Методическая статья

Серия количественных тестов бинокулярного зрения для взрослых: протоколы тестирования

DOI:

10.3791/70954

⸱

16 июня 2026 г.

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Kinesiology and Health Sciences, University of Waterloo, 2School of Optometry & Vision Science, University of Waterloo, 3Department of Psychology, Idaho State University, 4Department of Psychology, Neuroscience & Behaviour, McMaster University, 5The Multisensory Mind Inc., 6Center for Psychological Sciences, Zhejiang University, 7Centre for Eye and Vision Research, Hong Kong, 8Liggins Institute, University of Auckland

В этой статье

Краткое содержание

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Здесь мы представляем комплексный набор задач для оценки бинокулярного зрения. Задачи включают периферическую стереооточность и глубину движения, которые не оцениваются в текущих клинических тестах. Внедрение этих задач позволит глубоко оценить бинокулярность человека.

Аннотация

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Сенсорное слияние и стереопсис — два ключевых компонента восприятия глубины бинокулярной системы. Современные клинические тесты не дают количественной оценки сенсорного слияния и оценивают ограниченные аспекты стереопсиса. Что ещё важнее, пациенты, не показывающие бинокулярного сращения в стандартных клинических тестах, могут продемонстрировать бинокулярную интеграцию и воспринимать глубину по сигналам бинокулярных различий и движения, что говорит о том, что текущие тесты недостаточны для изучения всех аспектов бинокулярности. Здесь представлена серия из восьми тестов для всесторонней оценки бинокулярного зрения. Эти тесты направлены на совершенствование и расширение существующих оценок, нацеливаясь на различные компоненты бинокулярной обработки. В частности, доминирование букв глаз и клеткавая интеграция движения обеспечивают количественные показатели сенсорного слияния. Бинокулярная интеграция в периферическом зрении оценивается с помощью тестов на тонкий и грубый периферический стереопсис, динамического локального стереопсиса и параллакса движения. Глубокое изучение движения оценивается с помощью динамического локального стереопсиса, задачи Пульфриха и параллакса движения. Дополнительный тест стереопсиса да Винчи даёт качественное понимание бинокулярной интеграции путём измерения разницы окклюзии между двумя глазами. Примерные результаты демонстрируются у участника с нормальным зрением. В текущий протокол могут быть внесены изменения для удовлетворения конкретных потребностей и поддержки приложений в более широких группах.

Введение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Бинокулярное зрение обеспечивает точное восприятие глубины через три иерархических процесса. Первым шагом является одновременное восприятие, при котором наблюдатель воспринимает информацию обоими глазами. Впоследствии происходит моторное и сенсорное слияние, когда оба глаза выровнены и получают пространственно коррелированные изображения. Стереопсис — это высший уровень сенсорного слияния, основанный на обработке бинокулярногодиспаритета 1,2. Существует ряд клинических тестов для оценки одновременного восприятия и моторного слияния, например, синотопфоры, слияние с использованием призм и тесты Worth 4-Dot (W4D) 3,4,5. Однако количественная оценка сенсорного слияния и стереопсиса вне центрального зрения остаётся ограниченной. Цель этой тестовой батареи — оценить аспекты биноклярной обработки, которые в настоящее время не оцениваются.

Сенсорное слияние клинически оценивается с помощью таких инструментов, как тест W4D и полосатые линзыБаголини 3,4,5. Эти методы эффективно определяют, достигает ли пациент бинокулярное сращение или подавляет вход с одного глаза. Однако они качественны и не способны различать пациентов с разными способностями сенсорного слияния. Набор предложенных здесь тестов предоставляет количественную меру сенсорного слияния и межглазнойподавления 6 на основе теста с буквенной доминантностью глаз и интеграции движенияв клетку 7,8,9.

Стереопсис можно оценить с помощью различных клинических тестов, включая стереотесты TNO, Randot и Frisby 3,4,5. Хотя эти инструменты обеспечивают количественные показатели стереоакустра, они остаются ограниченными в рядеаспектов 10,11. Во-первых, эти печатные тесты предлагают только фиксированный диапазон уровней разницы, разделённых дискретными шагами. Во-вторых, стереопсис оценивается только в центральном зрении, где максимальное разрешениезрения — 12,13,14. В-третьих, печатные форматы измеряют только статический стереопсис. Хорошо известно, что обработка информации о бинокулярных различиях и движении связана нанейронном уровне 15; Поэтому важно разрабатывать тесты, включающие сигналы движения.

