המחברים מבקשים להודות ועוזריהם על מחקרים המעסיקות תנועה ניטור עין של זיכרון, עם תודה מיוחדת אייל ריינגולד, Jiye שן, ניל ג&#39;יי כהן, רוברט ר Althoff, דבורה Hannula, ודייב וורן. עבודה זו נתמכה על ידי למדעי הטבע וההנדסה מועצת המחקר של קנדה (NSERC), קנדה Institutes of Health Research (CIHR), המחקר קנדה כיסאות תוכנית וקרן קנדי ​​עבור חדשנות (CFI).

ציוד המשמש במהלך רכישת נתונים עין גשש גשש עין השתמשו בפרוטוקול הנוכחי הוא השני EyeLink המערכת (SR מחקר בע&quot;מ, Mississauga, אונטריו, קנדה). זה ראש רכוב, וידאו מבוסס גשש עין בעין רשומות עמדה X, Y-לתאם מסגרת בקצב דגימה של 500 או 250 הרץ או כך, עם רזולוציה מרחבית של &lt;0.1 מעלות. מצלמה אחת היא להשתמש כדי לפקח על עמדה בראש ידי שליחת סמנים חיישני אינפרא אדום דגש על ארבע הפינות של המסך להציג נתפסת על ידי המשתתפים. שתי מצלמות נוספות מותקנות על סרט הנמצאים מתחת לכל אחד לעיניים, illuminators אינפרא אדום משמשים לציין את התלמיד והשתקפויות הקרנית. עמדת Eye עשוי להיות מבוסס על תלמיד והשתקפויות הקרנית, או מבוסס על התלמיד בלבד. סרט מרופד של גשש את העין יכול להיות מותאם בשני מטוסים בנוחות לגודל הראש של משתתף מבוגר. רוב משקפיים ועדשות מגע ניתן לאכלס על ידי גשש את העין. מחשבים שני המחשבים משמשים תמיכה תנועה הקלטה העין. מחשב אחד משמש המחשב התצוגה, המציג את המסכים כיול, הוראות משימה הדרושים התמונות בשימוש הפרדיגמה הניסוי למשתתפים. המחשב להציג פרטים איסוף הנתונים הפרמטרים נשלטים על ידי מחשב ולאחר מכן השני, המארחת. המחשב המארח מחשבת בזמן אמת העמדה המבט ורשומות לתנועת העין נתונים לצורך ניתוח מאוחר יותר, וכן כל ללחוץ על כפתור או מקלדת התגובות הפכו את המשתתף. ההתקנה והתפעול של המשתתף גשש העין מבוצעות באמצעות המחשב האישי המארח. תוכנה בפרוטוקול זה, העיתוי והסדר שבו גירויים ניסיוניים יש בפני המשתתפים, ועל האופן שבו עמדה העין היא להיות שנאספו על ידי המחשב המארח מתוכנתים באמצעות בונה ניסוי, תוכנה שפותחה במיוחד על ידי SR מחקר בע&quot;מ ממשק עם המחשב גשש עין המארח. עם זאת, הצגת הגירוי יכול להיות גם מתבצעת באמצעות תוכנות אחרות (למשל, מצגת, מערכות neurobehavioral; אולבני, CA). המרה של תנועת נתונים עין אל סדרה של אירועים קיבעון ו saccade כי הם זמן נעול למצגת גירוי (או אירוע חיצוני אחר) מושגת באמצעות המחשב המארח יכול להיחקר עם נתונים Viewer, תוכנה שפותחה על ידי SR מחקר בע&quot;מ אולם, שוב, תוכניות אחרות יכול לשמש כדי להפיק תנועת הצעדים הנדרשים העין. כאן גילוי של הקיבעון ואת הקפיצות האלה תלויים מנתח מקוונת, המפריד גלם תנועה דגימות עין אל מדינות בעלות משמעות (הקפיצות האלה, ממצמצת הקיבועים). אם מהירות התנועה של שתי דגימות עוקבות העין עולה על 22 מעלות לשנייה על פני מרחק של 0.1 °, הדגימות מתויגות saccade. אם תלמיד חסר במשך 3 או יותר דגימות, פעילות העין מסומן למצמץ בתוך זרם הנתונים. Non-saccade והפעילות הלא למצמץ נחשבים הקיבעון. מעקב עיניים ההליכים. להלן, אנו בפירוט את ההליכים לקבלת תנועה הקלטות עין לכל משתתף. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסכמה. לפני ההתקנה משתתף, המשתתפים הם הראו את סרט גשש העין. הנסיין מסביר למשתתפים את עמדות ראש העין מנוטרים באמצעות המצלמות הנמצאות על סרט. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בפרדיגמה ניסויית נתון, המשתתפים יושבים במרחק קבוע מהצג כדי לשמור על זווית הראייה זהה לרוחב המשתתפים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> עין גשש ההתקנה המצלמה. הקסדה גשש עין הוא מותאם כך הקסדה הוא צמוד ולא סביר לעבור אבל לא נוח סביב הראש. קסדה מותאמת יותר, כך המצלמה הראש יכול לשלוח תאורה אינפרא אדום סמנים חיצוניים על המסך להציג. כל המצלמות עין ממוקמים מוטות בודדים להאריך מן הקסדה המאפשרים התאמה כל הצירים. המצלמות ממוקמות רק עין תחת מעט הרחק כל עין ללא הפרעה להציג את זה משתתף של צג התצוגה (ראה איור 1). המצלמות מתמקדות כדי לקבל תמונה ברורה ויציבה של התלמיד והשתקפויות הקרנית. לוחות מצב במחשב המארח לציין אם השתקפויות התלמידים הקרנית הם הנרכשות. סף התאורה יכול להיות מותאם כדי להשיג את הקלטת היציב ביותר של התלמיד והשתקפויות הקרנית. הנסיין בוחר את הפרדיגמה הניסוי המתאים, מציין שם קובץ עבור ההקלטות התנועה שהתפתח העין. <img src="/files/ftp_upload/2108/2108fig1.jpg" alt="איור 1" /> באיור 1. דוגמה גשש ראש רכוב וידאו מבוסס עין (משמאל) מארח את הצג מחשבים (מימין). שים לב לפקח להציג מול החלקicipant מציג את המיקום של התלמיד (כחול עם נקודה crosshair) ו השתקפות הקרנית (נקודה צהובה עם crosshair) כדי לסייע בהתקנת המצלמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כיול. כדי להשיג הקלטות מדויק של מיקום העין על מסך התצוגה, הליך כיול היא יזמה תוכנית ההתקנה המצלמה הבאה. במהלך הליך כיול, המשתתפים מונחים להסתכל סדרה של מטרות המופיעים במקומות שונים על המסך. בדרך כלל, תשעה מקומות היעד משמשים, אבל כיול ניתן לבצע עם כמה כמו בשלושה מוקדים היעד. מתוך התשעה האלה במקומות מוקלט, מיקום עין בכל נקודה על המסך ניתן אינטרפולציה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אימות. לאחר כיול, הליך האימות משמשת כדי לבדוק את הדיוק של ההקלטה תנועת העין. באותו תשעת מיקומי היעד ניתנים למשתתף לקבע, וההבדל מחושב בין העמדה קיבעון הנוכחי ואת המיקום קיבעון שהוקלטו בעבר. אם דיוק ממוצע עבור הקלטה של ​​העמדה אחד (או שניהם) עיניים עולה רמות מקובלות (השגיאה הממוצע &lt;0.5 ° ו מקסימום השגיאה של כל נקודה &lt;1.0 מעלות), נהלים כיול ואימות חוזרים. לאחר קבלת רמות דיוק, הנסיין יכול לקבוע אם תנועה הקלטה העין צריך להיות או המשקפת המשקפת. במקרה של הקלטה המשקפת, הנסיין יכול לקבוע מהם הנתונים העין שיירשמו, או המחשב המארח יכול לבחור אוטומטית את העין עם שגיאה הממוצע נמוך השגיאה המרבית נמוכה יותר. בזמן כיול ואימות יכול להתרחש עם תנועת ראש קלה, זה יתרון שיש המשתתפים לשבת בשקט ככל האפשר. המשתתפים מונחים גם לא לצפות במיקומים הקרובה של יעדים, אלא לעבור, וגם לקבע במכוון על מטרות רק כאשר הם מופיעים להישאר מקובע על מטרה עד שהוא נעלם. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פרדיגמה ניסויית. הוראות מיוחדת פרדיגמה נתונה מוצגים למשתתף (למשל, &quot;אנא בחופשיות כל תצוגה של התמונות הבאות.&quot;), ורישום הנתונים יזם עבור הפגישה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסחף תיקון. לפני תחילת כל גירוי ניסיוני, תיקון להיסחף יכול להתבצע על ידי בעל המשתתפים להסתכל היעד קיבעון מרכזי תוך כדי לחיצה על כפתור Joypad או מקלדת לקבל את עמדת קיבעון. כאשר תיקון להיסחף מועסק, משפט לא יתחיל עד המשתתף בהצלחה מתמקדת על קיבעון באזור מרכזי בתוך ° 2.0 יעד במרכז. אם המשתתף באופן עקבי מקבעת יותר מ 2.0 °, המשתתף צריך שוב לעבור פרוצדורות כיול ואימות. כל ההבדל פחות מ 2.0 ° בין העמדה עין הקליט את המיקום קיבעון הראשוני המתקבל במהלך הכיול / אימות הקלטות הוא ציין אז כמו שגיאה בחשבון בנתונים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> Stimulus המצגת. עמדת Eye, כולל אירועים קיבעון ו saccade, נרשם בעקבות תיקון להיסחף נהלים מצגת כל גירוי. הנסיין יכול לפקח על רמת הדיוק של ההקלטות באינטרנט באמצעות בדיקה של המחשב המארח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בעקבות הפגישה תנועת העין הקלטה, אמצעים המאפיינים את תנועת העין סריקה תבניות עבור סוגים שונים של תמונות (למשל הרומן, חזר) ניתן לגזור עם מגוון רחב של חבילות תוכנה, כגון SR מציג מחקר של נתונים בע&quot;מ. בנוסף, צפייה לאזורים ספציפיים של גירוי (ללא שינוי למשל, מניפולציות) יכול להיות מאופיין על ידי ניתוח תנועות עיניים לגבי הנסיין רתומה אזורים של עניין שנוצרים עבור כל תמונה או בשלב התכנות פרדיגמה או לאחר איסוף הנתונים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> המשתתפים שמסר לגבי מטרת הניסוי בסיומה של הפגישה. </li></ol> נציג תוצאות אמצעים מרובים ניתן להסיק את התנועה הקלטות העין, כולל צעדים המתארים הכולל צפייה על התמונה (כולל את המאפיינים של כל קיבעון / saccade), ואמצעים המתארות את דפוס הצפייה כי כבר מכוונת לאזור מסוים של הריבית בתוך תמונה 3. מדדי הצפייה הכולל לתמונה עשויים לכלול (אך לא מוגבלים ל): מספר הקיבועים ומספר הקפיצות האלה עשו את התמונה, את משך הזמן הממוצע של כל קיבעון, ואת הסכום הכולל של זמן הצפייה כי בילה להתקבע את התמונה. מדדים המתארים את דפוס הצפייה לאזור מסוים של ריבית עשויה לכלול (אך לא רק): מספר הקיבועים שנעשו באזור של עניין, את משך הזמן בילה בתוך אזור של עניין, ומספר מעברים הפך / מתוך אזור של עניין. יתר על כן, אמצעים ניתן לגזור את התנועה הקלטות עין המפרטות את העיתוי שבו (כלומר, איך מוקדם) אירוע מסוים התרחש תנועת העין, כגוןכאשר, בעקבות הופעת גירוי, העיניים להתמקד על אזור מסוים של עניין, כאשר saccade הראשון הוא עשה על התמונה, ואת האנטרופיה (אילוץ / אקראיות) הגלום ברצף של דפוסי תנועות עיניים. עבור תמונה נתון, תנועה אמצעים עין יכול לפרט איפה היו העיניים מקובע, מתי ולכמה זמן. כדי לקבל אינדקס של זיכרון, אנחנו יכולים לתת לצופים סוגים שונים או סכומי החשיפה סטים שונים של תמונות, ואז להשוות את דפוסי הצפייה על פני קבוצות אלה ועל פני המשתתפים. למשל, לחקור זיכרון החזרה של תמונה, דפוסי סריקה יכול להיות ניגוד בין דימויים ותמונות הרומן נצפו מספר פעמים במהלך הפגישה בדיקה. צופה בתמונות שוב ושוב לאורך כל מושב תוצאות בדיקות ירידה הצפייה הכולל של תמונה 2, 4-5, 8. ניתן לראות באיור 2. בתוצאה זו נציג ריגס ואח&#39; 11, משתתפים צפו בתמונות של פרצופים הרומן פעם אחת חמישה בלוקים בדיקות;. עם הגדלת החשיפה, חלה ירידה בסך של הקיבעון שהצופים לבצע את פניהם. כדי לחקור זיכרון לפרטים מסוים של התמונה, דפוסי סריקה יכול להיות ניגוד בין תמונות נצפו שוב ושוב בצורתו המקורית, ללא שינוי שלהם (תמונות חוזרות ונשנות) ותמונות אשר דומה נצפה שוב ושוב במהלך הפגישה בדיקות, אבל השינוי כבר הציג אלמנט כלשהו בתוך סצנה במהלך החשיפה האחרונה (תמונות מניפולציה). במקרים כאלה, דפוסי סריקה נמשכים באופן דיפרנציאלי לאזור זה השתנה בתוך התמונה מניפולציה בהשוואה לאזור, אותו ללא שינוי של תמונות חוזרות ונשנות 2-3, 7-8. עם זאת, כגון תנועות עיניים מדדי הזיכרון אינם נוכחים באוכלוסיות מסוימות, כגון כאשר אנשים מבוגרים בריאים, חולים עם אמנזיה בשל פגיעה באונה הטמפורלית מדיאלית מוערכים עבור לזכרם של יחסים מרחביים בין אובייקטים הקלעים, כמתואר באיור 3 2, 8. לפיכך, ממצאי ניטור תנועת העין יכולה לשמש זיכרון בניגוד בין קבוצות של משתתפים בעלי מעמד שונה neuropsychological 2-3, 8-10. <img src="/files/ftp_upload/2108/2108fig2.jpg" alt="איור 2" /> איור 2. תנועות עיניים לחשוף זיכרון החזרה בתוצאה זו נציג המעבדה שלנו [11], המשתתפים פרצופים שנצפו על פני 5 בלוקים מחקר:. כמספר הצפיות מוגברת (1-5), מספר הקיבועים אל פנים ירד. <img src="/files/ftp_upload/2108/2108fig3.jpg" alt="איור 3" /> איור 3. תנועות עיניים לחשוף זיכרון לפרטים השתנה. ומבוגרים צעירים [2 (ניסויים 1, 2), 8 (מצב צפייה חינם)] ביים חלק גדול יותר של הקיבעון הכולל שלהם עין לאזור קריטי בתמונה מניפולציות כי חל שינוי מ לפני הצפייה לעומת כאשר האזור לא חל שינוי, כמו ברומן ותמונות חוזרות ונשנות. תופעות כאלה של זיכרון נעדרו אצל אנשים מבוגרים בריאים [8 (מצב צפייה חינם], ובחולים בשכחה [2].

