La combinación de PC del juego basado en experimentos del comportamiento de alta densidad de seguimiento de mirada EEG e infrarrojo

Procedimientos para la grabación de alta densidad de datos de EEG y la mirada en equipo basado en juego de las tareas cognitivas se describen. El uso de un juego de vídeo para presentar las tareas cognitivas mejora validez ecológica sin sacrificar el control experimental.

Este video muestra un procedimiento para obtener el seguimiento simultáneo de la mirada y grabaciones de EEG de alta densidad de los sujetos durante la realización de tareas cognitivas atractivas y ecológicamente válidas integradas en un juego de computadora. En primer lugar, se colocan electrodos en el sujeto. A continuación, se calibra la cámara de seguimiento de la mirada.

El sujeto juega mientras se registran los datos de EEG y mirada. Se obtienen potenciales relacionados con eventos y perturbaciones espectrales relacionadas con eventos que son revocados por eventos del juego. La principal ventaja de esta técnica sobre los métodos existentes, por ejemplo, los paquetes de presentación de estímulos como ePrime o presentation, es que la incorporación de experimentos dentro de un juego de computadora alivia la ansiedad por el rendimiento al alejarse de un contexto de prueba explícito y ayuda a los sujetos a permanecer motivados y comprometidos con las tareas a lo largo de una larga sesión experimental.

Abarcando una amplia gama de tareas cognitivas. Estas cualidades son particularmente importantes para las poblaciones pediátricas y clínicas en las que la atención y la motivación pueden ser obstáculos para sesiones experimentales complejas o prolongadas. Mi nombre es Keith Yoder y soy asistente de investigación en el Laboratorio Beaumont.

Hoy me asistirá David Post, técnico de laboratorio y estudiante graduado de la UAUA en el Departamento de Desarrollo Humano. Utilizaremos un bios de 128 canales, un sistema de medición semiactivo de dos y un rastreador de mirada infrarrojo iLink 1000 de SR Research Antes de que pueda comenzar el juego de computadora combinado y el experimento de EEG, los electrodos deben equilibrarse para asegurarse de que tengan pequeñas compensaciones en el rango de más o menos 20 microvoltios por hora antes de que llegue el sujeto. Para el experimento de EEG, equilibre los electrodos sumergiéndolos durante cinco a 10 minutos en un baño de sal que consiste en una cucharadita de sal por litro de agua destilada.

No deje los electrodos en ningún líquido durante más de 10 minutos a la vez. Después de retirar los electrodos del baño de sal, use una botella rociadora llena de agua destilada para enjuagarlos justo antes de que llegue el sujeto. Encienda las cajas convertidoras de la cámara de seguimiento de la mirada y las computadoras para el seguimiento simultáneo de la mirada y el EEG, asegúrese de usar la lente de 16 milímetros de largo en la cámara de seguimiento de la mirada.

La configuración utiliza cuatro computadoras, una computadora dedicada al seguimiento de la mirada, una computadora dedicada a la adquisición de EEG, una computadora dedicada a la presentación de estímulos y una computadora para la adquisición de video y el análisis de datos. Dos cajas convertidoras. Manipule las salidas VGA de la computadora de seguimiento de la mirada y la computadora de presentación de estímulos, y envíe una señal de video empalmada a la computadora de adquisición de video.

De esta manera, la computadora de adquisición de video puede grabar la pantalla del juego vista por el sujeto superpuesta con un cursor que representa la fijación de la mirada actual y una marca de tiempo. Este vídeo superpuesto se guarda en un archivo de disco en el ordenador de adquisición de vídeo. Ahora veamos la configuración del EEG.

Comience a prepararse para el experimento de EEG midiendo la circunferencia de la del sujeto. Diríjase alrededor de la ceja y seleccione una tapa de electrodo del tamaño adecuado. Coloque la tapa en la cabeza del sujeto, asegurándose de que la etiqueta esté fuera de la gorra descansando en el cuello del sujeto.

Vuelva a colocar la tapa hasta que el electrodo A uno esté centrado con respecto al pion y el pabellón auricular izquierdo, el pin derecho es y la línea media de la tapa se encuentre a lo largo de la línea media de la cabeza del sujeto. La nasion es la depresión entre la nariz y la ceja. El inion es la protuberancia ósea en la línea media en la parte posterior de la cabeza, y el pabellón auricular es el colgajo de cartílago que se extiende en el lado anterior de la abertura del canal auditivo.

Cuando la tapa esté en posición, aplique un anillo adhesivo a la carcasa de plástico de los electrodos. Ex cinco y ex seis. Alinee la abertura del anillo con el pellet del electrodo.

