איך ליצור ולהשתמש היריבות המשקפת

Neuroscience
 

Summary

היריבות המשקפת מתרחשת כאשר העיניים מוצגות תמונות שונות באותו מקום: תמונה אחת שולטת בעוד אחרים מודחק, וחלופות הדומיננטיות מעת לעת. היריבות שימושי לחקר מבחר תפיסתי ומודעות חזותית. כאן אנו מתארים שיטות קל מספר יצירה ושימוש גירויים היריבות המשקפת.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations | Reprints and Permissions

Carmel, D., Arcaro, M., Kastner, S., Hasson, U. How to Create and Use Binocular Rivalry. J. Vis. Exp. (45), e2030, doi:10.3791/2030 (2010).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

כל עינינו בדרך כלל רואה תמונה שונה במקצת של העולם הסובב אותנו. המוח יכול לשלב את שתי התמונות לתוך ייצוג קוהרנטי אחד. עם זאת, כאשר עיני מוצגים עם תמונות שונות מספיק זה מזה, דבר מעניין קורה: במקום מיזוג שתי תמונות לתוך בתפיסת מודעת משולב, מה שמתרחש הוא דפוס של החילופים תפיסתי שבו תמונה אחת שולטת מודעות בעוד אחרים מדוכאת; חלופות דומיננטיות בין שתי התמונות, בדרך כלל כל כמה שניות. תופעה זו ידועה בשם תפיסתי היריבות המשקפת. היריבות המשקפת נחשבת שימושי לחקר מבחר תפיסתי ומודעות בשני המודלים של בני אדם וחיות, כי הקלט החזותי משתנה לכל עין מוביל החילופים במודעות תפיסה חזותית. כדי ליצור גירוי היריבות המשקפת, כל שנדרש הוא להציג כל עין עם תמונה שונה במיקום נתפס אותו. ישנן מספר דרכים לעשות את זה, אבל לחדשים בתחום הם לעתים קרובות לא בטוח איזו שיטה היה הכי מתאים לצרכים הספציפיים שלהם. מטרת מאמר זה היא לתאר מספר דרכים זול פשוט ליצור ולהשתמש היריבות המשקפת. אנחנו פירוט שיטות שאינן דורשות ציוד מיוחד ויקר לתאר היתרונות של כל שיטה והחסרונות. השיטות שתוארו כוללות שימוש אדום כחול משקפי מגן, stereoscopes מראה משקפי פריזמה.

Protocol

(1) מבוא: מהי היריבות המשקפת?

בדרך כלל, כל אחד רואה את עינינו תמונה מעט שונה. המוח שלנו משלבת את המידע שהוא מקבל מהעיניים כדי ליצור יחידה מגובשת, תלת ממדי ייצוג חזותי של הסצינה. אבל מה יקרה אם כל עין הוצגו באופן מלאכותי עם תמונה שונה ואין השלמה ביניהם במקומות רשתית המתאים? איזה ניסיון תפיסתי מודע גירוי כזה לעורר? האינטואיציה של אנשים רבים היא כי המוח עדיין מנסים למזג את שתי התמונות. עם זאת, זה לא מה שקורה. מה מתרחש בפועל הוא דפוס של החילופים תפיסתי, שבו כל תמונה של העין שולטת תפיסה מודעת לתקופה מסוימת ואילו דימוי אחר מדוכאת, ותקופות של דומיננטיות הפוכה דיכוי מעת לעת, עם רק תקופות קצרות של תפיסה מעורבת. תופעה זו ידועה בשם היריבות המשקפת.

היריבות המשקפת נחשבת שיטה שימושית חוקרת את התהליכים שבבסיס הבחירה תפיסתי ומודעות חזותיים, כמו קלט יציב (אותן התמונות הראו כל הזמן לכל עין) מוביל לסירוגין מודע 1,2 תפיסות. לפיכך, היריבות המשקפת יכול לשמש כדי לבחון שאלות כגון:

  1. מוקד המודעות: באיזה שלבים בהיררכיה עיבוד ויזואלי לעשות אירועים עצביים לתאם עם ניסיון מודע?
  2. מבחר תפיסתי: כיצד המוח לפתור את התחרות בין גירויים לבחור איזה מהם להביא לתודעה?
  3. עיבוד מודע: מה ההיבטים של דימוי זה מודחק מהמודעות בכל זאת יכול להיות מעובד, וכיצד עיבוד כזה יכול להשפיע על ההתנהגות?

שאלות אלו הן במוקד המחקר המתמשך הרבה.
ישנן כמה שיטות פשוטות ליצירת להציג היריבות המשקפת, אך לחדשים רבים בתחום אינם בטוחים כיצד לבחור להשתמש בשיטה המתאימה ביותר לצרכים שלהם. במאמר זה מתאר כמה מן השיטות הפופולריות ביותר להכנת מציג היריבות המשקפת, כולל היתרונות של כל שיטה חסרונות. אנחנו גם לתאר כמה שיקולים חשובים בעת יצירת באמצעות גירוי היריבות המשקפת.

(2) יצירת להציג היריבות המשקפת

יצירת להציג היריבות המשקפת היא פשוטה. כל שיטה המציג תמונות שונות לחלוטין למקומות המתאימים של שתי הרשתיות תוביל יריבות.

