Methodenartikel

Een reeks kwantitatieve verkijkers voor volwassenen: Testprotocollen

DOI:

10.3791/70954

⸱

16 juni 2026

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Kinesiology and Health Sciences, University of Waterloo, 2School of Optometry & Vision Science, University of Waterloo, 3Department of Psychology, Idaho State University, 4Department of Psychology, Neuroscience & Behaviour, McMaster University, 5The Multisensory Mind Inc., 6Center for Psychological Sciences, Zhejiang University, 7Centre for Eye and Vision Research, Hong Kong, 8Liggins Institute, University of Auckland

In dit artikel

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Hier presenteren we een uitgebreide reeks taken om binoculair zicht te beoordelen. Taken omvatten perifere stereoacuïteit en diepgaande beweging, die niet worden beoordeeld door de huidige klinische tests. Het opnemen van deze taken geeft een diepgaande beoordeling van iemands binoculariteit.

Samenvatting

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Sensorische fusie en stereopsis zijn twee cruciale componenten van binoculaire dieptewaarneming. Huidige klinische tests bieden geen kwantitatieve maat voor sensorische fusie en beoordelen beperkte aspecten van stereopsis. Belangrijker nog, patiënten die geen binoculaire fusie vertonen in standaard klinische tests, kunnen binoculaire integratie aantonen en diepte waarnemen uit binoculaire dispariteit en bewegingssignalen, wat suggereert dat de huidige tests onvoldoende zijn om alle aspecten van binoculariteit te onderzoeken. Hier wordt een reeks van acht tests gepresenteerd om een uitgebreide beoordeling van het binoculaire zicht te geven. Deze tests zijn ontworpen om bestaande beoordelingen te verfijnen en uit te breiden door zich te richten op verschillende componenten van binoculaire verwerking. Specifiek bieden letteroogdominantie en ruitbewegingsintegratie kwantitatieve metingen van sensorische fusie. Binoculaire integratie in het perifere zicht wordt geëvalueerd met fijn- en grove perifere stereopsistests, dynamische lokale stereopsis en bewegingsparallax. Beweging-in-diepte wordt beoordeeld door dynamische lokale stereopsis, de Pulfrich-taak en bewegingsparallax. Een aanvullende da Vinci-stereopsistest biedt kwalitatief inzicht in binoculaire integratie door het verschil in occlusie tussen de twee ogen te meten. Voorbeeldige resultaten worden getoond van een deelnemer met normaal zicht. Aanpassingen aan het huidige protocol kunnen worden aangebracht om aan specifieke behoeften te voldoen en toepassingen in bredere doelgroepen te ondersteunen.

Inleiding

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Met een verrekijker mogelijk is nauwkeurig dieptezicht mogelijk via drie hiërarchische processen. De eerste stap is gelijktijdige waarneming, waarbij de waarnemer informatie van beide ogen waarneemt. Vervolgens vindt motorische en sensorische fusie plaats wanneer de twee ogen op één lijn staan en ruimtelijk gecorreleerde beelden ontvangen. Stereopsis is het hoogste niveau van sensorische fusie en berust op de verwerking van binoculaire dispariteit 1,2. Er is een reeks klinische tests beschikbaar om gelijktijdige waarneming en motorische fusie te beoordelen, bijvoorbeeld synoptoforen, fusionele convergentie met prisma's en Worth 4-Dot (W4D) tests 3,4,5. Echter, de kwantitatieve beoordeling van sensorische fusie en stereopsis buiten het centrale zicht blijft beperkt. Het doel van deze testbatterij is het evalueren van aspecten van binoculaire verwerking die momenteel niet worden beoordeeld.

Sensorische fusie wordt klinisch beoordeeld met behulp van hulpmiddelen zoals de W4D-test en Bagolini gestreepte lenzen 3,4,5. Deze methoden bepalen effectief of een patiënt binoculaire fusie bereikt of input uit één oog onderdrukt. Ze zijn echter kwalitatief en kunnen niet onderscheiden tussen patiënten met verschillende capaciteiten in sensorische fusie. De reeks hier voorgestelde tests biedt een kwantitatieve maat voor sensorische fusie en interoculaire onderdrukking6, gebaseerd op de letter oculaire dominantietest en ruitbewegingsintegratie 7,8,9.

Stereopsis kan worden beoordeeld met behulp van diverse klinische tests, waaronder de TNO-, Randot- en Frisby-stereotests 3,4,5. Hoewel deze instrumenten kwantitatieve metingen van stereoacuïteit bieden, blijven ze op verschillende vlakken beperkt10,11. Ten eerste bieden deze gedrukte tests slechts een vast bereik van ongelijkheidsniveaus, gescheiden door discrete stappen. Ten tweede wordt stereopsis alleen beoordeeld binnen het centrale zicht, waar de visuele resolutie het hoogste is:12, 13, 14. Ten derde meten gedrukte formaten alleen statische stereopsis. Het is algemeen bekend dat de verwerking van binoculaire ongelijkheid en bewegingsinformatie op neuraal niveau15 verbonden is; Daarom is het belangrijk om tests te ontwikkelen die bewegingssignalen bevatten.

