Met behulp van elektro-encefalografie metingen en hoge kwaliteit Video-opname voor het analyseren van visuele perceptie van Media-inhoud
26 mei 2018
Tijdens het kijken van de media-inhoud presenteren we detectie, acquisitie en analyse van eyeblink tarieven.
Het algemene doel van deze experimentele procedure is om visuele perceptie van media-inhoud te analyseren door de kwantificering van spontane ooglimfrequenties met behulp van elektroencefalografische en elektromyografische opnames. Hier gaan we aandacht besteden aan de ooglimfrequenties van deelnemers tijdens het kijken naar films op een scherm. De belangrijkste functies van het ooglimmen zijn om het hoornvlies te beschermen tegen mechanische en chemische beschadigingen en om het vochtig te houden en te beschermen tegen vreemde deeltjes.
Dit type ooglimmen kan worden geproduceerd door verschillende soorten ooglidbewegingen. Bijvoorbeeld, we hebben de corneareflex die wordt geproduceerd door de activering van de mechanische of chemische of pijnlijke receptoren en deze kunnen worden gevonden in het hoornvlies en ook in de huid. De stimulatie van deze receptoren stimuleert op dezelfde manier de trigeminal neuronen: eerst de trigeminal zenuw en vervolgens de trigeminal neuronen en deze activeren de motorneuronen die zich in de faciale kern bevinden.
Maar er is nog een niet zo bekende functie van het ooglimmen die gerelateerd is aan het cognitieve proces van visuele input. En dit is meestal waarvoor, in feite, telkens gebeurt tijdens de visuele periode van de dag vanwege die spontane ooglimmen, de visuele perceptie wordt ververst tijdens het knipperen. Dus het knipperen aan de ene kant wijzigt licht onze visuele perceptie van de realiteit.
We zijn ons daar niet bewust van. In feite zijn we ons er niet van bewust dat tijdens die spontane knipperingen die ongeveer 100-200 milliseconden duren, we de zekerheid hebben dat we nog steeds zien, maar dit is onmogelijk omdat de pupil wordt bedekt door de oogleden, de bovenste oogleden, gedurende deze periode. Het voordeel van het gebruik van EG/MG-metingen voor het analyseren van visuele perceptie van media-inhoud is de hoge tijdelijke oplossing van de gegevens over andere dertig gevallen zoals FMRI.
Met behulp van EG/MG hebben we toegang tot hersen- en ooglidactiviteiten op verschillende frequenties. Het voordeel van deze procedure is om een hoge gesynchroniseerde respons van elektrische hersenactiviteit te hebben op de presentatie van de geselecteerde visuele stimuli. Het is belangrijk om alle variabelen en parameters van media-inhoud en visuele perceptie te controleren.
Om die reden is het wenselijk om uw eigen videofilms te maken. In dit opzicht kan eigen inhoud worden gemaakt met een videocamera door het lab of door een mediacentrum voor dit doel. De selectie van deelnemers is ook erg belangrijk.
Meerdere onderzoeken hebben verschillende waarnemingspatronen tussen proefpersonen tijdens of het kijken naar een visuele taak bewezen. Om die reden is het noodzakelijk om aandacht te besteden aan de selectie van deelnemers. Bijvoorbeeld, in dit experiment, worden de spontane ooglimfrequenties van media versus niet-mediaprofessionals vergeleken.
In dit geval werden mediaprofessionals geselecteerd met enkele concrete criteria. Ze moesten minimaal zes jaar ervaring hebben met het maken van beslissingen met betrekking tot mediabewerking of audiosneden in hun dagelijkse werk. De specifieke criteria voor de selectie van de proefpersonen moeten in het methodengedeelte van de publicatie worden beschreven.
Maak een geschikte omgeving voor de presentatie van uw videofilm. Elk afleidend element kan uw experimentdeelnemer irriteren. In ons geval werden twee zwarte structuren gemaakt om een flexibele ruimte te definiëren.
Een zwarte structuur als achtergrond voor de live play-stimulus. En de tweede zwarte structuur met dezelfde afmetingen en een gat in het midden om een scherm te voeden voor de presentatie van de video stimuli. Het is belangrijk om een comfortabele ruimte te creëren voor het uitvoeren van uw experimentele procedure.