  1. שמירה על יציבה vergence: לפני שנכנס שיטות ספציפיות ליצירת יריבות, חשוב לציין את נושא vergence יציבה, אשר מהווה שיקול חשוב בכל השיטות יתוארו.
    בדרך כלל, העיניים שלנו להפוך (לעשות תנועות vergence) באופן שגורם ליפול באותו דימוי מקובע על כל גומה. עם זאת, vergence מוצלח תלוי כל עין רואה את אותם הדברים. אם כל עין מוצג עם תמונה שונה לחלוטין, vergence תהיה משובשת, כמו המוח לא יהיה די מידע כדי להחליט על זווית vergence הנכון. זה עלול לשבש יריבות המשקפת, כמו שתי תמונות לא יכול ליפול על הרשתית במקומות המתאימים. לכן, נוסף על תמונות שונות, התצוגה צריכה להכיל אלמנטים זהים עבור שתי העיניים. זה מאפשר את העיניים כדי לשמור על מבט יציב למרות ההבדל בין האלמנטים rivaling של התמונות.
    1. בדרך כלל, vergence-ייצוב אלמנטים זהים כוללים נקודת קיבעון במרכז rivaling את התמונות ואת מסגרת סביב התמונות, מסגרת יכול להיות אחיד (איור 1 א) או מרקם (איור 1B, חלקם לשקול מסגרת מרקם חזק יותר במניעת לא vergent תנועות העין). המסגרת יכולה להיות בכל צורה, כל עוד היא זהה בשתי העיניים.
    2. מתואם תנועות עיניים אופקיות נוטים יותר מאשר אלה אנכי. לכן, בבר מרקם צידיו של כל תמונה ניתן להשתמש במקום מסגרת מלאה (תרשים 1C; השופטים 3,4).
    3. לבסוף, בחלק מהמחקרים מסגרת עשויה להיות רצויה (לדוגמה, אם הניסוי דורש גירויים המופיעים על רקע אחיד). במקרים כאלה, ניתן להשתמש בקווים nonius (קווים על מרכז התמונה מכמה כיוונים) ו / או תמונה המופיעה נוספת מן הגירוי, כגון טבעות לוח קליעה למטרה (1D איור; נ"צ 5).

      איור 1
      איור 1: דוגמאות של יריבות מציג המשקפת עם סוגים שונים של אלמנטים זהים שיפור vergence יציב. בשנת לוחות הכל, בעין שמאל מוצג עם סריג אנכי ואת עין ימין עם אחד אופקי. סוגים שונים של אלמנטים זהים כוללים: (א) נקודה קיבוע מסגרת מוצק. ציר זמן המתאר את alternatiתוספות של בתפיסת המודע מוצג גם; (ב) נקודה קיבוע מסגרת מרקם; (ג) נקודה קיבוע וברים מרקם, כדי להפחית את אי - vergent תנועות עיניים אופקי; (ד) נקודה קיבוע, קווי nonius וטבעת לוח קליעה למטרה.

  2. שיטות גרימת היריבות המשקפת: ישנן מספר שיטות פופולרי ליצירת להציג היריבות המשקפת. להלן נסקור שלוש אפשרויות זול פשוט: באמצעות משקפי צבע, stereoscope המראה, ומשקפי פריזמה.
    1. משקפי האדום כחול: זוהי השיטה הפופולרית, המועדפת על ידי חוקרים רבים כי היא הקלה ביותר והזולה ביותר ליישום. כל אחד צריך הוא זוג משקפי אדום כחול צלופן, זמין בחנויות הצעצועים ביותר (ההסבר כאן תיטול את השימוש של משקפי כחול אדום, אם כי שילובי צבעים אחרים, כגון אדום וירוק, יכול לשמש גם).
      1. רוב העבודה מעורב בשיטה זו נכנס הכנה גירוי. זה לא חיוני להציג את הגירויים על מסך המחשב (כמה מחקרים היריבות המשקפת השתמשו תמונות מודפס על נייר קרטון רכוב), אבל זה בדרך כלל היא פשוטה ביותר להציג את התמונות על צג. הכינו תמונה אחת מוצגת אך ורק על ידי אקדח כחול של הצג (או טונר כחול של המדפסת, אם גירויים מודפסים על נייר) אחר המוצג, באותו מקום על המסך, אך ורק על ידי האקדח אדום (או מדפסת אדום מחסנית, לדוגמה נ"צ 7). כל העדשות רק במעבר אחד של תמונות, כך שתי תמונות שונות תיפול על מקומות רשתית מקבילה בשתי העיניים ולהתחיל להתחרות אחד את השני (איור 2).

        איור 2
        איור 2: אדום כחול להציג המשקפיים. תמונה מורכבת של התמונה אדום רק של פנים ותמונה כחול בלבד של בית. כאשר מוצג באמצעות משקפי אדום כחול, המיוצגים כאן בקווים כלליים, את שתי התמונות צריכות לעסוק יריבות.