<ol>
	<li>Bradfield, A. L., Wells, G. L., Olsen, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+damaging+effect+of+confirming+feedback+on+the+relation+between+eyewitness+certainty+and+identification+accuracy.">The damaging effect of confirming feedback on the relation between eyewitness certainty and identification accuracy.</a> J. Appl. Psychol. 87 (1), 112-120 (2002).</li><li>Ryan, J. D., Althoff, R. R., Whitlow, S., Cohen, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Amnesia+is+a+deficit+in+relational+memory.">Amnesia is a deficit in relational memory.</a> Psych. Sci. 11 (6), 454-461 (2000).</li><li>Ryan, J. D., Cohen, N. 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+nature+of+change+detection+and+online+representations+of+scenes.">The nature of change detection and online representations of scenes.</a> J. Exp. Psych. Hum. Percept. Perfor. 30, 98-1015 (2004).</li><li>Althoff, R. R., Cohen, N. J. <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-based+memory+effect:+a+re-processing+effect+in+face+perception.">Eye-movement-based memory effect: a re-processing effect in face perception.</a> J. Exp. Psychol. Learn Mem. Cog. 25 (4), 997-1010 (1999).</li><li>Heisz, J. J., Shore, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=More+efficient+scanning+for+familiar+faces.">More efficient scanning for familiar faces.</a> J. Vis. 8 (1), 1-10 (2008).</li><li>Parker, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Picture+processing+during+recognition.">Picture processing during recognition.</a> J. Exp. Psych. Hum. Percept. Perfor. 4, 284-293 (1978).</li><li>Hollingworth, A., Williams, C. C., Henderson, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=To+see+and+remember:+Visually+specific+information+is+retained+in+memory+from+previously+attended+objects+in+natural+scenes.">To see and remember: Visually specific information is retained in memory from previously attended objects in natural scenes.</a> Psychon Bull. Rev. 8, 761-768 (2001).</li><li>Ryan, J. D., Leung, G., Turk-Browne, N. B., Hasher, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+age-related+changes+in+inhibition+and+binding+using+eye+movement+monitoring.">Assessment of age-related changes in inhibition and binding using eye movement monitoring.</a> Psychol. Aging. 22 (2), 239-250 (2007).</li><li>Hannula, D. E., Ryan, J. D., Tranel, D., Cohen, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+onset+relational+memory+effects+are+evident+in+eye+movement+behavior,+but+not+in+hippocampal+amnesia.">Rapid onset relational memory effects are evident in eye movement behavior, but not in hippocampal amnesia.</a> J. Cog. Neuro. 19 (10), 1690-1705 (2007).</li><li>Bate, S., Haslam, C., Tree, J. J., Hodgson, T. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evidence+of+an+eye+movement-based+memory+effect+in+congenital+prosopsagnosia.">Evidence of an eye movement-based memory effect in congenital prosopsagnosia.</a> Cortex. 44 (7), 806-819 (2008).</li><li>Riggs, L., McQuiggan, D., Chan, J., Anderson, A. K., Ryan, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Emotion-+modulated+viewing+of+faces+by+association.">Emotion- modulated viewing of faces by association.</a> , .</li><li>Kramer, A. F., McCarley, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Oculomotor+behaviour+as+a+reflection+of+attention+and+memory+processes:+Neural+mechanisms+and+applications+to+human+factors.">Oculomotor behaviour as a reflection of attention and memory processes: Neural mechanisms and applications to human factors.</a> Theor. Issues Ergon. Sci. 4 (1), 21-55 (2003).</li></ol>

