Bir Yöntem Göz İzleme Kullanarak Çocuklarda Görsel Bilgi İşleme belirlememize
9 Temmuz 2016
Belirli görsel modalitelere yanıt olarak dönüşlü göz hareketlerine dayalı görsel bilgi işlemenin kalitesini ölçmek için bir yöntem tanımlanmıştır. Reaksiyon süreleri ve fiksasyon çıktı parametreleri, 6 aylıktan itibaren görme bozukluğu olan ve olmayan çocuklarda görsel performansı karakterize etmek için kullanılır.
Bu Göz İzleme Tabanlı Tercihli Bakış Yönteminin genel amacı, Düşünümsel Görsel Yönlendirmeli Yönlendirme Tepkilerine dayalı olarak Çocuklarda Görsel Bilgi İşlemenin kalitesini ölçmektir. Bu yöntem altı aylıktan itibaren Çocuklarda Klinik Görsel Değerlendirme ve Rehabilitasyon alanında önemli bir değere sahip olacaktır. Ayrıca, yöntemler objektif ölçümlere ve göz hareketi tepkilerinin analizine dayanmaktadır.
Bu yanıtlar görsel performans hakkında nicel bilgi sağlar ve sözlü iletişim olmadan elde edilebilir. Reaksiyon süreleri ve fiksasyon kalitesi gibi nicel görsel işleme parametreleri, özellikle küçük çocuklarda ve zihinsel engelli çocuklarda görsel performansı karakterize etmek için ek değere sahiptir. Bu konunun sonuçları, sağlıklı çocuklarda görsel işleme ve oküler motor fonksiyonların karakterize edilmesinden, görme bozukluğu olan çocuklarda anormal görsel performansın tanımlanmasına kadar uzanır.
Temel oküler motor fonksiyonların ve görsel işleme fonksiyonlarının işlenmesini hedeflemek için görüntüler veya filmler gibi bir dizi görsel uyaran seçerek başlayın. Fiksasyonlar ve Sakkadlar, Düzgün Takip ve Optokinetik Nistagmus gibi temel oküler motor fonksiyonları değerlendirmek için görsel uyaranları kullanın. Daha sonra, Dört Alternatif Zorunlu Seçim Tercihli Görünümlü Paradigmaya dayanan bir dizi görsel uyaran kullanın, öyle ki dört farklı uyaran köşesi, her biri alternatif bir seçimi veya bir hedef alanı temsil eder.
Eşzamanlı işleme, biçim, kontrast, renk veya hareket gibi görsel işleme işlevlerini değerlendirmek için bu görsel uyaranları kullanın. Ardından, Eye-tracker yazılımında, bir görüntü veya film gibi eklenecek uyaran türünü seçerek bir test dizisi tasarlayın. Bunu yapmak için, bulunduğu klasörden istediğiniz uyaranı seçin ve Ekle'ye tıklayın.
Tüm uyaranlar zaman çizelgesine eklenene kadar bu adımları tekrarlayın. Son olarak, farklı türdeki görsel uyaranları rastgele sırayla test sırasına yerleştirin. Katılımcıdan hedefe doğru refleksif göz hareketlerini devreye sokmak için hedef alanın konumunun denemeden denemeye değiştiğinden emin olun.
Pediatrik popülasyonlar için uygun, örneğin uzaktan kızılötesi ışıklı bir göz izleme sistemi seçerek başlayın ve göz izleyici monitörünü esnek bir LCD kolla sağlam bir masaya takın. Üç boyutlu hareket edebilen bir kol seçin. Çocuğa test odasına kadar eşlik edin ve her iki gözün de göz bebeğini etkili bir şekilde takip etmesini sağlamak için monitörden yaklaşık 60 santimetre uzağa yerleştirin.
Ardından, monitör konumunu çocuğun gözlerine dik olacak şekilde ayarlayın. Ardından, çocuğun gözlerini ekranda temsil eden, açıkça görülebilen iki beyaz noktanın varlığıyla öğrenci alımının kalitesini onaylayın. Bakış konumlarını hizalamak için monitörün önceden tanımlanmış alanlarında hareketli noktalar gösteren Göz İzleyici Yazılımı Kalibrasyon Prosedürünü başlatın.
