Comment créer et utiliser la rivalité binoculaire

Neuroscience
 

Summary

Rivalité binoculaire se produit lorsque les yeux sont présentés avec des images différentes au même endroit: une image qui domine alors que l'autre est supprimé, et les suppléants domination périodiquement. La rivalité est utile pour enquêter sur la sélection de perception et la conscience visuelle. Nous décrivons ici plusieurs méthodes faciles pour créer et utiliser des stimuli rivalité binoculaire.

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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

Chacun de nos yeux voit normalement une image légèrement différente du monde qui nous entoure. Le cerveau peut combiner ces deux images en une représentation unique et cohérente. Toutefois, lorsque les yeux sont présentés avec des images qui sont suffisamment différents les uns des autres, une chose intéressante se produit: Plutôt que de fusionner les deux images dans un percept conscient combinées, ce qui transpire est un modèle d'alternances perceptuelles, où domine une image prise de conscience tandis que l'autre est supprimé; alterne domination entre les deux images, généralement après quelques secondes. Ce phénomène de perception est connue comme la rivalité binoculaire. La rivalité binoculaire est considérée comme utile pour l'étude de la sélection de perception et de sensibilisation dans les modèles à la fois humaine et animale, car immuable entrée visuelle à chaque oeil conduit à des altérations dans la conscience visuelle et la perception. Pour créer un stimulus rivalité binoculaire, tout ce qui est nécessaire est de présenter chaque œil une image différente au même endroit perçue. Il ya plusieurs façons de faire cela, mais les nouveaux venus sur le terrain sont souvent incertains de la méthode qui conviennent le mieux à leurs besoins spécifiques. Le but de cet article est de décrire un certain nombre de moyens peu coûteux et simples à créer et à utiliser la rivalité binoculaire. Nous détaillons les méthodes qui ne nécessitent pas d'équipement spécialisé coûteux et décrire les avantages de chaque méthode et des inconvénients. Les méthodes décrites comprennent l'utilisation de lunettes rouge-bleu, stéréoscopes miroirs et des lunettes de prisme.

Protocol

(1) Introduction: Quelle est la rivalité binoculaire?

Normalement, chacun de nos yeux voit une image légèrement différente. Notre cerveau combine les informations qu'il reçoit par les yeux de créer un unique et cohérente, représentation tridimensionnelle de la scène visuelle. Mais qu'arriverait-il si chaque œil ont été artificiellement présenté avec une image irréductiblement différents endroits correspondants rétine? Quelle conscience l'expérience perceptive serait telle stimulation évoquent? Beaucoup de gens l'intuition est que le cerveau serait toujours essayer de fusionner les deux images. Cependant, ce n'est pas ce qui arrive. Ce qui se passe en réalité est un modèle d'alternances perceptuelles, dans lequel l'image de chaque oeil domine la perception consciente pendant une certaine période alors que l'autre image est supprimée, et les périodes de domination et de répression inversée périodiquement, avec seulement de brèves périodes de perception mitigée. Ceci est connu comme la rivalité binoculaire.

La rivalité binoculaire est considérée comme une méthode utile pour étudier les processus qui sous-tendent la sélection de perception et la conscience visuelle, comme entrée stable (les mêmes images montré constamment à chaque oeil) conduit à l'alternance consciente 1,2 percepts. Ainsi, la rivalité binoculaire peut être utilisé pour examiner des questions telles que:

  1. Le lieu de prise de conscience: A quelles étapes dans la hiérarchie du traitement visuel ne événements neuronaux en corrélation avec l'expérience consciente?
  2. La sélection perceptuelle: Comment le cerveau à résoudre la concurrence entre les stimuli et choisir celui à faire prendre conscience?
  3. Inconscient de traitement: Quels sont les aspects d'une image qui est supprimée à partir de sensibilisation peuvent néanmoins être traitées, et comment peut affecter le comportement de tel traitement?

Ces questions sont au centre de nombreuses recherches.
Il existe plusieurs méthodes simples pour créer un affichage rivalité binoculaire, mais beaucoup de nouveaux arrivants sur le terrain ne savez pas comment choisir et utiliser la méthode qui convient le mieux à leurs besoins. Dans cet article, nous décrivons certaines des méthodes les plus populaires pour faire affiche rivalité binoculaire, y compris les avantages de chaque méthode et les insuffisances. Nous décrivons également certaines considérations importantes lors de la création et l'aide d'une relance la rivalité binoculaire.

