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Neuroscience

VisualEyes: oculomotor प्रयोग के लिए एक मॉड्यूलर सॉफ्टवेयर सिस्टम

Published: March 25, 2011 doi: 10.3791/2530
Automatic Translation
1, 1, 1
1Department of Biomedical Engineering, New Jersey Institute of Technology

ERRATUM NOTICE

Summary

तंत्रिका नियंत्रण और संज्ञानात्मक प्रक्रियाओं आँख आंदोलनों के माध्यम से अध्ययन किया जा सकता है। VisualEyes सॉफ्टवेयर एक ऑपरेटर के स्वतंत्र रूप से एक सरल, कस्टम पटकथा भाषा का उपयोग करते हुए दो कंप्यूटर स्क्रीन पर उत्तेजनाओं कार्यक्रम करने की अनुमति देता है। प्रणाली मिलकर आँख आंदोलनों (saccades और चिकनी पीछा) या विरोध आँख आंदोलनों (vergence) या किसी भी संयोजन को प्रोत्साहित कर सकते हैं।

Abstract

आँख आंदोलन के अध्ययन मस्तिष्क सामान्य और बेकार मस्तिष्क दोनों में दृश्य जानकारी का अधिग्रहण कैसे की समझ के गठन के लिए एक मजबूत नींव प्रदान की है। एक हालांकि, एक मंच के विकास को प्रोत्साहित करने के लिए और दुकान आँख आंदोलनों पर्याप्त प्रोग्रामिंग, समय और लागत की आवश्यकता कर सकते हैं। कई सिस्टम प्रयोगात्मक जरूरत है की एक किस्म के लिए कई उत्तेजनाओं कार्यक्रम के लिए लचीलेपन की पेशकश नहीं करते। हालांकि, VisualEyes सिस्टम ऑपरेटर किसी भी पृष्ठभूमि और अग्रभूमि प्रोत्साहन, कार्यक्रम मिलकर या आँख आंदोलनों का विरोध करने के लिए एक या दो स्क्रीन चुनते हैं और स्वतंत्र रूप से छोड़ दिया और सही आंख को प्रोत्साहित करने की अनुमति देता है, एक लचीला वास्तुकला है। यह प्रणाली काफी एक oculomotor अध्ययन का संचालन करने के लिए आवश्यक प्रोग्रामिंग विकास के समय को कम कर सकते हैं। 1) आँख आंदोलन की प्रतिक्रियाएं प्राप्त करने के लिए oculomotor रिकॉर्डिंग डिवाइस, 2) LabView में लिखा VisualEyes सॉफ्टवेयर, उत्तेजनाओं की एक सरणी उत्पन्न करने के लिए: VisualEyes प्रणाली तीन भागों में चर्चा की जाएगीऔर पाठ फ़ाइलें और 3) ऑफ़लाइन डेटा विश्लेषण के रूप में की दुकान के हिमायती हैं। एक किनारी ट्रैकिंग प्रणाली, एक श्वेतपटल खोज का तार, या एक वीडियो छवि प्रणाली: नेत्र आंदोलनों जैसे उपकरण के कई प्रकार के द्वारा दर्ज की जा सकती है। ऐसे saccadic कदम, vergent रैंप और इसी प्रतिक्रियाओं के साथ vergent कदम के रूप में विशिष्ट नेत्र आंदोलन उत्तेजनाओं दिखाया जाएगा। इस वीडियो रिपोर्ट में, हम एक ऐसी प्रणाली का लचीलापन कई दृश्य उत्तेजनाओं और स्वस्थ रूप में अच्छी तरह के रूप में नैदानिक ​​आबादी का अध्ययन करने के लिए बुनियादी वैज्ञानिकों और चिकित्सकों द्वारा उपयोग किया जा सकता है कि रिकार्ड आँख आंदोलनों बनाने के लिए प्रदर्शित करता है।

Protocol

एक oculomotor प्रयोग आचरण करने के लिए आवश्यक प्रमुख तत्वों में से एक सिंहावलोकन प्रवाह चार्ट में प्रत्येक ब्लॉक के नीचे विस्तार से चर्चा की जाएगी चित्र 1 में दिखाया गया है।

1. इंस्ट्रूमेंटेशन सेट-अप:

  1. आँख आंदोलन की निगरानी के किसी भी प्रकार इस प्रणाली के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। हम एक अवरक्त किनारी पर नज़र रखने और एक वीडियो निगरानी प्रणाली का प्रदर्शन करेंगे।
  2. ऐसे saccadic या चिकनी खोज के रूप में मिलकर ट्रैकिंग आंदोलनों के लिए, एक ही कंप्यूटर दृश्य प्रदर्शन के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है। ऐसे vergence या (यानी, saccadic उत्तेजनाओं के साथ vergent) एक haploscope दृश्य प्रदर्शन के लिए दो कंप्यूटर मॉनिटर के साथ की जरूरत है मिलकर संस्करण आंदोलनों के साथ vergence की बातचीत के रूप में विरोध आँख आंदोलनों का अध्ययन करने के लिए, 2 आंकड़ा देखें।

2. अंशांकन:

  1. कैलिब्रेशन दूसरे में मीट्रिक का एक सेट बदलने की जरूरत है। नेत्र आंदोलनों आम तौर पर हालांकि चित्रा 3, कंप्यूटर मीटर में दिखाया रोटेशन की डिग्री (डिग्री) में संकेत कर रहे हैंonitors अक्सर डिग्री में दृश्य उत्तेजनाओं को निरूपित जो दृष्टि शोधकर्ताओं की तुलना में पिक्सेल मूल्यों का उपयोग करें। इसलिए, एक रूपांतरण डिग्री के लिए पिक्सेल मूल्यों को बदलने की जरूरत है। दृश्य प्रदर्शित जांच करने के लिए भौतिक लक्ष्यों के लिए जगह है, जहां एक की गणना करने के लिए त्रिकोणमिति का उपयोग कर सकते हैं। कंप्यूटर स्क्रीन पर उत्तेजना एक दो डिग्री भौतिक लक्ष्य के साथ aligns अगर उदाहरण के लिए, तो उस पिक्सेल मूल्य एक दो डिग्री प्रोत्साहन से मेल खाती है (चित्रा 2 देखें)।
  2. सिस्टम को ठीक करना, ऑपरेटर VisualEyes निर्देशिका के भीतर Pixel2Deg.vei खोलने की जरूरत है। सबसे पहले, खिंचाव मोड क्षेत्र का उपयोग कर जांच करने के लिए मॉनीटर को परिभाषित। दाहिनी आंख पर नजर रखने के लिए बाईं आंख की निगरानी और नंबर 2 के लिए नंबर एक दर्ज करें। फिर, कार्यक्रम चलाने के लिए और हरे रंग की लाइन भौतिक लक्ष्य के शीर्ष पर आरोपित किया जाता है जब तक हरे रंग की लाइन प्रोत्साहन चाल है। डिग्री में भौतिक लक्ष्य के नाम से जाना जाता स्थिति दर्ज करें और बचाने के लिए बटन दबाएँ। फिर, हरे रंग की लाइन पर क्लिक करें। डिग्री और पिक्सेल मूल्य टी में प्रदर्शन पर दिखाया जाएगावह नीचे कोने में छोड़ दिया। ऑपरेटर तीन अंशांकन अंक की एक न्यूनतम जमा करना चाहिए।
  3. सभी अंशांकन अंक सहेजने के बाद, अंशांकन अंक प्राप्त करने के लिए VisualEyes निर्देशिका में D2P आउटपुट फ़ाइल खोलें। एक रेखीय प्रतिगमन समीकरण प्राप्त करने के लिए अंशांकन अंक साजिश। ऑपरेटर पिक्सेल मूल्यों में कार्यक्रम के लिए इच्छाओं दृश्य उत्तेजना के प्रारंभिक और अंतिम स्थिति की गणना करने के लिए समीकरण का प्रयोग करें। एक vergence प्रोत्साहन के लिए पोस्टल अंशांकन अंक प्राप्त का उपयोग बाईं आंख और सही नज़र अंशांकन वक्र का एक उदाहरण चित्रा 4 में दिखाया गया है।
  4. प्रोत्साहन के लिए एक अतिरिक्त निगरानी की आवश्यकता है अगर दोहराएँ 2.2 और अन्य निगरानी के लिए 2.3 कदम।

