The authors thank daycare centers (Wasko, Alblasserwaard) for their support in recruiting the control group, and Mark Vonk for his help in data collection in the control group. The authors also thank the children from the control group and the children who are clients from Royal Dutch Visio for participation in the study. The authors are grateful to the children and their parents for participation in the video.
The development of the method was supported by a grant from the Novum Foundation: a non-profit organization providing financial support to (research) projects that improve the quality of life of individuals with a visual impairment (www.stichtingnovum.org). Financial support for the current study was provided by 'ZonMw Inzicht' (Netherlands Organization for Health Research and Development-Insight Society), grant number: 60-00635-98-10.

<ol>
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J., van der Steen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+relationship+between+visual+orienting+responses+and+clinical+characteristics+in+children+attending+special+education+for+the+visually+impaired.">The relationship between visual orienting responses and clinical characteristics in children attending special education for the visually impaired.</a> J. Child Neurol. 30 (6), 690-697 (2014).</li><li>Ricci, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+assessment+of+visual+function+in+full+term+newborns.">Early assessment of visual function in full term newborns.</a> Early Hum. Dev. 84 (2), 107-113 (2008).</li></ol>

The authors declare that they have no competing financial interest.

Die vorgestellte Messaufbau in Kombination mit quantitativen Blickbewegungsanalyse liefert eine eindeutige Charakterisierung der visuellen Verarbeitungsfunktionen in verschiedenen Gruppen von Kindern mit oculomotor und Sehbehinderungen. Das Hauptmerkmal dieses Paradigmas ist, dass die Leistung auf Augenbewegung Reaktionen auf visuelle Reize basiert, die in einer reflexiven Weise ausgelöst werden. Keine spezifischen verbale Anweisungen gegeben werden, und es gibt keine Notwendigkeit für Kinder verbal zu reagieren. Die Parameter RTF, GFA und FD zeigen signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen von typischerweise Entwicklungs- und sehbehinderte Kinder, trotz der begrenzten Verbreitung der Parameterwerte , die in jeder Gruppe (Figuren 4 - 6) vorhanden ist . So wurde auf dem ausgewerteten Parameter abhängig, können einige der Regel entwickeln Kinder abweichende Leistung zeigen, während einige Kinder mit Sehbehinderungen &quot;normalen&quot; Leistung zeigen. Letztlich mehrere Ergebnisse Maßnahmen in Reaktion auf mehrere visuelleModalitäten sollten auf individueller Ebene in Betracht gezogen werden. Eine Zusammenfassung aller Ergebnisse Maßnahmen bietet eine einzigartige Charakterisierung von visuellen Informationen Verarbeitungskapazitäten, die in einem visuellen Profil bei Kindern ab 6 Monaten umgesetzt werden können. Mehrere Studien haben den Wert von Remote - Eye - Tracking in gefährdeten Bevölkerungsgruppen von Kindern, gezeigt 9,12,18 attentional oder psychologischen Fähigkeiten zu schließen. Während die meisten Studien über Verhaltensbeobachtungen stützen und die Verwendung von Anweisungen, ein besonderes Merkmal des aktuellen Paradigma ist die nonverbale, quantitativen Ansatz. Kritische Schritte innerhalb des Protokolls sind daher die Reize, die zu Vorzugs suchen, die mobile Messaufbau und die individuelle Kalibrierung und Analyse-Software basieren. Die vorgestellte Erweiterung der beobachtungsbasierten Ergebnisse mit aufwendigen Analyseverfahren liefert standardisierte und detaillierte Ergebnisse auf einer visuellen Verarbeitungsfunktionen. Dies steht im Einklang mit der Arbeit an der Beurteilung derSäugling Sehschärfe mit einem Eye - Tracker 14, und die Arbeit an den Blick Kontrolle in verschiedenen Störungen 7. Das Verfahren ist flexibel und ermöglicht den mobilen Beurteilung, die unverzichtbar ist, wenn der klinischen Beurteilung bei kleinen Kindern oder Kindern mit mehrfachen Behinderungen durchführen. Daher ist es geeignet, praktisch alle Kinder in oculomotor und visuelle Verarbeitungskapazitäten zu messen, die einen Monitor zu beobachten können. Die Bedeutung dieses Verfahrens in Bezug auf den bestehenden visuellen Diagnoseverfahren (dh Validität) wurde als erster Schritt zur klinischen Anwendung untersucht. Das gegenwärtige Paradigma wurde mit derzeit verwendeten visuellen Funktion Beurteilung (VFA) bei Kindern kombiniert. Beobachtungen von oculomotor und visuellen Funktionen, die auf Augenbewegung Aufnahmen waren vergleichbar mit Standard-Verhaltensbeobachtungen dieser Funktionen basieren. Darüber hinaus Eye - Tracking - Parameter, zB Fixationsdauer und Sakkaden Richtung, sofern adsätzliche Wert oculomotor und Sehleistung bei Kindern während der VFA bei der Charakterisierung (Kooiker MJG et. al., 2015, eingereicht). Die Hauptverstärkung des dargestellten Verfahrens liegt in der Möglichkeit , mehr Sehfunktionen zu bewerten als die derzeit in Sehfunktion Abschätzungen in jungen Jahren durchgeführt wird, und sie in einer quantitativen Weise 26 zu beurteilen. Eine Einschränkung in Bezug auf bestehende Methoden ist , dass, ohne Anpassungen, es noch nicht möglich ist , mit der vorliegenden Testbatterie 14 Sehschärfe oder Gesichtsfeld gründlich zu beurteilen. Obwohl wir beschränkten uns in zukünftigen Anwendungen auf die Darstellung der Ergebnisse von Cartoon Reize können unterschiedliche visuelle Modalitäten mit anderen Stimuli getestet werden (zB verschiedene Formen, Bewegung, Farbe und Kontrast Informationen) 22,20,25. Auf diese Weise bestimmte visuelle Verarbeitungsbereiche jenseits der primären Sehbahn sind gezielte, wie visuelle Assoziation Bereiche in zeitlicher oder parietalen Kortex.Eine Beschränkung des Verfahrens besteht darin, daß die vorliegenden visuelle Reize lediglich die Erkennung der visuellen Eingangs auslösen, und der Anfangsphase der visuellen Verarbeitung aufzurufen. Diese Reize zielen nicht auf Funktionen höherer Ordnung, die nach dem Stimulus Erkennung relevant werden und dass in der Regel mit der visuellen Wahrnehmung Tests gemessen. Obwohl ihre Ausführung ohne den Einsatz von Kommunikation ist eine Herausforderung, ein Eye - Tracking-basierte Paradigma ist eine vielversprechende Zukunft Format für den Nachweis von wahrnehmungsbezogenen Informationen, zB visuelle Suche, -Speicher oder -selektiven Aufmerksamkeit. Zusammengefasst bieten detaillierte Augenbewegungsantworten auf verschiedene Typen von visuellen Stimulation umfassende Charakterisierung von visuellen Informationsverarbeitungsfunktionen, früh in der Entwicklung. Folglich ist für jedes Kind ein individuelles visuelles Profil in Bezug auf intakte und beeinträchtigte Funktionen erstellt werden. Ein solches Profil detaillierte Informationen über Stärken und Schwächen in oculomotor und visuelle können vorsehen,Funktion. Es kann als Ausgangspunkt für die Unterstützung im täglichen Leben verwendet werden, und für Lehrer und Betreuer Ausbildung. Die quantitative Informationen, die mit diesem Verfahren verfügbar geworden ist, kann für folgende visuelle Entwicklung im Laufe der Zeit von Vorteil sein, und für Programme visuelle Interventionen und Rehabilitation zu überwachen.

