Øyebevegelser i visuell varighetsoppfattelse: Disentangling stimulus fra tid i predecisional prosesser

Evnen til tidsoppfatning har fått økende forskningsoppmerksomhet de siste årene, blant annet på grunn av akkumulert evidens for at disse kan være knyttet til leseferdigheter eller patologiske tilstander 1,2,3,4,5. Visuell varighetsoppfatning - evnen til å estimere, diskriminere eller sammenligne tidsintervaller definert av visuelle hendelser - er et underfelt av interesse ^6,7 der øyesporingsmetoder kan bidra. Resultatene forblir imidlertid fokusert på atferdsbeslutninger etter stimulus som å trykke på en knapp for å indikere hvor mye tid som har gått (estimere), om tidsintervallene er de samme eller forskjellige (diskriminering), eller hvilken av en serie tidsintervaller som er lengst eller kortest. Noen få studier har forsøkt å korrelere atferdsresultater med øyesporingsdata ^8,9, men de klarte ikke å finne sammenhenger mellom de to, noe som tyder på at en direkte sammenheng er fraværende.

I den nåværende artikkelen presenterer vi en protokoll for registrering og analyse av oculomotoriske responser under stimuluspresentasjon i en visuell varighetsoppfattelsesoppgave. Spesielt refererer beskrivelsen til en intervallsammenligningsoppgave der deltakerne så sekvenser av tre hendelser som definerte to tidsintervaller og ble bedt om å bedømme om de økte hastigheten (første intervall lengre enn andre) eller bremset ned (første kortere enn andre). Tidsintervallene som ble brukt i studien strakte seg fra 133 til 733 ms, i samsvar med prinsippene i Temporal Sampling Framework (TSF)¹⁰. TSF antyder at hjernens oscillerende aktivitet, spesielt i frekvensbånd som deltaoscillasjoner (1-4 Hz), synkroniseres med innkommende taleenheter som sekvenser av stressaksenter. Denne synkroniseringen forbedrer kodingen av tale, forbedrer oppmerksomheten til taleenheter og hjelper til med å trekke ut sekvensielle regelmessigheter som kan være relevante for å forstå forhold som dysleksi, som viser atypiske lavfrekvente svingninger. Målet med studien der vi utviklet metoden som presenteres her, var å avgjøre om dyslektikeres vansker med visuell varighetspersepsjon (gruppeeffekter på intervallsammenligningsoppgaven) gjenspeiler problemer med å behandle selve det visuelle objektet, nemlig bevegelse og luminanskontraster¹¹. Hvis dette var tilfelle, forventet vi at dyslektikernes ulempe mot kontroller ville være større for stimuli med bevegelse og lave luminanskontraster (interaksjon mellom gruppe og stimulustype).

Hovedresultatet av den opprinnelige studien ble drevet av poststimulus atferdsmessige vurderinger. Øyesporingsdata - elevstørrelse og antall fikseringer - registrert under stimuluspresentasjon ble brukt til å utforske prosesser som gikk foran atferdsbeslutningene. Vi mener imidlertid at dagens protokoll kan brukes uavhengig av atferdsdatainnsamling, forutsatt at målene settes deretter. Det kan også være mulig å justere den for intervalldiskrimineringsoppgaver. Å bruke det i tidsestimeringsoppgaver er ikke så umiddelbart, men vi vil ikke utelukke den muligheten. Vi brukte pupillstørrelse fordi det gjenspeiler blant annet kognitiv belastning 12,13,14, og dermed kan gi informasjon om deltakernes ferdigheter (høyere belastning betyr færre ferdigheter). Når det gjelder antall fikseringer, kan flere fikseringer gjenspeile deltakernes sterkere engasjement for oppgaven^15,16. Den opprinnelige studien brukte fem stimulustyper. For å forenkle brukte vi bare to i den nåværende protokollen (Ball vs. Flash, som representerer en bevegelsesrelatert kontrast).

