Un metodo per quantificare Visual Information Processing in bambini che utilizzano Eye Tracking

L'obiettivo generale di questo metodo di osservazione preferenziale basato sull'eye-tracking è quantificare la qualità dell'elaborazione delle informazioni visive nei bambini, sulla base di risposte di orientamento riflessive guidate visivamente. Questo metodo avrà un valore significativo nel campo delle valutazioni visive cliniche e della riabilitazione nei bambini a partire dai sei mesi di età. Inoltre, il metodo si basa su misurazioni oggettive e sull'analisi delle risposte ai movimenti oculari.

Queste risposte forniscono informazioni quantitative sulle prestazioni visive e possono essere ottenute senza comunicazione verbale. I parametri quantitativi di elaborazione visiva, come i tempi di reazione e la qualità della fissazione, hanno un valore aggiunto per caratterizzare le prestazioni visive, soprattutto nei bambini piccoli e nei bambini con disabilità intellettiva. Le implicazioni di questa materia si estendono dalla caratterizzazione dell'elaborazione visiva e delle funzioni motorie oculari nei bambini sani, all'identificazione di prestazioni visive anormali nei bambini con disabilità visive.

Inizia selezionando una serie di stimoli visivi, come immagini o filmati, per mirare all'elaborazione delle funzioni motorie oculari di base e delle funzioni di elaborazione visiva. Utilizzare gli stimoli visivi per valutare le funzioni motorie oculari di base, come le fissazioni e le saccadi, l'inseguimento regolare e il nistagmo optocinetico. Successivamente, utilizza una serie di stimoli visivi, che si basano su un paradigma preferenziale di scelta forzata da quattro alternative, in modo tale che quattro diversi angoli di stimolo, ciascuno rappresenti una scelta alternativa o un'area target.

Utilizzare questi stimoli visivi per valutare le funzioni di elaborazione visiva, come l'elaborazione simultanea, la forma, il contrasto, il colore o il movimento. Successivamente, progetta una sequenza di test nel software Eye-tracker, selezionando il tipo di stimolo da aggiungere, un'immagine o un filmato. A tale scopo, selezionare lo stimolo desiderato dalla cartella in cui si trova e fare clic su Aggiungi.

Ripeti questi passaggi fino a quando tutti gli stimoli non sono stati aggiunti alla timeline. Infine, posiziona i diversi tipi di stimoli visivi, in ordine casuale, nella sequenza del test. Assicurarsi che la posizione dell'area target, si alterni da una prova all'altra, in modo da impegnare movimenti oculari riflessivi, verso il bersaglio, dal partecipante.

Iniziate scegliendo un sistema di tracciamento oculare adatto alle popolazioni pediatriche, ad esempio con luce infrarossa remota, e fissate il monitor eye-tracker con un braccio LCD flessibile a un tavolo solido. Scegli un braccio che possa muoversi in tre dimensioni. Accompagna il bambino nella sala prove e posizionalo a circa 60 centimetri dal monitor, per garantire un efficiente tracciamento della pupilla di entrambi gli occhi.

Quindi, regolare la posizione del monitor, in modo che sia perpendicolare agli occhi del bambino. Successivamente, confermare la qualità della ricezione degli alunni, con la presenza di due punti bianchi ben visibili, che rappresentano gli occhi del bambino sullo schermo. Avviare la procedura di calibrazione del software Eye-tracker, che presenta punti in movimento in aree predefinite del monitor, per allineare le posizioni dello sguardo.

Controllare la qualità di questa calibrazione preimpostata, per assicurarsi che le registrazioni possano essere effettuate. Successivamente, attivare una finestra separata chiamata visualizzatore, che sceglieva le risposte del bambino ai movimenti oculari, agli stimoli del test, sovrapponendo il segnale dello sguardo, alla registrazione video. Attiva una webcam diretta verso il bambino, per osservare e registrare il comportamento generale del bambino, durante il test.

Dì al bambino che guarderà la televisione. Quindi, esegui il test e osserva il comportamento fisico del bambino e le risposte ai movimenti oculari. Dopo l'esecuzione del test, riprodurre la registrazione dello sguardo offline e osservare le risposte dello sguardo agli stimoli presentati, al fine di ottenere una caratterizzazione qualitativa del comportamento di orientamento visivo del bambino.

Infine, è possibile esportare e archiviare i dati registrati e basati sul tempo di ciascun soggetto sulle caratteristiche del movimento oculare, come la distanza di visualizzazione e le posizioni dello sguardo, e separatamente l'elenco basato sul tempo degli stimoli visivi presentati, come le posizioni degli stimoli. Applicare una procedura di post-calibrazione al termine della registrazione, per aggirare la scarsa calibrazione pre-test, dovuta a movimenti eccessivi della testa, mancanza di fissaggi adeguati e posizione anomala dello sguardo o della testa. Per fare ciò, apri il software di analisi e seleziona lo stimolo per analizzare i dati dello sguardo, digitandone uno accanto allo stimolo scelto.

