رصد حركة العين من الذاكرة

Summary

العين رصد حركة (أو تتبع العين) حيث يكشف في الفضاء أعين إغلاقه ، متى وإلى متى. هنا ، علينا أن نظهر كيف يمكن استخدام تتبع العين للتحقيق في سلامة السكان المشاركين في ذاكرة متعددة ، دون الحاجة إلى تقارير شفهية ، صريحة أو خلاف ذلك.

Abstract

وعادة ما تستخدم صريحة (اللفظي في أغلب الأحيان) للتحقيق في تقارير الذاكرة (مثل : "قل لي ماذا تتذكر عن الشخص الذي رأى في البنك أمس.") ، يمكن أن تكون هذه التقارير ولكن في كثير من الأحيان غير موثوق بها أو حساسة للانحياز استجابة

Protocol

المعدات المستخدمة في الحصول على البيانات

تتبع العين

تعقب العين المستخدمة في البروتوكول الحالي هو الثاني EyeLink النظام (ريال بحوث المحدودة ، ميسيسوغا ، اونتاريو ، كندا). هذا الرأس المركبة ، القائم على الفيديو العين بالعين سجلات تعقب الموقف في X ، Y - تنسيق في إطار معدل أخذ العينات إما 500 أو 250 هرتز ، مع دقة المكاني لل<0.1 درجة. يستخدم كاميرا واحدة لمراقبة الموقف عن طريق ارسال رئيس علامات الأشعة تحت الحمراء لمجسات مثبتة في الأركان الأربعة للرصد العرض التي يتم عرضها من قبل المشاركين. هي التي شنت اثنين من كاميرات إضافية عن عقال يقع أسفل كل من العيون ، وتستخدم القنابل المضيئة بالأشعة تحت الحمراء لملاحظة التلميذ والتأملات القرنية. ويمكن أن يستند موقف عين على التلميذ والتأملات القرنية ، أو بناء على التلميذ فقط. يمكن تعديل عقال مبطن من تعقب العين في طائرتين لتتلاءم بشكل مريح في حجم رئيس مشارك الكبار. ويمكن استيعاب معظم النظارات الطبية والعدسات اللاصقة التي تعقب العين.

أجهزة الكمبيوتر

يتم استخدام جهازي كمبيوتر لدعم حركة العين تسجيل. جهاز كمبيوتر واحد يعمل مثل الكمبيوتر العرض ، الذي يعرض على شاشات المعايرة ، تعليمات مهمة ضرورية والصور المستخدمة في النموذج التجريبي للمشاركين. الكمبيوتر عرض تفاصيل المعلمات جمع البيانات التي تخضع بعد ذلك بواسطة الكمبيوتر الثاني المضيف. الكمبيوتر المضيف بحساب الوقت الحقيقي موقف بصر وسجلات بيانات حركة العين لتحليلها لاحقا ، فضلا عن أي اضغط على زر لوحة المفاتيح أو ردود أدلى مشارك. يتم تنفيذ برنامج الإعداد المشاركين وعمليات تعقب العين عن طريق الكمبيوتر المضيف.

البرمجيات

في هذا البروتوكول ، الذي سيقدم في توقيت والنظام التي هي المحفزات التجريبية على المشاركين ، ومبرمجة على الطريقة التي الموقف هو أن تكون العين التي جمعها عن طريق الكمبيوتر المضيف منشئ التجربة ، وهو برنامج حاسوبي تم تطويرها خصيصا من قبل ريال أبحاث المحدودة على التفاعل مع الكمبيوتر المضيف تتبع العين. ومع ذلك ، يمكن أيضا تقديم الحوافز تتم من خلال برامج أخرى (على سبيل المثال ، عرض ، ونظم السلوك العصبي ؛ ألباني ، CA). تحويل بيانات حركة العين إلى سلسلة من الأحداث وتثبيت رمش التي تستغرق وقتا مقفلة لعرض الحوافز (أو حدث آخر خارجي) ويتحقق عن طريق الكمبيوتر المضيف ، ويمكن استجوابه مع عارض البيانات ، وهو برنامج حاسوبي التي وضعتها ريال أبحاث المحدودة ولكن ، مرة أخرى ، يمكن استخدام برامج أخرى لاستخلاص التدابير اللازمة حركة العين. هنا ، والكشف عن تثبيتات وsaccades تعتمد على محلل شبكة الإنترنت ، والذي يفصل بين حركة العين عينات الخام الى دول ذات مغزى (saccades ، يومض والتثبيتات). إذا كانت سرعة متتاليين عينات حركة العين تتجاوز 22 درجة في الثانية الواحدة عبر مسافة قدرها 0.1 درجة مئوية ، وصفت العينات باعتباره رمش. إذا كان التلميذ هو في عداد المفقودين لمدة 3 أو أكثر من العينات ، ويتميز هذا النشاط بمثابة طرفة عين في دفق البيانات. تعتبر غير رمش وغير وميض والنشاط تثبيتات.