Retire el soporte de papel del anillo adhesivo y cubra el contacto del electrodo con gel conductor. Coloque EX seis en la mastoides derecha del sujeto y EX cinco en la mastoides izquierda del sujeto. Use una jeringa roma para colocar gel conductor en cada portaelectrodos de la tapa.

Mueva la punta de la jeringa para separar el cabello del sujeto. Luego, presione simultáneamente el émbolo hacia abajo y aleje la jeringa de la cabeza como si estuviera decorando un pastel. Llene hasta que el gel se enjuague con la parte superior de la carcasa de plástico.

Asegúrese de no llenar en exceso. Es mejor tener muy poco gel, ya que demasiado exceso de gel puede sangrar entre los sitios de los electrodos, lo que provoca la formación de puentes entre los electrodos. Si los electrodos se puentean, no hay nada que hacer.

Pero para quitar la tapa, haga que el sujeto se lave y seque el cabello, y comience de nuevo con los conectores de los cables de los electrodos colgando sobre el hombro y los extremos del sensor en una mano, coloque suavemente cada electrodo en su soporte correspondiente dentro de la tapa del electrodo. Sujete solo la carcasa de plástico de los electrodos y tenga mucho cuidado de no engarzar los cables. Es fundamental no tocar las puntas de los electrodos.

El contacto con la piel, la ropa o cualquier material que no sea gel conductor degradará la calidad de los electrodos. Coloque gel conductor en X uno a X 4 y use anillos adhesivos para adherirlos a la cara del sujeto. Coloque X uno y X dos aproximadamente un centímetro horizontalmente desde el canthi exterior izquierdo y derecho del sujeto, respectivamente.

Coloque X tres y DX cuatro aproximadamente un centímetro por debajo del centro de los ojos izquierdo y derecho del sujeto en los huesos cigomáticos. Recoja suavemente los cables del electrodo detrás del sujeto y enrolle sin apretar el cable C-M-S-D-R-L alrededor de los demás. Para crear una cola de caballo, coloca lazos de velcro en la parte superior e inferior de la cola de caballo para mantener las correas en su lugar y usa cinta médica para fijar la cola de caballo en la parte posterior de la camisa del sujeto.

Asegúrese de dejar suficiente holgura en estos cables para que el cuello del sujeto se flexione hacia adelante cómodamente. Ahora prepare los electrodos GSR aplicando una solución de cloruro de potasio a cada electrodo. Utilice cinta médica para fijar electrodos GSR en el segundo y tercer dedo de la mano no dominante del sujeto o de la mano que no se vaya a utilizar durante el experimento.

Para señalar las respuestas conductuales con todos los electrodos configurados, haga que el sujeto se siente en una silla fija no reclinable. Frente al monitor de presentación de estímulos, conecte todos los electrodos a la caja convertidora y verifique la computadora de adquisición de EEG para asegurarse de que las compensaciones de electrodos estén dentro de más o menos 40 microvoltios. Si un electrodo tiene un desplazamiento muy grande o es ruidoso, retire suavemente el electrodo de la tapa.

Inserte más gel en la carcasa y reemplace el electrodo. Si un problema persiste en un solo electrodo, o si un solo electrodo se contamina con un artefacto de pulso, ese canal debe interpolarse de los electrodos circundantes. Una vez finalizada la grabación, configure el seguimiento de la mirada colocando primero una pegatina de objetivo sobre la ceja séptica medial del ojo.

Inicie la aplicación de calibración emergente en la computadora de presentación de estímulos. Comience una nueva sesión y cambie el menú desplegable de tipo a CMD. Después de ingresar el comando apropiado, presione el botón enviar para activar el registro de eventos desde la configuración de la cámara de inicio de la aplicación de calibración emergente.

Coloque la cámara de modo que la pegatina del objetivo y el I del sujeto estén centrados en el umbral automático. Presione la tecla A en el teclado para la computadora de presentación de estímulos. Ajuste el enfoque girando la lente de la cámara hasta que la I que se va a rastrear esté clara.

Comience a calibrar el sistema de seguimiento de la mirada para el sujeto presionando C en el teclado de la computadora de presentación de estímulos. Aparecerá un punto en nueve ubicaciones diferentes de la pantalla en orden aleatorio. El sujeto debe mirar el punto cuando aparece, en lugar de anticipar la ubicación del siguiente punto.

Para validar la calibración, presione la tecla V. Los puntos volverán a aparecer en orden aleatorio. Si la calibración fue buena, la mirada del sujeto se asignará a cada punto de validación.

