Comment créer et utiliser la rivalité binoculaire

Chacun de nos yeux voit normalement une image légèrement différente, et le cerveau combine ces deux images en une seule représentation cohérente. Cependant, lorsque les yeux sont présentés avec des images suffisamment différentes les unes des autres, un modèle d’alternances perceptuelles se produit, une image domine la conscience tandis que l’autre est supprimée. La dominance alterne entre les deux images, généralement toutes les quelques secondes.

Ce phénomène perceptuel est connu sous le nom de rivalité binoculaire. Pour créer un stimulus de rivalité binoculaire, chaque œil est présenté avec une image différente au même endroit perçu. Cette vidéo décrit plusieurs façons simples et peu coûteuses de créer et d’utiliser une rivalité binoculaire.

Bonjour, je m’appelle David Carmel. Je suis postdoctorant au département de psychologie de l’Université de New York. Bonjour, je m’appelle Mike Arca et je suis étudiant diplômé au Département de psychologie de l’Université de Princeton.

Dans cette vidéo, nous décrirons quelques façons simples et peu coûteuses de créer et d’utiliser une rivalité binoculaire. La rivalité binoculaire est considérée comme utile pour étudier la sélection perceptuelle et la conscience dans les modèles humains et animaux, car des entrées immuables dans chaque œil entraînent des alternances dans la conscience visuelle. Il existe plusieurs façons de créer une rivalité binoculaire, mais les nouveaux venus dans le domaine ne savent souvent pas quelle méthode répondrait le mieux à leurs besoins spécifiques.

Notre objectif ici est de décrire les avantages et les inconvénients des méthodes les plus courantes. Alors commençons. La rivalité binoculaire peut être induite en présentant à chaque œil une image différente irréconciliable à des emplacements rétiniens correspondants au lieu d’une seule image combinée, ce que les observateurs voient normalement est un modèle d’alternances perceptuelles dans lequel l’image de chaque œil domine la perception consciente pendant une certaine période tandis que l’autre image est supprimée.

Les périodes de domination et de répression s’inversent périodiquement avec seulement de brèves durées de perception mixte. La rivalité binoculaire peut être utilisée pour examiner plusieurs questions importantes, telles que : à quelles étapes de la hiérarchie du traitement visuel les événements neuronaux sont-ils corrélés avec l’expérience consciente ? Comment le cerveau résout-il la compétition entre les stimuli et choisit-il celui qu’il souhaite prendre conscience ?

Quels aspects d’une image qui sont supprimés de la conscience peuvent néanmoins être traités et comment un tel traitement peut-il affecter le comportement ? Il existe plusieurs méthodes simples pour créer un affichage de rivalité binoculaire. Dans cette vidéo, les méthodes les plus populaires sont décrites, y compris les avantages, les inconvénients et les inconvénients de chaque méthode.

Avant d’entrer dans les méthodes, nous devons aborder la question du maintien de vierges stables lors d’expériences de rivalité binoculaire. Avant d’entrer dans des méthodes spécifiques pour créer une rivalité, il est important de mentionner la question des vierges stables, qui est une considération vitale dans toutes les méthodes qui seront décrites. Normalement, nos yeux se tournent ou font des mouvements vierges de manière à ce que la même image fixée tombe sur chaque fovéa.

Cependant, le succès des vierges dépend de la vision de chaque œil. Si chaque œil est présenté avec une image entièrement différente, les vierges seront perturbées parce que le cerveau n’aura pas suffisamment d’informations pour décider de l’angle correct de la vierge. Cela peut perturber la rivalité binoculaire car les deux images peuvent ne pas tomber sur des emplacements rétiniens correspondants.

Par conséquent, en plus des différentes images, l’affichage doit contenir des éléments identiques pour les deux yeux. Cela permet aux yeux de maintenir un regard stable malgré la différence entre les éléments rivaux des images. Habituellement, les éléments identiques stabilisateurs vierges comprennent un point de fixation au centre des images rivales et un cadre autour des images.