3. VISUALEYES सॉफ्टवेयर:

  1. एक उत्तेजना परिभाषित करें: ऑपरेटर प्रयोग करने से पहले छोड़ दिया और सही आंख प्रोत्साहन के प्रारंभिक और अंतिम स्थिति को परिभाषित करने की जरूरत है। सबसे पहले, एक नया पाठ फ़ाइल को खोलने और पहली पंक्ति पर, प्रारंभिक समय को परिभाषित करने और स्थिति ओ मूल्योंप्रोत्साहन एफ। चार पैरामीटर) 1) समय (सेकंड परिभाषित करने की आवश्यकता है, 2) क्षैतिज स्थिति (पिक्सेल), 3) ऊर्ध्वाधर स्थिति (पिक्सेल), और 4) एक टैब से अलग रोटेशन (°)। इसी तरह, अंतिम समय और उत्तेजना की स्थिति के चार मानकों को परिभाषित। एक stimulus_name.vei (VEI = VisualEyes इनपुट) फाइल के रूप में VisualEyes निर्देशिका में उत्तेजना बचाने के लिए और दूसरी आँख प्रोत्साहन के लिए इस चरण को दोहराएँ।
    1. एक आकस्मिक कदम या एक सतत रैंप: प्रोत्साहन के आंदोलन आंदोलन के दो प्रकार में सामान्यीकृत किया जा सकता है। एक कदम प्रोत्साहन अचानक चाल है या अंतिम स्थिति के लिए प्रारंभिक स्थिति से कूद करने के लिए अनुमति देता है। ऑपरेटर समय में परिवर्तन एक कदम प्रोत्साहन के लिए 0.001 सेकंड है कि ध्यान देना चाहिए। अगली पंक्ति में, आप उत्तेजना प्रारंभिक स्थिति के साथ ही अंतिम स्थिति में निवास करने के लिए चाहते हैं कि कितने समय तक परिभाषित करते हैं। उत्तेजनाओं एक पंक्ति के भीतर चार क्षेत्रों का उपयोग कर परिभाषित कर रहे हैं। एक saccadic कदम, चिकनी पीछा रैंप, vergent कदम और vergent रैंप का एक उदाहरण में दिखाया गया हैतालिका एक।
    2. उत्तेजनाओं के लिए, अगर आप इस तरह एक कई कदम के रूप में एक कदम या दृश्य कार्यों के एक दृश्य के रूप में इस तरह के एक एकल प्रोत्साहन हो सकता है।
  2. उत्तेजनाओं लाइब्रेरी में प्रोत्साहन बचाओ: VisualEyes निर्देशिका के भीतर कई डिफ़ॉल्ट dc1.txt में सेटिंग्स (बाईं आंख के प्रोत्साहन / निगरानी) और dc2.txt (दाहिनी आंख प्रोत्साहन / मॉनिटर) फाइल कर रहे हैं। पहली पंक्ति क्षैतिज दिशा भीतर स्क्रीन का प्रतिशत है। दूसरी पंक्ति ऊर्ध्वाधर दिशा भीतर स्क्रीन का प्रतिशत है। तीसरे पृष्ठभूमि छवि है और चौथे अग्रभूमि या लक्ष्य छवि है। पांचवें लाइन स्वतंत्र मोड में काम करने के लिए कंप्यूटर को इंगित करता है। जो निगरानी के 6 वें प्रतीक (1 दाहिनी आंख और 2 है आंख छोड़ दिया है)। 7 वें लाइन पर नज़र रखता है के पहलू अनुपात है। लाइनों के बाकी एक प्रायोगिक सत्र के भीतर का उपयोग कर सकते हैं ऑपरेटर उत्तेजनाओं के विभिन्न प्रकार के होते हैं।
    1. Dc1.txt खोलें और VisualEyes निदेशक से dc2.txtटोरी। इन दोनों फ़ाइलों क्रमशः बाईं आंख और दाहिनी आंख के लिए पुस्तकालय उत्तेजनाओं होते हैं। अंतिम पंक्ति पर, 3.1 कदम से उत्पन्न किया गया है कि प्रोत्साहन की फ़ाइल का नाम लिखें। प्रोफ़ाइल संख्या प्रोत्साहन फ़ाइल नाम करने के लिए इसी पंक्ति वें एम को दर्शाता है। उदाहरण के लिए, संख्या 1 में, उत्तेजना की प्रोफाइल संख्या 8 है।
  3. एक एक प्रयोग के लिए आवश्यक हैं कि के रूप में कई उत्तेजनाओं बनाने के लिए 3.2 करने के लिए कदम 3.1 दोहरा सकते हैं।
  4. प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल के लिए स्क्रिप्ट लिख: प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल आदेश टाइप करने के लिए एक पाठ फ़ाइल खोलें। इस फ़ाइल VisualEyes सिस्टम पढ़ सकते हैं और इस फाइल में पाया स्क्रिप्ट से प्रत्येक आदेश पर अमल करेंगे कि प्रतीक है जो स्क्रिप्ट फ़ाइल कहा जाता है। एक प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल के लिए एक स्क्रिप्ट फ़ाइल बनाने की क्षमता उपयोगकर्ता एक ही प्रोटोकॉल का उपयोग प्रायोगिक सत्र दोहराया का संचालन करने की अनुमति देता है। इसके अलावा, कई लिपियों प्रयोगात्मक आदेशों के प्रकार और अनुक्रम भिन्न करने के लिए लिखा जा सकता है। यह फ़ाइलएक script_name.ves फ़ाइल के रूप में VisualEyes निर्देशिका में बचाया जा सकता है। (VES VisualEyes स्क्रिप्ट =)
    1. VisualEyes कार्यों इनपुट और आउटपुट तर्क है। तालिका 2 VisualEyes सॉफ्टवेयर में सभी कार्यों को दर्शाता है।
      1. ExpTrial: इस समारोह में 3.2 कदम से प्रोत्साहन पुस्तकालय में सुरक्षित कर दिया है कि प्रोत्साहन कॉल करने के लिए प्रयोग किया जाता है। डेटा की लंबाई यह समारोह प्रोत्साहन पर अमल करने की अनुमति देगा का समय है। tempfile.lwf VisualEyes सॉफ्टवेयर अस्थायी रूप से एक निर्गम बफर में आने वाले डेटा और उत्पादन में यह स्टोर करने के लिए अनुमति देता है। Tempfile.lwf परिभाषित नहीं किया गया है, जब इस समारोह के निष्पादन के दौरान, यह डिजिटलीकरण के लिए किसी भी आने वाले डेटा की दुकान नहीं होगा।
      2. LogFile: इस समारोह में तार या VisualEyes निर्देशिका में out.txt फ़ाइल में ExpTrial से परिभाषित निवेश बफर outputs। प्रयोग के पूरा होने पर, ऑपरेटर एक और नाम के लिए out.txt फ़ाइल का नाम बदलना होगा। अन्यथा, डेटा अगले experim दौरान ओवरराइट किया जाएगाईएनटी।
      3. TriggerWait: इस समारोह ExpTrial शुरू करने और डेटा digitize करने के लिए एक ट्रिगर बटन पुश करने के लिए इस विषय के लिए इंतजार कर रहा है। यह संकेत कम करने के लिए (5 वी) एक डिजिटल उच्च से बदलने के लिए इंतज़ार कर रही है कि डिजिटल अधिग्रहण कार्ड पर एक चैनल में है (0 वि)।
      4. RandomDelay: इस समारोह भविष्यवाणी या अगले प्रोत्साहन की प्रत्याशा को रोकने के लिए एक यादृच्छिक देरी उत्पन्न करता है।
      5. WaveMSD: इस समारोह मतलब है और डेटा का मानक विचलन की गणना करता है।

