Name: Eye Movement Monitoring van Memory (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2010-08-15T17:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 6 s
Description: Leer oogbewegingen monitoren voor geheugenonderzoek met een eye tracker helm. Deze methode maakt non-verbale geheugenevaluatie mogelijk en onthult scanpatronen die opslag en ophalen van visuele informatie aangeven.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

De auteurs willen hun medewerkers te erkennen op studies die de oogbeweging de controle dienst van het geheugen, met bijzondere dank aan Eyal Reingold, Jiye Shen, Neal J. Cohen, Robert R. Althoff, Deborah Hannula, en Dave Warren. Dit werk werd ondersteund door Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (NSERC), Canadian Institutes of Health Research (CIHR), het Canadese Research Program voorzitters en de Canadese Stichting voor Innovatie (CFI).

Apparatuur die wordt gebruikt tijdens de data-acquisitie Eye tracker Het oog tracker gebruikt worden in het huidige protocol is een EyeLink II-systeem (SR Research Ltd, Mississauga, Ontario, Canada). Deze head-mounted, video-op basis van eye tracker records ooghoogte in X, Y-coördinaat frame een sampling rate van 500 of 250 Hz, met een ruimtelijke resolutie van &lt;0,1 °. Een camera wordt gebruikt om het hoofd positie te controleren door het sturen van infrarood-markers om sensoren geplaatst op de vier hoeken van de monitor, dat is bekeken door de deelnemers. Twee extra camera's zijn gemonteerd op de hoofdband zich onder elk van de ogen, en infrarood verlichting worden gebruikt om de leerling en het hoornvlies reflecties noot. Ooghoogte kunnen gebaseerd zijn op leerling-en hoornvlies reflecties, of op basis van de leerling alleen. De gewatteerde hoofdband van de eye tracker kan worden aangepast in twee vlakken om comfortabel te passen bij de grootte van het hoofd van een volwassen deelnemer. De meeste brillen en contactlenzen kunnen worden opgevangen door het oog tracker. Computers Twee pc's worden gebruikt om de oogbewegingen de opname steunen. Een computer fungeert als het beeldscherm computer, die de kalibratie-schermen, noodzakelijke taak instructies en de beelden gebruikt in de experimentele paradigma presenteert zich op de deelnemers. Het display computer details het verzamelen van gegevens parameters die vervolgens worden beheerst door de tweede, host-computer. De host computer berekent in real-time blik positie en registreert de oogbewegingen gegevens voor latere analyse, alsmede alle druk op de knop of het toetsenbord antwoorden van de deelnemer. Deelnemer opzet en werking van de eye tracker worden uitgevoerd via de host-pc. Software In dit protocol, de timing en de volgorde waarin experimentele stimuli worden gepresenteerd aan de deelnemers en de wijze waarop ooghoogte moet worden verzameld door de host-pc worden geprogrammeerd via Experiment Builder, een software-programma dat specifiek is ontwikkeld door SR Research Ltd om te communiceren met de eye tracker hostcomputer. Kan echter stimulus presentatie ook worden uitgevoerd door middel van andere software programma's (bijvoorbeeld, Presentatie, Neurobehavioral Systems, Albany, CA). Conversie van de oogbeweging gegevens aan een reeks van fixatie en saccade gebeurtenissen die veel tijd afgesloten om stimulus presentatie (of een andere externe gebeurtenis) is bereikt door de host-computer en kunnen worden ondervraagd met Data Viewer, een software programma ontwikkeld door SR Research Ltd , maar, nogmaals, kunnen andere programma's worden gebruikt om de benodigde oogbeweging maatregelen. Hier, de detectie van fixaties en saccades zijn afhankelijk van een online-parser, die raw oogbeweging samples scheidt in betekenisvolle toestanden (saccades, knippert en fixaties). Als de snelheid van twee opeenvolgende oogbeweging monsters groter is dan 22 graden per seconde over een afstand van 0,1 °, worden de monsters gelabeld als een saccade. Als de leerling ontbreekt voor drie of meer monsters, is het oog activiteit gemarkeerd als een knipperen in de datastroom. Niet-saccade en niet-knipperen-activiteit worden beschouwd als fixaties. Eye tracking procedures. Hieronder hebben we de procedures voor het verkrijgen van eye movement opnames voor elke deelnemer. <ol><li> Toestemming. Voorafgaand aan de deelnemer setup, worden de deelnemers zien de eye tracker hoofdband. De onderzoeker legt aan de deelnemers die kop en ogen worden bewaakt door de camera's die zijn opgenomen op de hoofdband. </li><li> Voor een gegeven experimenteel paradigma, worden de deelnemers zit een vaste afstand van de monitor aan dezelfde visuele hoek te behouden over de deelnemers. </li><li> Eye-tracker camera-instellingen. Het oog tracker helm wordt aangepast, zodat de helm is strak en het is onwaarschijnlijk om te bewegen, maar niet oncomfortabel rond het hoofd. De helm is verder aangepast zodat het hoofd camera kan infrarood verlichting te sturen naar