Name: VisualEyes: modułowy system oprogramowania do eksperymentów okulomotorycznych (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2011-03-25T12:30:00.000+00:00
Duration: 10 min 41 s
Description: Poznaj system VisualEyes do eksperymentów okulomotorycznych w badaniach nad kontrolą nerwową i procesami poznawczymi. Oprogramowanie umożliwia niezależne programowanie bodźców wizualnych na dwóch ekranach.

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

playerTrialDesktop

Praca ta była częściowo finansowana z grantu CAREER przyznanego przez National Science Foundation (BES-0447713) oraz z grantu otrzymanego od firmy Essilor, International.

<ol><li>Leigh, R. J., Zee, D. S. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aLeigh%2C+RJ+%22The+Neurology+of+Eye+Movements%22">The Neurology of Eye Movements</a>. , 4th edn, Oxford University Press. (2006).</li>
<li>Pruehsner, W. R., Enderle, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+operating+version+of+the+Eye+Tracker%2C+a+system+to+measure+saccadic+eye+movements%5BTitle%5D)+AND+%22Biomed+Sci+Instrum%22%5BJournal%5D)">The operating version of the Eye Tracker, a system to measure saccadic eye movements.</a> Biomed Sci Instrum. 38, 113-118 (2002).</li>
<li>Pruehsner, W. R., Liebler, C. M., Rodriguez-Campos, F., Enderle, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Eye+Tracker+System--a+system+to+measure+and+record+saccadic+eye+movements%5BTitle%5D)+AND+%22Biomed+Sci+Instrum%22%5BJournal%5D)">The Eye Tracker System--a system to measure and record saccadic eye movements.</a> Biomed Sci Instrum. 39, 208-213 (2003).</li>
<li>Rufa, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Video-based+eye+tracking%3A+our+experience+with+Advanced+Stimuli+Design+for+Eye+Tracking+software%5BTitle%5D)+AND+%22Ann+N+Y+Acad+Sci%22%5BJournal%5D)">Video-based eye tracking: our experience with Advanced Stimuli Design for Eye Tracking software.</a> Ann N Y Acad Sci. 1039, 575-579 (2005).</li>
<li>Cornelissen, F. W., Peters, E. M., Palmer, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Eyelink+Toolbox%3A+eye+tracking+with+MATLAB+and+the+Psychophysics+Toolbox%5BTitle%5D)+AND+%22Behav+Res+Methods+Instrum+Comput%22%5BJournal%5D)">The Eyelink Toolbox: eye tracking with MATLAB and the Psychophysics Toolbox.</a> Behav Res Methods Instrum Comput. 34, 613-617 (2002).</li>
<li>Han, S. J., Guo, Y., Granger-Donetti, B., Vicci, V. R., Alvarez, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Quantification+of+heterophoria+and+phoria+adaptation+using+an+automated+objective+system+compared+to+clinical+methods%5BTitle%5D)+AND+%22Ophthalmic+Physiol+Opt%22%5BJournal%5D)">Quantification of heterophoria and phoria adaptation using an automated objective system compared to clinical methods.</a> Ophthalmic Physiol Opt. 30, 95-107 (2010).</li>
<li>Kim, E. H., Granger-Donetti, B., Vicci, V. R., Alvarez, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Relationship+between+Phoria+and+the+Ratio+of+Convergence+Peak+Velocity+to+Divergence+Peak+Velocity%5BTitle%5D)+AND+%22Invest+Ophthalmol+Vis+Sci%22%5BJournal%5D)">The Relationship between Phoria and the Ratio of Convergence Peak Velocity to Divergence Peak Velocity.</a> Invest Ophthalmol Vis Sci. , (2010).</li>
<li>Lee, Y. Y., Granger-Donetti, B., Chang, C., Alvarez, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sustained+convergence+induced+changes+in+phoria+and+divergence+dynamics%5BTitle%5D)+AND+%22Vision+Res%22%5BJournal%5D)">Sustained convergence induced changes in phoria and divergence dynamics.</a> Vision Res. 49, 2960-2972 (2009).</li>
<li>Maruta, J., Suh, M., Niogi, S. N., Mukherjee, P., Ghajar, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Visual+tracking+synchronization+as+a+metric+for+concussion+screening%5BTitle%5D)+AND+%22J+Head+Trauma+Rehabil%22%5BJournal%5D)">Visual tracking synchronization as a metric for concussion screening.</a> J Head Trauma Rehabil. 25, 293-305 (2010).</li>
<li>Osanai, R., Kinoshita, M., Hirose, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Eye+movement+disorders+in+myotonic+dystrophy+type+1%5BTitle%5D)+AND+%22Acta+Otolaryngol+Suppl%22%5BJournal%5D)">Eye movement disorders in myotonic dystrophy type 1.</a> Acta Otolaryngol Suppl. , 78-84 (2007).</li>
<li>Kaufman, L. D., Pratt, J., Levine, B., Black, S. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antisaccades%3A+a+probe+into+the+dorsolateral+prefrontal+cortex+in+Alzheimer%27s+disease.+A+critical+review%5BTitle%5D)+AND+%22J+Alzheimers+Dis%22%5BJournal%5D)">Antisaccades: a probe into the dorsolateral prefrontal cortex in Alzheimer's disease. A critical review.</a> J Alzheimers Dis. 19, 781-793 (2010).</li>
<li>Hannula, D. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+Eye+Movement+Monitoring+to+Examine+Item+and+Relational+Memory+in+Schizophrenia%5BTitle%5D)+AND+%22Biol+Psychiatry%22%5BJournal%5D)">Use of Eye Movement Monitoring to Examine Item and Relational Memory in Schizophrenia.</a> Biol Psychiatry. , (2010).</li>
<li>Schubert, M. C., Zee, D. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Saccade+and+vestibular+ocular+motor+adaptation%5BTitle%5D)+AND+%22Restor+Neurol+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Saccade and vestibular ocular motor adaptation.</a> Restor Neurol Neurosci. 28, 9-18 (2010).</li>
<li>Noudoost, B., Chang, M. H., Steinmetz, N. A., Moore, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Top-down+control+of+visual+attention%5BTitle%5D)+AND+%22Curr+Opin+Neurobiol%22%5BJournal%5D)">Top-down control of visual attention.</a> Curr Opin Neurobiol. 20, 183-190 (2010).</li>
<li>Herwig, A., Beisert, M., Schneider, W. X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+the+spatial+interaction+of+visual+working+memory+and+attention%3A+evidence+for+a+global+effect+from+memory-guided+saccades%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis%22%5BJournal%5D)">On the spatial interaction of visual working memory and attention: evidence for a global effect from memory-guided saccades.</a> J Vis. 10, (2010).</li>
<li>McDowell, J. E., Dyckman, K. A., Austin, B. P., Clementz, B. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurophysiology+and+neuroanatomy+of+reflexive+and+volitional+saccades%3A+evidence+from+studies+of+humans%5BTitle%5D)+AND+%22Brain+Cogn%22%5BJournal%5D)">Neurophysiology and neuroanatomy of reflexive and volitional saccades: evidence from studies of humans.</a> Brain Cogn. 68, 255-270 (2008).</li>
</ol>