אין ניגודי אינטרסים הכריז.

ניטור תנועת העין היא כלי יעיל, שימושי אשר להערכת תפקוד הזיכרון במגוון רחב של אוכלוסיות. פרוטוקול זה מתאר את השימוש גשש ראש רכוב וידאו מבוסס עין, אבל הפרוטוקול ניתן להתאים בקלות לשימוש התקני מעקב מרחוק העין, כמו עוקבים אחר עין מרחוק להסיר את הצורך התאמת הקסדה ולפשט את ?...

A correction was made to <a href="http://www.jove.com/index/details.stp?id=2108">Eye Movement Monitoring of Memory</a>. There was an error in the author, Douglas A. McQuiggan's, name. The author's name has been corrected to:
Douglas A. McQuiggan
instead of:
Doug McQuiggan

A correction to an author's name has been made for the article Eye Movement Monitoring of Memory.

Erratum: Eye Movement Monitoring of Memory

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/xhtml1/DTD/xhtml1-transitional.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml" xml:lang="en" lang="en">	
		
		<div>
		<table border="1">
		<thead>
		<tr>
		<th>Material Name</th>
		<th>Type</th>
		<th>Company</th>
		<th>Catalogue Number</th>
		<th>Comment</th>
		</tr>
		</thead>
		<tbody>
		
<tr>
<td>Eye Tracker</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>SR Research Ltd.</td>
<td>Eyelink II</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Experimental Control Software</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>SR Research Ltd.</td>
<td>Experiment Builder</td>
<td>&nbsp;</td>
<tr>
<td>Eye Movement Analysis Program</td>
<td>&nbsp;</td>
<td>SR Research Ltd.</td>
<td>Data Viewer</td>
<td>&nbsp;</td>		</tbody>
		</table>
		</div>

eye movement monitoring of memory

מפורש (מילולית לעיתים קרובות) דוחות משמשים בדרך כלל לחקור את הזיכרון (למשל, &quot;תגיד לי מה אתה זוכר על האדם שראית בבנק אתמול.&quot;), אולם דוחות כאלה לעתים קרובות יכול להיות לא אמין או רגיש הטיה תגובה<sup&gt; 1</sup&gt;, וניתן להשיגם בכמה אוכלוסיות משתתף. יתר על כן, דוחות מפורשת רק כאשר חושפים מידע הגיע התודעה לא יכולים להגיב על זיכרונות כאשר היו לגשת במהלך עיבוד, בין אם המידע הוא לגשת לאחר מכן באופן מודע. תנועת העין ניטור (מעקב עיניים) מספק כלי שבאמצעותו זיכרון יכול להיות נחקר מבלי לשאול את המשתתפים להגיב על התוכן של זיכרונות שלהם, גישה של זיכרונות כאלה יכולים להתגלות on-line<sup&gt; 2,3</sup&gt;. מבוססי וידאו עין עוקבים (או ראש רכוב או מרחוק) להשתמש במערכת של מצלמות אינפרא אדום ו סמנים כדי לבחון את התלמידים השתקפות הקרנית בכל עין כמשתתף התצוגות צג לתצוגה. עבור ראש רכוב עוקבים העין, סמנים אינפרא אדום הם משמשים גם כדי לקבוע את מיקום הראש, כדי לאפשר תנועת הראש לוקליזציה מדויקת יותר של מיקום העין. הנה, אנחנו מדגימים את השימוש במערכת הראש רכוב עקיבת העין לחקור ביצועי זיכרון במבוגרים נוירולוגית-שלמים נוירולוגית ראייה. תנועת העין נהלי ניטור להתחיל עם המיקום של גשש עין על המשתתף, וההתקנה של ראש ומצלמות העין. נהלים כיול ואימות נערכים כדי להבטיח דיוק של הקלטת עמדה העין. בזמן אמת הקלטות של X, Y, לתאם עמדות על צג תצוגה מומרים אז השתמשו כדי לתאר תקופות שבהן עין הוא סטטי (כלומר הקיבועים) לעומת בתנועה (כלומר, הקפיצות האלה). הקיבעון ואת הקפיצות האלה הן זמן נעול לגבי תחילת / לקזז תצוגה ויזואלית או אחרת אירוע חיצוני (כגון ללחוץ על כפתור). מניפולציות ניסויית בנויים לבחון כיצד ומתי דפוסי הקיבעון ואת הקפיצות האלה משתנים באמצעות סוגים שונים של ניסיון קודם. ההשפעה של זיכרון מתגלה במידה שבה סריקה דפוסי תמונות חדשות שונות סריקה דפוסי לתמונות נחקרו בעבר<sup&gt; 2, 4-5</sup&gt;. זיכרון יכול להיות גם נחקר במשך הספציפיות שלו: למשל, תנועת העין דפוסים שונים בין זהים גרסה שונה של תמונה למד בעבר לחשוף את האחסון של הפרט לשנות בזיכרון<sup&gt; 2-3, 6-8</sup&gt;. מדדים אלו של זיכרון ניתן להשוות מול אוכלוסיות משתתף, ובכך לספק כלי רב עוצמה שבאמצעותו לבחון את הארגון של זיכרון אצל אנשים בריאים, לבין שינויים ספציפיים המתרחשים בזיכרון עם פגיעה נוירולוגית או ירידה<sup&gt; 2-3, 8-10</sup&gt;.

