Отслеживание взгляда, как следует из названия, включает в себя отслеживание движений глаз. Это неинвазивный, чувствительный инструмент, который количе…
Отслеживание взгляда является одним из самых полезных методов в поведенческих исследованиях для изучения познания. Этот метод представляет собой неинвазивный инструмент, который предоставляет высокочувствительную информацию о дефиците когнитивных функций, который часто встречается при неврологических расстройствах. В этом видео будет представлен обзор метода отслеживания движения глаз, типичных измеряемых движений глаз и использования этого инструмента в различных областях исследований.
Давайте начнем с изучения нескольких типов движений глаз, которые фиксирует отслеживание взгляда. Глаз совершает самое быстрое движение в вашем теле, которое называется саккадой. Саккада, обозначенная синими линиями, может быть сделана в любом направлении, обычно перемещаясь от одной точки фиксации к другой, в миллисекундном масштабе времени. После того, как задача выполнена, общая продолжительность каждой фиксации на данной цели может дать когнитивное представление о том, сколько времени требуется мозгу для обработки мелких деталей в пределах цели. Время, затраченное на совершение саккады от одной точки фиксации к другой, известно как время саккадической реакции или задержка. Эти реакции могут быть быстрыми или медленными, а анализ латентности может предоставить доказательства, связанные с когнитивным дефицитом.
Два типа саккад, обычно фиксируемые в поведенческих исследованиях, — это антисаккады и просаккады. Произвольное движение глаз, или «антисаккада», происходит, когда глаза удаляются от цели. Непроизвольное движение глаз, или «про-саккада», происходит, когда глаза движутся к цели. Время реакции и латентность этих движений являются ключевыми компонентами в понимании лежащей в основе нейронной функции.
Отслеживание взгляда также фиксирует движения глаз вергенции, которые представляют собой изменения угла наклона глаза для поддержания бинокулярного зрения. Эти движения глаз можно фиксировать во время выполнения заданий с одновременным представлением целей, чтобы лучше понять визуальные характеристики при нарушении вергенции.
Теперь, когда у вас есть представление о том, какой тип информации записывается и как она анализируется, давайте рассмотрим, как должна быть настроена система отслеживания движения глаз.
Прежде чем начать, соберите все необходимое оборудование, такое как трекер для глаз, компьютер и бандаж для головы или подбородка. Существует несколько вариантов оборудования для отслеживания движения глаз, которые можно использовать, например, трекер для глаз, установленный на столе, и один, который можно использовать внутри магнитно-резонансного сканера во время экспериментов с фМРТ.
Объясните испытуемому цель исследования и получите подписанную форму согласия. Для настольных систем начните с того, что попросите испытуемого отрегулировать стул и убедитесь, что он может удобно опираться на подбородок. Сфокусируйте камеру для обеспечения оптимального изображения и отслеживания. Отрегулируйте порог инфракрасной чувствительности камеры, чтобы она могла улавливать отражение зрачка объекта, чтобы отслеживать положение глаз.
Затем попросите испытуемого зацикливаться на каждой точке, которая появляется на экране, пока она не исчезнет. На экране появятся девять точек фиксации, чтобы правильно откалибровать программное обеспечение для отслеживания движения глаз. Предоставляйте инструкции к заданию в устной форме или в виде текста на экране компьютера испытуемого.
Пусть ваш испытуемый освоится с заданием, выполнив пробное упражнение. Затем начните выполнение задания, предоставив текст или изображения на экране. После того, как объект выполнит задание, убедитесь, что движения глаз и точки фиксации были зафиксированы правильно.
Теперь, когда у вас есть представление о том, как работает отслеживание движения глаз, давайте рассмотрим несколько исследований, в которых этот метод может предоставить ценную когнитивную и поведенческую информацию.
Например, чтение сопряжено со многими сложными процессами, и отслеживание взгляда — это чувствительный способ оценки понимания текста. Понимание можно проверить, показав испытуемому предложение на компьютере и дав ему прочитать его про себя. Затем исследователь может проанализировать направление саккад и последовательность фиксаций во время каждого появления текста.
Кроме того, отслеживание движения глаз может помочь понять, как мозг воспринимает лица. Зрительная система извлекает отдельные компоненты, такие как глаза, нос и рот, и объединяет их таким образом, что в конечном итоге вы воспринимаете одно лицо как единое целое. Люди с неврологическими заболеваниями, такими как аутизм, воспринимают лица иначе, чем здоровые люди из контрольной группы. Их модели движения глаз можно сравнить с контрольными популяциями, чтобы понять когнитивные основы этого расстройства. Кроме того, мозг обрабатывает перевернутые лица иначе, чем вертикальное лицо, и отслеживание взгляда является идеальным инструментом для понимания того, на что объекты обращают наибольшее внимание в каждом конкретном случае.