Nie zadeklarowano żadnych konfliktów interesów.

Kluczowe etapy:
Monitory ruchów gałek ocznych muszą zostać odpowiednio dostrojone do badanego. Przykładowo, monitory rejestrujące ruchy oczu pracują w określonym zakresie i muszą być dostosowane do konkretnej osoby. Jeśli ruchy oczu badanego wyjdą poza ten zakres, nastąpi nasycenie systemu. W przypadku nasycenia sygnał ruchu oczu staje się nieważny. Kalibracja jest również krytyczna podczas rejestracji ruchów oczu. Wszystkie monitory ruchów gałek ocznych mierzą sygnał analogowy, który jest digit...

A correction was made to <a href="http://www.jove.com/details.php?id=2530">VisualEyes: A Modular Software System for Oculomotor Experimentation</a>. There was an error in the authors, Eun H. Kim and Tara L. Alvarez, names. The author's names have been corrected to: Eun H. Kim and Tara L. Alvarez instead of: Eun Kim and Tara Alvarez

Erratum: VisualEyes: A Modular Software System for Oculomotor Experimentation

visualeyes: modularny system oprogramowania do eksperymentów okulomotorycznych

VisualEyes: A Modular Software System for Oculomotor Experimentation

Badania nad ruchami gałek ocznych stworzyły solidne podstawy do zrozumienia, w jaki sposób mózg pozyskuje informacje wizualne zarówno w stanie prawidłowym, jak i w stanach dysfunkcyjnych.1 Jednak opracowanie platformy do stymulacji i rejestracji ruchów oczu może wymagać znacznego nakładu pracy programistycznej, czasu i kosztów. Wiele systemów nie oferuje elastyczności pozwalającej na zaprogramowanie licznych bodźców dla różnorodnych potrzeb eksperymentalnych. System VisualEyes posiada jednak elastyczną architekturę, która pozwala operatorowi na wybór dowolnego bodźca tła i pierwszego planu, zaprogramowanie jednego lub dwóch ekranów dla tandemowych lub przeciwstawnych ruchów oczu oraz niezależną stymulację lewego i prawego oka. System ten może znacząco skrócić czas programowania niezbędny do przeprowadzenia badania okulomotorycznego. System VisualEyes zostanie omówiony w trzech częściach: 1) urządzenie do rejestracji okulomotorycznej w celu pozyskiwania odpowiedzi ruchowych oczu, 2) oprogramowanie VisualEyes napisane w LabView, służące do generowania zestawu bodźców i zapisywania odpowiedzi w plikach tekstowych oraz 3) analiza danych offline. Ruchy oczu mogą być rejestrowane za pomocą kilku typów aparatury, takich jak: system śledzenia limbusa, cewka poszukiwawcza twardówki lub system obrazowania wideo. Przedstawione zostaną typowe bodźce wywołujące ruchy oczu, takie jak skoki sakkadowe, rampy wergencyjne i skoki wergencyjne wraz z odpowiadającymi im reakcjami. W niniejszym raporcie wideo demonstrujemy elastyczność systemu w tworzeniu licznych bodźców wizualnych i rejestrowaniu ruchów oczu, co może być wykorzystane przez naukowców i klinicystów do badania populacji zdrowych oraz klinicznych.

