Görsel algı ortam içeriği analiz etmek için elektroansefalografi ölçümleri ve yüksek kaliteli Video kaydı kullanma
26 Mayıs 2018
Biz algılama, toplama ve analizi, eyeblink gore medya içerik izlerken mevcut.
Bu deneysel prosedürün genel amacı, elektroenselografik ve elektromiyografik kayıtlar yardımıyla spontan göz kırpma oranlarının ölçülmesi yoluyla medya içeriğinin görsel algısını analiz etmektir. Burada katılımcıların ekranda film izlerken göz kırpma oranlarına dikkat edeceğiz. Göz kırpmanın temel işlevi, korneayı mekanik ve kimyasal hakaretlerden korumak ve ayrıca ıslak tutmak ve yabancı kalıntılardan korumaktır.
Bu tür göz kırpmaları, farklı tipteki göz kapağı hareketleriyle üretilebilir. Örneğin, mekanik veya kimyasal veya ağrılı reseptörlerin aktivasyonu ile üretilen kornea refleksine sahibiz ve bunlar korneada ve ayrıca deride bulunabilir. Bu reseptörlerin uyarılması, trigeminal nöronlarla aynı şekilde uyarılır: önce trigeminal sinir, sonra trigeminal nöronlar ve bunlar yüz çekirdeğine yerleştirildikleri motor nöronları aktive eder.
Ancak, göz kırpmanın çok iyi bilinmeyen başka bir işlevi daha vardır ve bu, görsel girdinin biliş süreciyle ilgilidir. Ve bu genellikle, aslında, günün görsel periyodu boyunca her seferinde olan şey içindir, çünkü bu spontan göz kırpmaları nedeniyle, göz kırpma sırasında görsel algı tazelenir. Yani bir taraftaki göz kırpma, görsel gerçeklik algımızı biraz değiştiriyor.
Bunun bilincinde değiliz. Aslında, yaklaşık 100-200 milisaniye süren bu spontan göz kırpmalar sırasında, hala gördüğümüz kesinlik algısına sahip olduğumuzun farkında değiliz, ancak bu imkansız çünkü göz bebeği bu süre boyunca kapakla, üst kapakla kaplıdır. Medya içeriğinin görsel algısını analiz etmek için EG / MG ölçümlerini kullanmanın avantajı, verilerin FMRI gibi diğer otuz vakaya göre yüksek geçici çözümüdür.
EG/MG kullanımı ile farklı frekanslarda beyin ve göz kapağı aktivitelerine erişebiliyoruz. Bu prosedürün avantajı, seçilen görsel uyaranların sunumuna elektriksel beyin aktivitesinin yüksek senkronize bir tepkisine sahip olmasıdır. Medya içeriğinin ve görsel algının tüm değişkenlerini ve parametrelerini kontrol etmek önemlidir.
Bu nedenle kendi video filmlerinizi oluşturmanız arzu edilir. Bu bağlamda, laboratuvar tarafından bir video kamera ile veya bu amaçla bir medya merkezi tarafından kendi içeriği oluşturulabilir. Katılımcı seçimi de çok önemlidir.
Birden fazla araştırma, görsel bir görev sırasında veya bu göreve bakarken denekler arasında farklı algısal kalıplar olduğunu kanıtlamıştır. Bu nedenle katılımcı seçimine dikkat etmek gerekir. Örneğin, bu deneyde, medya profesyonelleri ile medya profesyonelleri tarafından gerçekleştirilen spontan göz kırpma oranları karşılaştırılmıştır.
Bu durumda medya çalışanları bazı somut kriterlerle seçilmiştir. Günlük işlerinde medya düzenleme veya ses kesintileri ile ilgili kararlar alma konusunda en az altı yıllık deneyime sahip olmaları gerekiyordu. Konuların seçimi için belirli kriterler yayının yöntemler bölümünde yazılmalıdır.
