認知実験の視線

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Eye Tracking in Cognitive Experiments

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06:19 min

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April 30, 2023

Overview

アイトラッキングの名の通り、眼球運動の追跡が含まれます。定量化し、個人の認知状態を記述するための眼球運動を測定する非侵襲的、敏感なツールです。 2 つの固定点間の眼球運動と呼びますサッカード、私たちの体で最も速い運動の一つであります。これらの眼球運動の分布を観察し、科学者では、認知障害のある患者における神経障害をより深く理解できます。

このビデオでは、我々はまずアイトラッキングの動きをキャプチャすることができます別の目および収集できるデータの種類の概要になります。次に、基本的なセットアップと実験的なデザインがレビューされ、各種目トラッカーと視線機器を最適化する詳細を含みます。最後に、我々は認知を検討するためのツールとして視線を利用した特定のいくつかの実験を見てかかります。

Procedure

アイトラッキングは、認知の研究のための行動の研究で最も便利なメソッドの 1 つです。このメソッドは、神経疾患で一般的な認知の欠損についての機密性の高い情報を提供する非侵襲的なツールです。このビデオは、アイトラッキング法、通常測定、眼球運動の種類と研究のさまざまな分野でこのツールの使用の概要を提供します。

いくつかのタイプの学習から始めましょうその目追跡眼球運動のキャプチャします。目はサッカードと呼ばれるあなたの体の最速の動きになります。通常ミリ秒のタイムスケールで、別に 1 つの注視点から移動任意の方向に青線で示すように、眼球運動が可能です。タスクが完了すると、指定したターゲットの各固定期間は認知の脳でターゲット内の細かい部分の処理にかかる洞察を提供できます。時間は、次に 1 つの注視点から眼球を作る衝動性眼球運動の反応時間や待機時間と呼ばれます。これらの反応は、高速または低速することができ、レイテンシ分析は、認知症に関連する証拠を提供できます。

反サッカードとプロの眼球運動における行動論研究 [通常キャプチャされるサッケードの 2 種類です。自主的な眼球運動、または」反サッカード、”目がターゲットから離れて移動するときに発生します。不本意な眼球運動、または「プロサッカード、”目移動に向けてターゲットと発生します。反応時間と待機時間はこれらの動きは、理解の基盤となる神経機能のキーコンポーネントです。

目の追跡はまた輻輳眼球運動、両眼視を維持するためにあなたの目の角度の変更をキャプチャします。これらの目の動きは、輻輳が中断されたときに視覚的なパフォーマンスをよりよく理解するために同時ターゲットプレゼンテーションで作業中にキャプチャできます。

あなたはどのような種類の情報が記録され、分析方法のアイデアを持っている、目追跡システムがセットアップをする必要がある方法を見ていきましょう。

始める前に、すべての目追跡システム、コンピューター、頭などの関連機器を収集またはあごのブレース。ヘッドマウントされたアイ・トラッカー、机の上にマウントされているいずれか、fMRI の実験中に磁気共鳴スキャナー内で利用できるものなどを使用できるハードウェアを追跡している目のための複数のオプションがあります。

対象に、研究の目的を説明し、同意書に署名を取得します。デスク-マウントシステムは教科、椅子を調整・あごの残りに快適に傾くことができるかどうかを確認することによって開始します。最適なイメージングおよび追跡できるようにカメラを焦点します。目の位置を追跡するために被験者の瞳孔反射を取り込むことができますので、カメラの赤外線感度閾値を調整します。

次に、それが消えるまで、画面上で表示される各ドットに固執する主題を指示します。9 の固定ポイントは、正しくソフトウェアを追跡している目を校正するために画面に表示されます。サブジェクトのコンピューター画面にタスクについて口頭でまたはテキストのいずれかを提供します。

模擬裁判を完了することによって、タスクに慣れるあなたの主題があります。次に、画面にテキストや画像を提供することによってタスクを開始します。件名が、タスクを完了、眼球運動と注視点が正しくキャプチャされたことを確認します。

どのように目の追跡の作品のアイデアがあるので、このメソッドが認知・行動の貴重な情報を提供するいくつかの研究を見てをみましょう。

たとえば、読書に関連する多くの複雑なプロセスがあります、アイトラッキングと文章理解を評価するために敏感な方法です。コンピューターでは、主題文を示すことによって理解をテストことができます、自分自身にそれを読むこと。その後、研究者は各テキストの外観中に、サッケードの方向と注視のシーケンスを分析できます。

また、視線は、脳が顔を認識する方法を理解を助けることができます。視覚システムは、目、鼻、口など、個々のコンポーネントを抽出し、最終的に全体として 1 つの面を認識するように、それらをまとめたもの。自閉症などの神経疾患を持つ個人は、常人とは異なる顔を認識します。この障害の認知の基盤で把握するための人口を制御する彼らの目動きパターンを比較できます。さらに、脳のプロセスと反転直立面から異なる顔と視線は科目が各インスタンスのほとんどに出席で把握するための最適なツール。

最後に、多くの運転シミュレーションを視覚障害障害で苦しんでいる個人を理解するための画面上のオブジェクトの突然の発症に反応時間を正確に捉える目トラッカーとペアになっています。目の追跡者は具体的に視覚障害、半盲などや、個人が自分の周辺視野で何かを見ることができるを検出できます。これが簡単に、視覚的なフィールドのいずれかの側に固定ポイントの欠如を見て分析中にキャプチャされます。

ゼウスの視線認知実験のビデオを見てきただけ。このビデオでは、我々は目追跡が人間行動と認知の研究は、非常に有用な機密性の高い、非侵襲的なツールであることを説明しました。見てくれてありがとう!

