Metoda ilościowego określania przetwarzania informacji wzrokowych u dzieci za pomocą śledzenia ruchu gałek ocznych

Ogólnym celem tej metody preferencyjnego patrzenia opartej na śledzeniu wzroku jest ilościowe określenie jakości przetwarzania informacji wzrokowych u dzieci, w oparciu o odruchowe reakcje orientacyjne kierowane wzrokowo. Metoda ta będzie miała znaczącą wartość w dziedzinie klinicznej oceny wizualnej i rehabilitacji u dzieci od szóstego miesiąca życia. Metody te opierają się również na obiektywnych pomiarach i analizie reakcji na ruchy gałek ocznych.

Odpowiedzi te dostarczają ilościowych informacji na temat sprawności wzrokowej i można je uzyskać bez komunikacji werbalnej. Ilościowe parametry przetwarzania wzrokowego, takie jak czas reakcji i jakość fiksacji, mają dodatkową wartość dla charakteryzowania sprawności wzrokowej, zwłaszcza u małych dzieci i dzieci z niepełnosprawnością intelektualną. Implikacje tej sprawy rozciągają się od charakterystyki przetwarzania wzrokowego i funkcji motorycznych oka u zdrowych dzieci, po identyfikację nieprawidłowej sprawności wzrokowej u dzieci z wadami wzroku.

Zacznij od wybrania zestawu bodźców wizualnych, takich jak obrazy lub filmy, aby ukierunkować przetwarzanie podstawowych funkcji motorycznych oka i funkcji przetwarzania wzrokowego. Użyj bodźców wzrokowych, aby ocenić podstawowe funkcje motoryczne oka, takie jak fiksacje i sakkady, płynny pościg i oczopląs optokinetyczny . Następnie użyj zestawu bodźców wizualnych, które są oparte na paradygmacie Czterech Alternatywnych Wymuszonych Wyborów Preferencyjnych, tak że cztery różne rogi bodźca, z których każdy reprezentuje alternatywny wybór lub obszar docelowy.

Użyj tych bodźców wizualnych, aby ocenić funkcje przetwarzania wzrokowego, takie jak jednoczesne przetwarzanie, forma, kontrast, kolor lub ruch. Następnie zaprojektuj sekwencję testową w oprogramowaniu Eye-tracker, wybierając rodzaj bodźca, który ma zostać dodany, obraz lub film. Aby to zrobić, wybierz żądany bodziec z folderu, w którym się znajduje, i kliknij Dodaj.

Powtarzaj te kroki, aż wszystkie bodźce zostaną dodane do osi czasu. Na koniec umieść różne rodzaje bodźców wzrokowych w losowej kolejności w sekwencji testowej. Upewnij się, że pozycja obszaru docelowego zmienia się z próby na próbę, aby zaangażować odruchowe ruchy gałek ocznych w kierunku celu, od uczestnika.

Zacznij od wyboru systemu śledzenia ruchu gałek ocznych, który jest odpowiedni dla populacji pediatrycznych, na przykład ze zdalnym światłem podczerwonym, i przymocuj monitor eye-tracker z elastycznym ramieniem LCD do solidnego stołu. Wybierz ramię, które może poruszać się w trzech wymiarach. Odprowadź dziecko do pokoju testowego i ustaw je w odległości około 60 centymetrów od monitora, aby zapewnić skuteczne śledzenie źrenic obu oczu.

Następnie dostosuj pozycję monitora tak, aby była prostopadła do oczu dziecka. Następnie potwierdź jakość odbioru źrenicy, poprzez obecność dwóch dobrze widocznych białych kropek, które reprezentują oczy dziecka na ekranie. Rozpocznij procedurę kalibracji oprogramowania Eye-tracker, która przedstawia ruchome kropki w predefiniowanych obszarach monitora, aby wyrównać pozycje spojrzenia.

Sprawdź jakość tej wstępnie ustawionej kalibracji, aby upewnić się, że można dokonywać nagrań. Następnie aktywuj osobne okno zwane viewerem, które wybierało reakcje ruchowe dziecka na bodźce testowe, nakładając sygnał spojrzenia na nagranie wideo. Aktywuj kamerę internetową, która jest skierowana na dziecko, aby obserwować i rejestrować ogólne zachowanie dziecka podczas testu.

Powiedz dziecku, że będzie oglądać telewizję. Następnie wykonaj test i obserwuj fizyczne zachowanie dziecka oraz reakcje na ruchy gałek ocznych. Po wykonaniu testu odtwórz nagranie spojrzenia w trybie offline i obserwuj reakcje spojrzenia na prezentowane bodźce, w celu uzyskania jakościowej charakterystyki zachowań wzrokowych dziecka.