Video filminizin sunumu için uygun bir senaryo oluşturun. Dikkat dağıtıcı herhangi bir unsur, deney katılımcınızı rahatsız edebilir. Bizim durumumuzda, esnek bir alanı tanımlamak için iki siyah yapı oluşturuldu.
Canlı oyun uyarıcısı için fon olarak bir siyah yapı. Ve aynı boyutlara sahip ikinci siyah yapı ve video uyaranlarının sunumu için bir ekranı beslemek için ortada bir delik. Deneysel prosedürünüzü gerçekleştirmek için rahat bir alan yaratmak önemlidir.
Burada, katılımcılara sunulan aynı içerik ve süreye sahip üç filmden bir kesit sunuyoruz. Biri, açık çekimi olan ve kamera hareketi olmayan tek çekimlik bir filmdi. Bir diğeri, 33 çekimi ve ortalama 5.9 saniyelik çekim uzunluğu ve çekimler boyunca sürekliliği olan, içerik, ritim, mekan ve zaman ilişkileri olan Hollywood tarzı bir filmdi.
Son olarak üçüncü video, 79 çekim ve ortalama 2.4 saniye çekim uzunluğuna sahip MTV tarzı bir filmdi. Burada çekimler arasında içerik, ritim, mekan ve zaman süreksizliği vardı. Bir EEG / EMG seansına başlamak için aşağıdaki malzemeleri hazırlamanız gerekir: Kapak, kontrol kutusu cihazı, elektrotlar, iletken jel, bir şırınga, katılımcıların kafasının ölçümlerini yapmak için bir ölçüm cihazı ve diğer temel ürünler.
Şimdi EEG başlığını deneğin kafasına ayarlayarak başlayın. Herhangi bir kir belirtisini, saç ürünlerini temizlemek için cildin yüzeyini temizleyin. Katılımcının kafasını ölçün.
Nasion ve inion arasındaki mesafeyi ölçün ve yarı yol noktasını tepe noktası olarak işaretleyin. 10-20 sistemini kullanarak EEG başlığındaki elektrotları hazırlayın. Kapağı, işareti takip eden konuya yerleştirin, böylece tepe noktası kapağın merkezi sıfır noktasıyla eşleşir.
İletken jeli bir şırınga yardımıyla elektrotlara uygulayın ve kapağın uygun şekilde ayarlandığından emin olun. Ardından, referans elektrodu ve elektrokültürografiyi deneğin kafasına yerleştirin. Deney deneğine rahat ve seans için hazır olup olmadığını sorun.
Kontrol kutusunun verileri kaydeden bilgisayara düzgün şekilde bağlanıp bağlanmadığını kontrol edin. Her elektrotun sinyalinin doğru olup olmadığını kontrol edin, aksi takdirde elektrodu kontrol edin. EEG/EMG aktivitesini kaydederken, bu elektrik sinyallerinin üretici tarafından sağlanan yazılımla veya deney için geliştirilmiş başka herhangi bir yazılımla düzgün bir şekilde kaydedildiğini kontrol etmeniz arzu edilir.
EEG / EMG sinyallerinin uygun iletkenlerini onaylayın ve gerekirse oturumun herhangi bir parametresini değiştirin. Her şey kontrol edildikten sonra kayıt oturumunu başlatabilirsiniz. EEG / EMG verilerini dosyalarınızda saklayın ve yazılım analizi için içe aktarın.
Göz kırpmaları EEG kayıtlarında genellikle artefakt olarak kabul edilir. Bu nedenle, herhangi bir yazılım protokolü iyi bir göz kırpma dedektörüne sahip olmalıdır. Burada olduğu gibi, spesifik EEG ve EMG elektrotlarının kullanılması ve ilgili bantların en uygun frekanslarda filtrelenmesi iyi bir prosedürdür.
