この研究は、AKにRRとボスマエンタープライズポスドク研究フェローシップLCインダストリーズポスドク研究フェローシップによって資金提供されました.著者たちは、ローラ・ウォーカー博士とドナルド・フレッチャー博士の貴重な提案に感謝し、被験者募集に役立ちます。

以下に記載されているすべての手順とプロトコルは、ウィチタ州立大学、ウィチタ、カンザス州の機関審査委員会によって見直され、承認されました。インフォームド・コンセントは参加者全員から得られました。
1. 参加者の選択
<ol><li>黄斑変性症(加齢/若年)による正常視力(n=5、4女性、平均SE±:39.8±2.6年)、中心視力低下(n=15、11人の女性、78.3±2.3年)を募集しました。2つのグループの大きく異なる年齢は、中心視力低下を有する被験者の人口統計に二次的であった(加齢黄斑変性症は高齢の被験者に影響を及ぼし、女性でより一般的である)。さらに、この研究の目的は、2つのコホートを比較しなかった。</li>
</ol>2. 実験の準備
<ol><li>任意の3D対応モニタと同期できるワイヤレス3Dアクティブシャッターグラス(表)を使用します。シャッターグラスをアクティブにするには、シャッターグラスの鼻橋の赤外線送信機(小さなピラミッド型のブラックボックス)と赤外線受信機(センサー)との間に干渉があってはならない。</li>
	<li>3Dモニター(1920 x 1080ピクセル、144Hz)上のすべての視覚刺激を表示します。モニターと 3D メガネがシームレスに動作するように、適切なドライバがインストールされていることを確認します。</li>
	<li>このプロトコルでは、1000 Hzのサンプリングで目の動きを測定できるテーブルマウント赤外線ビデオベースのアイトラッカー(表)を使用します。アイトラッカーの赤外線照明とカメラを分離し、調整可能な高さと角度(材料表)を持つ任意の三脚を使用してしっかりと所定の位置に保持します。カメラを参加者から20~30cmの距離に置き、参加者から100cmの距離に画面を置きます。</li>
	<li>赤外線反射パッチ(表)を使用して、アイトラッカーの赤外線照明とシャッターグラスの赤外線システムとの干渉を避けます(図1、右)。</li>
	<li>市販のソフトウェア(材料の表)を使用して、シャッターグラスと3Dレディモニターを統合し、視覚刺激のジコプティックプレゼンテーションを行い、アイトラッカーを制御します。</li>
	<li>頭の動きを安定させるためには、背の高い広い顎と額の残り(材料表)を使用し、調整可能なテーブルにクランプします。あごと額の残りの広い次元はシャッターの眼鏡の付いた参加者の快適な位置を可能にする。 注: 図1 は、3Dシャッターグラスと3D対応モニタを使用した二眼性刺激提示によるアイトラッキングの設定を示しています。赤外線反射パッチは、3Dシャッターグラスの鼻橋の赤外線センサーの下に戦略的に配置されました(図1、右)。</li>
	<li>3D対応モニタでライトブーストオプションを無効にすることで、輝度情報の漏れを最小限に抑えます。一方の眼から他方の眼への輝度情報の漏出は、輝度漏れまたはクロストーク13と呼ばれる。これは、高輝度条件で立体表示で発生する傾向があります。</li>
	<li>シャッターのため、瞳孔に到達する赤外線照明(アイトラッキングシステムからの)の量は、平均して13 を大幅に減少させることができるが、約65%の輝度が減少した(補足表1)。これを解決するには、デフォルトのパワー設定から、アイトラッカーの赤外線LEDの強度を100%または(最大設定)に増やします。赤外線ビデオベースのアイトラッカー(材料表)を使用する場合、 図2に示すように、左下の画面の「照明パワー」設定でこの設定を変更します。</li>
</ol>3. 実験の実行
注:この研究の主な実験は、二眼性刺激を用いた中央視野の双眼追跡とスクリーニングであった。中央視野スクリーニングは、市販の機器の視野試験に匹敵する(材料表)。目標の輝度(〜22cd/m2)、背景の輝度(〜10 cd/m 2)、ターゲットのサイズ(ゴールドマンIII-4 mm2)、視野グリッド(28点の極3グリッド、図3)、刺激持続時間(200ms)などの視覚刺激の物理的特性は、市販の楽器の視野試験と同じであった。なお、これらの輝度値は、シャッターがONのときにシャッターグラスを通して測定した(補足表1)。ここで説明した試験の目的のために、刺激の輝度は、検出閾値を得るために刺激の輝度が変化する視野試験とは異なり一定であった。言い換えれば、実験は閾値ではなく超閾値スクリーニングを採用した。したがって、スクリーニングの結果は、数値ではなく二項応答(刺激が見られるか見られないか)であった。
<ol><li>実験前チェック<ol>
<li>参加者がテストに到着する数分前に、アイトラッカーと(実験を実行する)の両方がオンになっていることを確認し、ホストコンピュータがアイトラッカーに接続されていることを確認します。</li>
		<li>原則として、実験を開始する前に、ディスプレイの同期精度(プラットフォーム固有のコマンドを使用)を確認します。</li>
	</ol></li>
	<li>主な実験の実行 注: 以下の手順はプラットフォーム固有であり、主な実験を実行するスクリプトに依存しています。実験の設計と実行に使用するコードのサンプルを含む 補足資料を参照してください。<ol>
<li>適切なインターフェイスからメイン実験を実行するプログラムを開始します ( 補足資料 - 'ELスクリーニングBLR.m'を参照)。プログラムによってプロンプトが表示されたら、データ・フォルダーに出力データ・ファイルを固有のファイル名で保存するために必要な参加者情報 (参加者 ID、テスト距離など) を入力します。</li>
		<li>「Enter キーを押してカメラを切り替える」などの指示が表示されたグレーの画面。Cキーを押してキャリブレーションを行い、Vを押して検証します」と画面に表示されます。この段階で、 図 2に示すように、アイトラッカーのカメラを調整して参加者の瞳孔に合わせて調整します。</li>
	</ol></li>
	<li>アイトラッカーのキャリブレーションと検証<ol>
<li>アイトラッカーのキャリブレーションを開始します。参加者に、目を動かして (頭ではなく) ターゲットの中心を見てターゲットを追うように指示します。</li>
		<li>キャリブレーションが正常に完了したら、検証を開始します。キャリブレーションと同じ指示を提供します。</li>
		<li>検証ステップの結果を読みます (通常は画面に表示されます)。「良い/公正」(アイトラッカーマニュアルで推奨)結果が得られるまで、キャリブレーションと検証を繰り返します。</li>
	</ol></li>
	<li>ドリフト補正<ol>
<li>アイトラッカーのキャリブレーションと検証が完了したら、ドリフト補正を開始します。</li>
		<li>参加者に「中央固定目標を見て、できるだけ目を安定させる」ように指示する。 注: キャリブレーション、検証、およびドリフト補正後、アイトラッキングはメインの実験と同時に開始されます。</li>
	</ol></li>
	<li>視野スクリーニング<ol>
<li>実験中に実行する必要があるタスクについて参加者に再指示/通知します。被験者に、テスト全体の間、両目を開いたままにしておいてください。</li>
		<li>この視野実験では、応答ボタンの「入力」ボタンを押して「見た任意の白色光」に応答しながら、中央固定ターゲットで固定を保持するように指示します(図1、材料表)。目を動かして新しい白いライトを探さないで下さるように指示します。また、短い白いライトが画面上の任意の場所に表示されることを思い出させてください。 注意:視野スクリーニング中に、シャッターグラスの機能は、完全な知覚を形成するために融合することができる単眼的なターゲットを使用して調査することができます( 補足図2 - キャッチ試験を参照)。</li>
		<li>実験全体を通して何度か「固定を保持する」という命令を繰り返し、固定が目的の領域内に収まるようにします。 メモ:オーディオフィードバック(エラートーンなど)を使用して、固定の喪失を警告することができます(目が許容範囲の窓の外に移動したようなものなど)。固定が経過した場合は、クロスターゲットにのみ固定するように参加者に指示します。視覚刺激の表示は、参加者が(中央2°のような)許容範囲のウィンドウ内で固定を戻すまで一時的に停止することができます。</li>
		<li>視野実験の最後に、見た場所と見えない場所を別々にハイライトしたテスト結果が画面に表示されます(例:図6)。</li>
	</ol></li>
	<li>データ ファイルの保存<ol>
<li>すべての視野データ("として保存したと言う。マット"ファイル)と目の動きデータ(".edf"ファイルとして保存されたと言う)は、ポストホック分析のために自動的に保存されます。ただし、実験を実行しているプログラム/プラットフォームを終了する前に、ファイルが保存されていることを確認してください。</li>
	</ol></li>
</ol>4. 分析
注:眼球運動と視野データの分析は、いくつかの方法で実行することができ、アイトラッカーの出力の実験とデータ形式を実行するために使用されるソフトウェアに依存しています。以下の手順は、セットアップとプログラムに固有のものです (「 補足資料」を参照)。
<ol><li>眼球運動解析(ポストホック) 注: 保存された目の動きデータ ファイル (EDF) は高度に圧縮されたバイナリ形式で、目の動きイベント、メッセージ、ボタン押下、視線位置サンプルなど、さまざまな種類のデータが含まれています。<ol>
<li>変換プログラム (EDF2ASC) を使用して EDF を ASC-II ファイルに変換します。</li>
		<li>「PipelineEyeMovementAnalysisERI.m」を実行して眼球運動分析を初期化し、コードに記載されている指示に従います(コードスクリプトについては 補足資料 を参照してください)。</li>
		<li>図 4 および 図 5に示すように、水平および垂直の目の位置を抽出し、プロットするには、「EM_plots.m」を実行します。 注:眼球運動データをさらに解析して固定安定性の計算、マイクロサッカデの検出などを行うことができます。しかし、これは現在の論文の範囲を超えています。</li>
	</ol>
</li>
	<li>ビジュアルフィールド<ol>
<li>視野テストのレポートを取得するには、「VF_plot.m」を実行します。 注: 図 6に示すように、見た点/見ていない点など、視野実験に関連するすべてのデータセットが、ビジュアル フィールド マップとしてプロットされます。ポイントが見られた場合、そのポイントは「緑」で塗りつぶされた正方形としてプロットされ、それ以外の場合は赤で塗りつぶされた正方形がプロットされます。視野データの後処理分析は不要です。</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