(2) Création d'un affichage rivalité binoculaire

Création d'un affichage rivalité binoculaire est simple. Toute méthode qui présente des images complètement différentes à des endroits correspondants des deux rétines mènera à la rivalité.

  1. Maintenir convergence stable: Avant d'entrer dans des méthodes spécifiques pour la création de la rivalité, il est important de noter la question de la convergence stable, qui est une considération importante dans toutes les méthodes qui seront décrites.
    Normalement, nos regards se tournent (faire des mouvements vergence) d'une manière qui rend la chute même image fixation sur chaque fovéa. Toutefois, convergence réussie dépend de chaque oeil de voir les mêmes choses. Si chaque oeil est présenté avec une image totalement différente, convergence sera perturbé, comme le cerveau ne sera pas d'informations suffisantes pour décider de l'angle de vergence correcte. Cela peut perturber la rivalité binoculaire, comme les deux images ne peuvent pas tomber sur la rétine correspondante endroits. Par conséquent, en plus des différentes images, l'affichage doit contenir des éléments qui sont identiques pour les deux yeux. Cela permet de maintenir les yeux le regard stable malgré la différence entre les éléments rivalisant de ces images.
    1. Habituellement, convergence de stabilisation comprennent des éléments identiques d'un point de fixation au centre de l'image rivalisant et un cadre autour des images, la trame peut être soit la figure 1B uniforme (figure 1A) ou texturée (; certains considèrent comme un cadre de texture plus puissant dans la prévention mouvements oculaires non vergence). Le cadre peut avoir n'importe quelle forme tant qu'il est identique dans les deux yeux.
    2. Uncorrelated mouvements oculaires horizontaux sont plus susceptibles que les verticaux. Par conséquent, un bar texture de chaque côté de chaque image peut être utilisée à la place d'un cadre complet (figure 1C; refs 3,4).
    3. Enfin, dans certaines études une trame peut être indésirable (par exemple, si l'expérience nécessite que les stimuli apparaissent sur un fond uniforme). Dans de tels cas, il est possible d'utiliser des lignes de Nonius (lignes de ce centre sur l'image de plusieurs directions) et / ou une image qui apparaît plus loin de la relance, comme les anneaux de cible (figure 1D; ref 5).

      Figure 1
      Figure 1: Exemples d'écrans rivalité binoculaire avec différents types d'éléments identiques améliorer convergence stable. Dans tous les panneaux, l'œil gauche est présenté avec une grille verticale et l'œil droit avec une surface horizontale. Les différents types d'éléments identiques comprennent: point de fixation (A) et le châssis solide. Un calendrier illustrant les alternations du percept conscient est aussi montré; points de fixation (B) et le châssis texturé; (C) dot de fixation et des barres de texture, pour réduire la non-vergence mouvements oculaires horizontaux; points de fixation (D), les lignes de vernier et de l'anneau cible.

  2. Méthodes pour induire la rivalité binoculaire: Il existe plusieurs méthodes populaires pour la création d'un affichage rivalité binoculaire. Ici, nous allons examiner trois options bon marché et simple: Utiliser des lunettes de couleur, un stéréoscope à miroir, et des lunettes de prisme.
    1. Rouge-bleu lunettes: Ceci est une méthode populaire, préféré par de nombreux chercheurs car il est plus facile et moins chère à mettre en œuvre. Tout ce qu'on a besoin est une paire de lunettes de cellophane rouge-bleu, disponible dans les magasins les plus jouet (l'explication ici supposent l'utilisation de lunettes rouge-bleu, mais d'autres combinaisons de couleurs comme le rouge-vert, peut aussi être utilisé).
      1. La plupart des travaux liés à l'utilisation de cette méthode va dans la préparation de relance. Il n'est pas indispensable de présenter les stimuli sur un écran d'ordinateur (certaines études rivalité binoculaire ont utilisé des images imprimées sur carton monté sur papier), mais il est généralement plus simple de présenter les images sur un moniteur. Préparer une image qui est affichée uniquement par arme bleue du moniteur (ou la cartouche bleue de l'imprimante, si les stimuli sont imprimés sur du papier) et un autre qui est affiché, au même endroit sur l'écran, par la seule arme rouge (ou imprimante rouges cartouche; par exemple, réf 7). Chacune des lentilles ne passent l'une des images, donc les deux images différentes va tomber sur la rétine correspondante endroits dans les deux yeux et commencent à rivaliser avec l'autre (figure 2).

