眼动追踪表型揭示了中风后注意力与执行控制功能障碍的具有临床意义的异质性

《Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation》：Eye-tracking phenotypes reveal clinically meaningful heterogeneity of attention and executive control dysfunction after stroke

　　

摘要

背景

卒中后注意力和执行控制功能受损较为常见，且具有重要的临床意义。传统的神经心理学测试主要关注任务结果，难以提供关于任务执行过程的详细信息。眼动追踪技术能够量化注视行为、扫视活动以及视觉采样情况，但尚未明确整合后的眼动追踪特征是否能够揭示卒中后具有临床意义的差异性。

目的

本研究旨在探讨整合多种眼动追踪特征是否能够识别卒中患者的不同眼动模式，以及这些模式是否与患者的行为表现、临床状况、病灶特征及功能状态相关。

方法

在这项单中心探索性病例对照研究中，72名亚急性卒中患者（发病后14至90天）与36名匹配的健康对照组参与了五项注意力和执行控制功能测试以及六种眼动追踪实验。通过错误发现率校正方法分析两组在行为指标和眼动数据上的差异。在卒中患者组中，研究人员利用四种互不重复的整合眼动追踪特征——总注视时长、首次注视时长、注视次数以及总扫视距离——进行K均值聚类分析。此外，还通过自举重采样、不同的特征组合以及与健康对照组的联合聚类分析来评估聚类的稳定性与敏感性。最后通过聚类后的比较分析及探索性回归分析，判断所识别出的眼动模式在临床上的重要性。

结果

与健康对照组相比，卒中患者在注意力和执行控制任务中的表现更差，各眼动追踪指标也存在异常。在六种实验中，最普遍的眼动模式是总注视时长较短且注视次数较多，而在反向扫视任务中，总扫视距离的差异最为明显。K均值聚类分析发现了两种不同的眼动模式：高注视/低扫视模式和低注视/高扫视模式。这种两簇分类结果在各种分析中都保持稳定。低注视/高扫视模式的患者的认知功能更差，神经功能及功能障碍更严重，情绪症状更突出，且更常出现额叶受累以及双侧或多灶性病灶。在探索性层次回归分析中，眼动模式还能进一步解释巴特尔指数得分的差异，这些差异无法仅用人口统计学变量、卒中发作时间、神经系统严重程度以及传统的注意力和执行控制功能表现来说明。

结论

通过整合多种眼动追踪特征，研究在亚急性卒中患者中发现了两种不同的眼动模式。其中低注视/高扫视模式与更严重的临床状况相关。这些研究结果表明，眼动追踪技术能够提供有关任务执行过程的信息，从而补充传统上对卒中后注意力和执行控制功能障碍的评估。鉴于这项研究为单中心且横断面设计，这些初步发现的眼动模式还需要在纵向研究和多中心研究中得到进一步验证。