	<li>Fletcher, D. C., Schuchard, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preferred+retinal+loci+relationship+to+macular+scotomas+in+a+low-vision+population.">Preferred retinal loci relationship to macular scotomas in a low-vision population.</a> Ophthalmology. 104 (4), 632-638 (1997).</li><li>Raveendran, R. N., Babu, R. J., Hess, R. F., Bobier, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transient+improvements+in+fixational+stability+in+strabismic+amblyopes+following+bifoveal+fixation+and+reduced+interocular+suppression.">Transient improvements in fixational stability in strabismic amblyopes following bifoveal fixation and reduced interocular suppression.</a> Ophthalmic &amp; Physiological Optics. 34, 214-225 (2014).</li><li>Nystr&#246;m, M., Hansen, D. W., Andersson, R., Hooge, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Why+have+microsaccades+become+larger?+Investigating+eye+deformations+and+detection+algorithms.">Why have microsaccades become larger? Investigating eye deformations and detection algorithms.</a> Vision Research. , (2014).</li><li>Raveendran, R. N., Babu, R. J., Hess, R. F., Bobier, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transient+improvements+in+fixational+stability+in+strabismic+amblyopes+following+bifoveal+fixation+and+reduced+interocular+suppression.">Transient improvements in fixational stability in strabismic amblyopes following bifoveal fixation and reduced interocular suppression.</a> Ophthalmic and Physiological Optics. 34 (2), (2014).</li><li>Brascamp, J. W., Naber, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Eye+tracking+under+dichoptic+viewing+conditions:+a+practical+solution.">Eye tracking under dichoptic viewing conditions: a practical solution.</a> Behavior Research Methods. 49 (4), 1303-1309 (2017).</li><li>Qian, C. S., Brascamp, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+to+build+a+dichoptic+presentation+system+that+includes+an+eye+tracker.">How to build a dichoptic presentation system that includes an eye tracker.</a> Journal of Visualized Experiments. (127), (2017).</li><li>Raveendran, R. N., Bobier, W. 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J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simulated+disparity+and+peripheral+blur+interact+during+binocular+fusion.">Simulated disparity and peripheral blur interact during binocular fusion.</a> Journal of Vision. 14 (8), (2014).</li><li>Maiello, G., Harrison, W. J., Bex, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Monocular+and+binocular+contributions+to+oculomotor+plasticity.">Monocular and binocular contributions to oculomotor plasticity.</a> Scientific Reports. 6, (2016).</li><li>Maiello, G., Kwon, M. Y., Bex, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+binocular+eye-hand+coordination+in+normal+vision+and+with+simulated+visual+impairment.">Three-dimensional binocular eye-hand coordination in normal vision and with simulated visual impairment.</a> Experimental Brain Research. 236 (3), 691-709 (2018).</li><li>Agaoglu, S., Agaoglu, M. N., Das, V. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motion+Information+via+the+Nonfixating+Eye+Can+Drive+Optokinetic+Nystagmus+in+Strabismus.">Motion Information via the Nonfixating Eye Can Drive Optokinetic Nystagmus in Strabismus.</a> Investigative Opthalmology &amp; Visual Science. 56 (11), 6423 (2015).</li><li>Erkelens, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fusional+limits+for+a+large+random-dot+stereogram.">Fusional limits for a large random-dot stereogram.</a> Vision Research. 28 (2), 345-353 (1988).</li><li>Seiple, W., Szlyk, J. P., McMahon, T., Pulido, J., Fishman, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Eye-movement+training+for+reading+in+patients+with+age-related+macular+degeneration.">Eye-movement training for reading in patients with age-related macular degeneration.</a> Investigative Ophthalmology and Visual Science. 46 (8), 2886-2896 (2005).</li><li>Aguilar, C., Castet, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gaze-contingent+simulation+of+retinopathy:+Some+potential+pitfalls+and+remedies.">Gaze-contingent simulation of retinopathy: Some potential pitfalls and remedies.</a> Vision Research. 51 (9), 997-1012 (2011).</li><li>Pratt, J. D., Stevenson, S. B., Bedell, H. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Scotoma+Visibility+and+Reading+Rate+with+Bilateral+Central+Scotomas.">Scotoma Visibility and Reading Rate with Bilateral Central Scotomas.</a> Optom Vis Sci. 94 (31), 279-289 (2017).</li><li>Babu, R. J., Clavagnier, S., Bobier, W. R., Thompson, B., Hess, R. F., PGH, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regional+Extent+of+Peripheral+Suppression+in+Amblyopia.">Regional Extent of Peripheral Suppression in Amblyopia.</a> Investigative Opthalmology &amp; Visual Science. 58 (4), 2329 (2017).</li><li>Ebenholtz, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motion+Sickness+and+Oculomotor+Systems+in+Virtual+Environments.">Motion Sickness and Oculomotor Systems in Virtual Environments.</a> Presence: Teleoperators and Virtual Environments. 1 (3), 302-305 (1992).</li></ol>