de externe markers op de monitor. Elk van de eye camera's bevinden zich op de individuele staven die zich uitstrekken van de helm die het mogelijk maken voor de aanpassing in alle assen. Het oog camera's zijn geplaatst net onder en iets uit de buurt van elk oog, zonder het belemmeren van de deelnemers de mening van de monitor (zie figuur 1). De camera's zijn gericht om een ​​duidelijk en stabiel beeld van de leerling en het hoornvlies reflecties te krijgen. De status van panelen op de host-computer aan te geven of leerling en het hoornvlies reflecties worden overgenomen. De verlichting drempel kan worden aangepast aan de meest stabiele opname van de leerling en het hoornvlies reflecties te krijgen. De onderzoeker selecteert vervolgens de juiste experimentele paradigma, en wijst een bestandsnaam voor de daaropvolgende oogbeweging opnames. <img src="/files/ftp_upload/2108/2108fig1.jpg" alt="Figuur 1" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figuur 1"> Figuur 1. Voorbeeld van een head-mounted video-op basis van eye tracker (links) en op het display en host-pc's (rechts). Merk op dat de monitor in de voorkant van het onderdeelicipant toont de locatie van de leerling (blauwe stip met een crosshair) en het hoornvlies reflectie (gele stip met een crosshair) om te helpen bij camera-instellingen. </li><li> Kalibratie. Voor het verkrijgen van nauwkeurige opnamen van het oog positie op de monitor, is een kalibratie procedure ingeleid na camera-instellingen. Tijdens de kalibratie procedure, worden de deelnemers geïnstrueerd om te kijken naar een reeks doelen die verschijnen op verschillende locaties op het display. Typisch, zijn negen doellocaties gebruikt, maar calibratie kan worden uitgevoerd met zo weinig als doel drie locaties. Van deze negen opgenomen locaties kunt ooghoogte op elk punt op het scherm worden geïnterpoleerd. </li><li> Validatie. Na de kalibratie, is een validatie procedure gebruikt om de nauwkeurigheid van de oogbewegingen opname te controleren. Dezelfde doelgroep negen locaties zijn bedoeld om de deelnemer te fixeren, en het verschil wordt berekend tussen de huidige fixatie positie en de eerder opgenomen fixatie positie. Als de gemiddelde nauwkeurigheid voor het opnemen van de positie voor een (of beide) ogen groter is dan een aanvaardbaar niveau (gemiddelde fout &lt;0,5 ° en een maximale fout van elk punt &lt;1,0 °), zijn kalibratie en validatie procedures herhaald. Na de aanvaarding van de nauwkeurigheid niveaus, kan de onderzoeker bepalen of eye movement opname moet worden monoculaire of binoculaire. In het geval van monoculaire opnemen, kan de onderzoeker bepalen vanuit welke oog gegevens moeten worden opgenomen, of de host-pc kan automatisch het oog met de lagere gemiddelde fout en de lagere maximale fout. Terwijl de kalibratie en validatie kan optreden met een lichte beweging van het hoofd, is het voordelig om de deelnemers te zitten zo stil mogelijk. Deelnemers worden ook de opdracht niet om de komende locaties van targets te anticiperen, maar eerder om te verhuizen naar, en opzettelijk fixeren op, de doelstellingen alleen wanneer ze verschijnen en te blijven gefixeerd op het doel tot het verdwijnt. </li><li> Experimentele paradigma. Instructies voor het bijzonder om een ​​bepaald paradigma worden gepresenteerd aan de deelnemer (bijvoorbeeld "Please vrij uitzicht elk van de volgende beelden."), En het opnemen van gegevens wordt gestart voor de sessie. </li><li> Drift correctie. Voorafgaand aan het begin van elke experimentele stimulus, kan een drift correctie worden uitgevoerd door met de deelnemers kijken naar een centrale fixatie doelwit terwijl u op een knop op een joypad of het toetsenbord om de fixatie functie te aanvaarden. Wanneer drift correctie wordt toegepast, zal een proef niet beginnen tot de deelnemer met succes fixeert op de centrale fixatie regio binnen 2,0 ° van het centrum doel. Indien de deelnemer voortdurend fixeert groter is dan 2,0 °, moet de deelnemer opnieuw te ondergaan kalibratie en validatie procedures. Elk verschil minder dan 2,0 ° tussen de opgenomen ooghoogte en de eerste fixatie positie verkregen tijdens de kalibratie / validatie-opnames wordt dan genoteerd als fout en verantwoord in de gegevens. </li><li> Stimulus presentatie. Ooghoogte, waaronder fixatie en saccade gebeurtenissen wordt vastgelegd volgende drift correctie procedures voor elke stimulus presentatie. De experimentator kan toezien op de juistheid van de opnames online via de inspectie van de host-computer. </li><li> Naar aanleiding van de oogbewegingen opnamesessie, kunnen maatregelen die de oogbewegingen karakteriseren scannen patronen voor verschillende soorten afbeeldingen (bijv. roman, herhaalde) af te leiden met een verscheidenheid aan software pakketten, zoals de SR Research Ltd s Data Viewer. Daarnaast kan het bekijken op specifieke gebieden van een stimulus (bijvoorbeeld ongewijzigd, gemanipuleerd) worden gekenmerkt door het analyseren