Hovedutfordringen vi prøvde å adressere var å løsrive responser på selve den visuelle stimulansen fra de som er relatert til intervallsammenligning, siden det er kjent at oculomotoriske responser endres i henhold til egenskaper som bevegelse eller luminanskontraster¹⁷. Basert på premisset om at den visuelle stimulansen behandles så snart den vises på skjermen (første intervall), og intervallsammenligning bare er mulig når det andre tidsintervallet begynner, definerte vi tre tidsvinduer: prestisjevindu, første intervall, andre intervall (atferdsrespons ikke inkludert). Ved å analysere endringer fra prestisjevinduet i løpet av det første intervallet, ville vi få indekser av deltakernes svar på selve stimulansen. Sammenligning av det første til det andre intervallet ville tappe inn i mulige oculomotoriske signaturer av intervallsammenligning - oppgaven deltakerne ble bedt om å utføre.

Femtito deltakere (25 diagnostisert med dysleksi eller signalisert som potensielle tilfeller og 27 kontroller) ble rekruttert fra samfunnet (gjennom sosiale medier og praktiske e-postkontakter) og et universitetskurs. Etter en bekreftende nevropsykologisk vurdering og påfølgende dataanalyse (for mer informasjon, se Goswami¹⁰), ble syv deltakere ekskludert fra studien. Denne eksklusjonen besto av fire personer med dysleksi som ikke oppfylte kriteriene, to dyslektiske deltakere med utliggerverdier i den primære eksperimentelle oppgaven, og en kontrolldeltaker hvis øyesporingsdata ble påvirket av støy. Den endelige prøven besto av 45 deltakere, 19 dyslektiske voksne (en mann) og 26 kontroller (fem menn). Alle deltakerne var portugisiske morsmål, hadde normalt eller korrigert til normalt syn, og ingen hadde diagnostisert hørsels-, nevrologiske eller taleproblemer. Protokollen beskrevet her ble godkjent av den lokale etiske komiteen ved Det psykologiske fakultet ved Universitetet i Porto (ref. nummer 2021/06-07b), og alle deltakerne signerte informert samtykke i henhold til Helsinkideklarasjonen.