Kontrolę neuronalną oraz procesy poznawcze można badać poprzez ruchy gałek ocznych. Oprogramowanie VisualEyes umożliwia operatorowi niezależne programowanie bodźców na dwóch ekranach komputera przy użyciu prostego, niestandardowego języka skryptowego. System może stymulować tandemowe ruchy oczu (sakady i pościg płynny), ruchy przeciwstawne (wergencję) lub dowolną ich kombinację.

VisualEyes: modularny system oprogramowania do eksperymentów okulomotorycznych

Badania nad ruchami gałek ocznych dostarczyły solidnych podstaw do zrozumienia sposobu, w jaki mózg pozyskuje informacje wizualne zarówno w warunkach prawidłowych, jak i...

Ogólnym celem tej procedury jest umożliwienie eksperymentatorowi wygenerowania zestawu bodźców wizualnych przy użyciu systemu wizualizacji oka w celu przeprowadzenia badania okulomotorycznego. W pierwszej kolejności system wizualizacji oka musi zostać skalibrowany poprzez przeliczenie wartości pikseli na stopnie przy użyciu pomiarowych punktów odniesienia. Drugim krokiem jest zdefiniowanie pozycji początkowych i końcowych bodźców dla lewego i prawego oka poprzez zapisanie bodźców w bibliotece przed sesją eksperymentalną.Na koniec na badanym zostaje umieszczony monitor ruchów gałek ocznych i uruchamiany jest skrypt eksperymentalny w celu zarejestrowania odpowiedzi w postaci ruchów oczu. W rezultacie można uzyskać dane ukazujące przebiegi pozycji i prędkości ruchów gałek ocznych. Główną zaletą tej techniki w porównaniu z istniejącymi metodami, takimi jak oprogramowanie komercyjne, jest możliwość konfigurowania przez operatora dowolnych bodźców wizualnych do przeprowadzenia każdego rodzaju eksperymentów z zakresu motoryki ocznej.Procedurę tę demonstruje doktorant z mojego laboratorium, Kim. Do tego systemu można wykorzystać dowolny typ monitora ruchów gałek ocznych. W tej demonstracji

visualeyes-a-modular-software-system-for-oculomotor-experimentation

Research

JoVE Journal

Neuroscience

Neuronauka

VisualEyes: Modułowy system oprogramowania do eksperymentów okulomotorycznych

Monitorowanie ruchów gałek ocznych (lub eyetracking) pozwala określić, w których obszarach przestrzeni wzrok zatrzymuje się, kiedy i na jak długo. W niniejszym materiale demonstrujemy, w jaki sposób eyetracking może być wykorzystany do badania sprawności pamięci w wielu grupach uczestników, bez konieczności uzyskiwania raportów werbalnych lub innych form jawnych odpowiedzi.

Monitorowanie ruchów gałek ocznych w badaniach pamięci

VisioTracker to zautomatyzowany system do ilościowej analizy sprawności wzrokowej larw i niewielkich osobników dorosłych ryb, oparty na rejestracji ruchów gałek ocznych. Charakteryzuje się on pełną kontrolą nad właściwościami bodźców wzrokowych oraz analizą w czasie rzeczywistym, co umożliwia prowadzenie wysokoprzepustowych badań w takich dziedzinach jak rozwój i funkcje układu wzrokowego, farmakologia, badania obwodów neuronalnych oraz integracja sensoromotoryczna.

VisioTracker, innowacyjne zautomatyzowane podejście do analizy okulomotorycznej

Okulografia (eye tracking) od dawna jest wykorzystywana do badania wzorców spojrzenia u osób rozwijających się typowo, jednak ostatnie postępy technologiczne zwiększyły możliwość jej zastosowania w populacjach klinicznych, w tym u osób z autyzmem. Chociaż okulografia u małych dzieci z autyzmem może dostarczyć informacji o wczesnych manifestacjach objawów, wiąże się ona z wyzwaniami metodologicznymi. Przedstawiono sugestie dotyczące najlepszych praktyk.