Die Prävalenz von Hirnschäden im Zusammenhang mit Sehstörungen bei Kindern hat sich erhöht. Da Sehstörungen großen Einfluss auf die Entwicklung des Kindes haben kann, ist die Früherkennung bei jungen Säuglingen und Kindern mit einem Risiko sehr wichtig. Derzeit visuelle Funktionstests visuelle Sinnesfunktionen wie Sehschärfe und Kontrastempfindlichkeit zu bewerten (zB Sehzeichen - Tests) sind anwendbar bei Kindern von 1 bis 2 Jahren 1. Bei jüngeren Kindern werden diese Tests auf der Basis strukturierter Beobachtungen eines Betrachtungs Verhalten des Kindes auf visuelle Informationen. Die Interpretation eines solchen Verhaltens, dh wenn man sich eines Kindes Augenbewegungen suchen, können durch oculomotor oder Aufmerksamkeits Dysfunktionen des Kindes behindert werden, oder auch durch das Verhalten des Beobachters betrachtet. Cerebral vermittelte visuelle Funktionen wie visuospatial Speicher und Objekterkennung sind mit visuellen Wahrnehmungstests (zB DTVP 2) bewertet. Diese Tests erfordern verbal instructions und Kommunikation und kann von 4 bis 5 Jahren verwendet werden. Im Hinblick auf die postnatale Entwicklung des visuellen Systems und die Vorteile der hohen Plastizität früh im Leben zu nehmen, ist es wünschenswert, das Vorhandensein und das Ausmaß von Störungen in visuellen Informationsverarbeitung so früh wie möglich festzustellen. Auf diese Weise Kinder mit (zerebrale) Sehbehinderungen können von Frühintervention, visuelle Stimulation oder unterstützende Strategien maximal profitieren. Folglich besteht ein Bedarf für ein Bewertungsverfahren der visuellen Informationsverarbeitung, die bei Kindern ohne verbale Kommunikation verwendet werden kann, und dass auf quantitative Ergebnisse beruhen. Die Augenbewegungen sind ein gutes Modell visuell geführte Orientierungsverhalten zu studieren 3,4 auf Reize, und im Zusammenhang mit der Wahrnehmung und kognitiven Funktionen 5. Die Augenbewegungen zeigen den Fokus der visuellen Aufmerksamkeit in Szenen und sind dafür bekannt, ergeben sich entweder aus Bottom-up (reflexiv, salience gesteuert) oder von oben nach unten (intentional verarbeitet kognitive) 6. Augenbewegungen werden verwendet , um die Fovea zu lenken, das heißt, die Schärfe der Vision, um neue Objekte. Der visuelle Inhalt eines Objekts von Interesse wird über Pfade verarbeitet , die über den seitlichen geniculate Kern primären visuellen Kortex (V1) von der Netzhaut führen, und daß sich über cerebral Verarbeitungsbereiche zu verteilen (beispielsweise in Aufmerksamkeit beteiligt, räumliche Orientierung, die Anerkennung, Gedächtnis und Emotionen). Die Augenbewegungen sind sowohl eine Voraussetzung und eine Fortsetzung der visuellen Informationsverarbeitung. Die Entwicklungen bei der Messung der Augenbewegungen mit Infrarot-Auge-Tracker die Möglichkeit geben, quantitative Parameter okulomotorischer und visuelle Funktion zu erhalten. Automatisierte Eyetracker sind heutzutage allgegenwärtig in der medizinischen und psychologischen Forschung an gesunden und klinischen Populationen. Ihr Zweck ist nicht nur oculomotor Funktion und Aufmerksamkeit Zuteilung 7, zu studieren , aber auch Fragen zu beantworten about Verhaltens- und psychologische Mechanismen 8,9. Mit dem Aufstieg der zugänglich und kommerzielle Eye - Tracking - Systeme, sind sie zunehmend gebrauchte gefährdeten Bevölkerungsgruppen von Kleinkindern zu testen und Kinder 10-12, ohne einschränkende Bedingungen, komplexe Befehle oder aktive Zusammenarbeit 12,13. Durch die enge Kopplung des oculomotor und visuellen Systems auf ein Okular und zerebrale Ebene, Eye-Tracking-basierte Methoden sind eminent geeignet visuellen Kapazitäten zu bewerten. Bisher Neben der Messung der Sehschärfe 14 wird die Verwendung der Technik bei der Beurteilung der Sehfunktion bei Kindern wurde relativ wenig Aufmerksamkeit erhalten. Unsere Gruppe hat mit einem Vorzugs aussehendes Paradigma 13 Augenbewegungsmessungen kombiniert. Bevorzugte suchen , ist die Präferenz auf gemusterten Oberflächen über homogene diejenigen fixieren 15. Dieses Prinzip wird unter Verwendung von visuellen Stimuli mit einem Zielbereich in einem von vier Quadranten angelegt, der differ aus dem Hintergrund in Bezug auf eine bestimmte visuelle Funktion, zB kohärente Form, kohärente Bewegung, Kontrast und Farbe. Diese visuellen Merkmale sind bekannt durch separate peripheren und zentralen Sehbahn verarbeitet werden. Beispielsweise Informationen über die Form wird von ventral Bahnen verarbeitet werden, von V1 auf der temporalen Kortex. Informationen über Bewegung wird durch dorsale Wege verarbeitet, von V1 16 parietalen Kortex nach posterior. Daher werden spezifische Stimuli verwendet visuellen Informationsverarbeitung in verschiedenen Bereichen des visuellen Systems auszulösen. Wenn ein Kind die spezifische visuelle Informationen zu sehen, ist in der Lage, die präsentiert wird, wird diese Information visuelle Aufmerksamkeit in Form von Augenbewegungen zu gewinnen. Diese reflexive Augenbewegung Antworten auf die visuellen Reize werden mit einer Infrarot-Fern Eye-Tracker erfasst. Auf diese Weise Augenbewegung Maßnahmen bieten eine kommunikationsfreie Beurteilung der Qualität der verschiedenen Aspekte der visuellen Informationsverarbeitung 13. Die Augenbewegungen bieten nicht nur Beobachtungsdaten eines Kindes Sehverhalten 11, kann aber auch für mehr objektive Ergebnisse Maßnahmen verwendet werden. In Kombination mit einem sorgfältig gestalteten Test Paradigma können Augenbewegungen geben genaue und objektive Informationen über die visuelle Informationsverarbeitung. Diese Information wird durch die Berechnung quantitative Parameter auf räumlichen und zeitlichen Eigenschaften der Augenbewegung basierend Antworten erhalten. Beispiele für solche Parameter sind Reaktionszeit 13, Fixierzeit 17, Sakkaden Metriken 7 oder kumulative Aufmerksamkeit Zuteilung 18. Die Verfügbarkeit dieser Parameter ist neu auf dem Gebiet der visuellen Beurteilung bei Kindern bereits in jungen Entwicklungsstadium. Das Ziel dieser Arbeit ist ein Eye-Tracking-basierte Methode zur Messung der visuellen Informationsverarbeitung bei Kindern ab dem Alter von 6 Monaten zu präsentieren. Der Messaufbau und Verfahren (dh nonverbale Paradigma, Post-Kalibrierung und mobility) gelten speziell diese Methode bei Kindern mit einem Risiko zu verwenden. Ein wichtiger Aspekt ist die quantitative Analyse von visuellen Antwortparameter, dh Reaktionszeit, Fixierung Dauer und Fixierungsgenauigkeit. Diese Parameter werden verwendet, um Bereiche zu schaffen Bezug von visuell geführten Reaktionen in der Regel entwickeln Kinder, die visuelle Informationsverarbeitung in Risikogruppen von Kindern mit Sehbehinderungen zu charakterisieren.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1069">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Tobii T60 XL</td>
			<td style="width:151px;">Tobii Technology: http://www.tobii.com&#160;</td>
			<td style="width:453px;">http://www.tobii.com/en/eye-tracking-research/global/products/hardware/tobii-t60xl-eye-tracker/</td>
			<td style="width:251px;">remote infrared eye tracker&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Tobii Studio</td>
			<td style="width:151px;">Tobii Technology: http://www.tobii.com&#160;</td>
			<td style="width:453px;">http://www.tobii.com/en/eye-tracking-research/global/products/software/tobii-studio-analysis-software/</td>
			<td>eye tracker software</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">MATLAB</td>
			<td style="width:151px;">MathWorks Inc</td>
			<td style="width:453px;">http://nl.mathworks.com/products/matlab/</td>
			<td>data analysis software</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

