Name: Eye Movement Überwachung von Speicher (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2010-08-15T17:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 6 s
Description: Erfahren Sie die Augenbewegungsüberwachung zur Gedächtnisforschung mit einem Head-Mounted-Eye-Tracker. Diese nicht-verbale Methode ermöglicht es Forschern, Gedächtnisabruf und visuelle Aufmerksamkeit bei verschiedenen Teilnehmergruppen zu untersuchen.

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Die Autoren möchten ihre Mitarbeiter auf Studien, die Augenbewegungen Überwachung beschäftigen Speicher, mit besonderem Dank an Eyal Reingold, Jiye Shen, Neal J. Cohen, Robert R. Althoff, Deborah Hannula und Dave Warren anzuerkennen. Diese Arbeit wurde von Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (NSERC), Canadian Institutes of Health Research (CIHR), der Canada Research Chairs Programm und der kanadischen Stiftung für Innovation (CFI) unterstützt worden.

Ausrüstung während der Datenerfassung verwendet Eye-Tracker Die Eye-Tracker im aktuellen Protokoll ist ein EyeLink II-System (SR Research Ltd; Mississauga, Ontario, Kanada). Das Head-Mounted-, Video-basierte Eye Tracker zeichnet Augenposition in X, Y-Koordinatensystem mit einer Abtastrate von entweder 500 oder 250 Hz, mit einer räumlichen Auflösung von &lt;0,1 °. Eine Kamera wird verwendet, um Kopfposition per Infrarot-Markern mit Sensoren an den vier Ecken des Displays zu überwachen, dass von den Teilnehmern betrachtet wird gesetzt zu überwachen. Zwei weitere Kameras sind auf dem Stirnband unter jeder der Augen entfernt montiert und Infrarot-Strahler werden verwendet, um die Pupille und Hornhaut Reflexionen beachten. Eye-Position kann auf Schüler-und Hornhaut Überlegungen basieren, oder auf der Grundlage der Schüler nur. Der gepolsterte Kopfbügel des Eye-Tracker kann in zwei Ebenen eingestellt werden, um bequem die Kopfgröße eines erwachsenen Teilnehmer. Die meisten Brillen und Kontaktlinsen können durch die Eye-Tracker untergebracht werden. Computers Zwei PCs verwendet werden, um Augenbewegungen Aufnahme zu unterstützen. Ein Computer dient als Display-Computer, die die Kalibrierung Bildschirme, notwendige Aufgabe Anleitungen und die Bilder in der experimentellen Paradigma präsentiert den Teilnehmern. Das Display Computer Einzelheiten der Datenerhebung Parameter, die dann von dem zweiten, Host-Computer regiert werden. Der Host-Rechner berechnet in Echtzeit Blickposition und zeichnet die Augenbewegungen Daten für eine spätere Analyse, sowie eine Taste drücken oder die Tastatur Antworten machten die Teilnehmer. Teilnehmer Setup und den Betrieb der Eye-Tracker werden über den Host-PC durchgeführt. Software In diesem Protokoll, um das Timing und Ordnung, durch die experimentellen Stimuli werden den Teilnehmern vorgestellt werden, und die Art und Weise, in der Augen-Position ist durch den Host-PC erfasst werden durch Experiment Builder, ein Software-Programm, das speziell von SR Research Ltd entwickelt programmiert eine Schnittstelle mit dem Eye-Tracker Host-Computer. Allerdings kann Stimuluspräsentation auch durch andere Software-Programme (; Albany, CA zB Präsentation, Neuropsychologische Systems) durchgeführt werden. Die Umwandlung der Augenbewegung Daten zu einer Reihe von Fixierung und Sakkade Ereignisse sind zeitlich gesperrt werden, um Reiz-Präsentation (oder ein anderes externes Ereignis) wird durch den Host-Computer erreicht und können mit Data Viewer, ein Software-Programm von SR Research Ltd entwickelt abgefragt werden , aber wieder, können andere Programme verwendet werden, um daraus die erforderlichen Maßnahmen Augenbewegungen werden. Hier sind die Erkennung von Fixationen und Sakkaden abhängig von einer