Śledzenie ruchu gałek ocznych w eksperymentach poznawczych

Śledzenie ruchu gałek ocznych jest jedną z najbardziej przydatnych metod w badaniach behawioralnych do badania funkcji poznawczych. Metoda ta jest nieinwazyjnym narzędziem, które dostarcza bardzo wrażliwych informacji na temat deficytów poznawczych, które są powszechne w zaburzeniach neurologicznych. Ten film zawiera przegląd metody śledzenia ruchu gałek ocznych, rodzajów ruchów gałek ocznych zwykle mierzonych oraz zastosowania tego narzędzia w różnych obszarach badań.

Zacznijmy od poznania kilku rodzajów ruchów gałek ocznych, które rejestruje śledzenie ruchu gałek ocznych. Oko wykonuje najszybszy ruch w twoim ciele, który nazywa się sakkadą. Sakkada, oznaczona niebieskimi liniami, może być wykonana w dowolnym kierunku, zwykle przemieszczając się z jednego punktu fiksacji do drugiego, w milisekundowej skali czasowej. Po wykonaniu zadania całkowity czas trwania każdej fiksacji na danym celu może zapewnić poznawczy wgląd w to, ile czasu zajmuje mózgowi przetworzenie drobnych szczegółów w obiekcie. Czas spędzony na wykonywaniu sakkady z jednego punktu fiksacji do drugiego jest znany jako czas reakcji sakkady lub opóźnienie. Reakcje te mogą być szybkie lub powolne, a analiza opóźnień może dostarczyć dowodów związanych z deficytami poznawczymi.

Dwa rodzaje sakkad powszechnie wychwytywanych w badaniach behawioralnych to antysakkada i prosakada. Dobrowolny ruch gałek ocznych lub "antysakkada" występuje, gdy oczy oddalają się od celu. Mimowolny ruch gałek ocznych lub "pro-sakkada" występuje, gdy oczy poruszają się w kierunku celu. Czasy reakcji i opóźnienia tych ruchów są kluczowymi elementami w zrozumieniu podstawowych funkcji neuronalnych.

Śledzenie ruchu gałek ocznych rejestruje również ruchy gałek ocznych, które są zmianami kąta patrzenia w celu utrzymania widzenia obuocznego. Te ruchy gałek ocznych mogą być rejestrowane podczas zadań z jednoczesną prezentacją celu, aby lepiej zrozumieć wydajność wizualną, gdy wergencja jest zakłócona.

Teraz, gdy masz już pojęcie o tym, jakiego rodzaju informacje są rejestrowane i jak są analizowane, przyjrzyjmy się, jak powinien być skonfigurowany system śledzenia ruchu gałek ocznych.

Zanim zaczniesz, zbierz cały odpowiedni sprzęt, taki jak eye tracker, komputer oraz orteza głowy lub podbródka. Istnieje wiele opcji sprzętu do śledzenia ruchu gałek ocznych, który można wykorzystać, takich jak urządzenie śledzące ruch gałek ocznych montowany na głowie, jeden zamontowany na biurku i taki, który może być używany wewnątrz skanera rezonansu magnetycznego podczas eksperymentów fMRI.

Wyjaśnij uczestnikowi cel badania i uzyskaj podpisany formularz zgody. W przypadku systemów montowanych na biurku zacznij od ustawienia krzesła przez fotografowaną osobę i upewnij się, że może ona wygodnie oprzeć się na podbródku. Ustaw ostrość aparatu, aby zapewnić optymalne obrazowanie i śledzenie. Dostosuj próg czułości podczerwieni aparatu, aby mógł uchwycić odbicie źrenicy obiektu, aby śledzić pozycję oka.

Następnie poinstruuj badany, aby skupił się na każdej kropce, która pojawia się na ekranie, aż zniknie. Na ekranie pojawi się dziewięć punktów fiksacji, aby prawidłowo skalibrować oprogramowanie do śledzenia ruchu gałek ocznych. Przekaż instrukcje dotyczące zadania ustnie lub za pomocą tekstu na ekranie komputera osoby badanej.

Poproś badanego, aby zapoznał się z zadaniem, wykonując próbę próbną. Następnie rozpocznij zadanie, podając tekst lub obrazy na ekranie. Gdy osoba badana wykona zadanie, sprawdź, czy ruchy gałek ocznych i punkty fiksacji zostały prawidłowo uchwycone.

Teraz, gdy masz już pojęcie o tym, jak działa śledzenie ruchu gałek ocznych, przyjrzyjmy się kilku badaniom, w których ta metoda dostarczyłaby cennych informacji poznawczych i behawioralnych.

Na przykład istnieje wiele złożonych procesów związanych z czytaniem, a śledzenie ruchu gałek ocznych jest czułym sposobem oceny zrozumienia tekstu. Zrozumienie można sprawdzić, pokazując osobie badanej zdanie na komputerze i prosząc go o przeczytanie go sobie. Następnie badacz może przeanalizować kierunek sakkad i sekwencję fiksacji podczas każdego pojawienia się tekstu.

Ponadto śledzenie ruchu gałek ocznych może pomóc zrozumieć, w jaki sposób mózg postrzega twarze. Układ wzrokowy wyodrębnia poszczególne elementy, takie jak oczy, nos i usta, i łączy je w taki sposób, że ostatecznie postrzegasz jedną twarz jako całość. Osoby z chorobami neurologicznymi, takimi jak autyzm, postrzegają twarze inaczej niż osoby zdrowe. Ich wzorce ruchów gałek ocznych można porównać z populacjami kontrolnymi, aby uchwycić poznawcze podstawy tego zaburzenia. Co więcej, mózg przetwarza odwrócone twarze inaczej niż twarze wyprostowane, a śledzenie ruchu gałek ocznych jest doskonałym narzędziem do uchwycenia, na co osoby zwracają największą uwagę w każdym przypadku.

Wreszcie, wiele symulacji jazdy jest sparowanych z urządzeniami śledzącymi ruch gałek ocznych, aby dokładnie uchwycić czas reakcji na nagłe pojawienie się obiektów na ekranie, aby lepiej zrozumieć osoby cierpiące na zaburzenia wzroku. Eye tracker może wykrywać deficyty wzroku, takie jak krótkowzroczność lub gdy dana osoba nie jest w stanie nic zobaczyć w swoim widzeniu peryferyjnym. Można to łatwo uchwycić podczas analizy, patrząc na brak punktów fiksacji po obu stronach pola widzenia.

Właśnie obejrzałeś film JoVE na temat śledzenia ruchu gałek ocznych w eksperymentach poznawczych. W tym filmie pokazaliśmy, że śledzenie ruchu gałek ocznych jest czułym i nieinwazyjnym narzędziem, które jest bardzo przydatne podczas badania ludzkiego zachowania i funkcji poznawczych. Dzięki za oglądanie!