Все задачи в предлагаемой батарее направлены на устранение этих ограничений, применяя строгие психофизические методы, включая адаптивные процедуры и метод постоянных стимулов. Батарея состоит из восьми тестов (Таблица 1), направленных на различные компоненты восприятия глубины. Задачи предназначены для точных оценок индивидуальных порогов для сенсорного слияния, стереопсиса периферийногозрения 16,17,18 и восприятия движения в глубине 19,20,21,22.

Этот протокол требует минимального оборудования, большинство компонентов легко заменить на стандартные коммерческие материалы или приобрести у специализированного поставщика зеркального стереоскопа. Окно ответа является опциональным и может быть напечатано в 3D-виде. Полная тестовая батарея лучше всего подходит для исследовательских сред, где возможны более длительный период тестирования (примерно 85 минут, плюс инструкции, тренировочные испытания и перерывы). Тем не менее, подмножества этих тестов могут дать быстрые и ценные сведения о специфических аспектах бинокулярного зрения (Таблица 1) для исследователей и клиницистов, особенно по периферическим стереопсисам и глубине движения, которые в настоящее время не тестируются в клинических условиях. Имея базовое понимание психофизических принципов и минимальное программирование на Python, эти задачи можно адаптировать под различные исследовательские или клинические нужды.

ЗадачаОсобенностиЭксцентриситет стимулаМетодологияФормальная продолжительность теста (минимум)
Доминирование глаз буквСенсорное слияние3.75°Две лестницы 1 вверх-1 вниз и метод постоянных стимулов7
Интеграция с клетчатыми движениямиСенсорное слияние0°3 минутных пробы3
Тонкая периферическая стереопсияЦентральный и периферический стереопсис0° и 10°2-интервальный вынужденный выбор; Лестница 1 вверх-2 вниз20 (по 4 минуты на место)
Грубый периферический стереопсисПериферический стереопсис5°15 испытаний на каждое состояние5
Динамический локальный стереопсисMotion-in-depth; Центральный и периферический стереопсис6°2-интервальный вынужденный выбор; Лестница 1 вверх-2 вниз25 (по 5 минут на локацию)
Задача ПульфричаСтереопсис из-за временной неравенстваНа весь экранМетод постоянных стимулов12
Параллакс движенияОкклюзия; Motion in-depth4°Лестница 1 вверх-2 вниз10
Стереоскопсис да ВинчиОкклюзия; Бинокулярное интегрировање1.5°10 испытаний на каждое состояние3
Общая продолжительность испытаний85

Таблица 1: Обзор задач в батарее. Описание восьми задач, включённых в батарею. Обратите внимание, что продолжительность тестов не включает практику и перерывы.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Этот протокол исследования был утверждён Офисом этики исследований Университета Ватерлоо (44843) и Советом по этике исследований Макмастера (1733). Все процедуры проводились в соответствии с принципами, изложенными в Хельсинкской декларации. Письменное информированное согласие было получено до их участия. Для получения технических характеристик, связанных с тестовым стимулом, пожалуйста, обратитесь к Дополнительному файлу 1.

1. Подготовка оборудования

  1. Настройте зеркальный стереоскоп, как показано на рисунке 1.
  2. Разместите монитор на расстоянии обзора 99,5 см.
    ПРИМЕЧАНИЕ: Расстояние обзора — это сумма трёх компонентов: расстояние от монитора до одного из больших зеркал, расстояние между большим и малым зеркалом и расстояние от одного из малых зеркал до подподбородка. На таком расстоянии каждый пиксель на мониторе слегка появлялся.
    figure-protocol-1
  3. Изменяйте расстояние просмотра в зависимости от конкретного оборудования, интересующих эксцентриситетов и желаемого размера пикселей.
  4. Проведите гамма-калибровку для монитора по яркости, красному, зелёному и синему отдельно.
  5. Измерьте ширину экрана в сантиметрах.
  6. Откройте кодер PsychoPy. Нажмите на значок «Монитор » вверху для калибровки и настроек монитора.
  7. В всплывающем окне PsychoPy Monitor Center нажмите « Новое », чтобы создать новый монитор. Вводите правильное расстояние просмотра, размер экрана в пикселях, ширину экрана, минимальную и максимальную яркость, а также гамма-значения для цветов серого, красного, зелёного и синего. Нажмите «Сохранить».

figure-protocol-2
Рисунок 1: Экспериментальная установка. Экспериментальная установка с монитором, зеркальным стереоскопом, подбородком, коробкой отклика, клавиатурой, мышью и цифровым планшетом для участников. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры.

