LABORATORIO DE MORFOFISIOLOGÏA FUNDACIÓN UNIVERSITARIA DEL AREA ANDINA

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ELECTROOCULOGRAMA Laboratorio Morfofisiología. Powerlab.

Compilador y traductor: Patricia Durán Ospina FUNDACION UNIVERSITARIA DEL AREA ANDINA

Profesor Elwin Marg (1918 - ) su resumen del “Desarrollo de la Electro- Oculografía” publicado en 1951, donado a la fundación para el uso del EOG y estudio de los movimientos oculares.

Objetivos de Aprendizaje

Al final del laboratorio usted, debrá estar en capacidad de:

Describir las bases de Electroculorama (EOG) Reconocer los artefactos comunes en el EOG, grabaciones y conocer sus causas. Describir el significado de las medidas del desplazamiento de ángulo Reconocer las sacadas y entender su significado Grabar los movimientos oculares asociados con el enfoque suave. Investigar los aspectos de la Mirada fija sostenida, describir la significancia de este

concepto sostener la mirada.

Electro-Oculografía : Antecedentes

El ojo de los vertebrados es un órgano sensorial que convierte energía lumínia en impulso nervioso. En los humanos, la posición de los ojos al frente de la cabeza crea la superposición del campo visual, el cual resulta en una visión estereoscópica. Los movimientos oculares son controlados por los seis músculos extrínsecos de cada ojo.

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(Figura 1.). Estos músculos permiten que los ojos puedan seguir objetos en movimiento o fijarlos cuando se mueve la cabeza..

Figura 1. Músculos extrínsecos del ojo.

La luz cae en la fóvea al centro del ojo para enfocar la imagen. A fóvea es la región de la retina con la mayor densidad de fotorreceptores y por lo tanto, la de mayor agudeza

visual. (Figura 2).

Figura 2. Esquema de la estructura del ojo.

Esta region foveal incluye alrededor de 2 grados del ángulo visual en el punto de fijación,( 1 grado es igual a treso o cuatro letras de la pagina impresa). Durante la fijación, una imagen es proyectada en la región periférica y

parafoveal de l aretina. La región parafoveal se extiende hacia 15 a 2o letras y la región periférica incluye cada letra en el campo visual más allá de la región parafoveal.

Además, las neuronas visuales responden suavemente a la imagen en la retina. En consecuencia, si la imagen se mueve, las neuronas son incapaces de procesar la imagen agudamente.

Por esta razón, existen varios procesos que nos permiten ver tan claramente como sea possible. Esto se considera como la relación de desplazamiento de mirada fija y sostener la mirada.

Cambio de Mirada

Esta describe el mecanismo que empleamos para ver los objetos cercanos tan claramente como sea posible.

Para enfocar un objeto en movimiento claramente, el ojo enfoca el objeto sobre la fóvea y continúa recibiendo luz del objeto. Dos tipos de movimientos se observan: El objeto se mueve relativamente despacio con respecto a la cabeza y el ojo puede seguir el objeto sin interrupción. Esta suave persecución se emplea con velocidades de 30 - 40 °/s. Luego, el

Vasos sanguíneos de la retina Humor vítreo

Humor acuoso Fóvea Retina

Cristalino Disco óptico

Vista lateral Vista frontal

Nervio óptico

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movimiento dle objeto es muy rápido para el ojo para seguirlo, suavemente, rápido, con saltos y entonces se observan movimientos sacádicos. Aquí, el período de enfoque s seguido de un rápido y abrupto movimiento del ojo para re-posicionarlo (que dura quizá 20 20 ms), para retener la imagen de interés sobre la región foveal. Este rápido movimiento de reposicionamiento se llama una sacada que es aproximadamente 900 °/s.

Otro ejemplo de movimiento sacádico se ve, cuando se lee un libro; un movimiento sacádico ocurre cuando usted alcanza el final de la línea y se mueve al siguiente renglón.

