JoVE Journal > Behavior
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
العربية

Automatically Generated
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Behavior

كيفية بناء نظام العرض تقديمي ديتشوبتيك يحتوي تعقب العين

Published: September 06, 2017
doi:
10.3791/56033
,
1Department of Psychology,Michigan State University, 2Neuroscience Program,Michigan State University

Summary

واقترحنا مؤخرا أسلوب يسمح ديتشوبتيك التحفيز البصرية العرض التقديمي ومجهر العين تتبع في نفس الوقت من1. المفتاح هو تركيبة تعقب عين الأشعة تحت حمراء ومرايا الأشعة تحت الحمراء الشفافة المقابلة. ويقدم هذه المخطوطة في عمق البروتوكول للإعداد الأولية والعمليات اليومية.

Abstract

تقديم حوافز مختلفة لعيون اثنين، ديتشوبتيك العرض التقديمي، أمر ضروري للدراسات التي تنطوي على رؤية 3D وقمع إينتيروكولار. هناك مؤلفات متزايد على قيمة التدابير الحدقة وأوكولوموتور، خاصة بالنسبة للبحوث بشأن قمع إينتيروكولار التجريبية فريدة من نوعها. على الرغم من أن الحصول على العين تتبع تدابير ستستفيد وبالتالي الدراسات التي تستخدم ديتشوبتيك العرض التقديمي، الأجهزة الأساسية للعرض ديتشوبتيك (مثل المرايا) غالباً ما يتداخل مع العين عالية الجودة تتبع، خاصة عند استخدام عين المستندة إلى الفيديو المقتفي. وصفت لنا مؤخرا بإعداد تجريبي يجمع بين نظام عرض قياسي ديتشوبتيك تعقب عين الأشعة تحت حمراء باستخدام الأشعة تحت الحمراء الشفافة مرايا1. الإعداد متوافق مع الشاشات القياسية وتتبع العين، سهلة التنفيذ، وبأسعار معقولة (بما يقارب 1,000 دولار أمريكي). النسبية للأساليب القائمة له فوائد لا تتطلب معدات خاصة وتشكل حدود قليلة عن طبيعة ونوعية من التحفيز البصري. هنا نقدم دليل مرئي على البناء واستخدام الإعداد لدينا.

Introduction

ظروف العرض العادي يتلقى كل من عيوننا على مدخلات بصرية مختلفة قليلاً. هذا الإدخال ثم تتم معالجتها لإنتاج واحد متماسك، ثلاثي الأبعاد تمثيل العالم. ديتشوبتيك العرض التقديمي، ممارسة السيطرة بشكل مستقل على المدخلات المقدمة إلى كل من هاتين العينين، وهكذا تمكن الباحثين لدراسة كيفية إعمار البشر تمثيل ثلاثي الأبعاد من الصورتين الشبكية ثنائي الأبعاد2 ،،من34. وبالإضافة إلى ذلك، إذا الصور عينان متباينة جداً، يفشل هذا الجمع إينتيروكولار، وتقرير المراقبين بدلاً من تصور لواحد فقط من الصور في وقت بينما الآخر يبقى قمعها، في ظواهر من قبيل التنافس مجهر5 و استمرار قمع فلاش6. الباحثين لقمع مثل هذه إينتيروكولار، استخدم أيضا، العرض ديتشوبتيك، في هذه الحالة لبحث المسائل المتعلقة بمواضيع مثل محور العصبية الوعي7، واختيار الإدراكية8،9واغمي عليه تجهيز10.

وتسجل ديناميات غض البصر والتلميذ لأغراض متعددة في البحوث المتعلقة بسلوك الإنسان والتصور. اتجاه النظرة يمكن إطلاع، على سبيل المثال، اهتمام تخصيص11،،من1013 وقرار إجراء14، بينما حجم التلميذ يمكن أن تكشف عن جوانب من تجهيز مرئي15، 16، ومهمة المشاركة17، أو المخابرات السوائل18.

