シミュレートされた中心視力喪失を伴う知覚学習研究のための視線依存ディスプレイフレームワーク

視力障害の主な原因である黄斑変性症には、標準化された治療法がありません。中心視力の喪失を引き起こし、日常業務を周辺視野に頼らざるを得なくなります。私たちの研究は、視力喪失後の視覚変化を理解し、中心視力喪失を研究するための標準化されたフレームワークを確立することにより、効果的なトレーニング介入を開発することを目指しています。

実験では、視線コンティンジェントディスプレイの高速な画面リフレッシュレートの必要性によるモニター間の同期エラー、データ収集コンピューター上のサイト間でコードの一貫性を確保すること、暗点のスムーズで短い遅延の動きを作成する、参加者の眼球運動能力を正確に測定するなど、さまざまな課題に直面しました。参加者の周辺視野の一部をトレーニングして評価することで、視覚処理の低レベル、中レベル、高レベルの変化を調べることができます。これにより、視覚処理のこれらのさまざまな部分が、中心視力喪失後の知覚学習によってどのように変化するかをよりよく理解できるようになります。

私たちの研究は、特に視力障害を持つ人々において、科学者の学習とその臨床的意味についての基本的な理解の両方に影響を与えます。私たちのアプローチにより、視覚のさまざまな側面を改善する戦略を調べることができます。また、これらの方法を使用して、これらのさまざまな方法で視覚を使用することを学ぶと、脳機能のどの側面が変化するかを理解することもできます。

次のステップは、2つの方向性に焦点を当てています。まず、これらのツールを使用して、視覚処理のさまざまな側面が改善されたときに脳がどのように変化するかを理解しています。そして2つ目は、患者さんが自宅で簡単に使えるVRヘッドセットのようなツールを使って、これらの評価の実装に取り組んでいます。

これにより、週に3回研究室に来られない他の集団にも研究の範囲が広がります。まず、セッションタスクの視聴覚指示を参加者に提供します。各アクティビティの実際のタスクの画面キャプチャを含む専用のビデオ指示を含めます。

次に、参加者がタスク中に何を期待するかを完全に理解できるように、指示を口頭で説明します。各タスクの前に、眼球運動のキャリブレーションと検証を行います。次に、各メインタスクを開始する前に、参加者に模擬試験を提供します。

試験中にタスクに関する参加者の質問を明確にします。次に、被験者に最初の訪問中に視線コンティンジェントタスクの前に固定タスクを実行させます。シミュレートされた暗点を画面上の白い中央のボックス内にさまざまな時間配置するように参加者をトレーニングし、試行全体で空間許容誤差を徐々に増やします。

視線の中心に不透明な円盤を備えた視線依存型コンピューター インターフェイスを表示し、目の動きに合わせて移動する暗点をシミュレートします。シミュレートされた暗点を不透明な円盤に近づけてターゲットを明らかにするように参加者に指示します。自由視線運動のタスクを実行するには、説明ビデオと台本付きの口頭での指示を参加者に提示します。

次に、タスク間のアイトラッキングシステムのキャリブレーションと検証を行います。参加者に自由視聴の課題を指導します。参加者が 1 つの領域に固執するのではなく、さまざまなアクションに視線を使用する必要があるタスクを実施します。

暗点ベースのタスクを実行するには、暗点をキューの近くに配置して刺激をトリガーします。タスクの開始時に参加者に画面上の指示を提供します。模擬試験に従って、参加者にタスク要件を理解させます。

パフォーマンスを測定する前に、参加者が視覚的なレイアウト、必要な眼球運動動作、およびタスクの応答の使用に習熟していることを確認してください。各タスクの後、参加者に聴覚フィードバックを提供し、応答の正確さを示します。タスク中に最大1分間の短い休憩を導入して、疲労を防ぎます。

固定に制約のあるタスクでは、タスクの期間中、参加者に頭の位置をあご当てに維持するように依頼します。タスク中のキャリブレーション精度が元の位置と一致していることを確認します。参加者に画面上で指示を与え、その後、タスクの前に模擬試験を行います。

模擬試験が完了したら、メインタスクを開始する前に、画面上の一連の指示をリマインダーします。参加者に、固定ボックスの両側の周辺視野に現れる刺激に反応しながら、固定補助具を使用して画面の中央に視線を集中するように依頼します。次に、参加者に、右側にある5つのボタンの反応ボックスで右手の人差し指を使って刺激に反応してもらいます。

各試行の後、参加者に聴覚フィードバックを提供し、応答の正確さを示します。予想通り、参加者1は、キューの一致に基づいて、外因性注意課題の左位置で有意な待ち行列効果を示しました。しかし、適切な位置では有意な効果は認められませんでした。

参加者2では、どちらの場所でもキューイングの有意な影響は観察されませんでした。予想通り、MNReadタスクの結果は、フォントサイズが小さくなると、参加者2が参加者1よりも多くの時間を必要とすることを示した。予想通り、トレイルメイキングの課題では、両方の参加者がパートAよりもパートBを完了するのにかなり時間がかかり、参加者2は両方のパートでより多くの時間を必要としました。

固定の安定性は、参加者 1 の 61 平方度と比較して、2 変量等高線楕円の面積が 51 平方度と小さいことから示されるように、参加者 2 の方が高かった。カーネル密度推定を用いた確率密度解析では、両参加者に明確な好ましい網膜遺伝子座が示された。