Na koniec eksportuj i przechowuj zarejestrowane, oparte na czasie dane dotyczące charakterystyki ruchu gałek ocznych, takie jak odległość oglądania i pozycje spojrzenia, a także osobno opartą na czasie listę prezentowanych bodźców wizualnych, takich jak pozycje bodźców. Zastosuj procedurę po kalibracji po zakończeniu zapisu, aby uniknąć złej kalibracji przed testem spowodowanej nadmiernymi ruchami głowy, brakiem prawidłowych fiksacji oraz nieprawidłowym spojrzeniem lub pozycją głowy. Aby to zrobić, otwórz oprogramowanie do analizy i wybierz bodziec do analizy danych spojrzenia, wpisując go obok wybranego bodźca.

Naciśnij przycisk Uruchom. Z menu podręcznego wybierz opcję Post-calibrate the Data. Następnie wybierz Dane spojrzenia dla jednego tematu z listy plików i naciśnij Otwórz.

Z następnego menu podręcznego wybierz oczy, które chcesz analizować. Albo w lewo, w prawo, albo w obu, w celu wygenerowania wykresu punktowego wszystkich zarejestrowanych pozycji spojrzenia i celu w całkowitym czasie prezentacji bodźca. Następnie wybierz Tak lub Nie, w zależności od tego, czy pozycje spojrzenia prawidłowo nakładają się na odpowiednie pozycje docelowe.

Jeśli kalibracja nie jest poprawna, wybierz opcję Nie, aby przeprowadzić kalibrację końcową. Przesuń środek punktów spojrzenia na środek monitora, klikając raz środek punktów spojrzenia lub punkt środkowy znajdujący się dokładnie pośrodku osi pionowej i poziomej. Przeskaluj pozycje spojrzenia do odpowiednich pozycji docelowych, klikając raz środek punktów spojrzenia w każdym z czterech kwadrantów celu.

Sprawdź ponownie, czy pozycje spojrzenia prawidłowo pokrywają się z odpowiadającymi im pozycjami docelowymi. Jeśli kalibracja jest poprawna, wybierz opcję Tak, aby zapisać skalibrowane dane spojrzenia. W przeciwnym razie wybierz opcję Nie i powtórz procedurę po kalibracji.

Ponadto sprawdź, czy osoba badana widziała prezentację bodźca, sprawdzając, czy dane dotyczące spojrzenia są zgodne z poniższymi kryteriami, a także z wykresem wizualizacji. Jeśli bodziec można sklasyfikować jako widziany, kliknij w Tak w menu podręcznym. W przeciwnym razie kliknij Nie.Jednocześnie wykreśl wszystkie punkty fiksacji, należące do prezentowanego bodźca, w odpowiednim kwadrancie docelowym.

Sprawdź wzrokowo, czy punkty mocowania znajdują się we właściwej ćwiartce. Na koniec, po ręcznym sprawdzeniu reakcji na ruchy gałek ocznych, użyj oprogramowania do obliczenia trzech parametrów. Czas reakcji na fiksację lub RTF, czas fiksacji lub FD i obszar fiksacji wzroku lub GFA.

RTF to miara czasu potrzebnego do przetworzenia informacji wizualnych i wykonania ruchu gałek ocznych. W tym przypadku średnie wartości RTF podczas dynamicznego bodźca kreskówkowego są znacznie wyższe u dzieci z wadami wzroku w porównaniu z dziećmi bez wad wzroku. Ponadto wartości RTF są znacznie wyższe u dzieci z mózgowymi zaburzeniami wzroku w porównaniu z dziećmi z wadami wzroku.

Czas trwania fiksacji to całkowity czas, w którym wzrok był skupiony w obszarze docelowym. FD jest znacznie krótsza u dzieci z wadami wzroku w porównaniu z dziećmi bez wad wzroku. Ponadto FD jest znacznie krótsza u dzieci z mózgowymi zaburzeniami widzenia w porównaniu z dziećmi z wadami wzroku.

Co więcej, obszar fiksacji wzroku jest miarą dokładności fiksacji, w której mały obszar fiksacji wskazuje na wysoką dokładność fiksacji. W tym przypadku wartości GFA są znacznie wyższe, u dzieci z wadami wzroku, niż u dzieci bez wad wzroku. Ponadto GFA jest istotnie większy, u dzieci z wadami wzroku i oczopląsem, w porównaniu z dziećmi z wadami wzroku, ale bez oczopląsu.

Po obejrzeniu tego filmu powinieneś dobrze zrozumieć, jak stosować metody oparte na śledzeniu ruchu gałek ocznych, zarówno w praktyce, jak i w praktyce. Metody te mogą być wykorzystane do ilościowego określenia jakości przetwarzania informacji wzrokowych u dzieci w wieku od sześciu miesięcy. Podstawowe kroki w ramach protokołu obejmują bodźce oparte na preferencyjnym wyglądzie, możliwość postkalibracji danych śledzenia wzroku oraz dostępność ilościowych problemów z wynikami.

Oficjalne parametry przetwarzania uzyskane tymi metodami mogą być korzystne dla śledzenia rozwoju wzroku w czasie oraz dla monitorowania efektów Programów Interwencji Wizualnej. Metody te mogą zapewnić indywidualne profile sprawności wizualnej. Profile takie mogą być wykorzystywane do funkcjonalnego wsparcia w codziennym życiu, dopasowanego do potrzeb dziecka.