Online-Parser, der Roh-eye movement Proben trennt in sinnvolle Staaten (Sakkaden, blinkt und Fixierungen). Wenn die Geschwindigkeit von zwei aufeinanderfolgenden eye movement Proben übersteigt 22 Grad pro Sekunde über eine Distanz von 0,1 °, werden die Proben als Sakkade bezeichnet. Wenn die Schüler für 3 oder mehr Proben fehlt, ist das Auge Tätigkeit als blink innerhalb des Datenstroms markiert. Non-Sakkade und nicht blinken Tätigkeiten als Fixierungen. Eye-Tracking-Verfahren. Im Folgenden detailliert wir die Verfahren zur Einholung der Augenbewegung Aufnahmen für jeden Teilnehmer. <ol><li> Zustimmung. Vor Teilnehmer Setup werden die Teilnehmer der Eye-Tracker Stirnband dargestellt. Der Versuchsleiter erläutert den Teilnehmern, dass Kopf-und Augenbewegungen Positionen durch die Kameras, die auf dem Stirnband enthalten sind, überwacht werden. </li><li> Für eine gegebene experimentelle Paradigma werden die Teilnehmer in einem festen Abstand vom Monitor auf die gleiche Blickwinkel über die Teilnehmer zu halten sitzt. </li><li> Eye-Tracker-Kamera-Setup. Die Eye-Tracker Helm ist so eingestellt, dass der Helm eng und kaum zu bewegen, aber nicht unbequem um den Kopf ist. Der Helm ist noch so, dass der Kopf Kamera Infrarot-Beleuchtung auf die externe Marker auf dem Display Monitor zu senden angepasst. Jeder der Augen-Kameras sind auf einzelne Stangen, die aus dem Helm, der für die Einstellung in allen Achsen ermöglichen verlängern entfernt. Das Auge Kameras sind knapp positioniert und ein wenig weg von jedem Auge, ohne dass die Teilnehmer nach Ansicht der Anzeige-Monitor (siehe Abbildung 1). Die Kameras sind ausgerichtet auf eine klare und stabile Bild der Pupille und Hornhaut Reflexionen zu bekommen. Status-Panels auf dem Host-Computer an, ob Schüler und Hornhaut Reflexionen zu erworben werden. Die Beleuchtung Schwelle kann angepasst werden, um die stabile Aufzeichnung der Pupille und Hornhaut Reflexionen zu erhalten. Der Versuchsleiter wählt dann den entsprechenden experimentellen Paradigma, und bezeichnet einen Dateinamen für die anschließende eye movement Aufnahmen. <img src="/files/ftp_upload/2108/2108fig1.jpg" alt="Abbildung 1" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Abbildung 1"> Abbildung 1. Beispiel für ein Head-Mounted-video-basierten Eye-Tracker (links) und die Anzeige-und Host-PCs (rechts). Beachten Sie, dass dieDisplay-Monitor vor der Teilnehmer zeigt die Lage der Pupille (blauer Punkt mit Fadenkreuz) und Hornhaut-Reflexion (gelber Punkt mit Fadenkreuz) in Kamera-Setup zu unterstützen. </li><li> Kalibrierung. Um genaue Aufnahmen des Auges Position auf dem Display zu überwachen, ist eine Kalibrierung folgende Kamera-Setup gestartet. Während der Kalibrierung werden die Teilnehmer angewiesen, eine Reihe von Zielen, die an verschiedenen Standorten auf dem Display betrachten. Typischerweise werden neun Ziel-Standorten eingesetzt werden, sondern Kalibrierung kann mit nur drei Zielregionen durchgeführt werden. Von diesen neun aufgezeichneten Positionen können Augenposition an einer beliebigen Stelle auf dem Bildschirm interpoliert werden. </li><li> Validation. Nach der Kalibrierung ist eine Validierung verwendet werden, um die Genauigkeit der Augenbewegungen Aufnahme zu überprüfen. Die gleichen neun Zielgebiete sind die Teilnehmer zu fixieren vorgesehen, und der Unterschied ist zwischen der aktuellen Position und Fixierung der zuvor aufgenommenen Fixierung Position berechnet. Wenn die durchschnittliche Genauigkeit für die Erfassung der Position für eine (oder beide) Augen über ein annehmbares Niveau (durchschnittlich Fehler &lt;0,5 ° und maximalen Fehler von jedem Punkt &lt;1,0 °), sind Kalibrierung und Validierung Verfahren wiederholt. Nach Annahme des