        Figure 2
        Figure 2: affichage des lunettes rouge-bleu. L'image se compose d'une image rouge que d'un visage et une image bleu-seulement d'une maison. Lorsqu'on regarde à travers des lunettes rouge-bleu, représenté ici schématiquement, les deux images doivent s'engager dans la rivalité.

      2. Notez que les deux images doivent contenir des informations identiques - par exemple, un châssis et contre la fixation - que malgré le fait que les stimuli sont physiquement qui se chevauchent, convergence stable (voir ci-dessus) doit encore être assurée. Ces éléments doivent être identiques dans une couleur qui sera à la fois les lentilles laisser passer, comme le noir.
      3. Les principaux avantages et inconvénients de l'utilisation des lunettes rouge-bleu.
        Avantages:
        1. L'équipement est très bon marché, et les stimuli sont très faciles à préparer.
        2. Rouge-bleu lunettes peut être facilement utilisé avec toutes les méthodes de neuro-imagerie, y compris l'IRM.
        3. Rouge-bleu lunettes ne nécessitent pas de stabilisation de la tête ou un réglage individuel du dispositif de visualisation pour chaque observateur.
        Inconvénients:
        1. Chaque image peut contenir que des nuances d'une seule couleur ne chromatique (couleurs) des stimuli.
        2. Les lentilles ne sont pas parfaits (voire beaucoup plus chers que les jouets en magasin lentilles serait encore légèrement chevauchement dans les longueurs d'onde de la lumière qu'ils laissent passer), donc il y aura toujours au moins quelques «transpercement» - chaque oeil va voir de l'image de l'œil des autres. Cela crée un problème pour affirmer que l'image a été entièrement supprimé invisible.
        3. Rouge-bleu lunettes ne fonctionnent pas bien avec la plupart des eye-trackers.
    2. Stéréoscope à miroir: Miroirs peut facilement être mis en place pour offrir une image différente à chacun des yeux de l'observateur.
      1. Stimuli: Préparer deux images différentes qui ont quelques éléments identiques (pour le maintien de convergence stable, comme expliqué ci-dessus). Comme avec des lunettes rouge-bleu, les stimuli afin de ne pas être présentée sur un écran d'ordinateur, mais la présentation des images côte à côte sur un écran est généralement la méthode la plus simple.
      2. Un stéréoscope à miroir se compose de quatre miroirs (figure 3A). Il est possible d'acheter un stéréoscope produit commercialement. Il est également facile de construire un stéréoscope. Pour ce faire, la position de deux miroirs de sorte que chacun se trouve près d'un oeil et à un angle de 45 ° à la ligne que l'oeil de visualisation (utiliser une mentonnière pour stabiliser l'emplacement de la tête de l'observateur). Placez un autre miroir sur chaque côté de chacun des deux premiers miroirs, face à des stimuli à un angle de 45 ° (figure 3B). Cet arrangement permettra à chaque automne une image sur un emplacement correspondant à chaque œil. Les images dissemblables doivent maintenant rivaliser avec eux.
      3. Chaque observateur yeux sont un peu différentes, donc lors de la passation d'un observateur en face de l'écran, il peut être nécessaire d'ajuster les angles des miroirs pour atteindre convergence stable. Bien que la plupart des stéréoscopes miroirs fonctionnent bien lorsque les miroirs sont fixes, il est possible d'améliorer adaptabilité aux yeux de chaque observateur, en permettant les miroirs pour faire tourner uned / ou glisser en arrière (flèches bleues dans la figure 3B).

        Figure 3
        Figure 3: stéréoscope à miroir. (A) Un observateur regardant à travers un stéréoscope à miroir disponibles dans le commerce. (B) une représentation schématique d'un stéréoscope à miroir. Les lignes continues représentent les miroirs. Les lignes en pointillé représentent la ligne de vision, et les flèches bleues représentent les ajustements possibles soit à l'emplacement (flèches droites) ou l'angle (flèches courbes) de miroirs. Chaque type de flèche est affichée uniquement sur un côté de la simplicité, mais les mêmes ajustements peuvent être faits sur les deux côtés.