Kayıtların yapılabildiğinden emin olmak için bu önceden ayarlanmış kalibrasyonun kalitesini kontrol edin. Ardından, video kaydının üzerine bakış sinyalini yerleştirerek test uyaranlarına çocuğun göz hareketi tepkilerini seçen görüntüleyici adlı ayrı bir pencereyi etkinleştirin. Test sırasında çocuğun genel davranışını gözlemlemek ve kaydetmek için çocuğa yönelik bir web kamerasını etkinleştirin.
Çocuğa televizyon izleyeceğini söyleyin. Ardından testi uygulayın ve çocuğun fiziksel davranışını ve göz hareketi tepkilerini gözlemleyin. Test yürütmesinden sonra, çocuğun görsel yönelim davranışının niteliksel bir karakterizasyonunu elde etmek için bakış kaydını çevrimdışı olarak tekrar oynatın ve sunulan uyaranlara verilen bakış tepkilerini gözlemleyin.
Son olarak, her deneğin izleme mesafesi ve bakış pozisyonları gibi göz hareketi özelliklerine ilişkin kaydedilmiş, zamana dayalı verilerini dışa aktarın ve saklayın ve uyaran pozisyonları gibi sunulan görsel uyaranların zamana dayalı listesini ayrı ayrı saklayın. Aşırı kafa hareketleri, uygun fiksasyonların olmaması ve anormal bakış veya baş pozisyonu nedeniyle zayıf test öncesi kalibrasyonu atlatmak için kayıt tamamlandıktan sonra bir kalibrasyon sonrası prosedür uygulayın. Bunu yapmak için, Analiz yazılımını açın ve tercih edilen uyaranın yanına bir tane yazarak bakış verilerini analiz etmek için uyaranı seçin.
Çalıştır'a basın. Açılır Menü'de, Verileri Sonradan Kalibre Et seçeneğini seçin. Ardından, dosya listesinden bir konu için Verilere Bakış'ı seçin ve Aç'a basın.
Bir sonraki Açılır Menüden, hangi gözlerin analiz edileceğini seçin. Toplam uyaran sunum süresi boyunca kaydedilen tüm bakış ve hedef konumlardan bir dağılım grafiği oluşturmak için Sol, Sağ veya Her İkisi. Ardından, bakış konumlarının karşılık gelen hedef konumlarla doğru şekilde örtüşüp örtüşmediğine bağlı olarak Evet veya Hayır'ı seçin.
Kalibrasyon doğru değilse, kalibrasyon sonrası gerçekleştirmek için Hayır'ı seçin. Bakış Noktalarının Merkezi'ni veya dikey ve yatay eksenin tam ortasında bulunan Merkez Noktası'nı bir kez tıklatarak bakış noktalarının merkezini monitörün merkezine çevirin. Dört hedef kadranın her birinde Bakış Noktalarının Merkezi'ni bir kez tıklatarak bakış konumlarını karşılık gelen hedef konumlara ölçeklendirin.
Bakış konumlarının karşılık gelen hedef konumlarla doğru şekilde örtüşüp örtüşmediğini tekrar kontrol edin. Kalibrasyon doğruysa, kalibre edilmiş bakış verilerini kaydetmek için Evet'i seçin. Aksi takdirde, Hayır'ı seçin ve kalibrasyon sonrası yordamı tekrarlayın.
Ayrıca, bakış verilerinin görselleştirme grafiğinin yanı sıra aşağıdaki kriterlerle uyumlu olup olmadığını kontrol ederek deneğin uyaran sunumunu gördüğünü doğrulayın. Uyaran görüldüğü gibi sınıflandırılabiliyorsa, Açılır Menü'de Evet'i tıklatın. Aksi takdirde, tıklayın Hayır.Aynı anda, sunulan uyarana ait tüm sabitleme noktalarını ilgili hedef kadranda çizin.
Sabitleme noktalarının doğru kadranda olup olmadığını görsel olarak inceleyin. Son olarak, göz hareketi yanıtlarını manuel olarak kontrol ettikten sonra, üç parametreyi hesaplamak için yazılımı kullanın. Fiksasyona Reaksiyon Süresi veya RTF, Fiksasyon Süresi veya FD ve Bakış Fiksasyon Alanı veya GFA.