1. Stimulus opprettelse

1. Definer åtte sekvenser med to tidsintervaller (tabell 1) der den første er kortere enn den andre (saktesekvens); Velg intervaller som er kompatible med bildefrekvensen til animasjonsprogramvaren (her 30 bilder / s, 33 ms / ramme) ved hjelp av en konverteringstabell for rammevarighet.
2. For hver saktesekvens, opprett en hastighetsanalog oppnådd ved å invertere rekkefølgen på intervallene (tabell 1).
3. I et regneark konverterer du intervalllengden til antall bilder ved å dele målintervallet (ms) med 33 (for eksempel for intervallsekvens på 300–433 ms, angi 9–13 bilder).
4. Definer nøkkelbilder for hver sekvens: stimulusstart ved ramme 7 (etter seks tomme bilder, tilsvarende 200 ms), forskyvning av intervall 1 ved ramme 6 + lengde på intervall 1 (6 + 9 for det gitte eksemplet), samme for forskyvningen av intervall 2 (6 + 9 + 13). Sett to bilder til på slutten av intervall 2 for å markere slutten på stimulansen (6+ 9 + 13 +2).
5. Lag flash-sekvenser som animasjoner.
   1. Kjør animasjonsprogramvaren (f.eks. Adobe Animate) og opprett en ny fil med svart bakgrunn.
   2. Ved ramme 7 tegner du en blå sirkel i midten av skjermen. Sørg for at dimensjonene gjør at den opptar rundt 2 ° av synsfeltet med den planlagte skjerm-øyeavstanden (55 cm her), noe som betyr at kulediameteren er 1.92 cm.
   3. Kopier og lim inn dette bildet i det neste tilstøtende bildet (fra og med ramme 7.), slik at hver blits varer rundt 99 ms.
   4. Kopier og lim inn denne todelssekvensen i de to andre nøkkelbildene (begynnelsen av intervall 1 og 2).
   5. Bygg de resterende 15 animasjonene ved å opprette kopier av filen og flytte intervallutbruddene til de aktuelle delbildene.
6. Lag sprettende ballsekvenser som animasjoner.
   1. Åpne en fil i animasjonsprogramvaren med de samme spesifikasjonene (størrelse, bakgrunn) som brukes i flash-animasjoner. Åpne regnearket med nøkkelbildespesifikasjoner slik at nøkkelbilder nå tilsvarer sammenklemte baller som treffer bakken.
   2. Start med tre bilder med svart bakgrunn (99 ms). I 4^. ramme tegner du en blå ball øverst i midten, lik den som brukes til blinker.
   3. Tegn en sammenklemt ball (bredde større enn høyden) ved stimulusstartpunktet, som varer i tre bilder (begynnelsen av intervall 1). Forsikre deg om at ballen er horisontalt sentrert og vertikalt under midten av skjermen.
      1. Klikk på knappen Egenskaper for objektet og deretter på Posisjon og størrelse for å plassere ballen på den valgte klemmehøyden og øke bredden / redusere høyden.
   4. Generer en kontinuerlig endring ved hjelp av tween-kommandoen fra ballen øverst til den knuste ballen (vertikal nedstigning).
   5. Kopier trebildesekvensen med den sammenklemte ballen til de to andre nøkkelbildene (begynnelsen av intervall 1 og 2).
   6. I regnearket deler du varigheten av hvert intervall med 2 for å definere midtpunktene mellom to squash for intervall 1 og 2, hvor ballen treffer maksimal høyde etter oppstigning og før nedstigning.
   7. Tegn en ball som ikke er klemt vertikalt over det laveste punktet i banen på midtpunktene som er definert i trinn 1.6.6. Generer den stigende animasjonen mellom intervallstarten (når ballen treffer bakken) og det høyeste punktet og mellom det høyeste punktet og neste squash (nedstigning).
7. Tilpass filen til de andre 15 tidsstrukturene.
8. Eksporter alle animasjoner som .xvd. Hvis alternativet ikke er tilgjengelig, eksporterer du som .avi og konverterer deretter, slik at det kan brukes i eyelink-systemet.

