Regard en Action : Head-mounted Eye Tracking d’Attention visuelle dynamique de l’enfant au cours de comportement naturaliste

Cette méthode peut aider les chercheurs à comprendre à quoi ressemble le monde du point de vue d’un jeune enfant, ainsi que la façon dont ils allouent leur attention réelle dans cette perspective. Par rapport au suivi oculaire basé sur l’écran, qui est largement utilisé dans la science comportementale, le suivi oculaire monté sur la tête nous permet de surveiller où les enfants regardent pendant les activités quotidiennes comme le jeu de jouet et la lecture de livres d’images. Catalina Suarez-Rivera et Yayun Zhang, et Daniel Pearcy, directeur de laboratoire, feront la démonstration de la procédure.

Avant de commencer une expérience, modifiez un système pour travailler avec un bonnet de bébé sur mesure. Sélectionnez une caméra de scène réglable en termes de positionnement, et dispose d’un angle assez large pour capturer un champ de vision approprié pour répondre aux questions de recherche d’intérêt. Sélectionnez une caméra oculaire réglable en termes de positionnement, et a une LED infrarouge positionnée de telle sorte que la cornée de l’œil de l’enfant reflétera cette lumière.

Le système de suivi oculaire doit être aussi discret et léger que possible, afin de fournir la plus grande chance que les jeunes enfants tolèrent le port de l’équipement. Ensuite, fixez la scène et les caméras oculaires à un crochet et une sangle de boucle qui est fixé sur le côté opposé d’un morceau de crochet et sangle de boucle cousue sur un bouchon de la taille d’un enfant, pour intégrer le système dans le bouchon, et de positionner les caméras afin qu’ils soient hors du centre de la vue de l’enfant. Pour la collecte de données de suivi oculaire, avoir deux chercheurs présents: l’un d’interagir avec, et d’occuper l’enfant, et l’autre de placer et de positionner le système de suivi oculaire.

Engagez pleinement l’enfant dans une activité qui occupe les mains de l’enfant, de sorte que l’enfant ne se lève pas pour déplacer ou saisir le système de suivi des yeux, et placer le système de suivi des yeux sur la tête de l’enfant. Placez la caméra de scène bas sur le front pour mieux se rapprocher du champ de vision de l’enfant, et centrez la vue de la caméra de scène sur ce que l’enfant regardera pendant l’étude. Pour obtenir des données de regard de haute qualité, placez la caméra oculaire pour détecter à la fois la pupille et la réflexion cornéenne sans occlusion des joues ou des cils dans toute la gamme de mouvement de l’œil.

La partie la plus délicate de ce protocole est de placer l’équipement sur la tête de l’enfant et d’ajuster les caméras sans bouleverser l’enfant. La vitesse, la confiance et la pratique sont essentielles. Une fois que les images de la scène et des yeux sont aussi de haute qualité que possible, attirez l’attention de l’enfant sur différents endroits dans son champ de vision pour recueillir des données d’étalonnage.

Faites en sorte que le positionnement du corps de l’enfant pendant l’étalonnage corresponde à la position qui sera utilisée pendant l’étude. Lorsque tous les points d’étalonnage ont été obtenus, commencez à recueillir les données de suivi oculaire. Prendre note de tous les points où le système de suivi oculaire est bousculé ou mal aligné, pour permettre le recalibrage au besoin, et pour permettre un codage séparé des données avant et après le désalignement.

Pour calibrer les données de suivi oculaire à la fin de l’étude, ouvrez un logiciel d’étalonnage approprié et ajustez les seuils des différents paramètres de détection dans le logiciel d’étalonnage pour obtenir une bonne image oculaire. Au cours de la première série d’étalonnage, identifiez les points d’étalonnage à des moments où l’enfant se penche clairement sur un point distinct de l’image de la scène, en gardant à l’esprit qu’il peut s’agir de points créés intentionnellement par le chercheur lors de la collecte de données, ou de points de l’intérieur de l’étude, où le point de regard est facilement identifiable, tant que la pupille est détectée avec précision pour ces cadres. Créez une série de points d’étalonnage pour établir la cartographie entre la scène et l’œil.

Si le système de suivi oculaire a changé de position à tout moment au cours de l’étude, créez des étalonnages distincts pour les parties avant et après le changement de position. Pour coder les régions d’intérêt, dressez une liste de toutes les régions d’intérêt qui devraient être codées en fonction des questions de recherche et utilisez l’image oculaire, l’image de la scène et la piste du point de vue de l’enfant pour déterminer quelle région d’intérêt est visuellement fréquentée. Faites défiler les cadres un par un pour observer les moments de la pupille à l’intérieur de l’image oculaire comme principal indice que la région d’intérêt peut avoir changé.

Lorsqu’un mouvement visible de l’œil se produit, vérifiez si l’enfant déplaçait le point de vue vers une nouvelle région d’intérêt ou vers aucune région d’intérêt définie. Bien que les régions d’intérêt soient codées séparément pour chaque image, utilisez des cadres avant et après l’analyse du cadre pour obtenir des informations contextuelles qui peuvent aider à déterminer la bonne région d’intérêt. Ici, des exemples de sources d’intérêt pour deux enfants de 18 mois sont présentés.

Chaque bloc coloré représente des cadres continus au cours duquel l’enfant a examiné une région d’intérêt particulière. Les enfants ont montré des différences individuelles dans leur sélectivité pour différents sous-ensembles de jouets, comme en témoignent les différences dans la proportion des interactions que chaque enfant a passées à examiner chacune des régions d’intérêt des jouets. Bien que la proportion totale de temps que les deux enfants passaient à regarder tous les jouets était quelque peu semblable, les proportions de temps consacré aux jouets individuels variaient considérablement, tant à l’intérieur qu’entre les sujets.

De plus, la façon dont ces proportions de temps à la recherche ont été atteintes différait également, la durée moyenne de l’enfant deux ayant presque le double de celle de l’enfant un. Une autre propriété démontrée par ces données est que les deux enfants se sont rarement regardés vers les visages de leurs parents pendant la session, et que quand ils l’ont fait, chaque durée de regard était généralement de moins d’une seconde. Les chercheurs peuvent placer simultanément des traqueurs oculaires montés sur la tête sur les enfants et leur partenaire social, et intégrer cette procédure à des techniques telles que le suivi des mouvements et la surveillance de la fréquence cardiaque, afin de fournir des ensembles de données multimodaux à haute densité pour répondre à une variété de questions.

L’utilisation de ces techniques a transformé notre compréhension de nombreux sujets dans la littérature sur le développement, y compris l’attention conjointe et soutenue, l’évolution des expériences visuelles avec l’âge et le développement moteur, et le rôle des expériences visuelles dans l’apprentissage des mots. Ce protocole a été employé avec succès avec des populations cliniques, y compris des enfants avec des implants cochléaires et des enfants diagnostiqués avec des désordres de spectre autistique.