van oogbewegingen met betrekking tot de experimentator getekende regio's van belang die voor elke foto gemaakt, hetzij op het paradigma programmering fase of na het verzamelen van gegevens. </li><li> Deelnemers zijn ingelicht over het doel van het experiment aan het einde van de sessie. </li></ol> Representatieve resultaten Meerdere maatregelen kunnen worden afgeleid uit de oogbeweging opnamen, met inbegrip van maatregelen dat de algemene beschrijving van het bekijken van het beeld (met inbegrip van de kenmerken van elke fixatie / saccade), en maatregelen die het patroon van het bekijken te beschrijven die is aan een bepaalde regio van belang gericht binnen een afbeelding 3. Maatregelen van de totale bekijken om een ​​beeld te kunnen omvatten (maar zijn niet beperkt tot): het aantal fixaties en het aantal saccades aan het beeld, de gemiddelde duur van elke fixatie, en het totale bedrag van het bekijken van de tijd die werd besteed fixeren op het beeld. Maatregelen die het patroon van het bekijken van een bepaalde regio van belang te beschrijven kunnen omvatten (maar zijn niet beperkt tot): het aantal fixaties gemaakt naar de regio van belang, de hoeveelheid tijd doorgebracht binnen een regio van belang, en het aantal overgangen gemaakt in / uit een regio van belang zijn. Verder kunnen maatregelen worden afgeleid uit de oogbewegingen opnames die de timing van die (dat wil zeggen, hoe vroeg) een overzicht van een bepaalde oogbeweging heeft voorgedaan, zoalsals toen, na stimulus begin, de ogen fixeren op een bepaalde regio van belang, als de eerste saccade is gemaakt op een afbeelding, en de entropie (beperking / willekeur), die inherent zijn aan de volgorde van oogbewegingen patronen. Voor een gegeven afbeelding, oogbeweging maatregelen kunnen detail waar de ogen waren gefixeerd, wanneer en voor hoe lang. Voor het verkrijgen van een index van het geheugen, kunnen we kijkers verschillende soorten of hoeveelheden van de blootstelling aan verschillende sets van foto's, en vergelijk het bekijken van patronen in deze verzamelingen en over de deelnemers. Bijvoorbeeld, in het geheugen voor herhaling van een beeld sonde, kan het scannen van patronen in contrast tussen de nieuwe beelden en beelden die meerdere malen bekeken door een testsessie. Bekijken van beelden herhaaldelijk gedurende een testsessie resulteert in een daling van de totale bekijken van het beeld 2, 4-5, 8. Dit kan worden gezien in figuur 2. In deze vertegenwoordiger het gevolg zijn van Riggs et al. 11, de deelnemers bekeken nieuwe foto's van gezichten eens in elk van de vijf testen blokken;. Met toenemende blootstelling was er een afname van de hoeveelheid van de fixaties die kijkers aan te brengen in de gezichten. Te probe-geheugen voor bepaalde details van een afbeelding, kan het scannen van patronen in contrast tussen de beelden die herhaaldelijk bekeken in hun originele, ongewijzigde vorm (herhaalde beelden) en beelden die op dezelfde herhaaldelijk bekeken gedurende een testsessie, maar een verandering is kennis met enkele element binnen een scène tijdens de finale blootstelling (gemanipuleerde beelden). In dergelijke gevallen, zijn het scannen van patronen differentieel aangetrokken tot het gebied dat is binnen een gemanipuleerde beeld veranderd ten opzichte van dezelfde, ongewijzigde gebied van herhaalde beelden 2-3, 7-8. Echter, een dergelijke oogbeweging indices van het geheugen niet aanwezig zijn in bepaalde bevolkingsgroepen, zoals bij gezonde ouderen en patiënten met geheugenverlies als gevolg van mediale temporale kwab schade worden beoordeeld op hun herinnering van de ruimtelijke relaties tussen objecten in scènes, zoals geschetst in figuur 3 2, 8. Daarom kunnen de bevindingen van de oogbeweging de controle worden gebruikt om het contrast geheugen onder de groepen van de deelnemers met verschillende neuropsychologische status van 2-3, 8-10. <img src="/files/ftp_upload/2108/2108fig2.jpg" alt="Figuur 2" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figuur 2"> Figuur 2. Oogbewegingen onthullen geheugen voor herhaling In dit representatief resultaat van ons laboratorium [11], de deelnemers bekeken gezichten over 5 studiepunten blokken;. Naarmate het aantal bezichtigingen is toegenomen (van 1-5), het aantal fixaties op de gezichten af. <img src="/files/ftp_upload/2108/2108fig3.jpg" alt="Figuur 3" data-altupdatedat="1787634011000" data-alt="Figuur 3"> Figuur 3. Oogbewegingen onthullen geheugen voor gewijzigde details. Jongere volwassenen [2 (Experimenten 1, 2), 8 (gratis Weergeven Condition)] gericht een groter deel van hun totale oogfixaties om een kritische regio in een gemanipuleerd beeld dat een verandering heeft ondergaan van een voor het bekijken dan wanneer de regio niet een verandering, zoals in de roman en herhaalde beelden ondergaan. Dergelijke effecten van het geheugen waren afwezig bij gezonde oudere volwassenen [8 (Free Weergeven Condition], en met amnestische patiënten [2].

