Como criar e usar a rivalidade binocular

Cada um de nossos olhos normalmente vê uma imagem ligeiramente diferente, e o cérebro combina essas duas imagens em uma única representação coerente. No entanto, quando os olhos são apresentados a imagens suficientemente diferentes umas das outras, um padrão de alternâncias perceptivas transparece, uma imagem domina a consciência enquanto a outra é suprimida. A dominância alterna entre as duas imagens normalmente a cada poucos segundos.

Esse fenômeno perceptivo é conhecido como rivalidade binocular. Para criar um estímulo de rivalidade binocular, cada olho é apresentado a uma imagem diferente no mesmo local percebido. Este vídeo descreve várias maneiras baratas e diretas de criar e usar a rivalidade binocular.

Olá, sou David Carmel. Sou pós-doutorando no Departamento de Psicologia da Universidade de Nova York. Olá, sou Mike Arca e sou estudante de pós-graduação no Departamento de Psicologia da Universidade de Princeton.

Neste vídeo, descreveremos algumas maneiras baratas e diretas de criar e usar a rivalidade binocular. A rivalidade binocular é considerada útil para estudar a seleção perceptiva e a consciência em modelos humanos e animais, porque as entradas imutáveis em cada olho levam a alternâncias na consciência visual. Existem várias maneiras de criar rivalidade binocular, mas os recém-chegados ao campo geralmente não têm certeza de qual método atenderia melhor às suas necessidades específicas.

Nosso objetivo aqui é descrever as vantagens e desvantagens dos métodos mais comuns. Então vamos começar. A rivalidade binocular pode ser induzida apresentando a cada olho uma imagem diferente irreconciliável em locais retinianos correspondentes, em vez de uma única imagem combinada, o que os observadores normalmente veem é um padrão de alternâncias perceptivas em que a imagem de cada olho domina a percepção consciente por um certo período enquanto a outra imagem é suprimida.

Períodos de dominância e supressão se revertem periodicamente com apenas breves durações de percepção mista. A rivalidade binocular pode ser usada para examinar várias questões importantes, como em quais estágios da hierarquia do processamento visual os eventos neurais se correlacionam com a experiência consciente? Como o cérebro resolve a competição entre estímulos e escolhe qual deles trazer à consciência?

Que aspectos de uma imagem que é suprimida da consciência podem, no entanto, ser processados e como esse processamento pode afetar o comportamento? Existem vários métodos simples para criar uma exibição de rivalidade binocular. Neste vídeo, os métodos mais populares são descritos, incluindo cada método, vantagens e deficiências.

Antes de entrar nos métodos, devemos abordar a questão de manter virgens estáveis durante experimentos de rivalidade binocular. Antes de entrar em métodos específicos para criar rivalidade, é importante mencionar a questão das virgens estáveis, que é uma consideração vital em todos os métodos que serão descritos. Normalmente, nossos olhos giram ou fazem movimentos virgens de uma forma que faz com que a mesma imagem fixada caia em cada fóvea.

No entanto, virgens bem-sucedidas dependem de cada olho ver as mesmas coisas. Se cada olho for apresentado a uma imagem totalmente diferente, as virgens serão interrompidas porque o cérebro não terá informações suficientes para decidir sobre o ângulo correto da virgem. Isso pode interromper a rivalidade binocular, pois as duas imagens podem não cair nos locais retinianos correspondentes.

Portanto, além das diferentes imagens, a tela deve conter elementos idênticos para ambos os olhos. Isso permite que os olhos mantenham um olhar estável, apesar da diferença entre os elementos rivais das imagens. Normalmente, elementos idênticos estabilizadores virgens incluem um ponto de fixação no centro das imagens rivais e uma moldura ao redor das imagens.

A armação pode ser uniforme ou texturizada e pode ter qualquer forma, desde que seja idêntica em ambos os olhos. Os movimentos oculares horizontais não correlacionados são mais prováveis do que os verticais. Portanto, uma barra texturizada em ambos os lados de cada imagem pode ser usada em vez de um quadro completo.

Finalmente, em alguns estudos, um quadro pode ser indesejável. Por exemplo, se o experimento exigir que os estímulos apareçam em um fundo uniforme, nesses casos, é possível usar linhas NUNUs ou uma imagem que apareça mais longe do estímulo, como anéis de dardo. Agora vamos dar uma olhada em como induzir a rivalidade binocular.

Aqui, revisaremos três opções baratas e diretas, incluindo óculos azuis vermelhos, o estereoscópio espelhado e óculos de prisma usando óculos cromáticos, vermelho, azul ou vermelho verde é um método popular preferido por muitos pesquisadores porque é o mais fácil e barato de implementar, tudo o que se precisa é de um par de óculos de celofane disponíveis em muitas lojas de brinquedos. Aqui usaremos óculos vermelhos azuis configurados preparando uma imagem que é exibida apenas pela pistola azul do monitor e outra que é exibida no mesmo local na tela apenas pela pistola vermelha. Cada uma das lentes passará apenas por uma das imagens, de modo que as duas imagens diferentes cairão nos locais retinianos correspondentes nos dois olhos e começarão a rivalizar entre si.