      2. ראוי לציין, כי שתי התמונות יכילו מידע זהה - למשל, מסגרת ולעבור קיבוע - כמו חרף העובדה גירויים הן פיזית חופפים, vergence יציב (ראה לעיל) עדיין חייבים להיות מובטחת. אלו אלמנטים זהים צריכים להיות בצבע כי העדשות הן יתנו דרך, כגון שחור.
      3. היתרונות העיקריים והחסרונות של השימוש משקפי אדום כחול.
        יתרונות:
        1. הציוד הוא זול מאוד, גירויים קלים מאוד להכנה.
        2. אדום כחול משקפי יכול לשמש בקלות עם כל שיטות הדמייה, כולל MRI.
        3. אדום כחול משקפי אינן דורשות ייצוב הראש או התאמה אישית של המכשיר לצפייה עבור כל צופה.
        חסרונות:
        1. כל תמונה יכולה להכיל רק גוונים של צבע לא יחיד (צבעוני) גירויים כרומטית.
        2. העדשות הן לא מושלם (גם יקרים הרבה יותר מאשר צעצוע בחנות עדשות עדיין מעט חפיפה בין אורכי הגל של האור נתנו דרך), ולכן תמיד יהיו לפחות חלק "לדמם דרך" - כל עין תראה כמה תמונת עין של אחרים. זה יוצר בעיה בטענה כי התמונה היתה נראית מדוכאת לחלוטין.
        3. אדום כחול משקפי אינם פועלים היטב עם עין, עוקבים אחר העדכני ביותר.
    2. Stereoscope מירור: מראות ניתן בקלות להגדיר כדי לספק תמונה שונה לכל אחד בעיניים של הצופה.
      1. גירויים: הכן שתי תמונות שונות כי יש כמה אלמנטים זהים (לשמירה vergence יציב, כפי שהוסבר לעיל). כמו אדום כחול משקפי מגן, גירויים ולכן לא צריך להיות מוצג על מסך המחשב, אלא להציג את הצד תמונות לצד על צג היא בדרך כלל השיטה פשוטה ביותר.
      2. Stereoscope במראה מורכבת מארבעה מראות (איור 3A). אפשר לקנות stereoscope מיוצר באופן מסחרי. זה גם קל לבנות stereoscope. כדי למקם, לעשות זאת שתי מראות כך שכל אחד נמצא ליד עין אחת על 45 ° זווית לקו זה עין של צפייה (להשתמש הסנטר שאר לייצב את מיקום הראש של הצופה). מקום אחר מראה צד של כל אחד משני המראות הראשונים, מול גירויים בזווית של ° 45 (איור 3B). הסדר זה יהפוך את התמונה על כל נפילה במיקום המתאים בכל עין. התמונות שונה עכשיו צריך להתחרות זה בזה.
      3. העיניים של כל צופה הם קצת שונים, ולכן כאשר הנחת משקיף מול הצג, ייתכן שיהיה צורך לשנות את הזוויות של מראות להשיג vergence יציב. למרות המראה stereoscopes ביותר לעבוד גם כאשר המראות הם קבועים, ניתן לשפר את כוונון אל העיניים של כל צופה בכך שהוא מאפשר מראות כדי לסובבד / או להחליק קדימה ואחורה (חיצים כחולים איור 3B).

        איור 3
        איור 3: stereoscope מירור. (א) הצופה מביט מבעד stereoscope, זמין מסחרית מראה. (ב) ייצוג סכמטי של stereoscope מראה. קווי מוצק מייצגים מראות. הקווים המקווקווים מייצגים קו הראייה, וחצים כחולים מייצגים התאמות ניתן גם המיקום (חיצים ישר) או זווית (חיצים מעוגלים) של מראות. כל סוג של החץ מוצגת רק בצד אחד למען הפשטות, אבל את ההתאמות זהה יכול להתבצע בשני הצדדים.

      4. בעת שימוש stereoscope המראה, חשוב לוודא כי כל עין רואה רק את התמונה הוא אמור, וכי הדימוי הזה נראה רק במיקום בו יריביו את התמונה אחרת. עם זאת, במקרים רבים כל עין יהיה גם קו של חזון לתמונה אחרים (איור 4 א). כדי לחסום את הקו הזה לא רצויה של חזון, במקום המחיצה (לדוגמה, גיליון של קרטון) הארכת קו האמצע של stereoscope, בין העיניים של הצופה, לכיוון מרכז של התצוגה בצורה כזאת שזה יהיה לחסום את קו הראייה את העין השנייה של גירוי (איור 4 ב). המחיצה יכולה להיות עשוי מחומר כלשהו, ​​כל עוד זה משרת מטרה זו. עם זאת, עדיף לעשות את המחיצה מחומר מט, כחומר מבריק ישקפו את האור הנפלט ע"י לפקח על וליצור בוהק.

        איור 4
        איור 4: חסימת קו הראייה לגירוי בעיניים של אחרים. כל עין יכולה להיות קו ברור של חזון לגירוי מיועד בעין השנייה. (א) עבה הקווים המקווקווים השחורים מייצגים את קו הראיה נועדה לגירוי של כל עין. Thin קווים מקווקווים אפור מייצג את קו הראייה לגירוי בעיניים של אחרים. (ב) קו הראייה לגירוי בעיניים של השני ניתן לחסום עם מחיצה (קו עבה).

      5. בעיה נוספת שעלולה להתרחש היא כי כל עין עשוי לראות את התמונה הוא אמור לראות פעמיים - פעם דרך המראה, ושוב ישירות (איור 5 א). זה יגרום תמונה נוספת של כל גירוי יופיעו ליד המיקום בו מתרחשת התחרות. כדי למנוע זאת, לשנות את היחס בין המיקום של התמונה ואת המרחק של הצופה מן המסך (איור 5 ב).

        איור 5
        איור 5: לוודא כל עין יש רק שורה אחת של חזון לגירוי שלה. (א) בנוסף לקו הראייה העובר מראות (עבה קו מקווקו שחור), כל עין יכול להיות גם קו ישיר של החזון לגירוי נועדו זה (דק קו אפור מקווקו), גורמת לגירוי להיראות פעמיים . (ב) בעיה זו ניתן למנוע על ידי התאמת המיקום היחסי של stereoscope והמיקום של גירויים.

