VisualEyes：眼球運動実験のためのモジュラ式のソフトウェアシステム

この手順の全体的な目標は、実験者が視覚眼系を使用して一連の視覚刺激を生成し、眼球運動研究を実施できるようにすることです。まず、視眼システムは、測定されたターゲットを使用してピクセル値を度に変換することにより、キャリブレーションする必要があります。2番目のステップは、実験セッションの前に左目と右目の刺激をライブラリに保存することにより、左目と右目の刺激の初期位置と最終位置を定義することです。

そして最後に、眼球運動モニターを被験者に置き、実験スクリプトを実行して眼球運動の反応を記録します。最終的には、眼球運動の位置と速度の痕跡を示す結果を得ることができます。この手法の主な利点は、独自のソフトウェアなどの既存の方法よりも優れている点は、オペレーターが任意の視覚刺激をコンポして、あらゆる種類の眼球運動実験を行うことです。

この手順を実証しているのは、私の研究室のキム博士課程の学生です。このシステムには、あらゆるタイプの眼球運動モニターを使用できます。このデモンストレーションでは、リンバストラッキングとビデオモニタリング眼球運動システムを使用して、精神病やスムースな追跡などの運動をタンデムで追跡します。

1台のコンピュータをビジュアルディスプレイに使用して、処女などの反対の眼球運動や、処女とタンデムバージョンの動きとの相互作用を研究することができます。ハプロスコープは、視覚的に表示するために2台のコンピューターモニターが必要です。通常、目の動きは回転角度で示されるため、1 つのメトリック セットを別のメトリック セットに変換するには、まずキャリブレーションが必要です。

コンピューターのモニターはピクセル値を使用しますが、三角法を使用して物理的なターゲットをどこに配置するかを計算し、ビジュアルディスプレイを調整できます。たとえば、コンピューター画面上の刺激が 2 度の物理ターゲットと一致する場合、そのピクセル値は 2 度の刺激に対応します。システムをキャリブレーションするには、オペレーターは視覚化ディレクトリ内でピクセルから度ドットveiファイルを開く必要があります。

まず、ストレッチモードフィールドを使用してキャリブレーションするモニターを定義します。左目モニターに 1 番、右目モニターに 2 番を入力します。次に、プログラムを実行し、緑の線が物理ターゲットの上に重ねられるまで、緑の線の刺激を動かします。

次に、物理ターゲットの既知の位置を度数で入力し、保存ボタンを押します。次に、緑色の線をクリックします。次数とピクセル値は左下隅のディスプレイに表示され、オペレーターは少なくとも3つのキャリブレーションポイントを収集する必要があります。

すべてのキャリブレーションポイントを保存したら、視覚化されたディレクトリでD two P Excel出力ファイルを開きます。キャリブレーションポイントを取得します。キャリブレーション ポイントをプロットして、線形回帰方程式を取得します。

方程式を使用して、視覚刺激の初期位置と最終位置を計算します。オペレーターは、ピクセル値でプログラムすることを望んでいます。バージン刺激の5つのキャリブレーションポイントを使用して得られた左目と右目のキャリブレーション曲線の例を次に示します。

刺激に追加のモニターが必要な場合は、他のモニターに対して前の2つの手順を繰り返します。まず、オペレーターは実験の前に、左目と右目の刺激の初期位置と最終位置を定義する必要があります。これを行うには、新しいテキストファイルを開き、最初の行で初期時間と位置の値を定義します。

時間、水平位置、垂直位置、回転の 4 つのパラメータを定義する必要があります。同様に、最終パラメータ 4 つ、最終時間、水平位置、垂直位置、および刺激の回転を定義します。視覚化されたディレクトリに刺激を刺激名dot viiファイルとして保存し、他のI刺激に対してこの手順を繰り返します。

次に、刺激の動きは2つのタイプの動きに一般化できます。急なステップまたは連続的なスロープ。ステップにより、刺激は初期位置から最終位置まで突然移動またはジャンプします。

オペレーターは、ステップ刺激の時間の変化は0.001秒である必要があることに注意する必要があります。サイコティックステップ、スムースパースータンスロープ、バージンステップ、バージンランプの例を表1に示します。刺激については、ステップなどの単一の刺激を持つことも、マルチステップなどの一連の視覚タスクを持つこともできます。

次に、両方の刺激ファイルを刺激ライブラリに保存します。視覚化されたディレクトリ内にはいくつかのデフォルト設定があることに注意してください。最初の行は、水平方向内の画面の割合です。

2 行目は、垂直方向の画面の割合です。3 番目は背景画像で、4 番目は前景またはターゲット イメージです。5行目は、コンピューターが独立モードで動作する必要があることを示しています。

6行目は、どのモニターが使用されているかを示しています。7行目はモニターのアスペクト比です。残りのラインは、オペレーターが実験セッション内に使用できるさまざまなタイプの刺激です。