2. Forberedelse av eksperiment

1. Opprette eksperimentmappen
   1. Åpne Experiment Builder-programmet , og velg ny fra menyfilen.
   2. Lagre prosjektet ved å klikke på Fil | Lagre som. Angi navnet på prosjektet og plasseringen der det skal lagres.
      MERK: Dette vil opprette en hel mappe med undermapper for stimulusfiler og annet materiale. Eksperimentfilen vises i mappen med filtypen .ebd.
   3. Inne i prosjektmappen klikker du på Bibliotek og deretter i mappen som heter Video. Last opp .xvid-videostimulansfilene til denne mappen.
      MERK: Alle stimuli som brukes i eksperimentet må lagres i biblioteket.
2. Skape den grunnleggende strukturen for innen-system og menneske-system interaksjon
   1. Dra startpanelet og skjermikonene til grafredigeringsvinduet. Opprett en kobling mellom dem ved å klikke og dra musen fra den første til den andre.
   2. I egenskapene til skjermbildet klikker du på Sett inn flerlinjet tekstressursknapp og skriver inn en instruksjonstekst som forklarer kalibreringsprosedyren som vil følge.
   3. Velg to utløsere (inndatakanaler som skal gå videre i eksperimentet): tastatur og el-knapp (knappeboks). Koble skjermen til begge.
      MERK: Disse utløserne tillater deltakeren eller eksperimentøren å klikke på en hvilken som helst knapp for å fortsette.
   4. Velg kameraoppsettikonet og koble begge utløserne til det.
      MERK: Dette vil gjøre det mulig å etablere kommunikasjon med eye-trackeren slik at deltakerens øye (e) kan overvåkes for kamerajustering, kalibrering og validering (se avsnitt 4).
   5. Velg ikonet Resultatfil og dra den på høyre side av flytskjemaet.
      MERK: Denne handlingen gjør det mulig å registrere atferdsresponsene til eksperimentet.
3. Definere blokkstrukturen
   1. Velg sekvensikonet og koble det (se trinn 2.2.1) til kameraoppsettet.
   2. I Egenskaper klikker du på Iterasjonstelling og velger 2 for antall blokker (blinker og baller).
   3. MERK: Dette vil skille presentasjonen av blink fra baller.
   4. Skriv inn sekvensen (blokkdefinisjon) og dra et startpanelikon, et visningsikon og utløserne el_button og tastaturet. Koble dem i denne rekkefølgen.
   5. I displayskjermikonet klikker du på knappen Sett inn tekstressurs med flere linjer og skriver inn en instruksjonstekst som forklarer eksperimentet.
4. Definere prøvestrukturen
   1. Inne i blokkeringssekvensen drar du et nytt sekvensikon til redigeringsprogrammet for å opprette prøvesekvensen.
      MERK: Nesting prøvesekvensen inne i blokksekvensen gjør det mulig å kjøre flere forsøk i hver blokk.
   2. Dra et startpanel og et Klargjør sekvens-ikon i prøvesekvensen, og koble det andre til det første.
      MERK: Denne handlingen laster de eksperimentelle stimuli som vil bli presentert for deltakeren.
   3. Dra Drift-korreksjonsikonet til grensesnittet og koble det til ikonet for klargjøringssekvens.
      MERK: Driftkorreksjonen presenterer et enkelt fikseringsmål på stimuleringsdataskjermen og gjør det mulig å sammenligne markørens blikkposisjon med den faktiske stimuliposisjonen på opptakscomputeren. Avdriftkontrollen og den respektive korreksjonen starter automatisk etter hver prøveperiode for å sikre at den innledende kalibreringskvaliteten vedvarer.
5. Definere opptaksstrukturen
   1. Dra et ikon for ny sekvens til redigeringsprogrammet i prøvesekvensen for å opprette opptakssekvensen.
      MERK: Opptakssekvensen er ansvarlig for øyedatainnsamling, og det er der de visuelle stimuliene presenteres.
   2. Velg alternativet Ta opp i egenskapene for denne sekvensen.
      MERK: Ved å gjøre dette begynner eye trackeren å registrere når stimulansen begynner og stopper når stimulansen slutter.
   3. I egenskaper klikker du på Datakilde og fyller ut hver rad tabellen (skriv eller velg) med det nøyaktige filnavnet til hver stimulus, typen prøvepraksis eller eksperimentell, hvor mange ganger hver stimulus vil bli presentert (1 her) og den forventede responsknappen .
      MERK: Filnavnene må være identiske med de som er lastet opp i biblioteket, inkludert filtypen (f.eks. ball_sp_1.xvd).
   4. På topppanelet i grensesnittet klikker du på Randomiseringsinnstillings, og merker av Aktiver prøverandomiseringsbokser for å sikre at stimuliene blir randomisert i hver blokk. Klikk på Ok knappen for å gå tilbake til grensesnittet.
   5. I opptakssekvensen oppretter du startpanelet - skjermtilkobling. Inne på skjermen velger du Sett inn videoressursknapp (kameraikon) og drar den til grensesnittet.
   6. Koble tastatur- og el-knapputløserne til visningsikonet (som i trinn 2.2.1) slik at deltakeren kan svare.
   7. Dra ikonet Kontroller nøyaktighet og koble det til utløserne som i trinn 2.2.1.
      MERK: Denne handlingen lar programvaren kontrollere om tasten som ble trykket, samsvarer med verdien i riktig svarkolonne i datakilden.
6. Fullføre eksperimentet
   1. På toppen av hovedpanelet klikker du på Kjør-pilikonet for å kjøre en test av eksperimentet.