Sostenimiento de la Mirada

Esto describe nuestro interés por mantener la mirada fija hacia un objeto independientemente de nuestros movimientos. Se han identificado dos reflejos: Los reflejos optokinéticos que involucran una retroalimentación visual (visual feedback loop) que genera movimientos oculares en dirección opuesta al movimiento del ojo. Este mecanismo es relativamente lento, por ejemplo cuando se mira afuera de la ventana de un auto en movimiento un objeto relativamente distante. En contraste, el reflejo oculo-vestibular utiliza el sistema vestibular para detector el movimiento de la cabeza en el espacio y resulta ser un movimiento ocular mucho más rápido. Un ejemplo de nuestra habilidad para leer un libro en un vehículo en movimiento.

Ambos estímulos: vestibular y optoquinético, si se prolonga la estimulación unidireccional, se pueden generar movimientos sacádicos, suaves y relativamente lentos, los movimientos sensoriales son interrumpidos por un reposicionamiento rápidos. Esta respuesta en diente de sierra es llamada nystagmus .

Los movimientos oculars son grabados usando electrodes loclizados en la piel cerca a los ojos. Este tipo de grabación es la electrooculografía ( EOG ) . Un EOG graba el movimiento ocular debido a la diferencia de voltaje entre la córnea y la retina (Figura 3.). Cuando el ojo se mueve, el cambio de vector del campo eléctrico cambia con respecto a las grabaciones de los electrodos ubicados en la piel.

Vista lateral

Disco óptico

Vasos sanguíneos retinales

Vista frontal

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Figure 3. Diferencia de potenciales en el ojo.

El EOG es mayor en la luz que en la oscuridad reflejando la diferencia de potencial del epitelio pigmentario de la retina disminuida en la oscuridad. La desviación grabada en el EOG cuando un ojo se mueve, en consecuencia depende de (i) el ángulo a través del cual el ojo s mueve y (ii) de la intensidad de iluminación del ojo y su estado de adaptación a la luz.

En la práctica, ambas (i) o (ii) se mantienen constantes. Cuando (ii) es constante, el EOG es la vía simple de obtener una grabación razonablemente aguda de las direcciones en que cada ojo está viendo y del movimiento ocular. Esto se puede medir cuando los ojos se cierran y en consecuencia permiten la identificación del REM o MRO (movimiento rápido del ojo) durante el sueño. Esta es una herramienta diagnóstica útil en algunos desordenes neurológicos.

En oftalmología, el EOG es más comúnmente usado para acceder a la función del EPR (i.e. (i) es constante). Las pruebas para este propósito se basan en que en realidad el potencial córneo-retinal es normalmente mayor cuando el ojo está iluminado más que cuando el ojo está en la oscuridad.

El EOG se ha venido empleando con el EMG (electromiograma) y el EEG (electroencefalograma) para desarrollar la próxima generación de aparatos electrónicos libres del control de las manos. El EOG controla teclados, cursor de mouse y sillas de ruedas. Los movimientos oculares pueden ser grabados usando electrodos colocados en la piel cerca a los ojos.

Epitelio pigmentario de la retina

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Procedimiento

Preparación del paciente

1. Escoja un miembro del grupo como sujeto. 2. Usando un esfero, marque las áreas sobre la piel para ubicar los electrodos, ver

Figura 1. 3. Suavemente impregne la piel con gel abrasivo o con el parche. 4. Retire el adhesivo del parche deshechable, coloque gel y adhiera los electrodos

sobre las áreas marcadas en el voluntario. Repita para los otros dos electrodos el mismo procedimiento.

5. Conecte los cables al sujeto con los conectores. Note que el cable del frente sea el de polo a tierra (verde) para esta conexión.

6. Conecte los tres cables en el panel EOG Pod. El verde va en el conector del medio atrás del parche EOG.

7. Conecte el cable en el puerto Input 1 del PowerLab.

Calibración

1. Presione Start. 2. Dígale al voluntario que tenga la Mirada fija a un punto directamente al frente 3. Tenga al voluntario con la Mirada fija sobre un punto directamente al frente. 4. Usando el botón del frente del POD, coloque en cero la señal. 5. Presione Stop.