Genauigkeitsstufen, kann der Experimentator, ob eye movement Aufnahme sollte monokular oder binokular. Im Falle der monokularen Aufnahmen kann der Experimentator bestimmen, von welchem ​​Auge Daten aufgezeichnet werden soll, oder den Host-PC kann automatisch das Auge mit dem niedrigeren durchschnittlichen Fehler und der niedrigeren maximalen Fehler. Während Kalibrierung und Validierung mit leichten Kopfbewegung auftreten können, ist es vorteilhaft, haben die Teilnehmer so still wie möglich sitzen. Die Teilnehmer sind angewiesen, nicht auf die kommende Standorte der Ziele zu antizipieren, sondern um sich zu bewegen, und bewusst zu fixieren auf, die Ziele nur, wenn sie erscheinen und bleiben auf dem Ziel fixiert, bis sie verschwindet. </li><li> Experimentelle Paradigm. Hinweise insbesondere zu einem bestimmten Paradigma werden dem Teilnehmer (zB "Bitte frei Sicht jede der folgenden Bilder.") Vorgestellt, und Datenaufzeichnung ist für die Sitzung initiiert. </li><li> Drift Korrektur. Vor Beginn eines jeden Versuches Reiz kann eine Driftkorrektur, indem die Teilnehmer Blick auf eine zentrale Fixationsziel beim Drücken einer Taste auf einem Joypad oder Tastatur, um die Fixierung Position zu akzeptieren durchgeführt werden. Wenn Driftkorrektur verwendet wird, wird eine Studie erst beginnen, wenn der Teilnehmer erfolgreich fixiert auf das zentrale Fixierung Region innerhalb 2,0 ° von der Mitte Ziel. Wenn der Teilnehmer durchweg fixiert größer als 2,0 °, muss der Teilnehmer erneut durchlaufen Kalibrierung und Validierung Verfahren. Jede Differenz weniger als 2,0 ° zwischen den aufgezeichneten Augenposition und die anfängliche Fixierung Position während der Kalibrierung / Validierung Aufnahmen gewonnen wird dann als Fehler bemerkt und machte in den Daten. </li><li> Stimulus-Präsentation. Eye Position, einschließlich Fixierung und Sakkade Veranstaltungen ist folgende Driftkorrektur Verfahren für jeden Stimulus Präsentation aufgezeichnet. Der Versuchsleiter überwachen können die Genauigkeit der Aufnahmen online via Inspektion des Host-Computers. </li><li> Nach der Augenbewegung Aufnahme-Session, können Maßnahmen, die die Augenbewegungen charakterisiert Scan-Muster für verschiedene Arten von Bildern (zB Roman, wiederholt) mit einer Vielzahl von Software-Paketen, wie SR Research Ltd s Data Viewer abgeleitet werden. Darüber hinaus können Anzeigen auf bestimmte Regionen eines Reizes (zB unverändert, manipuliert) durch die Analyse von Augenbewegungen in Bezug auf charakterisiert werden Experimentator gezogenen Regionen von Interesse, dass für jedes Bild entweder auf dem Paradigma der Programmierung Phase oder nach der Datenerfassung geschaffen. </li><li> Die Teilnehmer werden Debriefing über den Zweck des Experiments am Ende der Sitzung. </li></ol> Repräsentative Ergebnisse Mehrere Maßnahmen können von der Augenbewegung Aufnahmen, einschließlich Maßnahmen, die das bestmögliche Fernseherlebnis zu beschreiben, um das Bild (einschließlich der Merkmale der einzelnen Fixierung / Sakkade), und Maßnahmen, die das Muster der Betrachtung zu beschreiben, die einer bestimmten Region von Interesse wurde in Regie abgeleitet werden ein Bild 3. Maßnahmen der allgemeinen Betrachtung eines Bildes kann umfassen (sind aber nicht beschränkt auf): die Zahl der Fixierungen und die Anzahl der Sakkaden gemacht, um das Bild, die durchschnittliche Dauer der einzelnen Fixierung und der Gesamtbetrag der Sendezeit, die ausgegeben wurde Fixierung auf das Bild. Maßnahmen, die das Muster der Anzeige auf einen bestimmten Bereich von Interesse beschreiben kann umfassen (sind aber nicht beschränkt auf): die Zahl der Fixierungen aus der Region von Interesse, verbrachte die Zeit in einer Region von Interesse, und die