      6. על מנת לבצע את ההתאמות מעל לפני שהניסוי יתחיל, להכין תמונה מראה רק את החלקים של התצוגה, כי הם זהים בשתי התמונות, ולהשתמש בו כדי להגדיר את stereoscope בשביל כל משקיף לפני הצגת הגירוי יריבות.
      7. היתרונות העיקריים והחסרונות של השימוש stereoscopes במראה.
        יתרונות:
        1. תמונות נפרדות לאפשר שימוש של כרומטי (צבעוני) גירויים.
        2. התמונות הן נפרדות לחלוטין ולא יכול לדמם לתוך "אחד את השני", שלא כמו עם משקפי אדום כחול.
        3. הכנה Stimulus הוא קל ופשוט - כל שתי תמונות שהוצגו הצד על ידי צד יכול להתחרות זה בזה.
        4. Stereoscopes ניתן להשתמש בשילוב עם מעקב עיניים.
        חסרונות:
        1. Stereoscopes רק לאפשר הצגה של גירויים קטן למדי, שכן רק מחצית שדה הראייה ניתן להשתמש כדי להציג את כל התמונה, ואת הצורך לשמור vergence יציב מקשה לגירויים בהווה subtending יותר מאשר כמה מעלות של זווית הראייה.
        2. Stereoscopes לא ניתן להשתמש בקלות בתוך סורק MRI, שכן הדבר ידרוש את כל האלמנטים של stereoscope להיות שאינו מגנטי, וההתקנה יהיה גם לשלב את הטיה נוספת המראה שדרכו גירויים נתפסים בדרך כלל הסורק. Stereoscopes מראה גם עשוי להיות גדול מדי עבור הסביבה סורק צפוף. עם זאת, stereoscopes תואמים שיטות אחרות כגון, MEG EEG ו NIRS.
        3. Stereoscopes דורשות ייצוב הראש התאמה אישית עבור כל צופה.
    3. משקפי פריזמה: זוהי וריאציה על הרעיון של stereoscope, באמצעות משקפי מגן שבו העדשות הן מנסרות במקום מראות. כמו עם stereoscope מראה, תמונות מוצגים זה לצד זה (בדרך כלל על מסך).
      1. עדשות פריזמה יכול להיות purchased מהספק כל אופטיקה מסחרי, יחד עם מסגרות פלסטיק.
      2. כל האור מתכופף מנסרות, מה שהופך אובייקטים בצד נראה ישר (איור 6). שתי פריזמות כזה, אוריינטציה בכיוונים מנוגדים, לפעול באותו אופן כמו stereoscope המראה היה - הם יוצרים את האשליה שתי תמונות כי הם, למעשה, פיזית ליד החפיפה בצד בחלל 6.

        איור 6
        איור 6: משקפי פריזמה. כל עדשה פריזמה האור מתכופף, גורם לגירויים הנמצאים פיזית Side-by-הצד להיראות במיקום מרחבית זהה. שים לב מחלק נדרש כדי למנוע קווים נוספים של החזון.

      3. שים לב כי בעת שימוש משקפי פריזמה, אתה עדיין צריך להשתמש מחיצה (ראה איור 4) כמו כל עין רואה תמונה העין של אחרים. עם זאת, אתה לא צריך לדאוג להתאים את המרחק והגודל של התצוגה כפי שהיית עושה עם stereoscope מראה (ראה איור 5), כמו כל תמונה יש רק קו אחד של חזון לכל עין.
      4. היתרונות והחסרונות של משקפי פריזמה דומים לאלה של stereoscopes המראה, עם הבדל אחד גדול: הוא קל לשימוש משקפי פריזמה בתוך סורק MRI כמו משקפיים ועדשות יכול להיות עשוי מפלסטיק הם קומפקטי יותר stereoscope מראה.
        יתרונות:
        1. תמונות נפרדות לאפשר שימוש של כרומטי (צבעוני) גירויים.
        2. התמונות הן נפרדות לחלוטין ולא יכול לדמם לתוך "אחד את השני" (בניגוד אדום כחול משקפי מגן).
        3. הכנה Stimulus הוא קל ופשוט - כל שתי תמונות שהוצגו הצד על ידי צד יכול להתחרות זה בזה.
        4. משקפי פריזמה יכול בקלות לשמש סורק MRI.
        5. משקפי פריזמה ניתן להשתמש בשילוב עם מעקב עיניים (אם כי העין גשש כיול עלול להיות קשה בשל עיוות של התמונה של התלמיד על ידי העדשה).
        חסרונות:
        1. משקפי פריזמה רק לאפשר הצגה של גירויים קטן למדי, שכן רק מחצית שדה הראייה ניתן להשתמש כדי להציג את כל התמונה, ואת הצורך לשמור vergence יציב מקשה לגירויים בהווה subtending יותר מאשר כמה מעלות של זווית הראייה.
        2. עבור גירויים גדול, או גירויים שהוצגו רחוק קיבעון, מצגת פריזמה עלול לגרום לעיוות התמונה.
        3. משקפי פריזמה דורשות ייצוב הראש.
    4. שיטות נוספות, אשר אנו לא אכנס כאן בפירוט, יכול לדרוש ציוד מיוחד ויקר. אלה כוללים את הבאים:
      1. משקפי תריס: אלה משקפי ה-LCD שבו כל עדשה יכולה להיות אטום באופן עצמאי. היריבות המשקפת ניתן ליצור על ידי לסירוגין אטימות העדשה במהירות, בזמן לסירוגין עם תמונות באותו מקום על המסך.
      2. הצגת משקפי מגן: אלה, כל העינית מצויד במסך תצוגה עצמאית. היריבות המשקפת ניתן ליצור על ידי הצגת תמונות שונות באותו מיקום על כל מסך.

