Name: アイトラッキングを使用した子どもたちに視覚情報処理を定量化する方法 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-07-09T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 47 s
Description: 学ぶアイトラッキングを用いた子どもの視覚情報処理定量化法。反射性眼球運動の反応時間と固視パラメータを分析し、視覚障害児を含む幼児の視覚性能を客観的に評価する臨床的手法です。

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著者は、デイケアセンター（Wasko, Alblasserwaard）が対照群の募集を支援してくれたこと、そしてMark Vonkが対照群でのデータ収集を支援してくれたことに感謝します。また、著者らは、対照群の子どもたちと、研究に参加してくださったRoyal Dutch Visioのクライアントである子どもたちにも感謝しています。著者は、ビデオに参加してくださった子供たちとその保護者に感謝しています。
この方法の開発は、視覚障害を持つ個人の生活の質を向上させる(研究)プロジェクトに財政的支援を提供する非営利団体であるNovum Foundationからの助成金によって支援されました：www.stichtingnovum.org。本研究の財政支援は、「ZonMw Inzicht」(Netherlands Organization for Health Research and Development-Insight Society)(助成金番号:60-00635-98-10)によって提供されました。

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<li>Jones, P. R., Kalwarowsky, S., Atkinson, J., Braddick, O. J., Nardini, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Automated+measurement+of+resolution+acuity+in+infants+using+remote+eye-tracking%5BTitle%5D)+AND+%22Invest.+Ophth.+Vis.+Sci%22%5BJournal%5D)">Automated measurement of resolution acuity in infants using remote eye-tracking.</a> Invest. Ophth. Vis. Sci. 55 (12), 8102-8110 (2014).</li>
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<li>Ahtola, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dynamic+eye+tracking+based+metrics+for+infant+gaze+patterns+in+the+face-distractor+competition+paradigm%5BTitle%5D)+AND+%22Plos+One%22%5BJournal%5D)">Dynamic eye tracking based metrics for infant gaze patterns in the face-distractor competition paradigm.</a> Plos One. 9 (5), e97299(2014).</li>
<li>Jäkel, F., Wichmann, F. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spatial+four-alternative+forced-choice+method+is+the+preferred+psychophysical+method+for+naive+observers%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vision%22%5BJournal%5D)">Spatial four-alternative forced-choice method is the preferred psychophysical method for naive observers.</a> J. Vision. 6 (11), 1307-1322 (2006).</li>
<li>Pel, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Orienting+responses+to+various+visual+stimuli+in+children+with+visual+processing+impairments+or+infantile+nystagmus+syndrome%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Child+Neurol%22%5BJournal%5D)">Orienting responses to various visual stimuli in children with visual processing impairments or infantile nystagmus syndrome.</a> J. Child Neurol. 29 (12), 1632-1637 (2013).</li>
<li>Kooiker, M. J., van der Steen, J., Pel, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reliability+of+visual+orienting+response+measures+in+children+with+and+without+visual+impairments%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Neurosci.+Meth%22%5BJournal%5D)">Reliability of visual orienting response measures in children with and without visual impairments.</a> J. Neurosci. Meth. 233, 54-62 (2014).</li>
<li>Boot, F. H., Pel, J. J., Evenhuis, H. M., van der Steen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantification+of+visual+orienting+responses+to+coherent+form+and+motion+in+typically+developing+children+aged+0-12+years%5BTitle%5D)+AND+%22Invest.+Ophth.+Vis.+Sci%22%5BJournal%5D)">Quantification of visual orienting responses to coherent form and motion in typically developing children aged 0-12 years.</a> Invest. Ophth. Vis. Sci. 53 (6), 2708-2714 (2012).</li>
<li>Oliveira, L. F., Simpson, D. M., Nadal, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Calculation+of+area+of+stabilometric+signals+using+principal+component+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Physiol.+Meas%22%5BJournal%5D)">Calculation of area of stabilometric signals using principal component analysis.</a> Physiol. Meas. 17 (4), 305-312 (1996).</li>
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<li>Kooiker, M. J., Pel, J. J., van der Steen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+relationship+between+visual+orienting+responses+and+clinical+characteristics+in+children+attending+special+education+for+the+visually+impaired%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Child+Neurol%22%5BJournal%5D)">The relationship between visual orienting responses and clinical characteristics in children attending special education for the visually impaired.</a> J. Child Neurol. 30 (6), 690-697 (2014).</li>
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</ol>