著者らは開示するものは何もない。ここで発表された研究の一部は、米国検眼学アカデミー2019の年次総会で「黄斑変性症における双眼中央視覚機能」と題する要約として提示された。

眼科医の視視条件における眼球運動を測定する提案された方法は、多くの潜在的な用途を有する。ここで示されている中心視力低下を有する参加者における双眼鏡視野の評価はそのようなアプリケーションの1つである。この方法を用いて、中心視力喪失を有する15人の参加者の双眼視野を評価し、双眼観察が異種中央視野喪失に与える影響を研究した。
プロトコルの最も重要なステップは、最適な照明のためのアイトラッカーの赤外線源(目と角度からの距離)を配置することです。これは、アイトラッカーが角膜反射と瞳孔中心の両方を一貫して捉えるために重要です。これが達成されると、追跡は処方眼鏡を持つ被験者や中央視力低下の被験者でも連続的であるべきです。眼の追跡を妨げる可能性があるため、長時間の検査中に被験者、特に頭部の傾き(頭と顎を休ませる)の姿勢変化を監視することが重要です。姿勢変化と疲労は、全体的なテスト期間を短縮することによって最小限に抑えることができます。難しい被験者では、テスト期間は主にキャリブレーション/検証を成功させるためにかかった時間によって駆動されます。手順の全体的な試験期間は、黄斑変性症の被験者で約45分であった。赤外線反射パッチ、エミッタ、およびアイトラッカーの赤外線源の位置決めは、シャッターグラスの中断のない機能のために重要です。標準視力を持つ参加者には、デフォルトのキャリブレーション(9点やHV 9など)を使用できます。しかし、中心視力低下の対象を評価するには、代替案(5ポイントキャリブレーションやHV 5など)、および/または大規模なカスタムメイドのキャリブレーションターゲット(サイズが黒い正方形≈2°など)を使用する必要があります。キャリブレーションターゲットに対するこれらの変更は、実験の実行に使用されるスクリプトで処理できます (「 補足資料 - 'ELスクリーニングBLr.m」を参照)。非常に困難な参加者のために、キャリブレーションターゲットは、彼らがターゲットを見つけて指を助けるために指を使用して向けることができます。キャリブレーションプロセスと同様に、ドリフトチェック/補正は、通常の視力を持つ参加者に対して内蔵ターゲットを使用して実行でき、中央視力低下の参加者にはカスタムビルドの大きなターゲットを使用できます。各セッションの開始時にドリフトチェックを実行するメーカーの推奨に従いました。視線オフセットは、最終出力ファイルから、表示角度 (ピクセル) の度単位でアクセスできます。ただし、これらのデータはいずれも分析に適用しませんでした。品質の組み込み測定として、EyeLinkアイトラッカーはドリフトチェックが失敗したときにキャリブレーションを繰り返します。
セットアップの刺激設計、プレゼンテーション、および制御はMATLABベースのプログラムを通じて行われました。Pythonまたは同様のプログラムは、私たちの研究の目標を達成するために使用することができます。時間に敏感な視力科学実験を実行するための重要な前提条件は、ディスプレイの垂直リトレースと刺激の発症との間の良好な同期である。各セッションの前に、プラットフォーム固有のコマンドを使用して同期の実験前チェックを実行しました。同種のちらつき画面は同期性が良好であることを示しますが、不等分のちらつきは、おそらくグラフィックハードウェアまたはそのドライバのバグや制限のために、同期性が悪いことを意味します。ちらつきに加えて、ほとんどのコンピュータでは黄色い水平線の新しいパターンも見られます。これらの線は、画面の一番上の領域に集中/クラスター化する必要があります。分散黄色の線は、アンチウイルスやホストコンピュータの他の人のようなバックグラウンドプログラムに起因する可能性があるタイミングの問題を示します。すべての不要なアプリケーションを終了し、タイミング関連のアーティファクトを最小限に抑えるために、機内モードをオンにすることをお勧めします(または Wi-Fi をオフにします)。
以前の研究と同様に 10,12我々は、ビデオベースの高解像度のテーブルマウントアイトラッカーを使用しました。しかし、ここで説明する方法は、他の市販のアイトラッカーと同様にうまく機能するはずだと考えています。この研究で示された方法の目的のための眼球運動データの質は、眼トラッカーの時間的解像度によって影響を受けてはならない。さらに低い解像度のアイトラッカー(60 Hz15)は、黄斑変性症の被験者を評価し、訓練するために使用されています。表示距離は、表示解像度や刺激パラメータを含むいくつかの要因によって決定されます。ワイヤレス送信機(<15フィート)の怒りの中で実用的な作業距離を使用することができます。評価できる視野のサイズは、テスト距離と表示サイズに依存します。ここでのセットアップでは、可能な限り最大の可能性は〜30°x17°(W x H)でした。この研究で使用される標準の視野グリッド(極3)は、視野の中央11°(直径)をテストします。立体シャッターグラスは偏光メガネに置き換えることができます。セットアップの適切な変更(例えば、より高い解像度のディスプレイまたは長い動作距離)は、偏光メガネを使用する二次解像度の低下の影響を最小限に抑えるために必要になります。さらに、研究者がすでにビデオベースのアイトラッカーを持っている場合、現在の方法は、ジコプティックプレゼンテーションのためのハプロスコープを構築するよりも安価です。
我々は、この研究で「視線制御」パラダイムを採用した。視線制御システムは、視線位置に関する瞬時の情報を収集します (したがって、視線が望ましい許容範囲内になかった試行を破棄します) が、それを補うものではありません。しかし、ここでのセットアップは、瞬時の視線位置が監視されるだけでなく、刺激表示の適切な変更によって補償される視線不測の試験に使用することができます。たとえば、視線が目的の位置から右に「x」度移動した場合、刺激は右に「x」度オフセットすることができます。視力低下と悪性のシミュレーションの研究は、視線不測のパラダイム16,17を使用する。このようなパラダイムは非常に時間に敏感であり、その有効性は、アイトラッカー18の時間的解像度を含むいくつかの要因に依存する。たとえば、時間分解能が 500 Hz (または 2 ミリ秒に 1 サンプル) のアイ トラッカーでは、少なくとも 2 ミリ秒の時間遅延が発生します。これは些細なことですが、通常、刺激表示のリフレッシュレート、プログラミング言語の計算遅延などにより、追加の遅延が発生します。さらに、提案された方法は、3Dモニターと3Dシャッターメガネの間の時間的な同期のために追加の遅延を誘発することができる。
かなり非対称視力低下を有する被験者(視力の大きな眼間差を有する場合、または片目の球腫が比較的大きい場合)は、双眼で見たときに効果的に単眼であり得る。ひどく異なる視力低下、眼振、高屈折誤差、および斜視を有する被験者は、この設定を使用して評価することができない。頭部振戦やパーキンソン病のような全身的な状態の被験者は、アイトラッキングの良い候補ではありません。首や背中の問題を持つ被験者は、頻繁な休憩と簡単なテストプロトコルが必要になります。アクティブシャッターによる輝度の低減は、より広い輝度範囲を持つディスプレイの使用を必要とします。最適な赤外線照明を達成し、角膜反射と瞳孔センターの連続的な追跡は、処方眼鏡を用いた被験者では困難な場合があります。
いくつかの研究は、ステレオプシス14、抑制18などの双眼機能を研究するために参加者の2つの目に2つの別々の画像を提示しているジコプティック刺激プレゼンテーションを使用している。しかし、これらの研究は、二眼性視覚刺激提示とアイトラッキングを組み合わせることの技術的な困難のために、目の動き情報を欠いている。目の動きは、隠れた/明るい空間的注意のような認知機能に関する重要な洞察を提供します。二眼検査の観察状態で眼球運動を測定する提案された方法は、正常な視力を有する被験者および中心視力喪失を有する被験者における双眼機能の理解を改善する。アムスラー グリッド チャートは、視覚フィールドに関する定性的な情報のみを提供し、両眼フィールドを評価できない、残線追跡境界です。アイトラッキングとディコプティックテストを組み込んだセットアップは、黄斑変性症の中央視野を確実にスクリーニングする1つの方法を提供します。提案された方法の潜在的な適用は、バーチャルリアリティの分野にあります。市販のバーチャルリアリティヘッドセットはすべて、視覚刺激の二眼性の表現の概念を使用しています。多くのasthenopicの症状は、バーチャルリアリティ環境10、15を使用しながら、機能不全の眼球運動(例えば、vergence眼球運動)に関連付けられている。提案された方法は、仮想現実環境に関連する二眼性プレゼンテーション中に目の動きと視覚機能を研究するのに役立ちます。
要約すると、1)双眼運動と2)単眼/双眼視野を評価する方法を詳述し、ワイヤレス3Dシャッターメガネと3D対応モニターを使用して視覚刺激を視覚的に提示した。我々は、中心的な視力低下を有する参加者のような挑戦的な参加者であっても、我々の方法が実現可能であることを実証した。