Alle taken in de voorgestelde batterij zijn gericht op het aanpakken van deze beperkingen door rigoureuze psychofysische methoden toe te passen, waaronder adaptieve procedures en de methode van constante stimuli. De batterij bestaat uit acht tests (Tabel 1), die zich richten op verschillende componenten van dieptewaarneming. De taken zijn ontworpen om nauwkeurige schattingen te geven van de individuele drempels voor sensorische fusie, stereopsis in het perifere zicht 16,17,18, en waarneming van beweging in diepte 19,20,21,22.

Dit protocol vereist minimale apparatuur, waarbij de meeste componenten gemakkelijk kunnen worden vervangen door standaard commerciële materialen of worden gekocht bij een gespecialiseerde leverancier voor de spiegelstereoscoop. Het antwoordvak is optioneel en kan in 3D worden geprint. De volledige testbatterij is het meest geschikt voor onderzoeksomgevingen waar langere testtijden haalbaar zijn (ongeveer 85 minuten, plus instructies, oefenproeven en pauzes). Desalniettemin kunnen subsets van deze tests snelle en waardevolle inzichten opleveren in specifieke aspecten van binoculair zicht (Tabel 1) voor onderzoekers en clinici, met name perifere stereopsis en beweging-in-diepte, domeinen die momenteel niet in klinische omgevingen worden getest. Met een basisbegrip van psychofysische principes en minimale Python-programmering kunnen deze taken worden aangepast aan verschillende onderzoeks- of klinische behoeften.

TaakKenmerkenStimulusexcentriciteitMethodologieFormele testduur (min)
LetteroogdominantieZintuiglijke fusie3.75°Twee trappen van één naar boven en naar beneden en de methode van constante prikkels7
Integratie van de geruite bewegingZintuiglijke fusie0°3 proeven van één minuut3
Fijne perifere stereopsisCentrale en perifere stereopsis0° & 10°2-interval gedwongen keuze; 1-omhoog-2-beneden trappen20 (4 min per locatie)
Grof perifere stereopsisPerifere stereopsis5°15 proeven per conditie5
Dynamische lokale stereopsisDieptebeweging; Centrale en perifere stereopsis6°2-interval gedwongen keuze; 1-omhoog-2-beneden trappen25 (5 minuten per locatie)
De taak van PulfrichStereopsis door temporele dispariteitVolledig schermDe methode van constante prikkels12
BewegingsparallaxOcclusie; Beweging-in-diepte4°1-omhoog-2-beneden trappen10
Da Vinci stereospisOcclusie; binoculaire integratie1.5°10 proeven per conditie3
Totale testduur85

Tabel 1: Overzicht van taken in de batterij. Beschrijving van de acht taken die in de batterij zijn opgenomen. Let op dat de testduur geen oefen- en pauzes omvat.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dit studieprotocol werd goedgekeurd door het University of Waterloo Office of Research Ethics (44843) en de McMaster Research Ethics Board (1733). Alle procedures werden uitgevoerd in overeenstemming met de principes uiteengezet in de Verklaring van Helsinki. Schriftelijke geïnformeerde toestemming werd verkregen voorafgaand aan hun deelname. Voor specificaties met betrekking tot de teststimulus, zie Aanvullend Dossier 1.

1. Bereid apparatuur voor

  1. Stel de spiegelstereoscoop op zoals te zien is in Figuur 1.
  2. Plaats de monitor op een kijkafstand van 99,5 cm.
    OPMERKING: De kijkafstand is de som van drie componenten: de afstand van de monitor tot een van de grote spiegels, de afstand tussen de grote en kleine spiegels, en de afstand van een van de kleine spiegels tot de kinsteun. Op deze afstand werd elke pixel op de monitor ondergevoed.
    figure-protocol-1
  3. Pas de kijkafstand aan op basis van individuele hardware, geïnteresseerde excentriciteiten en een gewenste pixelgrootte.
  4. Voer gamma-kalibratie uit voor de monitor voor luminantie, rood, groen en blauw apart.
  5. Meet de breedte van het scherm in centimeters.
  6. Open PsychoPy-codeer. Klik op het Monitor-icoon bovenaan voor monitorkalibratie en instellingen.
  7. Klik in het pop-up venster PsychoPy Monitor Center op Nieuw om een nieuwe monitor aan te maken. Voer de juiste kijkafstand in, schermgrootte in pixels, schermbreedte, minimale en maximale luminantie, en gammawaarden voor grijstinten, rood, groen en blauw. Klik op Opslaan.

figure-protocol-2
Figuur 1: Experimentele opstelling. Experimentele opstelling met een monitor, een spiegelstereoscoop, een kinsteun, een responsbox, een toetsenbord, een muis en een numeriek toetsenbord voor de deelnemers. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

2. Begin het experiment

OPMERKING: Deze stap geeft algemene instructies voor het uitvoeren van oefentests en formele tests. Specifieke instructies voor elke taak worden gegeven in stappen 3–10.