著者らは、競合する金銭的利益はないと宣言する。

定量的な眼球運動解析と組み合わせる提示測定セットアップは、眼球運動や視覚障害を持つ子どもの様々なグループにおける視覚処理機能の明確な特徴付けを提供します。このパラダイムの重要な特徴は性能が反射的な方法でトリガされる視覚刺激に対する眼球運動応答に基づいていることです。特定の口頭指示が与えられていないと子供が口頭応答するために必要はありませんされています。パラメータは、RTF、GFAとFDは、各グループ（ - 6 図4）内に存在するパラメータ値の限られた広がりにもかかわらず、一般的にdeveloping-と視覚障害児の群間に有意差を示します。視覚障害を持ついくつかの子供たちは、「通常の」性能を示しつつ、評価されたパラメータに応じて、いくつかの一般的に発展途上の子供たちは、逸脱した性能を示すことができます。最終的には、複数の視覚に応じて、複数のアウトカム指標モダリティは、個人レベルで考慮すべきです。すべてのアウトカム指標の概要は、生後6ヶ月から子供の視覚的なプロファイルに変換することができる視覚情報処理能力、のユニークな特徴付けを提供します。 いくつかの研究は、注意や心理的な能力9,12,18を推測するために、子どもたちの脆弱な集団でリモートアイトラッキングの値を示しています。ほとんどの研究は、行動観察と命令の使用に依存しているのに対し、現在のパラダイムの明確な特徴は、非言語的、定量的アプローチです。プロトコル内の重要なステップは、したがって、優先探して、モバイル測定セット・アップに基づいているの刺激、およびカスタムキャリブレーションおよび分析ソフトウェアが含まれています。精巧な分析法による観察に基づく結果の提示延長は、視覚処理機能に標準化し、詳細な結果を提供します。これは、の評価に仕事に沿ったものです様々な障害7のアイトラッカー14と、視線制御の作業と乳児視力。この方法は柔軟性があり、複数の障害を持つ幼児や子供に臨床評価を行う際に必要不可欠である携帯アセスメントを可能にします。したがって、モニターを見ていることが可能である実質的に全ての子供に眼球運動と視覚処理能力を測定するために適しています。 既存の視覚的診断法（ すなわち 、有効性）に対するこの方法の重要性は、臨床的実施に向けた最初のステップとして研究されてきました。現在のパラダイムは、子供の現在使用されて視覚機能評価（VFA）と混合しました。眼球運動の記録に基づいており、眼球運動や視覚機能の観察は、これらの機能の標準的な行動観察と同等でした。また、アイトラッキングパラメータ、 例えば 、固定期間とサッカードの方向、広告を提供眼球運動とVFA中の子供の視覚性能（Kooiker MJG ら 。、2015、提出）を特徴付けるditional値。提示された方法の主要なゲインは、現在、若い年齢で視覚機能の評価で行われているよりも多くの視覚機能を評価するため、および定量的な方法26でそれらを評価するために、可能性にあります。既存の方法に対する制限は適応せず、完全に現在試験電池14と視力や視野を評価することはまだできない、ということです。 私たちは漫画の刺激からの結果のプレゼンテーションに自分自身を制限されているが、将来のアプリケーションに異なる視覚様式は他の刺激（ 例えば 、異なる形態、運動、色やコントラスト情報）22,20,25を用いて試験することができます。こうすることで、一次視覚経路を超えた特定の視覚処理領域は、このような時間的または頭頂葉皮質における視覚連合野として、標的にされています。この方法の制限は、現在の視覚刺激は、単に視覚入力の検出をトリガし、視覚処理の初期段階を呼び出すことです。これらの刺激は、通常、視覚検査で測定された刺激検出後に関連してくると高階関数を対象としません。通信を使用せずに、その実行は困難であるが、アイトラッキング・ベースのパラダイムは、知覚関連情報の検出のための有望な将来のフォーマットである、 例えば視覚探索、-memoryまたは選択的注意。 要するに、視覚刺激の様々なタイプの詳細な眼球運動応答は、初期の開発では、視覚情報の処理機能の包括的な特徴付けを提供します。その結果、それぞれの子のために無傷で、機能障害の面で個々の視覚的なプロファイルを作成することができます。このようなプロファイルは、動眼と視覚での長所と短所についての詳細な情報を提供することができます関数。これは、日常生活の中で支援するため、教師および介護者の教育のための出発点として使用することができます。この方法で利用可能になった定量的な情報は、時間の経過、および視覚的な介入やリハビリテーションプログラムを監視するためのビジュアル開発を次のために有利であり得ます。

