如何创建和使用双眼竞争

我们每只眼睛通常看到的是一个略有不同的图像，大脑将这两个图像组合成一个连贯的表示。然而，当眼睛看到彼此之间差异很大的图像时，就会发生一种知觉交替的模式，一个图像主导意识，而另一个图像被压制。Dominance 通常在两个图像之间交替出现一次。

这种知觉现象被称为双眼竞争。为了创造双眼竞争刺激，每只眼睛在相同的感知位置呈现不同的图像。本视频介绍了几种创建和使用双眼竞争的廉价且简单的方法。

大家好，我是 David Carmel。我是纽约大学心理学系的博士后。大家好，我是 Mike Arca，是普林斯顿大学心理学系的研究生。

在本视频中，我们将介绍一些创建和使用双眼竞争的廉价且简单的方法。双眼竞争被认为对于研究人类和动物模型中的感知选择和意识很有用，因为每只眼睛的不变输入会导致视觉意识的变化。有几种方法可以创造双眼竞争，但该领域的新手通常不确定哪种方法最适合他们的特定需求。

我们在这里的目标是描述最常见方法的优缺点。那么让我们开始吧。双眼竞争可以通过在相应的视网膜位置向每只眼睛呈现不可调和的不同图像而不是单个组合图像来诱导，观察者通常看到的是一种知觉交替模式，其中每只眼睛的图像在一段时间内主导着有意识的感知，而另一只眼睛的图像被抑制。

支配和压制的时期周期性地逆转，只有短暂的混合感知持续时间。双眼竞争可用于检查几个重要问题，例如神经事件在视觉处理层次结构的哪些阶段与意识体验相关？大脑如何解决刺激之间的竞争并选择将哪一种带入意识？

尽管如此，图像的哪些方面被抑制了，但可以被处理，这种处理如何影响行为？有几种简单的方法可以创建双目竞争显示。在本视频中，概述了最流行的方法，包括每种方法的优点和缺点。

在进入这些方法之前，我们必须解决在双目竞争实验中保持稳定处女的问题。在讨论制造竞争的具体方法之前，重要的是要提到稳定的处女问题，这是将要描述的所有方法中的重要考虑因素。通常，我们的眼睛转动或做出处女的运动，使相同的固定图像落在每个中央凹上。

然而，成功的处女取决于每只眼睛都看到相同的事物。如果每只眼睛都呈现出完全不同的图像，处女就会被打乱，因为大脑没有足够的信息来决定正确的处女角度。这可能会破坏双眼竞争，因为两个图像可能不会落在相应的视网膜位置。

因此，除了不同的图像外，显示屏还应包含对两只眼睛相同的元素。这使眼睛能够保持稳定的凝视，尽管图像的竞争元素之间存在差异。通常，原始稳定相同元素包括位于竞争图像中心的注视点和图像周围的框架。

框架可以是均匀的或有纹理的，并且可以具有任何形状，只要它在两只眼睛中相同即可。不相关的水平眼球运动比垂直眼球运动更有可能。因此，可以使用每个图像两侧的纹理条，而不是全帧。

最后，在某些研究中，框架可能是不可取的。例如，如果实验要求刺激出现在均匀的背景上，在这种情况下，可以使用 NUNU 线条或出现在远离刺激的图像，例如飞镖靶环。现在让我们来看看如何诱导双眼竞争。

在这里，我们将回顾三种廉价且直接的选择，包括红蓝护目镜、镜面立体镜和使用彩色护目镜的棱镜护目镜，红色、蓝色或红绿色是许多研究人员首选的流行方法，因为它是最简单和最便宜的实现，只需要一副玻璃纸护目镜在许多玩具店有售。在这里，我们将使用红色蓝色护目镜，该护目镜是通过准备一个仅由显示器的蓝色枪显示的图像和另一个仅由红色枪显示在屏幕上相同位置的图像来设置的。每个晶状体只会通过其中一张图像，因此两个不同的图像将落在两只眼睛的相应视网膜位置并开始相互竞争。

两张图片应包含相同的信息，如框架或注视点，以确保稳定的处女。这些相同的元素应采用两个镜头都能通过的颜色，例如黑色或白色。请注意，此技术与色觉无关。

这些颜色只是用于将两个图像分别分离到一只眼睛。即使对于色觉异常的观察者，这也应该有效。使用红蓝护目镜的优点包括设备非常便宜，而且刺激物很容易准备。

红蓝色护目镜可以很容易地用于所有神经影像学方法，包括 MRI。最后，红蓝色护目镜不需要为每个观察者进行头部稳定或单独调整观察设备。缺点包括每张图像只能包含单一颜色的阴影，因此没有色度刺激。

镜片并不完美，所以总会有一些渗出，每只眼睛都会看到另一只眼睛的一些图像。这就产生了一个问题，即声称被隐藏的图像完全不可见。通过使用多个过滤器可以减少渗漏。

例如，戴两个护目镜，一个在另一个上面，最后，红蓝色护目镜在大多数当前的眼动仪上效果不佳。现在让我们继续讨论镜像 Stereoscope 方法。镜子可以很容易地设置为向观察者的每只眼睛提供不同的图像。

首先，准备两个具有不同元素的不同图像，并在监视器上并排显示它们。镜子立体镜很容易建造，因此只需要四个镜子和支架即可将它们安装到位。两面镜子，使每面镜子都靠近一只眼睛，并与该眼睛的视线成 45 度角，使用下巴托来稳定观察者头部的位置。

在前两个镜子的两侧放置另一面镜子，以 45 度角面向刺激物，以便每个图像落在每只眼睛的相应位置。不同的图像现在应该相互竞争。在大多数情况下，使用几种市售立体镜中的一种很方便。