Anzahl der Übergänge gemacht in / aus einer Region von Interesse. Ferner können Maßnahmen aus dem Auge Bewegung Aufnahmen, die das Timing skizzieren, mit denen (also ho abgeleitet werdenw früh) eine bestimmte Augenbewegungen Ereignis eingetreten ist, wie wenn nach Beginn des Stimulus, fixieren die Augen auf einen bestimmten Bereich von Interesse, als die ersten Sakkade auf ein Bild gemacht wird, und die Entropie (Einschränkung / Zufall) inhärente im Folge von Augen-Bewegungsmuster. Für jeden gegebenen Bild kann eye movement Maßnahmen detailliert, wo die Augen waren fixiert, wann und für wie lange. Um einen Index-Speicher, können wir den Zuschauern verschiedene Arten oder Mengen der Exposition gegenüber verschiedenen Arten von Bildern, und vergleichen Sie dann Sehgewohnheiten auf diese Datensätze und über die Teilnehmer. Zum Beispiel, um Speicher für die Wiederholung eines Bildes Sonde kann Scan-Muster zwischen Roman-Bilder und Bilder, die mehrfach haben während einer Test-Session angesehen gegenübergestellt werden. Anzeigen von Bildern wiederholt während einer Test-Session führt zu einer Abnahme in insgesamt Betrachtung des Bildes 2, 4-5, 8. Dies ist in Abbildung 2 zu sehen. In diesem repräsentativen Ergebnis von Riggs et al 11, Teilnehmer angesehen Roman Bilder von Gesichtern, wenn in jedem der fünf Prüfblöcke;. Mit zunehmender Exposition, gab es einen Rückgang in Höhe von Fixierungen, die Zuschauer zu machen, um die Gesichter. Um Sonde Speicher für bestimmte Details eines Bildes, kann Scan-Muster zwischen den Bildern, die immer wieder in ihrer ursprünglichen, unveränderten Form (wiederholt Bilder) und Bilder, die in ähnlicher Weise wurden wiederholt über eine Testsitzung angesehen haben, interessierten gegenübergestellt werden, sondern eine Änderung wurde eingeführt, um ein Element innerhalb einer Szene während der letzten Exposition (manipulierte Bilder). In solchen Fällen sind Scan-Muster unterschiedlich auf die Region, die innerhalb eines manipulierten Bildes wurde im Vergleich zum gleichen, unveränderten Region wiederholt Bilder 2-3, 7-8 verändert angezogen. Allerdings, wie Augenbewegungen Indizes der Speicher nicht in bestimmten Bevölkerungsgruppen, z. B. wenn gesunden älteren Erwachsenen und bei Patienten mit Amnesie aufgrund medialen Temporallappen Schäden sind bekannt für ihre Erinnerung an die räumlichen Beziehungen zwischen Objekten in Szenen beurteilt präsentieren, wie in Abbildung 3 dargestellt 2, 8. Daher können Erkenntnisse aus der Augenbewegung Überwachung, um den Kontrast Speicher zwischen Gruppen von Teilnehmern mit unterschiedlichen neuropsychologischen Status 2-3, 8-10 verwendet. <img src="/files/ftp_upload/2108/2108fig2.jpg" alt="Abbildung 2" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Abbildung 2"> Abbildung 2. Die Augenbewegungen zeigen Speicher für Wiederholung In diesem repräsentativen Ergebnis aus unserem Labor [11], die Teilnehmer angesehen Gesichter auf 5 Lerneinheiten;. Wie die Zahl der Vorführungen erhöht (von 1-5), sank die Zahl der Fixierungen auf die Gesichter. <img src="/files/ftp_upload/2108/2108fig3.jpg" alt="Abbildung 3" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Abbildung 3"> Abbildung 3. Die Augenbewegungen zeigen Speicher für geänderte Details. Jüngere Erwachsene [2 (Versuche 1, 2), 8 (Freie Viewing Condition)] Regie einen größeren Anteil ihrer gesamten Auge Fixierungen zu einer kritischen Region in ein manipuliertes Bild, das einen Wechsel von einem erfahren hat VORBESICHTIGUNG Vergleich dazu, wenn die Region nicht ändern, wie in Roman und wiederholten Bilder unterzogen. Solche Effekte der Speicher wurde bei gesunden älteren Erwachsenen [8 (Freie Viewing Zustand], und in Amnesie-Patienten [2] fehlen.