子供の脳損傷に関連する視覚の問題の有病率は増加しています。視覚の問題は、子どもの発達に大きな影響を与える可能性があるため、リスクのある乳児や小児の早期発見は非常に重要です。現在では、そのような視力やコントラスト感度などの視覚感覚機能を評価するための視覚機能検査（例えば、視標テストは）1歳の1-2歳からの子供でも適用可能です。年少の子供たちには、これらのテストは、視覚情報に子供の視聴行動の構造観察に基づいています。そのような挙動の解釈は、 すなわち、子供の目の動きを見ることで、眼球運動や子供の注意機能障害によって、あるいは観察者の行動を見ることによって妨げられることができます。このような視空間メモリや物体認識などの脳において媒介視覚機能は、視覚認知検査（ 例えば、DTVP 2）で評価されています。これらのテストは口頭インが必要ですtructionsとコミュニケーションとは、年齢の4-5年から使用することができます。視覚系の生後発達の観点か​​ら、早期の生活の中で可塑性の高いレベルを活用するためには、できるだけ早期に視覚情報の処理における障害の存在および程度を確立することが望ましいです。その方法は、（脳）視覚障害を持つ子どもを最大限早期介入、視覚刺激、または支え戦略から利益を得ることができます。このため、子供に口頭で通信することなく使用することができ、それは定量的な結果に基づいて視覚情報の処理の評価方法の必要性があります。 目の動きは3,4を刺激するために視覚的に導かれた配向挙動を研究するための良いモデル、および関連する知覚と認知機能5です。眼球運動がi（シーンで視覚的注意の焦点を示し、ボトムアップ（再帰、顕著性駆動型）から、またはトップダウンのいずれかから生じることが知られていますntentional、認知）が6を処理します 。目の動きは、新しいオブジェクトに、中心窩、 すなわち 、視力の鋭さを、指示するために使用されています。関心のオブジェクトのビジュアルコンテンツは、一次視覚野（V1）に外側膝状核を介して網膜から実行経路を介して処理され、それは注目に関わる脳の処理領域（ 例えば、空間的な向き、認識の上に自分自身を配布され、メモリ、および感情）。目の動きは両方のための前提条件、および視覚情報処理の続編です。 赤外線アイトラッカーと眼球運動の測定の動向は、眼球運動や視覚機能の定量的なパラメータを取得する可能性を与えます。自動化されたアイトラッカーは、健康および臨床集団を含む、医療や心理学的研究における最近は遍在しています。彼らの目的は、眼球運動機能と注意配分7を勉強するだけでなく、ABO質問に答えるだけではありませんutの行動と心理的メカニズム8,9。アクセスおよび商業アイトラッキングシステムの台頭で、彼らはますます条件、複雑な命令、または積極的に協力12,13を拘束することなく、幼児や子供10-12の弱者をテストするために使用されています。眼と脳レベルでの眼球運動と視覚システムの密結合に、アイトラッキングベースの方法は、事前に完ぺきな視覚能力を評価するのに適しています。これまでのところ、視力14の測定のほか、子どもたちに視覚機能を評価するのに技術を使用することは比較的少ない注目されています。 当社グループは、優先探してパラダイム13で眼球運動測定を組み合わせています。優遇探して、均質なもの15上にパターン化表面を固定する設定です。この原理は、その差分、4つの象限の中の標的領域で視覚刺激を使用して適用されます一つの特定の視覚的特徴の点で背景からえー、 例えばコヒーレントフォーム、コヒーレント運動、コントラストと色。これらの視覚的特徴は、別々の末梢および中枢視覚経路によって処理されることが知られています。たとえば、フォームの情報は頭皮質にV1から、腹側経路で処理されます。運動に関する情報は、頭頂葉皮質16を後方するV1から、背側経路で処理されます。したがって、特定の刺激は、視覚系の異なる領域に視覚情報の処理をトリガするために使用されます。子が提示されている特定の視覚情報を見ることができる場合、その情報は、眼球運動の形で視覚的注意を引き付けます。視覚刺激に対するこれらの反射的な眼球運動応答は、リモート赤外線アイトラッカーで記録されています。その方法は、眼球運動の措置は、視覚情報処理13の様々な態様の品質の通信のない評価を提供します。 目の動きは、子供の視聴行動11だけでなく、観測データを提供するだけでなく、より客観的なアウトカム指標のために使用することができます。慎重に設計された試験パラダイムとの組み合わせでは、目の動きは、視覚情報処理に関する正確かつ客観的な情報を与えることができます。この情報は、眼球運動の応答の時間的および空間的特性に基づいた定量的なパラメータを計算することによって得られます。このようなパラメータの例には、反応時間13、定着時間17、サッカードメトリック7または累積注意割り当て18です。これらのパラメータの可用性は、若い発育段階で子供の視覚的評価の分野に新しいです。 本稿の目的は、6ヶ月の頃から子供の視覚情報処理を測定するアイトラッキングベースの方法を提示することです。測定セットアップおよび手順（ すなわち非言語パラダイム、ポストキャリブレーション、およびmobility）は、具体的リスクのある子どもたちに、この方法を使用する場合に適用されます。重要な態様は、定量的、視覚的応答パラメータ、 すなわち反応時間、固定期間、固定精度の分析です。これらのパラメータは、視覚障害を持つ子供のリスク群に視覚情報の処理を特徴づけるために、典型的には、現像子供に視覚的に案内される応答の参照領域を提供するために使用されます。