a method to quantify visual information processing in children using eye tracking

Visual problems that occur early in life can have major impact on a child's development. Without verbal communication and only based on observational methods, it is difficult to make a quantitative assessment of a child's visual problems. This limits accurate diagnostics in children under the age of 4 years and in children with intellectual disabilities. Here we describe a quantitative method that overcomes these problems. The method uses a remote eye tracker and a four choice preferential looking paradigm to measure eye movement responses to different visual stimuli. The child sits without head support in front of a monitor with integrated infrared cameras. In one of four monitor quadrants a visual stimulus is presented. Each stimulus has a specific visual modality with respect to the background, e.g., form, motion, contrast or color. From the reflexive eye movement responses to these specific visual modalities, output parameters such as reaction times, fixation accuracy and fixation duration are calculated to quantify a child's viewing behavior. With this approach, the quality of visual information processing can be assessed without the use of communication. By comparing results with reference values obtained in typically developing children from 0-12 years, the method provides a characterization of visual information processing in visually impaired children. The quantitative information provided by this method can be advantageous for the field of clinical visual assessment and rehabilitation in multiple ways. The parameter values provide a good basis to: (i) characterize early visual capacities and consequently to enable early interventions; (ii) compare risk groups and follow visual development over time; and (iii), construct an individual visual profile for each child.