(3) נציג התוצאות: שיקולים ביצירת להציג היריבות המשקפת

רבים מן הפרסומים בתחום זה מכוונים לקהל כי הוא כבר מוכר מאוד עם יריבות המשקפת. ניירות אלו ובכך נוטים שלא להיכנס לפרטים מסוימים בדבר ניסיון של היריבות. זו עלולה להטעות את האורח. לכן, כאן אנו במפורש לתאר כמה מאפיינים של היריבות.

  1. דיכוי הושלמה: ב יריבות רגיל מעורבים תמונות עם ניגודיות בערך שווה, דיכוי הוא לעתים קרובות לא שלם לחלוטין. הדימוי מודחק היא לעתים קרובות עדיין נראה קצת.
    1. טיפין טיפין היריבות: דיכוי הושלמה יכול להתרחש, למשל, באמצעות תיקוני קטנה של התמונה מודחקים להיות דומיננטי, תופעה הידועה בשם "יריבות טיפין טיפין" (איור 7: נ"צ 8) אשר נוטה להתרחש יותר גדול בתמונות rivaling הם: ב כגון המקרים, משקיפים נוטים לדווח הדומיננטיות לפיה תיקונים הדומיננטי של התמונה להוסיף עד כדי לכסות שטח גדול יותר. כאשר זה המקרה, את הקריטריונים להכריז דימוי דומיננטי יכול להשתנות במידה רבה על פני הצופים. הדרך הטובה ביותר להימנע טיפין טיפין היריבות היא להשתמש גירויים קטנים (למשל, subtending 1 ° זווית ראייה או פחות).

      איור 7
      איור 7: טיפין טיפין יריבות. במקרים מסוימים, אחד הגירויים ישלטו בחלקים מסוימים של התמונה בזמן גירוי אחרים שולט בחלקים אחרים. היריבות טיפין טיפין כזו יכולה להתרחש גם כשלב מעבר בין תקופות שבו הגירוי הוא דומיננטי לחלוטין, או ברציפות, עם גירוי לא מצליחים להשתלט לחלוטין.

    2. בניגוד לכאורה מופחתת: Tהוא דיכא תמונה גם דיווחו לעתים לא להיות מודחק לגמרי אלא רק נראה כי בניגוד מופחת. אמנם יש טוען כי בכל רגע נתון בשדה הראייה רק תמונה אחת יכולה להיות דומיננטי 9 נקודות כאלה עשוי להיות קטן מספיק עבור תחושה כללית של רואה מלא, אבל "חלש" גרסה של התמונה מודחקים להתרחש. בשביל להציג את היריבות עם זאת, בניגוד לכאורה מופחת עשוי להתרחש במשך כמה משקיפים, אך לא עבור אחרים.
    3. התמונות שאחרי: במקרים מסוימים, המחזה נותר הגירוי שהוצג העין מודחק יכול להיווצר. כדי למנוע זאת, השתמש מסכה המשקפת בסוף המצגת גירוי. לחילופין, במקרה של גירויים צורמת, למנוע היווצרות המחזה נותר על ידי שינוי פאזה של הסורג (את המיקום של קווים בהירים וכהים) בקצב מהיר, בין אם באופן אקראי או על ידי בעל מהלך gratings.
    4. אימות עצמאי של דיכוי מלא: לאור שלושת הקודמים סעיפים קטנים, קל לראות מדוע היעלמות מלאה של התמונה מודחק לא ניתן לשער. אם מישהו רוצה לדווח כי גירויים מודחקים היו בלתי נראים (לדוגמה, כאשר בטענה עיבוד מודע התרחש), חשוב לוודא כי משקיפים עצמאי לא יכול לראות את התמונה מודחק. כדי לעשות זאת, להשתמש בכפייה בחירה שאלות לאחר כל ניסוי (כלומר, "מי אלה שתי תמונות הוצגה רק?"), על מנת להוכיח כי אחוזי ההצלחה על ההזדמנות 3,4. כמו במקרה לעיל ביצועים עלולה להתרחש גם בהעדר מודעות (למשל, כמו תופעת עיוורת, נ"צ 10), צעדים נוספים כגון דירוגים אמון 11 או ההימורים על דיוק 12 רצוי להיות מועסק.
  2. הבטחת דיכוי מוחלט: אם שאלת המחקר נוגעת כיצד מניפולציה מסוימת משפיעה על משכי זמן של שליטה ודיכוי, אז היריבות המשקפת מן הסוג המתואר עד כה הוא המתאים ביותר. עם זאת, יותר מאשר משך שליטה ודיכוי, חוקרים רבים מעוניינים לבחון האם התוכן של התמונה מודחק יכול להיות מעובד. כפי שראינו, דיכוי מוחלט קשה כדי להבטיח את היריבות עם המשקפת רגילים. לכן, כדי לענות על שאלות מחקר בדבר עיבוד של התמונה מודחקים, צורה חזקה של היריבות, המכונה מצב פלאש אוטומטי רציף (CFS), הוא המתאים ביותר 13.
    1. כדי ליצור גירוי CFS, להציג יחסית נמוכה לעומת זאת (אבל עדיין נראו לעין) התמונה בעין אחת, זו תהיה התמונה מודחק. מציגים ניגודיות גבוהה, המשתנה במהירות התמונה בעין אחרת; זו תהיה מסכה דומיננטי CFS. כדי להיות יעיל באופן מקסימאלי, את המסכה CFS צריך לשנות בקצב של 10-20 הרץ.
    2. CFS יכול להיגרם באמצעות כל השיטות ליצירת יריבות שאנחנו שתוארו לעיל. בעת שימוש stereoscope במראה או משקפי פריזמה, מסכות CFS מורכב הרבה אלמנטים צבעוניים קטנים ("מונדריאן") הם יעילים (איור 8). בעת שימוש אדום כחול משקפי מגן, מסכת CFS יכול להיות מורכב מרכיבים רבים (מלבנים, אליפסות, קווים, נקודות) כי הם כולם באותו צבע 14.

