帕金森病中的熵驱动视觉选择机制

《Scientific Reports》：Entropy-driven visual choice in Parkinson’s disease

　　

摘要

在帕金森病中，视觉搜索和导航任务存在异常，这些异常主要与自上而下的机制有关。本研究的目的是通过使用基于熵值的合成视觉输入来评估自下而上的机制对帕金森病患者视觉探索和感知决策的独立影响，以此降低这些输入的语义价值及可能存在的自上而下偏差。研究使用Eyelink 1000 Plus系统以1000赫兹的频率记录受试者的双眼眼球运动。受试者会看到具有不同熵值特性的灰度图像对，需要在注视模式被记录的同时从中做出选择。研究提取了首次眼跳的延迟时间、选择结果，以及首次眼跳时两幅图像和所选图像的熵值。数据来自帕金森病患者组和健康对照组。与健康对照组相比，帕金森病患者更倾向于选择熵值较高的图像，且首次眼跳的方向也偏向于熵值较高的图像，这两个参数之间存在直接相关性。在帕金森病患者中，选择延迟时间也与疾病严重程度呈正相关。研究结果支持视觉场景的固有熵值在视觉探索和选择中的作用。调节视觉和运动选择的自下而上机制似乎与帕金森病患者的动作迟缓有关。与健康对照组相比，帕金森病患者随着年龄增长，选择和注视高熵值图像的比例总体上升，这表明控制视觉注意力以及针对高熵值图像的运动定位的基底神经节功能存在进行性病理损伤。