如何创建和使用双眼竞争

Summary

双眼竞争发生时，眼睛都在同一地点与不同的图像：一个图像占主导地位，而其他被抑制，和支配周期性交替。竞争是感性选择和视觉意识调查是有​​用的。在这里，我们介绍几种简单的方法，用于创建和使用双眼竞争的刺激。

Abstract

通常我们的眼睛都看到了我们周围世界的的形象略有不同。大脑可以合并成一个单一连贯的代表性，这两个图像。但是，当眼睛有足够的彼此不同的图像，一个有趣的事情发生，而不是两个图像融合成一个结合的意识的知觉，蒸发的是一个形象的主导意识的感性交替格局，而其他被抑制;两个图像，通常每隔几秒钟的优势之间的交替。这感性的现象被称为双眼竞争。双眼竞争被认为是在人类和动物模型研究知觉选择和意识非常有用，因为不变的每只眼睛的视觉输入信息，以在视觉上的认识和感知的交替。为了创建一个双眼竞争的刺激，一切必要的是提出一个不同的图像，每只眼睛在同一位置感知。这样做有几种方式，但初来乍到外地往往不能确定哪种方法最适合他们的特定需求。本文的目的是描述了廉价和简单的方法来创建和使用双眼竞争的数量。我们详细的方法，不需要昂贵的专用设备，并描述每一种方法的优点和缺点。所描述的方法包括使用红蓝色的眼罩，镜像stereoscopes和棱镜眼罩。

Protocol

（1）引言：什么是双眼竞争？

通常情况下，我们的眼睛看到的图像略有不同。我们的大脑相结合的信息，它从入眼创建一个单一的连贯的，立体的视觉场景的代表性。但会发生什么，如果每只眼睛被人为地与相应的视网膜位置的不可调和不同的图像？这样的刺激会引起什么意识的感性经验？许多人的直觉是，大脑仍然会试图融合的两幅图像。然而，这是没有发生什么变化。实际蒸发是一个感性交替的格局，每只眼睛的形象在其中占主导地位意识的感知在一定时间内，而其他形象是压抑，并定期与混合知觉只有短暂时期的主导地位，并抑制反向，。这就是所谓的双眼竞争。

双眼竞争被认为是一种有用的方法进行调查的过程基本稳定的输入（相同的图像显示不断每只眼睛）的感性选择和视觉意识， ^导致 1,2意识的知觉交替。因此，双眼竞争可以用来研究这样的问题：

1. 轨迹的认识：在什么范围内的视觉处理层次阶段做神经活动与相关的意识经验？
2. 感性选择：大脑如何解决刺激之间的竞争，并选择其中的一个把意识？
3. 无意识的处理：一个形象的认识，是从抑制的哪些方面可以尽管如此进行处理，这样的处理，以及如何影响行为？

这些问题是许多正在进行的研究的重点。
有几个简单的方法，创造了双眼竞争显示，但不确定该领域的许多新人如何选择和使用的方法是最适合他们的需求。在这篇文章中，我们概述了双眼竞争显示最常用的方法，包括每个方法的优点和缺点。我们还描述了一些重要的考虑因素，在创建和使用双眼竞争激励。

（2）创建一个双眼竞争显示

创建一个很简单的双眼竞争显示的。任何的方法完全不同的图像的两个视网膜中的相应位置将导致竞争。

1. 保持稳定的辐辏：创造竞争的具体方法之前，重要的是要注意稳定收敛的问题，这是一个重要的考虑因素在所有将要描述的方法。
   通常情况下，我们的眼睛转（辐辏运动）的方式，使得相同的迷恋对每个中心凹的形象下降。然而，辐辏成功取决于每个眼看到了同样的事情。如果每只眼睛是一个完全不同的形象，辐辏会被打乱，大脑不会有足够的信息来决定正确的辐辏角。这可能会破坏双眼竞争，两个图像可能不属于相应的视网膜位置。因此，除了以不同的图像，显​​示应该包含的元素是相同的双眼。这使眼睛保持稳定的目光，尽管相媲美的图像元素之间的区别。
   1. 通常情况下，辐辏稳定的相同元素包括一个中心相媲美的​​图像的固定点及周围的图像帧帧可以均匀（图1A）或纹理（图1B;一些人认为纹理的框架更强大的防止非vergent眼球运动）。框架可以有任何形状，只要它是在双眼相同。
   2. 不相关的水平眼球运动较垂直的可能。因此，对每个图像两侧的纹理栏可以被用来代替一个完整的帧（图1C; ^文献 3,4） 。
   3. 最后，在一些研究中，一帧可能是不可取的（例如，如果实验需要一个统一的背景上出现，刺激）。在这种情况下，可以使用游标线（线，中心从几个方向上的图像）和/或图像出现进一步的刺激，如飞镖环（图1D;文献^5）。
      
