一种用于模拟中央视野缺损感知学习研究的注视-依从性显示框架

黄斑变性是导致视力障碍的主要原因，目前尚缺乏标准化的治疗方法。该疾病会导致中心视力丧失，迫使患者依赖周边视觉完成日常活动。我们的研究旨在通过建立中心视力丧失的标准化研究框架，深入了解视力丧失后的视觉变化，并开发有效的训练干预措施。

在实验过程中，我们遇到了多种挑战，例如由于需要为视线依从性显示提供快速的屏幕刷新率，导致显示器之间出现同步错误；确保数据采集计算机上的代码在各个实验地点保持一致；实现暗点的平滑、低延迟移动；以及准确测量参与者的视觉运动表现。通过训练和评估参与者视野周边区域的功能，我们能够观察视觉处理在低级、中级和高级水平上的变化。这将有助于我们更深入地理解在中心视力丧失后，视觉处理的不同组成部分如何随着知觉学习而发生变化。

我们的研究对科学家关于学习的基本理解及其临床意义均产生了影响，特别是在视力受损个体中。我们的方法使我们能够检验哪些策略可改善视觉的不同方面。我们还可以利用这些方法来了解，当我们以各种方式学习使用视觉时，大脑功能的哪些方面发生了改变。

我们的下一步工作将集中在两个方向。首先，我们正在利用这些工具来理解当视觉处理的不同方面得到改善时，大脑会发生怎样的变化。其次，我们正在致力于通过诸如VR头戴设备等工具来实施这些评估，使患者能够方便地在家中使用。

这将使研究的应用范围扩展到那些无法每周三次到实验室参与的其他人群。首先，向参与者提供会话任务的视听指导，为每项活动包含专门的视频说明，并配有实际任务的屏幕截图。

然后，口头讲解说明，确保参与者充分理解任务过程中需要做什么。每次任务开始前，进行眼动校准和验证。在开始每项主要任务之前，先为参与者提供练习试验。

在试验过程中解答参与者关于任务的任何疑问。接下来，在初次访问时，让受试者先完成注视固定任务，再进行眼动依赖型任务。训练参与者将模拟的暗点定位在屏幕中央的白色方框内，保持不同持续时间，同时在试验过程中逐步增加空间容差。

显示一个基于注视的计算机界面，在受试者视线中心处呈现一个不透明的圆盘，模拟随其眼球运动而移动的暗点。指导受试者移动模拟的暗点靠近该不透明圆盘，以显露目标。为执行自由眼动任务，向受试者播放教学视频并提供脚本化的口头指示。

然后，在任务之间校准并验证眼动追踪系统。向受试者说明自由观看任务的要求。实施需要受试者利用视线执行多种操作而非固定注视某一区域的任务。

通过将暗点放置在提示附近以触发刺激，执行基于暗点的任务。在任务开始时，向参与者提供屏幕上的说明。进行练习试验，使参与者熟悉任务要求。

在测量表现之前，确保参与者已熟练掌握视觉布局、所需的动眼动作及任务反应。每次任务结束后，向参与者提供听觉反馈，提示其反应的准确性。在任务过程中安排不超过一分钟的短暂休息，以防止疲劳。

在进行固定约束任务时，要求受试者在整个任务过程中保持头部位于下颌托上。确保任务期间校准精度始终与初始位置保持一致。向受试者提供屏幕上的操作说明，并在正式任务开始前进行练习试验。

完成练习试验后，在开始主要任务之前，给出一组屏幕上的提示指令。要求受试者使用注视辅助工具，将视线集中在屏幕中央，同时对出现在注视框左右两侧周边视野中的刺激做出反应。接下来，要求受试者使用右手食指，在位于右侧的五键反应盒上对刺激做出反应。

每次试验结束后，向参与者提供听觉反馈，以表明其反应的准确性。正如预期，参与者一在基于线索一致性的外源性注意任务中，在左侧位置表现出显著的线索效应；然而，在右侧位置未发现显著效应。

对于参与者二，在任一位置均未观察到提示效应具有显著性。正如预期，MNRead 阅读任务结果显示，随着字体尺寸减小，阅读时间增加，且参与者二在较小字体尺寸下所需时间长于参与者一。同样如预期，在连线测验任务中，两位参与者完成 B 部分所需时间均显著长于 A 部分，且参与者二在两个部分中所需时间均更长。

受试者二的注视稳定性更高，其双变量轮廓椭圆面积为51平方度，小于受试者一的61平方度。采用核密度估计的概率密度分析显示，两位受试者均表现出不同的优势视网膜注视区。