눈 추적을 포함 하는 Dichoptic 프레 젠 테이 션 시스템을 구축 하는 방법
2017년 9월 6일
우리는 최근 dichoptic 시각적 자극 프레 젠 테이 션 및 추적 동시에1눈 눈 수는 방법을 제안 했다. 열쇠는 적외선 눈 추적기와 해당 적외선 투명 한 거울의 조합 이다. 이 원고는 깊이 제공 한다 초기 설정 및 일상적인 작업에 대 한 프로토콜.
이 절차의 전반적인 목표는 이색광 시각 자극이 표시되는 동안 양안 시선 추적을 달성하는 것입니다. 시력에 대한 연구에서는 각 눈에 다른 이미지를 보여주는 것이 중요한 경우가 많습니다. 예를 들어, 거울을 사용합니다.
이것을 이칙 자극이라고 합니다. 이 기술의 주요 장점은 표준 시선 추적기와 매우 호환되고 비용이 저렴하며 사용하는 시각적 자극의 크기와 색상에 제한이 거의 없는 설정에서 이제어 보기 중에 시선 추적을 허용한다는 것입니다. 이 방법은 3D 장면에서 눈이 어떻게 움직이는지, 안구 억제라는 기술을 사용하여 무의식적으로 제시되는 시각적 입력에 동공이 어떻게 반응하는지와 같은 인간 시력 연구의 핵심 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다.
일반적으로 정상적인 이색적 설정에서 시선 추적을 시도하는 개인은 이색적 프레젠테이션에 사용되는 거울이 비디오 기반 시선 추적기의 시야를 차단하기 때문에 어려움을 겪을 것입니다. 섬유판 프레임워크를 구축하려면 먼저 거울과 시선 추적기, 그리고 빛의 산란을 줄이기 위해 무광 블랙으로 칠해진 두 개의 참조 보드를 고정하는 하나의 중앙 구성 요소를 조립하는 것으로 시작합니다. 이 구성 요소의 상단 요소를 책상 앞에 8cm 깊이로 배치하여 머리 받침대에 고정되었을 때 참가자의 얼굴에 충분한 공간을 확보하고 탐험 중 거울에 결로 현상이 발생하지 않도록 합니다.
그런 다음 두 개의 참조 보드를 모니터의 원하는 위치에 배치합니다. 표준 모니터 암에 두 개의 평면 스크린 모니터를 장착하고 책상 측면에 고정하여 3차원 이동과 화면 평면에서의 회전이 가능합니다. 그런 다음 미러 마운트를 섬유판에 연결하고 미러 마운트의 미러를 고정합니다.
테이블의 반대쪽 끝에 위치한 두 스크린의 자극을 반사하기 위해 거울이 중앙에서 90도 각도로 닿도록 배치합니다. 머리 받침대를 미러 중앙에 맞춥니다. 마지막으로 검은색 판지와 폼으로 만든 블라인더를 만들고 검은색으로 칠한 전체 스트랩을 머리 받침 기둥에 부착합니다.
아이트래커를 미러 뒤에 놓으면 전체 설정이 실험을 위한 준비가 됩니다. 참가자를 거울 앞에 앉히는 것으로 시작하여 각 눈으로 다른 거울을 통해 반사된 다른 화면을 보도록 합니다. 최상의 결과를 얻으려면 참가자의 머리를 안정시키기 위해 머리 받침대를 사용하십시오.
카메라와 조명기를 포함한 적외선 비디오 기반 시선 추적기를 참가자 앞과 거울 뒤에 배치합니다. 원하는 모니터 위치를 잃어버린 경우 보정 보드의 표시를 사용하여 이 위치를 검색하여 책상 위에 고정된 위치가 있는 참조 보드를 기준으로 보드를 동일한 위치에 다시 놓습니다. 모니터를 다시 움직여 적절한 표시에 맞춥니다.
블라인더를 사용할 때는 블라인더를 참가자의 눈높이로 이동하고 정중선 쪽으로 약간 회전하여 참가자가 다른 시각적 입력에 노출되는 것을 최소화합니다. 각 눈이 직접 않고도 거울에서 전체 시각적 자극을 볼 수 있는지 확인하십시오. 소프트웨어 보정을 위해 두 화면 각각에 점을 번갈아 표시합니다.
참가자에게 화면 중 하나에서 점을 움직여 감지된 위치 변경을 제거하도록 지시합니다. 또는 참가자에게 두 개의 점 대신 실험 자극의 프레임을 정렬하도록 지시하여 특정 실험에 중요한 두 시야가 정렬되도록 합니다. 마지막으로, 두 방법 중 하나를 적용한 후 실험의 자극을 결과 화면 위치에 중앙에 배치하여 실험을 시작합니다.
실험하는 동안 시선 추적기 소프트웨어에 표시된 이미지는 거울이 없는 것처럼 보입니다. 거울이 있는 경우와 없는 경우의 결과를 비교하기 위해 하나의 거울만 있는 상태에서 간단한 실험을 수행했습니다. 참가자는 한쪽 눈은 거울 없이 추적하고 다른 쪽 눈은 거울로 추적하여 화면의 다른 위치로 이동했습니다.
시선 추적기는 양쪽 눈의 샘플을 놓치지 않았습니다. 수평 시선 각도와 수직 시선 각도의 평균 상관관계는 0.99였습니다. 이러한 셋업을 구축하는 동안, 가시광선 파장의 완전 반사율과 근적외선 파장의 완전 투과율에 가까운 코드 미러를 구입하는 것이 중요합니다.