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</ol>

Augenbewegung Überwachung ist eine effiziente, nützliches Tool, mit dem Memory-Funktion in einer Vielzahl von Populationen zu beurteilen. Dieses Protokoll beschreibt die Verwendung eines Head-Mounted-video-basierten Eye-Tracker, aber das Protokoll kann leicht an die Verwendung von Remote-Eye-Tracking-Geräte angepasst werden, wie Remote-Eye-Tracker entfernen die Notwendigkeit Helm Anpassung und Vereinfachung der Kameraeinstellungen. Allerdings mit einem Remote-Eye-Tracker, muss Kopfbewegung eingeschränkt, um die Genauigk...

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Douglas A. McQuiggan
instead of:
Doug McQuiggan

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Erratum: Eye Movement Monitoring of Memory

<table><tbody><tr><td>Blickverfolgungsgerät</td><td>SR Research Ltd.</td><td>Eyelink II</td><td></td></tr><tr><td>Experimentsteuerungssoftware</td><td>SR Research Ltd.</td><td>Experiment Builder</td><td></td></tr><tr><td>Programm zur Analyse von Augenbewegungen</td><td>SR Research Ltd.</td><td>Data Viewer</td><td></td></tr></tbody></table>

eye movement Überwachung von speicher

Eye Movement Monitoring of Memory

Explizite (oft verbal) Berichte in der Regel eingesetzt werden, um Speicher (z. B. &quot;Sag mir, was du über die Person, die Sie bei der Bank gestern gesehen. Remember&quot;) zu untersuchen, können jedoch solche Berichte oft unzuverlässig, oder empfindlich auf Antwort bias<sup&gt; 1</sup&gt; Kann und unerreichbar in einigen Teilnehmer Populationen. Darüber hinaus explizite Berichte nur offenbaren, wenn Informationen Bewusstsein erreicht hat und sich nicht auf, wenn Erinnerungen wurden bei der Verarbeitung abgerufen Kommentars, unabhängig davon, ob die Informationen anschließend in einer bewussten Weise abgerufen. Augenbewegung Überwachung (Eye Tracking) bietet ein Tool, mit dem Gedächtnis, ohne zu fragen die Teilnehmer auf die Inhalte ihrer Erinnerungen Kommentar untersucht werden können, und den Zugriff auf solche Erinnerungen können offenbart on-line sein<sup&gt; 2,3</sup&gt;. Video-basierte Eye-Tracker (entweder Head-Mounted-oder Remote) verwenden ein System von Kameras und Infrarot-Markern auf der Pupille und Hornhaut Reflexion in jedem Auge zu untersuchen, wie die Teilnehmer Ansichten einer Anzeige zu überwachen. Für Head-Mounted-Eye-Tracker, sind Infrarot-Markern auch zum Kopf Position zu bestimmen, um für die Kopfbewegung und genauere Lokalisierung von Augenposition ermöglichen. Hier zeigen wir die Verwendung eines Head-Mounted-Eye-Tracking-System auf Speicher-Performance in neurologisch intakt und neurologisch beeinträchtigten Erwachsenen zu untersuchen. Augenbewegung Monitoring-Verfahren beginnt mit der Platzierung der Eye-Tracker auf dem Teilnehmer und Aufbau der Kopf-und Augenbewegungen Kameras. Kalibrierung und Validierung Verfahren durchgeführt werden, um die Genauigkeit der Augenposition Aufnahme zu gewährleisten. Real-time-Aufnahmen von X, Y-Koordinaten des auf dem Display Monitor werden dann konvertiert und zur Zeit in der das Auge ist statisch (dh Fixierungen) versus in Motion (dh Sakkaden) zu beschreiben. Fixationen und Sakkaden sind zeit-locked in Bezug auf die Onset / Offset von einer optischen Anzeige oder ein anderes externes Ereignis (zB Taste drücken). Experimentelle Manipulationen sind so konstruiert, zu prüfen, wie und wann Muster von Fixationen und Sakkaden verändert durch verschiedene Arten von früheren Erfahrungen. Der Einfluss der Speicher ist in welchem ​​Umfang Scan-Muster, um neue Bilder unterscheiden sich von Scan-Muster, um Bilder, die zuvor studiert haben ergeben<sup&gt; 2, 4-5</sup&gt;. Der Speicher kann auch für seine Spezifität abgefragt werden, zum Beispiel, zeigen Auge Bewegungsmuster, die zwischen einem identisch und eine veränderte Version eines zuvor untersuchten Bild unterscheiden sich die Speicherung der veränderten Detail in Erinnerung<sup&gt; 2-3, 6-8</sup&gt;. Diese Indizes der Speicher kann über Teilnehmer Bevölkerung, wodurch ein leistungsfähiges Werkzeug, mit dem die Organisation des Gedächtnisses bei gesunden Menschen zu untersuchen, und die spezifischen Veränderungen, die in den Speicher kommt mit neurologischen beleidigen oder Rückgang im Vergleich zu<sup&gt; 2-3, 8-10</sup&gt;.

Augenbewegung Überwachung (oder Eye-Tracking) zeigt, wo im Raum die Augen aufhalten, wann und für wie lange. Hier zeigen wir, wie Eye-Tracking verwendet werden, um die Integrität des Speichers in mehrere Teilnehmer Populationen zu untersuchen, ohne dass es verbal oder auf andere Weise ausdrücklich, berichtet.

Eye Movement Überwachung von Speicher

Explizite (oft verbale) Berichte werden typischerweise verwendet, um das Gedächtnis zu untersuchen (z. B. „Sagen Sie mir, was Sie sich an die Person erinnern, die Sie bei der Bank gesehen haben ...