      איור 8
      איור 8: מצב פלאש רציף (CFS). עין אחת (כאן, אחד מימין) מוצג גירוי ניגודיות גבוהה דינמי. בדוגמה זו, גירוי זה תמונה המורכבת מלבנים בצבעים רבים ("מונדריאן"; תמונות שונות מסוג זה צריך חלופי ב 10-20 הרץ כדי להבטיח דיכוי). העין אחרות מוצג עם תמונה בניגוד נמוכה, אשר יכול להישאר מדוכאת במשך תקופות ארוכות (מספר דקות).

    3. CFS יכול לדכא לחלוטין את התמונה חלשה במשך זמן רב מאוד (מספר דקות). שים לב כי גם אז, את הדימוי מודחק יכול מדי פעם "לפרוץ", במיוחד אם היא תמונה בעלת משמעות כגון פנים. לכן, הקפד לכוונן את רמת הניגודיות של התמונה מודחקים לפני שהניסוי יתחיל, על מנת למקסם את הסיכויים של דיכוי מוחלט.
    4. כפי שהוסבר לעיל (תוצאות נציג: דיכוי הושלמה), כדי לאפשר מסקנות לגבי עיבוד מודע של התמונה דיכא ב-CFS, עצמאי לוודא כי הם משקיפים על ההזדמנות כאשר נשאל מה שהוצג לעין מודחק.
  3. ניסיון של החילופים היריבות: מחקר שפורסם על רוב היריבות דוחות רק המשכים שליטה ודיכוי, נותן את הרושם עם החילופים בין הדימוי הדומיננטי מודחק הן מיידיות, הכל או לא אירועים. אבל זה לא המקרה: החילופים הם בדרך כלל הדרגתי יכול להיות איטי למדי, כלומר לא מעט זמן הצפייה יכול להיות נלקח על ידי שלבים "מעורבים". צורה מסוימת של שלבים מעורבת משתנה בין משקיפים על גירויים שונים. להלן שתי הצורות הנפוצות.
    1. שלב מעורבת יכולה להיות מורכבת התמונה דיכא בהדרגה דומיננטי באמצעות מספר הולך וגדל של טלאים דומיננטי (טיפין טיפיןהיריבות, לראות תוצאות נציג: דיכוי הושלמה) על פני הגירוי.
    2. שלב מעורבת עלולה להתרחש גם באמצעות "גל" של הדומיננטיות גורף על פני התמונה. כדי לגרום כזה גל, להציג תוספת בניגוד לחלק מסוים של התמונה מודחקים (איור 9: נ"צ 15).

      איור 9
      איור 9: נסיעה גלים של דומיננטיות. כאשר אחת משתי תמונות מדוכאת, הגדלת הניגוד שלה באזור קטן יגרום לגל של הדומיננטיות להתפשט מאזור זה. בתמונות טבעתי כמו אלה המוצגים כאן, הדומיננטיות יתפשט כפי שצוין על ידי החצים הכחולים. שים לב כי לאחר תוספת בניגוד כבר הציג, זה לא חייב להישאר (הניגוד יכול לחזור לרמה, המקורי נמוך) לגל של דומיננטיות להיות יזם.

(4) נציג תוצאות ב: משך שלבי הדומיננטיות היריבות המשקפת

החילופים היריבות המשקפת להתרחש באקראי, עצמאית משך במרווחים. משמעות הדבר היא כי משך ההפסקה הדומיננטיות האחרון אינו לחזות כמה זמן הבא יהיה. אם משך הדומיננטיות מחולקים פחי עם רוחב שווה (למשל, 500 ms), היסטוגרמה המציגה כמה המשכים הדומיננטיות של אורך כל התרחשה נוטה להיות היטב להתאים על ידי התפלגות מוטה ידוע כפונקציה גמא 8.

באופן כללי, את ההשפעות של מניפולציות ניסיוני על משכי זמן של יריבות נוטות להגשים את עצמן בצורה של פונקציה מיטבית גמא, כלומר במצב זה הרבה המשכים דומיננטיות שונה יתרחש, אבל את ההסתברות של אלה עשוי להשתנות על ידי מניפולציה .

הפרמטרים הספציפיים של תפקוד מיטבית גאמה שונה בין משקיפים שונים עבור אותו גירוי (איור 10 א) לבין גירויים שונים עבור הצופה את אותו הדבר.

גורמים כגון רמה נמוכה של שתי תמונות תכונות ידועות כדי להשפיע על משך היחסי של הדומיננטיות שלהן בתקופות הדיכוי 1. לדוגמה, אם שתי תמונות שונות, לעומת זאת, התמונה גבוהה יותר לעומת תהיה, ככלל, משך הדומיננטיות יותר, מה שמוביל הפצה מיטבית גמא עם חציון גדול (איור 10 ב). השפעת ברמה גבוהה תפקודים קוגניטיביים (כגון לב אחת התמונות) על משך הדומיננטיות היריבות עדיין שנוי במחלוקת 16.