La monture peut être uniforme ou texturée et peut avoir n’importe quelle forme tant qu’elle est identique dans les deux yeux. Les mouvements oculaires horizontaux non corrélés sont plus probables que les mouvements verticaux. Par conséquent, une barre texturée de chaque côté de chaque image peut être utilisée à la place d’un cadre complet.

Enfin, dans certaines études, un cadre peut être indésirable. Par exemple, si l’expérience exige que les stimuli apparaissent sur un fond uniforme, dans de tels cas, il est possible d’utiliser des lignes NUNUs ou une image qui apparaît plus loin du stimulus, comme des anneaux de jeu de fléchettes. Voyons maintenant comment induire une rivalité binoculaire.

Ici, nous passerons en revue trois options peu coûteuses et simples, y compris les lunettes bleu rouge, le stéréoscope miroir et les lunettes à prisme L’utilisation de lunettes chromatiques, soit rouge, bleu ou rouge vert est une méthode populaire préférée par de nombreux chercheurs car c’est la plus facile et la moins chère à mettre en œuvre Tout ce dont on a besoin est une paire de lunettes en cellophane disponible dans de nombreux magasins de jouets. Ici, nous allons utiliser des lunettes rouges et bleues configurées en préparant une image qui est affichée uniquement par le pistolet bleu du moniteur et une autre qui s’affiche au même endroit sur l’écran uniquement par le pistolet rouge. Chacune des lentilles ne passera qu’une seule des images, de sorte que les deux images différentes tomberont sur les emplacements rétiniens correspondants dans les deux yeux et commenceront à rivaliser l’une avec l’autre.

Les deux images doivent contenir des informations identiques, comme un cadre ou un point de fixation, pour garantir des vierges stables. Ces éléments identiques doivent être d’une couleur que les deux objectifs laisseront passer, comme le noir ou le blanc. Notez que cette technique n’a rien à voir avec la vision des couleurs.

Les couleurs sont simplement utilisées pour séparer les deux images en un seul œil. Cela devrait fonctionner même pour les observateurs ayant une vision des couleurs anormale. Les avantages de l’utilisation de lunettes rouges et bleues incluent que l’équipement est très peu coûteux et que les stimuli sont très faciles à préparer.

Les lunettes rouge-bleu peuvent facilement être utilisées avec toutes les méthodes de neuroimagerie, y compris l’IRM. Et enfin, les lunettes rouge-bleu ne nécessitent pas de stabilisation de la tête ou de réglage individuel de l’appareil de visualisation pour chaque observateur. Les inconvénients incluent que chaque image ne peut contenir que des nuances d’une seule couleur, donc pas de stimuli chromatiques.

Les lentilles ne sont pas parfaites, il y aura donc toujours un peu de saignement et chaque œil verra une partie de l’image de l’autre œil. Cela crée un problème pour prétendre que l’image supprimée était entièrement invisible. Le saignement peut être réduit en utilisant plus d’un filtre.

Par exemple, le port de deux lunettes, l’une sur l’autre, et enfin, les lunettes rouge-bleu ne fonctionnent pas bien avec la plupart des oculomètres actuels. Passons maintenant à la méthode du stéréoscope miroir. Les miroirs peuvent facilement être installés pour fournir une image différente à chacun des yeux de l’observateur.

Tout d’abord, préparez deux images différentes qui ont des éléments identiques et affichez-les côte à côte sur un moniteur. Un stéréoscope miroir est facile à construire, donc tout ce dont on a besoin est quatre miroirs et des supports pour les monter en position. Deux miroirs de sorte que chacun soit près d’un œil et à un angle de 45 degrés par rapport à la ligne de vision de cet œil, utilisez une mentonnière pour stabiliser l’emplacement de la tête de l’observateur.

Placez un autre miroir de chaque côté de chacun des deux premiers miroirs, face aux stimuli à un angle de 45 degrés, de sorte que chaque image tombe à un endroit correspondant dans chaque œil. Les images dissemblables devraient maintenant rivaliser les unes avec les autres. Dans la plupart des cas, il est pratique d’utiliser l’un des stéréoscopes disponibles dans le commerce.