Premere Esegui. Nel menu a comparsa, selezionare l'opzione Post-calibra i dati. Quindi, seleziona Dati sguardo per un soggetto, dall'elenco dei file e premi Apri.

Dal menu a comparsa successivo, selezionare gli occhi da analizzare. Sinistra, Destra o Entrambi, al fine di generare un grafico a dispersione, di tutte le posizioni dello sguardo e del bersaglio registrate, nel tempo totale di presentazione dello stimolo. Quindi, selezionare Sì o No, a seconda che le posizioni dello sguardo fisso si sovrappongano correttamente alle posizioni di destinazione corrispondenti.

Se la calibrazione non è corretta, scegliere No per eseguire una post-calibrazione. Traslare il centro dei punti di sguardo, al centro del monitor, facendo clic una volta, sul centro dei punti di sguardo, o sul punto centrale situato esattamente al centro dell'asse verticale e orizzontale. Ridimensionare le posizioni dello sguardo alle posizioni di destinazione corrispondenti, facendo clic una volta sul centro dei punti di fissaggio, in ciascuno dei quattro quadranti di destinazione.

Controllare di nuovo se le posizioni dello sguardo si sovrappongono correttamente con le posizioni target corrispondenti. Se la calibrazione è corretta, scegliere Sì, per salvare i dati dello sguardo calibrati. In caso contrario, scegliere No e ripetere la procedura di post-calibrazione.

Inoltre, verifica che il soggetto abbia visto la presentazione dello stimolo, controllando che i dati dello sguardo, siano allineati con i seguenti criteri, così come il grafico di visualizzazione. Se lo stimolo può essere classificato come visualizzato, fare clic su Sì nel menu a comparsa. In caso contrario, fare clic su No.Contemporaneamente tracciare tutti i punti di fissaggio, appartenenti allo stimolo presentato, nel quadrante target corrispondente.

Ispezionare visivamente se i punti di fissaggio si trovano nel quadrante corretto. Infine, dopo aver controllato manualmente le risposte dei movimenti oculari, utilizzare il software per calcolare tre parametri. Tempo di reazione alla fissazione, o RTF, durata della fissazione, o FD, e area di fissazione dello sguardo, o GFA.

RTF, è una misura del tempo necessario per elaborare le informazioni visive ed eseguire un movimento degli occhi. Qui, i valori medi di RTF durante lo stimolo dinamico del cartone animato sono significativamente più alti, nei bambini con disabilità visive, rispetto ai bambini senza disabilità visive. Inoltre, i valori di RTF sono significativamente più alti, nei bambini con disabilità visive cerebrali, rispetto ai bambini con disabilità visive oculari.

Durata fissazione, è la quantità totale di tempo in cui lo sguardo è stato fissato all'interno dell'area target. La FD è significativamente più breve, nei bambini con disabilità visive, rispetto ai bambini senza disabilità visive. Inoltre, la FD è significativamente più breve, nei bambini con disabilità visive cerebrali, rispetto ai bambini con disabilità visive oculari.

Inoltre, l'area di fissazione dello sguardo, è una misura per l'accuratezza della fissazione, in cui una piccola area di fissazione, indica un'elevata precisione di fissazione. Qui, i valori di GFA sono significativamente più grandi, nei bambini con disabilità visive, rispetto ai bambini senza disabilità visive. Inoltre, la GFA è significativamente più grande, nei bambini con disabilità visive e nistagmo, rispetto ai bambini con disabilità visive, ma senza nistagmo.

Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come utilizzare i metodi basati sull'eye-tracking, in clinica e nella pratica. Questi metodi possono essere utilizzati per quantificare la qualità dell'elaborazione delle informazioni visive nei bambini a partire dai sei mesi di età. I passaggi essenziali all'interno del protocollo includono gli stimoli basati sull'aspetto preferenziale, la capacità di post-calibrare i dati di eye-tracking e la disponibilità di problemi di esito quantitativo.

I parametri ufficiali di lavorazione ottenuti con questi metodi, possono essere vantaggiosi per seguire gli sviluppi visivi nel tempo, e per monitorare gli effetti dei Programmi di Intervento Visivo. Questi metodi possono fornire profili individuali delle prestazioni visive. Tali profili possono essere utilizzati per un supporto funzionale nella vita quotidiana, adattato alle esigenze del bambino.