  1. Open BinocularBattery.py in PsychoPy Coder.
  2. Pas de monitorinformatie in het script aan, inclusief de naam van de monitor, verversingssnelheid en resolutie afhankelijk van de gebruikte monitor.
  3. Klik bovenaan op de knop 'Experiment uitvoeren '.
  4. Geef een deelnemer de instructie om door de spiegelstereoscoop te kijken.
    1. Vraag de deelnemer of hij een kruis in het midden ziet, bestaande uit een verticale lijn en een horizontale lijn. Zo niet, vraag dan de deelnemer of hij de verticale lijn naar links of rechts moet bewegen.
    2. Gebruik de linker- en rechterpijltjestoetsen om de verticale lijn in die richting te bewegen, totdat de deelnemer de verticale lijn in het midden van de horizontale lijn ziet. Druk Enter om door te gaan.
  5. Wijs een deelnemer-ID toe en voer deze in het programma voor de deelnemer. Gebruik op het hoofdmenu het numerieke pad om elke taak te selecteren.
    1. Begin met het uitvoeren van een oefentest.
      1. Geef instructies voor elke taak zoals hieronder vermeld in stappen 3–10.
      2. Maak de oefentest en beoordeel de resultaten.
        OPMERKING: Sommige taken bieden geen nauwkeurige score (zoals letter-oculaire dominantie, integratie van geruite bewegingen en Pulfrich). Raadpleeg de sectie Representative Results voor richtlijnen bij het interpreteren van prestaties voor deze taken.
      3. Als oefenresultaten onder de 80% correct zijn (voor nauwkeurigheidsgebaseerde oefeningen) of onverwacht zijn (voor taken zonder nauwkeurigheidsscore), druk dan Enter en selecteer de test om een training opnieuw te beginnen.
      4. Voer een formele test uit wanneer de resultaten van een deelnemer boven de 80% correct zijn (voor nauwkeurigheidsoefeningen) of consistent en interpreteerbaar zijn (voor taken zonder nauwkeurigheidsscore) voor de laatste twee oefentests.
        OPMERKING: Als de prestaties van een deelnemer onder de 80% correct of inconsistent blijven over meerdere oefentests ondanks goede instructie, moet de onderzoeker de taak afbreken, omdat de resultaten onbetrouwbaar kunnen zijn.
    2. Doe een formele test.
      1. Geef de deelnemer opdracht om de taak uit te voeren.
        OPMERKING: Tijdens het testen is het cruciaal om de deelnemer eraan te herinneren om zich te fixeren op het fixatiekruis, indien aanwezig.
      2. Na afronding evalueer je de resultaten van de formele test.
        OPMERKING: Als de resultaten ongebruikelijk lijken, kan een tweede formele test worden uitgevoerd om de bevindingen te bevestigen.
      3. Druk op Enter om terug te keren naar het hoofdmenu en selecteer de test opnieuw.

3. Voer letter-oculaire dominantie uit

OPMERKING: Een formele test bestaat uit twee trappen van één naar boven en naar beneden en de methode van constante prikkels.

  1. Presenteer de letter-oculaire dominantiestimulus zoals weergegeven in Figuur 2A. Geef de deelnemer de opdracht om het centrale kruis te fixeren terwijl hij let op de luminantie van twee letters die boven en onder het fixatiekruis worden weergegeven.
  2. Geef de deelnemer de opdracht om toetsen 8 of 5 op een numeriek blok te gebruiken om aan te geven welke letter (boven of onder) helderder leek terwijl hij het centrale kruis fixeert.

figure-protocol-3
Figuur 2: Letter oculaire dominantietaak en resultaten. (A) Teststimulus. (B) Resultaten van een oefentest met de methode van constante prikkels. (C) Resultaten van twee trappen. Zwarte en blauwe lijnen vormen contrasten bij elke trede van de twee trappen. Gekleurde balken vertegenwoordigen drempels die afkomstig zijn van de respectievelijke trappen. (D) Psychometrische functie vanuit de methode van constante prikkels. Stippen geven percentages aan van de onderzoeken waarbij de deelnemer een letter die aan het linkeroog werd gepresenteerd als helderder waarnam bij elk getest contrast. De rode kromme stelt een aangepaste psychometrische kromme voor. De doorsnede van de stippellijnen geeft het geschatte punt van subjectieve gelijkheid (PSE) weer (PSE). Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

4. Run plaid motion integratie

OPMERKING: Gebruik de eerste demonstratie om de deelnemer vertrouwd te maken, druk vervolgens op Enter om een oefenproef te starten.

