Cómo crear y utilizar la rivalidad binocular

Neuroscience
 

Summary

La rivalidad binocular se produce cuando los ojos se presentan con diferentes imágenes en el mismo lugar: una imagen domina mientras que el otro se reprime y se alterna el dominio de forma periódica. La rivalidad es útil para la investigación de selección de la percepción y la percepción visual. A continuación se describen algunos métodos sencillos para crear y utilizar los estímulos binocular rivalidad.

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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).

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Abstract

Cada uno de nuestros ojos normalmente ve una imagen ligeramente diferente del mundo que nos rodea. El cerebro puede combinar estas dos imágenes en una representación coherente. Sin embargo, cuando los ojos se presentan con imágenes que son tan diferentes el uno del otro, sucede algo interesante: en vez de la fusión de las dos imágenes en una percepción consciente combinado, lo que ocurre es un patrón de alteraciones perceptivas, donde domina una imagen de la conciencia mientras que el otro se suprime, se alterna el dominio entre las dos imágenes, por lo general cada pocos segundos. Este fenómeno perceptivo que se conoce como la rivalidad binocular. La rivalidad binocular se considera útil para el estudio de selección de la percepción y el conocimiento en modelos humanos y animales, porque de entrada no cambia visual de cada ojo conduce a alteraciones en la percepción visual y la percepción. Para crear un estímulo rivalidad binocular, lo único que se necesita es presentar a cada ojo una imagen diferente en el mismo lugar percibido. Hay varias maneras de hacer esto, pero los recién llegados al campo a menudo no está seguro el método que mejor se adapte a sus necesidades específicas. El propósito de este artículo es describir una serie de maneras de bajo costo y fácil de crear y utilizar la rivalidad binocular. Se detallan los métodos que no requieren equipo especializado costoso y describir las ventajas de cada método y desventajas. Los métodos descritos incluyen el uso de gafas rojo-azul, estereoscopios y gafas de espejo del prisma.

Protocol

(1) Introducción: ¿Qué es la rivalidad binocular?

Normalmente, cada uno de nuestros ojos ve una imagen ligeramente diferente. Nuestro cerebro combina la información que recibe de los ojos para crear un único y coherente, la representación tridimensional de la escena visual. Pero, ¿qué pasaría si cada ojo artificial se presentaron con una imagen correspondiente a irreconciliablemente diferentes lugares de retina? Lo que la experiencia perceptiva consciente que este tipo de estimulación evoca? La intuición de muchas personas es que el cerebro todavía intento de fusionar las dos imágenes. Sin embargo, esto no es lo que sucede. Lo que realmente acontece es un patrón de alteraciones perceptuales, en el que la imagen de cada ojo domina la percepción consciente de un cierto período, mientras que la otra imagen se suprime, y los períodos de dominación y revertir la supresión periódicamente, con sólo breves períodos de percepción mixta. Esto se conoce como la rivalidad binocular.

La rivalidad binocular es considerado un método útil para la investigación de los procesos subyacentes a la selección de percepción y la conciencia visual, ya que de entrada estable (las mismas imágenes se muestra constantemente en cada ojo) lleva a la alternancia de 1,2 percepciones conscientes. Por lo tanto, la rivalidad binocular se puede utilizar para examinar cuestiones tales como:

  1. El lugar de la conciencia: ¿En qué etapas de la jerarquía de procesamiento visual hacen eventos correlato neuronal con la experiencia consciente?
  2. Selección de la percepción: ¿Cómo funciona el cerebro de resolver la competencia entre los estímulos y elegir la que desee llevar a la conciencia?
  3. Procesamiento inconsciente: ¿Qué aspectos de una imagen que se suprime de la conciencia, sin embargo pueden ser procesados, y ¿cómo puede afectar el comportamiento de procesamiento?

Estas preguntas son el foco de la investigación en curso mucho más.
Hay varios métodos sencillos para la creación de una pantalla de la rivalidad binocular, pero muchos recién llegados al campo no está seguro de cómo seleccionar y utilizar el método que más se ajuste a sus necesidades. En este artículo resumimos algunos de los métodos más populares para la toma de muestra rivalidad binocular, incluidas las ventajas de cada método y las deficiencias. También se describen algunas consideraciones importantes al crear y utilizar un estímulo rivalidad binocular.