      
      图1：与不同类型相同的元素，加强稳定辐辏的双眼竞争显示的例子。在所有面板，水平与垂直的光栅右眼左眼。相同元素的不同类型包括：（一）固定点和坚实的框架。时间轴描绘alternati组件是有意识的知觉也显示;（二）固定点和纹理帧（C）固定点和纹理的酒吧，减少非vergent水平眼球运动（D）的固定点，游标线和靶环。
      
      
2. 诱发双眼竞争的方法 ：有几种常用的方法，创造了双眼竞争显示。在这里，我们会检讨廉价和简单的三个选项：使用彩色护目镜，一个立体镜，棱镜眼罩。
   1. 红蓝色的护目镜：这是一种常用的方法，许多研究人员的首选，因为它是最简单，最便宜的实施。人需要的是一双红蓝色的玻璃纸眼罩，在大多数的玩具商店（这里的解释，将承担使用红蓝色的护目镜，虽然其他颜色组合，如红，绿，也可以用）。
      1. 在使用这种方法所涉及的工作大部分进入刺激的准备。这并非是必不可少的，目前在计算机屏幕上（一些双眼竞争研究用纸板装的纸张上印的图像）的刺激，但它通常是最简单的，目前在监视器上的图像。准备之一的形象完全由显示器的蓝色枪的打印机的蓝色墨盒，如果刺激是在纸上印刷和另一个即是显示，在屏幕上的位置相同完全由的红枪（或红色的打印机，显示墨盒;例如，文献^7）。每个镜片只会通过其中一个图像，这样两个不同的图像将落在相应的视网膜位置，两只眼睛，并开始对手互相（图2）。
         
         
         图2：红蓝色的护目镜显示。该图像由一个红色的脸和一个蓝色的房子只有图片图片仅供。通过红蓝色的护目镜来看，这里所代表的示意图，两张图片应该从事竞争。
         
         
      2. 请注意这两个图像应包含相同的信息 - 例如，框架和固定交叉 - 尽管事实上，刺激身体重叠，仍然必须确保稳定的辐辏（见上文）。应在一个颜色，镜头都将让通过，如黑色，这些相同的元素。
      3. 使用红蓝色的护目镜的主要优点和缺点。
         优点：
         1. 该设备是非常便宜，刺激很容易准备。
         2. 红蓝色的护目镜可以很容易地使用所有的神经影像学方法，包括MRI。
         3. 红蓝色的护目镜不需要头部稳定或个别调整每个观察员观看设备。
         缺点：
         1. 每幅图像只能包含一个单一的颜色无色差（彩色）的刺激阴影。
         2. 镜头是不完美的（甚至远比更昂贵的玩具商店镜头仍然会略有重叠在他们让我们通过光的波长）;因此，将始终至少有一些“放气” - 每只眼睛会看到一些另一只眼睛的形象。这就造成了一个问题，声称被压抑的形象是完全看不见的。
         3. 红蓝色的护目镜不工作以及目前大多数眼纤夫。
   2. 立体镜：镜可以很容易地设置，以提供不同的图像，每个观察者的眼睛。
      1. 刺激：准备两个不同的图像，有一些相同的元素（保持稳定的辐辏，如上所述）。红蓝色的护目镜，刺激所以没有在计算机屏幕上呈现，但呈现在显示器上并排的图像侧通常是最直接的方法。
      2. 镜像立体由4个反射镜（图3A）。这是可能的，买了商业化生产的立体。这也很容易构造一个立体。要做到这一点，位置的两个镜子，使每个附近的一只眼睛，是一个45度角，眼睛的观看线（用下巴休息，以稳定观察员的头部的位置）。将另一个前两个镜子两侧的一面镜子，面对在一个45度角（图3B）的刺激。这样的安排将使每个图像的秋天，在每只眼睛的相应位置上。现在应该对手彼此不同的图像。
      3. 每个观察者的眼睛有一点不同，所以，当放置在显示器正面的观察员，它可能是必要的调整镜子的角度，以达到稳定收敛。虽然大多数镜stereoscopes工作是固定的镜子时，有可能让镜子旋转，以提高可调节每个观察者的眼睛D /或来回滑动（图3B中的蓝色箭头）。
         