<table><tbody><tr><td>Tobii T60 XL</td><td>Tobiiテクノロジー: http://www.tobii.com&nbsp;</td><td>http://www.tobii.com/en/eye-tracking-research/global/products/hardware/tobii-t60xl-eye-tracker/</td> <td>リモート赤外線アイトラッカー&nbsp;</td></tr><tr><td>Tobiiスタジオ</td><td>Tobiiテクノロジー: http://www.tobii.com&nbsp;</td><td>http://www.tobii.com/en/eye-tracking-research/global/products/software/tobii-studio-analysis-software/</td> <td>アイトラッカーソフトウェア</td></tr><tr><td>MATLAB</td><td>MathWorks Inc</td><td>http://nl.mathworks.com/products/matlab/</td> <td>データ解析ソフトウェア</td></tr></tbody></table>

アイトラッキングを使用した子どもたちに視覚情報処理を定量化する方法

A Method to Quantify Visual Information Processing in Children Using Eye Tracking

人生の早い段階で発生する視覚的な問題は、子供の発達に大きな影響を与える可能性があります。口頭でのコミュニケーションがなく、観察方法のみに基づいているため、子供の視覚の問題を定量的に評価することは困難です。これにより、4歳未満の子供や知的障害のある子供の正確な診断が制限されます。ここでは、これらの問題を克服する定量的な手法について説明します。この方法では、リモートアイトラッカーと4つの選択優先的探しパラダイムを使用して、さまざまな視覚刺激に対する眼球運動の反応を測定します。子供は、赤外線カメラが統合されたモニターの前に頭を支えずに座ります。4つのモニター象限の1つに、視覚刺激が表示されます。各刺激は、背景に対して特定の視覚モダリティ、例えば、形、動き、コントラスト、または色を持っています。これらの特定の視覚モダリティに対する反射的な眼球運動の反応から、反応時間、注視精度、注視時間などの出力パラメーターが計算され、子供の視聴行動が定量化されます。このアプローチにより、コミュニケーションを使わずに視覚情報処理の品質を評価できます。結果を0〜12歳の典型的に発達している子供で得られた参照値と比較することにより、この方法は視覚障害のある子供の視覚情報処理の特性を提供します。この方法によって提供される定量的情報は、臨床視覚評価およびリハビリテーションの分野に複数の方法で有利になる可能性があります。パラメータ値は、(i)初期の視覚能力を特徴付け、その結果、早期の介入を可能にするための優れた基盤を提供します。(ii)リスクグループを比較し、時間の経過に伴う視覚的な発達を追跡します。(iii)各子供のための個々の視覚プロファイルを構築する。