(2) Creación de una pantalla de la rivalidad binocular

Creación de una pantalla de la rivalidad binocular es muy sencillo. Cualquier método que presenta imágenes completamente diferentes a los lugares correspondientes de las dos retinas dará lugar a la rivalidad.

  1. El mantenimiento de convergencia estable: Antes de entrar en los métodos específicos para la creación de la rivalidad, es importante tener en cuenta el tema de la convergencia estable, que es una consideración importante en todos los métodos que se describen.
    Normalmente, nuestros ojos se vuelven (hacer los movimientos de convergencia) de una manera que hace que la misma caída fijado la imagen de cada fóvea. Sin embargo, la convergencia con éxito depende de cada ojo que ve las mismas cosas. Si cada ojo se presenta con una imagen totalmente diferente, convergencia se verá afectado, ya que el cerebro no tiene suficiente información para decidir sobre el ángulo de convergencia correcto. Esto puede alterar la rivalidad binocular, como las dos imágenes no pueden caer en lugares correspondientes retina. Por lo tanto, además de las diferentes imágenes, la pantalla debe contener los elementos que son idénticos para ambos ojos. Esto permite a los ojos para mantener la mirada estable a pesar de la diferencia entre los elementos rivales de las imágenes.
    1. Por lo general, la estabilización de convergencia de elementos idénticos son un punto de fijación en el centro de las imágenes que rivalizan e un marco alrededor de las imágenes, el marco puede ser uniforme (Figura 1) o con textura (Figura 1B, que algunos consideran un marco de textura más poderosa en la prevención no convergente movimientos de los ojos). El marco puede tener cualquier forma, siempre y cuando ésta es idéntica en ambos ojos.
    2. Correlacionados los movimientos oculares horizontales tienen más probabilidades que los verticales. Por lo tanto, una barra de textura a cada lado de cada imagen se puede utilizar en lugar de un cuadro completo (fig. 1C; árbitros 3,4).
    3. Por último, en algunos estudios, un marco puede ser indeseable (por ejemplo, si el experimento requiere que los estímulos aparecen sobre un fondo uniforme). En estos casos, es posible utilizar las líneas de nonius (líneas que se centran en la imagen desde varias direcciones) y / o una imagen que parece más lejos de los estímulos, tales como anillos diana (Figura 1 D; ref 5).

      Figura 1
      Figura 1: Ejemplos de pantallas de la rivalidad binocular con diferentes tipos de elementos idénticos mejorar la convergencia estable. En todos los paneles, el ojo izquierdo se presenta con una rejilla vertical y el ojo derecho con una horizontal. Los diferentes tipos de elementos idénticos son: (A) del punto de fijación y estructura sólida. Una línea de tiempo que representa la alternatiComplementos de la percepción consciente también se muestra (B) del punto de fijación y el marco de textura, (C) La fijación de puntos y barras de textura, para reducir no convergente movimientos oculares horizontales, (D) La fijación de puntos, líneas nonius y el anillo de diana.

  2. Métodos para inducir la rivalidad binocular: Hay varios métodos populares para crear una pantalla de la rivalidad binocular. Aquí revisaremos tres opciones de bajo costo y sencilla: El uso de gafas de color, un estereoscopio de espejo, y gafas de prisma.
    1. Gafas rojo-azul: Este es un método popular, preferido por muchos investigadores, ya que es el más fácil y más barato de implementar. Todo lo que necesitas es un par de gafas de celofán rojo y azul, disponible en la mayoría de tiendas de juguetes (la explicación aquí se asume el uso de gafas rojo-azul, aunque otras combinaciones de colores, como rojo-verde, también se puede utilizar).
      1. La mayoría de los trabajos en el uso de este método va en la preparación de estímulo. No es necesario presentar los estímulos en una pantalla de ordenador (algunos estudios de la rivalidad binocular han utilizado las imágenes impresas en papel-cartón montado), pero por lo general es más sencilla de presentar las imágenes en un monitor. Preparar una imagen que se muestra únicamente por arma de fuego azul del monitor (o un cartucho de color azul de la impresora, si los estímulos se imprimen en papel) y otro que se muestra, en la misma ubicación en la pantalla, sólo por el arma de fuego de color rojo (o una impresora de color rojo cartucho, por ejemplo, ref 7). Cada uno de los objetivos sólo pasará una de las imágenes, por lo que las dos imágenes diferentes caerá en lugares correspondientes de la retina en los dos ojos y empiezan a rivalizar entre sí (Figura 2).