         
         图3：立体镜。 （一）通过市售镜立体寻找一名观察员。 （B）一个镜立体示意图。实线表示的镜子。虚线表示的视线，和蓝色箭头表示可能调整或位置（直线箭头）或角度的镜子（弯箭头）。每种类型的箭头只显示在一个简单的方，但可以在双方都做出了同样的调整。
         
         
      4. 使用镜子立体时，重要的是要确保每只眼睛只能看到图像，它应该是，这个形象是只看到其他图像的位置，它的竞争对手。然而，在许多情况下，每只眼睛也会有其它图像的行（图4A）的视野。为了阻止这个视野不受欢迎线，地方一个分压器（例如，一张纸板）观察者的眼睛之间延伸的立体的中线，，向显示的中心，，它会阻止的视线，以另一只眼睛的刺激（图4B）。分压器可作出的任何材料，只要符合这个目的。不过，最好是磨砂材质分压器，闪亮材质，将反映显示器发出的光线，并创造眩光。
         
         
         图4：阻断视线，另一只眼睛的刺激。每只眼睛可能有一个明确的界限，以用于另一只眼睛的刺激，视力。 （一）厚的黑色虚线代表的视野，以每只眼睛的旨在刺激。细灰虚线表示的眼光，以另一只眼睛的刺激。 （二）可阻断视线，另一只眼睛的刺激与一个分频器（粗实线）。
         
         
      5. 另外一个可能出现的问题是，每只眼睛看到的图像，它应该是看到两次 - 一次通过镜子，再次直接（图5A）。这将导致额外的每个刺激的图像显示未来竞争的位置发生。为了避免这种情况，调整图像的位置和观察者的距离，从屏幕上（图5B）之间的关系。
         
         
         图5：确保每只眼睛的视野单行其经济刺激。 （一）除的视野线通过的镜子（厚厚的黑色点缀线）的，每只眼睛有一个它的旨在刺激（薄灰色点缀线）的眼光直接线，造成刺激到是见过两次。 （二）这个问题可以通过调整刺激的立体和位置的相对位置，避免。
         
         
      6. 为了使上述调整，在实验开始前，准备一个图像显示只显示在两个图像是相同的部分，并用它为每个观察员的立体镜之前显示的竞争刺激。
      7. 使用镜子stereoscopes的主要优点和缺点。
         优点：
         1. 单独的图像允许使用色差（彩色）的刺激。
         2. 图像是完全独立的，并不能“渗入”取长补短“与红蓝色的护目镜，。
         3. 刺激的准备是很简单的简单的 - 任何两个端侧图片可媲美对方。
         4. Stereoscopes可以结合使用眼球追踪。
         缺点：
         1. Stereoscopes只允许提交相当小的刺激，因为只有一半的视野，可用于目前每幅图像，需要保持稳定辐辏，使得它很难以目前的刺激级联多视角几度。
         2. Stereoscopes可以很容易地用于核磁共振成像扫描仪，因为这将要求所有非磁性的立体元素，并设置也将纳入额外的倾斜的镜子，通过它的刺激，通常在扫描仪观察。镜stereoscopes也可能为局促的扫描仪环境中过大。然而，与其他方法，如脑电图，脑磁图和近红外光谱兼容stereoscopes。
         3. Stereoscopes需要头的稳定和个别调整每个观察员。
   3. 棱镜眼罩：这是一个立体的概念上的变化，使用在镜片的棱镜，而不是镜子的护目镜。至于镜子立体，图像方方（通常在显示器上）。
      1. 棱镜镜头，可以被purchASED从商业光学任何供应商，随着塑料镜架。
      2. 每个棱镜弯曲的光线，使得侧面的对象似乎是直行（图6）。有两个这样的棱镜，面向相反的方向，在同样的方式，如一面镜子立体将采取行动-他们创造的幻想，两个图像，其实，身体^在空间6方重叠的一面。
         
