Het meten van de gedragseffecten van intraoculaire verstrooiing

OPMERKING: De procedures die in het volgende protocol worden beschreven, voldoen aan alle institutionele richtlijnen met betrekking tot het onderzoek van de betrokkene. Deze studie werd goedgekeurd door de institutionele toetsingscommissie van de Universiteit van Georgië en de experimentele procedures werden uitgevoerd in overeenstemming met de richtsnoeren voor goede klinische praktijken en de ethische beginselen van de Verklaring van Helsinki. 1. Constructie van het scherpte-scherpteapparaat OPMERKING: Een conceptuele tekening van het systeem is weergegeven in figuur 5. Begin met een optische tafel en installeer een 1000 W xenonbooglamp met de bijbehorende voeding aan het achterste uiteinde van de bank (zie a van figuur 5).OPMERKING: De beste keuze voor een optische tafel is een breadboard met een rooster van montagegaten, meestal de M6-schroefdraad op een raster van 25 mm. De minimale benodigde afmeting is ~91 cm x 122 cm. Een beperking bij deze systemen is dat, als de lichtopbrengst niet constant is (binnen en tussen sessies), kleine variaties worden geïnterpreteerd als variatie in gedragsdrempels. Zorg er daarom voor dat de voeding sterk gereguleerd is met optische feedbacksensoren om een constante lichtopbrengst te garanderen tijdens experimentele sessies en na verloop van tijd. Installeer de eerste lens op een plaats die het licht van de bron botst (zie b van figuur 5) en introduceer een optisch element om warmte te verwijderen in de optica die door de intense lichtbron wordt gegenereerd (figuur 5C).OPMERKING: Alle lenzen in het systeem zijn plano-convexe achromaten met antireflectiecoating. De effectieve brandpuntsafstand is ~100 mm en de diameter is ~5 cm (iets groter dan de uitgangsopening van de lichtbron). Infraroodfilters kunnen worden gebruikt om warmte te verwijderen, maar ze dringen vaak binnen in het zichtbare. Een waterbad is een mooi alternatief. In het huidige systeem hebben twee optische flats een buis gevuld met water omsloten. Introduceer de volgende lens (zie d van figuur 5) in het optische systeem om het licht scherp te stellen tot een klein punt op het 100 mm cirkelvormige filter met neutrale dichtheid (zie e van figuur 5),dat licht dempt over een lineair bereik van ongeveer 2 logeenheden met optische dichtheid. Bepaal de nominale positie van het filter met behulp van een digitale uitlezing gekoppeld aan een potentiometer (zie j van figuur 5). Gebruik een gekalibreerde radiometer om de werkelijke hoeveelheid verzonden licht te bepalen die overeenkomt met de positie van het cirkelfilter en om periodiek te bevestigen dat de totale energie in het systeem in de loop van het experiment constant blijft.OPMERKING: Omdat het filteren over een helling wordt uitgevoerd, moet het licht worden scherpgesteld op een vrij klein gebied (4-9 mm2) wanneer het door het cirkelfilter gaat (deze positie is ook goed om te verbijsteren met een klein diafragma dat alleen het scherpgelegde licht passeert). Gebruik een mechanische sluiter of gewoon een blokkeerfilter en -houder om de stimulus tussen de proeven af te sluiten (zie f van figuur 5). Voeg de volgende lens toe aan het systeem, een collimatinglens (zie g van figuur 5),zo geplaatst dat het licht uitzet tot de diameter van elke letteropening (10,16 cm), waardoor het optotype (7,62 cm) volledig wordt verlicht. Construer de letteropeningen of koop ze als metalen stencils: P, L, D, U, Z, E, T en F (zie h van figuur 5). Plaats de letteropeningen in een cirkelvormige rotator (om gemakkelijk afwisseling tussen letters mogelijk te maken) met veerbelaste lipjes en divots om elke letter op zijn plaats te vergrendelen, zodat er tijdens het experiment geen beweging van het wiel is.OPMERKING: De letteropeningen waren ongeveer 15 mm x 6 mm x 25 mm (~ 0,17 °), en werden gekozen omdat het klassieke Sloan-optotypen zijn en ongeveer dezelfde grootte. In dit systeem was de luminantie