  1. Presenteer de bewegende roosterstimulus zoals weergegeven in Figuur 3A. Geef de deelnemer de opdracht om naar de bewegende roosters te kijken, die in één van de 5 richtingen kunnen bewegen, zoals aangegeven op het scherm, of tegelijkertijd in zowel links als rechts (gesplitst).
  2. Vraag de deelnemer om de waargenomen bewegingsrichting en eventuele verandering in de waargenomen beweging mondeling te rapporteren tijdens het bekijken van de stimulus.
  3. Druk en houd het bijbehorende getal ingedrukt (1–5 voor elke aangegeven richting of 0 voor splitbeweging) totdat de deelnemer een ander getal rapporteert.

figure-protocol-4
Figuur 3: Taken voor de integratie van de ruitbewegingen en resultaten. (A) Teststimulus. (B) Representatieve resultaten. Gekleurde balken geven het percentage tijd weer waarin de deelnemer elke waargenomen bewegingsrichting rapporteerde zoals gelabeld, inclusief splitsing wanneer zowel linker- als rechterrichting gelijktijdig worden gezien. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

5. Prima perifere stereopsis

  1. Presenteer de perifere en centrale stereopsisstimuli zoals weergegeven in Figuur 4A,B. Gebruik de taak Stationair om de deelnemer vertrouwd te maken.
    1. Geef de deelnemer de opdracht het kruis te fixeren, waar het ook op het scherm wordt getoond.
    2. OPMERKING: Let op de oogbeweging van de deelnemer om ervoor te zorgen dat hun blik het fixatiekruis volgt.
    3. Vraag de deelnemer of het zwarte vierkant achter of voor het witte kader verschijnt of op hetzelfde vlak verschijnt.
    4. Druk op 1 als het zwarte vierkant diepte heeft, of 2 als dat niet zo is.
  2. Gebruik de Reguliere taak om te oefenen met de 2-interval gedwongen keuze-taak.
    1. Informeer de deelnemer dat de stimulus twee keer zal flitsen, en dat de diepte in een van de twee flitsen zal verschijnen.
    2. Geef de deelnemer opdracht aan te geven in welke van de twee flitsen hij de diepte ziet.
    3. Druk op 1 of 2 afhankelijk van de keuze van de deelnemer.
  3. Voer een formele test uit met dezelfde instructies als de reguliere oefening.

figure-protocol-5
Figuur 4: Fijne perifere stereopsis taak en resultaten. (A) Teststimulus voor de perifere taak. (B) Test stimulus voor de centrale taak. (C) Vertegenwoordigende resultaten. Rode en blauwe krommen geven respectievelijk trapgegevens voor gekruiste en niet-gekruiste verschillen op elke locatie (0° en 10° excentriciteit). Gekleurde balken aan de rechterkant van elke grafiek geven drempels aan die van de respectievelijke trappen zijn verkregen. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

6. Voer grove perifere stereopsis uit

OPMERKING: Druk op de spatiebalk om een proef te starten.

  1. Presenteer de grove stereopsisstimulus zoals weergegeven in Figuur 5A. Geef de deelnemer de instructie om gefixeerd te blijven op het kruis.
  2. Wanneer de sterren verdwenen zijn, stel de deelnemer de volgende vragen: zag je diepte?' Zo ja, 'verschenen de sterren achter of voor de manen?' en 'hoeveel sterren werden er gepresenteerd?'
  3. Gebruik de pijltjestoetsen omhoog en omlaag om een antwoord te selecteren en gebruik de linker- en rechtertoetsen om tussen de vragen te navigeren.

figure-protocol-6
Figuur 5: Grof perifere stereopsis taak en resultaten. (A) Teststimulus. (B) Representatieve resultaten. De kleuren rood, blauw en groen vertegenwoordigen respectievelijk gegevens van gekruiste, niet-gekruiste en vangstproeven. Linker balken geven het percentage proeven weer waarin diepte werd gerapporteerd. Middelste balken geven het aandeel correcte diepterichtingsresponsen aan uit proeven waarbij diepte werd gerapporteerd. De rechterbalken tonen het percentage proeven waarin twee sterren werden gerapporteerd. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

7. Voer dynamische lokale stereopsis uit

OPMERKING: Deze toets bevat vier oefenproeven die stapsgewijze begeleiding bieden om lezers vertrouwd te maken met de taak.