黄斑変性症は、一般的に中心視力に影響を与える両側の状態であり、視覚喪失のパターンは異種であり得る。中央の視覚損失は、2つの目の間で対称または非対称である可能性があります1.現在、黄斑変性症の中心視野を評価するために利用可能ないくつかの技術があります。Amsler グリッド・グラフには、中央のビジュアル・フィールドを手動で画面選択するために使用できるグリッド・パターンが含まれています。自動化された周囲(ハンフリーの視野分析装置)は、様々な明るさとサイズの光の点滅を標準化されたガンツフェルトボウルに表示し、視野を探査します。視線不測の微小ペリメトリーは、LCDディスプレイに視覚刺激を与えます。マイクロ周長は、眼の関心領域を追跡することによってマイクロアイの動きを補正することができます。マイクロペリメーターは、中央のレティナの局所領域で機能の変化を調査できますが、一度に1つの目しかテストできません。したがって、マイクロペリメトリック試験では、各眼の異種欠陥が双眼相互作用と実世界の機能にどのような影響を与えるかを説明できません。実際の表示に近い表示条件で、視覚フィールドを確実に評価する方法が必要です。このような評価は、片眼の視野欠損が双眼視野欠損に及ぼす影響/寄与する方法を理解するために必要である。我々は、ディコプティック視視条件下で中央視覚喪失を有する人々の中心視野を評価するための新しい方法を提案する(すなわち、視覚刺激がそれぞれの眼に提示される場合)。
視覚フィールドを確実に測定するには、所定の軌跡で固定を維持する必要があります。したがって、双眼鏡評価のためにアイトラッキングと二眼性の提示を組み合わせることが重要です。しかし、これら2つの技術を組み合わせることは、アイトラッカー(例えば、赤外線LED)の照明システムと、ジコプティック提示系の光学要素(例えば、ハプロスコープの鏡または立体鏡の鏡)との間の干渉のために困難である可能性がある。代替オプションは、視線を妨げないアイトラッキング技術(例えば、強膜コイル技術)またはゴーグル2と統合されたアイトラッカーを使用する。各方法には独自の利点がありますが、欠点があります。前者の方法は侵襲的であると考えられ、かなりの不快感を引き起こす可能性があります 3そして後者の方法は、低い時間分解能を有しています (60 Hz)4.これらの問題を克服するために、ブラスキャンプ&ナバー(2017)5とQian & Brascamp(2017)6は、冷たい鏡(赤外線を透過したが、可視光の95%を反射する)とコールドミラーの両側のモニターのペアを使用して、ディコプティックプレゼンテーションを作成しました。 赤外線ビデオベースのアイトラッカーは、ハプロスコープのセットアップ7、8で目の動きを追跡するために使用されました。
しかし、ハプロスコープ型のディコプティックプレゼンテーションを使用すると、欠点があります。器械の回転の中心(ハプロスコープ)は眼の回転の中心とは異なる。したがって、眼球運動の適切かつ正確な測定には、追加の計算(付録 – RaveendranのA (2013)9)に記載されているとおりです。さらに、宿泊施設と面の平面を整列させる必要があります(すなわち、宿泊施設と面前の需要は同じでなければなりません)。例えば、作動距離(総光学距離)が40cmの場合、宿泊施設とvergenceの需要はそれぞれ2.5ディオプターと2.5メートル角です。鏡を完全に直交に合わせると、ハプロスコープは遠くの視聴のために整列しますが(つまり、必要な面はゼロです)、必要な宿泊施設はまだ2.5Dです。したがって、一対の凸レンズ(+2.50ダイオプター)は、ハプロスコープの目と鏡の配置の間に配置して、宿泊施設の平面を無限に押し上げる必要があります(すなわち、必要な宿泊はゼロです)。この配置は、目と鏡の配置の間のより多くのスペースが必要であり、回転の中心の差に戻ります。宿泊と面の平面を整列させる問題は、両方の平面が整列するようにハプロスコープを近視に合わせることで最小限に抑えることができます。しかし、これには、すべての参加者の瞳孔間距離の測定と、対応するハプロスコープミラー/刺激提示モニターのアライメントが必要です。
本稿では、無線3Dシャッターグラスと3D対応モニターを用いて、赤外線ビデオベースのアイトラッキングと二眼性刺激の提示を組み合わせる方法を紹介する。この方法では、ハプロスコピック法で使用されるような追加の計算や仮定は必要ありません。シャッターグラスは、両眼融合10、サッカディック適応11、および目と手の協調12を理解するためのアイトラッカーと組み合わせて使用されてきた。しかし、Maielloらの同僚10、11、12が使用するステレオシャッターメガネは、モニターのリフレッシュレートと同期するためにワイヤーを介して接続された第1世代のシャッターグラスであったことに留意すべきです。また、第一世代のシャッターグラスは現在、商業的に利用できません。ここでは、市販の第二世代ワイヤレスシャッターグラス(材料表)を用いて、二眼性刺激を提示し、単眼および双眼球の眼球運動を確実に測定する方法を示す。さらに、中央視野喪失を有する被験者における単眼/双眼視野を評価する方法を示す。視覚刺激の二眼性の提示は視覚視野の単眼および双眼鏡の査定を可能にするが、ジコプティックの視野の下での双眼追跡は、視線制御パラダイムでの視野試験を容易にする。