Наконец, многие симуляторы вождения работают в паре с айтрекерами, чтобы точно фиксировать время реакции на внезапное появление объектов на экране, чтобы лучше понимать людей, страдающих от синдрома зрительного дефицита. Айтрекер может специфически обнаруживать зрительные дефициты, такие как гемианопсия или когда человек не может ничего видеть периферическим зрением. Это легко зафиксировать во время анализа, глядя на отсутствие точек фиксации по обе стороны поля зрения.
Вы только что посмотрели видео JoVE о слежении за движением глаз в когнитивных экспериментах. В этом видео мы продемонстрировали, что отслеживание движения глаз является чувствительным и неинвазивным инструментом, который очень полезен при изучении поведения и познания человека. Спасибо за просмотр!
Отслеживание взгляда является одним из самых полезных методов в поведенческих исследованиях для изучения познания. Этот метод представляет собой неинвазивный инструмент, который предоставляет высокочувствительную информацию о дефиците когнитивных функций, который часто встречается при неврологических расстройствах. В этом видео будет представлен обзор метода отслеживания движения глаз, типичных измеряемых движений глаз и использования этого инструмента в различных областях исследований.
Давайте начнем с изучения нескольких типов движений глаз, которые фиксирует отслеживание взгляда. Глаз совершает самое быстрое движение в вашем теле, которое называется саккадой. Саккада, обозначенная синими линиями, может быть сделана в любом направлении, обычно перемещаясь от одной точки фиксации к другой, в миллисекундном масштабе времени. После того, как задача выполнена, общая продолжительность каждой фиксации на данной цели может дать когнитивное представление о том, сколько времени требуется мозгу для обработки мелких деталей в пределах цели. Время, затраченное на совершение саккады от одной точки фиксации к другой, известно как время саккадической реакции или задержка. Эти реакции могут быть быстрыми или медленными, а анализ латентности может предоставить доказательства, связанные с когнитивным дефицитом.
Два типа саккад, обычно фиксируемые в поведенческих исследованиях, — это антисаккады и просаккады. Произвольное движение глаз, или «антисаккада», происходит, когда глаза удаляются от цели. Непроизвольное движение глаз, или «про-саккада», происходит, когда глаза движутся к цели. Время реакции и латентность этих движений являются ключевыми компонентами в понимании лежащей в основе нейронной функции.
Отслеживание взгляда также фиксирует движения глаз вергенции, которые представляют собой изменения угла наклона глаза для поддержания бинокулярного зрения. Эти движения глаз можно фиксировать во время выполнения заданий с одновременным представлением целей, чтобы лучше понять визуальные характеристики при нарушении вергенции.
Теперь, когда у вас есть представление о том, какой тип информации записывается и как она анализируется, давайте рассмотрим, как должна быть настроена система отслеживания движения глаз.
Прежде чем начать, соберите все необходимое оборудование, такое как трекер для глаз, компьютер и бандаж для головы или подбородка. Существует несколько вариантов оборудования для отслеживания движения глаз, которые можно использовать, например, трекер для глаз, установленный на столе, и один, который можно использовать внутри магнитно-резонансного сканера во время экспериментов с фМРТ.
Объясните испытуемому цель исследования и получите подписанную форму согласия. Для настольных систем начните с того, что попросите испытуемого отрегулировать стул и убедитесь, что он может удобно опираться на подбородок. Сфокусируйте камеру для обеспечения оптимального изображения и отслеживания. Отрегулируйте порог инфракрасной чувствительности камеры, чтобы она могла улавливать отражение зрачка объекта, чтобы отслеживать положение глаз.
Затем попросите испытуемого зацикливаться на каждой точке, которая появляется на экране, пока она не исчезнет. На экране появятся девять точек фиксации, чтобы правильно откалибровать программное обеспечение для отслеживания движения глаз. Предоставляйте инструкции к заданию в устной форме или в виде текста на экране компьютера испытуемого.
Пусть ваш испытуемый освоится с заданием, выполнив пробное упражнение. Затем начните выполнение задания, предоставив текст или изображения на экране. После того, как объект выполнит задание, убедитесь, что движения глаз и точки фиксации были зафиксированы правильно.
