Visualeyes: En modulär mjukvarusystem för oculomotor Experiment
Summary
Neural kontroll och kognitiva processer kan studeras genom ögonrörelser. Den Visualeyes mjukvaran tillåter en operatör att programmera stimuli på två datorskärmar självständigt med hjälp av en enkel, anpassad skriptspråk. Systemet kan stimulera tandem ögonrörelser (saccades och smidig strävan) eller motsatta ögonrörelser (konvergens) eller någon kombination.
Abstract
Studier ögonrörelser har gett en stark grund som bildar en förståelse för hur hjärnan förvärvar visuell information i både normala och dysfunktionella hjärna. 1 Men utvecklingen av en plattform för att stimulera och lagra ögonrörelser kan kräva betydande programmering, tid och kostnader. Många system erbjuder inte möjlighet att programmera flera stimuli för olika experimentella behov. Dock har Visualeyes systemet en flexibel arkitektur, vilket gör att föraren kan välja någon bakgrund och förgrund stimulans, program en eller två skärmar för tandem eller motsätta ögonrörelser och stimulera vänster och höger öga självständigt. Detta system kan avsevärt minska utvecklingstiden programmering som behövs för att genomföra en oculomotor studie. Den Visualeyes Systemet kommer att diskuteras i tre delar: 1) den oculomotor inspelningsenhet att förvärva svar ögonrörelser, 2) i Visualeyes mjukvara skriven i LabView, för att generera en rad stimulioch lagra svar som textfiler och 3) offline dataanalys. Ögonrörelser kan registreras av flera olika typer av instrumentering som: ett limbus tracking system, en sklera söktallriken, eller en videobild system. Typiska ögonrörelser stimuli såsom sackadiska steg, vergent ramper och vergent steg med motsvarande svar kommer att visas. I den här videon rapporten visar vi flexibiliteten i ett system för att skapa många visuella stimuli och rekordögonrörelser som kan utnyttjas av grundforskare och kliniker för att studera friska och kliniska populationer.
Protocol
Discussion
Kritiska steg:
Ögonrörelse monitorer måste vara korrekt justerad i ämnet. Till exempel, ögonrörelser inspelning monitorer arbetar inom ett område och måste justeras till ämnet. Om motivets ögonrörelser går utöver området, då systemet blir mättad. Vid mättnad, är ögats rörelsesignalen inte giltig. Kalibrering är också kritisk i ögonrörelser inspelning. Alla ögonrörelsemonitorer mäta en analog signal som är digitaliserad och måste omvandlas till enheter som vanligen a…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Detta arbete stöddes delvis av en KARRIÄR utmärkelse från National Science Foundation (BES-0.447.713) och från bidrag från Essilor, International.
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).