일단 마스터하면 이 설정 및 보정을 적절하게 수행하면 각 참가자에 대해 10분 안에 완료할 수 있습니다. 이 비디오를 시청한 후에는 시선 추적기와 함께 이 이딕틱 프레젠테이션 시스템을 구축하고 사용하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다. 이러한 개발 이후, 이 기술은 시각 과학 분야의 연구자들이 이색적인 시각적 표현을 가능하게 하는 시스템을 통해 시선과 동공 역학을 탐구할 수 있는 길을 열었습니다.
전체 스크립트를 보고 수천 개의 과학 동영상에 액세스하세요
개요
이 기사는 입체 시각 자극 표시 중 이안 추적 방법을 제시합니다. 이 기술은 적외선 안구 추적과 적외선 투과 거울을 결합하여 각 눈에 다른 이미지를 표시하면서 효과적인 눈 추적이 가능합니다.
주요 연구 요소
과학 분야
- 시각 과학
- 안구 추적
- 입체 자극
배경
- 입체 자극은 각 눈에 다른 이미지를 표시합니다.
- 이 방법은 표준 안구 추적기와 호환됩니다.
- 시각 자극에 대한 비용이 적고 유연합니다.
- 3D 장면에서의 눈 움직임을 이해하는 데 도움이 됩니다.
연구 목적
- 입체 시각 시 안구 추적을 가능하게 합니다.
- 뇌가 무의식적으로 제시된 시각 입력에 어떻게 반응하는지 탐구합니다.
- 다양한 시각적 맥락에서의 눈 움직임을 조사합니다.
사용된 방법
- 적외선 안구 추적 기술.
- 입체 표시를 위한 적외선 투과 거울.
- 안구 추적 시스템의 일상적인 작동을 위한 설정.
- 초기 설정 및 지속적 사용을 위한 프로토콜.
주요 결과
- 이안 안구 추적의 성공적 구현.
- 다양한 시각 자극과의 호환성.
- 입체 자극에 대한 눈 움직임 역학에 대한 통찰력.
- 양안 억제 연구에 잠재적 응용 가능성.
결론
- 이 방법은 인간 시각 연구를 향상시킵니다.
- 연구자에게 비용 효율적인 솔루션을 제공합니다.
- 미래 연구는 이 기술을 더 깊은 통찰력을 위해 활용할 수 있습니다.
자주 묻는 질문
Executive Industry Relevance
This method enables binocular eye tracking during dichoptic visual presentation, supporting mechanistic de-risking in vision science research. By combining infrared eye tracking with infrared-transparent mirrors, it provides a cost-effective, scalable solution for studying interocular suppression and 3D vision mechanisms. The approach enhances predictive confidence in preclinical models of visual function by allowing quantitative oculomotor and pupillometric measurements under controlled dichoptic conditions.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses related to visual pathway function and interocular suppression mechanisms.
- Operational Value: Supports biological de-risking through quantitative measurement of gaze and pupil dynamics during dichoptic stimulation.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Prepares validated biological systems for downstream workflows by standardizing dichoptic stimulus delivery with concurrent eye tracking.
- Operational Value: Ensures assay standardization and reproducibility through infrared-transparent mirror design that minimizes visual interference.
Translational & Preclinical Research
- Scientific Value: Aligns with disease-relevant systems by enabling study of pupillary and oculomotor biomarkers in vision-related disorders.
- Operational Value: Facilitates translational continuity from discovery through preclinical validation via consistent, replicable setup across laboratories.
Pipeline & Workflow Integration
This method integrates into the discovery continuum from target validation through preclinical research by providing reliable, quantitative eye tracking data during dichoptic stimulus presentation.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing and pathway clarification in visual processing research through controlled monocular stimulus delivery.
- Screening: Delivers assay readiness and quantitative outputs via binocular eye tracking compatible with standard infrared eye trackers.
- Analytics: Enables measurement of horizontal and vertical gaze angles with high correlation (0.99), supporting data-driven condition comparisons.
- Translational Research: Connects to preclinical continuity by allowing investigation of pupil responses to subconscious visual inputs in disease models.
- Enterprise Reuse: Functions as a reusable platform due to low cost (~$1,000), compatibility with standard monitors, and rapid setup (<10 minutes per participant).
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Predictive confidence in visual mechanism studies, reduction of mechanistic ambiguity in interocular suppression research.
- Operational Value: Standardization, reproducibility, and scalability across research sites using off-the-shelf components.
- Strategic Value: Improved go/no-go decisions in vision-related target validation, capital efficiency, and reduced late-stage biological risk in neuroscience programs.
- Portfolio Impact: Risk-adjusted prioritization of visual neuroscience targets based on reliable oculomotor and pupillometric phenotyping.
Implementation Considerations
- Requires expertise in vision science experimental design and eye tracker calibration.
- Needs infrared-sensitive video-based eye tracker, infrared-transparent mirrors, and standard monitors with mounting arms.
- Demands cross-team standardization of mirror alignment (90-degree angle), headrest positioning, and blinder configuration.
- Involves adaptation considerations for varying participant physiologies and stimulus types (e.g., color, size limitations minimized by design).
- Involves practical limitations such as the need for precise mirror reflectance/transmission properties and ambient light control to prevent eye tracker interference.