gemeten bij de letteropening 4000 lux; 40 lux gemeten in het vlak van het oog. Verbijster vervolgens het systeem zodanig dat proefpersonen alleen de achtergrondverlichte letteropeningen kunnen zien (bijv. het intense licht dat uit een “E” komt). Plaats bijvoorbeeld de optiek van het systeem in één kamer met het onderwerp in een aangrenzende kamer. Plaats een gat in de deuropening naast de kamers en lijn het uit zodat proefpersonen de experimenteerder of het verdwaalde licht niet kunnen zien. Als de deelnemer de instructies van de experimenteerder niet kan horen, voegt u een intercomsysteem toe. Om ervoor te zorgen dat de positie van het oog ten opzichte van het visuele systeem vrij nauwkeurig is, maakt u een vorm van kop- en kinsteunassemblage- gebruik een rubberen oogkop gemonteerd op een zwarte buis (beide gemonteerd op een beweegbare kar). Zoals in dit protocol wordt gedaan, voegt u een houder achter de buis toe om het gebruik van proeflenzen mogelijk te maken om te corrigeren voor brekingsfouten met behulp van gestandaardiseerde lenzen (d.w.z. geen tinting).OPMERKING: Het gebruik van proeflenzen maakt het ook mogelijk om een glas “blanco” te gebruiken om ervoor te zorgen dat de optische effecten van degenen die geen brekingscorrectie nodig hadden, overeenkomen met diegenen die refractieve corrigerende optica nodig hadden (zie i van figuur 5). Zorg er bovendien voor dat het kijkstation is beveiligd zodat het niet tussen onderwerpen beweegt. Gebruik een laserniveau om ervoor te zorgen dat het oogstuk wordt uitgelijnd met de optiek (7 m van het oogvlak). 2. Meting van de scherpte van verblindingsherkenning OPMERKING: Aan het begin van een experimentele sessie wordt bevestigd dat alle optische elementen in het systeem zijn uitgelijnd, de lichtintensiteit (zonder demping) correct is en het oog van de proefpersoon zich in de juiste positie bevindt. De taak wordt vervolgens uitgelegd aan het onderwerp (letteridentificatie) en de stimuli worden in willekeurige volgorde gepresenteerd op verschillende intensiteitsniveaus. Het doel is om de hoogste intensiteit te vinden waarbij een onderwerp nog steeds individuele letters correct kan identificeren (met de werkelijke drempel probabilistisch gedefinieerd bij 75% correcte detectie, 6 correct van de 8). Gebruik de methode van limieten (om dicht bij de drempel te komen) en vervolgens constante stimuli om een precieze waarde van de scherptedrempel voor verblindingsherkenning van het onderwerp te verkrijgen.OPMERKING: Er zijn nauwkeurigere psychofysische methoden beschikbaar (signaaldetectie, geforceerde keuze), maar deze methode werd gebruikt op basis van het aantal metingen en tijdsdruk. Gebruik een willekeurige lettergenerator om de letters op het wiel in een unieke, willekeurige volgorde te ordenen. Gebruik letters voor de diafragma’s die vaak worden gevonden in andere herkenningstaken (bijv. Snellen-grafiek, Sloan-letters).OPMERKING: De letters die in deze methode werden gebruikt, waren P, L, D, U, Z, E, T en F. Voordat u met het protocol begint, moet u de aard van de experimentele taak uitleggen door het onderwerp suprathreshold stimuli te laten zien. Zorg ervoor dat het onderwerp zich ervan bewust is dat de taak vrij eenvoudig is: kan de brief worden gezien of niet? Voer voldoende proeven uit om een psychometrische functie te genereren die afleiding van een nauwkeurige probabilistische drempel mogelijk maakt. 