As duas imagens devem conter informações idênticas, como uma moldura ou ponto de fixação para garantir virgens estáveis. Esses elementos idênticos devem estar em uma cor que ambas as lentes deixem passar, como preto ou branco. Observe que essa técnica não tem nada a ver com visão de cores.

As cores são simplesmente usadas para segregar as duas imagens cada uma em um olho. Isso deve funcionar mesmo para observadores com visão de cores anormal. As vantagens de usar óculos de proteção vermelhos azuis incluem que o equipamento é muito barato e os estímulos são muito fáceis de preparar.

Os óculos vermelho-azuis podem ser facilmente usados com todos os métodos de neuroimagem, incluindo ressonância magnética. E, finalmente, os óculos vermelhos azuis não requerem estabilização da cabeça ou ajuste individual do dispositivo de visualização para cada observador. As desvantagens incluem que cada imagem só pode conter tons de uma única cor, portanto, não há estímulos cromáticos.

As lentes não são perfeitas, então sempre haverá algum sangramento e cada olho verá um pouco da imagem do outro olho. Isso cria um problema para alegar que a imagem suprimida era totalmente invisível. A purga pode ser reduzida usando mais de um filtro.

Por exemplo, usar dois óculos, um em cima do outro e, finalmente, óculos vermelhos azuis não funcionam bem com a maioria dos rastreadores oculares atuais. Agora vamos passar para o método do estereoscópio espelho. Os espelhos podem ser facilmente configurados para fornecer uma imagem diferente a cada um dos olhos do observador.

Primeiro, prepare duas imagens diferentes que tenham alguns elementos idênticos e exiba-as lado a lado em um monitor. Um estereoscópio de espelho é fácil de construir, então tudo o que se precisa é de quatro espelhos e suportes para montá-los na posição. Dois espelhos de modo que cada um fique perto de um olho e em um ângulo de 45 graus em relação à linha de visão desse olho, use um apoio de queixo para estabilizar a localização da cabeça do observador.

Coloque outro espelho em cada lado de cada um dos dois primeiros espelhos voltados para os estímulos em um ângulo de 45 graus, de modo que cada imagem caia em um local correspondente em cada olho. As imagens diferentes agora devem rivalizar entre si. Na maioria dos casos, é conveniente usar um dos vários estereoscópios disponíveis comercialmente.

Os olhos de cada observador são um pouco diferentes, portanto, ao colocar um observador na frente da tela, pode ser necessário ajustar os ângulos do espelho para obter virgens estáveis. Ao usar um estereoscópio espelhado, é importante certificar-se de que cada olho só possa ver a imagem que deveria e que essa imagem seja vista apenas no local onde rivaliza com a outra imagem. Em muitos casos, cada olho também terá uma linha de visão para a imagem do outro olho.

Para bloquear essa linha de visão indesejada, coloque uma divisória. Por exemplo, uma folha de papelão que se estende da linha média dos estereoscópios entre os olhos do observador em direção ao centro da tela, de tal forma que bloqueie a linha de visão para o outro estímulo ocular. Um problema adicional que pode ocorrer é que cada olho pode ver a imagem que deveria ver duas vezes, uma através do espelho e outra diretamente

Isso fará com que uma imagem adicional de cada estímulo apareça ao lado do local onde ocorre a rivalidade. Para evitar isso, ajuste a relação entre a localização das imagens e a distância do observador da tela. Para fazer esses ajustes antes do início do experimento, prepare uma imagem mostrando apenas as partes da tela que são idênticas em ambas as imagens e use para configurar o estereoscópio para cada observador antes de exibir o estímulo de rivalidade.

As vantagens de usar estereoscópios espelhados são que imagens separadas permitem o uso de estímulos cromáticos. As imagens são completamente separadas e não podem sangrar umas nas outras. A preparação do estímulo é fácil e simples.

Quaisquer duas imagens apresentadas lado a lado podem rivalizar entre si. E, finalmente, os estereoscópios podem ser usados em combinação com o rastreamento ocular. As desvantagens incluem que os estereoscópios permitem apenas a apresentação de estímulos relativamente pequenos porque apenas metade do campo visual pode ser usado para apresentar cada imagem.

Os estereoscópios não podem ser facilmente usados em um scanner de ressonância magnética, pois isso exigiria que todos os elementos do estereoscópio não fossem magnéticos, e a configuração também teria que incorporar a inclinação adicional do espelho através da qual os estímulos são normalmente visualizados no scanner. E, finalmente, os estereoscópios requerem estabilização da cabeça e ajuste individual para cada observador. Agora vamos ver como usar óculos de prisma.