         
         图6：棱镜眼罩。每个棱镜镜头的光线弯曲，造成刺激，身体侧方出现在相同的空间位置。请注意，一个分压器，以防止额外的视觉线。
         
         
      3. 请注意，使用棱镜眼罩时，你仍然需要使用分频器（见图4）每只眼睛可以看到另一只眼睛的形象。但是，您不必担心，你会与镜子立体（见图5）显示的距离和大小调整，每幅图像只有一个视线每只眼睛。
      4. 镜stereoscopes棱镜眼罩的优点和缺点都差不多，有一个大的区别：这是很容易使用核磁共振成像扫描仪的棱镜眼罩，眼罩和镜头可以由塑料制成的，比镜子立体更紧凑。
         优点：
         1. 单独的图像允许使用色差（彩色）的刺激。
         2. 这些图像是完全独立的，不能“渗入”取长补短“（不像红色，蓝色的眼罩）。
         3. 刺激的准备是很简单的简单的 - 任何两个端侧图片可媲美对方。
         4. 棱镜眼罩可以很容易地使用核磁共振成像扫描仪。
         5. 棱镜眼罩可以用结合眼​​球追踪（虽然眼跟踪校准由于瞳孔的镜头的图像失真，可能很难）。
         缺点：
         1. 棱镜眼罩只允许提交相当小的刺激，因为只有一半的视野，可用于目前每幅图像，并且需要保持稳定辐辏，使得它很难以目前的刺激级联多视角几度。
         2. 对于大的刺激，或提出了远从固定的刺激，棱镜演示可能导致图像失真。
         3. 棱镜护目镜需要头部稳定。
   4. 其他方法，我们不会在这里详细，需要昂贵的专用设备。这些措施包括以下内容：
      1. 快门眼罩：这些都是LCD护目镜，其中每个镜头可以变得不透明独立。双眼竞争可以创建快速交替晶状体混浊，交替在显示器上的同一位置的图像的时间。
      2. 显示眼罩：这些，每个目镜是安装一个独立的显示屏幕。双眼竞争可以创建不同的图像显示在每个屏幕上的同一位置。

（3）代表性的成果：在创造了双眼竞争显示的注意事项

在这一领域的许多出版物的目的是在观众已经非常熟悉的双眼竞争。因此，这些文件往往没有进入关于较劲的经验某些细节。这可能会误导新人。因此，在这里，我们将清楚地描述了竞争的一些特点。

1. 不完全抑制：在普通的竞争涉及的图像大致相等的对比，抑制往往是不完全完成。被压抑的形象往往还是有点不可见。
   1. 零零碎碎的竞争可能会发生不完全抑制，例如，通过抑制图像被主导的小补丁，这种现象称为“头痛医头，脚痛医脚的竞争”（图^7;文献8）;在这样往往会发生较大的相媲美的图像情况下，观察员报告的主导地位，根据图像的主导修补程序加起来覆盖更大的区域。在这种情况下，宣布一个形象的主导标准，可以相差很大跨越观察员。避免头痛医头，脚痛医脚的竞争最好的办法是使用小的刺激（如级联1 °的可视角度或更少）。
      
      
      图7：零敲碎打的竞争。在某些情况下，刺激的形象占据主导地位的某些部分，而其他刺激占主导地位的其他部分。这种头痛医头，脚痛医脚的竞争可能会发生无论是作为一个刺激是完全占据主导地位，或连续的一个时期之间的过渡阶段，既不刺激管理完全主宰。
      