2. Начать эксперимент

ПРИМЕЧАНИЕ: Этот шаг содержит общие инструкции по проведению практических и формальных тестов. Конкретные инструкции для каждой задачи приведены в шагах 3–10.

  1. Открытый BinocularBattery.py в PsychoPy Coder.
  2. Изменяйте информацию о мониторе в скрипте, включая имя монитора, частоту обновления и разрешение в зависимости от используемого монитора.
  3. Нажмите кнопку «Запустить эксперимент » вверху.
  4. Попросите участника смотреть в зеркальное стереоскоп.
    1. Спросите участника, видит ли он крест посередине, состоящий из вертикальной и горизонтальной линии. Если нет, спросите участника, нужно ли вертикальное движение влево или вправо.
    2. Используйте стрелки влево и вправо, чтобы сдвинуть вертикальную линию в этом направлении, пока участник не увидит вертикальную линию посередине горизонтальной линии. Нажмите Enter , чтобы продолжить.
  5. Назначьте и введите ID участника в программу для участника. На экране главного меню используйте цифровую клавиатуру, чтобы выбрать каждую задачу.
    1. Начните с практического теста.
      1. Предоставьте инструкции для каждой задачи, как указано ниже в шагах 3–10.
      2. Пройдите пробный тест и оцените результаты.
        ПРИМЕЧАНИЕ: Некоторые задачи не обеспечивают точное оценивание (например, доминирование букв глаз, интеграция движения в клетку и Пульфрих). Обратитесь к разделу «Репрезентативные результаты» для получения рекомендаций по интерпретации эффективности этих задач.
      3. Если результаты практики менее 80% верны (для практик, основанных на точности) или неожиданные (для задач без оценки точности), нажмите Enter и выберите тест, чтобы возобновить тренировку.
      4. Проводите формальный тест, когда результаты участника верны выше 80% (для практик, основанных на точности) или последовательно и интерпретируемы (для заданий без оценки точности) в двух последних тренировочных тестах.
        ПРИМЕЧАНИЕ: Если результаты участника остаются ниже 80% правильного или непоследовательного в нескольких пробных тестах несмотря на правильное обучение, экспериментатор должен прекратить задание, так как результаты могут быть ненадёжными.
    2. Проведите формальный тест.
      1. Поручите участнику выполнить задание.
        ПРИМЕЧАНИЕ: Во время тестирования крайне важно напоминать участнику сохранять фиксацию на фиксационном кресте, если он присутствует.
      2. После завершения оцените результаты формального теста.
        ПРИМЕЧАНИЕ: Если результаты кажутся необычными, может быть проведен второй формальный тест для подтверждения результатов.
      3. Нажмите Enter, чтобы вернуться в главное меню и снова выбрать тест.

3. Запустить буквенное доминирование глаз

ПРИМЕЧАНИЕ: Один формальный тест состоит из двух лестниц типа 1 вверх-1 вниз и метода постоянных стимулов.

  1. Покажем буквенный стимул доминирования глаз, как показано на рисунке 2A. Инструктировать участника фиксировать центральный крест, обращая внимание на яркость двух букв, расположенных над и под крестом фиксации.
  2. Попросите участника использовать клавиши 8 или 5 на цифровой панели, чтобы указать, какая буква (верхняя или нижняя) ярче при фиксации центрального креста.

figure-protocol-3
Рисунок 2: Задача на доминирование глаз буквами и результаты. (A) Тестовый стимул. (B) Результаты тренировочного теста с использованием метода постоянных стимулов. (C) Результаты по двум лестницам. Чёрные и синие линии символизируют контрасты на каждом этапе двух лестниц. Цветные планки обозначают пороги, полученные с соответствующих лестниц. (D) Психометрическая функция по методу постоянных стимулов. Точки показывают процент исследований, в которых участник воспринимал букву, представленную левому глазу, более яркой на каждом тестируемом контрасте. Красная кривая представляет собой прилегающую психометрическую кривую. Пересечение пунктирных линий изображает предполагаемую точку субъективного равенства (PSE). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры.

4. Интеграция движения в клетчатую клетку

ПРИМЕЧАНИЕ: Используйте начальную демонстрацию, чтобы ознакомиться с участником, затем нажмите Enter, чтобы начать тренировочное испытание.