<ol><li>Bradfield, A. L., Wells, G. L., Olsen, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+damaging+effect+of+confirming+feedback+on+the+relation+between+eyewitness+certainty+and+identification+accuracy%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Appl.+Psychol%22%5BJournal%5D)">The damaging effect of confirming feedback on the relation between eyewitness certainty and identification accuracy.</a> J. Appl. Psychol. 87 (1), 112-120 (2002).</li>
<li>Ryan, J. D., Althoff, R. R., Whitlow, S., Cohen, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Amnesia+is+a+deficit+in+relational+memory%5BTitle%5D)+AND+%22Psych.+Sci%22%5BJournal%5D)">Amnesia is a deficit in relational memory.</a> Psych. Sci. 11 (6), 454-461 (2000).</li>
<li>Ryan, J. D., Cohen, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+nature+of+change+detection+and+online+representations+of+scenes%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Psych.+Hum.+Percept.+Perfor%22%5BJournal%5D)">The nature of change detection and online representations of scenes.</a> J. Exp. Psych. Hum. Percept. Perfor. 30, 98-1015 (2004).</li>
<li>Althoff, R. R., Cohen, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Eye-movement-based+memory+effect%3A+a+re-processing+effect+in+face+perception%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Psychol.+Learn+Mem.+Cog%22%5BJournal%5D)">Eye-movement-based memory effect: a re-processing effect in face perception.</a> J. Exp. Psychol. Learn Mem. Cog. 25 (4), 997-1010 (1999).</li>
<li>Heisz, J. J., Shore, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((More+efficient+scanning+for+familiar+faces%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Vis%22%5BJournal%5D)">More efficient scanning for familiar faces.</a> J. Vis. 8 (1), 1-10 (2008).</li>
<li>Parker, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Picture+processing+during+recognition%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Exp.+Psych.+Hum.+Percept.+Perfor%22%5BJournal%5D)">Picture processing during recognition.</a> J. Exp. Psych. Hum. Percept. Perfor. 4, 284-293 (1978).</li>
<li>Hollingworth, A., Williams, C. C., Henderson, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((To+see+and+remember%3A+Visually+specific+information+is+retained+in+memory+from+previously+attended+objects+in+natural+scenes%5BTitle%5D)+AND+%22Psychon+Bull.+Rev%22%5BJournal%5D)">To see and remember: Visually specific information is retained in memory from previously attended objects in natural scenes.</a> Psychon Bull. Rev. 8, 761-768 (2001).</li>
<li>Ryan, J. D., Leung, G., Turk-Browne, N. B., Hasher, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+age-related+changes+in+inhibition+and+binding+using+eye+movement+monitoring%5BTitle%5D)+AND+%22Psychol.+Aging%22%5BJournal%5D)">Assessment of age-related changes in inhibition and binding using eye movement monitoring.</a> Psychol. Aging. 22 (2), 239-250 (2007).</li>
<li>Hannula, D. E., Ryan, J. D., Tranel, D., Cohen, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+onset+relational+memory+effects+are+evident+in+eye+movement+behavior%2C+but+not+in+hippocampal+amnesia%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Cog.+Neuro%22%5BJournal%5D)">Rapid onset relational memory effects are evident in eye movement behavior, but not in hippocampal amnesia.</a> J. Cog. Neuro. 19 (10), 1690-1705 (2007).</li>
<li>Bate, S., Haslam, C., Tree, J. J., Hodgson, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evidence+of+an+eye+movement-based+memory+effect+in+congenital+prosopsagnosia%5BTitle%5D)+AND+%22Cortex%22%5BJournal%5D)">Evidence of an eye movement-based memory effect in congenital prosopsagnosia.</a> Cortex. 44 (7), 806-819 (2008).</li>
<li>Riggs, L., McQuiggan, D., Chan, J., Anderson, A. K., Ryan, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Emotion-+modulated+viewing+of+faces+by+association%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">Emotion- modulated viewing of faces by association.</a> , Forthcoming Forthcoming.</li>
<li>Kramer, A. F., McCarley, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Oculomotor+behaviour+as+a+reflection+of+attention+and+memory+processes%3A+Neural+mechanisms+and+applications+to+human+factors%5BTitle%5D)+AND+%22Theor.+Issues+Ergon.+Sci%22%5BJournal%5D)">Oculomotor behaviour as a reflection of attention and memory processes: Neural mechanisms and applications to human factors.</a> Theor. Issues Ergon. Sci. 4 (1), 21-55 (2003).</li>
</ol>