Si la calibración falla, asegúrese de que los umbrales de reflexión de la pupila y la córnea sean los adecuados. Los umbrales de la pupila y la córnea se pueden ajustar desde la pantalla de configuración de la cámara en la computadora host de la isla en la parte superior izquierda de la pantalla, al hacer clic en las flechas hacia arriba y hacia abajo de la pupila y la córnea aumentan y disminuyen los umbrales respectivamente. Asegúrese de que la frecuencia de muestreo esté configurada en 500 hercios haciendo clic en el botón 500 hercios.

Minimice la aplicación de calibración emergente en la computadora de presentación de estímulos y comience a registrar los datos de la mirada haciendo clic con el botón derecho en el icono de iLink en la barra de tareas y seleccionando Iniciar grabación. Inicie la grabación de video en la computadora de adquisición de video utilizando el software Black Magic Media Express. A continuación, inicie el registro de EEG en el ordenador de adquisición de EEG haciendo clic en el botón de pausa.

Ahora, en la presentación del estímulo, la computadora lanzó el juego ya que polus es un juego personalizado diseñado para garantizar la validez ecológica Sin sacrificar el control experimental en un juego, los sujetos deben rescatar una nave de carga que está siendo atacada. Una tarea go no-go se implementa introduciendo un agujero de gusano, del cual aparece un amigo que ayuda al jugador o un enemigo que daña al jugador. Jugadores. También realiza una tarea de coherencia de movimiento de puntos dirigiendo una nave espacial a través de campos de estrellas a la deriva durante otro juego.

Los sujetos deben usar un visor de radar para recolectar asteroides en una tarea de Posner modificada, los cuatro sectores en los que podrían aparecer los asteroides parpadean a diferentes frecuencias fundamentales. Los cambios en el contenido espectral del EEG pueden evaluar la atención en función de las amplitudes de las frecuencias que marcan cada sector. Otro juego pide a los sujetos que ayuden a hacer un tratado galáctico identificando las emociones representadas en los rostros.

Cada una de las cinco caras debe colocarse en espacios vacíos en un tablero de juego para crear una fila o columna de tres caras que expresen la misma emoción. Un cuarto juego implementa la prueba de Sally Anne de los jugadores de Teoría de la mente. Observa a la Capitana Sally mientras coloca su carga en uno de los cuatro planetas.

El papel de Anne es interpretado por un pirata espacial que traslada el cargamento a otro planeta. Finalmente, un almirante observa tanto al capitán como al pirata y transmite información sobre las acciones del pirata al capitán. A continuación, los jugadores deben trazar cursos de intercepción para el capitán y para el pirata, inferiendo dónde cada uno buscará la carga, e implementando así la teoría de la mente de primer y segundo orden en contrastes entre varias condiciones.

Los resultados recientes en la interacción humano-computadora apuntan al poder del contexto del juego para establecer y mantener la motivación en tareas que de otro modo no parecerían atractivas de esta manera. En muchos ensayos repetidos, se pueden realizar múltiples tareas cognitivas durante una sola sesión experimental sin fatigar al sujeto. Esto es especialmente importante porque para obtener suficientes ensayos para el promedio de EEG, los sujetos deben acumular alrededor de cien ensayos de cada condición de estímulo Para los estímulos auditivos, cambie los altavoces pasivos de la computadora de presentación de estímulos por altavoces motorizados.

A continuación, enchufe y encienda el amplificador. Ajuste el volumen al nivel 60. Esto es necesario para lograr un nivel de sonido máximo de 80 decibelios SPL cuando el sujeto ha terminado de jugar.

Sal del juego y detén la grabación de datos pulsando el botón de parada dentro de la interfaz gráfica. En cada una de las computadoras de adquisición de video, seguimiento de la mirada y adquisición de EEG. Apague la caja convertidora de EEG y desconecte todos los cables de la caja.

Retire los anillos adhesivos y colóquelos en agua destilada tibia. Use una botella rociadora llena de agua destilada para eliminar cualquier gel que quede en los electrodos y use agua tibia del grifo y jabón para quitar el gel de la tapa del electrodo. Ahora mostraremos algunos resultados representativos de EEG.

Aquí hay un gráfico de perturbación espectral relacionado con eventos obtenido de un electrodo de línea media frontal fz. En este juego, el enemigo presente corresponde a la aparición de una nave enemiga o una condición de salida y el presente amistoso corresponde a la apariencia de una nave amiga o una condición de no ir durante la condición de no ir. Por lo general, los niños en desarrollo demostraron una potencia de EEG de banda gamma significativamente mayor que los niños con una condición del espectro autista.

Al intentar este procedimiento, es importante evitar tocar los contactos de los electrodos, engarzar los cables o usar demasiado gel.