Watch this Scientific Journal Video about Eye Movement Monitoring of Memory at JoVE.com

Eye Movement Monitoring of Memory

ניטור תנועת עיניים (או מעקב עיניים) מגלה היכן במרחב העיניים להשתהות, מתי ולכמה זמן. כאן, אנו מדגימים כיצד עקיבת העין ניתן להשתמש כדי לחקור את תקינות זיכרון באוכלוסיות משתתף מרובים, מבלי לדרוש דיווחים מילולית, מפורשת או אחרת.

תנועת העין ניטור של זיכרון

Explicit (often verbal) reports are typically used to investigate memory (e.g. "Tell me what you remember about the person you saw at the bank ...

Research

JoVE Journal

Neuroscience

14.5K Views.  Rotman Research Institute. ניטור תנועת עיניים (או מעקב עיניים) מגלה היכן במרחב העיניים להשתהות, מתי ולכמה זמן. כאן, אנו מדגימים כיצד עקיבת העין ניתן להשתמש כדי לחקור את תקינות זיכרון באוכלוסיות משתתף מרובים, מבלי לדרוש דיווחים מילולית, מפורשת או אחרת.

Video: Eye Movement Monitoring of Memory

Experimental Models for Study of Retinal Pigment Epithelial Physiology and Pathophysiology

We have developed a cell culture procedure that can produce large quantities of confluent monolayers of primary human fetal retinal pigment epithelium (hfRPE) cultures with morphological, physiological and genetic characteristics of native human RPE. These hfRPE cell cultures exhibit heavy pigmentation, and electron microscopy show extensive apical membrane microvilli. The junctional complexes were identified with immunofluorescence labeling of various tight junction proteins. Epithelial polarity and function of these easily reproducible primary cultures closely resemble previously studied mammalian models of native RPE, including human. These results were extended by the development of therapeutic interventions in several animal models of human eye disease. We have focused on strategies for the removal of abnormal fluid accumulation in the retina or subretinal space. The extracellular subretinal space separates the photoreceptor outer segments and the apical membrane of the RPE and is critical for maintenance of retinal attachments and a whole host of RPE/retina interactions.

We provide a reproducible method for culturing confluent monolayers of human fetal retinal pigment epithelial cells (hfRPE) cells that exhibit morphology, physiology, polarity, and protein and gene expression patterns of adult native tissue. This work has been extended to an animal model of several eye diseases.

מודלים ניסויית לחקר פיזיולוגיה פתופיזיולוגיה פיגמנט רשתית אפיתל

We have developed a cell culture procedure that can produce large quantities of confluent monolayers of primary human fetal retinal pigment epithelium ...

Physiological, Morphological and Neurochemical Characterization of Neurons Modulated by Movement

The role of individual neurons and their function in neuronal circuits is fundamental to understanding the neuronal mechanisms of sensory and motor functions. Most investigations of sensorimotor mechanisms rely on either examination of neurons while an animal is static1,2 or record extracellular neuronal activity during a movement.3,4 While these studies have provided the fundamental background for sensorimotor function, they either do not evaluate functional information which occurs during a movement or are limited in their ability to fully characterize the anatomy, physiology and neurochemical phenotype of the neuron. A technique is shown here which allows extensive characterization of individual neurons during an in vivo movement. This technique can be used not only to study primary afferent neurons but also to characterize motoneurons and sensorimotor interneurons. Initially the response of a single neuron is recorded using electrophysiological methods during various movements of the mandible followed by determination of the receptive field for the neuron. A neuronal tracer is then intracellularly injected into the neuron and the brain is processed so that the neuron can be visualized with light, electron or confocal microscopy (Fig. 1). The detailed morphology of the characterized neuron is then reconstructed so that neuronal morphology can be correlated with the physiological response of the neuron (Figs. 2,3). In this communication important key details and tips for successful implementation of this technique are provided. Valuable additional information can be determined for the neuron under study by combining this method with other techniques. Retrograde neuronal labeling can be used to determine neurons with which the labeled neuron synapses; thus allowing detailed determination of neuronal circuitry. Immunocytochemistry can be combined with this method to examine neurotransmitters within the labeled neuron and to determine the chemical phenotypes of neurons with which the labeled neuron synapses. The labeled neuron can also be processed for electron microscopy to determine the ultrastructural features and microcircuitry of the labeled neuron. Overall this technique is a powerful method to thoroughly characterize neurons during in vivo movement thus allowing substantial insight into the role of the neuron in sensorimotor function.

