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Behavior

कैसे एक Dichoptic प्रस्तुति प्रणाली है कि एक आंख ट्रैकर शामिल बनाने के लिए

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

Summary

हम हाल ही में एक विधि है कि dichoptic दृश्य प्रोत्साहन प्रस्तुति और दूरबीन नेत्र एक साथ1ट्रैकिंग की अनुमति देता है का प्रस्ताव किया । कुंजी एक अवरक्त नेत्र ट्रैकर और इसी अवरक्त-पारदर्शी दर्पण का संयोजन है । इस पांडुलिपि प्रारंभिक सेटअप और रोजमर्रा के ऑपरेशन के लिए एक गहराई प्रोटोकॉल में प्रदान करता है ।

Abstract

दो आंखों के लिए अलग उत्तेजनाओं की प्रस्तुति, dichoptic प्रस्तुति, 3d दृष्टि और interocular दमन को शामिल अध्ययन के लिए आवश्यक है । interocular दमन पर शोध के लिए विशेष रूप से pupillary और oculomotor उपायों के अनूठे प्रायोगिक मूल्य पर साहित्य बढ़ रहा है । हालांकि आंख ट्रैकिंग उपाय इस तरह के अध्ययन है कि dichoptic प्रस्तुति का उपयोग लाभ होगा, dichoptic प्रस्तुति के लिए आवश्यक हार्डवेयर (जैसे दर्पण) अक्सर उच्च गुणवत्ता नज़र ट्रैकिंग के साथ हस्तक्षेप, विशेष रूप से जब एक वीडियो आधारित आंख का उपयोग ट्रैकर. हम हाल ही में एक प्रयोगात्मक सेटअप है कि अवरक्त का उपयोग करके एक अवरक्त नेत्र ट्रैकर के साथ एक मानक dichoptic प्रस्तुति प्रणाली को जोड़ती है-पारदर्शी दर्पण1का वर्णन किया । सेटअप मानक पर नज़र रखता है और नेत्र trackers के साथ संगत है, को लागू करने के लिए आसान है, और सस्ती (अमेरिका के आदेश पर $1000) । मौजूदा तरीकों के सापेक्ष यह विशेष उपकरणों की आवश्यकता नहीं है और प्रकृति और दृश्य उत्तेजना की गुणवत्ता पर कुछ सीमा खड़ी की लाभ है । यहां हम निर्माण और हमारे सेटअप के उपयोग के लिए एक दृश्य गाइड प्रदान करते हैं ।

Introduction

सामांय देखने की स्थिति के तहत हमारी आंखों के प्रत्येक एक थोड़ा अलग दृश्य इनपुट प्राप्त करता है । इस इनपुट तो एक सुसंगत, तीन दुनिया के आयामी प्रतिनिधित्व उत्पादन संसाधित है । Dichoptic प्रस्तुति, स्वतंत्र रूप से दो आंखों से प्रत्येक के लिए प्रस्तुत इनपुट को नियंत्रित करने के अभ्यास, इस प्रकार के अध्ययन के लिए शोधकर्ताओं कैसे मनुष्य २ २-आयामी रेटिनाछवियों 2 से एक तीन आयामी प्रतिनिधित्व के पुनर्निर्माण में सक्षम बनाता है ,3,4. इसके अलावा, यदि दो ‘ आंखें ‘ छवियों को भी भिंन हैं, इस interocular संयोजन विफल रहता है, और पर्यवेक्षकों के बजाय एक समय में छवियों में से केवल एक की धारणा रिपोर्ट जबकि अंय दबा रहता है, ऐसे दूरबीन प्रतिद्वंद्विता के रूप में5 घटनाएं और सतत फ़्लैश दमन6। इस तरह के interocular दमन के शोधकर्ताओं, भी, dichoptic प्रस्तुति का उपयोग करें, इस मामले में जागरूकता7, अवधारणात्मक चयन8,9के तंत्रिका लोकस जैसे विषयों से संबंधित प्रश्नों की जांच करने के लिए, और बेहोश संसाधन10।

टकटकी और शिष्य गतिशीलता अनुसंधान में मानव व्यवहार और धारणा पर कई प्रयोजनों के लिए दर्ज की गई हैं । टकटकी दिशा के बारे में सूचित कर सकते हैं, उदाहरण के लिए, ध्यान आवंटन11,10,13 और14बनाने का निर्णय है, जबकि शिष्य आकार दृश्य प्रसंस्करण15के पहलुओं को प्रकट कर सकते हैं, 16, कार्य सगाई17, या द्रव खुफिया18।

dichoptic प्रस्तुति के साथ आंख ट्रैकिंग संयोजन में अनुसंधान में उपयोगी है, उदाहरण के लिए, तीन आयामी (3 डी) धारणा19,20,21,22 या आंख दृश्य के लिए प्रतिक्रियाएं interocular दमन के दौरान इनपुट23,24,25. उदाहरण के लिए, नेत्र आंदोलनों सतत फ़्लैश दमन के दौरान व्यक्तिपरक धारणा के बिना बेहोश प्रसंस्करण प्रकट करने के लिए पाया गया है23. नैदानिक दृश्य शोधकर्ताओं dichoptic प्रस्तुति के दौरान दोनों आंखों को ट्रैक करने की क्षमता का उपयोग कर सकते है नेत्र रोगों है कि दो आंखों को प्रभावित असममित की जांच, उदाहरण के लिए, में होने वाली आईसीसीडी और दूरबीन दृश्य विकृतियों की निगरानी के लिए मंददृष्टि२६ आणि maculopathy२७.

हम हाल ही में एक सेटअप1 है कि उच्च गुणवत्ता वाले वीडियो के संयोजन के लिए अनुमति देता है-आंख पर नज़र रखने और आकार या उत्तेजनाओं के रंग पर थोड़ी सीमा के साथ dichoptic उत्तेजना आधारित है, और हम अपने प्रदर्शन का मूल्यांकन किया । नीचे हम निर्माण और इस सेटअप के उपयोग को संक्षेप में प्रस्तुत करेंगे ।

Protocol

इस प्रोटोकॉल को मिशिगन स्टेट यूनिवर्सिटी के इंस्टीट्यूशनल रिव्यू बोर्डों ने मंजूरी दे दी है ।

1. बिल्डिंग सिस्टम तितकी के दर्पण सेटअप तैयार, क्लासिक ह्वीटस्टोन stereoscope के ए?…

Representative Results

अंशांकन प्रोटोकॉल में वर्णित के बाद, हम जगह में दर्पण के साथ समस्याओं के बिना एक अंशांकन-सत्यापन प्रक्रिया का प्रदर्शन किया । विधि की प्रभावशीलता स्पष्ट रूप से एक जगह में दर्पण के साथ कैमर?…

Discussion

हम निर्माण और एक प्रयोगात्मक सेटअप है कि दोनों आंखों और दृश्य उत्तेजनाओं के dichoptic प्रस्तुति के एक साथ ट्रैकिंग की अनुमति देता है के उपयोग के लिए एक कदम दर कदम गाइड प्रस्तुत करते हैं । कई स्थितियों में जहा…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

लेखक सेटअप डिजाइन करने में अपनी भूमिका के लिए पीटर Schiphorst धंयवाद और 1 और 3 आंकड़े के ग्राफिक्स प्रदान करने के लिए, और उपयोगी चर्चा और उनके योगदान के लिए Marnix Naber 6 चित्रा । लेखक भी एक प्रकाशित पेपर1से चित्रा 1 और 6 का उपयोग करने के लिए शोधकर्ताओं और प्रकाशकों को स्वीकार करते हैं ।

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
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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).

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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).
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