3. Oppsett av apparater

1. Koble stimuleringscomputeren til en knappeboks med 5 knapper og et tastatur.
2. Koble stimuleringscomputeren (med systemets dedikerte presentasjonsprogramvare) til eyetrackeren (figur 1), plassert under eller foran skjermen.
3. Koble eye-trackeren til opptakscomputeren.

Figur 1: Oppsettet for øyesporing. Det romlige arrangementet av opptakssystemet består av stimuleringsdatamaskinen, opptaksdatamaskinen, øyesporeren, responsenheten (knappboks) og tastaturet. Deltakerne satt 55 cm unna stimuleringsskjermen. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

4. Forberedelse av datainnsamling

1. Få informert samtykke fra deltakerne og beskriv det eksperimentelle formatet for dem. Plasser deltakeren på avstand fra stimuleringscomputeren slik at stimulussirkelen (blits eller ball) tilsvarer 2° av synsfeltet (typisk avstand ~ 60 cm).
2. Velg samplingsfrekvens (1000 Hz for høy oppløsning) og øye(r) som skal registreres (dominant øye).
3. I visualiseringen som leveres av opptakscomputeren, må du sørge for at eye-trackeren sporer målet (en pinne plassert mellom deltakerens øyenbryn) og det dominerende øyet på en stabil måte. Flytt kameraet opp eller ned om nødvendig.
4. Åpne eksperimentet. Kjør 5-punkts kalibrerings- og valideringsprosedyrene fra systemet fra opptakscomputeren for å muliggjøre nøyaktig og pålitelig registrering av øyebevegelser. Be deltakeren om å stirre på en prikk som vil vises på skjermen på (5) forskjellige steder (en gang for kalibrering, to ganger for validering).
   MERK: Godta feil bare under 0,5°.

5. Kjøre eksperimentet

1. Forklar oppgaven for deltakeren.
2. Presenter praksisforsøkene og avklar deltakernes tvil.
3. Start eksperimentet ved å klikke Kjør.
4. Sett eksperimentet mellom forholdene på pause og forklar at stimulansen nå kommer til å bli annerledes, men spørsmålet er det samme.

6. Opprette tidsvinduer for analyse

1. I Dataviewer-programvare¹⁸ går du til Fil, deretter Importer data og til slutt Flere EyeLink-datafiler. I dialogboksen velger du filene til alle deltakerne.
2. Velg én prøveversjon. Velg det firkantede ikonet for å tegne et interesseområde.
   MERK: Interesseområdet definerer både et område på skjermen og et tidsvindu i prøveversjonen. Her vil vi alltid velge fullskjerm.
3. For å lage TW all (figur 2), klikk på tegneikonet og velg fullskjerm. I dialogboksen Åpne merker du interesseområdet som TW_all og definerer et tidssegment som samsvarer med hele prøveversjonen.
   1. Klikk på Lagre interesseområdesettet og bruk denne malen på alle forsøk med samme lengde (f.eks. tidsstruktur 1 og 8 fra tabell 1, for både baller og blink, for alle deltakere).
4. Velg en av de 16 tidsstrukturene fra tabell 1. Definer TW_0, TW_1 og TW_2 som i trinn 6.3, men følg tidsbegrensningene skjematisert i figur 2 (tidsvindusgrenser som tilsvarer blitsopptredener og ballsquash). Lengden på TW0 kan tilpasses.
   1. Merk hvert interesseområde og bruk malen på forsøkene med samme tidsstruktur (baller og blink, alle deltakere).
   2. Gjenta prosessen for de 15 gjenværende tidsstrukturene.