        Figura 2
        Figura 2: Rojo-azul gafas pantalla. La imagen se compone de un cuadro rojo sólo de una cara y una imagen azul de sólo de una casa. Cuando se ve a través de gafas rojo-azul, aquí representada de forma esquemática, las dos imágenes deben participar en la rivalidad.

      2. Tenga en cuenta que las dos imágenes deben contener información idéntica - por ejemplo, el marco y una cruz de fijación - que a pesar de que los estímulos son físicamente superpuestos, convergencia estable (ver arriba) todavía debe estar garantizada. Estos elementos deben ser idénticos en un color que tanto le permitirá a través de las lentes, como el negro.
      3. Las principales ventajas y desventajas del uso de gafas rojo-azul.
        Ventajas:
        1. El equipo es muy barato, y los estímulos son muy fáciles de preparar.
        2. Gafas rojo-azul puede ser usado fácilmente con todos los métodos de neuroimagen, como resonancia magnética.
        3. Gafas rojo-azul no requieren de estabilización cabeza o el ajuste individual de los dispositivos de visualización para cada observador.
        Desventajas:
        1. Cada imagen sólo puede contener matices de un solo color-no cromáticas (color) estímulos.
        2. Las lentes no son perfectos (aunque mucho más caros que los lentes de tienda de juguetes-aún poco solapamiento en las longitudes de onda de luz que deja pasar), por lo tanto, siempre habrá por lo menos algunos "sangrado a través de" - cada ojo a ver algunos de la imagen del ojo del otro. Esto crea un problema para afirmar que la imagen fue suprimida completamente invisible.
        3. Gafas rojo-azul no funcionan bien con la mayoría de los actuales seguidores de los ojos.
    2. Estereoscopio de espejo: espejos puede ser fácilmente configurado para ofrecer una imagen diferente a cada uno de los ojos del observador.
      1. Estímulos: Prepare dos imágenes diferentes que tienen algunos elementos idénticos (para mantener la convergencia estable, como se explicó anteriormente). Al igual que con gafas rojo-azul, los estímulos no lo han hecho para ser presentado en una pantalla de computadora, pero la presentación de las imágenes lado a lado en un monitor es generalmente el método más sencillo.
      2. Un estereoscopio de espejo está formado por cuatro espejos (Figura 3). Es posible comprar un estereoscopio de producción comercial. También es fácil de construir un estereoscopio. Para ello, la posición de dos espejos para que cada uno está cerca de un ojo y en un ángulo de 45 ° a la línea de ese ojo de la visión (uso de un mentón de descanso para estabilizar la posición de la cabeza del observador). Lugar otro espejo a cada lado de cada uno de los dos primeros espejos, frente a los estímulos en un ángulo de 45 ° (Figura 3B). Este acuerdo hará que cada imagen se encuentran en una ubicación correspondiente en cada ojo. Las imágenes disímiles ahora rivales entre sí.
      3. Los ojos de cada observador es un poco diferente, por lo que al colocar un observador en el frente de la pantalla, puede ser necesario ajustar los ángulos de los espejos "para lograr convergencia estable. Aunque la mayoría de los estereoscopios espejo funcionan bien cuando los espejos son fijos, es posible mejorar la adaptabilidad a los ojos de cada observador, al permitir que los espejos para hacer girar und / o deslizarse hacia atrás y adelante (flechas azules en la figura 3B).

        Figura 3
        Figura 3: estereoscopio de espejo. (A) Un observador mirando a través de un estereoscopio de espejo disponible en el mercado. (B) Una representación esquemática de un estereoscopio de espejo. Las líneas continuas representan los espejos. Las líneas punteadas representan la línea de visión, y las flechas azules representan los posibles ajustes a su ubicación (flechas rectas) o el ángulo (flechas curvas) de los espejos. Cada tipo de flecha sólo se muestra por un lado, para simplificar, pero los mismos ajustes se pueden hacer en ambos lados.

