Eye Movement Monitoraggio della Memoria

Il monitoraggio dei movimenti degli occhi (o eye tracking) rivela nello spazio in cui gli occhi indugiano, quando e per quanto tempo. Qui, ci dimostrano come eye-tracking può essere utilizzato per indagare l'integrità della memoria nelle popolazioni più partecipanti, senza la necessità di relazioni verbali, o in altro modo esplicito.

Questo video mostra una procedura per monitorare i movimenti oculari mentre i partecipanti visualizzano le immagini. Un casco eye tracker viene prima posizionato sul partecipante, quindi le telecamere vengono regolate in modo da posizionarsi appena sotto ciascun occhio. Le telecamere sono messe a fuoco per ottenere riflessi della pupilla e della cornea.

Facendo fissare il partecipante su una serie di obiettivi, i movimenti oculari vengono calibrati e convalidati Attraverso l'ispezione dei cambiamenti nei movimenti oculari, nei modelli di scansione, si può dimostrare che i dettagli relativi alle immagini visualizzate in precedenza sono stati memorizzati in memoria. Ciao, sono la dottoressa Jennifer Ryan, scienziata senior presso il Rotman Research Institute di Baycrest a Toronto. Oggi vorremmo mostrarvi il nostro protocollo, il monitoraggio dei movimenti oculari della memoria.

Questo metodo può aiutare a rispondere a domande chiave nel campo della memoria, ad esempio quando si accede ai ricordi e quali dettagli vengono mantenuti in tali rappresentazioni. Per monitorare il movimento degli occhi durante gli esperimenti di integrità della memoria, viene utilizzato un sistema di tracciamento oculare iLink two. Questo eye tracker basato su video montato sulla testa registra la posizione degli occhi nel fotogramma delle coordinate XY a una frequenza di campionamento di 500 o 250 hertz con una risoluzione spaziale inferiore a 0,1 gradi.

Una telecamera viene utilizzata per monitorare la posizione della testa inviando marcatori a infrarossi ai sensori posizionati ai quattro angoli del monitor del display che viene visualizzato dai partecipanti. Due telecamere aggiuntive montate sull'archetto situato sotto ciascuno degli occhi e gli illuminatori a infrarossi vengono utilizzati per notare che la posizione degli occhi dei riflessi della pupilla e della cornea può essere basata sui riflessi della pupilla e della cornea, o in base alla pupilla, solo l'archetto imbottito dell'eye tracker può essere regolato su due piani per adattarsi comodamente alle dimensioni della testa di un partecipante adulto, La maggior parte degli occhiali e delle lenti a contatto può essere sistemata dall'Eye Tracker. Due PC vengono utilizzati per la registrazione dei movimenti oculari, un computer funge da computer di visualizzazione, che presenta ai partecipanti le schermate di calibrazione, le istruzioni necessarie per le attività e le immagini utilizzate nel paradigma sperimentale.

Il computer host calcola la posizione dello sguardo in tempo reale e registra i dati sul movimento degli occhi, nonché le risposte dei partecipanti alla pressione di un pulsante o della tastiera. Il programma software Experiment builder viene utilizzato sia per presentare gli stimoli sperimentali ai partecipanti sia per programmare il modo in cui la posizione viene raccolta dal pc ospite. Il visualizzatore di dati del programma software viene utilizzato per caratterizzare i movimenti oculari durante la registrazione.

Vediamo ora come impostare e condurre un esperimento di eye tracking. Selezionare il paradigma sperimentale appropriato sul computer di visualizzazione e designare un nome di file per le successive registrazioni dei movimenti oculari. In preparazione per un esperimento, vedere il partecipante a una distanza fissa dal monitor in modo che venga mantenuto lo stesso angolo visivo.

I partecipanti regolano il casco dell'eye tracker in modo che sia aderente e improbabile che si muova, ma non scomodo intorno alla testa. Inoltre, regolare il casco in modo che la telecamera frontale possa inviare un'illuminazione a infrarossi ai marcatori esterni sul monitor del display. Ciascuna delle telecamere oculari è situata su singole aste che si estendono dal casco, che consentono la regolazione su tutti gli assi.