A technique is described to quantify the in vivo physiological response of mammalian neurons during movement and correlate the physiology of the neuron with neuronal morphology, neurochemical phenotype and synaptic microcircuitry.

אפיון פיזיולוגיים, מורפולוגי והעצבית של נוירונים מווסתת על ידי תנועת

The role of individual neurons and their function in neuronal circuits is fundamental to understanding the neuronal mechanisms of sensory and motor ...

Coherence between Brain Cortical Function and Neurocognitive Performance during Changed Gravity Conditions

Previous studies of cognitive, mental and/or motor processes during short-, medium- and long-term weightlessness have only been descriptive in nature, and focused on psychological aspects. Until now, objective observation of neurophysiological parameters has not been carried out - undoubtedly because the technical and methodological means have not been available -, investigations into the neurophysiological effects of weightlessness are in their infancy (Schneider et al. 2008).
While imaging techniques such as positron emission tomography (PET) and magnetic resonance imaging (MRI) would be hardly applicable in space, the non-invasive near-infrared spectroscopy (NIRS) technique represents a method of mapping hemodynamic processes in the brain in real time that is both relatively inexpensive and that can be employed even under extreme conditions. The combination with electroencephalography (EEG) opens up the possibility of following the electrocortical processes under changing gravity conditions with a finer temporal resolution as well as with deeper localization, for instance with electrotomography (LORETA).
Previous studies showed an increase of beta frequency activity under normal gravity conditions and a decrease under weightlessness conditions during a parabolic flight (Schneider et al. 2008a+b). Tilt studies revealed different changes in brain function, which let suggest, that changes in parabolic flight might reflect emotional processes rather than hemodynamic changes. However, it is still unclear whether these are effects of changed gravity or hemodynamic changes within the brain. Combining EEG/LORETA and NIRS should for the first time make it possible to map the effect of weightlessness and reduced gravity on both hemodynamic and electrophysiological processes in the brain. Initially, this is to be done as part of a feasibility study during a parabolic flight. Afterwards, it is also planned to use both techniques during medium- and long-term space flight.
It can be assumed that the long-term redistribution of the blood volume and the associated increase in the supply of oxygen to the brain will lead to changes in the central nervous system that are also responsible for anaemic processes, and which can in turn reduce performance (De Santo et al. 2005), which means that they could be crucial for the success and safety of a mission (Genik et al. 2005, Ellis 2000).
Depending on these results, it will be necessary to develop and employ extensive countermeasures. Initial results for the MARS500 study suggest that, in addition to their significance in the context of the cardiovascular and locomotor systems, sport and physical activity can play a part in improving neurocognitive parameters. Before this can be fully established, however, it seems necessary to learn more about the influence of changing gravity conditions on neurophysiological processes and associated neurocognitive impairment.

The effect of weightlessness and hypergravity on both hemodynamic and electrophysiological processes in the brain is going to be followed during parabolic flight by EEG and NIRS techniques. 
A feasibility study of a more complex experiment, which is planned to carry out during medium- and long-term space flight.

לכידות בין תפקוד המוח קליפתיים וביצועים נוירוקוגניטיבי במהלך תנאי הכבידה השתנה

Previous studies of cognitive, mental and/or motor processes during short-, medium- and long-term weightlessness have only been descriptive in nature, and ...

Preparation of Living Isolated Vertebrate Photoreceptor Cells for Fluorescence Imaging

In the vertebrate retina, phototransduction, the conversion of light to an electrical signal, is carried out by the rod and cone photoreceptor cells1-4. Rod photoreceptors are responsible for vision in dim light, cones in bright light. Phototransduction takes place in the outer segment of the photoreceptor cell, a specialized compartment that contains a high concentration of visual pigment, the primary light detector. The visual pigment is composed of a chromophore, 11-cis retinal, attached to a protein, opsin. A photon absorbed by the visual pigment isomerizes the chromophore from 11-cis to all-trans. This photoisomerization brings about a conformational change in the visual pigment that 
initiates a cascade of reactions culminating in a change in membrane potential, and bringing about the transduction of the light stimulus to an electrical signal. The 
recovery of the cell from light stimulation involves the deactivation of the intermediates activated by light, and the reestablishment of the membrane potential. Ca2+ modulates the activity of several of the enzymes involved in phototransduction, and its concentration is reduced upon light stimulation. In this way, Ca2+ plays an important role in the recovery of the cell from light stimulation and its adaptation to background light.
Another essential part of the recovery process is the regeneration of the visual pigment that has been destroyed during light-detection by the 
photoisomerization of its 11-cis chromophore to all-trans5-7. This regeneration begins with the release of all-trans retinal by 
the photoactivated pigment, leaving behind the apo-protein opsin. The released all-trans retinal is rapidly reduced in a reaction utilizing NADPH to all-
trans retinol, and opsin combines with fresh 11-cis retinal brought into the outer segment to reform the visual pigment. All-trans retinol is 
then transferred out of the outer segment and into neighboring cells by the specialized carrier Interphotoreceptor Retinoid Binding Protein (IRBP).
Fluorescence imaging of single photoreceptor cells can be used to study their physiology and cell biology. Ca2+-sensitive fluorescent dyes can be used to examine in detail the interplay between outer 
segment Ca2+ changes and response to light8-12 as well as the role of inner segment Ca2+ stores in Ca2+ homeostasis13,14. 
Fluorescent dyes can also be used for measuring Mg2+ concentration15, pH, and as tracers of aqueous and membrane compartments16. 
Finally, the intrinsic fluorescence of all-trans retinol (vitamin A) can be used to monitor the kinetics of its formation and removal in single 
photoreceptor cells17-19.