4. जगह आँख आंदोलन पर नजर रखने और प्रयोग चलाएं:

  1. ऐसे कॉर्निया प्रतिबिंब वीडियो इमेजिंग प्रणाली, किनारी ट्रैकिंग प्रणाली या श्वेतपटल खोज का तार के रूप में विभिन्न नेत्र आंदोलन पर नज़र रखता है इकट्ठा करने और रिकार्ड आँख आंदोलनों के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है।
  2. एक विषय भाग ले सकते हैं, इससे पहले प्रयोग के बारे में बताया जाना चाहिए और इस विषय को पढ़ने और संस्थागत समीक्षा बोर्ड द्वारा अनुमोदित एक सूचित सहमति पत्र पर हस्ताक्षर करना होगा।
  3. ऑपरेटर म्यूसेंट विषय पर आंख आंदोलन पर नजर रखने को समायोजित। सबसे पहले, विषय एक लक्ष्य पर fixate करने के लिए कहा जाता है। ऑपरेटर ऐसे प्रयोग किया जाता आँख आंदोलन की निगरानी पर निर्भर करता है या शिष्य और corneal प्रतिबिंब (आईआरआईएस और श्वेतपटल के बीच सीमा) किनारी के रूप में आंख की संरचनात्मक विशेषताओं पर कब्जा करने के लिए आँख आंदोलन की निगरानी समायोजित करता है।
  4. आँख आंदोलन की निगरानी ठीक से इस विषय पर निकाला जाता है एक बार, ऑपरेटर आँख आंदोलन की निगरानी vergent या saccadic आंदोलनों बनाने के लिए विषय पूछकर आँख आंदोलनों पर कब्जा कर रहा है कि को मान्य होना चाहिए।
  5. VisualEyes निर्देशिका में कार्यक्रम ReadScript.vei खोलें। ऊपरी दाहिने कोने पर, 3.4 कदम से बनाए प्रयोगात्मक प्रोटोकॉल स्क्रिप्ट फ़ाइल के फ़ाइल नाम में टाइप करें। फिर, ऊपरी बाएँ कोने पर लाल तीर धक्का द्वारा ReadScript.vei कार्यक्रम चलाते हैं।
  6. विषय ट्रिगर बटन दीजिए और इस विषय बटन धक्का जब, डेटा संग्रह शुरू हो जाएगा कि समझाओ। एक अन्य Acquire.vei फ़ाइल स्वचालित होगा ly के आने वाले डेटा की साजिश होगा, जो स्क्रीन पर दिखाई देते हैं। डाटा 500Hz में जांचा जाता है।
  7. प्रयोग के पूरा होने पर, ReadScript.vei स्वचालित रूप से बंद हो जाएगा। इस समय, VisualEyes निर्देशिका में जाओ और Out1.txt फ़ाइल पाते हैं। अन्यथा ऑपरेटर प्रयोग चलाता है अगली बार, डेटा फ़ाइल ओवरराइट किया जाएगा फ़ाइल का नाम बदलें।