  1. Покажите движущийся стимул решётки, как показано на рисунке 3A. Попросите участника смотреть на движущиеся решётки, которые могут двигаться в 1 из 5 направлений, как показано на экране, или одновременно в левом и правом направлениях (разделение).
  2. Попросите участника устно сообщить о воспринимаемом направлении движения и любых изменениях в воспринимаемом движении при просмотре стимула.
  3. Нажмите и удержите соответствующее число (1–5 для каждого направления, как отмечено, или 0 для разделения движения), пока участник не сообщит другое число.

figure-protocol-4
Рисунок 3: Задача интеграции движения в клетку и результаты. (A) Тестовый стимул. (B) Репрезентативные результаты. Цветные полосы отражают процент времени, когда участник сообщал о каждом предполагаемом направлении движения, включая разделение , когда одновременно видны как влева, так и вправо. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры.

5. Запустите качественный периферийный стереопсис

  1. Представлены периферические и центральные стереопсисные стимулы, как показано на рисунке 4A,B. Используйте задание «Стационарные» для знакомства с участником.
    1. Попросите участника закрепить крест там, где он показан на экране.
    2. ПРИМЕЧАНИЕ: Следите за движением глаз участника, чтобы его взгляд следовал за крестом фиксации.
    3. Спросите участника, находится ли чёрный квадрат позади или перед белой рамкой, или на той же плоскости.
    4. Нажмите 1 , если у чёрного квадрата есть глубина, или 2 , если нет.
  2. Используйте обычное задание для практики с задачей принудительного выбора в 2 интервала.
    1. Сообщите участнику, что стимул вспыхнет дважды, и глубина появится в одном из двух вспышек.
    2. Попросите участника сообщить, в какой из двух вспышек он видит глубину.
    3. Нажмите 1 или 2 в зависимости от выбора участника.
  3. Проведите формальный тест с теми же инструкциями, что и в обычной практике.

figure-protocol-5
Рисунок 4: Задача тонкого периферийного стереопсиса и результаты. (A) Проверьте стимул для периферийной задачи. (B) Испытание стимула для центральной задачи. (C) Репрезентативные результаты. Красные и синие кривые представляют собой данные лестницы для пересечённых и непересечённых различий соответственно в каждом месте (эксцентриситет 0° и 10°). Цветные полосы справа на каждом графике указывают пороги, полученные с соответствующих лестниц. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры.

6. Проведите грубую периферическую стереопсис

ПРИМЕЧАНИЕ: Нажмите пробел, чтобы начать испытание.

  1. Покажем грубый стереопсисный стимул, как показано на рисунке 5A. Инструктуйте участника сохранять фиксацию на кресте.
  2. Когда звёзды исчезнут, задайте участнику следующие вопросы: видели ли вы глубину?», если да, «появлялись ли звёзды позади или перед лунами?» и «сколько звёзд было представлено?»
  3. Используйте стрелки вверх и вниз для выбора ответа, а левую и правую клавиши — для перемещения между вопросами.

figure-protocol-6
Рисунок 5: Задача и результаты крупного периферического стереопсиса. (A) Тестовый стимул. (B) Репрезентативные результаты. Красный, синий и зелёный цвета представляют данные из перекрёстков, неперекрёстных и ловлевых испытаний соответственно. Левые брусья представляют собой процент судебных процессов, в которых была зафиксирована глубина. Средние планки отражают долю правильных реакций на направление глубины из испытаний, где была зафиксирована глубина. Правые планки показывают процент испытаний, в которых было заявлено две звезды. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры.

7. Запускайте динамический локальный стереопсис

ПРИМЕЧАНИЕ: Этот тест содержит четыре практических испытания, предназначенных для предоставления пошаговых рекомендаций для знакомства читателей с задачей.