每个观察者的眼睛都略有不同，因此在将观察者放在显示器前时，可能需要调整镜子的角度以获得稳定的处女。使用镜面立体镜时，重要的是要确保每只眼睛只能看到它应该看到的图像，并且该图像只能在它与另一个图像竞争的位置看到。在许多情况下，每只眼睛也会有一条通往另一只眼睛图像的视线。

要阻挡这种不需要的视线，请放置一个分隔线。例如，一张纸板从观察者眼睛之间的立体镜中线延伸到显示器的中心，这样它会阻挡到另一个眼睛刺激的视线。可能出现的另一个问题是，每只眼睛可能会看到它应该看到的图像两次，一次是通过镜子，另一次是直接看到。

这将导致每个刺激的附加图像出现在发生竞争的位置旁边。为避免这种情况，请调整图像位置与观察者与屏幕的距离之间的关系。为了在实验开始前进行这些调整，请准备一张图像，仅显示两个图像上相同的显示部分，并在显示竞争刺激之前为每个观察者设置立体镜。

使用镜面立体镜的优点是单独的图像允许使用色度刺激。图像是完全独立的，不能相互渗透。刺激的准备工作简单易行。

任何两张并排展示的图片都可以相互竞争。最后，立体镜可以与眼动追踪结合使用。缺点包括立体镜只允许呈现相当小的刺激，因为只有一半的视野可用于呈现每个图像。

立体镜不能轻易地用于 MRI 扫描仪，因为这需要立体镜的所有元件都是非磁性的，并且设置还必须包含镜子的额外倾斜度，通常通过该倾斜度在扫描仪中观察刺激。最后，立体镜需要为每个观察者进行头部稳定和单独调整。现在让我们看看如何使用棱镜护目镜。

棱镜护目镜方法是使用护目镜的立体镜概念的变体，其中镜片是棱镜而不是镜子。与镜子一样，立体镜图像在监视器上并排显示。棱镜透镜可以与塑料镜框一起从任何商业光学元件供应商处购买。

每个棱镜都会弯曲光线，使偏向侧面的物体看起来正前方。第二，这种方向相反的棱柱的作用与镜子相同。立体镜，它们会产生两个实际上在物理上并排的图像在空间中重叠的错觉吗？

请注意，使用棱镜护目镜时，您仍然需要使用分隔器，因为每只眼睛都可以看到另一只眼睛的图像。但是，显示器的距离和大小不需要调整，因为每个图像对每只眼睛只有一条视线。棱镜护目镜的优缺点与镜面立体镜相似，但有一个很大的区别。

在 MRI 扫描仪中使用棱镜很容易，因为它们可以由塑料制成，并且比镜面立体镜更紧凑。现在让我们看看如何确保完全抑制图像，以解决有关处理抑制图像的研究问题。在双眼竞争实验中，一种称为连续闪光抑制或简称 CFS 的强烈竞争形式最适合产生 CFS 刺激。

向一只眼睛呈现相对低对比度的图像。这将是被隐藏的图像。向另一只眼睛呈现高对比度、快速变化的图像。

这将是最有效的主要 CFS 面膜。CFS 掩码应以 10 到 20 赫兹的速率变化。使用镜面立体镜或棱镜护目镜时，可以使用本视频前面描述的所有竞争方法诱导 CFS。

由许多小而彩色的元素组成的 CFS 面膜非常有效。但是，在使用红蓝色护目镜时，由灰度元素组成的 CFS 面罩也可以有效。CFS 蒙版可以由许多颜色相同的元素组成。

如果您通过红蓝色护目镜观看此视频，您可能会因为视频压缩而获得大量渗漏，以最大限度地提高完全抑制的机会。在实验开始之前调整被抑制图像的对比度级别。交替、主图像和抑制图像通常是渐进的，并且可能相当缓慢，这意味着相当多的观看时间被混合相位占用。

混合相位的具体形式因观察者和不同的刺激而异。这里显示的是混合相的两种常见形式。首先，在零碎的竞争中，混合阶段可以由被抑制的图像通过刺激中越来越多的显性斑块逐渐成为主导图像组成。

其次，混合相位也可能通过席卷图像的主导波而发生。要引起这样的波，请向被抑制图像的特定部分引入对比度增量。双眼竞争交替以随机的独立持续时间间隔发生。

这意味着上一个优势区间的持续时间并不能预测下一个优势区间将持续多长时间。如果支配持续时间被划分为宽度相等的箱。显示每个长度有多少个主要持续时间的直方图往往通过称为 Gamma 函数的偏态分布进行 WellFit。

实验作对持续时间和竞争的影响往往表现为每种条件下最拟合的 gamma 函数的形状。将出现许多不同的控制持续时间，但这些持续时间的概率可能会因纵因素（例如两个图像）而改变。低级别特征会影响其支配和抑制期的相对持续时间。

例如，如果两个图像不同，则相反，对比度较高的图像将具有更长的主导持续时间，从而导致具有较大中位数的最佳拟合 Gamma 分布。此外，不同的观察者可能会为同一刺激集产生不同的 Gamma 分布。在实验中，可以将 gamma 函数的参数用作因变量，但这些参数与分布形状之间的关系并不透明。

因此，更容易获得的集中趋势度量可能很有用。但是，由于 Gamma 分布可能高度偏斜，因此中位持续时间而不是平均值通常更能代表结果。使用非高斯分布的中位数还意味着，除非有大量数据点，否则相关的统计检验应该是非参数的。

在本视频中，我们描述了双眼竞争的性质、创建双眼竞争的几种方法，以及使用双眼竞争时必须考虑的因素。我们希望您发现我们的介绍有助于应用这一迷人的现象。