      4. Lorsque vous utilisez un stéréoscope à miroir, il est important de s'assurer que chaque œil ne peut voir que l'image qu'il est censé, et que cette image n'est visible à l'endroit où elle rivalise avec l'autre image. Cependant, dans de nombreux cas chaque œil aura aussi une ligne de vision à l'image d'autres (figure 4A). Pour bloquer cette ligne indésirable de la vision, placer un diviseur (par exemple, une feuille de carton) qui s'étend de la ligne médiane du stéréoscope, entre les yeux de l'observateur, vers le centre de l'écran de telle manière qu'elle permet de bloquer la ligne de vision l'autre œil de relance (figure 4B). Le diviseur peut être faite de n'importe quel matériau, tant qu'elle sert à cela. Cependant, il est préférable de faire le diviseur de matériaux mats, comme matériau brillant va réfléchir la lumière émise par le moniteur et l'éblouissement.

        Figure 4
        Figure 4: Le blocage de la ligne de vision à l'œil de relance des autres. Chaque œil peut avoir une ligne claire de la vision de la relance destiné pour l'autre œil. (A) noir épais pointillés représentent la ligne de vision destiné à la relance de chaque œil. Mince grise pointillés représentent la ligne de vision à un stimulus de l'œil des autres. (B) La ligne de vision à l'œil de relance des autres peuvent être bloqués avec un diviseur (épais trait plein).

      5. Un autre problème qui peut survenir est que chaque oeil peut voir l'image qu'il est censé voir deux fois - une fois à travers le miroir, et encore une fois directement (figure 5A). Cela entraînera une image supplémentaire de chaque stimulus apparaît à côté de l'endroit où la rivalité se produit. Pour éviter cela, réglez la relation entre l'emplacement de l'image et la distance de l'observateur de l'écran (figure 5B).

        Figure 5
        Figure 5: Faire en sorte que chaque oeil a une seule ligne de la vision de sa relance. (A) En plus de la ligne de vision qui va à travers les miroirs (épaisse ligne noire pointillée), chaque oeil peut aussi avoir une ligne directe de la vision à lui est de relance destiné (mince ligne grise en pointillé), provoquant la relance d'être vu à deux reprises . (B) Ce problème peut être évité en ajustant la position relative du stéréoscope et le placement des stimuli.

      6. Afin d'apporter les ajustements ci-dessus avant le début de l'expérience, préparer une image montrant que les parties de l'écran qui sont identiques dans les deux images, et l'utiliser pour définir le stéréoscope pour chaque observateur avant d'afficher le stimulus rivalité.
      7. Les principaux avantages et inconvénients de l'utilisation des stéréoscopes miroir.
        Avantages:
        1. Images séparées permettent d'utiliser chromatique (couleurs) des stimuli.
        2. Les images sont totalement séparées et ne peuvent pas «saigner dans« l'autre », contrairement aux lunettes rouge-bleu.
        3. La préparation de stimulation est facile et simple - deux photos présentées côte à côte peuvent rivaliser avec eux.
        4. Stéréoscopes peut être utilisé en combinaison avec d'eye-tracking.
        Inconvénients:
        1. Stéréoscopes ne permettent pour la présentation de stimuli assez faible, puisque seulement la moitié du champ visuel peut être utilisé pour présenter chaque image, et la nécessité de maintenir convergence stables, il est difficile aux stimuli présents sous-tendant de plus de quelques degrés d'angle visuel.
        2. Stéréoscopes ne peut pas être facilement utilisé dans un scanner IRM, car cela exigerait que tous les éléments du stéréoscope à être non-magnétiques, et l'installation aurait également d'intégrer l'inclinaison supplémentaire du miroir dans lequel les stimuli sont normalement considérés dans le scanner. Stéréoscopes miroirs sont aussi susceptibles d'être trop grand pour scanner l'environnement à l'étroit. Toutefois, stéréoscopes sont compatibles avec d'autres méthodes telles que l'EEG, MEG et SPIR.
        3. Stéréoscopes nécessitent stabilisation de la tête et le réglage individuel pour chaque observateur.
    3. Lunettes de Prism: Ceci est une variation sur l'idée du stéréoscope, en utilisant des lunettes dans lequel les lentilles sont des prismes au lieu des miroirs. Comme avec un stéréoscope à miroir, les images sont présentées côte à côte (généralement sur un écran).
      1. Lentilles Prism peut être PURCHASED partir de n'importe quel fournisseur commercial optique, avec des montures en plastique.
      2. Chacun des prismes virages, ce qui rend les objets qui sont sur le côté semblent être tout droit (figure 6). Deux prismes tels, orientés dans des directions opposées, d'agir de la même manière comme un stéréoscope à miroir serait - ils créent l'illusion que deux images qui sont, en fait, physiquement chevauchent côte à côte dans l'espace 6.

