11 kwietnia 2025
Prezentujemy rozwój struktury wyświetlania zależnej od spojrzenia, przeznaczonej do badań percepcyjnych i okoruchowych symulujących utratę widzenia centralnego. Ramy te są szczególnie podatne na adaptację do badania kompensacyjnych strategii behawioralnych i okoruchowych u osób doświadczających zarówno symulowanej, jak i patologicznej utraty widzenia centralnego.
Zwyrodnienie plamki żółtej, główna przyczyna upośledzenia wzroku, nie ma standardowych terapii. Powoduje utratę widzenia centralnego, zmuszając do polegania na widzeniu peryferyjnym w codziennych zadaniach. Nasze badania mają na celu zrozumienie zmian wizualnych po utracie wzroku i opracowanie skutecznych interwencji szkoleniowych poprzez ustanowienie ustandaryzowanych ram do badania utraty widzenia centralnego.
W eksperymencie musieliśmy stawić czoła różnym wyzwaniom, takim jak błędy synchronizacji między monitorami spowodowane potrzebą szybkiej częstotliwości odświeżania ekranu dla naszego wyświetlacza zależnego od spojrzenia, upewnienie się, że kod jest spójny we wszystkich lokalizacjach na naszych komputerach zbierających dane, tworzenie płynnego, krótkiego opóźnienia ruchu mroczka i dokładny pomiar sprawności motorycznej oczu uczestników. Trenując i oceniając części widzenia peryferyjnego uczestnika, jesteśmy w stanie przyjrzeć się zmianom na niskich, średnich i wysokich poziomach przetwarzania wzrokowego. Pozwoli nam to lepiej zrozumieć, w jaki sposób te różne części przetwarzania wzrokowego zmieniają się wraz z uczeniem się percepcyjnym po utracie widzenia centralnego.
Nasza praca ma wpływ zarówno na fundamentalne zrozumienie uczenia się, jak i jego implikacje kliniczne, szczególnie u osób z utratą wzroku. Nasze podejście pozwala nam zbadać, jakie strategie poprawiają różne aspekty widzenia. Możemy również użyć tych metod, aby zrozumieć, jakie aspekty funkcjonowania mózgu ulegają zmianie, gdy uczymy się używać wzroku na te różne sposoby.
Nasze kolejne kroki skupiają się na dwóch kierunkach. Po pierwsze, używamy tych narzędzi, aby zrozumieć, jak zmienia się mózg, gdy poprawiają się różne aspekty przetwarzania wzrokowego. Po drugie, pracujemy nad wdrożeniem tych ocen za pomocą narzędzi takich jak gogle VR, z których pacjenci mogą łatwo korzystać w domu.
Rozszerza to zasięg pracy na inne populacje, które nie mogą przychodzić do laboratorium trzy razy w tygodniu. Na początek przekaż uczestnikowi instrukcje audiowizualne dotyczące zadań sesji. Dołącz dedykowane instrukcje wideo ze zrzutami ekranu z rzeczywistego zadania dla każdej aktywności.
Następnie wyjaśnij instrukcje ustnie, aby upewnić się, że uczestnik w pełni rozumie, czego może się spodziewać podczas zadania. Przed każdym zadaniem wykonaj kalibrację i walidację ruchów gałek ocznych. Następnie zapewnij uczestnikowi próby praktyczne przed rozpoczęciem każdego głównego zadania.
Wyjaśnij wszelkie pytania uczestników dotyczące zadania podczas prób. Następnie poproś badanego o wykonanie zadania fiksacji podczas pierwszej wizyty przed zadaniami zależnymi od spojrzenia. Trenuj uczestnika, aby umieścił symulowanego mroczka w białym centralnym polu na ekranie przez różny czas, jednocześnie stopniowo zwiększając tolerancję przestrzenną we wszystkich próbach.
Wyświetlaj zależny od wzroku interfejs komputerowy z nieprzezroczystym dyskiem w centrum ich spojrzenia, symulując mroczka, który porusza się wraz z ruchami gałek ocznych. Poinstruuj uczestnika, aby przesunął symulowanego mroczka w pobliże nieprzezroczystego dysku, aby odsłonić cel. Aby wykonać zadania związane z ruchem gałek ocznych, przedstaw uczestnikowi film instruktażowy i skryptowe instrukcje słowne.
Następnie skalibruj i zweryfikuj system śledzenia ruchu gałek ocznych między zadaniami. Poinstruuj uczestnika o zadaniach swobodnego wyświetlania. Wykonuj zadania, które wymagają od uczestnika używania wzroku do różnych działań, a nie skupiania się na jednym obszarze.