إجراءات تتبع العين.

أدناه ، فإننا بالتفصيل إجراءات الحصول على تسجيلات حركة العين لكل مشارك.

1. الموافقة. الإعداد قبل المشاركين ، وتظهر المشاركين عقال تعقب العين. المجرب يشرح للمشاركين أن يتم رصد الرأس والعين وظائف من خلال الكاميرات التي ترد على عقال.
2. لنموذج تجريبي معين ، يجلس المشاركون على مسافة ثابتة من مراقبة للحفاظ على نفس الزاوية البصرية عبر المشاركين.
3. العين الإعداد تعقب الكاميرا. يتم ضبط خوذة تعقب العين بحيث خوذة هو دافئ وليس من المرجح أن تتحرك ولكن ليس غير مريح حول الرأس. يتم ضبط مزيد من الخوذة بحيث يمكن أن ترسل الكاميرا رئيس إضاءة الأشعة تحت الحمراء لعلامات خارجية على شاشة العرض. وتقع كل واحدة من كاميرات العين على قضبان الفردية التي تمتد من الخوذة التي تسمح للتكيف في جميع المحاور. يتم وضع الكاميرات تحت العين فقط ، وبعيدا قليلا عن كل عين من دون عرقلة عرض مشترك ليالي لمراقبة الشاشة (انظر الشكل 1). وتركز الكاميرات للحصول على صورة واضحة ومستقرة للتلميذ ، وانعكاسات القرنية. لوحات الوضع على الكمبيوتر المضيف تشير إلى ما إذا كان يتم الحصول عليها التلميذ والقرنية التأملات. يمكن ضبط عتبة الإضاءة للحصول على تسجيل أكثر استقرارا للتلميذ ، وانعكاسات القرنية. المجرب ثم تحديد النموذج المناسب التجريبية ، ويعين اسم ملف لتسجيلات حركة العين التي تلت ذلك.
   