        Figure 6
        Figure 6: Lunettes de Prism. Chaque lentille prisme courbe la lumière, provoquant des stimuli qui sont physiquement côte à côte pour paraître dans le même emplacement spatial. Notez qu'un diviseur est nécessaire pour empêcher des lignes supplémentaires de vision.

      3. Notez que lorsque vous utilisez des lunettes de prisme, vous avez encore besoin d'utiliser un diviseur (voir Figure 4) que chaque oeil ne peut voir l'image de l'œil des autres. Cependant, ne vous inquiétez pas sur le réglage de la distance et la taille de l'écran comme vous le feriez avec un stéréoscope à miroir (voir figure 5), chaque image a une seule ligne de vision à chaque œil.
      4. Les avantages et les inconvénients de lunettes de prisme sont similaires à ceux des stéréoscopes miroir, avec une grande différence: Il est facile d'utiliser des lunettes de prisme dans un scanner IRM que les lunettes et les lentilles peuvent être faites de plastique et sont plus compacts que un stéréoscope à miroir.
        Avantages:
        1. Images séparées permettent d'utiliser chromatique (couleurs) des stimuli.
        2. Les images sont totalement séparées et ne peuvent pas «saigner dans« l'autre »(à la différence des lunettes rouge-bleu).
        3. La préparation de stimulation est facile et simple - deux photos présentées côte à côte peuvent rivaliser avec eux.
        4. Lunettes de Prism peut être facilement utilisé dans un scanner IRM.
        5. Lunettes de Prism peut être utilisé en combinaison avec d'eye-tracking (quoique eye-tracker étalonnage peut être difficile en raison de la distorsion de l'image de l'élève par la lentille).
        Inconvénients:
        1. Prism lunettes ne permettent pour la présentation de stimuli assez faible, puisque seulement la moitié du champ visuel peut être utilisé pour présenter chaque image, et la nécessité de maintenir convergence stables, il est difficile aux stimuli présents sous-tendant de plus de quelques degrés d'angle visuel.
        2. Pour les stimuli de grande taille ou des stimuli présentés loin de la fixation, la présentation du prisme peut entraîner une distorsion de l'image.
        3. Lunettes de Prism nécessitent stabilisation de la tête.
    4. D'autres méthodes, que nous n'entrerons pas dans en détail ici, peut exiger de coûteux équipements spécialisés. Ces sont les suivantes:
      1. Lunettes Shutter: Ce sont des lunettes LCD dans lequel chaque lentille peut devenir opaque de façon indépendante. Rivalité binoculaire peuvent être créés par une alternance rapide opacité du cristallin, dans le temps avec alternance d'images au même endroit sur l'écran.
      2. Affichage des lunettes: Dans ces derniers, chaque oculaire est équipé d'un écran d'affichage indépendant. Rivalité binoculaire peuvent être créés en montrant des images différentes au même endroit sur chaque écran.

(3) Représentant des résultats A: Considérations sur la création d'un affichage rivalité binoculaire

Beaucoup de publications dans ce domaine sont destinées à un public qui est déjà très familier avec la rivalité binoculaire. Ces documents ont donc tendance à ne pas aller dans certains détails concernant l'expérience de la rivalité. Cela peut être trompeuse à un nouveau venu. Par conséquent, nous allons ici décrire explicitement certaines caractéristiques de la rivalité.