Wykonuj zadania oparte na mroczkach, umieszczając mroczka w pobliżu wskazówki, aby wywołać bodziec. Przekaż uczestnikowi instrukcje wyświetlane na ekranie na początku zadań. Postępuj zgodnie z próbami praktycznymi, aby zapoznać uczestników z wymaganiami dotyczącymi zadania.
Upewnij się, że uczestnik wykazuje biegłość w korzystaniu z układów wizualnych, wymaganych działań okoruchowych i odpowiedzi na zadania przed zmierzeniem wydajności. Po każdym zadaniu przekaż uczestnikowi słuchową informację zwrotną, wskazując dokładność jego odpowiedzi. Wprowadź krótkie przerwy do jednej minuty podczas zadań, aby zapobiec zmęczeniu.
Podczas zadań z ograniczeniem fiksacji poproś uczestnika, aby utrzymywał pozycję głowy w podbródku przez cały czas trwania zadania. Upewnij się, że dokładność kalibracji pozostaje zgodna z pierwotną pozycją podczas zadania. Przekaż uczestnikowi instrukcje wyświetlane na ekranie, a następnie wykonaj próby praktyczne przed zadaniem.
Po wykonaniu prób praktycznych daj zestaw przypomnień z instrukcjami wyświetlanymi na ekranie przed rozpoczęciem głównego zadania. Poproś uczestnika, aby skupił wzrok na środku ekranu za pomocą pomocy fiksacyjnych, jednocześnie reagując na bodźce, które pojawiają się w widzeniu peryferyjnym po obu stronach pola fiksacji. Następnie poproś uczestnika, aby zareagował na bodźce za pomocą prawego palca wskazującego na pięcioprzyciskowe pole odpowiedzi znajdujące się po prawej stronie.
Po każdym badaniu przekaż uczestnikowi słuchową informację zwrotną, wskazując dokładność jego odpowiedzi. Zgodnie z oczekiwaniami, uczestnik pierwszy wykazał znaczący efekt kolejkowania w lewym miejscu w zadaniu uwagi egzogenicznej opartej na zgodności wskazówek. Nie stwierdzono jednak znaczącego efektu we właściwym miejscu.
W przypadku drugiego uczestnika nie zaobserwowano znaczącego wpływu sygnalizacji w żadnej lokalizacji. Zgodnie z oczekiwaniami, wyniki zadania MNRead wykazały wydłużenie czasu czytania wraz ze zmniejszaniem się rozmiaru czcionki, przy czym drugi uczestnik potrzebował więcej czasu niż uczestnik pierwszy przy mniejszych rozmiarach czcionki. Zgodnie z oczekiwaniami, w zadaniu polegającym na tworzeniu szlaków, obaj uczestnicy potrzebowali znacznie więcej czasu na ukończenie części B niż części A, przy czym uczestnik drugi potrzebował więcej czasu w obu częściach.
Stabilność fiksacji była większa dla uczestnika drugiego, na co wskazuje mniejszy dwuwymiarowy obszar elipsy konturowej wynoszący 51 stopni kwadratowych, w porównaniu do 61 stopni kwadratowych dla uczestnika pierwszego. Analiza gęstości prawdopodobieństwa przy użyciu szacowania gęstości jądra wykazała wyraźne preferowane locus siatkówki dla obu uczestników.
Wyświetl pełny transkrypt i uzyskaj dostęp do tysięcy filmów naukowych
Niniejsze badanie przedstawia system wyświetlania zależny od fiksacji wzroku, mający na celu ułatwienie badań percepcyjnych i okulomotorycznych związanych z utratą widzenia centralnego. System został zaprojektowany tak, aby symulować efekty utraty widzenia centralnego, umożliwiając badaczom analizę kompensacyjnych strategii okulomotorycznych oraz adaptacji behawioralnych u osób dotkniętych tą dysfunkcją.
Symulowane modele utraty widzenia centralnego z wykorzystaniem wyświetlaczy sterowanych wzrokiem umożliwiają kontrolowane badanie kompensacyjnych strategii okulomotorycznych oraz uczenia się percepcyjnego w kontekście degeneracji plamki żółtej. Niniejszy schemat wspiera badania oparte na hipotezach w zakresie adaptacji wzrokowej, zapewniając wiarygodność predykcyjną dla wczesnych koncepcji terapeutycznych i interwencji rehabilitacyjnych. Standaryzowane, powtarzalne protokoły ułatwiają porównania między badaniami oraz skalowalne badania translacyjne w obszarze zaburzeń widzenia.
Niniejsze ramy łączą wczesną fazę odkryć, opracowywanie testów oraz badania translacyjne nad utratą wzroku, wspierając weryfikację hipotez i przesiew interwencji w ustandaryzowanym środowisku.