Oogbewegingen monitoring is een efficiënt, nuttig instrument waarmee geheugenfunctie te beoordelen in een verscheidenheid van populaties. Dit protocol beschrijft het gebruik van een head-mounted video-op basis van eye tracker, maar het protocol kan gemakkelijk worden aangepast aan het gebruik van remote eye tracking devices, zoals remote eye trackers te verwijderen de noodzaak voor helm aanpassing en vereenvoudiging van de camera aanpassingen. Echter, met een remote eye tracker, moet het hoofd beweging worden beperkt om...

A correction was made to <a href="http://www.jove.com/index/details.stp?id=2108">Eye Movement Monitoring of Memory</a>. There was an error in the author, Douglas A. McQuiggan's, name. The author's name has been corrected to:
Douglas A. McQuiggan
instead of:
Doug McQuiggan

A correction to an author's name has been made for the article Eye Movement Monitoring of Memory.

Erratum: Eye Movement Monitoring of Memory

<table><tbody><tr><td>Eye-tracker</td><td>SR Research Ltd.</td><td>Eyelink II</td><td></td></tr><tr><td>Software voor experimentele controle</td><td>SR Research Ltd.</td><td>Experiment Builder</td><td></td></tr><tr><td>Programma voor oogbewegingsanalyse</td><td>SR Research Ltd.</td><td>Data Viewer</td><td></td></tr></tbody></table>

eye movement monitoring van memory

Eye Movement Monitoring of Memory

Expliciete (vaak mondelinge) rapportages worden meestal gebruikt om het geheugen (bijvoorbeeld: &quot;Vertel me wat je nog over de persoon die je zag bij de bank gisteren. &#39;) Te onderzoeken, kunnen echter dergelijke rapporten vaak onbetrouwbaar of gevoelig zijn voor bias<sup&gt; 1</sup&gt;, En kan niet bereikbaar in enkele deelnemer bevolkingsgroepen. Bovendien expliciet rapporten alleen bekend wanneer de informatie heeft bereikt bewustzijn en kan geen commentaar geven over wanneer herinneringen werden geopend tijdens de verwerking, ongeacht of de informatie die wordt vervolgens geopend in een bewuste manier. Oogbewegingen monitoring (eye tracking) biedt een instrument waarmee het geheugen kan worden gepeild zonder te vragen de deelnemers om commentaar op de inhoud van hun herinneringen, en de toegang van dergelijke herinneringen kan worden onthuld on-line<sup&gt; 2,3</sup&gt;. Video-op basis van eye trackers (hetzij head-mounted of remote) gebruik van een systeem van camera&#39;s en infrarood markers aan de leerling en het hoornvlies reflectie in elk oog te onderzoeken als de deelnemer uitzicht op een monitor. Voor de head-mounted eye trackers, zijn infrarood-markers ook gebruikt om het hoofd positie te bepalen om te zorgen voor het hoofd beweging en meer precieze lokalisatie van ooghoogte. Hier tonen we het gebruik van een head-mounted eye tracking systeem om het geheugen de prestaties te onderzoeken in neurologisch-intacte en neurologisch slechthorende volwassenen. Oogbewegingen controleprocedures beginnen met de plaatsing van de eye tracker op de deelnemer, en setup van het hoofd en oog camera&#39;s. Kalibratie en validatie procedures worden uitgevoerd om de nauwkeurigheid van de ooghoogte opname te verzekeren. Real-time opnames van X-, Y-coördinaat posities op de monitor worden vervolgens omgezet en gebruikt om periodes waarin het oog is statisch (dwz fixaties) versus in beweging (dat wil zeggen, saccades) te beschrijven. Fixaties en saccades zijn tijd-locked met betrekking tot het begin / compensatie van een visuele weergave of een andere externe gebeurtenis (bijv. druk op de knop). Experimentele manipulaties zijn gebouwd om te onderzoeken hoe en wanneer patronen van fixaties en saccades worden gewijzigd door middel van verschillende types van eerdere ervaring. De invloed van het geheugen is geopenbaard in de mate waarin het scannen patronen om nieuwe beelden verschillen van het scannen van patronen van beelden die eerder zijn onderzocht<sup&gt; 2, 4-5</sup&gt;. Geheugen kan ook worden ondervraagd voor zijn specificiteit, bijvoorbeeld, in het oog bewegingspatronen die verschillen tussen een identieke en een gewijzigde versie van een eerder bestudeerde afbeelding onthullen de opslag van de gewijzigde details in het geheugen<sup&gt; 2-3, 6-8</sup&gt;. Deze indices van het geheugen kan worden vergeleken over de deelnemer de bevolking, en levert daarmee een krachtig middel om de organisatie van het geheugen in gezonde individuen te onderzoeken, en de specifieke veranderingen die in het geheugen voorkomen bij neurologische beledigen of te weigeren<sup&gt; 2-3, 8-10</sup&gt;.