視覚障害のない337人の子供の対照群（年齢（SD）= 4.8（3.3平均）年）、および視覚障害を持つ119人の子供のグループ（年齢（平均±SD）：提示された方法は、子どもたちの2つの集団に適用されています=視覚リハビリテーションセンター（ロイヤル・ダッチVisioの、オランダ）で動員された8.10（2.96）年）。これらの子どもたちのうち、74は、眼の視覚障害を持っていたと45は、大脳視覚障害を持っていました。別途反応時間、固定期間、および視線固定領域について、6 -すべてのコントロールの子の結果を図4に可視化されます。 （黒線で示す）基準限界は、年齢に基づいて制御データに対数関数をフィットさせることによって構築しました。これらの数字は、減損またはインタクトな機能の点では、視覚障害を持つ子どもに視覚処理機能を特徴付けるための基礎として役立ちます。 13を参照）、眼球運動を実行するために必要とされる時間の尺度です。下RTF値、速い眼球運動応答。 RTFの良い再現性は0-12年13,21,22から、そして視覚障害21の様々なタイプの小児で一般的に発展途上の子供たちのグループに示されている。 図4は、歳以上の動的な漫画の刺激に平均RTFを示し、ために制御子供、大脳視覚障害（CVI）と眼の視覚障害（OVI）との子供を持つ子ども。 RTF値は、視覚障害のない子どもに比べなしでも子供に有意に高い（= 85ミリ秒の差を意味し;トン= -13.91、P &lt;0.001、CohenのD = 1.32）と子供用でnはCVIとOVIと比較（平均差= 99ミリ秒;トン= -6.90、P &lt;0.001、CohenのD = 1.25）。これらの結果は、本データセット20,24,25のサブグループ内のRTFに以前に発表された知見を確認します。 <img alt="図4" src="/files/ftp_upload/54031/54031fig4.jpg" /> 子供なしでもで視覚障害の有無に関わらず、図4の平均RTF。子供一人当たりミリ秒の平均RTF値（y軸）、歳を超える（x軸）。値は、CVI（十字）でコントロール子供（白丸）、OVIの小児（黒丸）、子供のために別々に示されています。黒線は、対照群のRTFの参照上限を表します。この線より上RTF値を逸脱したとみなされ、長い反応時間、すなわち 。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54031/54031fig4large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> 図5に示すが、年齢の上にFDを意味し、別々に制御子供、CVIの小児、およびOVIを持つ子どものために。 FDは（= 850ミリ秒の差を意味し; tは11.72を=、P &lt;0.001、CohenのD = -1.12）視覚障害のない子どもに比べなしでも子供が有意に短く、（平均OVIの小児におけるよりもCVIの小児における有意に短かっ差異= 325ミリ秒;トン= 2.44、P &lt;0.05、CohenのD = -0.50）。これは、視覚障害のない子どもに比べ、子供なしでもで以前の結果を確認する（Kooiker MJG ら 、投稿中）。 （x軸）歳以上の子供一人当たりの子どもなしでも視覚障害の有無に関わらずミリインチの平均FD値（y軸） 図5.平均FD、。値は、CVI（十字）でコントロール子供（白丸）、OVIの小児（黒丸）、子供のために別々に示されています。黒線は、対照群におけるFDの下側基準限界を表します。この線より下のFD値を逸脱した、 すなわち短い固定期間とみなされている。 <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54031/54031fig5large.jpg" target="_blank">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。</a> パラメータ視線固定面積（GFA）は、特定の眼振で、眼球運動制御の乱れを検出するのに敏感です。 GFAは度で固定の領域の大きさを表し、の尺度であります固定精度（計算のためには、以前の研究13,23を参照してください）。固定の小さな領域は高い固定精度を示しています。 GFAは、刺激の大きさに依存し、対応する標的領域（ すなわち 、本例で6º半径）。 GFAの良い再現性は21、および視覚障害21の様々なタイプの小児で、0から12年13から一般的に発展途上の子供たちのグループに示されている。6に示す図別途、歳以上の漫画の刺激に応答してGFAを意味します制御子供、眼球運動障害の眼振を持つ子ども、および視覚障害が、眼振のない子どもたち。 GFA値は、視覚障害のない子どもに比べなしでも子どもたちに、 すなわち下側 ​​の固定精度、かなり大きい（=1.34º違いを意味する;トン= -25.09、P &lt;0.001、CohenのD = 2.37）。また、眼振を持つ子どもは、子どもwiはより低い固定精度を持っています<html>眼振thoutしかし、視覚障害の他のタイプの（0.71º=平均差;トン= 5.03、P &lt;0.001; CohenのD = 1.04）。これは、本データセット20,24,25のサブグループ内のGFA上の以前に公表された調査結果と一致しています。 <img alt="図6" src="/files/ftp_upload/54031/54031fig6.jpg" /> （x軸）歳以上の子供一人当たり度インチの平均GFA値（y軸） とし、視覚障害のない子どもで図6.平均GFA、。値は、眼振（黒ダイヤ）することなく、制御子供（白丸）、視覚障害および眼振（アスタリスク）を持つ子ども、および視覚障害児のために別々に示されています。黒線は、対照群のGFAの参照上限を表します。この線より上GFA値を逸脱した、 すなわち、低い固定精度とみなされています。トン= &quot;_空白&quot;&gt;この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。

