6 de setembro de 2017
Propusemos recentemente um método que permite a apresentação de estímulo visual dichoptic e olho binocular simultaneamente de controle1. A chave é a combinação de um tracker do olho infravermelho e os correspondentes espelhos infravermelho-transparente. Este manuscrito fornece em profundidade de uma protocolo para configuração inicial e operação diária.
O objetivo geral deste procedimento é obter rastreamento ocular binocular durante a apresentação do estímulo visual dicótico. No estudo da visão, muitas vezes é importante mostrar a cada olho, uma imagem diferente. Por exemplo, usando espelhos.
Isso é chamado de estimulação dicóptica. A principal vantagem dessa técnica é que ela permite o rastreamento ocular durante a visualização dicóptica em uma configuração muito compatível com rastreadores oculares padrão e de baixo custo e apresenta muito poucos limites no tamanho e na cor dos estímulos visuais que você usa. Esse método pode ajudar a responder a questões-chave no estudo da visão humana, como como os olhos se movem em cenas 3D e como as pupilas respondem à entrada visual apresentada subconscientemente usando uma técnica chamada supressão interocular.
Geralmente, os indivíduos que tentam fazer rastreamento ocular em configurações dicópticas normais terão dificuldades porque os espelhos usados para apresentação dicótica bloqueiam a visão de rastreadores oculares baseados em vídeo. Para construir a estrutura do painel de fibras, comece montando um componente central, que conterá os espelhos e o rastreador ocular e duas placas de referência pintadas em preto fosco para reduzir a dispersão da luz. Coloque o elemento superior deste componente, de forma que deixe oito centímetros de profundidade na frente da mesa, para permitir espaço suficiente para o rosto do participante quando estabilizado no encosto de cabeça e evitar condensação nos espelhos durante a exploração.
Em seguida, posicione as duas placas de referência nos locais desejados dos monitores. Monte dois monitores de tela plana em braços de monitor padrão, presos ao lado da mesa para permitir a translação em três dimensões, bem como a rotação no plano da tela. Em seguida, conecte os suportes dos espelhos ao painel de fibras e estabilize os espelhos nos suportes dos espelhos.
Posicione os espelhos para tocar em um ângulo de 90 graus no centro, a fim de refletir os estímulos das duas telas que estão posicionadas em extremidades opostas da mesa. Alinhe o encosto de cabeça com o centro dos espelhos. Por fim, crie antolhos feitos de papelão preto e tiras inteiras acolchoadas com espuma pintadas de preto e prenda-as nos postes do encosto de cabeça.
Posicione o rastreador ocular atrás dos espelhos e toda a configuração está pronta para experimentos. Comece sentando um participante na frente dos espelhos e peça-lhes que vejam uma tela diferente refletida por um espelho diferente a cada olho. Para obter melhores resultados, use um apoio de cabeça para estabilizar a cabeça do participante.
Posicione um rastreador ocular baseado em vídeo sensível a infravermelhos, incluindo uma câmera e um iluminador na frente do participante, mas atrás dos espelhos. Se a posição desejada do monitor for perdida, recupere essa posição usando as marcações na placa de calibração, para colocar a placa de volta no mesmo lugar, em relação à placa de referência que tem uma posição fixa na mesa. Mova o monitor novamente para alinhá-lo com as marcações apropriadas.
Ao usar antolhos, mova-os para o nível dos olhos do participante e gire-os ligeiramente em direção à linha média para minimizar a exposição do participante a outras entradas visuais. Certifique-se de que cada olho possa ver todo o estímulo visual no espelho sem ver nada dele diretamente. Para a calibração do software, apresente um ponto em cada uma das duas telas alternadamente.
Instrua o participante a eliminar a mudança de posição percebida, movendo o ponto em uma das telas. Como alternativa, instrua o participante a alinhar os quadros dos estímulos experimentais em vez de dois pontos, de modo que ambos os campos visuais críticos para o experimento específico estejam alinhados. Finalmente, depois de aplicar qualquer um dos métodos, centralize os estímulos no experimento nas posições resultantes na tela para iniciar o experimento.
Durante o experimento, a imagem mostrada no software do rastreador ocular parecerá que os espelhos não estão lá. Um pequeno experimento foi realizado com apenas um espelho no lugar para comparar os resultados com e sem o espelho. O participante foi para diferentes locais na tela com um olho rastreado sem o espelho e o outro olho rastreado com o espelho.
O rastreador ocular não perdeu nenhuma amostra para nenhum dos olhos. As correlações médias no ângulo do olhar horizontal e no ângulo do olhar vertical foram de 0,99. Ao construir essa configuração, é importante comprar espelhos de código que apresentem refletância quase completa do comprimento de onda visível e transmissão quase completa do comprimento de onda do infravermelho próximo.
Uma vez dominado, essa configuração e calibração podem ser concluídas em 10 minutos para cada participante, se executadas corretamente. Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como construir e usar esse sistema de apresentação dicótico com um rastreador ocular. Após esse desenvolvimento, essa técnica abriu caminho para pesquisadores no campo da ciência da visão explorarem a dinâmica do olhar e da pupila com um sistema que permite a apresentação visual dicótica.
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Este artigo apresenta um método para alcançar o rastreamento ocular binocular durante a apresentação de estímulo visual dicóptico. A técnica utiliza rastreamento ocular por infravermelho combinado com espelhos transparentes para infravermelho, permitindo um rastreamento ocular eficaz enquanto exibe imagens diferentes para cada olho.
This method enables binocular eye tracking during dichoptic visual presentation, supporting mechanistic de-risking in vision science research. By combining infrared eye tracking with infrared-transparent mirrors, it provides a cost-effective, scalable solution for studying interocular suppression and 3D vision mechanisms. The approach enhances predictive confidence in preclinical models of visual function by allowing quantitative oculomotor and pupillometric measurements under controlled dichoptic conditions.
This method integrates into the discovery continuum from target validation through preclinical research by providing reliable, quantitative eye tracking data during dichoptic stimulus presentation.