VisualEyes：一个模块化的软件系统动眼神经实验
Summary
神经控制和认知过程可以通过眼球运动来研究。在VisualEyes软件允许操作员程序独立使用一个简单的，自定义的脚本语言上的两个电脑屏幕的刺激。该系统可以刺激串联眼球运动（扫视和平滑追踪）或相对的眼球运动（辐辏）或任何组合。
Abstract
眼球运动的研究已经提供了坚实的基础形成的大脑如何获得在正常和不正常的脑的视觉信息的理解。1然而，平台的开发，以刺激和存储眼球运动可需要大量的编程，时间和成本。许多系统不提供编程许多刺激针对各种实验需要的灵活性。然而，VisualEyes系统具有灵活的结构，允许操作者选择任何背景和前景的刺激，节目的一个或两个屏幕为串联或相对眼睛的运动而独立地刺激的左眼和右眼。该系统能够显著减少到进行动眼神经研究所需的编程开发时间。 1）动眼神经记录装置获得眼球运动的反应，2）写在LabVIEW中VisualEyes软件，产生刺激的数组：VisualEyes系统将分三个部分进行讨论和存储的响应文本文件和3）离线数据分析。角膜缘跟踪系统，巩膜搜索线圈，或一个视频图像系统：眼球运动可以通过多种类型的仪器，如进行记录。将示出典型的眼球运动刺激如扫视步骤，vergent坡道和与相应的响应vergent步骤。在这个视频报告中，我们展示了系统的灵活性，以创造众多的视觉刺激，并可以通过基本的科学家和临床医生可以利用学习健康和临床人群的记录眼球运动。
Protocol
进行一次动眼神经实验所需要的关键要素的概述示于图1的流程图中的每个块将在下面详细讨论。 1.仪器设置： 任何类型的眼球运动的显示器，可用于本系统。我们将展示一个红外角膜缘跟踪和视频监视系统。 为串联的跟踪运动，如扫视或光滑的追求，可用于视觉显示一台计算机。研究对方的眼睛运动，如辐辏辐辏或与串联版本的动作（即vergent与扫视刺激）一…
Discussion
关键步骤：
眼球运动监视器必须在主题进行适当调整。例如，眼球运动记录监视器的范围内工作，并且必须调整到受试者。如果被检者的眼球运动超出的范围内，则系统变为饱和。经饱和，眼球运动信号是无效的。校准也是在眼球运动记录的关键。所有眼球运动监视器测量的模拟信号被数字化，并需要被转换为单位常用于眼动研究，例如旋转的程度。通过三个或更多个校准点?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
这项工作是由美国国家科学基金会（BES-0447713）生涯奖和从依视路，国际赠款部分支持。
References
- Leigh, R. J., Zee, D. S. . The Neurology of Eye Movements. , (2006).
- Pruehsner, W. R., Enderle, J. D. The operating version of the Eye Tracker, a system to measure saccadic eye movements. Biomed Sci Instrum. 38, 113-118 (2002).
- Pruehsner, W. R., Liebler, C. M., Rodriguez-Campos, F., Enderle, J. D. The Eye Tracker System–a system to measure and record saccadic eye movements. Biomed Sci Instrum. 39, 208-213 (2003).
- Rufa, A. Video-based eye tracking: our experience with Advanced Stimuli Design for Eye Tracking software. Ann N Y Acad Sci. 1039, 575-579 (2005).
- Cornelissen, F. W., Peters, E. M., Palmer, J. The Eyelink Toolbox: eye tracking with MATLAB and the Psychophysics Toolbox. Behav Res Methods Instrum Comput. 34, 613-617 (2002).
- Han, S. J., Guo, Y., Granger-Donetti, B., Vicci, V. R., Alvarez, T. L. Quantification of heterophoria and phoria adaptation using an automated objective system compared to clinical methods. Ophthalmic Physiol Opt. 30, 95-107 (2010).
- Kim, E. H., Granger-Donetti, B., Vicci, V. R., Alvarez, T. L. The Relationship between Phoria and the Ratio of Convergence Peak Velocity to Divergence Peak Velocity. Invest Ophthalmol Vis Sci. , (2010).
- Lee, Y. Y., Granger-Donetti, B., Chang, C., Alvarez, T. L. Sustained convergence induced changes in phoria and divergence dynamics. Vision Res. 49, 2960-2972 (2009).
- Maruta, J., Suh, M., Niogi, S. N., Mukherjee, P., Ghajar, J. Visual tracking synchronization as a metric for concussion screening. J Head Trauma Rehabil. 25, 293-305 (2010).
- Osanai, R., Kinoshita, M., Hirose, K. Eye movement disorders in myotonic dystrophy type 1. Acta Otolaryngol Suppl. , 78-84 (2007).
- Kaufman, L. D., Pratt, J., Levine, B., Black, S. E. Antisaccades: a probe into the dorsolateral prefrontal cortex in Alzheimer’s disease. A critical review. J Alzheimers Dis. 19, 781-793 (2010).
- Hannula, D. E. Use of Eye Movement Monitoring to Examine Item and Relational Memory in Schizophrenia. Biol Psychiatry. , (2010).
- Schubert, M. C., Zee, D. S. Saccade and vestibular ocular motor adaptation. Restor Neurol Neurosci. 28, 9-18 (2010).
- Noudoost, B., Chang, M. H., Steinmetz, N. A., Moore, T. Top-down control of visual attention. Curr Opin Neurobiol. 20, 183-190 (2010).
- Herwig, A., Beisert, M., Schneider, W. X. On the spatial interaction of visual working memory and attention: evidence for a global effect from memory-guided saccades. J Vis. 10, (2010).
- McDowell, J. E., Dyckman, K. A., Austin, B. P., Clementz, B. A. Neurophysiology and neuroanatomy of reflexive and volitional saccades: evidence from studies of humans. Brain Cogn. 68, 255-270 (2008).
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Cite This Article
Guo, Y., Kim, E. H., Alvarez, T. L. VisualEyes: A Modular Software System for Oculomotor Experimentation. J. Vis. Exp. (49), e2530, doi:10.3791/2530 (2011).