      4. Cuando se utiliza un estereoscopio de espejo, es importante asegurarse de que cada ojo sólo puede ver la imagen que se supone que, y que esta imagen sólo se ve en el lugar donde los rivales de la otra imagen. Sin embargo, en muchos casos, cada ojo también tiene una línea de visión a la otra imagen (Figura 4). Para bloquear esta línea no deseada de la visión, colocar un separador (por ejemplo, una hoja de cartón) que se extiende desde la línea media del estereoscopio, entre los ojos del observador, hacia el centro de la pantalla de tal manera que va a bloquear la línea de visión el otro ojo de estímulo (Figura 4). El divisor puede ser de cualquier material, siempre y cuando se sirve a este propósito. Sin embargo, es preferible hacer el divisor de un material mate, como material brillante reflejará la luz emitida por el monitor y crear reflejos.

        Figura 4
        Figura 4: El bloqueo de la línea de visión a los estímulos a los ojos del otro. Cada ojo puede tener una clara línea de visión al estímulo que se planea para el otro ojo. (A) Las líneas gruesas de puntos negro representan la línea de visión de estímulo destinado a cada ojo. Delgadas líneas de puntos grises representan la línea de visión a los estímulos del ojo del otro. (B) La línea de visión a los estímulos a los ojos del otro puede ser bloqueado con un separador (línea continua gruesa).

      5. Un problema adicional que puede ocurrir es que cada ojo puede ver la imagen que se supone que ver dos veces - una vez a través del espejo, y una vez más directamente (Figura 5). Esto hará que una imagen adicional de cada estímulo a aparecer al lado del lugar donde se produce la rivalidad. Para evitar esto, ajuste la relación entre la ubicación de la imagen y la distancia del observador de la pantalla (Figura 5).

        Figura 5
        Figura 5: Asegurarse de que cada ojo tiene una sola línea de visión a su estímulo. (A) Además de la línea de visión que pasa a través de los espejos (gruesa línea de puntos negro), cada uno de los ojos también puede tener una línea directa de visión es de estímulo destinado (delgada línea gris punteada), haciendo que el estímulo para ser visto dos veces . (B) Este problema se puede evitar mediante el ajuste de la posición relativa del estereoscopio y la colocación de los estímulos.

      6. Con el fin de hacer los ajustes por encima antes de que el experimento comienza, preparar una imagen que muestra sólo las partes de la pantalla que son idénticos en ambas imágenes, y lo utilizan para establecer el estereoscopio para cada observador antes de que aparezca el estímulo rivalidad.
      7. Las principales ventajas y desventajas del uso de estereoscopios de espejo.
        Ventajas:
        1. Imágenes separadas permiten el uso de la cromática (colores) los estímulos.
        2. Las imágenes están totalmente separados y no se puede "sangrar en 'sí', a diferencia de con gafas rojo-azul.
        3. Preparación de estímulo es fácil y simple - cualquiera de los dos cuadros presentados lado a lado puede rivalizar entre sí.
        4. Estereoscopios se puede utilizar en combinación con eye-tracking.
        Desventajas:
        1. Estereoscopios sólo permiten la presentación de estímulos bastante pequeño, ya que sólo la mitad del campo visual puede ser utilizado para presentar cada imagen, y la necesidad de mantener la convergencia estable hace que sea difícil a los estímulos presentes subtiende más de unos pocos grados de ángulo visual.
        2. Estereoscopios no pueden ser utilizadas fácilmente en un escáner de resonancia magnética, ya que esto requeriría que todos los elementos del estereoscopio que no magnético, y la configuración también tendría que incorporar la inclinación adicional del espejo a través del cual los estímulos se ven normalmente en el escáner. Estereoscopios espejo también es probable que sea demasiado grande para el medio ambiente escáner apretados. Sin embargo, estereoscopios son compatibles con otros métodos como el MEG EEG, y la NIRS.
        3. Estereoscopios requieren estabilización cabeza y el ajuste individual de cada observador.
    3. Gafas de Prism: Esta es una variación sobre la idea del estereoscopio, con gafas en el que las lentes son prismas en lugar de espejos. Al igual que con un estereoscopio de espejo, las imágenes se presentan al lado del otro (por lo general en un monitor).
      1. Lentes prismáticos pueden ser purchasándose a cualquier proveedor de la óptica comercial, junto con los marcos de plástico.
      2. Cada uno de los prismas de luz se inclina, haciendo que los objetos que están a un lado parecen estar en línea recta (Figura 6). Dos prismas tal, orientados en direcciones opuestas, actúan de la misma manera que un estereoscopio de espejo que - crean la ilusión de que dos imágenes que son, de hecho, físicamente se superponen uno al lado del otro en el espacio 6.