Śledzenie ruchu gałek ocznych u małych dzieci z autyzmem

Niniejszy artykuł opisuje, jak używać metodologii śledzenia ruchu gałek ocznych do badania procesów poznawczych związanych ze zrozumieniem tekstu. Dołączono opisy sprzętu do śledzenia ruchu gałek ocznych, sposób opracowywania bodźców eksperymentalnych oraz zalecenia proceduralne. Przedstawione informacje można zastosować do większości badań z wykorzystaniem bodźców werbalnych.

Wykorzystanie ruchów gałek ocznych do oceny procesów poznawczych związanych ze zrozumieniem tekstu

Paradygmat świata wizualnego monitoruje ruchy gałek ocznych uczestników w przestrzeni wizualnej, gdy słuchają lub mówią w języku mówionym. Paradygmat ten może być wykorzystany do zbadania przetwarzania online szerokiego zakresu pytań psycholingwistycznych, w tym stwierdzeń semantycznie złożonych, takich jak zdania rozłączne.

Wykorzystanie ruchów gałek ocznych zarejestrowanych w paradygmacie świata wizualnego do zbadania przetwarzania języka mówionego online

Metoda została zaprojektowana w celu zbadania roli hamowania powrotu (IOR) w regresyjnych ruchach gałek ocznych podczas czytania. Nacisk kładziony jest na rozróżnienie między regresjami wywołanymi w wyniku trudności ze zrozumieniem a tymi wywołanymi błędem okoruchowym, w tym na roli IOR w tych dwóch typach regresji.

Śledzenie ruchu gałek ocznych w celu rozróżnienia regresywnych ruchów gałek ocznych opartych na rozumieniu i okoruchowych podczas czytania

Prezentowany tutaj jest protokół oceny obuocznych ruchów gałek ocznych i kontrolowanych przez spojrzenie badań przesiewowych centralnego pola widzenia u uczestników z utratą widzenia centralnego.

Ocena obuocznego centralnego pola widzenia i obuocznych ruchów gałek ocznych w warunkach widzenia dychoptycznego

Przedstawiamy protokół analizy behawioralnej dorosłych (w wieku od 18 do 70 lat) zaangażowanych w procesy uczenia się, podejmujących zadania przeznaczone do samoregulacji uczenia się (SRL). Uczestnicy, nauczyciele i studenci akademiccy oraz dorośli z University of Experience, byli monitorowani za pomocą urządzeń śledzących ruch gałek ocznych, a dane były analizowane za pomocą technik eksploracji danych.

Technologia śledzenia wzroku i techniki eksploracji danych stosowane w analizie behawioralnej osób dorosłych zaangażowanych w procesy uczenia się

VisualEyes2020 (VE2020) to niestandardowy język skryptowy, który prezentuje, rejestruje i synchronizuje bodźce wzrokowe ruchu gałek ocznych. VE2020 dostarcza bodźców do sprzężonych ruchów gałek ocznych (sakkady i płynny pościg), sprzężonych ruchów gałek ocznych (wergencja), akomodacji i kombinacji każdego z nich. Dwa programy analityczne ujednolicają przetwarzanie danych z systemów śledzenia ruchu gałek ocznych i rejestracji zakwaterowania.

Kwantyfikacja reakcji okoruchowych i akomodacji za pomocą oprzyrządowania i zestawów narzędzi do analizy

Tutaj opisujemy standardowy protokół do ilościowego określania odruchu optokinetycznego. Łączy w sobie wirtualną stymulację bębna i wideookulografię, a tym samym umożliwia precyzyjną ocenę selektywności cech zachowania i jego plastyczności adaptacyjnej.

Kwantyfikacja selektywności cech wzrokowych odruchu optokinetycznego u myszy

Prezentujemy protokół, który wykorzystuje śledzenie ruchów gałek ocznych do monitorowania ruchów gałek ocznych podczas zadania polegającego na porównywaniu interwałów (percepcji czasu trwania) na podstawie zdarzeń wizualnych. Celem jest dostarczenie wstępnego przewodnika do oddzielenia reakcji okoruchowych na zadania percepcji czasu trwania (porównanie lub rozróżnienie przedziałów czasowych) od reakcji na sam bodziec.

Ruchy gałek ocznych w percepcji czasu widzenia: rozplątywanie bodźca od czasu w procesach przeddecyzyjnych

Poznaj system VisualEyes do eksperymentów okulomotorycznych w badaniach nad kontrolą nerwową i procesami poznawczymi. Oprogramowanie umożliwia niezależne programowanie bodźców wizualnych na dwóch ekranach.

VisualEyes: modularny system oprogramowania do eksperymentów okulomotorycznych

Przeglądaj więcej filmów