  1. Presenteer de dynamische stereopsisstimulus en taakinterface zoals weergegeven in Figuur 6A,B. Begin met het uitvoeren van oefentaak 1 (één locatie, één interval).
    1. Geef de deelnemers de opdracht om naar het midden te kijken, terwijl ze aandacht besteden aan de doellocatie zoals aangegeven.
      OPMERKING: Om de deelnemer te helpen de stimulus te begrijpen, mag hij of zij alleen tijdens de oefening direct naar de doellocatie kijken.
    2. Vraag de deelnemer of het vierkant dichter bij of verder van hem of haar weg is gekomen.
    3. Druk op 1 als de deelnemer beweging in diepte zag, of 2 als dat niet zo is.
      OPMERKING: Horizontale beweging telt niet als beweging in diepte.
    4. Voor patiënten met beter zicht in de periferie dan in het midden, adviseer de patiënt om met het perifere zicht naar de doellocatie te kijken.
    5. Als de deelnemer beweging in diepte kan zien, ga dan door naar de volgende oefenopdracht.
  2. Voer oefenopdracht 2 uit (enkele locatie, twee-interval gedwongen keuze).
    1. Informeer de deelnemer dat de stimulus nu twee keer zal flashen.
    2. Vraag de deelnemer welke van de twee flitsen beweging in diepte bevat op de doellocatie zoals gespecificeerd.
    3. Druk op 1 of 2 afhankelijk van de keuze van de deelnemer.
    4. Als de deelnemer de beweging niet betrouwbaar in diepte ziet, geef hem dan opnieuw instructies en laat hem direct naar de doelpositie kijken.
    5. Als de deelnemer beweging in diepte kan zien, ga dan door naar de volgende oefenopdracht.
  3. Voer oefenopdracht 3 uit (twee locaties, twee-interval gedwongen keuze).
    1. Geef dezelfde instructies als Taak 2, behalve dat het doelwit zich nu op een van twee locaties kan bevinden.
  4. Voer oefenopdracht 4 uit (Volledige Oefening).
    1. Geef dezelfde instructies als Taak 3, behalve dat het doelwit zich nu op een van de vier perifere locaties kan bevinden.
  5. Wanneer klaar, start dan Dynamic Periphery en Dynamic Center voor een formele test.

figure-protocol-7
Figuur 6: Dynamische lokale stereopsis-taak en resultaten. (A) Menu voor stapsgewijze oefening. (B) Test stimulus. (C) Vertegenwoordigende resultaten. Rode en blauwe krommen geven respectievelijk trapgegevens voor gekruiste en niet-gekruiste verschillen op elke netvlieslocatie (0° en 5° excentriciteit). Gekleurde balken rechts in elke grafiek geven drempels aan die van de respectievelijke trappen worden verkregen. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

8. Voer de Pulfrich-taak uit

OPMERKING: De luminantie op één helft van het scherm wordt verlaagd (Figuur 7A) om neutrale dichtheid (ND) filters na te bootsen.

  1. Presenteer de Pulfrich-taakstimulus zoals getoond in Figuur 7A. Bevestig of de deelnemer diepte kan zien en of de manen voor of achter de sterren bewegen.
  2. Vraag de deelnemer om de / of *- toets te gebruiken om de stilstaande maan onderaan het scherm vooruit of achteruit te bewegen, totdat deze op dezelfde diepte lijkt te zijn als de bewegende manen.
  3. Optioneel: vraag de deelnemer om de waargenomen hoeveelheid diepte aan te geven met behulp van het antwoordvak (Figuur 7B).
    1. Presenteer het responsvakje aan de deelnemer, met de tegenoverheid naar de deelnemer, met het midden van de doos ongeveer 40 cm van hun ogen verwijderd.
    2. Vraag de deelnemer om de schuifregelaar aan beide zijden van de doos te verplaatsen totdat de manen binnenin de doos op dezelfde diepte lijken als de bewegende manen op het computerscherm.
    3. Typ de meting op de schuifregelaar in op het computerscherm. Druk op + om verder te gaan.

OPMERKING: Het fysieke responsvak wordt beschreven in Aanvullend Bestand 2.

figure-protocol-8
Figuur 7: Pulfrich-taak en resultaten. (A) Teststimulus. Alle manen zijn in beweging behalve die onderaan. (B) Binnenaanzicht van de responsbox, met sterren aan het plafond bevestigd en manen op een rail. (C) Resultaten van de dispariteitsmatching-taak. Medianen worden aangegeven door zwarte stippen en oranje lijnen. Boxplots geven het bereik (minimum en maximum) en het interkwartielbereik weer aan. Let op dat omdat er slechts drie proeven per filtersterkte werden getest, de medianen en extremen alle gegevens voor elke conditie weerspiegelen. Blauwe lijnen vertegenwoordigen lineaire regressies die worden uitgevoerd met behulp van mediane gegevens over alle filtersterktes. (D) Resultaten van de fysieke diepte-matching taak. Medianen worden aangegeven door zwarte stippen en oranje lijnen. Boxplots geven het bereik (minimum en maximum) en het interkwartielbereik weer aan. Let op dat omdat er slechts drie proeven per filtersterkte werden getest, de medianen en extremen alle gegevens voor elke conditie weerspiegelen. Blauwe lijnen vertegenwoordigen lineaire regressies die worden uitgevoerd met behulp van mediane gegevens over alle filtersterktes. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