        Figura 6
        Figura 6: gafas de Prism. Cada lente se dobla prisma de luz, haciendo que los estímulos que son físicamente de lado a lado al parecer en la misma ubicación espacial. Tenga en cuenta que un divisor es necesaria para evitar las líneas adicionales de la visión.

      3. Tenga en cuenta que al usar gafas de prisma, sigue siendo necesario utilizar un divisor (ver Figura 4), ya que cada ojo puede ver la imagen a los ojos del otro. Sin embargo, usted no necesita preocuparse sobre el ajuste de la distancia y el tamaño de la pantalla como lo haría con un estereoscopio de espejo (ver Figura 5), ​​ya que cada imagen tiene una sola línea de visión para cada ojo.
      4. Las ventajas y desventajas de gafas de prisma son similares a los de estereoscopios espejo, con una gran diferencia: Es fácil de usar gafas de prisma en un escáner de resonancia magnética como las gafas y las lentes pueden ser de plástico y es más compacto que un estereoscopio de espejo.
        Ventajas:
        1. Imágenes separadas permiten el uso de la cromática (colores) los estímulos.
        2. Las imágenes están totalmente separados y no se puede "sangrar en 'el uno al otro" (a diferencia de gafas rojo-azul).
        3. Preparación de estímulo es fácil y simple - cualquiera de los dos cuadros presentados lado a lado puede rivalizar entre sí.
        4. Gafas de prisma se puede utilizar fácilmente en un escáner de resonancia magnética.
        5. Gafas de prisma se puede utilizar en combinación con eye-tracking (aunque ojo-tracker de calibración puede ser difícil debido a la distorsión de la imagen del alumno por la lente).
        Desventajas:
        1. Prisma gafas sólo permiten la presentación de estímulos bastante pequeño, ya que sólo la mitad del campo visual puede ser utilizado para presentar cada imagen, y la necesidad de mantener la convergencia estable hace que sea difícil a los estímulos presentes subtiende más de unos pocos grados de ángulo visual.
        2. Para los estímulos grandes, o los estímulos presentados lejos de la fijación, la presentación prisma puede causar distorsión de la imagen.
        3. Gafas de prisma requieren estabilización cabeza.
    4. Métodos adicionales, que no voy a entrar en aquí en detalle, puede requerir equipo especializado costoso. Estos incluyen los siguientes:
      1. Gafas de obturación: Estos son gafas de LCD en la que cada lente puede llegar a ser opaco de forma independiente. La rivalidad binocular se puede crear por la alternancia de opacidad en el cristalino con rapidez, en el tiempo con la alternancia de imágenes en el mismo lugar en el monitor.
      2. Mostrar gafas: En estos, cada ocular está equipado con una pantalla independiente. La rivalidad binocular se pueden crear al mostrar imágenes diferentes en el mismo lugar en cada pantalla.

(3) Representante de los resultados A: Consideraciones en la creación de una pantalla de la rivalidad binocular

Muchas de las publicaciones en este campo están dirigidas a un público que ya está muy familiarizado con la rivalidad binocular. Estos documentos por lo tanto tienden a no entrar en ciertos detalles con respecto a la experiencia de la rivalidad. Esto puede inducir a error a un recién llegado. Por lo tanto, aquí de manera explícita a describir algunas características de la rivalidad.