   
   الشكل 1. مثال لرئيس محمولة على تعقب العين القائم على الفيديو (يسار) وشاشة العرض وأجهزة الكمبيوتر المضيفة (يمين). علما بأن ترصد عرض أمام الجزءicipant تبين موقع التلميذ (أزرق نقطة التقاطع مع) وانعكاس القرنية (نقطة التقاطع مع الأصفر) للمساعدة في إعداد الكاميرا.
4. المعايرة. للحصول على تسجيلات دقيقة لموقف العين على شاشة العرض ، وشرعت في إجراء المعايرة التالية الإعداد الكاميرا. أثناء إجراء المعايرة وإصدار تعليمات للمشاركين للبحث في سلسلة من الاهداف التي تظهر في أماكن مختلفة على الشاشة. عادة ، يتم استخدام المواقع المستهدفة تسعة ولكن لا يمكن أن يؤديها المعايرة مع المواقع المستهدفة وعدد قليل من الثلاثة. من هذه مواقع التسعة المسجلة ، يمكن وضع العين في أي نقطة على الشاشة محرف.
5. التحقق من الصحة. بعد المعايرة ، يستخدم إجراء التحقق من الصحة للتحقق من دقة تسجيل حركة العين. وترد نفس المواقع المستهدفة التسعة المشاركين في يحملق ، ويتم احتساب الفرق بين الموقف الحالي وتثبيت موقف التثبيت المسجلة سابقا. إذا كان متوسط ​​دقة لتسجيل موقف واحد (أو كليهما) عيون يتجاوز مستويات مقبولة (خطأ متوسط ​​<0.5 درجة و أقصى نقطة أي خطأ <1،0 درجة) ، وتتكرر المعايرة والتحقق من صحة الإجراءات. بعد قبول مستويات الدقة ، ويمكن تحديد ما إذا كان المجرب تسجيل حركة العين وينبغي أحادي أو مجهر. في حالة تسجيل أحادي ، يمكن من خلالها تحديد المجرب البيانات العين ليتم تسجيلها ، أو يمكن تحديد الكمبيوتر المضيف تلقائيا العين مع انخفاض متوسط ​​الخطأ والخطأ أقل الأقصى. بينما المعايرة والتحقق من صحة يمكن أن يحدث مع حركة طفيفة في رأسه ، فإنه من المفيد أن يكون المشاركون في الاعتصام لا يزال ممكن. وكلف المشاركون أيضا على عدم استباق مواقع القادمة من الأهداف ، وإنما للانتقال إلى ويحملق متعمد ، والأهداف إلا عندما تظهر على البقاء وتركز اهتمامها على الهدف حتى يختفي.
6. النموذج التجريبي. يتم تقديم تعليمات خاصة لنموذج معين للمشارك (على سبيل المثال ، "من فضلك بحرية عرض كل من الصور التالية.") ، وبدأ تسجيل البيانات لهذه الدورة.
7. الانجراف تصويب. قبل بداية كل التحفيز تجريبية ، يمكن إجراء تصحيح الانحراف عن طريق الحصول على المشاركين نظرة على هدف مركزي بينما التثبيت بالضغط على زر في لوحة المفاتيح أو joypad لقبول موقف التثبيت. عندما يعمل تصحيح الانحراف ، والمحاكمة لم تبدأ حتى مشارك fixates بنجاح على تثبيت المنطقة المركزية في غضون 2.0 ° هدف المركز. إذا كان مشاركا fixates باستمرار أكبر من 2.0 درجة ، ويجب على المشاركين الخضوع مجددا المعايرة والتحقق من صحة الإجراءات. ثم يلاحظ أي فرق أقل من 2.0 درجة بين موقف العين تسجيلها وتثبيت الموقف المبدئي تم الحصول عليها خلال التسجيلات المعايرة / التحقق من صحة والخطأ ، وشكلت في البيانات.
8. عرض الحوافز. يتم تسجيل موقف العين ، بما في ذلك المناسبات وتثبيت رمش ، وفقا للإجراءات تصحيح الانحراف عن كل عرض الحوافز. ويمكن رصد المجرب دقة التسجيلات عبر الإنترنت من خلال التفتيش على الكمبيوتر المضيف.
9. بعد تسجيل الدورة حركة العين ، ويمكن أن تستمد التدابير التي تتسم بها حركة العين المسح أنماط لأنواع مختلفة من الصور (مثل الرواية ، ويتكرر) مع مجموعة متنوعة من حزم البرامج ، مثل عارض البيانات ريال بحوث المحدودة ق. بالإضافة ، يمكن وصف عرض لمناطق معينة من التحفيز (دون تغيير على سبيل المثال ، يتلاعب) عن طريق تحليل حركات العين فيما يتعلق المجرب مرسومة مناطق الفائدة التي يتم إنشاؤها لكل صورة إما في مرحلة البرمجة أو النموذج بعد جمع البيانات.
10. واستجوب المشاركين بشأن الغرض من هذه التجربة في ختام الدورة.

ممثل النتائج

ويمكن أن تستمد تدابير متعددة من التسجيلات حركة العين ، بما في ذلك التدابير التي تصف عرض شامل للصورة (بما في ذلك خصائص كل التثبيت / رمش) ، والتدابير التي تصف نمط عرض التي تم توجيهها إلى منطقة معينة من المصالح داخل صورة ^3. قد تدابير شاملة لعرض صورة ما يلي : (ولكنها لا تقتصر على) : عدد التثبيتات وعدد saccades التي أدخلت على الصورة ، ومتوسط ​​مدة كل التثبيت ، والمبلغ الإجمالي للوقت عرض الذي أنفق على fixating الصورة. قد التدابير التي تصف نمط العرض إلى منطقة معينة من الاهتمام وتشمل (ولكن لا تقتصر على) : عدد التثبيتات التي أجريت على المنطقة من اهتمام ، ومقدار الوقت الذي يقضيه داخل المنطقة من الفائدة ، وعدد من التحولات تقدم الى / من منطقة الفائدة. كذلك ، قد تكون مشتقة من التدابير تسجيلات حركة العين التي تحدد توقيت الذي (أي ، كيف المبكر) حركة العين سيما حدث قد حدث ، مثلوعندما ، بعد ظهور التحفيز ، ويحملق عينيه على منطقة محددة من الفائدة ، وعندما يتم رمش الأولى على صورة ، والكون (قيد / العشوائية) الكامنة في التسلسل أنماط حركة العين.