Figur 2: Type stimulus. Sekvenser av sprettende baller (venstre) og blink (høyre) som ble brukt i eksperimentet. De stiplede linjene indikerer tidsvinduene som brukes til analyse: TW0 er prestisjeperioden; TW1 er stimulansens første opptreden på skjermen og markerer det første intervallet - når deltakeren har informasjon om stimuliegenskaper og lengden på det første intervallet, og TW2 markerer det andre intervallet - når deltakeren kan sammenligne det første til det andre intervallet for å utdype en beslutning (bremset ned eller raskere). Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

7. Uttrekk av tiltak

1. I menylinjen klikker du på Analyse | Rapport |Rapport om interesseområde.
2. Velg følgende mål for å trekke ut oppholdstid, antall fikseringer og pupillstørrelse, og klikk deretter Neste.
   MERK: Utgangen skal inneholde data fra 16 flashforsøk og 16 sprettballforsøk per deltaker (32 forsøk x n deltakere), spesifisert for hvert av de fire tidsvinduene (TW0, TW1, TW2, TW all).
3. Eksporter matrisen som en .xlsx-fil.

8. Fjern forsøk med artefakter

1. Vurder oppholdstidsmål for TW all og merk forsøk med mer enn 30% signaltap (oppholdstid < 70% av prøvetiden).
   MERK: Ta hensyn til at hver av de 32 forsøkene har forskjellig lengde.
2. Utelat støyende (merkede) stier fra matrisen og lagre den.

9. Statistisk analyse

1. Utfør to gjentatte tiltak ANOVA (TW x gruppe x stimulus) for hvert tiltak, en med TW 0 og 1, den andre med TW 1 og 2.
2. Korreler TW-relaterte endringer med atferdsresultater hvis tilgjengelig.

For bedre å forstå TW-relaterte endringer, fokuserte analysen vår på samspillet mellom tidsvinduer (TW0 vs. TW1, TW1 vs. TW2) med stimulustype og gruppe. Som vist i figur 3 viste begge TW-relaterte sammenligninger (TW01 og TW12) forskjellige nivåer av endring i henhold til stimulus (TW x stimulusinteraksjon), med baller som fremkalte flere TW-relaterte endringer i oculomotoriske responser enn blink i begge grupper (ingen TW x stimulus x gruppeinteraksjon). Dette skjedde både for pupillestørrelse og antall fiksasjoner. Når det gjelder gruppepåvirkninger, fant vi en TW x-gruppeinteraksjon på endringen i antall fiksasjoner fra TW0 til TW1 (respons på stimulusutbrudd): dyslektikere viste redusert endring, hovedsakelig på grunn av lavere prestisjeverdier. Interaksjoner mellom TW, stimulus og gruppe var fraværende. Dette viser at gruppepåvirkningene var like for både baller og blinker.

Figur 3: Resultater. Tidsvindusrelaterte endringer i pupillstørrelse og antall fiksasjoner som funksjon av gruppe (kontroll vs. dyslektisk, TW x gruppe) og stimulustype (Balls, B, vs. Flashes, F, TW x Stimulus). TW 0-1 adresserer kontrasten mellom ingen stimulus og stimulussynlighet; TW 1-2 sammenligner første og andre intervall for å adressere intervallsammenligning. Konfidensintervallene på 95 % representeres av vertikale søyler. Baller fremkalte flere endringer enn blink fra TW0 over TW1 (mer reduksjon) og fra TW1 over TW2 (mer økning) i både øyesporingstiltak og begge grupper (TW x stimulus, ingen TW x stimulus x gruppe). Endringer i antall fiksasjoner over TW 0-1 var mindre hos dyslektikere enn hos kontrollpersoner uavhengig av stimulustype (TW x-gruppe, ingen TW x stimulus x-gruppe). Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Figur 4: Atferdsresultater. (A) Diskriminering mellom speed-up og slow-down sekvenser (d-prime) per gruppe og stimulus type. (B) Signifikante korrelasjoner mellom atferdsytelse (d-prime) og tidsvindusrelaterte endringer i øyebevegelser, begge stimulusgjennomsnitt. Klikk her for å se en større versjon av denne figuren.