  1. Supresión incompleta: En la rivalidad ordinarias sobre imágenes con un contraste más o menos iguales, la supresión a menudo no es del todo completa. La imagen es a menudo reprimido todavía algo visible.
    1. Poco a poco la rivalidad: la supresión incompleta puede ocurrir, por ejemplo, a través de pequeñas zonas de la imagen suprimida siendo dominante, un fenómeno conocido como 'poco a poco la rivalidad "(Figura 7; ref 8), que tiende a ocurrir más cuanto mayor sea el rival son las imágenes, de tal casos, los observadores tienden a reportar el dominio de acuerdo con las revisiones dominante imagen se suman para cubrir un área mayor. Cuando este es el caso, los criterios para declarar una imagen dominante puede variar enormemente entre los observadores. La mejor manera de evitar poco a poco la rivalidad es el uso de pequeños estímulos (por ejemplo, que subtiende 1 ° de ángulo visual o menos).

      Figura 7
      Figura 7: parciales rivalidad. En algunos casos, uno de los estímulos se dominan algunas partes de la imagen, mientras que el otro estímulo domina otras partes. Como poco a poco la rivalidad puede ocurrir como una etapa de transición entre los períodos en los que un estímulo es completamente dominante, o de forma continua, ni con la gestión de estímulo a dominar por completo.

    2. Contraste reducido aparente: Tsuprimió la imagen a veces también se informó que no debe ser completamente suprimida, sino simplemente parecen haber reducido el contraste. Aunque no se afirma que en un momento dado en el campo visual sólo una imagen puede ser dominante 9 puntos como pueden ser lo suficientemente pequeño para una sensación general de ver a un completo, pero "más débiles" versión de la imagen suprimida a ocurrir. Para la visualización misma rivalidad, el contraste aparente reducción se puede producir por algunos observadores, pero no para otros.
    3. Imágenes residuales: En algunos casos, una sombra de estímulo presentado al ojo suprimido puede ser formada. Para evitar esto, utilice una máscara monocular al final de la presentación del estímulo. Por otra parte, en el caso de los estímulos rallado, prevenir la formación de post-imagen, cambiando la fase de la rejilla (la ubicación de las líneas claras y oscuras) a un ritmo rápido, ya sea al azar o por que le toca mover rejas.
    4. La verificación independiente de la supresión completa: A la luz de los últimos tres sub-secciones, es fácil ver por qué la invisibilidad completa de la imagen suprimida no puede ser asumido. Si se quiere informar de que los estímulos se suprimieron invisible (por ejemplo, cuando afirma que el procesamiento inconsciente, se ha producido), es importante verificar de manera independiente que los observadores no podía ver la imagen suprimida. Para ello, el uso de elección forzada preguntas después de cada ensayo (es decir, "¿cuál de estas dos imágenes se presentó justo?"), Para demostrar que las tasas de éxito están en posibilidad de 3,4. Como el anterior, oportunidad rendimiento puede ocurrir incluso en ausencia de la conciencia (por ejemplo, como en el fenómeno de la visión ciega, ref 10), las medidas adicionales, tales como 11 puntuaciones confianza o las apuestas en la precisión de 12 idealmente debe ser empleado.
  2. Garantizar la supresión completa: Si la pregunta de investigación se refiere a cómo una manipulación particular afecta a la duración de la dominación y la represión, entonces la rivalidad binocular del tipo descrito hasta ahora es la más adecuada. Sin embargo, en vez de la duración de la dominación y la represión, muchos investigadores están interesados ​​en examinar si el contenido de la imagen suprimida pueden ser procesados. Como hemos visto, la supresión total es difícil de asegurar, con la rivalidad binocular normal. Por lo tanto, para hacer frente a preguntas de la investigación relativa al tratamiento de la imagen suprimida, una forma fuerte de la rivalidad, conocida como la supresión de flash continuo (CFS), es el más adecuado 13.
    1. Para crear un estímulo CFS, presentan un relativamente de bajo contraste (pero aún visible) la imagen de un ojo, lo que se suprime la imagen. Presentan un alto contraste, que cambia rápidamente la imagen que el otro ojo, lo que será el dominante máscara de CFS. Para ser efectivos al máximo, la máscara de SFC debe cambiar a un ritmo de 10-20 Hz.
    2. SFC puede ser inducida utilizando todos los métodos para la creación de la rivalidad que se ha descrito anteriormente. Cuando se utiliza un estereoscopio de espejo o prisma gafas, máscaras CFS compuesto de muchos pequeños elementos de color ("mondrians") son muy eficaces (Figura 8). Cuando se utiliza gafas rojo-azul, la máscara de SFC puede estar compuesto de muchos elementos (rectángulos, elipses, líneas, puntos), que son todos del mismo color 14.