Die vorgestellte Methode wurde in zwei Populationen von Kindern angewandt: eine Kontrollgruppe von 337 Kindern ohne Sehbehinderungen (mittleres Alter (SD) = 4,8 (3,3) Jahre) und eine Gruppe von 119 Kindern mit Sehbehinderungen (mittleres Alter (SD) = 8,10 (2,96) Jahre), die in einem visuellen Rehabilitationszentrum (Royal Dutch Visio, Niederlande) rekrutiert. Von diesen Kindern hatten 74 Augen Sehstörungen und 45 hatte zerebrale Sehbehinderungen. 6, separat für die Reaktionszeit, Fixationsdauer und Blick Fixationssystem - Die Ergebnisse aller Steuer Kinder sind in den 4 visualisiert. Bezugsgrenzen (durch schwarze Linien angedeutet) wurden durch Anpassen einer logarithmischen Funktion auf die Steuerdaten aufgebaut basierend auf dem Alter. Diese Zahlen dienen als Grundlage für die Charakterisierung von visuellen Verarbeitungsfunktionen bei Kindern mit Sehbehinderungen, in Bezug auf die Beeinträchtigung oder intakte Funktion. <p class="jove_content" fo:keep-together.within-page = &quot;1&quot;&gt; Der Parameter Reaktionszeit auf Fixierung (RTF) unterscheidet zwischen Kindern mit- und ohne Sehbehinderungen und zwischen verschiedenen Arten von Fehlsichtigkeiten. RTF ist ein Maß für die Zeit , die erforderlich ist , visuelle Informationen zu verarbeiten und eine Augenbewegung ausführen (für die Berechnungen zu einer früheren Studie siehe 13). Je niedriger der RTF-Wert ist, desto schneller ist die Augenbewegung Antwort. Eine gute Wiederholbarkeit von RTF wurde in einer Gruppe von typischerweise entwickeln Kinder von 0-12 Jahren 13,21,22 und bei Kindern mit verschiedenen Arten von Fehlsichtigkeiten 21 gezeigt. Abbildung 4 zeigt die durchschnittlichen RTF zum dynamischen Cartoon Reiz über Alter, für Kinder Kontrolle, Kinder mit zerebralen Sehstörungen (CVI) und Kinder mit Augen Sehstörungen (OVI). RTF - Werte sind deutlich höher bei Kindern mit- ohne Sehbehinderungen im Vergleich zu Kindern (mittlere Differenz = 85 ms; t = -13,91, p &lt;0,001, Cohens d = 1.32) und in children mit CVI im Vergleich zu OVI (mittlere Differenz = 99 ms; t = -6,90, p &lt;0,001, Cohens d = 1.25). Diese Ergebnisse bestätigen die zuvor veröffentlichten Ergebnisse auf RTF in Untergruppen der vorliegenden Datensatzes 20,24,25. <img alt="Abbildung 4" src="/files/ftp_upload/54031/54031fig4.jpg" /> Abbildung 4. Durchschnittliche RTF bei Kindern mit- und ohne Sehbehinderungen. Durchschnittliche RTF - Werte in ms (y-Achse) pro Kind, im Alter über (x-Achse). Die Werte werden separat für die Steuerung Kinder (offene Kreise), Kinder mit OVI (schwarze Kreise) und Kinder mit CVI (Kreuze) gezeigt. Die schwarze Linie stellt die obere Referenzgrenze von RTF in der Kontrollgruppe. RTF - Werte oberhalb dieser Linie sind als abweichend angesehen, dh lange Reaktionszeiten. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54031/54031fig4large.jpg" target="_blank">Bitte klicken Sie hier</a> , um <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54031/54031fig4large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> <p class="jove_content"fo: keep-together.within-page = &quot;1&quot;&gt; ist Fixationsdauer der Gesamtbetrag der Zeit, die im Zielbereich fixiert wurde Blick. FD ist ein Maß für die anhaltende visuelle Aufmerksamkeit und ist auf Anregung Präsentationszeit abhängig, die 4 Sekunden im vorliegenden Beispiel ist. Der Parameter Fixationsdauer (FD) unterscheidet auch zwischen Kindern mit und ohne verschiedene Arten von Fehlsichtigkeiten. Abbildung 5 zeigt die mittlere FD über Alter, getrennt für die Kontrolle Kinder, Kinder mit CVI und Kinder mit OVI. FD deutlich kürzer ist bei Kindern mit- als bei Kindern ohne Sehbehinderungen (Differenz = 850 ms bedeuten; t = 11,72, p &lt;0,001, Cohens d = -1,12) und deutlich kürzer bei Kindern mit CVI als bei Kindern mit OVI (Mittelwert Differenz = 325 ms; t = 2,44, p &lt;0,05, Cohens d = -0,50). Dies bestätigt frühere Ergebnisse bei Kindern mit-, im Vergleich zu Kindern ohne Sehbehinderungen (Kooiker MJG et al., Eingereicht). Abbildung 5. Durchschnittliche FD bei Kindern mit- und ohne Sehbehinderungen. Durchschnittliche FD Werte in ms (y-Achse) pro Kind, im Alter über (x-Achse). Die Werte werden separat für die Steuerung Kinder (offene Kreise), Kinder mit OVI (schwarze Kreise) und Kinder mit CVI (Kreuze) gezeigt. Die schwarze Linie stellt die untere Referenzgrenze von FD in der Kontrollgruppe. FD - Werte unterhalb dieser Linie sind als abweichend angesehen, dh kurze Fixationsdauer. <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54031/54031fig5large.jpg" target="_blank">Bitte hier klicken</a> , um <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/54031/54031fig5large.jpg" target="_blank">eine größere Version dieser Figur zu sehen.</a> Der Parameter Blick Fixationsfläche (BGF) ist empfindlich Störungen in oculomotor Kontrolle, insbesondere Nystagmus zu erkennen. GFA repräsentiert die Größe der Fläche der Fixierung in Grad, und ist ein Maß fürFixierung Genauigkeit (für Berechnungen siehe frühere Studien 13,23). Ein kleiner Bereich der Fixierung zeigt eine hohe Fixierung Genauigkeit. GFA hängt von der Größe des Reizes und der entsprechende Zielgebiet (dh ein 6º Radius in dem vorliegenden Beispiel). Eine gute Wiederholbarkeit von GFA wurde in einer Gruppe von typischerweise entwickeln Kinder von 0-12 Jahren 13, 21, und bei Kindern mit verschiedenen Arten von Fehlsichtigkeiten 21. Abbildung 6 zeigt die mittlere GFA in Reaktion auf die Cartoon Stimulus über Alter, gesondert ausgewiesen für Kinder Kontrolle, Kinder mit dem oculomotor Beeinträchtigung Nystagmus, und Kinder mit Sehbehinderungen, aber ohne Nystagmus. GFA - Werte sind deutlich größer, dh niedrigere Fixierung Genauigkeit, bei Kindern mit- ohne Sehbehinderungen im Vergleich zu Kindern (mittlere Differenz = 1.34º; t = -25,09, p &lt;0,001, Cohens d = 2.37). Darüber hinaus haben Kinder mit Nystagmus unteren Befestigungsgenauigkeit als Kinder wi<html> thout Nystagmus , aber mit anderen Arten von Sehstörungen (mittlere Differenz = 0.71º; t = 5,03, p &lt;0,001; Cohens d = 1.04). Dies ist mit den zuvor veröffentlichten Ergebnisse auf GFA in Untergruppen der vorliegenden Datensatzes 20,24,25 konsistent. <img alt="Figur 6" src="/files/ftp_upload/54031/54031fig6.jpg" /> Abbildung 6. Durchschnittlich GFA bei Kindern mit und ohne Sehbehinderungen. Durchschnittliche GFA - Werte in Grad (y-Achse) pro Kind, im Alter über (x-Achse). Die Werte werden separat für die Steuerung Kinder (offene Kreise), Kinder mit Sehbehinderung und Nystagmus (Stern), und Kinder mit Sehbehinderung ohne Nystagmus (schwarzer Diamant) gezeigt. Die schwarze Linie stellt die obere Referenzgrenze von GFA in der Kontrollgruppe. GFA - Werte oberhalb dieser Linie sind als abweichendes, dh geringe Fixierung Genauigkeit angesehen.t = &quot;_ blank&quot;&gt; Bitte klicken Sie hier, um eine größere Version dieser Figur zu sehen.

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A Method to Quantify Visual Information Processing in Children Using Eye Tracking

A method is described to quantify the quality of visual information processing based on reflexive eye movements in response to specific visual modalities. Reaction times and fixation output parameters are used to characterize visual performance in children with and without visual impairments from 6 months of age.