ניתן להשתמש בפרמטרים של פונקצית גמא כמו משתנים תלויים בניסוי, אבל הקשר בין פרמטרים אלה ואת צורת ההפצה אינו שקוף בקלות. לכן, חוקרים רבים מעדיפים להשתמש מידה נגיש יותר הנטייה המרכזית. בגלל ההפצה גמא יכול להיות מוטה מאוד, משך הזמן החציוני ולא מתכוון הוא לעתים קרובות מייצג יותר של התוצאות. שימוש החציוני של הפצה בלתי גאוס גם אומר שאם יש מספר גדול של נקודות נתונים, מבחנים סטטיסטיים רלוונטיים צריכה להיות אי - פרמטרית.


איור 10
איור 10: התפלגות גמא של משך הדומיננטיות. היסטוגרמות מייצגים משך הדומיננטיות זרקת לפח, ועקומות מייצגים את מיטבית הפצות גמא לנתונים של כל צבע. הפצות אותו להמחיש שני סטים שונים של מדידות אפשרי: (א) הדומיננטיות שני משקיפים "המשכים שונים בתגובה לגירויים אותו, או (ב) ההשפעה של תכונות הגירוי שונה על משך הדומיננטיות. במקרה זה, צורם אדום ממוסגר בעל ניגודיות גבוהה יותר, מה שמוביל משך הדומיננטיות יותר ובכך הפצה גמא עם החציוני גבוה יותר.

Discussion

תיארנו את אופי היריבות המשקפת, מספר שיטות ליצירת אותו, ומה השיקולים צריכים להילקח בחשבון כאשר הוא בשימוש. כמפורט במבוא, שימוש נאות היריבות המשקפת מאפשר ניסיוני לענות על שאלות לגבי מוקד (או לוקוסים) של מודעות, בחירה תפיסתית ועיבוד הכרה. כדי לבצע חקירות כאלה כמו שצריך, עם זאת, יש להיות מודעים לנושאים כמו החשיבות של שמירה על vergence יציב, ואם חוקרת עיבוד מודע, את הצורך להשתמש מציגה שעשויים להניב דיכוי מוחלט.

כאשר בוחרים באיזו שיטה להשתמש על מנת ליצור יריבות, חשוב לקחת בחשבון את היתרונות והחסרונות של כל שיטה. אין טעם, למשל, באמצעות משקפי אדום כחול אם הוא מעוניין להשתמש צבעוניות גירויים, אבל מצד שני, שיטה זו היא כנראה הקלה ביותר לשימוש בתוך סורק MRI. באופן דומה, stereoscope המראה מהווה דרך אמינה מאוד להבטיח כי תמונות נפרדות במיקומים ליפול על הרשתית המקביל, אך את ההתאמות הפרט נדרש הצופה כל הקשיים הטכניים הכרוכים לשים stereoscope בתוך סורק MRI עלול להפוך שיטה זו פחות אטרקטיבי עבור חלק מחקרים.

לבסוף, חשוב להיות מודעים המאפיינים של החוויה של היריבות המשקפת על מנת להעסיק את האמצעים תלוי המתאים. כאשר שאלת המחקר נוגעת עיבוד מודע, אימות עצמאי כי המשתתפים לא היו מודעים אכן הדימוי מודחק היא חיונית. כאשר אחד מעוניין כיצד משפיעה מניפולציה ניסויית משך הדומיננטיות ודיכוי, זה עשוי להיות מאירה יותר לבחון את ההפצה (גמא בצורת) של המשכים במקום למדוד רק נטייה מרכזית כגון ממוצע או חציון, והוא עשוי להיות חשוב כדי לברר אם משקיפים מנוסים חדים או הדרגתיים (טיפין טיפין או גל דמוי) מעברים של דומיננטיות.

אנו מקווים החוקרים מעוניינים להעסיק זו תופעה מרתקת תמצאו הקדמה זה היה מועיל.

Disclosures

אין ניגודי אינטרסים הכריז.

Acknowledgments

המחברים נתמכים על ידי מלגות המוח הבינלאומי Research Foundation דוקטורים (DC); דוקטורט הכשרה מענק T90 התובע 022,763 (MA), ו-NIH מענק R01-EY017699 ו-NSF מענק BCS-0633281 (SK). המחברים מודים רנדולף בלייק הערות שימושי.

