Věda a zahraničí

LFUK-HK-vankovakri
Poslední změna: 14.05. 2020

Elektrofyziologická laboratoř

Soubor přístrojů je navázaný na odbornou povinně volitelnou výuku předmětu Základy vědecké práce II, tvořenou v rámci projektu INODOK, a to bloku 12:
 
  • úvodní přednáška: Biofyzikální metody v biomedicínském výzkumu
  • navazující kurz: Neurovědní přístupy k hodnocení zrakového vnímání 
 
Výzkum sloužící k pochopení práce mozku nebo k popsání jeho stavu je významně založený na sledování funkčních vztahů v neurálních sítích, které se dají sledovat mj. měřením elektrické aktivity mozku. Kurz navazuje na vědecké aktivity při Ústavu patologické fyziologie a Ústavu lékařské biofyziky, Lékařské fakulty v Hradci Králové, Univerzity Karlovy, které se zevrubně věnují výzkumu zrakového systému. Pro tento výzkum využívají evokovaných potenciálů vyvolaných vizuální stimulací (VEP), které velmi senzitivně hodnotí zpracování zrakové informace a umožňují odlišit normální, fyziologický stav od stavu patologického. Díky projektu CORE FACILITIES bylo rozšířeno přístrojové vybavení laboratoře o refraktometr s keratometrem, perimetr a přístroj pro registraci očních pohybů. Tyto přístroje umožňují zpřesnit hodnocení VEP a otevírají další vědecké příležitosti – viz níže.

Eye Tracking
Oční pohyby jsou nezbytnou podmínkou pro to, aby mozek mohl vytvořit vizuální reprezentaci okolního světa. Jejich sledování umožňuje kvantifikovat řadu fyziologických i patologických procesů, které souvisí se zpracováním zrakové informace a současně se stavem mozku. Přístroje umožňující sledovat pohyby očí obvykle využívají měření polohy zorničky a odrazu stacionárního zdroje infračerveného světla z rohovky oka. Jde o neinvazivní měření, a proto je široce přístupné. Za tímto účelem byl z projektu CORE FACILITIES pořízen přístroj EyeLink 1000 Plus, který se vyznačuje velmi přesnou detekcí očních pohybů. Tento přístroj je schopen registrovat změny pohledu již od 0,05° s rychlostí až 2000 Hz (běžné přístroje pracují s nižším rozlišením a frekvencí kolem 60 Hz). Takto přesné informace můžeme získat už se zpožděním 1,4 ms od změny pohledu vyšetřovaného. Tyto parametry jsou velmi podstatné pro zkoumání souvislosti neurální činnosti a očních pohybů až na úroveň mikrosakád. Přístroj bude využíván současně s registrací elektrické aktivity mozku při sledování zrakových stimulací a řešení kognitivních úloh.  

  

HEP Perimetr
Jedním z častých důvodů pro vyšetření dorsálního proudu zrakového systému jsou výpadky v periferním vidění. Pro zobrazení výpadků v zorném poli je běžné vyšetřit tzv. počítačovou perimetrii, která vytvoří mapu prostorového vidění v odezvě na subjektivní reakce vyšetřovaného. Dlouhodobě sledovaným cílem výzkumu a náplní doktorského studia při výše zmíněných pracovištích je srovnání subjektivně získané mapy vidění s vyšetřením VEP a tak perimetrické nálezy objektivizovat a rozšířit.  

Z prostředků projektu zakoupený Heidelberg Edge Perimeter (HEP) je jedením z mála přístrojů, které umožňují vyšetřit dynamickou perimetrii.  HEP umí testovat magnocellulární subsystém zrakového systému, který jinou formou stimulace hodnotí VEP registrované v elektrofyziologické laboratoři. Přístroj, nabízí studentům unikátní možnost zkombinovat tato specifická vyšetření, seznámit se s oběma metodami a získat nová a unikátní data pro jejich vědecké projekty.


Auto Refrakto-keratometr (ARK-1a)
S vysokou senzitivitou vyšetření VEP je spojena její nízká specificita. Například špatně kompenzovaná refrakční vada oka modifikuje VEP podobně jako zhoršené vidění spojené s neurologickým onemocněním. Specificitu VEP je však možné zvýšit vyšetřením refrakčních vad oka a vhodnou kompenzací pak eliminovat efekt refrakční vady. VEP pak budou reflektovat charakteristiky neurálního zpracování. S tímto záměrem byla laboratoř vybavena z prostředků projektu autorefraktometrem-keratometrem (ARK-1a), který je schopen změřit refrakční vady oka během několika okamžiků. Jde o velmi snadno obsluhovatelné zařízení, jehož využití zvyšuje edukační i diagnostické možnosti laboratoře.
 
Autor textu: doc. Ing. Jan Kremláček, Ph.D. 

Fotografie

Auto Refrakto-keratometr (ARK-1a) Ukázka výsledku vyšetření HEP Perimetrem 1 Ukázka výsledku vyšetření HEP Perimetrem 2