<table><tbody><tr><td>3D monitor</td><td>Benq</td><td>NA</td><td>Approximate Cost (in USD): 500&lt;br/&gt; https://zowie.benq.com/en/product/monitor/xl/xl2720.html</td></tr><tr><td>3D shutter glass</td><td>NVIDIA</td><td>NA</td><td>Approximate Cost (in USD): 300&lt;br/&gt; https://www.nvidia.com/object/product-geforce-3d-vision2-wireless-glasses-kit-us.html</td></tr><tr><td>Chin/forehead rest</td><td>UHCO</td><td>NA</td><td>Approximate Cost (in USD): 750&lt;br/&gt; https://www.opt.uh.edu/research-at-uhco/uhcotech/headspot/</td></tr><tr><td>Eyetracker</td><td>SR Research</td><td>NA</td><td>Approximate Cost (in USD): 27,000&lt;br/&gt; https://www.sr-research.com/eyelink-1000-plus/</td></tr><tr><td>IR reflective patch</td><td>Tactical</td><td>NA</td><td>Approximate Cost (in USD): 10&lt;br/&gt; https://www.empiretactical.org/infrared-reflective-patches/tactical-infrared-ir-square-patch-with-velcro-hook-fastener-1-inch-x-1-inch</td></tr><tr><td>MATLAB Software</td><td>Mathworks</td><td>NA</td><td>Approximate Cost (in USD): 2150&lt;br/&gt; https://www.mathworks.com/pricing-licensing.html</td></tr><tr><td>Numerical Keypad</td><td>Amazon</td><td>CP001878 (model), B01E8TTWZ2 (ASIN)</td><td>Approximate Cost (in USD): 15&lt;br/&gt; https://www.amazon.com/Numeric-Jelly-Comb-Portable-Computer/dp/B01E8TTWZ2</td></tr><tr><td>Psychtoolbox - Add on</td><td>Freeware</td><td>NA</td><td>Approximate Cost (in USD): FREE&lt;br/&gt; http://psychtoolbox.org/download.html</td></tr><tr><td>Tripod (Dekstop)</td><td>Manfrotto</td><td>MTPIXI-B (model), B00D76RNLS (ASIN)</td><td>Approximate Cost (in USD): 30&lt;br/&gt; https://www.amazon.com/dp/B00D76RNLS</td></tr></tbody></table>

assessing binocular central visual field and binocular eye movements in a dichoptic viewing condition

黄斑変性は典型的に異種双眼中心視覚欠陥をもたらす。現在、マイクロペリメトリーのような中央視野を評価するためのアプローチは、一度に1つの目しかテストできません。したがって、各眼の欠陥が双眼相互作用と現実世界の機能にどのような影響を与えるかを説明することはできません。視線制御システムを用いたディコプティック刺激の提示は、単眼/双眼視野の信頼できる尺度を提供することができる。しかし、二眼性刺激の提示と同時アイトラッキングは、刺激を光学的に提示する機器(例えば、ハプロスコープ)の光学デバイスが常にアイトラッカー(例えば、赤外線ビデオベースのアイトラッカー)を妨げるため、困難です。したがって、目標は、干渉の影響を受けない3Dシャッターメガネと3D対応モニターを使用して、同時アイトラッキングによる二眼性刺激提示の方法を開発し、2)この方法を使用して、中央視力低下を有する被験者の中央視野を評価するためのプロトコルを開発することであった。結果は、このセットアップがディコプティックの視下の眼球運動を確実に測定するための実用的な解決策を提供することを示した。さらに、この方法は、中心視力低下を有する被験者における視線制御双眼中央視野を評価できることも実証された。