Hier presenteren we een fragment van de drie films met dezelfde inhoud en duur die aan de deelnemers werden gepresenteerd. Een was een one-shot film met een open shot en geen camerabewegingen. Een andere was een Hollywood-stijl film met 33 shots en een gemiddelde shotlengte van 5,9 seconden en continuïteit tussen de shots, met relaties van inhoud, ritme, ruimte en tijd.
Ten slotte was de derde video een MTV-stijl film met 79 shots en een gemiddelde shotlengte van 2,4 seconden. Hier was er discontinuïteit van inhoud, ritme, ruimte en tijd tussen de shots. Om een EEG/EMG-sessie te beginnen, moet u de volgende materialen voorbereiden: De pet, het controleboxapparaat, de elektroden, het geleidende gel, een spuit, een meter voor het meten van de kop van de deelnemer en andere basisproducten.
Begin nu met het plaatsen van de EEG-pet op het hoofd van de proefpersoon. Maak het oppervlak van de huid schoon om eventuele sporen van vuil of haarproducten te verwijderen. Meet het hoofd van de deelnemer.
Meet de afstand tussen de nasion en de inion en markeer het middelpunt als de vertex. Bereid de elektroden in de EEG-pet voor met behulp van het 10-20 systeem. Plaats de pet op het proefpersoon volgens de markering, zodat de vertex overeenkomt met het centrale nulpunt van de pet.
Breng het geleidende gel aan met behulp van een spuit op de elektroden en zorg ervoor dat de pet goed is aangepast. Plaats vervolgens de referentie-elektrode en de elektro-oculografie in het hoofd van het proefpersoon. Vraag de proefpersoon of hij of zij comfortabel is en klaar is voor de sessie.
Controleer of de controlebox goed is verbonden met de computer die de gegevens registreert. Controleer of het signaal van elke elektrode correct is, anders controleert u de elektrode. Tijdens het opnemen van de EEG/EMG-activiteit is het wenselijk om te controleren of deze elektrische signalen correct worden opgenomen met de software die door de fabrikant is geleverd of die voor het experiment is ontwikkeld.
Bevestig de juiste geleiders van EEG/EMG-signalen en wijzig indien nodig eventuele parameters van de sessie. Zodra alles is gecontroleerd, kunt u de opname sessie starten. Sla EEG/EMG-gegevens op in uw bestanden en importeer ze voor software-analyse.
Ooglimmen worden meestal beschouwd als artefacten in EEG-opnames. Daarom moet elk softwareprotocol een goede detector van ooglimmen hebben. Zoals hier gebruikt, is het een goede procedure om specifieke EEG- en EMG-elektroden te gebruiken en de
Bekijk het volledige transcript en krijg toegang tot duizenden wetenschappelijke video's
Overzicht
Deze studie richt zich op de detectie, acquisitie en analyse van ooglidslagfrequenties terwijl deelnemers media-inhoud bekijken. Door spontane ooglidslagfrequenties te kwantificeren, wil het onderzoek het begrip van visuele waarneming verbeteren.
Belangrijke onderdeelen van de studie
Wetenschapsgebied
- Neurowetenschap
- Gedragsanalyse
- Visuele waarneming
Achtergrond
- Ooglidslagen dienen om het hoornvlies te beschermen en vocht te behouden.
- Verschillende ooglidbewegingen kunnen verschillende soorten ooglidslagen veroorzaken.
- De hoornvliesreflex wordt geactiveerd door mechanische, chemische of pijnlijke stimuli.
- Trigeminusneuronen spelen een sleutelrol in de reflexroute van de ooglidslag.
Doel van het onderzoek
- Visuele waarneming analyseren door middel van spontane ooglidslagfrequenties.
- De relatie tussen media-inhoud en ooglidslagfrequentie begrijpen.
- Elektro-encefalografische en elektromyografische opnames gebruiken voor gegevensverzameling.
Gebruikte methoden
- Deelnemers bekijken films terwijl hun ooglidslagfrequenties worden geregistreerd.
- Elektro-encefalografische opnames worden gebruikt om hersenactiviteit te monitoren.
- Elektromyografische opnames leggen spieractiviteit vast die verband houdt met ooglidslagen.
- Gegevensanalyse richt zich op de correlatie tussen media-inhoud en ooglidslagfrequenties.