Verilerinizi seçin ve filtreleyin ve bu göz kırpmalarının kaç tane ve ne zaman gerçekleştiğini belirlemek için uygun bir göz kırpma filtresi uygulayın. Sonuçlarınızı üçgen haline getirmenin iyi bir yolu, katılımcılarınızın gözlerini bir HD video kamera ile kaydetmektir. Bu, yazılım tarafından algılanan bir göz kapağı tepkisi konusunda herhangi bir şüpheniz olduğunda göz hareketlerini kontrol etmenize olanak tanır.
Bu katılımcı örneğinde, sunulan uyaranlardan birini izlerken birkaç göz kırpması tespit ettik. Bunlar FP1, FP2 ve EOG elektrotlarında tespit edildi. Bu şekil, farklı düzenleme stillerini izlerken medya dışı ve medya profesyonellerinde spontan göz kırpma hızının karşılaştırmasını göstermektedir.
Sonuçlarımıza göre, medya profesyonelleşmesi ve medya baskısı izleyicilerin göz kırpma oranını etkiliyor. Araştırmacılar, deneklerin görsel algısını analiz etmek için EEG veya EMG kayıtlarını kullanarak, çoklu frekans bantlarında farklı beyin aktivitelerine erişebilirler. Bu deneyde, göz kırpma hızına dikkat ediyoruz, ancak artık seanslar sırasında elde edilen EEG verilerinde çoklu analizler yapılabilir.
Bu çalışma, medya görme stilleri ve medya profesyonelleşmesi ile ilgili farklı beyin ve kas aktivitelerini bildiren ilk çalışmadır. Diğer medya alım teknikleriyle karşılaştırıldığında, EG / MG kayıtları, medya içeriğinin algılanması sırasında beyin ve kas aktivitelerini belirlemeye yardımcı olabilir.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Genel Bakış
Bu çalışma, katılımcılar medya içeriği izlerken göz kırpma oranlarının tespiti, elde edilmesi ve analizi üzerine odaklanmaktadır. Kendiliğinden göz kırpma oranlarını ölçerek, araştırma görsel algıyı daha iyi anlamayı amaçlamaktadır.
Çalışmanın Temel Bileşenleri
Bilim Alanı
- Nörobilim
- Davranış Analizi
- Görsel Algı
Arka Plan
- Göz kırpmaları korneayı korumak ve nemi korumaya hizmet eder.
- Farklı göz kapağı hareketleri çeşitli göz kırpma türlerini tetikleyebilir.
- Kornea refleksi mekanik, kimyasal veya ağrılı uyaranlarla aktive edilir.
- Trigeminal nöronlar göz kırpma refleksi yolu üzerinde kilit rol oynar.
Çalışmanın Amacı
- Kendiliğinden göz kırpma oranları yoluyla görsel algıyı analiz etmek.
- Medya içeriği ve göz kırpma sıklığı arasındaki ilişkiyi anlamak.
- Veri toplama için elektroensefalografik ve elektromiyografik kayıtları kullanmak.
Kullanılan Yöntemler
- Katılımcılar film izlerken göz kırpma oranları kaydedilir.
- Elektroensefalografik kayıtlar beyin aktivitesini izlemek için kullanılır.
- Elektromiyografik kayıtlar göz kırpmalarla ilgili kas aktivitesini yakalar.
- Veri analizi medya içeriği ve göz kırpma oranları arasındaki korelasyona odaklanır.
Ana Sonuçlar
- Farklı medya segmentleri sırasında göz kırpma oranlarında varyasyonlar gözlendi.
- Elektrofizyolojik veriler görsel algı mekanizmalarına dair içgörüler sağladı.
- Bulgular duygusal bağlılık ve göz kırpma sıklığı arasında bir bağlantı olduğunu öne sürüyor.
- Sonuçlar görsel işleme sürecinde göz kırpmaların rolünü anlamaya katkıda bulunur.
Sonuçlar
- Göz kırpma oranları, medya tüketimi sırasında görsel algının bir ölçüsü olarak hizmet edebilir.
