gleich und ändert sich nicht durch Kopfbewegungen.

  • hohe Genauigkeit
    Express Eye analysiert die Augen-Position 1000 mal pro Sekunde mit einer Auflösung von 0,1 Grad.

  • einfache mechanische Justierung
    Die Position des Meß-Sensors kann mit drei Freiheitsgraden leicht justiert werden um optimale Signal-Qualität zu gewährleisten. Das Kalibrations-Programm verhilft halb-automatisch zum schnellen einfachen Auffinden der optimalen Einstellung.

  • einfache Kalibrierung
    Die Eich-Prozedur erfordert nur, daß die Versuchsperson nacheinander kurz auf drei Punkte schaut. Dies reicht für die vollständige Kalibrierung der Meß-Daten.


Beschreibung

ExpressEye® besteht aus


Eingebaute Sakkaden-Aufgaben

ExpressEye® steuert drei Mini-Laser zur Generierung von Gap und Overlap Aufgaben. Räumliche und zeitliche Parameter sind einstellbar.

Eine Messung besteht typischerweise aus 100 bis 200 Druchläufen. In jedem Durchlauf erscheint zunächst der mittlere Punkt (Fixations-Ziel). Nach einer Sekunde erscheint zusätzlich der linke oder rechte Reiz (Richtung zufällig ausgewählt, die rechts/links-Rate ist einstellbar).

Die Versuchsperson kann die Aufgaben bekommen, zum Reiz hin (Pro-Aufgabe) oder in die entgegengesetzte Richtung (Anti-Aufgabe) zu blicken.


Ergebnisse

ExpressEye® interpretiert die Reaktionszeit und Blick-Richtung entsprechend der Aufgaben-Stellung, Pro-Sakkaden (zum Reiz hin), oder Anti-Sakkaden (in die entgegengesetze Richtung) zu machen.

Nach einer wählbaren Anzahl Durchläufe zeigt ExpressEye® die Prozent-Zahl korrekter und falscher Blick-Sprünge, die mittlere Reaktionszeit und Standard-Abweichung getrennt nach rechten und linken Reizen. Diese Augaben wurden ausgewählt weil sie erlauben, Aussagen zu treffen über die Qualität der Fixation, Kontrolle über reflexive Augenbewegungen und die Fähigkeit, willkürliche Blicksprünge auszuführen.


Anwendungen

ExpressEye® kann benutzt werden in Grundlagenforschung (Neuro-Wissenschaften, Psychophysik, Psychologie), für klinische Anwendungen (Neurologie, Psychatrie, Ophthalmologie), im Gesundheitswesen und wann immer die Blicktüchtigkeit von Bedeutung ist (Legasthenie, Alterung, Drogen-Missbrauch, Medikamente, Sport, Führerschein, ...).


Wissenschaftlicher Hintergrund

The human brain has an elaborate system to coordinate visual functions and gaze direction. Gaze can be stabilized by active fixation provided by a separate neural system (tectum and parietal cortex). Quick changes of gaze direction (saccades) occur 3-5 times a second and are generated either automatically or on the subjects voluntary decision. The fixation system and the voluntary control system develop during different time periods in life, with the latter being completed not before the age of 15-20 years (Fischer et al., 1997. Brain Research).

Voluntary saccade generation is impaired after lesions of the frontal cortical system (Guitton et al., 1985. Exp Brain Res. 58, 455) while stable fixation is lost after tectal inactivation (Munoz and Wurtz, 1993. J. Neurophysiol. 70, 576). A subject with an impaired fixation system is also impaired on a antisaccade task producing high %-numbers of short latency reflexive prosaccades. A subject with a selective impairment of voluntary control may be able to suppress the reflexes but is unable to look to the opposite side. Other subjects may be impaired on both aspects of the antisaccade task.

Patients with schizophrenia (Matsue et al., 1994. Jpn J Psychiatry & Neurology 48, 13), Alzheimer's disease (Currie et al., 1991. Arch Neurol 48, 644), or advanced Parkinson's disease (Kitagawa et al., 1994. Neurology 44, 2285), or lesions in the prefrontal cortex are impaired on the antisaccade task, while patients with posterior parietal lesions (Pierrot - Deseilligny et al., 1991. Brain 114, 1473) or affective disorders (Fukushima et al., 1990. J Psychiatric Res. 24, 9) can perform this task sufficiently well. Abnormal numbers of express saccades and significant changes in saccade latencies have been described in different neurological and psychiatric disorders. Corresponding normative data are available for healthy subjects of different ages between 10 and 60 years.

The quality and the developmental state of fixation and automatic vs voluntary saccade control can be accessed by reaction time measurements and counting the number of direction errors as provided by EXE: an extra diagnostic tools in the diagnosis of various abnormalities of the central nervous system.


Untersuchung in Ihrer Stadt

Bei entsprechendem Bedarf (mindestens 8 Kinder) können die Untersuchungen auch in ihrer Stadt durchgeführt werden, sofern uns hierzu ein geeigneter Raum zur Verfügung steht.

Nähere Informationen finden Sie bei BlickMobil.


Wenn Sie Fragen haben, setzen Sie sich bitte mit uns in Verbindung:

Post-Adresse
  Prof. Dr. B. Fischer
  Hans-Sachs-Gasse 6
  D-79098 Freiburg
email: info@optom.de
web: www.optom.de
Tel +49 761 / 38 41 95 10
Fax +49 761 / 38 41 95 19

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