      Figura 8
      Figura 8: supresión de flash continuo (CFS). Uno de los ojos (en este caso, el derecho) se muestra un estímulo de alto contraste dinámico. En este ejemplo, este estímulo es una imagen formada por rectángulos de colores (una "Mondrian", imágenes diferentes de este tipo debe alternar a 10-20 Hz para garantizar la supresión). El otro ojo se presenta con una imagen de bajo contraste, que puede permanecer suprimida durante mucho tiempo (varios minutos).

    3. CFS puede suprimir por completo la imagen más débil por un tiempo muy largo (varios minutos). Tenga en cuenta que, incluso entonces, la imagen suprimida en ocasiones puede 'romper', especialmente si se trata de una imagen significativa, como una cara. Por lo tanto, asegúrese de ajustar el nivel de contraste de la imagen suprimido antes de que el experimento comienza, para maximizar las posibilidades de la supresión completa.
    4. Como se explicó anteriormente (resultados representativos A: supresión incompleta), para permitir establecer conclusiones sobre el procesamiento inconsciente de la imagen suprimida en el SFC, de manera independiente verificar la presencia de observadores en oportunidad cuando se le preguntó lo que se presentó a la vista suprimida.
  3. La experiencia de la alternancia rivalidad: La mayoría de la investigación publicada en la rivalidad informes sólo la duración de la dominación y la represión, dando la impresión de que la alternancia entre la imagen dominante y se suprimen inmediatamente, todo o nada los acontecimientos. Pero este no es el caso: Alternancia suelen ser gradual y puede ser bastante lento, lo que significa que un poco de tiempo de visualización puede ser tomado por "mixtos" fases. La forma específica de fases mixtas varía entre los observadores y de los diferentes estímulos. Los siguientes son dos formas comunes.
    1. Una fase de mezcla puede consistir en la imagen suprimido gradualmente convertirse en dominante a través de un creciente número de parches dominante (poco a pocorivalidad, ver los resultados Representante A: supresión incompleta) a través del estímulo.
    2. Una fase mixta también puede ocurrir a través de una "ola" de la dominación de barrido en la imagen. Para inducir una onda, introducir un incremento de contraste con una parte específica de la imagen suprimida (Figura 9, ref 15).

      Figura 9
      Figura 9: ondas viajeras de la dominación. Cuando una de las dos imágenes se suprime, lo que aumenta el contraste en una pequeña región a causa de una ola de dominio para extender de esa región. En las imágenes de anular tales como los que se muestran aquí, el dominio se extenderá según lo indicado por las flechas azules. Tenga en cuenta que una vez que el incremento de contraste se ha introducido, no tiene que seguir siendo (el contraste se puede volver a su nivel original, bajo) de la ola de dominación que se inició.

(4) Los resultados representativos B: Duración de las fases de dominio en la rivalidad binocular

Alteraciones binoculares rivalidad ocurren al azar, independiente de la duración de los intervalos. Esto significa que la duración del intervalo de la dominación pasado no predice el tiempo que la próxima será. Si la duración de dominio están divididos en compartimientos, con una anchura igual (por ejemplo, 500 ms), un histograma que muestra la cantidad de la duración de dominio de cada tramo se produjo tiende a estar bien en forma de una distribución asimétrica se conoce como una función gamma 8.

En general, los efectos de las manipulaciones experimentales sobre la duración de la rivalidad tiende a manifestarse en la forma de la función gamma de mejor ajuste, lo que significa que en cada situación de muchos diferentes duraciones de dominio va a ocurrir, pero la probabilidad de que éstas pueden ser alteradas por la manipulación .

Los parámetros específicos de la función gamma de mejor ajuste difieren entre los distintos observadores de un mismo estímulo (Figura 10 A) y entre los diferentes estímulos para el mismo observador.