Belangrijkste resultaten
- Er werden variaties in ooglidslagfrequenties waargenomen tijdens verschillende mediasegmenten.
- Elektrofysiologische gegevens gaven inzicht in mechanismen van visuele waarneming.
- Bevindingen suggereren een link tussen emotionele betrokkenheid en ooglidslagfrequentie.
- Resultaten dragen bij aan het begrip van de rol van ooglidslagen in visuele verwerking.
Conclusies
- Ooglidslagfrequenties kunnen dienen als een maatstaf voor visuele waarneming tijdens mediaconsumptie.
- De studie vergroot de kennis van de fysiologische reacties op visuele stimuli.
- Toekomstig onderzoek kan de implicaties van deze bevindingen in verschillende contexten onderzoeken.
Veelgestelde vragen
Executive Industry Relevance
This method enables objective quantification of spontaneous eye blink rates as a proxy for visual perception during media consumption, offering a non-invasive biomarker for cognitive engagement. By linking electroencephalographic and electromyographic signals to media editing styles and professionalization, it supports mechanistic de-risking in target validation for neuroscience-related therapeutic areas. The approach provides translational value for assay development in phenotypic screening of CNS-active compounds where visual processing endpoints are relevant.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses related to visual perception pathways through quantification of spontaneous eye blink rates as a cognitive biomarker.
- Operational Value: Supports biological de-risking by providing quantitative, reproducible measures of neural and muscular responses to visual stimuli.
- Predictive Value: Facilitates mechanistic de-risking by isolating the effect of media editing style on eyeblink rate, aiding in target confidence assessment for CNS targets.
Screening & Assay Development
- Assay Readiness: Prepares validated biological systems (human participants) for downstream screening by standardizing stimulus presentation and synchronized EEG/EMG acquisition.
- Quantitative Output: Generates reproducible, millisecond-synchronized data on eyeblink frequency, enabling reliable compound evaluation in visual perception assays.
- Scalability: Uses purpose-made video content with controlled parameters to ensure reproducibility across screening campaigns and platform reuse.
Translational & Preclinical Research
- Translational Continuity: Connects discovery-phase eyeblink rate measurements to preclinical validation by aligning with disease-relevant systems where visual processing is impaired.
- Mechanistic De-risking: Focuses on predictive confidence by isolating cognitive contributions to eyeblink rate independent of reflexive blinking, reducing ambiguity in target mechanism.
- Risk-Adjusted Advancement: Supports go/no-go decisions by providing objective, quantifiable endpoints for visual perception changes induced by therapeutic candidates.
Pipeline & Workflow Integration
The method fits within the discovery continuum from hypothesis testing through lead identification to preclinical validation, particularly for therapeutics targeting visual or cognitive pathways.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing and pathway clarification by quantifying spontaneous eye blink rate changes in response to controlled visual stimuli.
- Screening: Enables assay readiness through high-temporal-resolution EEG/EMG recordings that are synchronized with video stimulus presentation.
- Analytics: Delivers quantitative dependent variable measurements (eyeblink rate, frequency, timing) that allow comparison across experimental conditions and compound treatments.
- Translational Research: Connects to preclinical continuity by providing a translatable biomarker of visual perception applicable in both human and model systems.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable capability for assessing visual perception across multiple projects, reducing redundant setup and enhancing cross-study comparability.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Predictive confidence in target validation through reduction of mechanistic ambiguity in visual perception pathways.
- Operational Value: Standardization and reproducibility via synchronized EEG/EMG acquisition and controlled stimulus delivery.
- Strategic Value: Better go/no-go decisions by providing objective, quantifiable biomarkers for cognitive engagement, reducing late-stage biological risk.
- Portfolio Impact: Risk-adjusted prioritization based on measurable effects on visual perception endpoints, improving capital efficiency in CNS drug development.
Implementation Considerations
- Requires expertise in neurophysiology, EEG/EMG signal acquisition, and experimental design for visual perception studies.
- Needs instrumentation including 20-channel EEG wireless system, conductive gel, electrodes, and high-definition video recording equipment.
- Demands cross-team standardization of stimulus timing, electrode placement (10-20 system), and blink detection protocols.
- Involves adaptation considerations across model systems, particularly in translating human eyeblink biomarkers to preclinical models.
- Limited by the need to control for confounding variables such as fatigue, medication, and individual blink baseline variability.