5. बंद लाइन डेटा विश्लेषण:

  1. ऑपरेटर विभिन्न सॉफ्टवेयर संकुल (यानी Matlab या एक्सेल) का उपयोग कर डेटा का विश्लेषण कर सकते हैं। विलंबता, शिखर वेग, या आयाम अध्ययन के आधार पर ब्याज की हो सकती है।
    1. एक Matlab विश्लेषण कोड का एक उदाहरण saccades, vergence कदम और vergence रैंप साजिश करने के लिए VisualEyes निर्देशिका में प्रदान की जाती है। इसी वेग प्रतिक्रियाओं के साथ कलाकारों की टुकड़ी saccade, vergence कदम और vergence रैंप स्थिति निशान के उदाहरण चित्रा 5 में दिखाया जाता है।

6. प्रतिनिधि परिणाम:

टी "> VisualEyes सिस्टम का उपयोग कर दर्ज आँख आंदोलनों के कलाकारों की टुकड़ी के उदाहरण 5. ठेठ 10 ° saccadic आंदोलनों भूखंड -4 ए में दिखाया जाता है चित्रा में दिखाया गया है। इस विषय की विपरीत दिशा में एक saccade बनाने के लिए कहा है जब Antisaccades saccadic प्रतिक्रिया कर रहे हैं । दृश्य उत्तेजना और साजिश 4 बी में दिखाया जाता है यह एक अधिक संज्ञानात्मक काम की मांग की है, इसलिए एक विलंबता या आंदोलन शुरू करने के लिए समय अब ​​antisaccades (साजिश 4 बी) के लिए भी prosaccades नामक एक दृश्य प्रोत्साहन की दिशा में saccades की तुलना में है कि निरीक्षण कर सकते हैं 4 डिग्री कदम के लिए (भूखंड -4 ए)। vergence प्रतिक्रियाओं उत्तेजनाओं साजिश 4D में दिखाए जाते हैं 5 डिग्री / एस रैंप करने के लिए साजिश 4C और vergence प्रतिक्रियाओं में दिखाए जाते हैं। प्रत्येक ट्रेस ऊपरी पंक्ति स्थिति एक डिग्री में निरूपित किया जाता है, जहां एक व्यक्ति के नेत्र आंदोलन है के समारोह का समय है। नेत्र आंदोलनों डिग्री, मीटर कोण, या चश्मे diopters की इकाइयों में calibrated हैं। हमारे शोध रोटेशन की डिग्री का उपयोग करता है। नीचे पंक्ति समय एक के एक समारोह के रूप में डिग्री / एस में साजिश रची वेग हैडी आंदोलन की गति है। प्रत्येक पहनावा डेटा के लिए पैमाने पर आंदोलन के आधार पर अलग है।