  1. Представлены динамический стереопсисный стимул и интерфейс задачи, как показано на рисунке 6A,B. Начните с тренировочного задания 1 (одно место, один интервал).
    1. Попросите участников смотреть на центр, обращая внимание на указанное место.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Чтобы помочь участнику понять стимул, позвольте ему смотреть непосредственно на целевую точку только во время практики.
    2. Спросите у участника, приблизилась ли квадрат к нему или отдалился от него.
    3. Нажмите 1 , если участник увидел движение в глубине, или 2 , если нет.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Горизонтальное движение не считается глубинным движением.
    4. Для пациентов с лучшим зрением на периферии, чем в центре, рекомендуется использовать периферическое зрение для наблюдения за целевой точкой.
    5. Если участник видит движение в глубине, переходите к следующему тренировочному заданию.
  2. Проведите тренировочное задание 2 (одиночное место, два интервала принудительного выбора).
    1. Сообщите участнику, что стимул теперь вспыхнет дважды.
    2. Спросите участника, какая из двух вспышек содержит глубину движения в указанном месте цели.
    3. Нажмите 1 или 2 в зависимости от выбора участника.
    4. Если участник не видит глубину движения, повторите инструкцию и позвольте смотреть непосредственно на целевую точку.
    5. Если участник видит движение в глубине, переходите к следующему тренировочному заданию.
  3. Проведите тренировочное задание 3 (две локации, два интервала с принудительным выбором).
    1. Дайте те же инструкции, что и Задача 2, за исключением того, что цель теперь может находиться в одном из двух точек.
  4. Выполните тренировочное задание 4 (полная практика).
    1. Дайте те же инструкции, что и Задание 3, за исключением того, что цель теперь может находиться в любом из четырёх периферийных точек.
  5. Когда будете готовы, запустите Dynamic Periphery и Dynamic Center для официального теста.

figure-protocol-7
Рисунок 6: Задача динамического локального стереопсиса и результаты. (A) Меню для пошаговой практики. (B) Тестовый стимул. (C) Репрезентативные результаты. Красная и синяя кривые представляют собой данные лестницы для пересечённых и непересечённых различий соответственно в каждом месте сетчатки (0° и 5° эксцентриситета). Цветные полосы справа на каждом графике указывают пороги, полученные с соответствующих лестниц. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры.

8. Выполните задачу Pulfrich

ПРИМЕЧАНИЕ: Яркость на одной половине экрана уменьшается (рисунок 7A), чтобы имитировать фильтры нейтральной плотности (ND).

  1. Представите стимул задачи Пульфриха, как показано на рисунке 7A. Проверьте, видит ли участник глубину и движутся ли луны перед или за звёздами.
  2. Попросите участника использовать клавишу / или * , чтобы сдвинуть неподвижную луну внизу экрана вперёд или назад, пока она не будет на той же глубине, что и движущиеся луны.
  3. По желанию: попросите участника указать глубину, воспринимаемую с помощью окна ответа (рисунок 7B).
    1. Предъявите ответное поле участнику, обращённое к нему, при этом центр коробки находится примерно в 40 см от его глаз.
    2. Попросите участника сдвинуть ползунок с обеих сторон коробки, чтобы луны внутри коробки казались на той же глубине, что и движущиеся луны на экране компьютера.
    3. Введите показания на слайдере на экране компьютера. Нажмите + , чтобы двигаться дальше.

ПРИМЕЧАНИЕ: Физическое поле ответа описано в дополнительном файле 2.

figure-protocol-8
Рисунок 7: Задача Пульфриха и результаты. (A) Тестовый стимул. Все луны в движении, кроме той, что внизу. (B) Внутренний вид откликовой коробки, показывающий звёзды, прикреплённые к потолку, и луны на рельсе. (C) Результаты задания на сопоставление несоответствий. Медианы обозначены чёрными точками и оранжевыми линиями. Boxplots представляют диапазон (минимальный и максимальный) и межквартильный диапазон. Обратите внимание, что поскольку на каждый фильтр тестировалось только три испытания, медианы и крайности отражают все данные по каждому состоянию. Синие линии обозначают линейные регрессии, выполненные с использованием медианных данных по всем силам фильтра. (D) Результаты физического сопоставления глубины. Медианы обозначены чёрными точками и оранжевыми линиями. Boxplots представляют диапазон (минимальный и максимальный) и межквартильный диапазон. Обратите внимание, что поскольку на каждый фильтр тестировалось только три испытания, медианы и крайности отражают все данные по каждому состоянию. Синие линии обозначают линейные регрессии, выполненные с использованием медианных данных по всем силам фильтра. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры.

9. Запустить параллакс движения

  1. Представите параллаксные стимулы движения, как показано на рисунке 8A,B. Инструктируйте участника сосредоточиться на центральном кресте.
  2. Нажмите Enter, чтобы начать пробный процесс.
  3. Инструктировать участника сообщить о квадрате, который выглядел приподнятым в глубину при вращении, фиксируя центральный крест.
  4. Нажмите соответствующее число для этого квадрата.

figure-protocol-9
Рисунок 8: Задача параллакса движения и результаты. (A) Проверьте стимул для задачи «параллакс». (B) Испытание стимула для задачи «параллакс + неравенство». Обратите внимание, что нижний левый квадрат в этом примере (номер «4») содержит сигнал бинокулярного диспропорция. (C) Репрезентативные результаты задачи «параллакс». Красные и синие линии обозначают исходные данные с двух лестниц. Цветные планки обозначают пороги, полученные с соответствующих лестниц. (D) Репрезентативные результаты в результате задачи «параллакс + неравенство». Красные и синие линии обозначают исходные данные с двух лестниц. Цветные планки обозначают пороги, полученные с соответствующих лестниц. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры.