2つの異なる視聴条件の間に正常な双眼視力を有する1人の観察者の代表的な双眼動跡を示す(図4)。両眼が刺激(図4A)を見たとき、そして左目が右目をアクティブなシャッターの下で見たとき(図4B)、眼球運動の連続追跡が可能であった。これらのトレースから明らかなように、提案された方法は、眼球運動測定の質に影響を与えないし、長時間実験のために眼球運動を測定することができます。次に、この方法を使用して、中心視力低下を伴う挑戦的な参加者でも眼球の動きを確実に測定できることを実証しました(図5)。この方法の重要な応用は、対象の中央視野(図6)をスクリーニングし、(補足図1)中心視力低下を伴わない。この方法は、両方の目を開いた後に見ている現実世界における中央視力喪失の影響を文書化する方法を提供する。この代表的観察者( 補足表2のS7)では、両眼優位性が認められた(すなわち、右/左目に比べて両眼でより多くの点数を見た)。中心視力喪失を有するすべての参加者の視野試験結果の予備分析(補足表2)は、双眼視の利点を示す(非支配的な眼球観察状態と比較する)。一方向のANOVAは、表示条件[F (2,28) =6.51, p=0.004]の重要な主な効果があることを明らかにしました。ポストホック(Tukey HSD)は、中心視力低下を有する参加者が非支配的な視視条件(p<0.01)と比較して双眼視状態の点数が多いが、支配的な眼球観察状態(p=0.43)ではないことを示した。
<img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61338/61338fig01.jpg"> 図1:アイトラッキングとディコプティックプレゼンテーションのセットアップ。 左 -(a)3D対応モニター、(b)あご/額の休息、(c&d)アイリンクのアイリンクのアイトラッカーカメラと赤外線照明源(テーブルマウント)、(e&f)3DシャッターメガネとそのIRトランスミッタと(g)応答ボタンを示す機器のセットアップ。右 -3D シャッター グラス(h)赤外線センサーを備えたノーズブリッジと(i)赤外線反射パッチは、戦略的にセンサーの下に配置され、細いワイヤーで所定の位置に保持されます。 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/61338/61338fig01large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61338/61338fig02.jpg"> 図2:アイトラッカー設定のスクリーングラブ。 図は、赤外線照明の電源設定(左下隅)を 50%、75%、100%の間で切り替えることができることを示しています。この図は、瞳孔の適切な配置も示しています。 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/61338/61338fig02large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61338/61338fig03.jpg"> 図 3: ビジュアル フィールド テスト グリッドの図。 極3グリッド(N = 28、直径2.3°、6.6°、直径11°の3つの同心円状のリング)を示す絵画表現) 視野試験設計。テストパラメータは市販の機器と同様でした。 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/61338/61338fig03large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="Figure 4" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61338/61338fig04.jpg"> 図4:正常視力を有する被験者における双眼追跡 対照参加者の代表双眼動痕:(A)視覚刺激が両眼に眼光学的に提示されたときの左目(上)と右目(下)の水平および垂直の目の位置。そして(B)左目と右目の水平および垂直の目の位置は、視覚刺激が左目にのみ眼光学的に提示されたとき。x 軸と y 軸の各単位は、それぞれ 1 秒と 1 度を表します。 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/61338/61338fig04large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="Figure 5" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61338/61338fig05.jpg"> 図5:中心視力低下を有する対象における双眼追跡 黄斑変性のある参加者の代表的な双眼運動の痕跡:(A)視覚刺激が両眼に明視的に提示されたときの左目(上)と右目(下)の水平および垂直の目の位置、および(B)視覚刺激が左目にのみ光学的に提示されたときの左目と右目の水平および垂直の目の位置。x 軸と y 軸の各単位は、それぞれ 1 秒と 1 度を表します。中心視力低下を有する患者の固定眼球運動が大きいにもかかわらず( 図4と比較して)、信頼性の高いアイトラッキングが可能であった。 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/61338/61338fig05large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
<img alt="Figure 6" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/61338/61338fig06.jpg"> 図6:中心視力低下を伴う被験者の視野スクリーニング検査結果 中心視力低下を有する代表的な参加者における視野スクリーニング(N=28)の結果( 補足表2のS7)。両眼(左)、左目のみ(中央)、右目のみ(右)に提示された視覚刺激。固定十字は中央に示され、短い白い刺激が見られた視野の位置は緑色で塗りつぶされた正方形として示される。刺激を見なかった場所は、赤く塗りつぶされた正方形として示されています。3つの視聴条件で見られる割合は0.50(14/28、両方の目の視聴、左)でした。0.29 (8/28, LE視聴, 中央);0.14(4/28、RE表示、右)。 <a href="https://www-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/61338/61338fig06large.jpg" target="_blank">この図の大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。</a>
補足図1:対照被験者の視野スクリーニング検査結果 代表的なコントロール参加者における視野スクリーニング(N=28)の結果。両眼(上)、左目のみ(中央)、右目のみ(下)に提示された視覚刺激。固定十字は中央に示され、短い白い刺激が見られた視野の位置は緑色で塗りつぶされた正方形として示される。刺激を見なかった場所は、赤く塗りつぶされた正方形として示されています。3つの視聴条件で見られる割合は1.00(28/28、両方の目の視聴、上)でした。1.00 (28/28, LE視聴, 中央);0.93(26/28、RE表示、下部)。 <a href="https://cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/61338/61338supfig01.jpg" target="_blank">こちらをダウンロードしてください。</a>
補足図2:キャッチトライアル - シャッターグラスの機能を調査する。 キャッチ試験は、IRエミッタとステレオディスプレイとの同期と立体眼鏡の途切れない通信を確認しました。中央の画像は、同期が機能する場合に、対象物 (赤い十字と赤/緑/黄色の四角形) によって報告される認識を示しています。クロスターゲット(および個々のバー)の寸法は、視野スクリーニングに使用される固定クロスと同じであり、外側の正方形の境界線は4°許容範囲ウィンドウに対応しています。視力がひどく異なる被験者の方が見る悪い目の抑制は、主観的知覚的な報告を混乱させる可能性があることに注意してください。キャッチ試験(10回の試行)では、左目だけで見られる赤い正方形に囲まれた赤い水平バーと、右目(2°x 0.4°)だけが見た緑色の正方形に囲まれた赤い垂直バーが使用されました。単眼ターゲットは、立体モードが全体でONであり、シャッターグラスが正常に機能している場合、赤い中央十字を知覚するために融合することができます。このステップでは、2つの赤外線光源が干渉せず、シャッターグラスが3D対応のモニタと同期していることを確認しました。 <a href="https://cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/61338/61338supfig02.jpg" target="_blank">こちらをダウンロードしてください。</a>
補足表1:背景と刺激の輝度。 グレー背景の輝度と白色刺激は、被写体の目の高さでシャッターグラスの有無を測定した。シャッターグラスは輝度を約65%低減します。設定された輝度とコントラストの視覚刺激を提示する際の透過損失を考慮することが重要です。なお、アイトラッカーの赤外線照明パワー(テストでは常に100%に設定)は、これらの測定には何の役割も持たないことに注意してください。 <a href="https://cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/61338/Supplementary_Table_1.xlsx" target="_blank">こちらの表をダウンロードしてください。</a>
補足表 2: 中央フィールド損失参加者における視野テストの概要 支配的な目、非支配的な目、および双眼の観察条件における中心視力喪失を有する参加者による視野のパフォーマンス。略語: DE – 支配的な目;NDE – 非支配的な目;BE - 両目。DEの双眼鏡比は、BEとDEの表示条件の間に見られたポイントの割合の比率を求めることによって計算した。同様に、NDEに対する双眼鏡比も計算した。>1 の比率は、双眼の利点を示唆しています (つまり、両眼表示条件下でのパフォーマンスが向上します)。全体として、NDE表示条件と比較して、BE表示条件ではポイント数が多かった。 <a href="https://cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/61338/Supplementary_Table_2.xlsx" target="_blank">こちらの表をダウンロードしてください。</a>
補足材料。<a href="https://cloudflare-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/61338/Supplementary%20Material_MATLABscripts.rar" target="_blank">これらの資料をダウンロードするには、ここをクリックしてください。</a>

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Assessing Binocular Central Visual Field and Binocular Eye Movements in a Dichoptic Viewing Condition

ジコプティック視視条件における双眼中央視野と双眼運動の評価

ここで提示されるは、視視力喪失を有する参加者における双眼運動および視線制御中央視野スクリーニングを評価するためのプロトコルである。

Macular degeneration typically results in heterogeneous binocular central visual defects. Currently available approaches to assess central visual field, ...

assessing-binocular-central-visual-field-binocular-eye-movements

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Behavior

4.3K ビュー.  Envision Research Institute. ここで提示されるは、視視力喪失を有する参加者における双眼運動および視線制御中央視野スクリーニングを評価するためのプロトコルである。

ビデオ: Assessing Binocular Central Visual Field and Binocular Eye Movements in a Dichoptic Viewing Condition

VisualEyes: A Modular Software System for Oculomotor Experimentation

Eye movement studies have provided a strong foundation forming an understanding of how the brain acquires visual information in both the normal and dysfunctional brain.1 However, development of a platform to stimulate and store eye movements can require substantial programming, time and costs. Many systems do not offer the flexibility to program numerous stimuli for a variety of experimental needs. However, the VisualEyes System has a flexible architecture, allowing the operator to choose any background and foreground stimulus, program one or two screens for tandem or opposing eye movements and stimulate the left and right eye independently. This system can significantly reduce the programming development time needed to conduct an oculomotor study. The VisualEyes System will be discussed in three parts: 1) the oculomotor recording device to acquire eye movement responses, 2) the VisualEyes software written in LabView, to generate an array of stimuli and store responses as text files and 3) offline data analysis. Eye movements can be recorded by several types of instrumentation such as: a limbus tracking system, a sclera search coil, or a video image system. Typical eye movement stimuli such as saccadic steps, vergent ramps and vergent steps with the corresponding responses will be shown. In this video report, we demonstrate the flexibility of a system to create numerous visual stimuli and record eye movements that can be utilized by basic scientists and clinicians to study healthy as well as clinical populations.