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La señal del POD del EOG Pod se pone abajo. Asegúrese que la señal sea cero antes de cada ejercicio.

Ejercicio 1

ENFOQUE SUAVE

Debido a que el EOG se graba en la superficie de la piel, es esencial reconocer los artefactos de las señales y diferenciarlos de la señal actual del EOG. El parpadeo es inevitable; esto altera la señal del EOG y es importante para identificarlo. Las señales del EMG (Electromiograma) de los músculos también pueden ser registradas.

Procedimiento

1. Tippe en el comando comment: 'parpadeo'. No adicione el commando todavía. 2. Presione Start. 3. Dígale al sujeto que parpadee varias veces y entre el comentario. 4. Presione Stop. 5. Tipee el comentario: 'EMG'. 6. Presione “Star”. 7. Dígale al paciente que apriete los dientes por varios segundos. 8. Presione ' Add' al commando de la pantalla del Chart. 9. Presione stop.

Ejercicio 2

En este ejercicio usted registrará el desplazamiento angular y lo relacionará con la amplitud del EOG en un voluntario.

Procedimiento

1. Coloque una silla, en donde el sujeto se sienta confortable, la cabeza del sujeto debe estar exactamente a un metro de la pared. Cheque la distancia exactamente con un metro y ponga un pedazo de cinta de enmascarar para marcarla.

2. Realice marcas temporales en la pared con cinta o tiza como se muestra aquí. here. Estas marcas correspoden a +/-15°, +/-30° y +/-45° ángulos a 1 m de distancia visible.

3. Dígale al sujeto que mire al centro de la marca que está directamente al frente. Este es el grado cero. Desde ahí, la cabeza del sujeto no puede moverse.

4. Tipee en el comando: “ángulo de calibración” comment.

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5. Presione Start 6. Adicione el comentario. 7. Dígale al sujeto que mueva los ojos mientras su cabeza está fija, desviando la

mirada a la marca negativa y positiva. Izquierda es negativa y derecha es positiva. 8. Adicione un comentario: '-45'. 9. Repita lo mismo para el resto de marcas en la pared de izquierda a derecha (-45, -

30, -15, 0, 15, 30, 45), adicione un comentario apropiado a cada tiempo que el sujeto mire a otro punto.

10. Presione Stop.

Análisis

1. Coloque el cursor de onda Waveform Cursor en la porción del trazado correspondiente a la marca -45 ° .

2. Presione para ubicar la amplitud de la señal del EOG en el panel de valor: Value panel.

3. Deslice el número del panel de valor a la columna de amplitud en la tabla. 4. Repita estos pasos para cada ángulo.

Ejercicio 3

Las sacadas son rápidamente reposicionadas conforme a los movimientos del ojo. La vía más fácil para observar las sacadas es grabando un EOG mientras el sujeto lee un texto.

Procedimiento

1. Tipee un comentario: comment: ' enfoque rápido'. 2. Presione Start y presione Add en el comentario del panel del Labtutor. 3. Tenga al sujeto sentado confortablemente frente a la pantalla del computador, listo

para leer un texto.

4. Presione here para abrir la ventana pop up la cual contiene e párrafo a leer en un tamaño prudente. Para este experimento.

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Es esencial posicionar la ventana pop up sobre el lab tutor el panel del Labtutor para que el sujeto no se distraiga mientras se registra el texto que se lee. Alternativamente, el sujeto puede leer un texto impreso.

5. Cierre la ventana pop up. 6. Presione Stop. Sus datos deben ser similares a estos y pueden ser orientados en

otra dirección this .

Análisis

1. Usando el botón de comprensión horizontal Horizontal Compression buttons pra escoger la compresión 2:1.

2. Coloque la marca: Marker al inicio de la sacada. Cada “paso” en la señal registrada corresponde a la señal de cada sacada.