Transcript

アイトラッキングは、認知を研究するための行動研究において最も有用な方法の1つです。この方法は、神経障害によく見られる認知障害に関する非常に感度の高い情報を提供する非侵襲的なツールです。このビデオでは、視線追跡法の概要、一般的に測定される眼球運動の種類、およびさまざまな研究分野でのこのツールの使用について説明します。

まず、アイトラッキングが捉える眼球運動の2種類を学習することから始めましょう。目はあなたの体の中で最も速い動きをします、これはサッカードと呼ばれます。青い線で示されているサッカードは、ミリ秒のタイムスケールで、通常は1つの固定点から別の固定点に移動する任意の方向に作成できます。タスクが完了すると、特定のターゲットに対する各固定の合計時間から、脳がターゲット内の細かい詳細を処理するのにかかる時間についての認知的洞察が得られます。ある固定点から次の固定点へのサッカードの作成に費やされた時間は、サッカード反応時間または遅延として知られています。これらの反応は速い場合も遅い場合もあり、潜伏解析は認知障害に関連する証拠を提供することができます。

行動研究で一般的に捕捉されるサッケードの2つのタイプは、アンチサッケードとプロサッケードです。自発的な眼球運動、または「抗サッカード」は、目がターゲットから離れるときに発生します。不随意眼球運動、または「プロサッケード」は、目がターゲットに向かって移動するときに発生します。これらの動きの反応時間と待ち時間は、根底にある神経機能を理解する上で重要な要素です。

アイトラッキングは、両眼視を維持するために目の角度が変化する両眼球運動もキャプチャします。これらの眼球運動は、眼球が乱れたときの視覚パフォーマンスをよりよく理解するために、同時にターゲットを提示するタスク中にキャプチャできます。

どのような情報が記録され、どのように分析されるのかがわかったところで、次はアイトラッキングシステムの設定方法を確認しましょう。

始める前に、アイトラッカー、コンピューター、頭またはあごの装具など、関連するすべての機器を集めてください。アイトラッキングハードウェアには、ヘッドマウント型アイトラッカー、机上に取り付けるもの、fMRI実験時に磁気共鳴スキャナー内で使用できるものなど、複数のオプションがあります。

被験者に研究の目的を説明し、署名された同意書を入手してください。机に取り付けられたシステムの場合は、まず被験者に椅子を調整してもらい、あご当てに快適に寄りかかることができることを確認します。カメラの焦点を合わせて、最適なイメージングとトラッキングを確保します。カメラの位置を追跡するために、被写体の瞳孔反射をキャプチャできるように、カメラの赤外線感度しきい値を調整します。

次に、画面上に現れる各ドットが消えるまで、被験者にしっかりと観察するように指示します。アイトラッキングソフトウェアを適切に調整するために、9つの固定ポイントが画面に表示されます。タスクの指示を口頭または被験者のコンピューター画面にテキストで提供します。

模擬試験を完了することにより、被験者にタスクに精通してもらいます。次に、画面上のテキストまたは画像を指定してタスクを開始します。被験者がタスクを完了したら、目の動きと固定点が正しくキャプチャされたことを確認します。

アイトラッキングの仕組みがわかったところで、この方法が貴重な認知情報や行動情報を提供するいくつかの研究を見てみましょう。

例えば、読書には多くの複雑なプロセスがあり、アイトラッキングはテキストの理解度を評価するための繊細な方法です。理解力は、コンピュータ上で被験者に文章を見せて、それを自分で読ませることでテストすることができます。その後、研究者は、各テキスト出現時のサッカードの方向と固定の順序を分析できます。

さらに、アイトラッキングは、脳が顔をどのように認識しているかを理解するのに役立ちます。視覚系は、目、鼻、口などの個々の構成要素を抽出し、最終的に1つの顔を全体として認識するように組み合わせます。自閉症などの神経疾患を持つ人は、健康な対照者とは異なる方法で顔を知覚します。彼らの眼球運動パターンは、この障害の認知的基盤を把握するために、対照集団と比較することができます。さらに、脳は逆さまの顔と直立した顔とは異なる方法で処理するため、アイトラッキングは、各インスタンスで被験者が最も注意を払っているものを把握するのに最適なツールです。

最後に、多くのドライビングシミュレーションはアイトラッカーと組み合わせて、画面上の物体の突然の開始に対する反応時間を正確にキャプチャし、視覚障害に苦しむ個人をよりよく理解します。アイトラッカーは、半盲などの視覚障害や、周辺視野で何も見えない場合に特に検出できます。これは、視野の両側に固定点がないことを分析中に確認することで簡単にキャプチャできます。

認知実験におけるアイトラッキングに関するJoVEのビデオをご覧になりました。このビデオでは、アイトラッキングが人間の行動や認知を研究する際に非常に役立つ、感度が高く非侵襲的なツールであることを示しました。ご覧いただきありがとうございます!