特定の視覚モダリティに反応した反射的な眼球運動に基づく視覚情報処理の品質を定量化する方法が説明されています。反応時間と固定出力パラメータは、生後6か月以降の視覚障害のある子供とない子供の視覚パフォーマンスを特徴付けるために使用されます。

Visual problems that occur early in life can have major impact on a child's development. Without verbal communication and only based on observational ...

このアイトラッキングに基づく選好注視法の全体的な目的は、反射的な視覚誘導性方向反応に基づき、子供における視覚情報処理の質を定量化することです。本手法は、生後6か月以降の子供を対象とした臨床的視覚評価およびリハビリテーションの分野において、重要な価値を持つと考えられます。また、本手法は眼球運動反応の客観的な測定と分析に基づいています。これらの反応は視覚性能に関する定量的な情報を提供し、言語的なコミュニケーションなしに得ることが可能です。反応時間や固定の質などの定量的な視覚処理パラメータは、特に年少の子供や知的障害のある子供の視覚性能を特徴づける上でさらなる価値を持ちます。この事項が持つ意味は、健康な子供における視覚処理および眼球運動機能の特徴づけから、視覚障害のある子供における異常な視覚性能の特定まで多岐にわたります。まず、基本的な眼球運動機能および視覚処理機能の処理を標的とする画像や動画などの視覚刺激セットを選択します。注視、サッカード、緩徐追従眼球運動、および視覚誘導性眼振などの基本的な眼球運動機能を評価するために、視覚刺激を使用します。次に、4つの異なる刺激コーナーがそれぞれ選択肢または標的領域を表す、4肢強制選択好適視線計測パラダイムに基づいた視覚刺激セットを使用します。これらの視覚刺激を用いて、同時処理、形態、コントラスト、色、あるいは運動などの視覚処理機能を評価します。次に、アイトラッカーソフトウェアでテストシーケンスを設計し、追加する刺激の種類として画像または動画のいずれかを選択します。具体的には、保存先フォルダから目的の刺激を選択し、[Add]（追加）をクリックします。すべての刺激がタイムラインに追加されるまで、これらの手順を繰り返します。最後に、異なる種類の視覚刺激をランダムな順序でテストシーケンスに配置します。参加者の標的に対する反射的な眼球運動を誘発するため、標的領域の位置が試行ごとに交互に変わるようにしてください。まず、リモート赤外線などの小児集団に適したアイトラッキングシステムを選択し、柔軟なLCDアームを用いてアイトラッカーモニターを安定したテーブルに固定します。アームは3次元的に移動可能なものを選んでください。子供を検査室に案内し、両眼の瞳孔を効率的に追跡できるよう、モニターから約60 centimetersの位置に配置します。次に、モニターの位置を調整し、子供の目の正面に垂直になるようにします。続いて、画面上に子供の両眼を示す2つの白い点がはっきりと表示されていることを確認し、瞳孔のキャプチャ品質を検証します。その後、アイトラッカーソフトウェアのキャリブレーション手順を開始し、モニター上の定義された領域に移動する点を表示させて、視線位置を調整します。録画が可能であることを確認するため、このプリセットキャリブレーションの品質をチェックします。次に、「viewer」と呼ばれる別のウィンドウを起動します。これは、視線信号をビデオ録画に重ね合わせることで、テスト刺激に対する子供の眼球運動反応を表示するものです。また、テスト中の子供の全般的な行動を観察し記録するために、子供に向けたウェブカメラを起動します。子供にテレビを見ることを伝えます。その後、テストを実施し、子供の身体的行動と眼球運動反応を観察します。テスト実施後、視線記録をオフラインで再生し、提示された刺激に対する視線反応を観察することで、子供の視覚的定位行動の定性的特性を把握します。最後に、視認距離や注視位置などの眼球運動特性に関する各被験者の記録済み時系列データと、刺激位置などの提示された視覚刺激の時系列リストを個別にエクスポートし、保存します。過度な頭部運動、適切な固視の欠如、あるいは異常な注視点や頭部位置に起因する、テスト前のキャリブレーション不備を回避するため、記録完了後にポストキャリブレーション処理を適用します。