O método dos óculos de prisma é uma variação da ideia do estereoscópio usando óculos de proteção em que as lentes são prismas em vez de espelhos. Tal como acontece com um espelho, as imagens do estereoscópio são apresentadas lado a lado em um monitor. As lentes prismáticas podem ser adquiridas de qualquer fornecedor óptico comercial, juntamente com armações de plástico.

Cada um dos prismas dobra a luz, fazendo com que os objetos que estão ao lado pareçam estar à frente. Dois, esses prismas orientados em direções opostas agem da mesma maneira que um espelho. Estereoscópio, eles criariam a ilusão de que duas imagens que estão de fato fisicamente lado a lado se sobrepõem no espaço?

Observe que, ao usar óculos de prisma, você ainda precisa usar um divisor, pois cada olho pode ver a imagem do outro olho. No entanto, a distância e o tamanho da tela não precisam ser ajustados porque cada imagem tem apenas uma linha de visão para cada olho. As vantagens e desvantagens dos óculos de prisma são semelhantes às dos estereoscópios de espelho, com uma grande diferença.

É fácil usar óculos de prisma em um scanner de ressonância magnética, pois eles podem ser feitos de plástico e são mais compactos do que um estereoscópio espelhado. Agora vamos ver como garantir a supressão completa das imagens para abordar questões de pesquisa sobre o processamento da imagem suprimida. Durante os experimentos de rivalidade binocular, uma forte forma de rivalidade conhecida como supressão contínua do flash ou CFS é mais adequada para criar um estímulo CFS.

Apresente uma imagem de contraste relativamente baixo para um olho. Esta será a imagem suprimida. Apresentar um alto contraste, mudando rapidamente a imagem para o outro olho.

Esta será a máscara CFS dominante para ser maximamente eficaz. A máscara CFS deve mudar a uma taxa entre 10 e 20 hertz. A SFC pode ser induzida usando todos os métodos de rivalidade descritos anteriormente neste vídeo ao usar um estereoscópio espelhado ou óculos de prisma.

A máscara CFS composta por muitos elementos pequenos e coloridos é altamente eficaz. No entanto, uma máscara CFS composta de elementos de escala de cinza também pode ser eficaz ao usar óculos vermelhos e azuis. A máscara CFS pode ser composta de muitos elementos que são todos da mesma cor.

Se você assistir a este vídeo através de óculos vermelhos e azuis, provavelmente terá muito sangramento por causa da compressão de vídeo pela qual passou para maximizar as chances de supressão completa. Ajuste o nível de contraste da imagem suprimida antes do início do experimento. As alternâncias, a imagem dominante e suprimida, geralmente são graduais e podem ser bastante lentas, o que significa que grande parte do tempo de visualização é ocupado por fases mistas.

A forma específica das fases mistas varia entre os observadores e para diferentes estímulos. Aqui são mostradas duas formas comuns de fases mistas. Primeiro, na rivalidade fragmentada, uma fase mista pode consistir na imagem suprimida gradualmente se tornando dominante por meio de um número crescente de manchas dominantes no estímulo.

Em segundo lugar, uma fase mista também pode ocorrer por meio de uma onda de dominância varrendo a imagem. Para induzir tal onda, introduza um incremento de contraste em uma parte específica da imagem suprimida. As alternâncias de rivalidade binocular ocorrem em intervalos de duração independentes aleatórios.

Isso significa que a duração do último intervalo de dominância não prevê quanto tempo durará o próximo. Se as durações de dominância são divididas em compartimentos com uma largura igual. Um histograma mostrando quantas durações dominantes de cada comprimento ocorreram tende a ser WellFit por uma distribuição distorcida conhecida como função gama.

Os efeitos das manipulações experimentais nas durações e rivalidades tendem a se manifestar na forma da função gama de melhor ajuste em cada condição. Muitas durações de dominância diferentes ocorrerão, mas a probabilidade delas pode ser alterada pelos fatores de manipulação, como as duas imagens. As feições de baixo nível afetam as durações relativas de sua dominância e período de supressão.

Por exemplo, se as duas imagens diferirem, em contraste, a imagem de maior contraste terá durações de dominância mais longas, levando a uma distribuição de gama de melhor ajuste com uma mediana maior. Além disso, diferentes observadores podem produzir diferentes distribuições gama para o mesmo conjunto de estímulos. É possível usar os parâmetros da função gama como variáveis dependentes em um experimento, mas a relação entre esses parâmetros e a forma da distribuição não é prontamente transparente.

Portanto, uma medida de tendência central mais acessível pode ser útil. No entanto, como a distribuição gama pode ser altamente distorcida, a duração mediana, em vez da média, é mais frequentemente representativa dos resultados. Usar a mediana de uma distribuição não gaussiana também significa que, a menos que haja um grande número de pontos de dados, os testes estatísticos relevantes devem ser não paramétricos.

Neste vídeo, descrevemos a natureza da rivalidade binocular, vários métodos para criá-la e quais considerações devem ser levadas em consideração quando isso é usado. Esperamos que você ache nossa introdução útil para empregar esse fenômeno fascinante.