  1. Suppression incomplète: Dans la rivalité ordinaires impliquant des images avec un contraste à peu près égal, la suppression n'est souvent pas entièrement terminée. L'image supprimé est encore souvent peu visibles.
    1. Fragmentaires rivalité: la suppression incomplète peut survenir, par exemple, à travers de petites parcelles de l'image supprimé étant dominant, un phénomène connu comme «fragmentée rivalité» (figure 7; ref 8) qui tend à se produire plus plus la rivalisant images sont, dans de telles cas, les observateurs ont tendance à déclarer la domination selon laquelle les correctifs dominante image ajouter jusqu'à couvrir une grande région. Lorsque tel est le cas, les critères pour déclarer une image dominante peut varier considérablement selon les observateurs. La meilleure façon d'éviter les rivalités fragmentaire est d'utiliser des stimuli de petite taille (par exemple, sous-tendant 1 ° d'angle visuel ou moins).

      Figure 7
      Figure 7: coup par coup rivalité. Dans certains cas, l'un des stimuli va dominer certaines parties de l'image tandis que l'autre stimulus domine les autres parties. Ces rivalités fragmentaires peut survenir soit comme une étape transitoire entre les périodes où un stimulus est complètement dominant, ou en continu, ni avec la gestion de relance de dominer entièrement.

    2. Réduction contraste apparent: Til a supprimé l'image est aussi parfois signalés pour ne pas être complètement supprimée mais simplement à comparaître pour avoir un contraste réduit. Bien que certains affirment que, à tout point donné dans le champ visuel d'une seule image peut être dominante 9, ces points peuvent être assez petit pour un sentiment général de voir un complet, mais «plus faibles» version de l'image supprimée pour se produire. Pour l'affichage même rivalité, réduit contraste apparent peut se produire pour certains observateurs, mais pas pour d'autres.
    3. Afterimages: Dans certains cas, une image rémanente du stimulus présenté à l'œil la suppression peut être formé. Pour éviter cela, utiliser un masque monoculaire à la fin de la présentation du stimulus. Alternativement, dans le cas des stimuli caillebotis, empêcher la formation de rémanence en changeant la phase de la grille (l'emplacement des lignes claires et sombres) à un rythme rapide, soit de façon aléatoire ou en ayant le déménagement caillebotis.
    4. La vérification indépendante de suppression complète: À la lumière des trois sous-sections précédentes, il est facile de voir pourquoi l'invisibilité complète de l'image supprimée ne peut pas être assumée. Si l'on veut rendre compte que les stimuli ont été réprimées invisible (par exemple, lorsque affirmant que le traitement a eu lieu l'inconscient), il est important de vérifier indépendamment que les observateurs ne pouvaient pas voir l'image supprimée. Pour ce faire, utilisez choix forcé des questions après chaque essai (par exemple, «lequel de ces deux images vient d'être présenté?"), Pour démontrer que les taux de réussite sont à risque 3,4. Comme ci-dessus chances performances peuvent survenir même en l'absence de sensibilisation (par exemple, comme dans le phénomène de la vision aveugle, ref 10), des mesures supplémentaires telles que 11 votes de confiance ou de paris sur l'exactitude 12 devrait idéalement être employées.
  2. Assurer la suppression complète: Si la question de recherche concerne la façon dont une manipulation particulière affecte durées de domination et de répression, puis la rivalité binoculaire du type décrit jusqu'à présent est le plus approprié. Cependant, plutôt que des durées domination et de répression, de nombreux chercheurs sont intéressés à examiner si le contenu de l'image supprimé peuvent être traitées. Comme nous l'avons vu, la suppression complète est difficile à assurer avec la rivalité binoculaire ordinaire. Par conséquent, pour répondre aux questions de recherche concernant le traitement de l'image supprimée, une forme forte de la rivalité, connu comme suppression du flash en continu (SCF), est le plus approprié 13.
    1. Pour créer une relance du CSA, présente un nombre relativement faible contraste (mais toujours visibles) image pour un œil, ce sera l'image supprimée. Présenter un contraste élevé, qui évolue rapidement l'image à l'autre oeil, ce sera le masque dominante du SCF. Pour être efficace au maximum, le masque du CSA devrait changer à un taux de 10-20 Hz.
    2. SFC peut être induite en utilisant toutes les méthodes pour créer une rivalité que nous avons décrite ci-dessus. Lorsque vous utilisez un stéréoscope à miroir ou des lunettes de prisme, masques SCF composée de nombreux petits éléments colorés («Mondrian») sont très efficaces (figure 8). Lorsque vous utilisez des lunettes rouge-bleu, le masque du CSA peut être composé de nombreux éléments (rectangles, ellipses, lignes, points) qui sont tous de la même couleur 14.