Dieses Video zeigt ein Verfahren zur Überwachung von Augenbewegungen, während Probanden Bilder betrachten. Zunächst wird ein Eye-Tracker-Helm auf dem Probanden platziert, danach werden Kameras so justiert, dass sie direkt unter jedem Auge sitzen. Die Kameras werden fokussiert, um Pupillen- und Hornhautreflexe zu erfassen.Indem der Teilnehmer eine Reihe von Zielreizen fixiert, werden Augenbewegungen kalibriert und validiert. Durch die Untersuchung von Veränderungen in den Augenbewegungen und Mustern der visuellen Abtastung kann gezeigt werden, dass Informationen über zuvor betrachtete Bilder im Gedächtnis gespeichert wurden. Hallo, ich bin Dr. Jennifer Ryan, leitende Wissenschaftlerin am Rotman Research Institute am Baycrest in Toronto. Heute möchten wir Ihnen unseren Protokollablauf zur Überwachung von Augenbewegungen bei Gedächtnisleistungen vorstellen.Mit dieser Methode lassen sich zentrale Fragen auf dem Gebiet des Gedächtnisses beantworten, beispielsweise wann Erinnerungen abgerufen werden und welche Details in diesen Repräsentationen erhalten bleiben. Zur Überwachung der Augenbewegungen während Experimenten zur Gedächtnisintegrität wird ein iLink-Zwei-Augen-Tracker-System verwendet. Dieses am Kopf befestigte, video-basierte Eye-Tracking-System erfasst die Augenposition im XY-Koordinatensystem mit einer Abtastrate von entweder 500 oder 250 Hertz und einer räumlichen Auflösung von weniger als 0,1 Grad.Eine Kamera dient zur Überwachung der Kopfposition, indem sie Infrarot-Marker an Sensoren sendet, die an den vier Ecken des Bildschirms angebracht sind, der von den Teilnehmern betrachtet wird. Zwei zusätzliche Kameras, die am Stirnband unterhalb jedes Auges montiert sind, sowie Infrarot-Beleuchtungseinheiten dienen dazu, Pupillen- und Hornhautreflexe zu erfassen; die Augenposition kann entweder anhand von Pupillen- und Hornhautreflexen oder allein anhand der Pupille bestimmt werden. Nur das gepolsterte Stirnband des Eye-Trackers kann in zwei Ebenen angepasst werden, um bequem an die Kopfgröße eines erwachsenen Teilnehmers angepasst zu werden. Die meisten Brillen und Kontaktlinsen können vom Eye-Tracker berücksichtigt werden. Zwei PCs werden zur Aufzeichnung der Augenbewegungen verwendet; ein Computer fungiert als Anzeigecomputer, der die Kalibrierungsbildschirme, notwendige Aufgabenanweisungen und die im experimentellen Paradigma verwendeten Bilder den Teilnehmern präsentiert.Der Host-Computer berechnet die Echtzeit-Blickposition und zeichnet die Augenbewegungsdaten sowie alle Tastendrücke oder Tastatureingaben der Teilnehmer auf. Mit dem Softwareprogramm Experiment Builder werden sowohl die experimentellen Reize den Teilnehmern präsentiert als auch die Art und Weise programmiert, wie die Blickposition durch den Host-PC erfasst wird. Das Softwareprogramm Data Viewer dient zur Charakterisierung der Augenbewegungen während der Aufnahme.Jetzt sehen wir uns an, wie man ein Eye-Tracking-Experiment einrichtet und durchführt. Wählen Sie das geeignete experimentelle Paradigma auf dem Anzeigerechner aus und vergeben Sie einen Dateinamen für die anschließenden Aufzeichnungen der Augenbewegungen. Bereiten Sie das Experiment vor, indem Sie den Teilnehmer in einem festen Abstand zum Monitor platzieren, um über alle Durchgänge hinweg denselben Sehwinkel beizubehalten.Die Teilnehmer passieren den Helm des Eye Trackers so an, dass er fest sitzt und sich kaum bewegen kann, jedoch nicht am Kopf unbequem ist. Außerdem wird der Helm so justiert, dass die Kopfkamera Infrarotbeleuchtung zu den externen Markierungen auf dem Bildschirmmonitor senden kann. Jede der Eye-Kameras ist auf einzelnen Stangen angebracht, die sich vom Helm aus erstrecken und eine Justierung in allen Achsen ermöglichen.Platzieren Sie die Augenkameras direkt unterhalb und leicht seitlich der Augen, ohne die Sicht des Teilnehmers auf den Bildschirmmonitor zu behindern. Fokussieren Sie die Kameras, um ein klares und stabiles Bild der Pupille und der kornealen Reflexionen zu erhalten. Statusanzeigen auf dem Host-Computer zeigen an, wo Pupille und korneale Reflexionen erfasst werden.Stellen Sie die Beleuchtungsschwelle so ein, dass die stabilste Aufnahme der Pupille und der kornealen Reflexionen erzielt wird. Sobald die Kameras so eingerichtet sind, dass sie eine genaue Aufzeichnung der Augenposition auf dem Bildschirmmonitor liefern, starten Sie ein Kalibrierungsverfahren. Weisen Sie den Teilnehmer an, eine Reihe von Zielmarken anzusehen, die an verschiedenen Stellen auf dem Bildschirm erscheinen.