RTF, görsel bilgileri işlemek ve bir göz hareketini gerçekleştirmek için gereken süre için bir ölçüdür. Burada, dinamik çizgi film uyaranı sırasındaki ortalama RTF değerleri, görme bozukluğu olan çocuklarda, görme bozukluğu olmayan çocuklara kıyasla önemli ölçüde daha yüksektir. Ek olarak, serebral görme bozukluğu olan çocuklarda, oküler görme bozukluğu olan çocuklara kıyasla RTF değerleri anlamlı derecede yüksektir.
Fiksasyon Süresi, bakışın hedef alan içinde fiksasyon olduğu toplam süredir. FD, görme bozukluğu olan çocuklarda, görme bozukluğu olmayan çocuklara kıyasla önemli ölçüde daha kısadır. Ek olarak, serebral görme bozukluğu olan çocuklarda, oküler görme bozukluğu olan çocuklara kıyasla FD önemli ölçüde daha kısadır.
Ayrıca, Bakış Sabitleme Alanı, küçük bir sabitleme alanının yüksek sabitleme doğruluğunu gösterdiği sabitleme doğruluğu için bir ölçüdür. Burada, GFA değerleri, görme bozukluğu olan çocuklarda, görme bozukluğu olmayan çocuklarda önemli ölçüde daha yüksektir. Ek olarak, GFA, görme bozukluğu ve nistagmusu olan çocuklarda, görme bozukluğu olan, ancak nistagmusu olmayan çocuklara kıyasla önemli ölçüde daha büyüktür.
Bu videoyu izledikten sonra, Göz izleme tabanlı Yöntemlerin klinik ve pratikte nasıl kullanılacağını iyi anlamış olmalısınız. Bu yöntemler, altı aylıktan büyük çocuklarda görsel bilgi işlemenin kalitesini ölçmek için kullanılabilir. Protokol içindeki temel adımlar, tercihli bakmaya dayalı uyaranları, göz izleme verilerini sonradan kalibre etme yeteneğini ve nicel sonuç sorunlarının kullanılabilirliğini içerir.
Bu yöntemler ile elde edilen resmi işlem parametreleri, zaman içindeki görsel gelişmelerin takip edilmesi ve Görsel Müdahale Programlarının etkilerinin izlenmesi için avantajlı olabilmektedir. Bu yöntemler, bireysel görsel performans profilleri sağlayabilir. Bu tür profiller, çocuğun ihtiyaçlarına göre uyarlanmış günlük yaşamda işlevsel destek için kullanılabilir.
Genel Bakış
Bu makale, çocuklarda refleksif göz hareketleri yoluyla görsel bilgi işlemeyi ölçmek için bir yöntem sunmaktadır. Hem tipik olarak gelişen çocuklarda hem de görsel bozuklukları olan çocuklarda görsel performansı değerlendirmek için reaksiyon süreleri ve fiksasyon parametrelerini analiz etmeye odaklanmaktadır.
Çalışmanın Temel Bileşenleri
Bilim Alanı
- Sinirbilim
- Klinik Görsel Değerlendirmeler
- Çocuk Gelişimi
Arka Plan
- Görsel bilgi işleme, çocuk gelişimi için kritik öneme sahiptir.
- Refleksif göz hareketleri görsel performansı gösterebilir.
- Klinik değerlendirmelerde objektif ölçümler esastır.
- Görsel işlemeyi anlamak rehabilitasyon çabalarına yardımcı olabilir.
Çalışmanın Amacı
- Çocuklarda görsel işleme kalitesini ölçmek.
- Görsel uyaranlara tepki olarak refleksif göz hareketlerini değerlendirmek.
- Engelli çocuklarda görsel performansı belirlemek.
Kullanılan Yöntemler
- Göz motor fonksiyonlarını hedefleyen görsel uyaranların seçimi.
- Dört Alternatif-zorla Seçme Tercihli-bakış Paradigmasının uygulanması.
- Pediyatrik popülasyonlar için uygun göz izleme sistemlerinin kalibrasyonu.
- Görsel yönlendirme davranışını karakterize etmek için bakış verilerinin analizi.
Ana Sonuçlar
- Nicel parametreler görsel performans hakkında bilgiler sağlar.
- Objektiv ölçümler sözlü iletişim olmadan elde edilebilir.
- Sağlıklı çocuklar ve bozuklukları olan çocuklar arasında görsel işlemede farklılıklar belirlendi.
- Etkili kalibrasyon prosedürleri veri doğruluğunu artırır.