      Figure 8
      Figure 8: suppression du flash en continu (SCF). Un œil (ici, celle de droite) est montré un stimulus fort contraste dynamique. Dans cet exemple, ce stimulus est une image composée de rectangles dans de nombreux coloris (une «Mondrian»; images différentes de ce genre doivent alterner à 10-20 Hz pour assurer la répression). L'autre œil est présenté avec une image à faible contraste, qui peut rester supprimée pour de longues périodes (plusieurs minutes).

    3. Le SFC peut supprimer complètement le plus faible d'image pour un temps très long (plusieurs minutes). Notez que, même alors, l'image peut parfois réprimées "pénétrer", surtout si elle est une image significative, comme un visage. Par conséquent, veillez à ajuster le niveau de contraste de l'image supprimée avant l'expérience commence, afin de maximiser les chances d'une suppression totale.
    4. Comme ci-dessus détaillées (résultats Représentant A: suppression incomplète), pour permettre des conclusions sur le traitement de l'image inconsciente supprimé au SCF, indépendamment vérifier que les observateurs sont moins de chance quand on lui demande ce qui a été présenté à l'œil supprimé.
  3. L'expérience des alternances rivalité: La plupart des recherches publiées sur la rivalité ne fait état que des durées domination et de répression, donnant l'impression que les alternances entre l'image dominante et supprimées sont immédiats, tout-ou-rien des événements. Mais ce n'est pas le cas: alternances sont généralement progressive et peut être assez lent, ce qui signifie que un peu de leur temps d'écoute peuvent être prises par «mixtes» phases. La forme spécifique de phases mixtes varie entre observateurs et pour différents stimuli. Les éléments suivants sont deux formes courantes.
    1. Une phase mixte peut être constitué de l'image supprimée progressivement dominante par un nombre croissant de patchs dominante (fragmentairerivalité, voir les résultats Représentant A: suppression incomplète) à travers la relance.
    2. Une phase mixte peut également se produire à travers une «vague» de la domination qui balaie l'image. Pour induire une telle vague, d'introduire une augmentation de contraste à une partie spécifique de l'image supprimée (Figure 9; ref 15).

      Figure 9
      Figure 9: Voyager vagues de position dominante. Lorsque l'une des deux images est supprimée, augmentant ainsi sa revanche dans une petite région provoquera une vague de domination d'étaler de cette région. En images annulaires telles que celles présentées ici, la domination se répandra comme indiqué par les flèches bleues. Notez qu'une fois que l'incrément de contraste a été introduit, il n'a pas à rester (le contraste peut revenir à l'original, de bas niveau) pour la vague de la dominance d'être lancé.

(4) Représentant des résultats B: durée des phases de domination dans la rivalité binoculaire

Alternances rivalité binoculaire se produisent au hasard, indépendante de durée des intervalles. Cela signifie que la durée de l'intervalle de domination dernière n'a pas prédire combien de temps le prochain sera. Si la domination durées sont divisées en bacs avec une largeur égale (par exemple, 500 ms), un histogramme montrant combien la domination des durées de chaque longueur survenu tend à être bien ajustés à une distribution asymétrique connue comme une fonction de 8 gamma.

En général, les effets de manipulations expérimentales sur les durées en rivalité tendent à se manifester sous la forme de la fonction gamma meilleur ajustement, ce qui signifie que dans chaque état de plusieurs durées différentes domination va se produire, mais la probabilité de ceux-ci pourraient être modifiées par la manipulation .

Les paramètres spécifiques de la fonction gamma meilleur ajustement entre les différents observateurs différents pour le même stimulus (figure 10A) et entre les stimuli différents pour le même observateur.