चित्र 1
एक oculomotor प्रयोग आचरण करने के लिए प्रमुख तत्वों में से 1 फ्लो चार्ट चित्रा। ऑफ़लाइन डेटा विश्लेषण के लिए एक प्रयोग VisualEyes सॉफ्टवेयर का उपयोग कर एक उत्तेजना पैदा करते हैं और संचालन करने के लिए आवश्यक कदम के उदाहरण दिखाए जाते हैं। भाग एक Pixel2Deg.vei खिड़की से पता चलता है। पार्ट बी एक उत्तेजना को परिभाषित करने के लिए जरूरी चार मापदंडों को दर्शाता है। प्रोत्साहन पुस्तकालय के भीतर काले पाठ लाइनों उदाहरण फ़ाइलों उत्तेजनाओं और लाल पाठ प्रत्येक पंक्ति को परिभाषित करता हैं जहां भाग सी उत्तेजनाओं पुस्तकालय है। भाग डी एक प्रयोगात्मक स्क्रिप्ट प्रोटोकॉल का एक उदाहरण है।

चित्र 2
चित्रा 2. VisualEyes सिस्टम Haploscope प्रयोगात्मक सेट अप। तीन CRT पर नज़र रखता इस्तेमाल कर रहे हैं: 1) एक नियंत्रण कक्ष एक उत्तेजनाओं को देखने की जरूरत हैडी प्रतिक्रियाएं 2) दाहिनी आंख (आरई) दृश्य उत्तेजनाओं और 3) एक CRT के लिए एक CRT मॉनिटर बाईं आंख (ले) दृश्य उत्तेजनाओं की निगरानी। एक आधा-चांदी दर्पण 30 सेमी की दूरी पर दो दृश्य उत्तेजनाओं CRT मॉनिटर से रखा गया है। इस CRT मॉनिटर पर उत्तेजनाओं आधा चांदी दर्पण (50% पारेषण और 50% reflectance दर्पण) पर पेश कर रहे हैं कि बीमा करने के लिए है। दर्पण विषय अंशांकन के लिए आवश्यक है जो इस विषय से मापा दूरी पर स्थित ठिकानों पर आरोपित कंप्यूटर स्क्रीन से उत्तेजनाओं को देखने के लिए अनुमति देता है। एक haploscope के साथ, दोनों आँखों के लिए आवास की मांग लगातार आयोजित किया जाता है। विषय की आँखें और दर्पण के बीच की दूरी 10 सेमी है। प्रणाली विभिन्न अंतर-pupillary दूरी (आईपीडी) को समायोजित करने के लिए समायोजित किया जा सकता है, लेकिन इस प्रदर्शन के लिए हम 6 सेमी होना करने के लिए आइपीडी ग्रहण करेंगे।

चित्रा 3
Saccadic (बाएं) और Vergent 3. गणना आंकड़ा (दाएं) मोबी करने के लिए लक्ष्य एक से vement दिखाए जाते हैं। आइपीडी अंतर-pupillary दूरी है।

चित्रा 4
बाईं आंख (ऊपर साजिश) और दाहिनी आंख (नीचे साजिश) उत्तेजना के चित्रा 4. अंशांकन वक्र। एक समान प्रक्रिया saccadic या चिकनी पीछा उत्तेजनाओं के लिए आयोजित किया जाएगा।

चित्रा 5
चित्रा saccades 5. उदाहरण (ए) antisaccades (बी), vergence कदम (सी) और vergence रैंप (डी) VisualEyes प्रणाली का उपयोग करते हुए और एक कस्टम MATLAB कार्यक्रम का उपयोग कर विश्लेषण किया। पहनावा स्थिति निशान (एसईसी में समय के एक समारोह के रूप में डिग्री) प्रत्येक रंग लाइन एक अलग आंख आंदोलन का प्रतिनिधित्व करता है, जहां ऊपरी पंक्ति में प्लॉट किए जाते हैं। (एसईसी में समय के एक समारोह के रूप में / एस °) इसी वेग निशान।

0.5
प्रोत्साहन के प्रकार उत्तेजना_Name_Left Eye.vei Stimulus_Name_Right_Eye.vei
बार) एक्स-स्थिति (पिक्सेल) Y-स्थिति (पिक्सेल) रोटेशन (°) बार) एक्स-स्थिति (पिक्सेल) Y-स्थिति (पिक्सेल) रोटेशन (°)
चिकना पीछा रैंप 0 100 0 0 0 100 0 0
10 200 0 0 10 200 0 0
Saccade चरण 0 100 0 0 0 100 0 0
100 0 0 0.5 100 0 0
0.501 200 0 0 0.501 200 0 0
3 200 0 0 3 200 0 0
Vergence रैंप 0 452 0 0 0 973 0 0
10 370 0 0 10 1044 0 0
Vergence चरण 0 452 0 0 0 973 0
0.5 452 0 0 0.5 973 0 0
0.501 416 0 0 0.501 1002 0 0
3 416 0 0 3 1002 0 0