次に、左目刺激モニターと右目刺激を開きます。視覚化されたディレクトリからファイルを監視します。これらの 2 つのファイルには、それぞれ左目と右目のライブラリ刺激が含まれています。

最後の行に、定義されている刺激のファイル名を記入します。プロファイル番号は、スティミュラスファイル名に対応する行を参照します。たとえば、ここでは、刺激のプロファイル番号は 8 です。

前の手順を繰り返して、実験に必要なだけ多くの刺激を作り出すことができます。次に、実験的なプロトコルのスクリプトを書くことができます。まず、テキストファイルを開いて実験プロトコルコマンドを入力し、このファイルをスクリプト名vsファイルとして視覚化されたディレクトリに保存します。

これは、視覚化システムがコマンドを読み取って実行するスクリプト ファイルになります。可視化された関数には、入力引数と出力引数があります。この表は、一時ファイルdot lwfが定義されていない場合に使用できる視覚化されたソフトウェア内のすべての機能を示しています。

この機能の実行中、ソフトウェアはデジタル化のために入力データを保存しません。ログ ファイル関数の出力文字列、または EXP 試行から視覚化されたディレクトリ内の出力テキスト ファイルへの入力バッファー。実験が完了したら、出力テキストファイルの名前を別の名前に変更してください。

そうしないと、次の実験でデータが上書きされます。トリガーウェイト機能は、被験者がトリガーボタンを押すのを待って、画面上にexp trialと表記される実験トライアルを開始し、データをデジタル化します。これは、デジタル集録カードのチャンネル 12 で、信号がデジタル High から Low に変わるのを待っています。

最後に、ランダム遅延関数は、次の刺激の予測または予測を防ぐためにランダム遅延を生成し、波MSD関数はデータの平均と標準偏差を計算します。実験を開始する前に、被験者は、施設内審査委員会によって承認された書面によるインフォームドコンセントを提供する必要があります。被験者が参加に同意する前に、実験を詳細に説明する必要があります。

角膜反射ビデオイメージングシステム、リンバストラッキングシステム、または強膜検索コイルなどのさまざまな眼球運動モニターを使用して、眼球運動を収集し記録することができます。ここでは、リンバス追跡システムのデモを行います。次に、眼球運動モニターを調整して、使用する眼球運動モニターに応じて、輪部や瞳孔、角膜反射など、目の解剖学的属性をキャプチャします。

眼球運動モニターが被験者に対して適切に調整されたら、眼球運動モニターが眼球運動を捉えていることを検証し、被験者に左右に精神病または内向きと外向きの処女運動をするように依頼します。右上隅の視覚化されたディレクトリにあるプログラムReadスクリプトドットveiを開き、以前に作成した実験プロトコルスクリプトファイルのファイル名を入力します。次に、左上隅の矢印ボタンを押して、読み取りスクリプトドットveiプログラムを実行します。

次に、被験者にトリガーボタンを渡して、ボタンが押されるとデータ収集が始まることを説明します。別の取得VEIファイルが自動的に画面に表示され、受信データがプロットされます。データは 500 ヘルツでサンプリングされます。

実験が完了すると、読み取られたスクリプトのドットベイはこの時点で自動的に停止します。視覚化されたディレクトリに移動し、出力テキストファイルを見つけます。ファイルの名前を変更します。

そうしないと、次にオペレーターが実験を実行するときに、データファイルが上書きされます。実験が完了すると、MATLABやExcelのレイテンシなど、さまざまなソフトウェアパッケージを使用してデータを解析できます。ピーク速度またはピーク振幅は、研究によっては興味深い場合があります。

visualized ディレクトリには、SEC コード、未使用のステップ、および未使用のランプをプロットするための MATLAB 解析コードの例が示されています。ここでは、視覚化されたシステムを使用して記録できる眼球運動のアンサンブルの例を見ていきます。これらのプロットでは、典型的な10度の精神病の動き、これはプロセッコとも呼ばれます。

私たちの研究では、回転の度合いを利用しています。眼球運動は、度、メートル角度、またはプリズムジオプターの単位で調整できます。各トレースは個々の眼球運動を表し、上部のグラフの位置は時間の関数として度で表されます。

下のグラフは、時間の関数として度/秒でプロットされた速度です。Antis cosはここに表示されます。これらは精神病反応です。

被験者が視覚刺激の反対方向にセコッドを作るように言われると、処女の反応は4度になります。ここではステップを見ることができ、毎秒5度のランプ刺激に対するバージンの応答がここに示されている。この手順を試みるときは、被験者が研究のために来る前にシステムを較正することを忘れないでください。

被験者に適切な指示を与え、眼球運動モニターが被験者に合わせて正しく調整されていることを確認してください。このビデオを見た後、視覚化されたスクリプト言語を使用してプログラミングし、独自の視覚刺激を構築して、さまざまな眼球運動実験を研究する方法を十分に理解できるはずです。眼球運動研究は、正常な脳と機能不全の脳についての洞察をもたらすことができるため、強力な研究基盤の恩恵を受けています。