      
   2. 降低了明显的对比：T他压制的形象，有时也不能完全抑制，而只是出现减少的对比。虽然有人称只有一个图像可以在任何给定的点在视觉领域的主导^9，这样的点可能是一个一般的感觉，看到一个完整的小，但“弱”的版本压制的形象发生。出于同样的竞争显示，减少了明显的对比，可能会出现一些观察家，但不是为别人。
   3. 拖尾：在某些情况下，可能会形成抑制眼刺激残影。为了避免这种情况，使用一个单眼的面具，在刺激呈现结束。另外，在光栅刺激的情况下，防止以极快的速度改变光栅的相位（亮和暗线的位置），无论是随机或光栅移动残影形成。
   4. 全面压制独立的核实：鉴于前三个小节中，很容易明白为什么不能假设的抑制图像的全隐形。如果要报告，抑制刺激是不可见的的（例如，声称无意识的处理发生时），它是重要的独立核实，观察员无法看到镇压的形象。要做到这一点，每次试验后使用强迫选择的问题（即“刚刚提出的这两个图像是吗？”），向人们展示，成功率^的机会3,4。由于上述机会的表现可能会出现，甚至在没有意识的情况下（例如，在^盲的现象，楼盘10），最好应雇用额外^措施 ， ^如信心收视率11或12的精度上的赌注。
2. 确保完成抑制：如果所研究的问题涉及如何操纵的支配和抑制影响的持续时间，然后双眼竞争的类型描述到目前为止的是最合适的。然而，许多研究人员，而不是统治和镇压的持续时间，有兴趣研究的抑制图像的内容是否可以处理。正如我们所看到的的，完全抑制，以确保与普通的双眼竞争。因此，要解决研究问题，处理被压抑的形象，强烈的对抗形式，称为连续闪光抑制（CFS），是最合适^的 13 。
   1. 要创建一个CFS刺激，目前相对低对比度图像（但仍清晰可见）一只眼，这将是抑制图像。目前高对比度，快速变化的图像，以另一只眼睛，这将是占主导地位的粮安委的面具。为了最大限度地有效，中心口罩应在10-20赫兹的速度变化。
   2. 中心可诱发使用创造竞争，我们在上面描述的所有方法。当使用的立体镜或棱镜护目镜，许多小丰富多彩的元素（“mondrians”）组成的食物安全中心口罩是非常有效的（图8）。当使用红蓝色的护目镜，粮安委的面具，可组成多种元素（矩形，椭圆，线，点），所有相同颜色^的 14的。
      
      
      图8：连续闪光抑制（CFS）。一只眼睛（在这里，正确的）表现出高对比度的动态刺激。在这个例子中，这种刺激是多种颜色的矩形（“蒙德里安”;交替，以确保抑制这种不同的图像应在10-20赫兹）组成的图像。另一只眼睛是低对比度的图像，可以保持很长时间（几分钟）抑制。
      
      
   3. 食物安全中心可以完全抑制较弱的形象很长一段时间（几分钟）。请注意，即使在当时，被压抑的形象可能偶尔“突破”，尤其是如果它是一个有意义的图片，如面部的。因此，在实验开始前，一定要调整的抑制图像的对比度水平，最大限度地抑制完整的机会。
   4. 上文详述（代表结果答：不完全抑制），允许在CFS抑制图像的无意识加工的结论，独立核实，观察员在机会当问及抑制眼是什么。
3. 较劲交替的经验：最公布的对竞争的研究报告只统治和镇压的持续时间，给人的印象的显性和抑制图像之间的交替，全或无的事件立即。但这是不是这样的：交替通常是渐进的，并可以相当缓慢，这意味着相当观看时间，可以采取“混”阶段。观察员和不同的刺激之间的混合阶段的具体形式各不相同。以下是两种常见的形式。
   1. 混合阶段可以由被压抑的形象，逐渐成为越来越多的通过主导补丁（头痛医头，脚痛医脚的主导看到的角逐，代表结果A：不完全抑制）跨越的刺激。
   2. 混合阶段，也可能会出现通过了“浪潮”席卷图像的主导地位。要促使这样的浪潮，引入对比度增量的抑制图像（图9参^15）的特定部分。
      