Des facteurs tels que les deux images de bas niveau fonctionnalités sont connus pour affecter les durées relatives de leur domination et une période de répression. Par exemple, si les deux images diffèrent en revanche, l'image de haut contraste aura, en général, des durées plus la domination, conduisant à une distribution gamma meilleur ajustement avec une plus grande médiane (Figure 10B). L'effet de haut niveau des fonctions cognitives (attention à l'une des images) sur des durées domination dans la rivalité est encore controversée 16.

Il est possible d'utiliser les paramètres de la fonction gamma comme variables dépendantes dans une expérience, mais la relation entre ces paramètres et la forme de la distribution ne sont pas facilement transparente. Par conséquent, de nombreux chercheurs préfèrent utiliser une mesure de tendance centrale plus accessible. Parce que la distribution gamma peut être fortement biaisée, la durée médiane plutôt que la moyenne est souvent plus représentatifs des résultats. Utilisation de la médiane d'une distribution non gaussienne signifie également que moins il ya un grand nombre de points de données, les tests statistiques pertinentes devraient être non-paramétrique.


Figure 10
Figure 10: distribution des durées de Gamma domination. Les histogrammes représentent des durées domination binned, et les courbes représentent les distributions gamma meilleur ajustement aux données de chaque couleur. Les mêmes distributions illustrent deux ensembles différents de mesures possibles: (A) la dominance Deux observateurs différents durées en réponse aux mêmes stimuli, ou (b) L'effet des caractéristiques différentes de relance sur les durées de domination. Dans ce cas, la grille encadrée en rouge a un contraste plus élevé, conduisant à des durées plus longues et la dominance donc à une distribution gamma avec une médiane plus élevée.

Discussion

Nous avons décrit la nature de la rivalité binoculaire, plusieurs méthodes pour le créer, et quelles considérations doivent être prises en compte quand il est utilisé. Comme détaillé dans l'introduction, l'utilisation appropriée de la rivalité binoculaire permet de répondre aux questions concernant expérimentalement le lieu (ou loci) de sensibilisation, la sélection et le traitement perceptif inconscient. Pour mener à bien ces enquêtes correctement, cependant, il faut être conscient des problèmes tels que l'importance de maintenir convergence stable, et, si le traitement enquêter inconscient, la nécessité d'utiliser des écrans qui sont susceptibles de produire une suppression totale.

Lors du choix de la méthode à utiliser afin de créer une rivalité, il est important de prendre en compte les avantages et les inconvénients de chaque méthode. Il est inutile, par exemple, en utilisant des lunettes rouge-bleu si l'on s'intéresse à l'utilisation multicolores stimuli, mais d'autre part, cette méthode est probablement plus facile à utiliser dans un scanner IRM. De même, un stéréoscope à miroir est un moyen très fiable d'assurer que les images séparées tombent sur la rétine correspondante endroits, mais les ajustements individuels requis pour chaque observateur et les difficultés techniques à mettre un stéréoscope dans un scanner IRM pourrait rendre cette méthode moins attrayante pour certains des études.

Enfin, il est important d'être conscient des caractéristiques de l'expérience de la rivalité binoculaire afin d'employer les mesures appropriées à charge. Lorsque la question de recherche concerne le traitement inconscient, une vérification indépendante que les participants étaient en effet pas au courant de l'image supprimée est essentielle. Lorsque l'on s'intéresse à la façon dont une manipulation expérimentale affecte durées de dominance et de suppression, il peut être plus éclairant d'étudier la distribution (gamma-forme) de durées plutôt que simplement une mesure de tendance centrale comme la moyenne ou la médiane, et il peut être important de vérifier si les observateurs expérimentés tranchants ou progressif (fragmentaires ou ondulatoire) transitions de position dominante.

Nous espérons que les chercheurs intéressés à employer ce phénomène fascinant trouverez cette introduction utile.

Disclosures

Aucun conflit d'intérêt déclaré.

Acknowledgments

Les auteurs sont soutenus par une bourse de recherche sur le cerveau Fondation internationale de recherche postdoctorale (DC); doctorat bourse de formation T90 DA 022763 (MA) et NIH R01-EY017699 et NSF accorde BCS-0633281 (SK). Les auteurs sont reconnaissants à Randolph Blake pour leurs commentaires utiles.

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).
  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

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