この操作を行うには、解析ソフトを開き、分析したい刺激の横に「1」と入力して、注視データを解析する刺激を選択してください。「実行」を押します。ポップアップメニューで「データの事後校正」オプションを選択します。次に、ファイルリストから1名の被験者の「視線データ」を選択し、「開く」を押します。次のポップアップメニューから、解析する眼を選択してください。「Left（左）」、「Right（右）」、または「Both（両方）」のいずれかを選択すると、全刺激提示時間におけるすべての記録された視線位置およびターゲット位置の散布図が生成されます。次に、視線位置が対応するターゲット位置と正しく重なっているかどうかに応じて、「Yes（はい）」または「No（いいえ）」を選択してください。キャリブレーションが正しくない場合は、「No」を選択してポストキャリブレーションを実行してください。「Center of Gaze Points」または垂直軸および水平軸のちょうど中央に位置する「Center Point」を1回クリックし、視線中心点をモニターの中心に変換します。次に、4つのターゲット四分面にある「Center of Gaze Points」をそれぞれ1回ずつクリックし、視線位置を対応するターゲット位置に合わせてスケーリングします。視線位置が対応するターゲット位置と正しく重なっているか再度確認してください。キャリブレーションが正しければ、「Yes」を選択してキャリブレーション済みの視線データを保存します。正しくない場合は、「No」を選択し、ポストキャリブレーションの手順を繰り返してください。さらに、視線データが以下の基準および視覚化グラフと一致しているかを確認し、被験者が刺激提示を見たことを検証してください。刺激を見た（seen）と分類できる場合は、ポップアップメニューで「はい」をクリックします。そうでない場合は、「いいえ」をクリックしてください。同時に、提示された刺激に属するすべての注視点を、対応するターゲット四分画にプロットします。固定点が正しい四分限に位置しているかを視覚的に確認します。最後に、眼球運動反応を手動で確認した後、ソフトウェアを使用して、固定反応時間（RTF）、固定持続時間（FD）、および注視固定領域（GFA）の3つのパラメータを算出します。RTFは、視覚情報を処理し、眼球運動を実行するために必要な時間の指標です。本研究では、ダイナミック・カートゥーン刺激提示中の平均RTF値が、視覚障害のない子どもと比較して、視覚障害のある子どもで有意に高い値を示しました。さらに、脳性視覚障害のある子どもは、眼性視覚障害のある子どもよりも、RTF値が有意に高いことが示されました。注視持続時間（Fixation Duration）とは、視線がターゲットエリア内に固定されていた合計時間のことです。視覚障害のある子どもは、視覚障害のない子どもに比べて、FDが有意に短いことが示されています。さらに、脳性視覚障害のある子どもは、眼球性視覚障害のある子どもに比べて、FDが有意に短くなります。さらに、注視固定領域（Gaze Fixation Area）は固定精度の指標であり、固定領域が狭いほど固定精度が高いことを示します。本研究では、視覚障害のある子供のGFA値は、視覚障害のない子供よりも有意に大きくなっています。加えて、視覚障害と眼振の両方がある子供のGFAは、視覚障害はあるが眼振はない子供と比較して、有意に大きくなっています。このビデオを視聴することで、臨床および実践におけるアイトラッキングベースの手法の使用方法について十分に理解できるはずです。これらの手法を用いることで、生後6ヶ月以降の子どもにおける視覚情報処理の質を定量化することが可能です。プロトコルの重要なステップには、優先視に基づく刺激、アイトラッキングデータの事後キャリブレーション能力、および定量的なアウトカム指標の利用可能性が含まれます。これらの手法で得られた公式の処理パラメータは、長期的な視覚的発達の追跡や、視覚介入プログラムの効果をモニタリングする際に有用です。これらの手法により、視覚パフォーマンスの個別のプロファイルを作成することが可能です。このようなプロファイルは、子供のニーズに合わせた日常生活における機能的なサポートに活用できます。

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Research

JoVE Journal

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