Üblicherweise werden neun Zielpositionen verwendet, wobei die mittlere Position zweimal wiederholt wird, doch die Kalibrierung kann bereits mit nur drei Zielpositionen durchgeführt werden. Aus den aufgezeichneten Positionen lässt sich die Augenposition an jedem Punkt auf dem Bildschirm interpolieren.Nach der Kalibrierung wird eine Validierungsprozedur verwendet, um die Genauigkeit der Augenbewegungsaufzeichnung zu überprüfen. Derselbe neun Zielpunkte werden dem Teilnehmer zur Fixation präsentiert, und die Differenz zwischen der aktuellen Fixationsposition und der zuvor aufgezeichneten Fixationsposition wird berechnet.Wenn die durchschnittliche Genauigkeit bei der Aufzeichnung der Position für ein oder beide Augen einen Fehler von 0,5 Grad überschreitet, werden die Kalibrierungs- und Validierungsverfahren wiederholt. Gut, jetzt führen wir die Kalibrierung und die Validierung durch. Ich möchte Ihnen nur sagen, dass es in Ordnung ist, wenn Sie Ihren Kopf leicht bewegen, aber wir würden es vorziehen, wenn Sie für den Rest des Experiments so still wie möglich bleiben. Ist das in Ordnung?Ja. Perfekt. Gut, dann fangen wir an. Die Umwandlung der Augenbewegungsdaten in eine Serie von Fixations- und SEC-Kartenevents, die zeitlich an die Stimuluspräsentation gekoppelt sind, erfolgt über den Host-Computer und kann mit dem Softwareprogramm Data Viewer analysiert werden. Hierbei hängt die Detektion von Fixationen und SEC-Karten von einem Online-Passer ab, der die rohen Augenbewegungsdaten in sinnvolle Zustände unterteilt.Wenn die Geschwindigkeit zweier aufeinanderfolgender Augenbewegungsproben 22 Grad pro Sekunde über eine Distanz von 0,1 Grad überschreitet, werden die Proben als SEC-Bewegung gekennzeichnet. Wenn die Pupille bei drei oder mehr Proben fehlt, wird die Augenaktivität innerhalb des Datenstroms als Blinken markiert. Aktivitäten, die weder SEC-Bewegungen noch Blinken sind, gelten als Fixationen. Betrachtungen bestimmter Bereiche eines Stimulus können durch die Analyse von Augenbewegungen in Bezug auf experimentell definierte Interessenbereiche charakterisiert werden, die für jedes Bild entweder während der Paradigmen-Programmierphase oder nach der Datensammlung erstellt werden.Nun zeigen wir einige repräsentative Eye-Tracking-Ergebnisse, um das Gedächtnis für ein einzelnes Bild zu untersuchen. Der Grad, in dem sich die Augen bei jeder Betrachtung des Bildes bewegen, wird anhand repräsentativer Ergebnisse für die Anzahl der Augenfixationen auf Gesichter gemessen. Wie hier dargestellt, wurden die Gesichter in jedem der fünf Blöcke jeweils einmal betrachtet.Im Laufe der Zeit nimmt die Anzahl der Fixationen auf die Gesichter ab, die im Experiment wiederholt gezeigt wurden, um das Gedächtnis für Details innerhalb eines Bildes zu untersuchen. Die Betrachtung zwischen veränderten Bildern und Bildern, die nicht verändert wurden, wird in diesen repräsentativen Ergebnissen gegenübergestellt. Ein größerer Anteil der Augenfixationen richtet sich auf einen Bereich, der gegenüber manipulierten Szenen verändert wurde, im Vergleich zum unveränderten Bereich bei neuen Szenen und Szenen, die wiederholt wurden.Diese Zunahme der Betrachtungsdauer spiegelt das Gedächtnis dafür wider, was ursprünglich die veränderte Region eingenommen hat. Diese erhöhte Betrachtung einer veränderten Region wird nur bei jüngeren Erwachsenen beobachtet und ist typischerweise bei älteren Erwachsenen und Patienten mit Gedächtnisstörungen nach einer Amnesie nicht vorhanden. Durch diese Technik konnten Forscher in der Psychologie und kognitiven Neurowissenschaften kognitive Funktionen wie das Gedächtnis in verschiedenen Teilnehmergruppen untersuchen, einschließlich Personen mit Hirnläsionen oder anderen neurodegenerativen Erkrankungen.

