Фреймворк для исследования перцептивного обучения с симуляцией потери центрального зрения

Макулярная дегенерация, являющаяся основной причиной ухудшения зрения, не поддается стандартизированным методам лечения. Это приводит к потере центрального зрения, заставляя полагаться на периферическое зрение для выполнения повседневных задач. Наше исследование направлено на понимание визуальных изменений после потери зрения и разработку эффективных обучающих вмешательств путем создания стандартизированной основы для изучения потери центрального зрения.

В ходе эксперимента мы столкнулись с различными проблемами, такими как ошибки синхронизации между мониторами из-за необходимости быстрой частоты обновления экрана для нашего дисплея, зависящего от взгляда, обеспечение согласованности кода между сайтами на наших компьютерах для сбора данных, создание плавного движения скотомы с короткой задержкой и точное измерение двигательных функций глаз участников. Тренируя и оценивая участки периферического зрения участника, мы можем наблюдать за изменениями на низком, среднем и высоком уровнях визуальной обработки. Это позволит нам лучше понять, как эти различные части визуальной обработки изменяются при перцептивном обучении после потери центрального зрения.

Наша работа влияет как на фундаментальное понимание учеными обучения, так и на его клинические последствия, особенно у людей с потерей зрения. Наш подход позволяет нам изучить, какие стратегии улучшают различные аспекты зрения. Мы также можем использовать эти методы, чтобы понять, какие аспекты функции мозга изменяются, когда мы учимся использовать зрение различными способами.

Наши следующие шаги сосредоточены на двух направлениях. Во-первых, мы используем эти инструменты, чтобы понять, как меняется мозг при улучшении различных аспектов визуальной обработки. Во-вторых, мы работаем над внедрением этих оценок с помощью таких инструментов, как гарнитуры виртуальной реальности, которые пациенты могут легко использовать дома.

Это расширяет возможности работы для других групп населения, которые не могут приходить в лабораторию три раза в неделю. Для начала предоставьте участнику аудиовизуальные инструкции к заданиям сеанса. Включите специальные видеоинструкции со снимками экрана из фактической задачи для каждого действия.

Затем объясните инструкции устно, чтобы убедиться, что участник полностью понимает, чего ожидать во время выполнения задания. Перед каждой задачей выполняйте калибровку и проверку движений глаз. Затем предоставьте участнику практические испытания перед началом каждого основного задания.

Уточняйте любые вопросы участников по заданию во время испытаний. Затем попросите испытуемого выполнить задание на фиксацию во время первого визита перед задачами, зависящими от взгляда. Научите участников располагать свою смоделированную скотому в белой центральной рамке на экране в течение разного времени, постепенно увеличивая пространственную допуск между испытаниями.

Покажите компьютерный интерфейс, зависящий от взгляда, с непрозрачным диском в центре взгляда, имитирующий скотому, которая движется вместе с движениями глаз. Попросите участника переместить смоделированную скотому ближе к непрозрачному диску, чтобы выявить цель. Чтобы выполнить задания на движение свободного глаза, подарите участнику обучающее видео и записанные устные инструкции.

Затем откалибруйте и проверьте систему отслеживания движения глаз между задачами. Проинструктируйте участника о заданиях для свободного просмотра. Выполняйте задания, которые требуют от участника использования своего взгляда для различных действий, а не фиксации на одной области.

Выполняйте задачи, связанные со скотомой, помещая скотому рядом с подсказкой, чтобы вызвать стимул. Предоставьте участнику инструкции на экране в начале выполнения заданий. Следуйте практическим испытаниям, чтобы ознакомить участников с требованиями к задаче.

Перед измерением производительности убедитесь, что участник демонстрирует навыки использования визуальных макетов, необходимых глазодвигательных действий и ответов на задачи. После выполнения каждого задания предоставляйте участнику звуковую обратную связь, указывающую на точность его ответа. Вводите короткие перерывы до одной минуты во время выполнения задач, чтобы предотвратить усталость.

Во время заданий с ограниченной фиксацией попросите участника сохранять положение головы в подбородке на протяжении всего задания. Убедитесь, что точность калибровки остается неизменной в исходном положении во время выполнения задачи. Предоставьте участнику инструкции на экране, за которыми последуют практические испытания перед выполнением задания.

После завершения пробных испытаний дайте набор инструкций на экране с напоминанием перед началом основной задачи. Попросите участника сфокусировать свой взгляд на центре экрана с помощью вспомогательных средств фиксации, реагируя при этом на стимулы, которые появляются в периферийном зрении по обе стороны от фиксирующей коробки. Затем попросите участника реагировать на стимулы указательным пальцем правой руки на пятикнопочном поле для ответа, расположенном справа.

После каждого испытания предоставляйте участнику звуковую обратную связь, указывающую на точность его ответа. Как и ожидалось, первый участник продемонстрировал значительный эффект очереди в левом месте в задаче экзогенного внимания, основанном на конгруэнтности сигналов. Тем не менее, никакого существенного эффекта при правильном расположении обнаружено не было.

У второго участника не наблюдалось существенного эффекта от подсказок ни в одном из этих мест. Как и ожидалось, результаты задания MNRead показали увеличение времени чтения по мере уменьшения размера шрифта, при этом второму участнику потребовалось больше времени, чем первому, при меньших размерах шрифта. Как и ожидалось, в задаче по прокладке тропы обоим участникам потребовалось значительно больше времени, чтобы выполнить часть Б, чем часть А, причем второму участнику потребовалось больше времени на обе части.

Стабильность фиксации была выше у второго участника, на что указывает меньшая площадь двумерного контурного эллипса в 51 квадратный градус по сравнению с 61 квадратным градусом у первого участника. Анализ плотности вероятности с использованием оценки плотности ядер показал различие предпочтительный локус сетчатки для обоих участников.