3. Mueva el cursor de onda: Waveform Cursor al final de la sacada. 4. Presione para adicionar la duración de la sacada al valor del panel y arrastre el

valor a celda de la tabla apropiada.. 5. Seleccione más sacadas y repita los pasos 1-3 para conseguir cinco sacadas en

total.

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Ejercicio 4

En este ejercicio, usted examinará la habilidad del voluntario para seguir un objeto en movimiento lento.

Procedimiento

1. Con un miembro del grupo, sostenga un lápiz o un esfero aproximadamente a 50 cm al frente y dígale que lo mire fijamente sin mover la cabeza.

2. Instruya al sujeto para fijar el lápiz sin mover la cabeza. 3. Tipee en el comentario: 'enfoque suave'. 4. Presione Start. 5. Adicione el comentario. 6. Mueva el lápiz suavemente de izquierda a derecha en el campo visual que el

sujeto pueda mover los ojos sin mover la cabeza. 7. Presione Stop.

Análisis

1. Observe los registros. 2. Mire la evidencia de las sacadas.

Ejercicio 5

Tan lejos como se examinen los aspectos del cambio e Mirada fija: estos mecanismos son usados para permitirnos ver un objeto tan claro como sea posible.

La Mirada sostenida fija describe nuestra atención a un objeto independientemente de nuestros movimientos. Esto puede envolver los dos reflejos vestibulares y optokinéticos. Los movimientos de la cabeza son detectados más rápidamente que el aparato vestibular en el sistema visual. Esto puede demostrarse de la siguiente manera:

Procedimiento (i)

1. Sostenga su cabeza con el brazo estirado de lado a lado, y ondéelo de lado a lado, incremente gradualmente el ritmo.

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2. Ahora, sostenga su mano, mientras rota su cabeza de lado a lado, una vez más incremente el ritmo.

Pregunta

1. Cuál es más clara, la imagen cuando mueve su mano, o la imagen cuando mueve la cabeza.?

Procedimiento (ii)

1. Mida el tiempo de alguien que lea un párrafo grande en un libro mientras mueve su cabeza de lado a lado. Entre el tiempo en la tabla.

2. Repita esto pero moviendo la página del libro de lado a lado. Entre este mismo tiempo en la tabla.

Pregunta de estudio

1. Describa que observa cuando mueve su mano hacia la cabeza y cuado mueve la cabeza hacia su mano. Qué conclusiones puede sacar de este experimento?

Pregunta de estudio

1. La señal registrada en el EOG fue proporcional a movimiento del ojo? En otras palabras, es la respuesta linear sobre el movimiento del ojo?

Pregunta de estudio

1. Ocurren las sacadas durante un enfoque suave? Si es así, por que supone usted que esto ocurre?

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ELECTROORETINOGRAMA (ERG)

Laboratorio Morfofisiología. Powerlab. Compilador y traductor: Patricia Durán Ospina

FUNDACION UNIVERSITARIA DEL AREA ANDINA Modulo: Martínez Izquierdo Alvaro Diplomado “Manejo Integral de la Salud Ocular”

Universidad Santo Tomás de Bucaramanga

Examen electrofisiológico que mide la actividad de las células visuales de la retina después de un estímulo de luz.

La electroretinografía es la inscripción o registro gráfico de la corriente eléctrica o potencial de acción retiniano desencadenado por una suficiente variación de iluminación en la retina.

Figura 1. Capas de la retina que generan potenciales eléctricos. Adaptado de

thalamus.wustl.edu/course/eyeret.html

1. MÉTODO DE EXAMEN 1.1. SISTEMA DE ESTIMULACIÓN Se usan dos tipos de fotoestimulador

Fotoestimulador Grass: Descargas de cinco intensidades

Fotoestimulador de Alvar: Destellos de flash.