Materials

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Blake, R., Logothetis, N. K. Visual competition. Nat. Rev. Neurosci. 3, 13-21 (2002).
  2. Rees, G. Neuroimaging of visual awareness in patients and normal subjects. Curr. Op. Neurobiol. 11, 150-156 (2001).
  3. Bahrami, B., Carmel, D., Walsh, V., Rees, G., Lavie, N. Unconscious orientation processing depends on perceptual load. Journal of Vision. 8, 1-10 (2008).
  4. Bahrami, B., Carmel, D., Walsh, V., Rees, G., Lavie, N. Spatial attention can modulate unconscious orientation processing. Perception. 37, 1520-1528 (2008).
  5. Carmel, D., Walsh, V., Lavie, N., Rees, G. Right parietal TMS shortens dominance durations in binocular rivalry. Current Biology. Forthcoming Forthcoming.
  6. Schurger, A. A very inexpensive MRI-compatible method for dichoptic visual stimulation. J. Neurosci. Methods. 177, 199-202 (2009).
  7. Tong, F., Nakayama, K., Vaughn, J. T., Kanwisher, N. Binocular rivalry and visual awareness in human extrastriate cortex. Neuron. 21, 753-759 (1998).
  8. Kovacs, I., Papathomas, T. V., Ming, Y., Feher, A. When the brain changes its mind: interocular grouping during binocular rivalry. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 93, 15508-15511 (1996).
  9. Blake, R. A primer on binocular rivalry, including current controversies. Brain and Mind. 2, 5-38 (2001).
  10. Cowey, A., Stoerig, P. The neurobiology of blindsight. Trends Neurosci. 14, 140-145 (1991).
  11. Nasrallah, M., Carmel, D., Lavie, N. Murder she wrote: enhanced sensitivity to negative word valence. Emotion. 9, 609-618 (2009).
  12. Persaud, N., McLeod, P., Cowey, A. Post-decision wagering objectively measures awareness. Nat Neurosci. 10, 257-261 (2007).
  13. Tsuchiya, N., Koch, C. Continuous flash suppression reduces negative afterimages. Nat. Neurosci. 8, 1096-1101 (2005).
  14. Bahrami, B., Lavie, N., Rees, G. Attentional Load Modulates Responses of Human Primary Visual Cortex to Invisible Stimuli. Curr. Biol. 17, 509-513 (2007).
  15. Wilson, H. R., Blake, R., Lee, S. Dynamics of travelling waves in visual perception. Nature. 412, 907-910 (2001).
  16. Meng, M., Tong, F. Can attention selectively bias bistable perception? Differences between binocular rivalry and ambiguous figures. Journal of Vision. 4, 539-551 (2004).

Comments

8 Comments

  1. DŒs anyone knows if it is possible, using continuous flash suppression, to use a video also for the non dominant eye? I mean to use a dynamic stimulus displaying a movement, for instance?
    Thanks a lot
    A. Curioni

    Reply
    Posted by: Arianna c.
    March 26, 2013 - 6:14 AM
  2. Hi Arianna,

    We have been able to suppress movies (up to 10 minutes continuous) using a variant of continuous flash suppression called binocular switch suppression (http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S004²698908000540). Overall, we have found suppression to be more stable using this technique. For movies, we had to lower the contrast greatly to ensure complete suppression. Feel free to e-mail me if you have more specific questions on what we did.

    Best,
    Mike Arcaro

    Reply
    Posted by: Michael A.
    March 26, 2013 - 10:42 AM
  3. Could you tell me where can I purchase a fully adjustable mirror stereoscope? The inner pair of mirrors of the common commercial ones seems not adjustable.
    Another questions is, is it necessary to adjust the prism goggle for each participant?

    Thank you!

    Shan

    Reply
    Posted by: Shan X.
    May 2, 2013 - 6:49 AM
  4. Hi Shan,

    We have used stereoscope and geoscope models from this company: http://www.stereoaids.com.au/
    Indeed, these are not fully adjustable, but I'm not sure why you would want / need to adjust the inner mirrors. You should be able to accomplish any field of view overlap with adjustments to the outer mirrors.

    As for adjusting the prism goggles for each participant, I'd recommend doing so. It might not be necessary, but getting the field of view to overlap in individual subjects will be more precise. Poor alignment of monocularly presented images will add unwanted noise to your experiment.

    Best,
    Mike

    Reply
    Posted by: Michael A.
    May 9, 2013 - 12:40 PM
  5. Very informative, thank you! I had some issues procuring decent prism goggles, the one in the video seemed ideal. Could you point me to a retailer please?

    Reply
    Posted by: shur s.
    May 12, 2013 - 10:14 AM
  6. Hi Shur,

    We were able to get our local eye shop to make us the prism lenses. I think your best bet will be talking to your local eye shop. You might have luck with a chain store such as LensCrafters, but they shot me down.

    It took some convincing with my local eye shop too. The lenses technically require a prescription. We were able to get the shop to make the lenses after providing a signed form saying these were for research purposes. Other shops should be able to do the same.

    When you ask for the glasses, request XX diopters of prism correction, base-out. We use 3.5 diopters. The eye shop should actually understand what you want if you just describe the prims glasses too. You should think about unit of diopter correction you want. Unlike the stereoscope, you won't be able to adjust the glasses. For this reason, I only use these prism glasses for fMRI experiments where I can't use the stereoscope. There is a really nice paper that discusses how to decide on what diopter strength you want:
    Schurger A (²009). A very inexpensive MRI-compatible method for dichoptic visual stimulation. J Neurosci Methods 177: 199-²0².

    Good luck!
    Mike

    Reply
    Posted by: Michael A.
    May 16, 2013 - 11:48 AM
  7. Dear Mike
    It is very helpful of your information, I also have some questions , when you use 3.5 diopters ,what the size of your stimilu picture? and the distance between the subject from the moniter? as you know,now many people are myopia, can we making prism glasses with myopia ?

    Reply
    Posted by: bruce w.
    July 17, 2013 - 11:28 AM
  8. Hi Bruce,

    I typically use stimuli 5 visual degrees in width. Subjects are typically between 45 and 60 cm away from the monitor (or projection screen for fMRI). With 3.5 diopters, I found it difficult to get stable fusion in most of my subjects when using larger stimulus widths. If you want to present wider stimuli, you could get prism glasses with a stronger diopter.

    As for mypoia, I have run several subjects (including myself) who are nearsighted without any problem, though they wear contact lenses during the experiment, not glasses. I have not looked into getting prism glasses that also correct for mypoia.

    Hope this is helpful!
    Mike

    Reply
    Posted by: Michael A.
    July 22, 2013 - 4:57 PM

Post a Question / Comment / Request

You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

Usage Statistics