Eine Methode zur Quantifizierung von Visual Information Processing bei Kindern Eye-Tracking

Visual problems that occur early in life can have major impact on a child's development. Without verbal communication and only based on observational ...

a-method-to-quantify-visual-information-processing-children-using-eye

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Behavior

17.2K Aufrufe.  Erasmus MC. A method is described to quantify the quality of visual information processing based on reflexive eye movements in response to specific visual modalities. Reaction times and fixation output parameters are used to characterize visual performance in children with and without visual impairments from 6 months of age.

Serie: A Method to Quantify Visual Information Processing in Children Using Eye Tracking

Psychophysical Tracking Method to Measure Taste Preferences in Children and Adults

The Monell two-series, forced-choice, paired-comparison tracking method provides a reliable measure of sweet taste preferences from childhood to adulthood. The method, which is identical for children, adolescents, and adults, is of short duration (&#60; 15 min), does not rely on sustained attention or place demands on memory (which would yield spurious age differences), and minimizes the impact of language development, making this method amenable to the cognitive limitations of pediatric populations. In this whole-mouth tasting method, subjects are asked to taste (without swallowing) pairs of solutions of different sucrose concentrations and to point to the solution they prefer. Each subsequent pair contains the participant&#39;s preceding preferred concentration and an adjacent stimulus concentration. The procedure continues until the subject chooses either a given concentration of sucrose when paired with both a higher and a lower concentration, or the highest or lowest concentration two consecutive times. Subjects are prevented from reaching response criteria on the basis of first or second position bias by the two-series design of the method, which counterbalances the order of solution presentation within each pair between the series (the weaker concentration is presented first in Series 1, second in Series 2). The geometric mean of the two sucrose concentrations chosen in Series 1 and 2 is an estimate of the participant&#39;s most preferred level of sucrose. Sucrose preference as determined with this laboratory-based measure has been shown to be associated with preference for sugars in foods and beverages and with taste receptor genotype, family history of alcoholism, and race/ethnicity, as well as depressive symptomatology among pediatric populations. The method has real-world relevance and has been applied to determine most preferred level of other tastes (e.g., salt), making it a valuable psychophysical tool.

Sweet taste has powerful hedonic appeal among people of all ages, particularly children. Described herein is a reliable and valid method that can be used to determine the level of sweetness most preferred, making it a valuable psychophysical tool for scientists.

Psycho-physischen Tracking-Methode zur Geschmackspräferenzen bei Kindern messen und Erwachsene

The Monell two-series, forced-choice, paired-comparison tracking method provides a reliable measure of sweet taste preferences from childhood to ...

Forschung

Verhalten

Eye-Tracking Control to Assess Cognitive Functions in Patients with Amyotrophic Lateral Sclerosis

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a neurodegenerative disorder with pathological involvement of upper and lower motoneurons, subsequently leading to progressive loss of motor and speech abilities. In addition, cognitive functions are impaired in a subset of patients. To evaluate these potential deficits in severely physically impaired ALS patients, eye-tracking is a promising means to conduct cognitive tests. The present article focuses on how eye movements, an indirect means of communication for physically disabled patients, can be utilized to allow for detailed neuropsychological assessment. The requirements, in terms of oculomotor parameters that have to be met for sufficient eye-tracking in ALS patients are presented. The properties of stimuli, including type of neuropsychological tests and style of presentation, best suited to successfully assess cognitive functioning, are also described. Furthermore, recommendations regarding procedural requirements are provided. Overall, this methodology provides a reliable, easy to administer and fast approach for assessing cognitive deficits in patients who are unable to speak or write such as patients with severe ALS. The only confounding factor might be deficits in voluntary eye movement control in a subset of ALS patients.

Cognitive deficits are common in about one third of patients with amyotrophic lateral sclerosis, a neurological condition leading to progressive impairments in speech and movement abilities. To conduct cognitive tests in patients unable to speak or write a reliable and easy to administer eye-tracking paradigm was developed.

Eye-Tracking-Steuerung zur Beurteilung kognitiver Funktionen bei Patienten mit amyotropher Lateralsklerose

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a neurodegenerative disorder with pathological involvement of upper and lower motoneurons, subsequently leading to ...

A Computational Method to Quantify Fly Circadian Activity

In most animals and plants, circadian clocks orchestrate behavioral and molecular processes and synchronize them to the daily light-dark cycle. Fundamental mechanisms that underlie this temporal control are widely studied using the fruit fly Drosophila melanogaster as a model organism. In flies, the clock is typically studied by analyzing multiday locomotor recording. Such a recording shows a complex bimodal pattern with two peaks of activity: a morning peak that happens around dawn, and an evening peak that happens around dusk. These two peaks together form a waveform that is very different from sinusoidal oscillations observed in clock genes, suggesting that mechanisms in addition to the clock have profound effects in producing the observed patterns in behavioral data. Here we provide instructions on using a recently developed computational method that mathematically describes temporal patterns in fly activity. The method fits activity data with a model waveform that consists of four exponential terms and nine independent parameters that fully describe the shape and size of the morning and evening peaks of activity. The extracted parameters can help elucidate the kinetic mechanisms of substrates that underlie the commonly observed bimodal activity patterns in fly locomotor rhythms.