Neural control and cognitive processes can be studied through eye movements. The VisualEyes software allows an operator to program stimuli on two computer screens independently using a simple, custom scripting language. The system can stimulate tandem eye movements (saccades and smooth pursuit) or opposing eye movements (vergence) or any combination.

VisualEyes：眼球運動実験のためのモジュラ式のソフトウェアシステム

Eye movement studies have provided a strong foundation forming an understanding of how the brain acquires visual information in both the normal and ...

神経科学

How to Build a Dichoptic Presentation System That Includes an Eye Tracker

The presentation of different stimuli to the two eyes, dichoptic presentation, is essential for studies involving 3D vision and interocular suppression. There is a growing literature on the unique experimental value of pupillary and oculomotor measures, especially for research on interocular suppression. Although obtaining eye-tracking measures would thus benefit studies that use dichoptic presentation, the hardware essential for dichoptic presentation (e.g. mirrors) often interferes with high-quality eye tracking, especially when using a video-based eye tracker. We recently described an experimental setup that combines a standard dichoptic presentation system with an infrared eye tracker by using infrared-transparent mirrors1. The setup is compatible with standard monitors and eye trackers, easy to implement, and affordable (on the order of US$1,000). Relative to existing methods it has the benefits of not requiring special equipment and posing few limits on the nature and quality of the visual stimulus. Here we provide a visual guide to the construction and use of our setup.

We recently proposed a method that allows dichoptic visual stimulus presentation and binocular eye tracking simultaneously1. The key is the combination of an infrared eye tracker and the corresponding infrared-transparent mirrors. This manuscript provides an in depth protocol for initial setup and everyday operation.

アイト ラッカーを含む眠プレゼンテーション システムを構築する方法

The presentation of different stimuli to the two eyes, dichoptic presentation, is essential for studies involving 3D vision and interocular suppression. ...

行動学

Central and Divided Visual Field Presentation of Emotional Images to Measure Hemispheric Differences in Motivated Attention

Two dominant theories on lateralized processing of emotional information exist in the literature. One theory posits that unpleasant emotions are processed by right frontal regions, while pleasant emotions are processed by left frontal regions. The other theory posits that the right hemisphere is more specialized for the processing of emotional information overall, particularly in posterior regions.
Assessing the different roles of the cerebral hemispheres in processing emotional information can be difficult without the use of neuroimaging methodologies, which are not accessible or affordable to all scientists. Divided visual field presentation of stimuli can allow for the investigation of lateralized processing of information without the use of neuroimaging technology. 
This study compared central versus divided visual field presentations of emotional images to assess differences in motivated attention between the two hemispheres. The late positive potential (LPP) was recorded using electroencephalography (EEG) and event-related potentials (ERPs) methodologies to assess motivated attention. Future work will pair this paradigm with a more active behavioral task to explore the behavioral impacts on the attentional differences found.

This study compared central versus divided visual field presentations of emotional images to assess differences in motivated attention between the two hemispheres. The late positive potential (LPP) was recorded using electroencephalography (EEG) and event-related potentials (ERPs) methodologies to assess motivated attention.

やる気のある注目の大脳半球機能差を測定する感情的な画像の中央と分かれて視野プレゼンテーション

Two dominant theories on lateralized processing of emotional information exist in the literature. One theory posits that unpleasant emotions are processed ...

Monocular Visual Deprivation and Ocular Dominance Plasticity Measurement in the Mouse Primary Visual Cortex

Monocular visual deprivation is an excellent experimental paradigm to induce primary visual cortical response plasticity. In general, the response of the cortex to the contralateral eye to a stimulus is much stronger than the response of the ipsilateral eye in the binocular segment of the mouse primary visual cortex (V1). During the mammalian critical period, suturing the contralateral eye will result in a rapid loss of responsiveness of V1 cells to contralateral eye stimulation. With the continuing development of transgenic technologies, more and more studies are using transgenic mice as experimental models to examine the effects of specific genes on ocular dominance (OD) plasticity. In this study, we introduce detailed protocols for monocular visual deprivation and calculate the change in OD plasticity in mouse V1. After monocular deprivation (MD) for 4 days during the critical period, the orientation tuning curves of each neuron are measured, and the tuning curves of layer four neurons in V1 are compared between stimulation of the ipsilateral and contralateral eyes. The contralateral bias index (CBI) can be calculated using each cell&#39;s ocular OD score to indicate the degree of OD plasticity. This experimental technique is important for studying the neural mechanisms of OD plasticity during the critical period and for surveying the roles of specific genes in neural development. The major limitation is that the acute study cannot investigate the change in neural plasticity of the same mouse at a different time.

Here, we present detailed protocols for monocular visual deprivation and ocular dominance plasticity analysis, which are important methods for studying the neural mechanisms of visual plasticity during the critical period and the effects of specific genes on visual development.

マウス初等視覚皮質における単眼視外剥離と眼優位可塑性測定

Monocular visual deprivation is an excellent experimental paradigm to induce primary visual cortical response plasticity. In general, the response of the ...

発生生物学

Quantification of Oculomotor Responses and Accommodation Through Instrumentation and Analysis Toolboxes

Through the purposeful stimulation and recording of eye movements, the fundamental characteristics of the underlying neural mechanisms of eye movements can be observed. VisualEyes2020 (VE2020) was developed based on the lack of customizable software-based visual stimulation available for researchers that does not rely on motors or actuators within a traditional haploscope. This new instrument and methodology have been developed for a novel haploscope configuration utilizing both eye tracking and autorefractor systems. Analysis software that enables the synchronized analysis of eye movement and accommodative responses provides vision researchers and clinicians with a reproducible environment and shareable tool. The Vision and Neural Engineering Laboratory&#39;s (VNEL) Eye Movement Analysis Program (VEMAP) was established to process recordings produced by VE2020&#39;s eye trackers, while the Accommodative Movement Analysis Program (AMAP) was created to process the recording outputs from the corresponding autorefractor system. The VNEL studies three primary stimuli: accommodation (blur-driven changes in the convexity of the intraocular lens), vergence (inward, convergent rotation and outward, divergent rotation of the eyes), and saccades (conjugate eye movements). The VEMAP and AMAP utilize similar data flow processes, manual operator interactions, and interventions where necessary; however, these analysis platforms advance the establishment of an objective software suite that minimizes operator reliance. The utility of a graphical interface and its corresponding algorithms allow for a broad range of visual experiments to be conducted with minimal required prior coding experience from its operator(s).

VisualEyes2020 (VE2020) is a custom scripting language that presents, records, and synchronizes visual eye movement stimuli. VE2020 provides stimuli for conjugate eye movements (saccades and smooth pursuit), disconjugate eye movements (vergence), accommodation, and combinations of each. Two analysis programs unify the data processing from the eye tracking and accommodation recording systems.