      
      图9：旅游的主导地位波。当两个图像之一是抑​​制在一个小区域，增加其对比度将导致波传播的优势，从该地区。如这里显示的环形影像，优势会蔓延的蓝色箭头表示。请注意，一旦对比增量已经出台，它没有保持启动的支配波（对比度可以回到原始的，低级）。
      
      

（4）代表结果B：双眼竞争中的主导地位阶段的持续时间

双眼竞争的交替出现在随机的，独立的时间间隔。这意味着最后的霸主地位间隔的时间不能预测下一个将是多久。如果主导地位持续时间分为箱宽度相等（例如，500毫秒），直方图显示多少每个发生的长度优势持续时间往往是由被称为伽玛^函数 8偏态分布以及适合。

在一般情况下，竞争中持续时间的实验操作的影响往往体现在最合适的伽玛函数的形状，也就是说，在每一个条件，许多不同的主导地位持续时间会发生，但操纵这些概率可能会改变。

最合适的伽玛函数的具体参数不同，之间的相同的刺激（图10A）和不同的刺激相同的观察员之间的不同观察员。

已知因素，如两个图像的低级别的功能，影响到他们的^优势和抑制期1的相对持续时间。例如，如果两个图像对比不同，高对比度的图像将不再主导地位，在一般情况下，持续时间，导致一个更大的中位数（图10b）的最合适的伽玛分布。高层次认知功能（如注意的图像之一）在竞争上的主导地位工期的影响仍然存在^争议16 。

它可以使用作为一个实验中的因变量的伽玛函数的参数，但这些参数之间的分布的形状的关系是不容易透明的。因此，许多研究者倾向于使用更易于访问的中央趋势衡量。因为伽玛分布极不平衡，而不是平均的中位数持续时间往往是更能代表结果。使用非高斯分布的中位数也意味着，除非有大量的数据点，相关的统计测试，应非参数。

图10：支配地位工期的伽玛分布。直方图代表分级主导地位的持续时间，而曲线代表最合适的伽玛分布，每种颜色的数据。相同的分布说明了两种不同的测量：（一）两个不同观察员的主导地位，在相同的刺激的持续时间;或（B）上的主导地位持续时间不同的刺激功能的影响。在这种情况下，红色框格栅具有较高的对比度，领先的主导地位持续时间较长，从而具有较高的中位数的伽玛分布。

Discussion

我们已经描述了创建它的双眼竞争的性质，几种方法，什么考虑时，必须考虑它是用来。如在介绍详细，适当利用双眼竞争使人们有可能通过实验解决问题的轨迹（或位点）的认识，感性选择和无意识加工。要正确地进行这种调查，但是，必须注意保持稳定辐辏的重要性等问题，而且，如果调查无意识的处理，必须使用有可能产生完全抑制的显示。

当选择使用哪种方法，为了创造竞争，重要的是要考虑到每个方法的优点和缺点。是毫无意义的，例如，在使用红蓝色的护目镜，如果有兴趣在使用多种颜色的刺激，但另一方面，这种方法可能是最容易使用的核磁共振成像扫描仪。同样，一个立体镜是一个非常可靠的方法，确保单独的图像上相应的视网膜位置，但每个观察员和核磁共振成像扫描仪把一个立体的涉及的技术困难所需的个别调整，这种方法可能使一些有吸引力的研究。

最后，重要的是要知道的双眼竞争的经验的特点，以聘用适当的依赖措施。当所研究的问题涉及无意识加工，独立核查，参加者确实不知道的抑制图像是至关重要的。当一个人在实验操作如何影响的主导地位和抑制持续时间有兴趣，也可能是更多的启发研究，而不仅仅是一个集中趋势，如均值或中位数衡量的持续时间（γ-形）分布;可能是重要是否经验丰富的观察家尖锐或渐进（头痛医头，脚痛医脚或波浪状）的主导地位过渡。

我们希望在采用这种迷人的现象感兴趣的研究人员将找到这个介绍。

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Mirror stereoscope
Prism goggles
Red-blue or red-green cellophane goggles
Computer monitor (optional)