Factores tales como las dos imágenes de "bajo nivel de características se sabe que afectan la duración relativa de su dominio y un período de supresión. Por ejemplo, si las dos imágenes diferentes en contraste, la imagen de alto contraste tendrá, en general, ya la duración de la dominación, dando lugar a una distribución gamma de mejor ajuste con una media superior (Figura 10B). El efecto de alto nivel de las funciones cognitivas (como la atención a una de las imágenes) en las duraciones de dominio en la rivalidad sigue siendo controvertido 16.

Es posible utilizar los parámetros de la función gamma como variables dependientes en un experimento, pero la relación entre estos parámetros y la forma de la distribución no es fácilmente transparente. Por lo tanto, muchos investigadores prefieren utilizar una medida de tendencia central más accesible. Debido a que la distribución gamma puede ser muy desigual, la duración media más que la media es a menudo más representativos de los resultados. Utilizando la mediana de una distribución no gaussiana también significa que a menos que haya un gran número de puntos de datos, las pruebas estadísticas pertinentes deben ser no-paramétricos.


Figura 10
Figura 10: distribuciones Gamma de la duración de la dominación. Los histogramas representan la duración de desechado la dominación, y las curvas representan las distribuciones gamma que mejor se ajuste a los datos de cada color. Las distribuciones mismo ilustran dos conjuntos diferentes de posibles medidas: (A) el dominio de dos observadores de diferentes duraciones en respuesta a los mismos estímulos, o (b) el efecto de las características de los diferentes estímulos en las duraciones de la dominación. En este caso, la rejilla de marco rojo tiene un contraste superior, lo que lleva a la duración ya la dominación y por lo tanto a una distribución gamma con una media superior.

Discussion

Hemos descrito la naturaleza de la rivalidad binocular, varios métodos para crear, y qué consideraciones se deben tener en cuenta cuando se utiliza. Como se detalla en la introducción, uso adecuado de la rivalidad binocular permite abordar experimentalmente preguntas sobre el locus (o loci) de la conciencia, la selección de la percepción y el procesamiento inconsciente. Para llevar a cabo esas investigaciones correctamente, sin embargo, uno debe ser consciente de los problemas tales como la importancia de mantener la convergencia estable, y, si la investigación de procesamiento inconsciente, la necesidad del uso de pantallas que van a producir la supresión completa.

Al elegir el método a utilizar para crear rivalidad, es importante tener en cuenta las ventajas y desventajas de cada método. No tiene sentido, por ejemplo, en el uso de gafas rojo-azul si uno está interesado en el uso de varios colores estímulos, pero por otro lado, este método es probablemente el más fácil de usar en un escáner de resonancia magnética. Del mismo modo, un estereoscopio de espejo es una forma muy fiable de asegurar que las imágenes por separado caer en lugares correspondientes la retina, pero los ajustes individuales para cada observador y las dificultades técnicas para poner en un estereoscopio de un escáner de resonancia magnética podría hacer que este método menos atractivo para algunos los estudios.

Por último, es importante estar al tanto de las características de la experiencia de la rivalidad binocular con el fin de emplear las medidas dependientes apropiado. Cuando la pregunta de investigación se refiere a los procesamientos inconscientes, verificación independiente de que los participantes eran realmente conscientes de la imagen suprimida es esencial. Cuando uno está interesado en cómo una manipulación experimental afecta a la duración de la dominación y represión, puede ser más ilustrativa para examinar la distribución (en forma de rayos gamma) de duración en lugar de sólo una medida de tendencia central como la media o la mediana, y puede ser importante para determinar si los observadores experimentados aguda o progresiva (poco a poco o como onda) la transición de la dominación.

Esperamos que los investigadores interesados ​​en el empleo de este fascinante fenómeno se encuentra esta introducción útil.

Disclosures

No hay conflictos de interés declarado.

Acknowledgments

Los autores se apoyan en una investigación internacional de becas postdoctorales Fundación Cerebro (DC), la formación doctoral conceder T90 DA 022763 (MA), y el NIH subvención R01-EY017699 y NSF subvención BCS-0633281 (SK). Los autores agradecen a Randolph Blake por sus valiosos comentarios.

Materials

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

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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).
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  11. Nasrallah, M., Carmel, D., Lavie, N. Murder she wrote: enhanced sensitivity to negative word valence. Emotion. 9, 609-618 (2009).
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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

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