計測および解析ツールボックスによる眼球運動応答と調節の定量化

Through the purposeful stimulation and recording of eye movements, the fundamental characteristics of the underlying neural mechanisms of eye movements ...

生物工学

Binocular Dynamic Visual Acuity in Eyeglass-Corrected Myopic Patients

Current clinical visual assessment mainly focuses on static vision. However, static vision may not sufficiently reflect real-life visual function as moving optotypes are frequently observed daily. Dynamic visual acuity (DVA) might reflect real-life situations better, especially when objects are moving at high speeds. Myopia impacts static uncorrected distance visual acuity, conveniently corrected with eyeglasses. However, due to peripheral defocus and prism effects, eyeglass correction might affect DVA. The present research demonstrates a standard method to examine eyeglass-corrected DVA in myopia patients, and aimed to explore the influence of eyeglass correction on DVA. 
Initially, standard subjective refraction was performed to provide the eyeglass prescription to correct the refractive error. Then, binocular distance vision-corrected DVA was examined using the object-moving DVA protocol. Software was designed to display the moving optotypes according to the preset velocity and size on a screen. The optotype was the standard logarithmic visual chart letter E and moves from the middle of the left to the right side horizontally during the test. Moving optotypes with randomized opening direction for each size are displayed. The subjects were required to identify the opening direction of the optotype, and the DVA is defined as the minimum optotype that subjects could recognize, calculated according to the algorithm of logarithmic visual acuity.
Then, the method was applied in 181 young myopic subjects with eyeglass-corrected-to-normal static visual acuity. Dominant eye, cycloplegic subjective refraction (sphere and cylinder), accommodation function (negative and positive relative accommodation, binocular cross-cylinder), and binocular DVA at 40 and 80 degrees per second (dps) were examined. The results showed that with increasing age, DVA first increased and then decreased. When myopia was fully corrected with eyeglasses, a worse binocular DVA was associated with more significant myopic refractive error. There was no correlation between the dominant eye, accommodation function, and binocular DVA.

The present research demonstrates a method to accurately examine dynamic visual acuity (DVA) in myopic subjects with eyeglass correction. Further analysis indicated that the closer the refraction state to emmetropia, the better the eyeglass-corrected binocular DVA is at both 40 and 80 degrees per second.

眼鏡矯正近視患者における両眼動的視力

Current clinical visual assessment mainly focuses on static vision. However, static vision may not sufficiently reflect real-life visual function as ...

医学

<meta charset="utf8"></head><body>模擬視力喪失の研究と訓練のための視線依存フレームワーク

A Gaze-Contingent Display Framework for Perceptual Learning Research with Simulated Central Vision Loss

Macular degeneration (MD) is one of the leading causes of vision impairment in the Western world. Patients with MD tend to develop spontaneous eye movement strategies to compensate for their vision loss, including adopting a preferred retinal locus, or PRL, a spared peripheral region that they use more frequently to replace the damaged fovea. However, not all patients are successful in developing a PRL, and even when they do, it might take them months. Currently, no gold standard rehabilitative therapy exists, and MD research is further hindered by issues of recruitment, compliance, and comorbidity. To help address these issues, a growing body of research has used eye tracking-guided, gaze-contingent displays in a simulated central vision loss paradigm in individuals with intact vision. While simulated vision loss is qualitatively different than pathological central vision loss, our framework provides for a highly controlled model through which to study compensatory eye movements and test possible rehabilitation interventions in low vision. By developing a comprehensive framework, rather than relying on isolated and disconnected tasks, we create a cohesive environment where we can test larger-scale hypotheses, allowing us to examine interactions between tasks, assess training effects across multiple measures, and establish a consistent methodology for future research. Furthermore, participants in simulated central vision loss studies show similarities in their oculomotor compensatory behaviors compared to patients with MD. Here, we present a framework for conducting gaze-contingent studies related to simulated central vision loss. We emphasize the utilization of the framework to test behavioral and oculomotor performance of healthy individuals on a wide range of perceptual tasks encompassing different levels of visual processing. We also discuss how this framework can be adapted for training MD patients.

<meta charset="utf8"></head><body>模擬中心視力喪失を伴う知覚・眼球運動研究のための視線制御ディスプレイフレームワークの開発

We present development of a gaze-contingent display framework designed for perceptual and oculomotor research simulating central vision loss. This framework is particularly adaptable for studying compensatory behavioral and oculomotor strategies in individuals experiencing both simulated and pathological central vision loss.

シミュレートされた中心視力喪失を伴う知覚学習研究のための視線依存ディスプレイフレームワーク

Macular degeneration (MD) is one of the leading causes of vision impairment in the Western world. Patients with MD tend to develop spontaneous eye ...

 Evaluating Stereopsis in Unilateral Amblyopia: A Comparative Study

Comparison of Three Clinical Stereoscopic Methods for Measuring Binocular Visual Function During Amblyopic Treatment in Unilateral Amblyopia

This study aimed to compare the measuring stereopsis results of unilateral amblyopia during amblyopic treatment by employing some of the most widely used clinical tests. Thirty-four individuals with previously untreated unilateral amblyopia, aged 8.4 &#177; 2.7 years, were included in the study. Monocular (best corrected visual acuity [BCVA] at distance) and binocular (including Titmus, Random-dot, and Frisby stereopsis) visual functions were measured at baseline and 2-month and 6-month visits after synthetical treatment.
We found that Titmus stereopsis was always significantly better than Random-dot stereopsis (p &#60; 0.001). Frisby stereopsis was also always significantly better than Random-dot stereopsis (p &#60; 0.001). However, there was no significant difference between Titmus stereopsis and Frisby stereopsis (p = 0.562). However, interestingly, there was no significant difference in the mean improvement of the three stereopsis methods from baseline to the 2-month visit, F = 1.158, p = 0.318.
Similarly, a significant difference was also lacking in the mean improvement of the three stereopsis methods from baseline to the 6-month visit, F = 0.302, p = 0.740. We conclude that there will be different results obtained from different stereopsis measuring methods used to measure amblyopia in patients. We recommend performing at least two types of stereoscopic measurements to evaluate each case of amblyopia. However, for observing therapeutic effects, each measurement method has the same performance for clinical results during amblyopic treatment.

Here, we present three common stereopsis measurement methods to measure patients with amblyopia and the comparison of the efficacy of different methods.

This study aimed to compare the measuring stereopsis results of unilateral amblyopia during amblyopic treatment by employing some of the most widely used ...

ジコプティック視視条件における双眼中央視野と双眼運動の評価

要約

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アイトラッカーを含む眠プレゼンテーションシステムを構築する方法

やる気のある注目の大脳半球機能差を測定する感情的な画像の中央と分かれて視野プレゼンテーション

マウス初等視覚皮質における単眼視外剥離と眼優位可塑性測定

計測および解析ツールボックスによる眼球運動応答と調節の定量化

眼鏡矯正近視患者における両眼動的視力

シミュレートされた中心視力喪失を伴う知覚学習研究のための視線依存ディスプレイフレームワーク

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