A method is described for the preparation of single living photoreceptor cells from different vertebrate species for fluorescence imaging. The method can be used to image the fluorescence of endogenous fluorophores, such as NADH or vitamin A, or that of exogenously added fluorescent dyes sensitive to Ca2+ or other factors.

הכנת מבודדים תאים חיים בעלי חוליות photoreceptor עבור דימות פלואורסצנטי

In the vertebrate retina, phototransduction, the conversion of light to an electrical signal, is carried out by the rod and cone photoreceptor cells1-4.  ...

Using Affordable LED Arrays for Photo-Stimulation of Neurons

Standard slice electrophysiology has allowed researchers to probe individual components of neural circuitry by recording electrical responses of single cells in response to electrical or pharmacological manipulations1,2. With the invention of methods to optically control genetically targeted neurons (optogenetics), researchers now have an unprecedented level of control over specific groups of neurons in the standard slice preparation. In particular, photosensitive channelrhodopsin-2 (ChR2) allows researchers to activate neurons with light3,4. By combining careful calibration of LED-based photostimulation of ChR2 with standard slice electrophysiology, we are able to probe with greater detail the role of adult-born interneurons in the olfactory bulb, the first central relay of the olfactory system. Using viral expression of ChR2-YFP specifically in adult-born neurons, we can selectively control young adult-born neurons in a milieu of older and mature neurons. Our optical control uses a simple and inexpensive LED system, and we show how this system can be calibrated to understand how much light is needed to evoke spiking activity in single neurons. Hence, brief flashes of blue light can remotely control the firing pattern of ChR2-transduced newborn cells.

Adult-born neurons expressing ChR2 can be manipulated in slice electrophysiological preparations in order to examine their contribution towards the function of olfactory neural circuits.

באמצעות מערכי LED משתלמת עבור גירוי-תמונה של נוירונים

Standard slice electrophysiology has allowed researchers to probe individual components of neural circuitry by recording electrical responses of single ...

Selective Viral Transduction of Adult-born Olfactory Neurons for Chronic in vivo Optogenetic Stimulation

Local interneurons are continuously regenerated in the olfactory bulb of adult rodents1-3. In this process, called adult neurogenesis, neural stem cells in the walls of the lateral ventricle give rise to neuroblasts that migrate for several millimeters along the rostral migratory stream (RMS) to reach and incorporate into the olfactory bulb. To study the different steps and the impact of adult-born neuron integration into preexisting olfactory circuits, it is necessary to selectively label and manipulate the activity of this specific population of neurons. The recent development of optogenetic technologies offers the opportunity to use light to precisely activate this specific cohort of neurons without affecting surrounding neurons4,5. Here, we present a series of procedures to virally express Channelrhodopsin2(ChR2)-YFP in a temporally restricted cohort of neuroblasts in the RMS before they reach the olfactory bulb and become adult-born neurons. In addition, we show how to implant and calibrate a miniature LED for chronic in vivo stimulation of ChR2-expressing neurons.

Selective Viral Transduction of Adult-born Olfactory Neurons for Chronic in vivo Optogenetic Stimulation

Adult-born neurons of the olfactory bulb can be optogenetically controlled using Channelrhodopsin2-expressing lentiviral injection in the rostral migratory stream and chronic photostimulation with an implanted miniature LED.

התמרה ויראלי סלקטיבי של נוירונים בוגרים יליד חוש הריח של כרוני In vivo Optogenetic גירוי

Local interneurons are continuously regenerated in the olfactory bulb of adult rodents1-3. In this process, called adult neurogenesis, neural stem cells ...

Rapid Determination of the Thermal Nociceptive Threshold in Diabetic Rats

Painful diabetic neuropathy (PDN) is characterized by hyperalgesia i.e., increased sensitivity to noxious stimulus, and allodynia i.e., hypersensitivity to normally innocuous stimuli1. Hyperalgesia and allodynia have been studied in many different rodent models of diabetes mellitus2. However, as stated by B&ouml;lcskei et al, determination of "pain" in animal models is challenging due to its subjective nature3. Moreover, the traditional methods used to determine behavioral responses to noxious thermal stimuli usually lack reproducibility and pharmacological sensitivity3. For instance, by using the hot-plate method of Ankier4, flinch, withdrawal and/or licking of either hind- and/or fore-paws is quantified as reflex latencies at constant high thermal stimuli (52-55 &deg;C). However, animals that are hyperalgesic to thermal stimulus do not reproducibly show differences in reflex latencies using those supra-threshold temperatures3,5. As the recently described method of B&ouml;lcskei et al.6, the procedures described here allows for the rapid, sensitive and reproducible determination of thermal nociceptive thresholds (TNTs) in mice and rats. The method uses slowly increasing thermal stimulus applied mostly to the skin of mouse/rat plantar surface. The method is particularly sensitive to study anti-nociception during hyperalgesic states such as PDN. The procedures described bellow are based on the ones published in detail by Alm&aacute;si et al 5 and B&ouml;lcskei et al 3. The procedures described here have been approved the Laboratory Animal Care and Use Committee (LACUC), Wright State University.

Here, we describe a rapid reliable and simple procedure to determine the lowest temperature at which rats or mice show nocifensive behavior, i.e. the thermal nociceptive threshold (TNT). This method applies a slowly increasing thermal stimulus allowing precise and reproducible estimation of TNTs with minimum, if any, stress to the animals.

קביעה מהירה של סף nociceptive תרמי בעכברים סוכרתיים

Painful diabetic neuropathy (PDN) is characterized by hyperalgesia i.e., increased sensitivity to noxious stimulus, and allodynia i.e., hypersensitivity ...

