JoVE Journal > Behavior
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Results
Discussion
Disclosures
Acknowledgements
Materials
References
Automatic Translation
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Behavior

Как построить систему представления Dichoptic, которая включает Eye Tracker

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

Summary

Мы недавно предложил метод, который позволяет dichoptic визуальный стимул презентации и бинокль айтрекинга одновременно1. Ключ является сочетание инфракрасной глаз трекер и соответствующие ИК прозрачные зеркала. Эта рукопись обеспечивает углубленного протокол для начальной установки и повседневной эксплуатации.

Abstract

Презентация различных раздражителей в два глаза, презентация dichoptic, имеет важное значение для исследований с участием 3D видение и interocular подавления. Существует растущая литература на значении уникальной экспериментальной зрачкового и глазодвигательные мер, особенно для проведения исследований по interocular подавления. Хотя получение eye отслеживание мер выиграют таким образом исследования, которые часто используют dichoptic презентации, оборудования, необходимых для представления dichoptic (например, зеркала) вмешивается высокого качества глаз слежения, особенно при использовании видео на основе глаз трекер. Мы недавно описал экспериментальной установки, которая сочетает в себе системы представления стандартного dichoptic с ИК-порт трекер с помощью ИК прозрачные зеркала1. Установка совместима с стандартных мониторов и глаз трекеров, легко осуществить и доступные (порядка 1000 долларов США). Относительно существующих методов, она имеет преимущества не требует специального оборудования и создает несколько ограничений на природу и качество визуального стимула. Здесь мы обеспечиваем наглядное руководство для строительства и эксплуатации нашей установки.

Introduction

При нормальных условиях просмотра каждого из наших глаз получает немного отличается визуальный ввод. Это ввод, затем обрабатывается производить один последовательной, трехмерное представление о мире. Dichoptic презентации, практика самостоятельно контролировать входные данные представлены в каждой из двух глаз, таким образом позволяет исследователям изучить, каким образом люди реконструировать трехмерное представление от двух двухмерных изображений сетчатки2 ,3,4. Кроме того, если два глаза изображения слишком отличаются, это interocular не удается и наблюдателей вместо доклад восприятие лишь один из изображений в то время, пока другой остается подавленной, в такие явления, как бинокулярное соперничество5 и 6непрерывная флэш подавления. Исследователи, такие interocular подавления, тоже, презентация dichoptic, в этом случае используйте для изучения вопросов, связанных с темы как нейронные Локус осведомленности7, восприятия выбор8,9и бессознательное обработки10.

Взгляд и ученик динамика записываются для различных целей в исследовании человеческого поведения и восприятия. Направление взгляда может сообщить о, например, внимание распределению11,10,13 и решение сделать14, в то время как размер зрачка может выявить аспекты визуальных обработки15, 16, задача взаимодействия17или жидкости разведки18.

Сочетание глаз слежения с dichoptic презентация является полезным в исследованиях на, к примеру, три трехмерные (3D) восприятие19,20,,2122 или глазной ответы на визуальные Потребляемая мощность во время подавления interocular23,24,25. Например выявить бессознательной обработке без субъективного восприятия во время непрерывного флэш подавления23были найдены движения глаз. Клинические визуальные исследователи могут использовать способность отслеживать оба глаза во время презентации dichoptic расследовать глазных заболеваний, которые влияют на два глаза несимметрично, например, для мониторинга Монокуляр и бинокль визуальных искажений, возникающих в Амблиопия26 и Макулопатия27.

Мы недавно описал установки1 , что позволяет сочетание высокого качества видео на основе глаз слежения и стимуляции dichoptic с маленькой ограничение на размер или цвет раздражители, и мы оценивали его производительность. Ниже мы подведет, строительства и эксплуатации этой установки.

Protocol

этот протокол был одобрен институционального обзора доски Мичиганского государственного университета. 1. Построение системы обоснование подготовить зеркало установки, вариант классической Уитстона стереоскоп 28 показано в …

Representative Results

После калибровки, указанных в протоколе мы выполнили процедуру калибровки проверки без проблем с зеркалами на месте. Эффективность метода четко иллюстрируется на рисунке 5, которая показывает изображение камеры (с помощью исследования конца глаз слеж…

Discussion

Мы представляем пошаговое руководство для строительства и использования экспериментальной установки, что позволяет одновременное отслеживание обоих глаз и dichoptic презентация зрительных раздражителей. Во многих ситуациях, где используется dichoptic стимуляции критическим вопросом, препя…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Авторы благодарят Pieter Schiphorst за его роль в проектировании установки и предоставление графических фигур 1 и 3 и Marnix Набер для полезной дискуссии и его вклад в рисунок 6. Авторы также признают исследователи и издателей для повторного использования на рисунке 1 и 6 от опубликованный документ1.

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
check_url/56033?article_type=t

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