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Rastreamento ocular em experimentos cognitivos
 
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Rastreamento ocular em experimentos cognitivos

Overview

O rastreamento ocular como o nome sugere envolve o rastreamento de movimentos oculares. É uma ferramenta não invasiva e sensível que quantifica e mede os movimentos oculares para descrever o estado cognitivo de um indivíduo. Um movimento ocular entre dois pontos de fixação é chamado de saccade, que é um dos movimentos motores mais rápidos em nosso corpo. Observando os perfis desses movimentos oculares, os cientistas podem entender melhor os déficits neurais em pacientes com prejuízos cognitivos.

Neste vídeo, vamos primeiro olhar para uma visão geral de diferentes movimentos oculares que o rastreamento ocular pode capturar e o tipo de dados que podem ser coletados. Em seguida, a configuração básica e o design experimental são revisados, incluindo diferentes tipos de rastreadores oculares e detalhes para otimizar o equipamento de rastreamento ocular. Finalmente, vamos dar uma olhada em alguns experimentos específicos utilizando o rastreamento ocular como uma ferramenta para estudar a cognição.

Procedure

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O rastreamento ocular é um dos métodos mais úteis em pesquisas comportamentais para estudar cognição. Este método é uma ferramenta não invasiva que fornece informações altamente sensíveis sobre déficits na cognição, que são comuns em distúrbios neurológicos. Este vídeo fornecerá uma visão geral do método de rastreamento ocular, os tipos de movimentos oculares tipicamente medidos e o uso desta ferramenta em diferentes áreas de pesquisa.

Vamos começar aprendendo alguns tipos de movimentos oculares que o rastreamento dos olhos captura. O olho faz o movimento mais rápido em seu corpo, que é chamado de saccade. Uma saccade, mostrada pelas linhas azuis, pode ser feita em qualquer direção, normalmente movendo-se de um ponto de fixação para outro, em uma escala de tempo de milissegundos. Uma vez que uma tarefa é concluída, a duração total de cada fixação em um determinado alvo pode fornecer uma visão cognitiva sobre quanto tempo o cérebro leva para processar detalhes finos dentro de um alvo. O tempo gasto fazendo uma saccade de um ponto de fixação para o outro, é conhecido como tempo de reação saccadada ou latência. Essas reações podem ser rápidas ou lentas e a análise de latência pode fornecer evidências relacionadas a déficits cognitivos.

Dois tipos de saccades comumente capturados em pesquisas comportamentais são o anti-saccade e pró-saccade. Um movimento voluntário dos olhos, ou "anti-saccade", ocorre quando os olhos se afastam de um alvo. Um movimento involuntário dos olhos, ou "pró-saccade", ocorre quando os olhos se movem em direção a um alvo. Os tempos de reação e latências desses movimentos são componentes-chave na compreensão da função neural subjacente.

O rastreamento ocular também captura movimentos vertigem os olhos, que são mudanças no ângulo do seu olho para manter a visão binóculo. Esses movimentos oculares podem ser capturados durante tarefas com apresentações de destino simultâneas, a fim de entender melhor o desempenho visual quando a vergence é interrompida.

Agora que você tem uma ideia de que tipo de informação é registrada e como elas são analisadas, vamos rever como o sistema de rastreamento de olhos deve ser configurado.

Antes de começar, reúna todos os equipamentos relevantes, como um rastreador de olhos, computador e chave de cabeça ou queixo. Existem várias opções para hardware de rastreamento ocular que podem ser usados, como um rastreador de olhos montado na cabeça, um que é montado em uma mesa, e um que pode ser usado dentro de um scanner de ressonância magnética durante experimentos de ressonância magnética.

Explique o propósito do estudo ao sujeito e obtenha um termo de consentimento assinado. Para sistemas montados em mesa, comece fazendo com que o sujeito ajuste a cadeira e certifique-se de que eles possam se inclinar confortavelmente no descanso do queixo. Concentre a câmera para garantir a imagem e o rastreamento ideais. Ajuste o limiar de sensibilidade infravermelha da câmera para que ela possa capturar o reflexo da pupila do sujeito, a fim de rastrear a posição dos olhos.

Em seguida, instrua o sujeito a se fixar em cada ponto que aparece na tela até que ele desapareça. Nove pontos de fixação aparecerão na tela, a fim de calibrar adequadamente o software de rastreamento ocular. Forneça instruções para a tarefa verbalmente ou com texto na tela do computador do sujeito.

Faça com que seu sujeito se familiarize com a tarefa completando um teste prático. Em seguida, inicie a tarefa fornecendo o texto ou imagens na tela. Uma vez que um sujeito tenha completado a tarefa, verifique se os movimentos dos olhos e os pontos de fixação foram capturados corretamente.

Agora que você tem uma ideia de como o rastreamento ocular funciona, vamos olhar para alguns estudos em que este método forneceria informações cognitivas e comportamentais valiosas.

Por exemplo, existem muitos processos complexos envolvidos na leitura, e o rastreamento ocular é uma maneira sensível de avaliar a compreensão de texto. A compreensão pode ser testada mostrando ao sujeito uma frase em um computador, e fazendo com que eles leiam para si mesmos. Em seguida, o pesquisador pode analisar a direção dos saccades e a sequência de fixações durante cada aparição do texto.

Além disso, o rastreamento ocular pode ajudar a entender como o cérebro percebe rostos. O sistema visual extrai componentes individuais, como os olhos, nariz e boca, e os combina de tal forma que você finalmente percebe um rosto como um todo. Indivíduos com doenças neurológicas como o autismo percebem rostos de forma diferente dos controles saudáveis. Seus padrões de movimento ocular podem ser comparados com o controle populacional para compreender os fundamentos cognitivos deste transtorno. Além disso, o cérebro processa rostos invertidos de forma diferente dos rostos eretos, e o rastreamento ocular é uma ferramenta perfeita para entender quais assuntos mais atendem em cada instância.

Finalmente, muitas simulações de condução são emparelhadas com rastreadores oculares para capturar com precisão os tempos de reação ao início repentino de objetos em uma tela para entender melhor os indivíduos que sofrem de distúrbios de déficit visual. O rastreador ocular pode detectar especificamente déficits visuais, como uma hemianopia, ou quando um indivíduo não é capaz de ver nada em sua visão periférica. Isso é facilmente capturado durante a análise, olhando para a falta de pontos de fixação em ambos os lados do campo visual.

Você acabou de ver o vídeo de JoVE sobre rastreamento ocular em experimentos cognitivos. Neste vídeo, demonstramos que o rastreamento ocular é uma ferramenta sensível e não invasiva que é muito útil ao estudar o comportamento humano e a cognição. Obrigado por assistir!

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