الجمع بين العين تتبع مع العرض التقديمي ديتشوبتيك مفيدة في البحث في، على سبيل المثال، ثلاثة الأبعاد (3D) تصور19،20،،من2122 أو استجابات العين إلى visual الإدخال أثناء قمع إينتيروكولار23،،من2425. على سبيل المثال، تم العثور على حركات العين للكشف عن تجهيز فاقداً للوعي دون تصور ذاتي أثناء قمع فلاش المستمر23. استخدام الباحثين البصرية الإكلينيكية إمكانية تتبع كلتا العينين أثناء العرض التقديمي ديتشوبتيك للتحقيق في أمراض العين التي تؤثر عينان دون تناسق، على سبيل المثال، لرصد التشوهات البصرية أحادي ومجهر التي تحدث في الحول26 وماكولوباثي27.

ونحن مؤخرا وصف إعداد1 التي تسمح للمزيج من تتبع العين القائم على الفيديو عالية الجودة والتحفيز ديتشوبتيك مع قيود قليلة على حجم أو لون من المحفزات، ويمكننا تقييم أدائها. فيما يلي سوف يمكننا تلخيص بناء واستخدام هذا الإعداد.

Protocol

هذا البروتوكول قد أقرها “المؤسسية استعراض المجالس من جامعة ولاية ميشيغان”. 1-بناء النظام من الأساس المنطقي إعداد الإعداد مرآة، البديل من الكلاسيكية ويتستون ستيريوسكوبي 28 يتضح في رقم 1 ، تتألف من اثنين من المرايا المتمركزة ب?…

Representative Results

وبعد معايرة المبينة في البروتوكول، أجرينا إجراء معايرة-التحقق من صحة دون مشاكل مع المرايا في المكان. فعالية الأسلوب يتجلى وضوح الشكل 5، الذي يعرض الصورة في الكاميرا (باستخدام عين نهاية بحث عن نظام تتبع) مع المرايا في المكان. المجموعتين من خطوط متوازية على …

Discussion

نقدم دليل خطوة بخطوة لبناء واستخدام إعداد التجريبية التي تتيح تتبع المتزامن لكلا العينين وعرض ديتشوبتيك من المحفزات البصرية. في كثير من الحالات حيث يتم استخدام التحفيز ديتشوبتيك، مسألة حاسمة منع تتبع العين فعالة أن كتلة المرايا لعرض ديتشوبتيك على مرأى تتبع العين القائم على الفيديو. هذا ?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

يشكر المؤلفون بييتر Schiphorst لدورة في تصميم برنامج الإعداد وتوفير الرسومات للأرقام 1 و 3، والنبر مارنيكس لمناقشة مفيدة وإسهامه في الشكل 6. كما تقر المؤلفين الباحثين والناشرين لإعادة استخدام الرقم 1 و 6 من ورقة منشورة1.