Research

Forschung

JoVE Journal

Neuroscience

Neurowissenschaften

Neuronale Steuerung und kognitive Prozesse durch Augenbewegungen untersucht werden. Die Visualeyes Software ermöglicht es dem Bediener, Reize auf zwei Computer-Bildschirme unabhängig voneinander mit Hilfe eines einfachen, benutzerdefinierten Skriptsprache programmieren. Das System kann Tandemaugenbewegungen (Sakkaden und glatten Streben) oder gegenüberliegende Augenbewegungen (Konvergenz) oder eine beliebige Kombination stimulieren.

Visualeyes: ein modulares Softwaresystem für oculomotorius Experimentieren

Der vorliegende Artikel beschreibt, wie Man Eye-Tracking-Methoden verwenden, um die kognitiven Prozesse zu studieren, die am Textverständnis beteiligt sind. Beschreibungen von Eye-Tracking-Geräten, die Entwicklung experimenteller Reize und Verfahrensempfehlungen sind enthalten. Die dargestellten Informationen können auf die meisten Studien mit verbalen Reizen angewendet werden.

Verwenden von Augenbewegungen zur Bewertung der kognitiven Prozesse, die an der Textverständigung beteiligt sind

Wir präsentieren ein Protokoll, mit dem eine interaktive Effekt zwischen Schlaf und Cortisol auf die Gedächtniskonsolidierung zu entdecken, vor allem für negative Bilder wecken. Insbesondere die experimentelle Design verwendet Eye-Tracking, Speichelcortisolanalyse und Verhaltensspeichertests - Methoden, die mit gesunden und klinischen Teilnehmern genutzt werden kann.

Eye Tracking, Cortisol und eine Sleep-Wake vs Konsolidierung Verzögerung: Kombination von Methoden, um eine interaktive Wirkung von Schlaf-und Cortisol auf Memory Entdecken

Kognitive Defizite treten häufig bei etwa einem Drittel der Patienten mit amyotropher Lateralsklerose auf, einer neurologischen Erkrankung, die zu fortschreitenden Beeinträchtigungen der Sprach- und Bewegungsfähigkeiten führt. Um kognitive Tests bei Patienten durchzuführen, die nicht sprechen oder schreiben können, wurde ein zuverlässiges und einfach zu handhabendes Eye-Tracking-Paradigma entwickelt.

Eye-Tracking-Steuerung zur Beurteilung kognitiver Funktionen bei Patienten mit amyotropher Lateralsklerose

Der Artikel beschreibt eine praktische Methode zur Erfassung von horizontalen Augenbewegungen mit hoher Genauigkeit durch Elektro-Oculogram bei neurologischen Patienten, mit einer Tasse Ag-AgCl-Elektrode mit einer breiten Kunststoff Franse. Stabile Messung erfordert eine korrekte Auswahl und Fixierung der Elektroden, ausreichend Zeit für Licht Anpassung auftreten und Re-Kalibrierung je nach Bedarf nehmen.

Aufnahme horizontaler Saccade Performances genau bei neurologischen Patienten mit Elektro-oculogram

Die Methode wurde entwickelt, um die Rolle der Hemmung der Rückkehr (IOR) in regressive Augenbewegungen beim Lesen zu untersuchen. Der Schwerpunkt liegt auf der Unterscheidung zwischen Regressionen ausgelöst durch Verständnis Schwierigkeiten im Vergleich zu denen von okulomotorischen Fehler, einschließlich der Rolle des IOR auf zwei Arten von Regressionen ausgelöst.

Eye-Tracking, Verständnis und okulomotorischen-basierten Regressive Augenbewegungen beim Lesen zu unterscheiden

Wir beschreiben eine Methode zur Durchführung von Einzelneuronenaufnahmen mit gleichzeitiger Augenverfolgung beim Menschen. Wir demonstrieren den Nutzen dieser Methode und veranschaulichen, wie wir diesen Ansatz benutzt haben, um Neuronen im menschlichen medialen Temporallappen zu erhalten, die Ziele einer visuellen Suche kodieren.

Gleichzeitiges Eye Tracking und Single-Neuron-Aufnahmen bei Humanepipsiepatienten

Hier stellen wir ein Protokoll vor, um die Beziehung zwischen den Parametern der Augenbewegung und kognitiven Funktionen bei nicht dementen Parkinson-Patienten zu untersuchen. Das Experiment verwendete einen Eyetracker, um die sakkadische Amplitude und Fixierungsdauer in einer visuellen Suchaufgabe zu messen. Anschließend wurde die Korrelation mit der Leistung bei kognitiven Aufgaben mit mehreren Domänen gemessen.

Charakterisierung der Beziehung zwischen Augenbewegungsparametern und kognitiven Funktionen bei nicht dementen Parkinson-Patienten mit Eye Tracking

Die Studie schlägt ein Aktivierungsmodell vor, um zu untersuchen, wie Einsamkeit gemildert wird, wenn ein einsames Publikum sperrige Videos rationaler und emotionaler Appelle betrachtet. Das Protokoll verwendet Eye-Tracking, um Dauer und Fixierung zu dokumentieren, wobei der Grad der Zufriedenheit berücksichtigt wird, wenn emotionale Bedürfnisse durch Inhalt und Sperre beschwichtigt werden.

Einsamkeit assuaged: Eye-Tracking ein Publikum beobachten Barrage Videos

Hier wird ein Protokoll zur Beurteilung von binokularen Augenbewegungen und einem blickgesteuerten zentralen Gesichtsfeldscreening bei Teilnehmern mit zentralem Sehverlust vorgestellt.

Beurteilung von binokularen zentralen Gesichtsfeld- und Binokularaugenbewegungen in einem dichoptischen Betrachtungszustand

Erfahren Sie die Augenbewegungsüberwachung zur Gedächtnisforschung mit einem Head-Mounted-Eye-Tracker. Diese nicht-verbale Methode ermöglicht es Forschern, Gedächtnisabruf und visuelle Aufmerksamkeit bei verschiedenen Teilnehmergruppen zu untersuchen.

Eye Movement Überwachung von Speicher

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