Posizionare le telecamere oculari appena sotto e leggermente lontano da ciascun occhio senza ostruire il partecipante view del monitor del display. Metti a fuoco le telecamere per ottenere un'immagine chiara e stabile della pupilla e dei riflessi corneali. I pannelli di stato sul computer host indicano dove vengono acquisiti i riflessi della pupilla e della cornea.

Regolare la soglia di illuminazione per ottenere la registrazione più stabile della pupilla e dei riflessi corneali. Una volta che le telecamere sono state configurate per ottenere registrazioni accurate della posizione degli occhi sul monitor, avviare una procedura di calibrazione. Chiedi al partecipante di guardare una serie di bersagli che appaiono in varie posizioni sul display.

In genere, vengono utilizzate nove posizioni di destinazione con la posizione centrale ripetuta due volte, ma la calibrazione può essere eseguita con un minimo di tre posizioni di destinazione. Dalle posizioni registrate. La posizione degli occhi in qualsiasi punto dello schermo può essere interpolata.

Dopo la calibrazione. Una procedura di convalida viene utilizzata per verificare l'accuratezza della registrazione dei movimenti oculari. Le stesse nove posizioni target vengono fornite al partecipante per la fissazione e la differenza viene calcolata tra la posizione di fissazione corrente e la posizione di fissazione precedentemente registrata.

Se l'accuratezza media per la registrazione della posizione di uno o entrambi gli occhi supera un errore di 0,5 gradi, le procedure di calibrazione e convalida vengono ripetute. Ok, ora faremo la calibrazione e la convalida, e voglio solo dirvi che va bene muovere leggermente la testa, ma preferiamo che stiate il più fermi possibile per il resto dell'esperimento. Va bene?

Sì.Perfetto.Va bene, allora iniziamo. Conversione dei dati del movimento oculare in una serie di eventi di fissazione e scheda SEC che un timelock, una presentazione di stimolo si ottiene attraverso il computer host e può essere interrogato con il visualizzatore di dati del programma software. In questo caso, il rilevamento delle fissazioni e delle tessere SEC dipende da un passante online, che separa i campioni grezzi di movimento oculare in stati significativi.

Se la velocità di due campioni di movimento oculare successivi supera i 22 gradi al secondo su una distanza di 0,1 gradi, i campioni vengono etichettati come una carta SEC. Se la pupilla manca per tre o più campioni, l'attività oculare viene contrassegnata come un battito di ciglia all'interno del flusso di dati. le osservazioni di regioni specifiche di uno stimolo possono essere caratterizzate analizzando i movimenti oculari rispetto alle regioni di interesse disegnate sperimentalmente che vengono create per ogni immagine, sia nella fase di programmazione del paradigma che dopo la raccolta dei dati.

Ora mostreremo alcuni risultati rappresentativi dell'eye tracking per sondare la memoria per una singola immagine. Il grado in cui gli occhi si muovono intorno all'immagine ad ogni visione è un risultato rappresentativo per il numero di fissazioni oculari effettuate sui volti. Come mostrato qui, i volti sono stati visualizzati una volta in ciascuno dei cinque blocchi.

Nel tempo, c'è una diminuzione del numero di fissazioni fatte ai volti che sono state ripetute durante l'esperimento per sondare la memoria alla ricerca di dettagli all'interno di un'immagine. La visualizzazione tra le immagini modificate e le immagini che non sono state modificate sono confrontate in questi risultati rappresentativi. Una percentuale maggiore di fissazioni oculari è diretta a una regione che è stata modificata da scene manipolate rispetto alla regione invariata per scene nuove e scene che sono state ripetute.

Questo aumento della visualizzazione riflette la memoria per ciò che aveva originariamente occupato la regione modificata. Questo aumento della visione di una regione modificata si osserva solo negli adulti più giovani e in genere non è presente negli anziani e nei pazienti amnesici che riferiscono problemi di memoria dopo il suo sviluppo. Questa tecnica ha aperto la strada ai ricercatori in psicologia e neuroscienze cognitive per esplorare la funzione cognitiva come la memoria in più popolazioni di partecipanti, comprese le persone che hanno lesioni cerebrali o altre malattie neurodegenerative.