Materials

Mirrors in Setup 1 Edmund Optics  #64-452 dimensions 10.10 × 12.70 cm; Reflectance: 400 ~ 690 nm; Transmission: 750 ~ 1200nm
Mirrors in Setup 2 Edmund Optics Item discontinued dimensions 10.10 × 12.70 cm; Reflectance: 425 ~ 650 nm; Transmission: 800 ~ 1200nm
Other Mirror Option Edmund Optics #62-634 dimensions 12.50 × 12.50 cm; Reflectance: 425 ~ 650 nm; Transmission: 800 ~ 1200nm
Eye Tracker in Setup 1 SR Research Ltd., Mississauga, Ontario, Canada Eyelink 1000 Transmission: 890 ~ 940 nm
Eye Tracker in Setup 2 The Eye Tribe Aps, Copenhagen, Denmark Eye Tribe (item discontinued) Transmission: around 850 nm
DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Brascamp, J. W., Naber, M. Eye tracking under dichoptic viewing conditions: a practical solution. Behav. Res. Methods. , 1-7 (2016).
  2. Barendregt, M., Harvey, B. M., Rokers, B., Dumoulin, S. O. Transformation from a Retinal to a Cyclopean Representation in Human Visual Cortex. Curr. Biol. 25 (15), 1982-1987 (2015).
  3. Held, R. T., Cooper, E. A., Banks, M. S. Blur and Disparity Are Complementary Cues to Depth. Curr. Biol. 22 (5), 426-431 (2012).
  4. Julesz, B. . Foundations of cyclopean perception. xiv, (1971).
  5. Carmel, D., Arcaro, M., Kastner, S., Hasson, U. How to Create and Use Binocular Rivalry. J. Vis. Exp. (45), (2010).
  6. Tsuchiya, N., Koch, C. Continuous flash suppression reduces negative afterimages. Nat. Neurosci. 8 (8), 1096-1101 (2005).
  7. Crick, F., Koch, C. Consciousness and neuroscience. Cereb Cortex. 8 (2), 97-107 (1998).
  8. Jiang, Y., Costello, P., Fang, F., Huang, M., He, S. A gender- and sexual orientation-dependent spatial attentional effect of invisible images. Proc. Natl. Acad. Sci. 103 (45), 17048-17052 (2006).
  9. Jiang, Y., Costello, P., He, S. Processing of Invisible Stimuli: Advantage of Upright Faces and Recognizable Words in Overcoming Interocular Suppression. Psychol. Sci. 18 (4), 349-355 (2007).
  10. Bahrami, B., Carmel, D., Walsh, V., Rees, G., Lavie, N. Spatial attention can modulate unconscious orientation processing. Perception. 37 (10), 1520-1528 (2008).
  11. Smith, D. T., Ball, K., Ellison, A., Schenk, T. Deficits of reflexive attention induced by abduction of the eye. Neuropsychologia. 48 (5), 1269-1276 (2010).
  12. Deubel, H., Schneider, W. X. Saccade target selection and object recognition: Evidence for a common attentional mechanism. Vision Res. 36 (12), 1827-1837 (1996).
  13. Pastukhov, A., Braun, J. Rare but precious: Microsaccades are highly informative about attentional allocation. Vision Res. 50 (12), 1173-1184 (2010).
  14. Reddi, B. a. J., Carpenter, R. H. S. The influence of urgency on decision time. Nat. Neurosci. 3 (8), 827-830 (2000).
  15. Barbur, J. L. Learning from the pupil-studies of basic mechanisms and clinical applications. Vis. Neurosci. 1, 641-656 (2004).
  16. Naber, M., Nakayama, K. Pupil responses to high-level image content. J. Vis. 13 (6), 7-7 (2013).
  17. Gilzenrat, M. S., Nieuwenhuis, S., Jepma, M., Cohen, J. D. Pupil diameter tracks changes in control state predicted by the adaptive gain theory of locus coeruleus function. Cogn. Affect. Behav. Neurosci. 10 (2), 252-269 (2010).
  18. Van Der Meer, E., et al. Resource allocation and fluid intelligence: Insights from pupillometry. Psychophysiology. 47 (1), 158-169 (2010).
  19. Erkelens, C. J., Regan, D. Human ocular vergence movements induced by changing size and disparity. J. Physiol. 379, 145-169 (1986).
  20. Wismeijer, D. A., Erkelens, C. J., van Ee, R., M, W. e. x. l. e. r. Depth cue combination in spontaneous eye movements. J. Vis. 10 (6), 25-25 (2010).
  21. Takagi, M., et al. Adaptive Changes in Dynamic Properties of Human Disparity-Induced Vergence. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 42 (7), 1479-1486 (2001).
  22. Maiello, G., Harrison, W. J., Bex, P. J. Monocular and Binocular Contributions to Oculomotor Plasticity. Sci. Rep. 6, (2016).
  23. Rothkirch, M., Stein, T., Sekutowicz, M., Sterzer, P. A direct oculomotor correlate of unconscious visual processing. Curr. Biol. 22 (13), R514-R515 (2012).