10. Run da Vinci stereopsis

  1. Представите конфигурацию дихоптического стимула, как показано на рисунке 9A. Попросите участника сравнить глубину двух полос относительно большой коробки и сообщить, какая планка находится перед коробкой.
  2. Нажмите 8 или 5 для верхней или нижней панели, или нажмите Enter , если все они расположены на одной плоскости.
  3. Во время практики, если участник видит глубину в испытании на ловлю, повторно инструктируйте его, чтобы убедиться, что он понимает задачу.

figure-protocol-10
Рисунок 9: Задача стереопсиса да Винчи и результаты (A) Иллюстрация тестового стимула, показывающая две пары дихоптических стимулов. (B) Перцептивные результаты после слияния. Скрещивая глаза, слияние левого и среднего стимулов создаёт иллюзию, показанную в (a), а слияние среднего и правого стимулов — иллюзию, показанную в (b). Обратите внимание, что в каждом испытании показывается только одна пара стимулов. (C) Репрезентативные результаты. Синие, красные и серые полосы указывают процент исследований, в которых участники указывали правильную глубину, неправильную глубину или отсутствие глубины. Обратите внимание, что все ответы в этом примере были верными; поэтому красная полоса не отображается. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы увидеть увеличенную версию этой фигуры.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Репрезентативные данные были собраны у 20-летнего участника с нормальным зрением (острота зрения 0,0 logMAR для каждого глаза; стереоокрутность 40 угловых секунд).

Доминирование глаз букв
Результаты двух лестниц и метода постоянных стимулов (рисунок 2C,D) показывают немного более сильное доминирование правого глаза у этого участника.

Ожидаемые результаты: каждая лест...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Этот новый набор тестов был разработан для оценки нескольких аспектов бинокулярного зрения — от одновременного восприятия и слияния до различных механизмов, лежащих в основе стереопсиса. Весь протокол занимает не менее 85 минут, обеспечивая всестороннюю оценку восприятия глубины. Тесты могут проводиться индивидуально или в комбинации, в зависимости от исследовательских или клинических потребностей. Полноценная тестовая батарея лучше всего подходит для исследовательских сред, где возможны...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Все авторы заявляют, что не имеют конфликта интересов.

Благодарности

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Эта работа была поддержана грантом Канадского института исследований здравоохранения (CIHR) (PJT 183761) для EN, XG, DM, DIS и BT. Мы благодарим Исследовательскую группу REWIRE-D (rewire-d.ca) за их вклад в развитие этой работы.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
CodesН/Дhttps://git.uwaterloo.ca/hvnl/binocularbatterycodes_manuscript/-/tree/9f7ff9eb1705d50060ca46a8ac2d2d1848349368/Коды, используемые для генерации стимулов и выполнения протокола, доступны в репозитории, указанном в столбце "Каталожный номер". 
КомпьютерAlienware, Dell Inc., Техас, СШАXPS 8930Intel Core i7-9700 CPU, 64 ГБ ОЗУ
Переносица и подбородочная опораН/ДН/ДСобственного изготовления, используется для поддержания положения головы и расстояния до экрана
Зеркальный стереоскопН/ДН/ДСобственного изготовления
МониторLG Electronics, Сеул, КореяLG 27UP600-WРазрешение: 3840 × 2160 пикселей, ширина экрана: 59,5 см, частота обновления: 60 Гц, время отклика: 5 мс; яркость серого фона была установлена на 340 кд/м2
Мышь и клавиатураН/ДН/ДДля использования экспериментатором
Цифровая клавиатураН/ДН/ДДля использования участником
Программная средаН/Дhttps://www.psychopy.org/PsychoPy 2022.2.4 (на Python 3.6.6), работает под управлением Windows 10 (Microsoft Corporation, Редмонд, Вашингтон, США)
Кнопка ответаН/ДН/ДСобственного изготовления, см. Схемы в Дополнительных документах для необходимых деталей