عن أي صورة ما ، يمكن اتخاذ تدابير حركة العين من التفصيل حيث رسخ في العيون ، ومتى وإلى متى. للحصول على المؤشر من الذاكرة ، لا يمكن أن نعطي المشاهدين أنواع مختلفة أو كميات من التعرض لمجموعات متميزة من الصور ، ومن ثم مقارنة أنماط المشاهدة عبر تلك المجموعات وعبر المشاركين. على سبيل المثال ، للبحث في الذاكرة لتكرار صورة ، ويمكن مقارنة أنماط المسح بين الصور الرواية والصور التي تم عرضها عدة مرات خلال جلسة الاختبار. عرض الصور مرارا وتكرارا طوال الدورة نتائج الاختبار إلى انخفاض في عرض شامل للصورة ^{2 ، 05/04 ، 8.} ويمكن ملاحظة هذا في الشكل 2. في هذه النتيجة من ممثل آخرون ريغز ¹¹ ، ينظر المشاركون صورا من وجوه الرواية مرة واحدة في كل من كتل الاختبار خمس سنوات ؛. مع زيادة التعرض ، كان هناك انخفاض في كمية التثبيتات التي تجعل المشاهدين على وجوه. للبحث في الذاكرة للحصول على تفاصيل معينة من صورة ، ويمكن مقارنة بين أنماط مسح الصور التي تم عرضها مرارا وتكرارا في شكلها الأصلي ، دون تغيير (الصور المتكررة) ، والصور التي تم الاطلاع بالمثل مرارا وتكرارا طوال دورة الاختبار ، ولكن التغيير قد تم وعرض لبعض العناصر داخل المشهد خلال التعرض النهائي (صور التلاعب). في مثل هذه الحالات ، تنجذب أنماط المسح تفاضليا الى المنطقة التي تم تعديلها في صورة التلاعب مقارنة إلى المنطقة ، دون تغيير نفسه من الصور المتكررة ^{2-3 ، 7-8.} ومع ذلك ، مثل مؤشرات حركة العين من الذاكرة ليست موجودة في قطاعات معينة من السكان ، كما هو الحال عندما يتم تقييم صحة كبار السن والمرضى الذين يعانون من فقدان الذاكرة بسبب تلف الفص الصدغي الإنسي لذكراهم العلاقات المكانية بين الأشياء في الكواليس ، كما هو مبين في الشكل (3) ^{2 و 8.} ولذلك ، يمكن استخدام النتائج من رصد حركة العين إلى الذاكرة على النقيض من بين مجموعات من المشاركين مع اختلاف الحالة العصبية ^{2-3 ، 8-10.}

الشكل 2. حركات العين تكشف عن الذاكرة لتكرار هذه النتيجة في المختبر لدينا ممثل عن [11] ، وجوه المشاركين في الدراسة ينظر عبر كتل 5 ؛ كما زاد عدد من المراقبات (1-5) ، وعدد من تثبيتات لأوجه النقصان.

الشكل 3. حركات العين تكشف عن تفاصيل الذاكرة تغييرها. البالغين الأصغر سنا [2 (تجارب 1 ، 2) ، 8 (مجاني الحالة الشخصية)] توجيه نسبة أكبر من هذه التثبيتات العين الإجمالي إلى منطقة حرجة في صورة التلاعب التي شهدت تغييرا من عرض مسبق عند مقارنة هذه المنطقة لم يطرأ تغيير ، كما في الرواية والصور المتكررة. وكانت هذه الآثار من الذاكرة غائبة في صحة كبار السن [8 (مجاني الحالة الشخصية] ، والمرضى فقد الذاكرة [2].

Discussion

رصد حركة العين غير فعالة ، وأداة مفيدة لتقييم وظيفة الذاكرة في مجموعة متنوعة من السكان. يصف هذا البروتوكول استخدام رأس العين محمولة على تعقب القائم على الفيديو ، ولكن يمكن تكييفها بسهولة للبروتوكول لاستخدام أجهزة التتبع عن بعد عين ، والعين بعيد بتتبع إزالة الحاجة لل...

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Eye Tracker	SR Research Ltd.	Eyelink II
Experimental Control Software	SR Research Ltd.	Experiment Builder
Eye Movement Analysis Program	SR Research Ltd.	Data Viewer