Como construir um sistema de apresentação de Dichoptic que inclui um Tracker do olho

Summary

Propusemos recentemente um método que permite a apresentação de estímulo visual dichoptic e olho binocular simultaneamente de controle¹. A chave é a combinação de um tracker do olho infravermelho e os correspondentes espelhos infravermelho-transparente. Este manuscrito fornece em profundidade de uma protocolo para configuração inicial e operação diária.

Abstract

A apresentação de estímulos diferentes para os dois olhos, apresentação de dichoptic, é essencial para estudos envolvendo a visão 3D e supressão interocular. Há uma crescente literatura sobre o valor experimental exclusivo das medidas da pupila e oculomotoras, especialmente para a pesquisa sobre supressão interocular. Embora a obtenção de medidas de acompanhamento de olho assim beneficiaria estudos que usam dichoptic apresentação, o hardware essencial para apresentação de dichoptic (por exemplo, espelhos) muitas vezes interfere com olho de alta qualidade, acompanhamento, especialmente quando se utiliza um olho em vídeo rastreador. Recentemente descrevemos uma instalação experimental que combina um sistema de apresentação de dichoptic padrão com um tracker do olho infravermelho usando espelhos infravermelho-transparente¹. A instalação é compatível com monitores padrão e rastreadores de olho, fácil de implementar e acessíveis (da ordem de US$ 1.000). Relativo aos métodos existentes tem os benefícios de não exigir equipamentos especiais e posando alguns limites sobre a natureza e a qualidade do estímulo visual. Aqui nós fornecemos um guia visual para a construção e a utilização da nossa instalação.

Introduction

Sob condições de visualização normal, cada um dos nossos olhos recebe uma entrada visual ligeiramente diferente. Esta entrada é então processada para produzir uma representação tridimensional, coerente do mundo. Apresentação de Dichoptic, a prática de forma independente, controlando a entrada apresentada para cada um dos dois olhos, assim, permite aos pesquisadores estudar como os seres humanos reconstruir uma representação tridimensional de duas imagens da retina bidimensional^{2 ,3,4}. Além disso, se imagens dos dois olhos são muito diferentes, esta combinação interocular falha e observadores em vez disso relatam a percepção de uma única das imagens de cada vez enquanto o outro permanece reprimido, em fenômenos como a rivalidade binocular⁵ e contínua supressão flash⁶. Pesquisadores de tal supressão interocular, usam também, apresentação de dichoptic, neste caso para examinar questões relacionadas a temas como o locus neural da consciência⁷, seleção perceptual^8,9e inconsciente processamento de¹⁰.

Dinâmica de olhar e aluno é registrada para fins múltiplos em pesquisas sobre comportamento humano e percepção. Direção de olhar pode informar sobre, por exemplo, atenção alocação^11,10,13 e decisão fazer¹⁴, enquanto o tamanho da pupila pode revelar aspectos do processamento visual^{15, 16}, tarefa noivado¹⁷ou inteligência fluida¹⁸.

Combinando o olho segue com apresentação de dichoptic é útil na pesquisa em, por exemplo, três dimensões (3D) percepção^19,20,21,22 ou oculares respostas para visual entrada durante supressão interocular^23,24,25. Por exemplo, movimentos oculares foram encontrados para revelar o processamento inconsciente sem percepção subjetiva durante contínua supressão flash²³. Os investigadores clínicos de visuais podem usar a capacidade para controlar ambos os olhos durante a apresentação de dichoptic para investigar doenças oculares que afetam os dois olhos assimetricamente, por exemplo, para monitorar as distorções visuais monoculares e binoculares, ocorrendo em a ambliopia²⁶ e maculopathy²⁷.

Recentemente descrevemos uma configuração¹ que permite a combinação de olho em vídeo de alta qualidade acompanhamento e estimulação de dichoptic com pequena limitação no tamanho ou cor dos estímulos, e avaliamos o seu desempenho. Abaixo nós resumirá a construção e a utilização desta configuração.

Protocol

este protocolo foi aprovado pelo institucional Review Boards da Michigan State University. 1. construção do sistema lógica preparar a instalação do espelho, uma variante do clássico Wheatstone estereoscópio 28 ilustrado em Figura 1 , consistindo de dois espelhos posicionados em um ângulo de 45° em relação ao participante ' linha média s. Os espelhos refletem os estímulos de duas telas …

Representative Results

Após a calibração descrita no protocolo, realizamos um procedimento de calibração validação sem problemas com os espelhos no lugar. A eficácia do método é claramente ilustrada pela Figura 5, que mostra imagem da câmera (usando um olho de fim de pesquisa sistema de rastreamento) com os espelhos no lugar. Os dois conjuntos de linhas paralelas ao longo do nariz dos participantes e as linhas acima as sobrancelhas são as bordas dos espelhos, mas, no en…

Discussion

Apresentamos um guia passo a passo para a construção e a utilização de uma instalação experimental que permite o acompanhamento simultâneo dos dois olhos e dichoptic apresentação de estímulos visuais. Em muitas situações onde a estimulação dichoptic é usada, a questão crítica prevenção eficaz olho de monitoramento é que os espelhos para apresentação de dichoptic bloqueiam a visão de trackers de olho em vídeo. Isto é resolvido aqui usando espelhos infravermelho-transparente e um tracker do olho in…

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