Ссылки

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Ali, R. S. . Relationship between ocular sensory dominance and stereopsis. , (2016).
  2. Cibis, G. W., Ing, M. R. Binocular vision. Duane’s Ophthalmology. , (2013).
  3. Barrett, B. T. Assessment of binocular vision and accommodation. Clinical procedures in primary eye care. , (2014).
  4. Lee, J., McIntyre, A. Clinical tests for binocular vision. Eye. 10 (2), 282-285 (1996).
  5. von Noorden, G. K., Campos, E. C. . Binocular vision and ocular motility: theory and management of strabismus. , (2002).
  6. de Belsunce, S., Sireteanu, R. The time course of interocular suppression in normal and amblyopic subjects. Invest Ophthalmol Vis Sci. 32 (9), 2645-2652 (1991).
  7. Hupé, J. M., Signorelli, C. M., Alais, D. Two paradigms of bistable plaid motion reveal independent mutual inhibition processes. J Vis. 19 (4), 5 (2019).
  8. Riesen, G., Norcia, A. M., Gardner, J. L. Humans perceive binocular rivalry and fusion in a tristable dynamic state. J Neurosci. 39 (43), 8527-8537 (2019).
  9. Dieter, K. C., Sy, J. L., Blake, R. Individual differences in sensory eye dominance reflected in the dynamics of binocular rivalry. Vision Res. 141, 40-50 (2017).
  10. O’Connor, A. R., Tidbury, L. P. Stereopsis: are we assessing it in enough depth?. Clin Exp Optom. 101 (4), 485-494 (2018).
  11. Tittes, J., et al. Assessment of stereovision with digital testing in adults and children with normal and impaired binocularity. Vision Res. 164, 69-82 (2019).
  12. Hubel, D. H., Wiesel, T. N. Receptive fields, binocular interaction and functional architecture in the cat’s visual cortex. J Physiol. 160, 106-154 (1962).
  13. Rovamo, J., Virsu, V. An estimation and application of the human cortical magnification factor. Exp Brain Res. 37 (3), (1979).
  14. Spillmann, L., Ransom-Hogg, A., Oehler, R. A comparison of perceptive and receptive fields in man and monkey. Hum Neurobiol. 6 (1), 51-62 (1987).
  15. Nadler, J. W., Barbash, D., Kim, H. R., Shimpi, S., Angelaki, D. E., et al. Joint representation of depth from motion parallax and binocular disparity cues in macaque area MT. J Neurosci. 33 (35), 14061-14074 (2013).
  16. Verghese, P. The utility of peripheral stereopsis. Front Neurosci. 17, 1217993 (2023).
  17. Witz, N., Hess, R. F. Mechanisms underlying global stereopsis in fovea and periphery. Vision Res. 87, 10-21 (2013).
  18. Yildirim, C., Mehmet Mutlu, F., Chen, Y., Altinsoy, H. I. Assessment of central and peripheral fusion and near and distance stereoacuity in intermittent exotropic patients before and after strabismus surgery. Am J Ophthalmol. 128 (2), 222-230 (1999).
  19. Hess, R. F., Mansouri, B., Thompson, B., Gheorghiu, E. Latent stereopsis for motion in depth in strabismic amblyopia. Invest Ophthalmol Vis Sci. 50 (10), 5006 (2009).
  20. Mollenhauer, K. A., Haase, W. Dynamic stereopsis in patients with impaired binocular function. Strabismus. 8 (4), 275-281 (2000).
  21. Watanabe, Y., Kezuka, T., Harasawa, K., Usui, M., Yaguchi, H., et al. A new method for assessing motion-in-depth perception in strabismic patients. Br J Ophthalmol. 92 (1), 47-50 (2008).
  22. Tredici, T. D., von Noorden, G. K. The Pulfrich effect in anisometropic amblyopia and strabismus. Am J Ophthalmol. 98 (4), 499-503 (1984).
  23. Bossi, M., Hamm, L. M., Dahlmann-Noor, A., Dakin, S. C. A comparison of tests for quantifying sensory eye dominance. Vision Res. 153, 60-69 (2018).
  24. Bossi, M., et al. Binocular therapy for childhood amblyopia improves vision without breaking interocular suppression. Invest Ophthalmol Vis Sci. 58 (7), 3031-3041 (2017).
  25. Elliott, D. B. . Clinical procedures in primary eye care. , (2014).
  26. Lanska, D. J., Lanska, J. M., Remler, B. F. Description and clinical application of the Pulfrich effect. Neurology. 84 (22), 2274-2278 (2015).