  24. Spering, M., Pomplun, M., Carrasco, M. Tracking Without Perceiving A Dissociation Between Eye Movements and Motion Perception. Psychol. Sci. 22 (2), 216-225 (2011).
  25. Spering, M., Carrasco, M. Acting without seeing: eye movements reveal visual processing without awareness. Trends Neurosci. 38 (4), 247-258 (2015).
  26. Piano, M. E. F., Bex, P. J., Simmers, A. J. Perceptual Visual Distortions in Adult Amblyopia and Their Relationship to Clinical FeaturesPerceptual Visual Distortions in Adult Amblyopia. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 56 (9), 5533-5542 (2015).
  27. Wiecek, E., Lashkari, K., Dakin, S. C., Bex, P. Novel Quantitative Assessment of Metamorphopsia in MaculopathyQuantitative Assessment of Metamorphopsia. Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 56 (1), 494-504 (2015).
  28. Wheatstone, C. Contributions to the Physiology of Vision.–Part the First. On Some Remarkable, and Hitherto Unobserved, Phenomena of Binocular Vision. Philos. Trans. R. Soc. Lond. 128, 371-394 (1838).
  29. Beach, G., Cohen, C. J., Braun, J., Moody, G. Eye tracker system for use with head mounted displays. 1998 IEEE Int. Conf. Syst. Man. 5, 4348-4352 (1998).
  30. Gibaldi, A., Vanegas, M., Bex, P. J., Maiello, G. Evaluation of the Tobii EyeX Eye tracking controller and Matlab toolkit for research. Behav. Res. Methods. , 1-24 (2016).
  31. Fox, R., Todd, S., Bettinger, L. A. Optokinetic nystagmus as an objective indicator of binocular rivalry. Vision Res. 15 (7), 849-853 (1975).
  32. Leopold, D. A., Fitzgibbons, J. C., Logothetis, N. K. The Role of Attention in Binocular Rivalry as Revealed through Optokinetic Nystagmus. , (1995).
  33. Zaretskaya, N., Thielscher, A., Logothetis, N. K., Bartels, A. Disrupting Parietal Function Prolongs Dominance Durations in Binocular Rivalry. Curr. Biol. 20 (23), 2106-2111 (2010).
  34. Robinson, D. A. A Method of Measuring Eye Movemnent Using a Scieral Search Coil in a Magnetic Field. IEEE Trans. Bio-Med. Electron. 10 (4), 137-145 (1963).
  35. Kalisvaart, J. P., Goossens, J. Influence of Retinal Image Shifts and Extra-Retinal Eye Movement Signals on Binocular Rivalry Alternations. PLOS ONE. 8 (4), e61702 (2013).
  36. Frässle, S., Sommer, J., Jansen, A., Naber, M., Einhäuser, W. Binocular rivalry: frontal activity relates to introspection and action but not to perception. J. Neurosci. 34 (5), 1738-1747 (2014).
  37. Duchowski, A. T., et al. Binocular Eye Tracking in Virtual Reality for Inspection Training. Proc. 2000 Symp. Eye Track. Res. Appl. , 89-96 (2000).
  38. Hayashi, R., Tanifuji, M. Which image is in awareness during binocular rivalry? Reading perceptual status from eye movements. J. Vis. 12 (3), 5-5 (2012).
  39. van Dam, L. C. J., van Ee, R. Retinal image shifts, but not eye movements per se, cause alternations in awareness during binocular rivalry. J. Vis. 6 (11), 3-3 (2006).
  40. Maiello, G., Chessa, M., Solari, F., Bex, P. J. Simulated disparity and peripheral blur interact during binocular fusionShort Title??. J. Vis. 14 (8), 13-13 (2014).
  41. Vinnikov, M., Allison, R. S., Fernandes, S. Impact of depth of field simulation on visual fatigue: Who are impacted? and how?. Int. J. Hum.-Comput. Stud. 91, 37-51 (2016).
  42. Tsuchiya, N., Wilke, M., Frässle, S., Lamme, V. A. F. No-Report Paradigms: Extracting the True Neural Correlates of Consciousness. Trends Cogn. Sci. 19 (12), 757-770 (2015).
  43. Naber, M., Frässle, S., Einhäuser, W. Perceptual Rivalry: Reflexes Reveal the Gradual Nature of Visual Awareness. PLOS ONE. 6 (6), e20910 (2011).

Tags

Dichoptic Presentation SystemEye TrackerBinocular Eye TrackingDichoptic Visual StimulusMirrors3D ScenesPupil ResponseInterocular SuppressionFiberboard FrameworkMonitor ArmsMirror MountsHeadrestBlindersEye Tracking Setup

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Cite This Article
Qian, C. S., Brascamp, J. W. How to Build a Dichoptic Presentation System That Includes an Eye Tracker. J. Vis. Exp. (127), e56033, doi:10.3791/56033 (2017).
Download Citation
Reprints and Permissions

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image