9. Run motion parallax

  1. Presenteer de bewegingsparallaxstimuli zoals weergegeven in Figuur 8A,B. Geef de deelnemer de opdracht om zich te fixeren op het centrale kruis.
  2. Druk op Enter om een proefperiode te starten.
  3. Geef de deelnemer de opdracht het vierkant te rapporteren dat tijdens de rotatie in diepte verheven leek, terwijl het centrale kruis wordt vastgezet.
  4. Druk op het bijbehorende nummer voor dat vakje.

figure-protocol-9
Figuur 8: Beweging parallaxe taak en resultaten. (A) Teststimulus voor de "parallax"-taak. (B) Test stimulus voor de taak "parallax + ongelijkheid". Let op dat het linkerbenedenvierkant in dit voorbeeld (nummer "4") een binoculaire dispariteitsaanwijzing bevat. (C) Representatieve resultaten van de "parallax"-taak. Rode en blauwe lijnen vertegenwoordigen ruwe gegevens van twee trappen. Gekleurde balken vertegenwoordigen drempels die afkomstig zijn van de respectievelijke trappen. (D) Representatieve resultaten uit de taak "parallax + ongelijkheid". Rode en blauwe lijnen vertegenwoordigen ruwe gegevens van twee trappen. Gekleurde balken vertegenwoordigen drempels die afkomstig zijn van de respectievelijke trappen. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

10. Run da Vinci stereopsis

  1. Presenteer de dichoptische stimulusconfiguratie zoals weergegeven in Figuur 9A. Geef de deelnemer de opdracht om de diepte van de twee balken ten opzichte van de grote doos te vergelijken en te rapporteren welke balk voor de doos lijkt te staan.
  2. Druk 8 of 5 in voor de boven- of onderste balk, of druk Enter als ze allemaal op hetzelfde vlak verschijnen.
  3. Als de deelnemer tijdens de training diepgang ziet in een catch trial, geef hem dan instructies opnieuw om te zorgen dat hij de taak begrijpt.

figure-protocol-10
Figuur 9: Da Vinci stereopsis taak en resultaten (A) Illustratie van de teststimulus, met twee paren dichoptische stimuli. (B) Perceptuele uitkomsten na fusie. Door de ogen te kruisen, produceert het fuseren van de linker- en middelstimuli de illusie zoals weergegeven in (a), en het fuseren van de middelste en rechterstimuli de illusie die in (b) wordt getoond. Let op dat tijdens elke proef slechts één stimuluspaar wordt getoond. (C) Vertegenwoordigende resultaten. Blauwe, rode en grijze balken geven het percentage onderzoeken aan waarin deelnemers correcte diepte, onjuiste diepte of geen diepte rapporteerden. Let op dat alle antwoorden in dit voorbeeld correct waren; Daarom wordt er geen rode streep getoond. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Representatieve gegevens werden verzameld van een 20-jarige deelnemer met normaal zicht (gezichtsscherpte 0,0 logMAR voor elk oog; stereoacuïteit 40 boogseconden).

Letteroogdominantie
Resultaten van twee trappen en de methode van constante stimuli (Figuur 2C, D) wijzen op iets sterkere dominantie van het rechteroog voor deze deelnemer.

Verwachte resultaten: Elke trap...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Deze nieuwe reeks tests is ontwikkeld om meerdere facetten van binoculair zicht te beoordelen, variërend van gelijktijdige waarneming en fusie tot verschillende mechanismen achter stereopsis. Het volledige protocol duurt minstens 85 minuten om te voltooien en biedt een uitgebreide evaluatie van dieptezicht. Tests kunnen afzonderlijk of in combinatie worden afgenomen, afhankelijk van onderzoeks- of klinische behoeften. De volledige testbatterij is het meest geschikt voor onderzoeksomgevin...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Alle auteurs geven geen belangenconflicten op.

Dankbetuigingen

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Dit werk werd ondersteund door de Canadian Institutes of Health Research (CIHR) subsidie (PJT 183761) aan EN, XG, DM, DIS en BT. Wij danken de REWIRE-D Study Group (rewire-d.ca) voor hun bijdragen aan de ontwikkeling van dit werk.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
CodesN/Ahttps://git.uwaterloo.ca/hvnl/binocularbatterycodes_manuscript/-/tree/9f7ff9eb1705d50060ca46a8ac2d2d1848349368/De codes die zijn gebruikt om de stimuli te genereren en het protocol uit te voeren, zijn beschikbaar in het repository dat in de kolom 'Catalog Number' wordt vermeld. 
ComputerAlienware, Dell Inc., Texas, USAXPS 8930Intel Core i7-9700 CPU, 64 GB RAM
Voorhoofd- en kinsteunN/AN/AOp maat gebouwd, gebruikt om de hoofdpositie en kijkafstand te handhaven
Spiegel stereoscoopN/AN/AOp maat gebouwd
MonitorLG Electronics, Seoul, KoreaLG 27UP600-WResolutie: 3840 × 2160 pixels, schermbreedte: 59,5 cm, verversingssnelheid: 60 Hz, reactietijd: 5 ms; grijze achtergrondluminantie was ingesteld op 340 cd/m2
Muis en toetsenbordN/AN/AVoor gebruik door de experimentator
Numerieke toetsenbordN/AN/AVoor gebruik door de deelnemer
ProgrammeeromgevingN/Ahttps://www.psychopy.org/PsychoPy 2022.2.4 (op Python 3.6.6), draait op Windows 10 (Microsoft Corporation, Redmond, WA, USA)
ResponsdoosN/AN/AOp maat gebouwd, zie Schema's in Aanvullende Documenten voor de benodigde onderdelen