Optical Recording of Suprathreshold Neural Activity with Single-cell and Single-spike Resolution

Signaling of information in the vertebrate central nervous system is often carried by populations of neurons rather than individual neurons. Also propagation of suprathreshold spiking activity involves populations of neurons. Empirical studies addressing cortical function directly thus require recordings from populations of neurons with high resolution. Here we describe an optical method and a deconvolution algorithm to record neural activity from up to 100 neurons with single-cell and single-spike resolution. This method relies on detection of the transient increases in intracellular somatic calcium concentration associated with suprathreshold electrical spikes (action potentials) in cortical neurons. High temporal resolution of the optical recordings is achieved by a fast random-access scanning technique using acousto-optical deflectors (AODs)1. Two-photon excitation of the calcium-sensitive dye results in high spatial resolution in opaque brain tissue2. Reconstruction of spikes from the fluorescence calcium recordings is achieved by a maximum-likelihood method. Simultaneous electrophysiological and optical recordings indicate that our method reliably detects spikes (&gt;97% spike detection efficiency), has a low rate of false positive spike detection (&lt; 0.003 spikes/sec), and a high temporal precision (about 3 msec) 3. This optical method of spike detection can be used to record neural activity in vitro and in anesthetized animals in vivo3,4.

Understanding the function of the vertebrate central nervous system requires recordings from many neurons because cortical function arises on the level of populations of neurons. Here we describe an optical method to record suprathreshold neural activity with single-cell and single-spike resolution, dithered random-access scanning. This method records somatic fluorescence calcium signals from up to 100 neurons with high temporal resolution. A maximum-likelihood algorithm deconvolves the underlying suprathreshold neural activity from the somatic fluorescence calcium signals. This method reliably detects spikes with high detection efficiency and a low rate of false positives and can be used to study neural populations in vitro and in vivo.

הקלטה אופטית של פעילות עצבית suprathreshold עם רזולוצית תא בודד ויחיד ספייק

Signaling of information in the vertebrate central nervous system is often carried by populations of neurons rather than individual neurons. Also ...

Tactile Conditioning And Movement Analysis Of Antennal Sampling Strategies In Honey Bees (Apis mellifera L.)

Honey bees (Apis mellifera L.) are eusocial insects and well known for their complex division of labor and associative learning capability1, 2. The worker bees spend the first half of their life inside the dark hive, where they are nursing the larvae or building the regular hexagonal combs for food (e.g. pollen or nectar) and brood3. The antennae are extraordinary multisensory feelers and play a pivotal role in various tactile mediated tasks4, including hive building5 and pattern recognition6. Later in life, each single bee leaves the hive to forage for food. Then a bee has to learn to discriminate profitable food sources, memorize their location, and communicate it to its nest mates7. Bees use different floral signals like colors or odors7, 8, but also tactile cues from the petal surface9 to form multisensory memories of the food source. Under laboratory conditions, bees can be trained in an appetitive learning paradigm to discriminate tactile object features, such as edges or grooves with their antennae10, 11, 12, 13. This learning paradigm is closely related to the classical olfactory conditioning of the proboscis extension response (PER) in harnessed bees14. The advantage of the tactile learning paradigm in the laboratory is the possibility of combining behavioral experiments on learning with various physiological measurements, including the analysis of the antennal movement pattern.

Tactile Conditioning And Movement Analysis Of Antennal Sampling Strategies In Honey Bees Apis mellifera L.

In this protocol we show how to condition harnessed honey bees to tactile stimuli and introduce a 2D motion capture technique for analyzing the kinematics of fine-scale antennal sampling pattern.

מיזוג מישוש וניתוח תנועה של אסטרטגיות דגימת מחושים בדבורי דבש (<em&gt; תפיס mellifera</em&gt; ל &#39;)

Honey bees (Apis mellifera L.) are eusocial insects and well known for their complex division of labor and associative learning capability1, 2. The worker ...

Observation of the Ciliary Movement of Choroid Plexus Epithelial Cells Ex Vivo

The choroid plexus is located in the ventricular wall of the brain, the main function of which is believed to be production of cerebrospinal fluid. Choroid plexus epithelial cells (CPECs) covering the surface of choroid plexus tissue harbor multiple unique cilia, but most of the functions of these cilia remain to be investigated. To uncover the function of CPEC cilia with particular reference to their motility, an ex vivo observation system was developed to monitor ciliary motility during embryonic, perinatal and postnatal periods. The choroid plexus was dissected out of the brain ventricle and observed under a video-enhanced contrast microscope equipped with differential interference contrast optics. Under this condition, a simple and quantitative method was developed to analyze the motile profiles of CPEC cilia for several hours ex vivo. Next, the morphological changes of cilia during development were observed by scanning electron microscopy to elucidate the relationship between the morphological maturity of cilia and motility. Interestingly, this method could delineate changes in the number and length of cilia, which peaked at postnatal day (P) 2, while the beating frequency reached a maximum at P10, followed by abrupt cessation at P14. These techniques will enable elucidation of the functions of cilia in various tissues. While related techniques have been published in a previous report1, the current study focuses on detailed techniques to observe the motility and morphology of CPEC cilia ex vivo.

Observation of the Ciliary Movement of Choroid Plexus Epithelial Cells Ex Vivo

In this study, a detailed light microscopic technique was optimized for real-time observation and analysis of the motion of CPEC cilia ex vivo together with an electron microscopic method for ultrastructural analysis.

תצפית של תנועת ריסי תאי אפיתל דמית העין מקלעת<em&gt; Ex Vivo</em

The choroid plexus is located in the ventricular wall of the brain, the main function of which is believed to be production of cerebrospinal fluid. ...

תנועת העין ניטור של זיכרון

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video