Kritisk var disse verdiene parallelle med atferdsfunn (figur 4A), i tråd med hovedstudien: atferdsfunn pekte på stimuluseffekter (mindre nøyaktighet for Balls enn for Flashes) og gruppeeffekter (dårligere ytelse hos dyslektikere), uten gruppe x-stimulusinteraksjoner. Videre, i den opprinnelige studien med fem forskjellige stimuli, korrelerte vi atferdsmessige med øyesporingsdata (antall fikseringer) i gjennomsnitt for alle stimulustyper og fant en korrelasjon i den dyslektiske gruppen: mindre endringer fra TW0 over TW1 sameksisterte med forbedret ytelse. Samlet sett virket resultatene i samsvar med hypotesen om at disse (voksne) dyslektikerne kan ty til kompenserende strategier for bevisst kontroll av oppmerksomheten til stimulansen selv i prestisjeperioden (færre fikseringer på den tomme skjermen ville favorisere å fokusere på stimulansen da den dukket opp). Vi fant ingen slik sammenheng i kontroller, noe som tyder på at de kanskje ikke trenger å ty til strategier for å holde fokus. Det begrensede datasettet som er brukt her for illustrasjon (kun to stimuli, Balls og Flashes) viste det samme mønsteret (figur 4B): dyslektikere, men ikke kontroller, viste signifikante korrelasjoner mellom d-prime (atferdsdiskrimineringsindeks) og TW01-relaterte endringer.

I sum replikerte øyesporingsresultatene som adresserte deltakernes svar på både stimulusutbrudd (TW 0-1) og intervallsammenligning (TW 1-2) atferdsbeviset for at baller versus blinker fremkaller forskjellige responser hos personer med og uten dysleksi (TW x stimulus på øyesporingstiltak, stimuluseffekter på d-prime). En del av øyesporingsresultatene var også parallelle med gruppeeffektene på d-prime, ved at endringer i antall fiksasjoner ved stimulusutbrudd (TW 0-1) var mindre hos dyslektikere. Videre var interaksjoner mellom stimulus og gruppe (forskjellige nivåer av avvik hos dyslektikere for baller vs. blinker) null for atferds- og øyesporingsdata. Endelig var korrelasjonen mellom atferdsytelse og den oculomotoriske responsen signifikant i den dyslektiske gruppen.

Tabell 1: Intervallvarighet. Stimulussekvenser for hastighets- og saktesekvenser i millisekunder.

Den nåværende protokollen inneholder en ny komponent som kan være kritisk for å takle nåværende hindringer for å innlemme øyesporing i visuelle varighetsoppfattelsesoppgaver. Det kritiske trinnet her er definisjonen av tidsvinduer basert på kognitive prosesser som angivelig finner sted i hvert av disse tidsvinduene. I systemet vi brukte, kan tidsvinduer bare defineres som interesseområder (et romrelatert konsept som er koblet sammen med tid i disse systemene), men i andre systemer er det mulig å gjøre dette ved å eksportere forskjellige segmenter av forsøket. I tillegg til denne tidsmessige segmenteringen av forsøket, er det viktig å fokusere på å analysere endringer på tvers av tidsvinduer i stedet for parametrene per tidsvindu.

Når det gjelder endringene i protokollen som måtte gjøres, var de for det meste relatert til dimensjonene til interesseområdet. Vi gjorde et første forsøk ved å bruke dynamiske AOI-er - definere et romlig utvalg rundt stimulansen som fulgte den, i stedet for hele skjermen. Men vi skjønte fort at vi kunne gå glipp av relevante arrangementer utenfor det området. Gitt at våre tiltak ikke var relatert til fokus på stimulansen (pupillstørrelsen var forventet å endres i henhold til kognitiv belastning og ikke i henhold til oppmerksomhet til blitsen eller ballen; antall fikseringer var forventet å gjenspeile romlig søk), valgte vi å bruke fullskjerm som interesseområde.

Den nåværende protokollen er et embryonalt forslag som fortsatt er gjenstand for mange forbedringer. Vi vil bare trekke frem to av disse, selv om det er mye mer rom for forbedring. Den første gjelder forskjellene i lengden på de tre tidsvinduene, som utelukker oss fra å tolke tidsvinduseffekter på antall fikseringer (f.eks. innebærer et lengre tidsvindu flere fikseringer, derav nedgangen fra TW0 til TW1, se figur 3). En måte å løse dette problemet på ville være å vurdere antall fikseringer per tidsenhet.