Oogbewegingen monitoring (of eye tracking) onthult waar in de ruimte de ogen blijven hangen, wanneer en voor hoe lang. Hier laten we zien hoe eye tracking kan worden gebruikt om de integriteit van het geheugen in meerdere deelnemer populaties te onderzoeken, zonder dat verbaal of anderszins expliciete, rapporten.

Eye Movement Monitoring van Memory

Expliciete (vaak verbale) rapportages worden doorgaans gebruikt om het geheugen te onderzoeken (bijv. "Vertel me wat u zich herinnert van de persoon die u bij de bank heeft gezien ...

Deze video demonstreert een procedure voor het monitoren van oogbewegingen terwijl deelnemers afbeeldingen bekijken. Eerst wordt een eye-trackerhelm op de deelnemer geplaatst, waarna de camera's worden afgesteld zodat ze net onder elk oog zitten. De camera's worden gefocust om pupil- en cornea-reflecties vast te leggen.Door de deelnemer een reeks doelpunten te laten fixeren, worden de oogbewegingen gekalibreerd en gevalideerd. Door inspectie van veranderingen in de oogbewegingen en scanpatronen kan worden aangetoond dat details over eerder bekeken afbeeldingen in het geheugen zijn opgeslagen. Hallo, ik ben dr. Jennifer Ryan, senior wetenschapper bij het Rotman Research Institute bij Baycrest in Toronto. Vandaag willen we u ons protocol presenteren: monitoring van oogbewegingen bij geheugen.Deze methode kan helpen bij het beantwoorden van kernvragen op het gebied van het geheugen, zoals wanneer herinneringen worden aangesproken en welke details in die representaties behouden blijven. Om oogbewegingen te monitoren tijdens experimenten naar geheugenintegriteit, wordt een iLink two eye tracker-systeem gebruikt. Deze op het hoofd gedragen, videogebaseerde eye tracker registreert de oogpositie in het XY-coördinatenstelsel met een bemonsteringssnelheid van 500 of 250 hertz en een ruimtelijke resolutie van minder dan 0,1 graad.Eén camera wordt gebruikt om de hoofdpositie te bewaken door infrarode markers te sturen naar sensoren die zijn geplaatst op de vier hoeken van de beeldschermmonitor die door de deelnemers wordt bekeken. Twee aanvullende camera's die op de hoofdband onder elk oog zijn gemonteerd en infrarode illuminatoren worden gebruikt om vast te stellen dat de oogpositie kan worden gebaseerd op pupil- en hoornvliesreflecties, of uitsluitend op de pupil; de gewatteerde hoofdband van de eye tracker kan in twee vlakken worden ingesteld om comfortabel aan de hoofdomvang van een volwassen deelnemer te voldoen, waarbij de meeste brillen en contactlenzen door de eye tracker kunnen worden geaccommodeerd. Twee pc's worden gebruikt voor de registratie van oogbewegingen; één computer dient als displaycomputer, die de noodzakelijke kalibratieschermen, taakinstructies en de afbeeldingen die in het experimentele paradigma worden gebruikt, aan de deelnemers presenteert.De hostcomputer berekent de blikpositie in realtime en registreert de oogbewegingsgegevens, evenals eventuele knopindrukkingen of toetsenbordreacties van de deelnemers. Het softwareprogramma Experiment Builder wordt gebruikt om zowel de experimentele stimuli aan de deelnemers te presenteren als om de wijze waarop de positie door de host-pc wordt verzameld te programmeren. Het softwareprogramma Data Viewer wordt gebruikt om de oogbewegingen tijdens de opname te karakteriseren.Laten we nu bekijken hoe u een eye-trackingexperiment opzet en uitvoert. Selecteer het juiste experimentele paradigma op de computer van het display en wijs een bestandsnaam toe aan de daaropvolgende registraties van de oogbewegingen. Ter voorbereiding op een experiment plaatst u de deelnemer op een vaste afstand van de monitor, zodat over de hele linie dezelfde visuele hoek wordt behouden.De deelnemers passen de helm van de eye tracker aan zodat deze stevig zit en niet verschuift, maar niet oncomfortabel aanvoelt rond het hoofd. Pas de helm vervolgens zo aan dat de hoofdcamera infraroodverlichting kan sturen naar de externe markers op de beeldschermmonitor. Elke oogcamera is geplaatst op individuele stangen die uit de helm steken, waardoor aanpassing in alle assen mogelijk is.Positioneer de oogcamera's net onder en iets verwijderd van elk oog, zonder het zicht van de deelnemer op de monitor te belemmeren. Stel de camera's zo in dat er een helder en stabiel beeld van de pupil en de hoornvliesreflecties wordt verkregen. Statuspanelen op de hostcomputer geven aan waar de pupil- en hoornvliesreflecties worden geregistreerd.Pas