Sonuçlar
- Yöntem, klinik değerlendirmeler ve rehabilitasyon için değerlidir.
- Anormal görsel performansın belirlenmesini kolaylaştırır.
- Gelecekteki uygulamalar görme bozukluğu olan çocuklar için müdahaleleri iyileştirebilir.
Sıkça Sorulan Sorular
Executive Industry Relevance
This method enables objective, quantitative assessment of visual information processing in pediatric populations without reliance on verbal communication, addressing a critical gap in early diagnostics for children under four years and those with intellectual disabilities. By measuring reflexive eye movement responses to controlled visual stimuli, it provides translatable biomarkers for target validation in neurodevelopmental and sensory therapeutic areas. The approach supports mechanistic de-risking in preclinical models by linking visual pathway function to quantifiable behavioral outputs, facilitating go/no-go decisions in early discovery pipelines.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses related to visual pathway integrity and cortical visual processing mechanisms.
- Operational Value: Provides biological de-risking through functional target validation via reflexive orienting responses to form, motion, contrast, and color stimuli.
- Predictive Value: Supports portfolio triage by quantifying visual performance deficits that correlate with cerebral versus ocular visual impairments.
Screening & Assay Development
- Assay Readiness: Prepares validated biological systems for downstream workflows through standardized four-alternative forced-choice preferential looking paradigms.
- Quantitative Outputs: Delivers reproducible measurements of reaction time to fixation, fixation duration, and gaze fixation area for compound screening applications.
- Scalability: Enables platform reuse across visual modality assessments with remote eye-tracking infrastructure suitable for high-throughput screening adaptation.
Translational & Preclinical Research
- Disease Relevance: Aligns with translational biomarker strategies by characterizing visual information processing in disease-relevant systems from six months of age.
- Preclinical Continuity: Bridges discovery through preclinical validation by enabling longitudinal tracking of visual development and intervention effects.
- Risk-Adjusted Advancement: Informs mechanistic de-risking by identifying abnormal visual performance in models of cerebral visual impairment versus ocular pathology.
Pipeline & Workflow Integration
The method integrates into the discovery continuum from early target validation through lead identification to preclinical studies, particularly for therapies targeting visual pathway dysfunction or neurodevelopmental disorders.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing and pathway clarification by isolating visual processing functions such as simultaneous processing, form, motion, and color discrimination.
- Screening: Ensures assay readiness through quantifiable, reflexive eye movement outputs that enable reliable compound evaluation across visual modalities.
- Analytics: Generates reaction time, fixation duration, and gaze fixation area metrics that allow cross-condition comparison and effect size quantification.
- Translational Research: Connects to preclinical continuity by enabling construction of individual visual profiles for monitoring developmental trajectories and intervention responses.
- Enterprise Reuse: Functions as a reusable capability for assessing visual biomarkers across multiple therapeutic areas and model systems.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Increases predictive confidence in target validation by reducing mechanistic ambiguity in visual processing pathways.
- Operational Value: Enhances standardization, reproducibility, and scalability through objective, non-verbal measurement protocols.
- Strategic Value: Improves go/no-go decisions by enabling early detection of visual performance deficits, reducing late-stage biological risk in sensory therapeutics.
- Portfolio Impact: Facilitates risk-adjusted prioritization through quantitative visual profiles that support advancement decisions in neurodevelopmental and sensory programs.
Implementation Considerations
- Requires expertise in pediatric visual assessment, eye-tracking technology, and behavioral neuroscience.
- Dependent on remote infrared eye-tracking systems with flexible mounting and pupil tracking capabilities for children aged six months and above.
- Necessitates cross-team standardization of stimulus design, calibration procedures, and data analysis pipelines across research and clinical sites.
- Involves adaptation considerations for varying developmental levels, attentional states, and comorbid conditions such as nystagmus or intellectual disability.
- Limited by the need for controlled visual stimuli and post-calibration procedures to ensure data accuracy in the presence of head movement or fixation instability.
Biopharma FAQs
Chapters in this video
0:05
Title
1:10
Selection of Visual Stimuli and Design of Eye Tracking Paradigm
2:50
Eye Tracking Experiment
4:50
Quantitative Analysis of Eye Movements
7:24
Results: Children with Visual Impairments Show Higher RTF, Shorter FD, and Larger GFA than Children without Visual Impairments
8:45
Conclusion