Den andre gjelder korrespondansen mellom tidsvinduer og antatte pågående prosesser, som inkluderer ulike problemstillinger. Den ene er at TW1 ikke bare representerer stimulusutseende, men sannsynligvis også en eksplisitt form for intervallestimering (første intervall) subsidiær til intervallsammenligning og sannsynligvis fraværende i TW0. På lignende måte kan endringer på tvers av tidsvinduer også gjenspeile endringer i generelle prosesser som vedvarende oppmerksomhet og arbeidsminne¹⁸, selv om noen av disse endringene kan forventes i en intervallsammenligningsoppgave (arbeidsminnebelastningen forventes å øke fra TW1 over TW2). En måte å dempe disse potensielle forstyrrelsene på ville være å introdusere kontrolloppgaver knyttet til ren varighetsestimering, vedvarende oppmerksomhet og arbeidsminne, og deretter basere øyesporingsdataanalysen på sammenligningen mellom eksperimentelle (intervallsammenligning) og kontrolloppgaver. En annen sak er at varigheten av TW0 var irrelevant for oppgaven, og det er kjent at oppgave-irrelevant varighet kan være skadelig for ytelse¹⁹. Fremtidig arbeid kan fokusere på å forbedre dette, nemlig ved å skape en forskjell på 300 ms mellom TW0 (irrelevant intervall) og TW1 for bedre å avgrense visuelle behandlingsresponser, siden en kort hendelse kan være partisk for å bli oppfattet tidligere eller senere enn presentasjonen ved ganske enkelt å legge til en annen hendelse i nær tidsmessig nærhet^20,21.

Til slutt kan spontane øyeblink påvirke tidsoppfattelsen ved å forvrenge den (dilatere tid hvis et øyeblink går foran intervallet, trekke seg sammen hvis det skjer samtidig), potensielt introdusere variabilitet i intraindividuell timingytelse²². En måte å minimere dette problemet på ville være å bruke en øye-blink-basert korreksjonsfaktor i deltakernes atferdsmessige vurderinger (f.eks. Tilordne en pålitelighetsgrad til hver dom avhengig av tilstedeværelsen av blink før eller under stimuli. I tillegg kan inkorporering av den statistiske tilnærmingen til behandling av forsøk som tilfeldige variabler også hjelpe til med å løse dette problemet.

Når det gjelder fremtidig forskning, vil et viktig tema å ta opp være sammenhengen mellom spontan øyeblinkfrekvens (EBR) og tidsoppfattelse. EBR har vært kjent for å være en ikke-invasiv indirekte markør for sentral dopaminfunksjon (DA)²³, og mer nylig var høy ERB assosiert med dårligere temporal oppfatning. Studien antyder en implikasjon av dopamin i intervalltiming og peker på bruk av ERB som proxy for dopaminmål²⁴. Et annet viktig tema er den funksjonelle betydningen av de (endringsrelaterte) tiltakene vi analyserte, som ennå ikke er bestemt i sammenheng med vårt paradigme. I den opprinnelige studien, så vel som i det nåværende forenklede datasettet, var økninger i elevstørrelse fra TW0 til TW1 konsistente med ideen om økt kognitiv belastning, men fraværet av gruppeeffekter på dette tiltaket utelukker ytterligere hensyn. Et mønster som ser ut til å presentere er at mindre endringer på tvers av tidsvinduer korrelerte med bedre atferdsytelse (blinker bedre enn baller, og d-prime hos dyslektikere relatert til mindre endringer), men videre forskning er nødvendig.

Til tross for sine begrensninger er den nåværende protokollen, så vidt vi vet, den første som viser parallelle resultater i øyesporing og atferdsdata (samme profil av effekter), samt noen bevis på sammenhengen mellom de to.