Les yeux de chaque observateur sont un peu différents, donc en plaçant un observateur devant l’écran, il peut être nécessaire d’ajuster les angles du miroir pour obtenir des vierges stables. Lorsque vous utilisez un stéréoscope miroir, il est important de s’assurer que chaque œil ne peut voir que l’image qu’il est censé voir, et que cette image n’est vue qu’à l’endroit où elle rivalise avec l’autre image. Dans de nombreux cas, chaque œil aura également une ligne de vision par rapport à l’image de l’autre œil.

Pour bloquer cette ligne de vision indésirable, placez un séparateur. Par exemple, une feuille de carton s’étendant des stéréoscopes à mi-chemin entre les yeux de l’observateur vers le centre de l’écran de telle sorte qu’elle bloquera la ligne de vision de l’autre stimulus oculaire. Un problème supplémentaire qui peut survenir est que chaque œil peut voir l’image qu’il est censé voir deux fois, une fois à travers le miroir, et une fois de plus directement.

Cela fera apparaître une image supplémentaire de chaque stimulus à côté de l’endroit où la rivalité se produit. Pour éviter cela, ajustez la relation entre l’emplacement des images et la distance de l’observateur par rapport à l’écran. Afin d’effectuer ces ajustements avant le début de l’expérience, préparez une image montrant uniquement les parties de l’écran qui sont identiques sur les deux images et qui sont utilisées pour configurer le stéréoscope pour chaque observateur avant d’afficher le stimulus de rivalité.

Les avantages de l’utilisation de stéréoscopes à miroir sont que des images séparées permettent l’utilisation de stimuli chromatiques. Les images sont complètement séparées et ne peuvent pas se fondre les unes dans les autres. La préparation des stimuli est facile et simple.

Deux images présentées côte à côte peuvent rivaliser l’une avec l’autre. Et enfin, les stéréoscopes peuvent être utilisés en combinaison avec le suivi oculaire. Les stéréoscopes ne permettent de présenter que des stimuli assez petits, car seule la moitié du champ visuel peut être utilisée pour présenter chaque image.

Les stéréoscopes ne peuvent pas être facilement utilisés dans un scanner IRM, car cela nécessiterait que tous les éléments du stéréoscope soient non magnétiques, et la configuration devrait également intégrer l’inclinaison supplémentaire du miroir à travers laquelle les stimuli sont normalement visualisés dans le scanner. Enfin, les stéréoscopes nécessitent une stabilisation de la tête et un réglage individuel pour chaque observateur. Voyons maintenant comment utiliser des lunettes à prisme.

La méthode des lunettes à prisme est une variante de l’idée du stéréoscope à l’aide de lunettes dans lesquelles les lentilles sont des prismes au lieu de miroirs. Comme pour un miroir, les images stéréoscopiques sont présentées côte à côte sur un moniteur. Les verres Prism peuvent être achetés auprès de n’importe quel fournisseur d’optique commercial avec des montures en plastique.

Chacun des prismes plie la lumière, ce qui donne l’impression que les objets qui sont sur le côté sont droit devant. Deuxièmement, de tels prismes orientés dans des directions opposées agissent de la même manière qu’un miroir. Stéréoscope, créeraient-ils l’illusion que deux images qui sont en fait physiquement côte à côte se chevauchent dans l’espace ?

Notez que lorsque vous utilisez des lunettes à prisme, vous devez toujours utiliser un séparateur car chaque œil peut voir l’image de l’autre œil. Cependant, il n’est pas nécessaire d’ajuster la distance et la taille de l’écran, car chaque image n’a qu’une seule ligne de vision pour chaque œil. Les avantages et les inconvénients des lunettes à prisme sont similaires à ceux des stéréoscopes à miroir, à une grande différence près.

Il est facile d’utiliser des lunettes à prisme dans un scanner IRM car elles peuvent être en plastique et sont plus compactes qu’un stéréoscope à miroir. Voyons maintenant comment assurer la suppression complète des images pour répondre aux questions de recherche concernant le traitement de l’image supprimée. Au cours des expériences de rivalité binoculaire, une forme forte de rivalité connue sous le nom de suppression continue du flash ou CFS en abrégé est la plus appropriée pour créer un stimulus CFS.