3. De halometerinrichting bouwen Gebruik dezelfde stappen 1.1-1.2 bij het instellen van de optiektabel voor deze metingen. Zorg ervoor dat het licht van de bron de achterkant van het lichtscherm verlicht over een voldoende ruimte (13-14 cm) om een scheiding van de twee punten mogelijk te maken. Installeer het lichtscherm en zorg ervoor dat het dient als een baffle door het grootste deel van het licht uit de lichtbron te blokkeren, zodat het onderwerp alleen het licht uit het diafragma ziet komen en een klein (~ 4 mm) diafragma bevat voor de halo / spaakmetingen. Bevestig een digitale micrometer aan de achterkant van het lichtscherm om de fysieke scheiding van de twee lichtpunten te meten.OPMERKING: Het diafragma moet worden geproduceerd door twee omhulende en beweegbare openingen (elk 2 mm) en het schild moet een opvouwbare baffle bevatten, zodat, wanneer de openingen uit elkaar worden verplaatst, de baffle het licht tussen hen afschermt. Om de consistentie met dit protocol te behouden, moet u ervoor zorgen dat de lichtopbrengst gemeten op het lichtscherm 10 cd/m2is. Plaats de centreerklauwen volgens het schema (figuur 2)13) in de ruimte tussen het lichtschild en de gestabiliseerde hoofdpositie van de proefpersonen (een eenvoudige kin- en voorhoofdssteun). Zorg ervoor dat de kaken van de remklauw zijn uitgelijnd met de opening van 4 mm en ~13-14 cm hoog zijn.OPMERKING: Het is handig om wat reflecterend materiaal aan de onderwerpzijde te plaatsen, zodat ze duidelijk zichtbaar zijn. De kaken bewegen gelijkmatig vanuit het midden en hun positie wordt aangegeven door een Vernier-schaal. Om consistentie te behouden met de instellingen die in dit protocol worden gebruikt, controleert u of het lichtschild ~ 100 cm is en dat de remklauwen ~ 60 cm van het oogvlak van het onderwerp verwijderd zijn. Gebruik bij het maken van de tweepuntsmetingen een lens met lange brandpuntsafstand. Bepaal de exacte plaatsing van deze eindlens op basis van de brandpuntsafstand en de afstand tot het lichtschild en het vlak van het oog van het onderwerp. Verwijder deze lens bij het uitvoeren van de halo/spaakmetingen.OPMERKING: In deze opstelling werd een 200 mm achromatische plano-convexe lens op 18 cm van het oogvlak gebruikt (dit plaatst het oog in de scherpstelstraal, maar niet op het scherpstelvlak, het oog is vooraan bij het laatste brandpunt). Dit wordt gebruikt omdat individuen met een zeer goede scherpte en lage spreiding vaak twee kleine lichtpunten kunnen zien, zelfs als ze heel dichtbij zijn. De scherpstellens zorgt ervoor dat de punten elkaar overlappen en vergroot de afstand die nodig is om twee punten te onderscheiden. Gebruik een witte reflectiestandaard die aan het oog is geplaatst en een telescopische spectrale radiometer om de spectrale lichtopbrengst te meten, zowel radiometrisch als fotometrisch, om ervoor te zorgen dat het zichtbare spectrum de gewenste kenmerken heeft (in dit geval gesimuleerd zonlicht, figuur 2). Om de energie-output vaker en met een zeer gevoelige detector te monitoren, gebruikt u een gewone radiometer met een fotokop op basis van silicium.OPMERKING: Dergelijke lichtopbrengstmeetapparatuur levert zowel de spectrale vorm van de curve als de fotometrische waarden op (gemeten in dezelfde positie aan het oog zelf). 4. Verblindingsgeometrie OPMERKING: Voorafgaand aan het testen kregen proefpersonen voorbeelden van het verschijnen van halo’s en sterrensprongen in natuurlijke scènes (zie figuur 3). Zodra het onderwerp is uitgelijnd, beweegt u de kaken van de remklauw totdat deze net de halo omringt en vervolgens totdat deze zich net aan de buitenomtrek van de sterrensprongen of spaken bevindt. Verkrijg de drempel door de spreiding vanuit beide richtingen (van binnen naar buiten en van naar binnen) te gemiddelden. Zorg bij het begin van de tweepuntsmetingen voor maximale nabijheid van de twee openingen van 2 mm; merk op dat de stimulus zal verschijnen als een enkel, helder lichtpunt. Verplaats de twee diafragma’s langzaam uit elkaar en kwantificeert de afstand door de naar achteren gerichte digitale micrometer, gecentreerd op de diafragma’s. Vraag de proefpersonen vanaf het “nulpunt” (abutting apertures) om aan te geven wanneer de spreiding van elk lichtpunt elkaar niet overlapt (meestal werkt één richting hier goed). Omdat er een fout kan optreden als het onderwerp verkeerd wordt uitgelijnd met het systeem, gebruikt u een camera met kleine boring (met infrarood) om ervoor te zorgen dat het oog altijd in de juiste positie blijft.