A method to quantify the main temporal features seen in fly circadian locomotor rhythms is presented. The quantification is achieved by fitting fly activity with a multi-parametric model waveform. The model parameters describe the shape and size of the morning and evening peaks of daily activity.

Eine rechnerische Methode, Fly Circadian Activity zu quantifizieren

In most animals and plants, circadian clocks orchestrate behavioral and molecular processes and synchronize them to the daily light-dark cycle. ...

A Method to Study Adaptation to Left-Right Reversed Audition

An unusual sensory space is one of the effective tools to uncover the mechanism of adaptability of humans to a novel environment. Although most of the previous studies have used special spectacles with prisms to achieve unusual spaces in the visual domain, a methodology for studying the adaptation to unusual auditory spaces has yet to be fully established. This study proposes a new protocol to set-up, validate, and use a left-right reversed stereophonic system using only wearable devices, and to study the adaptation to left-right reversed audition with the help of neuroimaging. Although individual acoustic characteristics are not yet implemented, and slight spillover of unreversed sounds is relatively uncontrollable, the constructed apparatus shows high performance in a 360&#176; sound source localization coupled with hearing characteristics with little delay. Moreover, it looks like a mobile music player and enables a participant to focus on daily life without arousing curiosity or drawing attention of other individuals. Since the effects of adaptation were successfully detected at the perceptual, behavioral, and neural levels, it is concluded that this protocol provides a promising methodology for studying adaptation to left-right reversed audition, and is an effective tool for uncovering the adaptability of humans to a novel environments in the auditory domain.

The present study proposes a protocol to investigate the adaptation to left-right reversed audition achieved only by wearable devices, using neuroimaging, which can be an effective tool for uncovering the adaptability of humans to a novel environment in the auditory domain.

Eine Methode zur Anpassung an den links-rechts studieren umgekehrt Audition

An unusual sensory space is one of the effective tools to uncover the mechanism of adaptability of humans to a novel environment. Although most of the ...

Eye Tracking During Visually Situated Language Comprehension: Flexibility and Limitations in Uncovering Visual Context Effects

The present work is a description and an assessment of a methodology designed to quantify different aspects of the interaction between language processing and the perception of the visual world. The recording of eye-gaze patterns has provided good evidence for the contribution of both the visual context and linguistic/world knowledge to language comprehension. Initial research assessed object-context effects to test&#160;theories of modularity in language processing. In the introduction, we describe how subsequent investigations have taken the role of the wider visual context in language processing as a research topic in its own right, asking questions such as how our visual perception of events and of speakers contributes to&#160;comprehension informed by&#160;comprehenders&#39; experience. Among the examined aspects of the visual context are actions, events, a speaker&#39;s gaze, and emotional facial expressions, as well as spatial object configurations. Following an overview of the eye-tracking method and its different applications, we list the key steps of the methodology in the protocol, illustrating how to successfully use it to study visually-situated language comprehension. A final section presents three sets of representative results and illustrates the benefits and limitations of eye tracking for investigating the interplay between the perception of the visual world and language comprehension.

The present article reviews an eye-tracking methodology for studies on language comprehension. To obtain reliable data, key steps of the protocol must be followed. Among these are the correct set-up of the eye tracker (e.g., ensuring good quality of the eye and head images) and accurate calibration.

Eyetracking während visuell liegt Sprachverständnis: Flexibilität und Einschränkungen bei der Aufdeckung visuellen Kontext Effekte

The present work is a description and an assessment of a methodology designed to quantify different aspects of the interaction between language processing ...

Using Eye Movements Recorded in the Visual World Paradigm to Explore the Online Processing of Spoken Language

In a typical eye tracking study using the visual world paradigm, participants' eye movements to objects or pictures in the visual workspace are recorded via an eye tracker as the participant produces or comprehends a spoken language describing the concurrent visual world. This paradigm has high versatility, as it can be used in a wide range of populations, including those who cannot read and/or who cannot overtly give their behavioral responses, such as preliterate children, elderly adults, and patients. More importantly, the paradigm is extremely sensitive to fine grained manipulations of the speech signal, and it can be used to study the online processing of most topics in language comprehension at multiple levels, such as the fine grained acoustic phonetic features, the properties of words, and the linguistic structures. The protocol described in this article illustrates how a typical visual world eye tracking study is conducted, with an example showing how the online processing of some semantically complex statements can be explored with the visual world paradigm.

The visual world paradigm monitors participants' eye movements in the visual workspace as they are listening to or speaking a spoken language. This paradigm can be used to investigate the online processing of a wide range of psycholinguistic questions, including semantically complex statements, such as disjunctive statements.

Verwendung von Augenbewegungen aufgezeichnet in der visuellen Welt Paradigma, die Online-Verarbeitung von gesprochener Sprache zu erkunden

In a typical eye tracking study using the visual world paradigm, participants' eye movements to objects or pictures in the visual workspace are recorded ...