Referenties

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Ali, R. S. . Relationship between ocular sensory dominance and stereopsis. , (2016).
  2. Cibis, G. W., Ing, M. R. Binocular vision. Duane’s Ophthalmology. , (2013).
  3. Barrett, B. T. Assessment of binocular vision and accommodation. Clinical procedures in primary eye care. , (2014).
  4. Lee, J., McIntyre, A. Clinical tests for binocular vision. Eye. 10 (2), 282-285 (1996).
  5. von Noorden, G. K., Campos, E. C. . Binocular vision and ocular motility: theory and management of strabismus. , (2002).
  6. de Belsunce, S., Sireteanu, R. The time course of interocular suppression in normal and amblyopic subjects. Invest Ophthalmol Vis Sci. 32 (9), 2645-2652 (1991).
  7. Hupé, J. M., Signorelli, C. M., Alais, D. Two paradigms of bistable plaid motion reveal independent mutual inhibition processes. J Vis. 19 (4), 5 (2019).
  8. Riesen, G., Norcia, A. M., Gardner, J. L. Humans perceive binocular rivalry and fusion in a tristable dynamic state. J Neurosci. 39 (43), 8527-8537 (2019).
  9. Dieter, K. C., Sy, J. L., Blake, R. Individual differences in sensory eye dominance reflected in the dynamics of binocular rivalry. Vision Res. 141, 40-50 (2017).
  10. O’Connor, A. R., Tidbury, L. P. Stereopsis: are we assessing it in enough depth?. Clin Exp Optom. 101 (4), 485-494 (2018).
  11. Tittes, J., et al. Assessment of stereovision with digital testing in adults and children with normal and impaired binocularity. Vision Res. 164, 69-82 (2019).
  12. Hubel, D. H., Wiesel, T. N. Receptive fields, binocular interaction and functional architecture in the cat’s visual cortex. J Physiol. 160, 106-154 (1962).
  13. Rovamo, J., Virsu, V. An estimation and application of the human cortical magnification factor. Exp Brain Res. 37 (3), (1979).
  14. Spillmann, L., Ransom-Hogg, A., Oehler, R. A comparison of perceptive and receptive fields in man and monkey. Hum Neurobiol. 6 (1), 51-62 (1987).
  15. Nadler, J. W., Barbash, D., Kim, H. R., Shimpi, S., Angelaki, D. E., et al. Joint representation of depth from motion parallax and binocular disparity cues in macaque area MT. J Neurosci. 33 (35), 14061-14074 (2013).
  16. Verghese, P. The utility of peripheral stereopsis. Front Neurosci. 17, 1217993 (2023).
  17. Witz, N., Hess, R. F. Mechanisms underlying global stereopsis in fovea and periphery. Vision Res. 87, 10-21 (2013).
  18. Yildirim, C., Mehmet Mutlu, F., Chen, Y., Altinsoy, H. I. Assessment of central and peripheral fusion and near and distance stereoacuity in intermittent exotropic patients before and after strabismus surgery. Am J Ophthalmol. 128 (2), 222-230 (1999).
  19. Hess, R. F., Mansouri, B., Thompson, B., Gheorghiu, E. Latent stereopsis for motion in depth in strabismic amblyopia. Invest Ophthalmol Vis Sci. 50 (10), 5006 (2009).
  20. Mollenhauer, K. A., Haase, W. Dynamic stereopsis in patients with impaired binocular function. Strabismus. 8 (4), 275-281 (2000).
  21. Watanabe, Y., Kezuka, T., Harasawa, K., Usui, M., Yaguchi, H., et al. A new method for assessing motion-in-depth perception in strabismic patients. Br J Ophthalmol. 92 (1), 47-50 (2008).
  22. Tredici, T. D., von Noorden, G. K. The Pulfrich effect in anisometropic amblyopia and strabismus. Am J Ophthalmol. 98 (4), 499-503 (1984).
  23. Bossi, M., Hamm, L. M., Dahlmann-Noor, A., Dakin, S. C. A comparison of tests for quantifying sensory eye dominance. Vision Res. 153, 60-69 (2018).
  24. Bossi, M., et al. Binocular therapy for childhood amblyopia improves vision without breaking interocular suppression. Invest Ophthalmol Vis Sci. 58 (7), 3031-3041 (2017).
  25. Elliott, D. B. . Clinical procedures in primary eye care. , (2014).
  26. Lanska, D. J., Lanska, J. M., Remler, B. F. Description and clinical application of the Pulfrich effect. Neurology. 84 (22), 2274-2278 (2015).