  27. Read, J. C. A., Cumming, B. G. Effect of interocular delay on disparity-selective V1 neurons: relationship to stereoacuity and the Pulfrich effect. J Neurophysiol. 94 (2), 1541-1553 (2005).
  28. Carney, T., Paradiso, M. A., Freeman, R. D. A physiological correlate of the Pulfrich effect in cortical neurons of the cat. Vision Res. 29 (2), 155-165 (1989).
  29. Wu, Y., et al. Two patterns of interocular delay revealed by spontaneous motion-in-depth Pulfrich phenomenon in amblyopes with stereopsis. Invest Ophthalmol Vis Sci. 61 (3), 22 (2020).
  30. Reynaud, A., Hess, R. F. An unexpected spontaneous motion-in-depth Pulfrich phenomenon in amblyopia. Vision. 3 (4), 54 (2019).
  31. Kim, H. R., Angelaki, D. E., DeAngelis, G. C. The neural basis of depth perception from motion parallax. Philos Trans R Soc B Biol Sci. 371 (1697), 20150256 (2016).
  32. Rogers, B. Revisiting motion parallax as a source of 3-D information. Perception. 45 (11), 1267-1278 (2016).
  33. Tsirlin, I., Wilcox, L. M., Allison, R. S. da Vinci decoded: does da Vinci stereopsis rely on disparity?. J Vis. 12 (12), 2 (2012).
  34. Blake, R., Wilson, H. Binocular vision. Vision Res. 51 (7), 754-770 (2011).
  35. Tsirlin, I., Wilcox, L. M., Allison, R. S. A computational theory of da Vinci stereopsis. J Vis. 14 (7), 5 (2014).
  36. Chen, X., Hall, K., Bobier, W. R., Thompson, B., Chakraborty, A. Transcranial random noise stimulation and exercise do not modulate ocular dominance plasticity in adults with normal vision. J Vis. 22 (10), 14 (2022).
  37. Chen, X., Bobier, W., Thompson, B. Short-term ocular dominance plasticity is not modulated by visual cortex tDCS but increases with length of monocular deprivation. Sci Rep. 13 (1), 6666 (2023).
  38. Li, J., et al. The role of suppression in amblyopia. Invest Ophthalmol Vis Sci. 52 (7), 4169 (2011).
  39. Hess, R. F., Thompson, B., Baker, D. H. Binocular vision in amblyopia: structure, suppression and plasticity. Ophthalmic Physiol Opt. 34 (2), 146-162 (2014).
  40. Christian, L. W., Nandakumar, K., Hrynchak, P. K., Irving, E. L. Visual and binocular status in elementary school children with a reading problem. J Optom. 11 (3), 160-166 (2018).
  41. Grisham, D., Powers, M., Riles, P. Visual skills of poor readers in high school. Optometry. 78 (10), 542-549 (2007).
  42. Mesfin, Y., Kong, A., Backus, B. T., Deiner, M., Ou, Y., et al. Pilot study comparing a virtual reality–based visual field test to standard perimetry in children. J AAPOS. 28 (3), 103933 (2024).
  43. Denkinger, S., et al. The eRDS v6 stereotest and the vivid vision stereo test: two new tests of stereoscopic vision. Transl Vis Sci Technol. 12 (3), 1 (2023).
  44. Kaernbach, C. Simple adaptive testing with the weighted up-down method. Percept Psychophys. 49 (3), 227-229 (1991).
  45. García-Pérez, M. A. A cautionary note on the use of the adaptive up-down method. J Acoust Soc Am. 130 (4), 2098-2107 (2011).
  46. I-BiT study group. Interactive binocular treatment (I-BiT) for amblyopia: pilot study of a 3D shutter glasses system. Eye. 27 (9), 1077-1083 (2013).
  47. Saraiva, A. A., Nogueira, A. T., Ferreira, N. M. F., Valente, A. Application of virtual reality for treatment of strabismus and amblyopia. , (2018).
  48. Chan, H. S., Tang, Y. M., Do, C. W., Wong, H. H. Y., Chan, L. Y., et al. Design and assessment of vision training using virtual reality. Digit Health. 9, 20552076231176638 (2023).
  49. Sun, X., Varshney, A. Investigating perception time in far peripheral vision. , (2018).
  50. Vera, J., Glazier, A. N., Dunbar, M. T., Ripkin, D., Nafey, M. Evaluating validity of virtual reality headsets for visual field testing. Vision. 9 (4), 80 (2025).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE

Запросить разрешение

Теги

Похожие статьи