टेबल चिकना पीछा रैंप, saccadic कदम, vergence रैंप और vergence चरण उत्तेजनाओं के 1. एक उदाहरण

समारोह वाक्य-विन्यास
ExpTrial निर्गम बफर # = ExpTrial ("लम्बाई डेटा की: ले प्रोफाइल: प्रोफ़ाइल आरई");
उदाहरण: 2 = ExpTrial ("13: 3: 3");
Outpuटी बफर # = Exo ट्रायल ("डेटा की लंबाई: ले प्रोफाइल: प्रोफ़ाइल रे:। tempfile LWF");
उदाहरण: 2 = ExpTrial ("13: 3: 3: templfile.lwf");
बोटा दस्तावेज निर्गम बफर # = LogFile ("पाठ");
उदाहरण: 0 = LogFile ("प्रयोग एक");
0 = LogFile (निवेश बफर #);
उदाहरण: 0 = LogFile (2);
TriggerWait 0 = TriggerWait (बफर संख्या);
उदाहरण: 0 = TriggerWait (0);
RandomDelay 0 = RandomDelay ("टी 2: T1");
उदाहरण: 0 = RandomDelay ("2000: 500");
WaveMSD निर्गम बफर # = WaveMSD (निवेश बफर #);

तालिका 2 कार्य VisualEyes कार्यक्रम में प्रायोगिक प्रोटोकॉल लिखने के लिए इस्तेमाल

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Discussion

महत्वपूर्ण कदम:

आँख आंदोलन पर नज़र रखता है ठीक से इस विषय पर समायोजित किया जाना चाहिए। उदाहरण के लिए, आँख आंदोलन रिकॉर्डिंग पर नज़र रखता है एक सीमा के भीतर काम करते हैं और इस विषय के लिए समायोजित किया जाना चाहिए। विषय की आंख आंदोलन सीमा से परे चला जाता है, तो प्रणाली संतृप्त हो जाता है। संतृप्ति पर, आंख आंदोलन संकेत मान्य नहीं है। कैलिब्रेशन भी आंख आंदोलन रिकॉर्डिंग में महत्वपूर्ण है। सभी आंख आंदोलन पर नज़र रखता है डिजीटल है और आमतौर पर इस तरह के रोटेशन की डिग्री के रूप में आंख आंदोलन अनुसंधान में इस्तेमाल किया इकाइयों को परिवर्तित करने की आवश्यकता है कि एक अनुरूप संकेत उपाय। तीन या अधिक अंशांकन अंक के माध्यम से मूल्यांकन प्रणाली के linearity डिग्री में संकेत के परिवर्तन एक सरल रेखीय को बदलने या एक अधिक जटिल परिवर्तन की जरूरत का उपयोग किया जा सकता है, तो यह निर्धारित करने के लिए भी महत्वपूर्ण है। यह कंप्यूटर पर नज़र रखता है और भौतिक लक्ष्यों की उचित स्थान के कंप्यूटर पर दृश्य उत्तेजनाओं संरेखित करने की जरूरत है कि नोट करने के लिए भी महत्वपूर्ण हैएक haploscope स्थापित करने में उपयोग किया जाता है जब स्क्रीन।

इसके अलावा, विषयों के लिए निर्देश भी जरूरी हैं। उदाहरण के लिए, वीडियो या किनारी ट्रैकिंग सिस्टम के लिए एक झपकी संकेत हानि में परिणाम होगा; हालांकि ऑपरेटर एक लंबी अवधि के लिए झपकी नहीं करने के लिए एक विषय नहीं पूछ सकते हैं। ऑपरेटरों डेटा संग्रह के दौरान झपकाए से बचने के लिए एक नया लक्ष्य को देखने के लिए विषय की तरह होता है जब इस विषय के लिए निर्देश सुविधा कर सकते हैं। निर्देश के महत्व का एक अन्य उदाहरण एक antisaccade प्रयोग बनाम एक prosaccade में प्रतिनिधित्व किया है। Prosaccades के लिए इस विषय विषय प्रोत्साहन लक्ष्य के विपरीत दिशा में लग रहा है, जहां एक antisaccade प्रयोग की तुलना में लक्ष्य पर लग रहा है।

संभव संशोधन:

VisualEyess प्रणाली की शक्ति को अपने लचीलापन है। कई अध्ययनों से saccade उत्तेजनाओं को प्रोत्साहित करने के लिए अपने कस्टम सॉफ्टवेयर प्रकाशित किया है। 2,3,4,5 हालांकि, कई अन्य Ty कर रहे हैंएक चिकनी पीछा या vergence आंदोलनों के रूप में इस तरह की जांच के लिए चाहते हो सकता है कि oculomotor अध्ययन के PES। VisualEyes सिस्टम ऑपरेटर saccadic, चिकनी पीछा या vergent उत्तेजनाओं या (उदाहरण के लिए vergent उत्तेजनाओं के साथ saccadic) तीन में से किसी भी संयोजन कार्यक्रम कर सकते हैं इतना है कि एक स्वतंत्र रूप से एक की निगरानी कार्यक्रम के लिए अनुमति देता है। पृष्ठभूमि वर्तमान में कदम नहीं करता है, लेकिन अगली पीढ़ी VisualEyes सॉफ्टवेयर पृष्ठभूमि छवि को स्थानांतरित करने की अनुमति होगी कि एक स्थिर छवि है। अग्रभूमि छवि खड़ी, क्षैतिज या स्थानांतरित बारी बारी से किया जा सकता है। डिफ़ॉल्ट छवि एक लाइन है, लेकिन आगे एक उदार प्रोत्साहन या किसी अन्य छवि को कम करने के लिए इस्तेमाल गाऊसी समारोह (कुत्ता) उत्तेजना का वितरण करने के लिए बदला जा सकता है। इसके अलावा, कंप्यूटर स्क्रीन कार्यक्रम करने की क्षमता स्वतंत्र रूप से और अधिक लचीलापन के लिए अनुमति देता है। उदाहरण के लिए, phoria नियमित रूप से एक नैदानिक ​​पैरामीटर के रूप में मापा जाता है, लेकिन एक एक आँख आंदोलन पर नजर रखने के साथ यह रिकॉर्ड करने के लिए चाहते हो सकता है। Phoria एक अवरोधित आंख whil के आराम की स्थिति हैई दूसरी आँख एक प्रेरणा है। हम VisualEyes प्रणाली का उपयोग करते हुए phoria मापने की इस पद्धति की पुष्टि की है। 6,7,8

आवेदन और महत्व:

आँख आंदोलन अनुसंधान बुनियादी वैज्ञानिकों और चिकित्सकों के लिए महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान कर सकते हैं। यह भी कुछ अनुप्रयोगों के नाम करने के लिए मोटर सीखने, 13 ध्यान तंत्र, 14 या स्मृति 15 के लिए अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकते हैं एक प्रकार का पागलपन। से 12 अल्जाइमर रोग से 11 पेशी dystrophy 10 घाव मस्तिष्क चोट 9 से मस्तिष्क संबंधी बीमारियों पर नजर रखने के लिए एक उपकरण हो सकता है। इसके अलावा, यह एकल कक्ष रिकॉर्डिंग nonhuman primates1 में और साथ ही दृश्य नेटवर्क, कनेक्टिविटी और बातचीत को समझने के लिए मस्तिष्क समारोह का अध्ययन करने के लिए कार्यात्मक एमआरआई के साथ मिलकर किया जा सकता से एक मजबूत Neurophysiology फाउंडेशन से लाभ। 16

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Disclosures

ब्याज की कोई संघर्ष की घोषणा की।

Acknowledgments

यह काम राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन (BES-0,447,713) से एक कैरियर पुरस्कार द्वारा और Essilor, इंटरनेशनल से एक अनुदान से हिस्से में समर्थित किया गया।

References

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तंत्रिका विज्ञान अंक 49 नेत्र आंदोलन रिकॉर्डिंग तंत्रिका विज्ञान दृश्य उत्तेजना saccade vergence चिकना पीछा केंद्रीय दृष्टि ध्यान Heterophoria

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Formal Correction: Erratum: VisualEyes: A Modular Software System for Oculomotor Experimentation
Posted by JoVE Editors on 05/11/2011. Citeable Link.

A correction was made to VisualEyes: A Modular Software System for Oculomotor Experimentation. There was an error in the authors, Eun H. Kim and Tara L. Alvarez, names. The author's names have been corrected to:

Eun H. Kim and Tara L. Alvarez

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Eun Kim and Tara Alvarez

VisualEyes: oculomotor प्रयोग के लिए एक मॉड्यूलर सॉफ्टवेयर सिस्टम
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Guo, Y., Kim, E. H., Alvarez, T. L.… More

Guo, Y., Kim, E. H., Alvarez, T. L. VisualEyes: A Modular Software System for Oculomotor Experimentation. J. Vis. Exp. (49), e2530, doi:10.3791/2530 (2011).

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