  27. Read, J. C. A., Cumming, B. G. Effect of interocular delay on disparity-selective V1 neurons: relationship to stereoacuity and the Pulfrich effect. J Neurophysiol. 94 (2), 1541-1553 (2005).
  28. Carney, T., Paradiso, M. A., Freeman, R. D. A physiological correlate of the Pulfrich effect in cortical neurons of the cat. Vision Res. 29 (2), 155-165 (1989).
  29. Wu, Y., et al. Two patterns of interocular delay revealed by spontaneous motion-in-depth Pulfrich phenomenon in amblyopes with stereopsis. Invest Ophthalmol Vis Sci. 61 (3), 22 (2020).
  30. Reynaud, A., Hess, R. F. An unexpected spontaneous motion-in-depth Pulfrich phenomenon in amblyopia. Vision. 3 (4), 54 (2019).
  31. Kim, H. R., Angelaki, D. E., DeAngelis, G. C. The neural basis of depth perception from motion parallax. Philos Trans R Soc B Biol Sci. 371 (1697), 20150256 (2016).
  32. Rogers, B. Revisiting motion parallax as a source of 3-D information. Perception. 45 (11), 1267-1278 (2016).
  33. Tsirlin, I., Wilcox, L. M., Allison, R. S. da Vinci decoded: does da Vinci stereopsis rely on disparity?. J Vis. 12 (12), 2 (2012).
  34. Blake, R., Wilson, H. Binocular vision. Vision Res. 51 (7), 754-770 (2011).
  35. Tsirlin, I., Wilcox, L. M., Allison, R. S. A computational theory of da Vinci stereopsis. J Vis. 14 (7), 5 (2014).
  36. Chen, X., Hall, K., Bobier, W. R., Thompson, B., Chakraborty, A. Transcranial random noise stimulation and exercise do not modulate ocular dominance plasticity in adults with normal vision. J Vis. 22 (10), 14 (2022).
  37. Chen, X., Bobier, W., Thompson, B. Short-term ocular dominance plasticity is not modulated by visual cortex tDCS but increases with length of monocular deprivation. Sci Rep. 13 (1), 6666 (2023).
  38. Li, J., et al. The role of suppression in amblyopia. Invest Ophthalmol Vis Sci. 52 (7), 4169 (2011).
  39. Hess, R. F., Thompson, B., Baker, D. H. Binocular vision in amblyopia: structure, suppression and plasticity. Ophthalmic Physiol Opt. 34 (2), 146-162 (2014).
  40. Christian, L. W., Nandakumar, K., Hrynchak, P. K., Irving, E. L. Visual and binocular status in elementary school children with a reading problem. J Optom. 11 (3), 160-166 (2018).
  41. Grisham, D., Powers, M., Riles, P. Visual skills of poor readers in high school. Optometry. 78 (10), 542-549 (2007).
  42. Mesfin, Y., Kong, A., Backus, B. T., Deiner, M., Ou, Y., et al. Pilot study comparing a virtual reality–based visual field test to standard perimetry in children. J AAPOS. 28 (3), 103933 (2024).
  43. Denkinger, S., et al. The eRDS v6 stereotest and the vivid vision stereo test: two new tests of stereoscopic vision. Transl Vis Sci Technol. 12 (3), 1 (2023).
  44. Kaernbach, C. Simple adaptive testing with the weighted up-down method. Percept Psychophys. 49 (3), 227-229 (1991).
  45. García-Pérez, M. A. A cautionary note on the use of the adaptive up-down method. J Acoust Soc Am. 130 (4), 2098-2107 (2011).
  46. I-BiT study group. Interactive binocular treatment (I-BiT) for amblyopia: pilot study of a 3D shutter glasses system. Eye. 27 (9), 1077-1083 (2013).
  47. Saraiva, A. A., Nogueira, A. T., Ferreira, N. M. F., Valente, A. Application of virtual reality for treatment of strabismus and amblyopia. , (2018).
  48. Chan, H. S., Tang, Y. M., Do, C. W., Wong, H. H. Y., Chan, L. Y., et al. Design and assessment of vision training using virtual reality. Digit Health. 9, 20552076231176638 (2023).
  49. Sun, X., Varshney, A. Investigating perception time in far peripheral vision. , (2018).
  50. Vera, J., Glazier, A. N., Dunbar, M. T., Ripkin, D., Nafey, M. Evaluating validity of virtual reality headsets for visual field testing. Vision. 9 (4), 80 (2025).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken

Toestemming aanvragen

Trefwoorden

Sensorische fusiestereopsietestsbinoculaire integratiebewegingsparallaxoculaire dominantieplaid bewegingsintegratieperifere stereopsiePulfrich taakbeweging in diepte

Gerelateerde artikelen