Présenter une image relativement peu contrastée à un œil. Il s’agit de l’image supprimée. Présenter une image très contrastée et changeant rapidement pour l’autre œil.

Ce sera le masque CFS dominant pour être efficace au maximum. Le masque CFS doit changer à une fréquence comprise entre 10 et 20 hertz. Le SFC peut être induit en utilisant toutes les méthodes de rivalité décrites plus haut dans cette vidéo lors de l’utilisation d’un stéréoscope à miroir ou de lunettes à prisme.

Le masque CFS composé de nombreux petits éléments colorés est très efficace. Cependant, un masque CFS composé d’éléments en niveaux de gris peut également être efficace lors de l’utilisation de lunettes rouge-bleu. Le masque CFS peut être composé de nombreux éléments qui sont tous de la même couleur.

Si vous regardez cette vidéo à travers des lunettes rouges et bleues, vous obtiendrez probablement beaucoup de saignement en raison de la compression vidéo qu’elle a subie pour maximiser les chances de suppression complète. Ajustez le niveau de contraste de l’image supprimée avant le début de l’expérience. Les alternances, l’image dominante et l’image supprimée sont généralement progressives et peuvent être assez lentes, ce qui signifie qu’une grande partie du temps de visionnage est occupée par des phases mixtes.

La forme spécifique des phases mixtes varie d’un observateur à l’autre et pour différents stimuli. Voici deux formes courantes de phases mixtes. Tout d’abord, dans une rivalité fragmentaire, une phase mixte peut consister en ce que l’image supprimée devient progressivement dominante à travers un nombre croissant de taches dominantes sur le stimulus.

Deuxièmement, une phase mixte peut également se produire par le biais d’une vague de dominance balayant l’image. Pour induire une telle onde, introduisez un incrément de contraste à une partie spécifique de l’image supprimée. Les alternances de rivalité binoculaire se produisent à des intervalles de durée indépendants aléatoires.

Cela signifie que la durée du dernier intervalle de dominance ne prédit pas la durée du suivant. Si les durées de dominance sont divisées en bacs de largeur égale. Un histogramme montrant combien de durées dominantes de chaque longueur se sont produites a tendance à être bien ajusté par une distribution asymétrique connue sous le nom de fonction gamma.

Les effets des manipulations expérimentales sur les durées et la rivalité ont tendance à se manifester sous la forme de la fonction gamma la mieux ajustée dans chaque condition. De nombreuses durées de dominance différentes se produiront, mais la probabilité de celles-ci peut être modifiée par des facteurs de manipulation tels que les deux images. Les caractéristiques de bas niveau affectent les durées relatives de leur période de dominance et de suppression.

Par exemple, si les deux images diffèrent, en revanche, l’image à contraste le plus élevé aura des durées de dominance plus longues, ce qui entraînera une distribution gamma mieux ajustée avec une médiane plus grande. De plus, différents observateurs peuvent produire des distributions gamma différentes pour le même ensemble de stimulus. Il est possible d’utiliser les paramètres de la fonction gamma comme variables dépendantes dans une expérience, mais la relation entre ces paramètres et la forme de la distribution n’est pas facilement transparente.

Par conséquent, une mesure plus accessible de la tendance centrale peut être utile. Cependant, comme la distribution gamma peut être très asymétrique, la durée médiane plutôt que la moyenne est plus souvent représentative des résultats. L’utilisation de la médiane d’une distribution non gaussienne signifie également qu’à moins qu’il n’y ait un grand nombre de points de données, les tests statistiques pertinents doivent être non paramétriques.

Dans cette vidéo, nous avons décrit la nature de la rivalité binoculaire, plusieurs méthodes pour la créer et les considérations à prendre en compte lors de son utilisation. Nous espérons que vous trouverez notre introduction utile pour utiliser ce phénomène fascinant.