An Electrophysiology Protocol to Measure Reward Anticipation and Processing in Children

We present a protocol designed to measure the neural correlates of reward in children. The protocol allows researchers to measure both reward anticipation and processing. Its purpose is to create a reward task that is appropriate for young children with and without autism while controlling reward properties between two conditions: social and nonsocial. The current protocol allows for comparisons of brain activity between social and nonsocial reward conditions while keeping the reward itself identical between conditions. Using this protocol, we found evidence that neurotypical children demonstrate enhanced anticipatory brain activity during the social condition. Furthermore, we found that neurotypical children anticipate social reward more robustly than children with autism diagnoses. As the task uses snacks as a reward, it is most appropriate for young children. However, the protocol may be adapted for use with adolescent or adult populations if snacks are replaced by monetary incentives. The protocol is designed to measure electrophysiological events (event-related potentials), but it may be customized for use with eye-tracking or fMRI.

This protocol is designed to measure reward anticipation and processing in young children with and without autism. Specifically, the protocol is designed to study the neural correlates of reward during social and nonsocial conditions while controlling for reward between conditions.

Ein Protokoll der Elektrophysiologie Maßnahme Belohnung Erwartung und Verarbeitung bei Kindern

We present a protocol designed to measure the neural correlates of reward in children. The protocol allows researchers to measure both reward anticipation ...

Eye-tracking to Distinguish Comprehension-based and Oculomotor-based Regressive Eye Movements During Reading

Regressive eye movements are eye movements that move backwards through the text and comprise approximately 10-25% of eye movements during reading. As such, understanding the causes and mechanisms of regressions plays an important role in understanding eye movement behavior. Inhibition of return (IOR) is an oculomotor effect that results in increased latency to return attention to a previously attended target versus a target that was not previously attended. Thus, IOR may affect regressions. This paper describes how to design materials to distinguish between regressions caused by comprehension-related and oculomotor processes; the latter is subject to IOR. The method allows researchers to identify IOR and control the causes of regressions. While the method requires tightly controlled materials and large numbers of participants and materials, it allows researchers to distinguish and control the types of regressions that occur in their reading studies.

The method was designed to investigate the role of inhibition of return (IOR) in regressive eye movements during reading. The focus is on differentiating between regressions triggered as a result of comprehension difficulty versus those triggered from oculomotor error, including the role of IOR in the two types of regressions.

Eye-Tracking, Verständnis und okulomotorischen-basierten Regressive Augenbewegungen beim Lesen zu unterscheiden

Regressive eye movements are eye movements that move backwards through the text and comprise approximately 10-25% of eye movements during reading. As ...

Using the Visual World Paradigm to Study Sentence Comprehension in Mandarin-Speaking Children with Autism

Sentence comprehension relies on the ability to rapidly integrate different types of linguistic and non-linguistic information. However, there is currently a paucity of research exploring how preschool children with autism understand sentences using different types of cues. The mechanisms underlying sentence comprehension remains largely unclear. The present study presents a protocol to examine the sentence comprehension abilities of preschool children with autism. More specifically, a visual world paradigm of eye-tracking is used to explore the moment-to-moment sentence comprehension in the children. The paradigm has multiple advantages. First, it is sensitive to the time course of sentence comprehension and thus can provide rich information about how sentence comprehension unfolds over time. Second, it requires minimal task and communication demands, so it is ideal for testing children with autism. To further minimize the computational burden of children, the present study measures eye movements that arise as automatic responses to linguistic input rather than measuring eye movements that accompany conscious responses to spoken instructions.

We present a protocol to examine the use of morphological cues during real-time sentence comprehension by children with autism.

Mit Hilfe der visuellen Welt Paradigma Satz Verständnis in Mandarin-sprachigen Kindern mit Autismus zu studieren

Sentence comprehension relies on the ability to rapidly integrate different types of linguistic and non-linguistic information. However, there is ...

Gaze in Action: Head-mounted Eye Tracking of Children's Dynamic Visual Attention During Naturalistic Behavior

Young children's visual environments are dynamic, changing moment-by-moment as children physically and visually explore spaces and objects and interact with people around them. Head-mounted eye tracking offers a unique opportunity to capture children's dynamic egocentric views and how they allocate visual attention within those views. This protocol provides guiding principles and practical recommendations for researchers using head-mounted eye trackers in both laboratory and more naturalistic settings. Head-mounted eye tracking complements other experimental methods by enhancing opportunities for data collection in more ecologically valid contexts through increased portability and freedom of head and body movements compared to screen-based eye tracking. This protocol can also be integrated with other technologies, such as motion tracking and heart-rate monitoring, to provide a high-density multimodal dataset for examining natural behavior, learning, and development than previously possible. This paper illustrates the types of data generated from head-mounted eye tracking in a study designed to investigate visual attention in one natural context for toddlers: free-flowing toy play with a parent. Successful use of this protocol will allow researchers to collect data that can be used to answer questions not only about visual attention, but also about a broad range of other perceptual, cognitive, and social skills and their development.

Young children do not passively observe the world, but rather actively explore and engage with their environment. This protocol provides guiding principles and practical recommendations for using head-mounted eye trackers to record infants' and toddlers' dynamic visual environments and visual attention in the context of natural behavior.

Blick in Aktion: Head-mounted Eyetracking Kinder-dynamische visuelle Aufmerksamkeit während der naturalistischen Verhalten

Young children's visual environments are dynamic, changing moment-by-moment as children physically and visually explore spaces and objects and interact ...