de verlichtingsdrempel aan om de meest stabiele registratie van de pupil- en hoornvliesreflecties te verkrijgen. Zodra de camera's zo zijn ingesteld dat er nauwkeurige registraties van de oogpositie op de monitor worden verkregen, wordt de kalibratieprocedure gestart. Instrueer de deelnemer om naar een reeks doelen te kijken die op verschillende locaties op het scherm verschijnen.Meestal worden negen doelposities gebruikt, waarbij de centrale positie twee keer wordt herhaald, maar kalibratie kan ook worden uitgevoerd met slechts drie doelposities. Op basis van de geregistreerde posities kan de oogpositie op elk punt op het scherm worden geïnterpoleerd.Na de kalibratie wordt een validatieprocedure gebruikt om de nauwkeurigheid van de oogbewegingsregistratie te controleren. Dezelfde negen doelpunten worden aan de deelnemer gepresenteerd voor fixatie, waarna het verschil tussen de huidige fixatiepositie en de eerder geregistreerde fixatiepositie wordt berekend.Als de gemiddelde nauwkeurigheid van de positiebepaling voor één of beide ogen een fout van 0,5 graden overschrijdt, worden de kalibratie- en validatieprocedures herhaald. Oké, we gaan nu over tot de kalibratie en de validatie, en ik wil u laten weten dat het niet erg is als u uw hoofd een beetje beweegt, maar we geven de voorkeur aan als u voor de rest van het experiment zo stil mogelijk blijft zitten. Is dat goed?Ja. Perfect. Goed, laten we dan beginnen. De conversie van de oogbewegingsgegevens naar een reeks fixatie- en saccade-gebeurtenissen die zijn tijdgelockt, waarbij een stimuluspresentatie wordt gerealiseerd via de hostcomputer en kan worden geanalyseerd met het softwareprogramma data viewer. Hierbij zijn de detectie van fixaties en saccades afhankelijk van een online parser, die ruwe oogbewegingsmonsters scheidt in betekenisvolle toestanden.Als de snelheid van twee opeenvolgende oogbewegingsmonsters 22 graden per seconde overschrijdt over een afstand van 0,1 graad, worden de monsters gelabeld als een SEC-kaart. Als de pupil gedurende drie of meer monsters ontbreekt, wordt de oogactiviteit in de datastroom gemarkeerd als een knipper. Activiteit die geen SEC-kaart en geen knipper is, wordt beschouwd als fixaties. Het bekijken van specifieke regio's van een stimulus kan worden gekenmerkt door oogbewegingen te analyseren ten opzichte van experimenteel getekende regions of interest die voor elke afbeelding zijn aangemaakt, ofwel tijdens de programmeerfase van het paradigma of na de gegevensverzameling.Nu tonen we enkele representatieve resultaten van eye-tracking om het geheugen voor een enkele afbeelding te onderzoeken. De mate waarin de ogen bij elke weergave over de afbeelding bewegen, wordt gemeten als representatieve resultaten voor het aantal fixaties op gezichten. Zoals hier te zien is, werden de gezichten één keer bekeken in elk van de vijf blokken.Na verloop van tijd is er een afname in het aantal fixaties op de gezichten die gedurende het experiment werden herhaald om het geheugen voor details binnen een afbeelding te onderzoeken. In deze representatieve resultaten wordt het kijken naar gewijzigde afbeeldingen afgezet tegen afbeeldingen die niet zijn aangepast. Een groter aandeel van de oogfixaties is gericht op een regio die is gewijzigd in gemanipuleerde scènes, vergeleken met de ongewijzigde regio bij nieuwe scènes en herhaalde scènes.Deze toename in kijktijd weerspiegelt het geheugen voor wat oorspronkelijk de gewijzigde regio bezette. Deze toename van de kijktijd naar een gewijzigde regio wordt alleen waargenomen bij jongere volwassenen en is doorgaans niet aanwezig bij oudere volwassenen en amnesische patiënten die na de ontwikkeling ervan geheugenproblemen rapporteren. Deze techniek baande de weg voor onderzoekers in de psychologie en cognitieve neurowetenschappen om cognitieve functies zoals het geheugen te onderzoeken bij meerdere deelnemerspopulaties, inclusief mensen met hersenlaesies of andere neurodegeneratieve ziekten.

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neurowetenschap

Neurale controle en cognitieve processen kunnen worden bestudeerd door middel van oogbewegingen. De VisualEyes software maakt het mogelijk een operator om stimuli op twee computerschermen zelfstandig met behulp van een eenvoudig, douane scripttaal programmeren. Het systeem kan stimuleren bewegingen tandem oog (saccades en glad achtervolging) of tegengestelde oogbewegingen (convergentie) of een combinatie.