Теперь, когда у вас есть представление о том, как работает отслеживание движения глаз, давайте рассмотрим несколько исследований, в которых этот метод может предоставить ценную когнитивную и поведенческую информацию.
Например, чтение сопряжено со многими сложными процессами, и отслеживание взгляда — это чувствительный способ оценки понимания текста. Понимание можно проверить, показав испытуемому предложение на компьютере и дав ему прочитать его про себя. Затем исследователь может проанализировать направление саккад и последовательность фиксаций во время каждого появления текста.
Кроме того, отслеживание движения глаз может помочь понять, как мозг воспринимает лица. Зрительная система извлекает отдельные компоненты, такие как глаза, нос и рот, и объединяет их таким образом, что в конечном итоге вы воспринимаете одно лицо как единое целое. Люди с неврологическими заболеваниями, такими как аутизм, воспринимают лица иначе, чем здоровые люди из контрольной группы. Их модели движения глаз можно сравнить с контрольными популяциями, чтобы понять когнитивные основы этого расстройства. Кроме того, мозг обрабатывает перевернутые лица иначе, чем вертикальное лицо, и отслеживание взгляда является идеальным инструментом для понимания того, на что объекты обращают наибольшее внимание в каждом конкретном случае.
Наконец, многие симуляторы вождения работают в паре с айтрекерами, чтобы точно фиксировать время реакции на внезапное появление объектов на экране, чтобы лучше понимать людей, страдающих от синдрома зрительного дефицита. Айтрекер может специфически обнаруживать зрительные дефициты, такие как гемианопсия или когда человек не может ничего видеть периферическим зрением. Это легко зафиксировать во время анализа, глядя на отсутствие точек фиксации по обе стороны поля зрения.
Вы только что посмотрели видео JoVE о слежении за движением глаз в когнитивных экспериментах. В этом видео мы продемонстрировали, что отслеживание движения глаз является чувствительным и неинвазивным инструментом, который очень полезен при изучении поведения и познания человека. Спасибо за просмотр!
View the full transcript and gain access to JoVE Science Education videos
Q1: What are saccades and why are they important in eye tracking research?
Saccades are the fastest movements your body makes, occurring on a millisecond timescale as the eyes move between fixation points. Eye tracking captures these rapid movements to provide cognitive insight into how the brain processes information. Analyzing saccadic reaction time, or latency, reveals evidence related to cognitive deficits and underlying neural function.
Q2: How do anti-saccades and pro-saccades differ in eye tracking experiments?
Pro-saccades are involuntary eye movements toward a target, while anti-saccades are voluntary movements away from a target. Both movement types occur during behavioral research tasks, and their reaction times and latencies are key components in understanding underlying neural function. Comparing these movements helps researchers assess cognitive control and attention mechanisms.
Q3: What equipment and setup steps are needed to begin an eye tracking study?
Eye tracking systems require an eye tracker, computer, and head or chin brace. After obtaining informed consent, adjust the subject's chair and focus the camera for optimal imaging. Calibrate the infrared sensitivity to capture pupil reflection, then have the subject fixate on nine calibration points. Finally, conduct a practice trial before beginning the actual task.
Q4: How can eye tracking assess reading comprehension and text processing?
Eye tracking measures reading comprehension by analyzing the direction of saccades and sequence of fixations as subjects read sentences. The duration of fixations on specific words reveals how long the brain takes to process fine details. This sensitive method captures individual differences in text comprehension and identifies processing difficulties.
Q5: What does eye tracking reveal about face perception in neurological disorders?
Eye tracking shows that individuals with autism perceive faces differently than healthy controls, with distinct eye movement patterns. The visual system extracts components like eyes, nose, and mouth, and eye tracking reveals how these are combined. Comparing eye movement patterns between patients and control populations helps researchers understand cognitive underpinnings through cognitive processes and techniques to study cognition.
Q6: How does eye tracking detect visual deficits like hemianopia?
Eye tracking detects visual deficits such as hemianopia by identifying the absence of fixation points in specific regions of the visual field. During analysis, researchers observe where subjects do and do not look, revealing peripheral vision loss. Driving simulations paired with eye trackers accurately capture reaction times to sudden visual stimuli, helping identify individuals with visual deficit disorders.
Q7: What is vergence eye movement and when is it measured in eye tracking studies?
Vergence eye movements are changes in the angle of your eyes to maintain binocular vision. Eye tracking captures these movements during tasks with simultaneous target presentations to better understand visual performance when vergence is disrupted. Analyzing vergence provides insight into how the brain coordinates both eyes for depth perception and visual stability.