- Çalışma, görsel uyaranlara fizyolojik tepkiler hakkındaki bilgiyi artırır.
- Gelecek araştırmalar bu bulguların çeşitli bağlamlarda olan etkilerini araştırabilir.
Sıkça Sorulan Sorular
Executive Industry Relevance
This method enables objective quantification of spontaneous eye blink rates as a proxy for visual perception during media consumption, offering a non-invasive biomarker for cognitive engagement. By linking electroencephalographic and electromyographic signals to media editing styles and professionalization, it supports mechanistic de-risking in target validation for neuroscience-related therapeutic areas. The approach provides translational value for assay development in phenotypic screening of CNS-active compounds where visual processing endpoints are relevant.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Enables interrogation of therapeutic hypotheses related to visual perception pathways through quantification of spontaneous eye blink rates as a cognitive biomarker.
- Operational Value: Supports biological de-risking by providing quantitative, reproducible measures of neural and muscular responses to visual stimuli.
- Predictive Value: Facilitates mechanistic de-risking by isolating the effect of media editing style on eyeblink rate, aiding in target confidence assessment for CNS targets.
Screening & Assay Development
- Assay Readiness: Prepares validated biological systems (human participants) for downstream screening by standardizing stimulus presentation and synchronized EEG/EMG acquisition.
- Quantitative Output: Generates reproducible, millisecond-synchronized data on eyeblink frequency, enabling reliable compound evaluation in visual perception assays.
- Scalability: Uses purpose-made video content with controlled parameters to ensure reproducibility across screening campaigns and platform reuse.
Translational & Preclinical Research
- Translational Continuity: Connects discovery-phase eyeblink rate measurements to preclinical validation by aligning with disease-relevant systems where visual processing is impaired.
- Mechanistic De-risking: Focuses on predictive confidence by isolating cognitive contributions to eyeblink rate independent of reflexive blinking, reducing ambiguity in target mechanism.
- Risk-Adjusted Advancement: Supports go/no-go decisions by providing objective, quantifiable endpoints for visual perception changes induced by therapeutic candidates.
Pipeline & Workflow Integration
The method fits within the discovery continuum from hypothesis testing through lead identification to preclinical validation, particularly for therapeutics targeting visual or cognitive pathways.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing and pathway clarification by quantifying spontaneous eye blink rate changes in response to controlled visual stimuli.
- Screening: Enables assay readiness through high-temporal-resolution EEG/EMG recordings that are synchronized with video stimulus presentation.
- Analytics: Delivers quantitative dependent variable measurements (eyeblink rate, frequency, timing) that allow comparison across experimental conditions and compound treatments.
- Translational Research: Connects to preclinical continuity by providing a translatable biomarker of visual perception applicable in both human and model systems.
- Enterprise Reuse: Establishes a reusable capability for assessing visual perception across multiple projects, reducing redundant setup and enhancing cross-study comparability.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Predictive confidence in target validation through reduction of mechanistic ambiguity in visual perception pathways.
- Operational Value: Standardization and reproducibility via synchronized EEG/EMG acquisition and controlled stimulus delivery.
- Strategic Value: Better go/no-go decisions by providing objective, quantifiable biomarkers for cognitive engagement, reducing late-stage biological risk.
- Portfolio Impact: Risk-adjusted prioritization based on measurable effects on visual perception endpoints, improving capital efficiency in CNS drug development.
Implementation Considerations
- Requires expertise in neurophysiology, EEG/EMG signal acquisition, and experimental design for visual perception studies.
- Needs instrumentation including 20-channel EEG wireless system, conductive gel, electrodes, and high-definition video recording equipment.
- Demands cross-team standardization of stimulus timing, electrode placement (10-20 system), and blink detection protocols.
- Involves adaptation considerations across model systems, particularly in translating human eyeblink biomarkers to preclinical models.
- Limited by the need to control for confounding variables such as fatigue, medication, and individual blink baseline variability.