VisualEyes: Een modulair software systeem voor oogmotorische Experimenteren

Dit artikel beschrijft hoe u eye tracking-methodologieën kunt gebruiken om de cognitieve processen te bestuderen die betrokken zijn bij tekstbegrip. Beschrijvingen van oogvolgapparatuur, hoe experimentele stimuli te ontwikkelen en procedurele aanbevelingen zijn opgenomen. De gepresenteerde informatie kan worden toegepast op de meeste studies met behulp van verbale stimuli.

Oogbewegingen gebruiken om de cognitieve processen te evalueren die betrokken zijn bij tekstbegrip

We presenteren een protocol dat wordt gebruikt om een ​​interactieve effect tussen slaap en cortisol op het geheugen consolidatie te ontdekken, in het bijzonder voor negatieve wekken beelden. Specifiek, de experimentele ontwerp maakt gebruik van eye tracking, cortisol analyse en gedragsmatige geheugen testen - methoden die gebruikt kunnen worden met zowel gezonde en klinische deelnemers.

Eye Tracking, Cortisol, en een Sleep vs Wake Consolidatie Vertraging: De combinatie van methoden op een interactief effect van de slaap en Cortisol Ontdek op Memory

Cognitieve tekorten komen vaak voor bij ongeveer een derde van de patiënten met amyotrofische laterale sclerose, een neurologische aandoening die leidt tot progressieve beperkingen in spraak- en bewegingsvermogen. Om cognitieve tests uit te voeren bij patiënten die niet kunnen spreken of schrijven, werd een betrouwbaar en eenvoudig te beheersen oogvolgparadigma ontwikkeld.

Eye-Tracking Control cognitieve functies bij patiënten beoordelen met Amyotrofische Lateraal Sclerose

Het artikel beschrijft een praktische methode voor het opnemen van horizontale oogbewegingen met hoge nauwkeurigheid door electro-oculogram bij neurologische patiënten, met behulp van een beker Ag-AgCl-elektrode met een brede kunststof rand. Stabiele meting vereist goede selectie en fixatie van elektroden, met voldoende tijd voor licht aanpassing aan het optreden, en re-kalibratie zoals nodig.

Opname van horizontale Saccade voorstellingen nauwkeurig bij neurologische patiënten met behulp van Electro-oculogram

De methode werd ontworpen om de onderzoeken van de rol van remming van terugkeer (IOR) in regressieve oogbewegingen tijdens het lezen. De focus ligt op het onderscheid tussen regressies geactiveerd als gevolg van begrip moeilijkheden ten opzichte van die van oculomotor fout, met inbegrip van de rol van IOR in de twee soorten regressies geactiveerd.

Eye-tracking te onderscheiden van begrip- en Oculomotor gebaseerde regressieve oogbewegingen tijdens lezing

We beschrijven een methode voor het uitvoeren van single-neuron opnames met gelijktijdige oogtracering bij de mens. We demonstreren het nut van deze methode en illustreren hoe we deze aanpak gebruikt voor het verkrijgen van neuronen in de menselijke mediale temporele kwal die doelen van een visuele zoekopdracht coderen.

Gelijktijdige Oogtracering en single-neuron opnames bij humane epilepsiepatiënten

Hier presenteren we een protocol om de relatie tussen de parameters van de oogbeweging en cognitieve functies bij niet-gedefragmenteerde patiënten met de ziekte van Parkinson te bestuderen. Het experiment gebruikt een oogtracker om de saccadische amplitude en fixatie duur te meten in een visuele zoekopdracht. De correlatie met prestaties in cognitieve taken met meerdere domeinen werd vervolgens gemeten.

Karakteriseren van de relatie tussen de parameters van de oogbeweging en cognitieve functies bij niet-gedefragmenteerde patiënten met de ziekte van Parkinson met Oogtracering

De studie stelt een activatie-gelijkemodel voor om te bestuderen hoe de eenzaamheid wordt verzacht wanneer een eenzaam publiek spervuurvideo's van rationele en emotionele beroep bekijkt. Het protocol maakt gebruik van eye tracking om de duur en fixatie document, goed voor de mate van tevredenheid wanneer emotionele behoeften worden gesust door inhoud en spervuur.

Eenzaamheid Assuaged: Eye-Tracking een publiek kijken Barrage Video's

Hier wordt een protocol gepresenteerd voor het beoordelen van verrekijker oogbewegingen en blikgestuurde centrale gezichtsveldscreening bij deelnemers met centraal gezichtsverlies.

Binoculair centraal gezichtsveld en verrekijker-oogbewegingen beoordelen in een dichoptische kijkconditie

Leer oogbewegingen monitoren voor geheugenonderzoek met een eye tracker helm. Deze methode maakt non-verbale geheugenevaluatie mogelijk en onthult scanpatronen die opslag en ophalen van visuele informatie aangeven.

Eye Movement Monitoring van Memory

Meer video's verkennen