1.2. SISTEMAS DE AMPLIFICACIÖN Y REGISTRO

Coroides Epitelio pigmentario Segmento externo fotorreceptores Segmento interno Capa nuclear externa (CNE) Capa plexiforme externa (CPE) Capa nuclear interna Capa plexiforme interna Capa de célula ganglionares Capa de fibras nerviosas

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Se usa el polígrafo de Grass, osciloscopio de Rayos catódicos, Retinógrafo de Alvar. 1.3. ELECTRODOS Se emplean cinco electrodos

ACTIVO: Lente de contacto escleral previsto de un eletrodo de cloruro de plata en forma de filamento que se inserta en el saco conjuntival inferior y hace contacto con la córnea.

REFERENCIA: Inactivo: Va en la piel región supraorbitaria.

TIERRA: Centro de la cabeza al frente 1.4. Condiciones del examen. PRIMER TIEMPO Anestesia de la córnea. En algunos casos se requiere anestesia general, el trazado se reduce. Dilatar las pupilas con fenilefrina al 10%. SEGUNDO TIEMPO Colocación de los electrodos: activo en la córnea, referencia región supraorbitaria y tierra en el centro de la cabeza (frente). TERCER TIEMPO Realización del examen, el cual puede realizarse por dos métodos: Método Dinámico. Se practica en los tres siguientes estados funcionales retinianos:

Adaptación de la luz

Adaptación de la oscuridad

Estimulación luminosa intermitente. El regsitro del ERG de un ojo adaptado a la luz se hace estndo el ojo adaptado al ambiente iluminado. El registro consiste en la inscripción de una decena de ERG producidos en respuesta a estímulos blancos, rojos o azules. Seguidamente se practica una estimulación intermitente hasta la obtención de la frecuencia crítica de fusión (FCT). El registro del ERG en el curso de la adaptación a la oscuridad se hace deslumbrando al paciente durante 3 minutos. Después se coloca al paciente en la osucuridad y se procede a la inscripción de un ERG mientras se practica una estimulación retiniana cada 30 segundos. Estimulación de luz blanca, roja o azul. Se pueden distinguir cinco respuestas

Normal

Supernormal

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Subnormal

Negativa

Nula Método de sumación El ERG es un trazado polifásico. Se describen cuatro ondas principales: a,b,c yd. As tres primeras pertenecen al efecto de abertura o encendido: “on-effect”, respuesta de la retina al destello luminoso. La última es un efecto de cierre o apagado “off-effect”, aparcee después de cesar la iluminación retiniana.

Figura 2. ERG en la adaptación a la oscuridad.

Figura 3. ERG. Potencial de receptor temprano. Ap onda “a” porción fotópica. As onda “a” porción escotópica. Bp onda “b” porción fotópica. Bs onda “b” porción escotópica. Potenciales oscilatorios. Respuesta negativa tardía. C onda “c”.

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Figura 4: ERG. AA, la onda a. ABp el componente fotópico de la onda “b”. ABs, el componente escotópico e la onda “b”. AAp la respuesta negativa tardía. Las medidas de latencia incluyen LA, el pico de la latencia de la onda “a”. LBp tiempo implícito de la porción fotópica de la onda “b”. LBs. Tiempo implícito de la porción escotópica de la onda “b”. El ERG son ondas que pueden ser caracterizadas de la siguiente manera. Por su morfología:

Variación positiva toda flexión del trazado por debajo de la línea isoeléctrica.

Por su tiempo de latencia:

Tiempo que transcurre entre el aparecimiento de la luz y el momento en que aparece la onda.

Por su amplitud:

Altura de la onda con relación a la línea básica. Puede ser positiva o negativa. Se da en milivotios (mV) o microvoltios (microV).

Por su duración:

Tiempo de aparición y la terminación de una onda, se da en (msg). Tiempo de aparición y la terminación de una onda. Se da en (msg). Por su tiempo de culminación.

Tiempo entre la aparición del destello luminoso y el momento de su máxima amplitud.