Il presente studio è stato sostenuto da un Ministero spagnolo dell'economia e competitività (BFU2014-56692-R e BFU2017-82375-R) sovvenzioni.

Tutti i metodi descritti qui sono stati approvati dalla Commissione etica per la ricerca con gli animali e gli esseri umani (CEEAH) dell'Universitat Autònoma de Barcelona.
1. creazione e presentazione di stimoli visivi
<ol><li>Creare gli stimoli dei video secondo gli obiettivi desiderati.<ol>
<li>Decidere quali variabili sono di interesse per gli stimoli dei video. Nota: ad esempio, nella presente inchiesta, la principale variabile di interesse è lo stile di modifica.<ol>
<li>Decidere la durata, il contenuto e lo stile del video basato sull'interesse dell'esperimento. Per determinare di tutte queste variabili, è necessario considerare quanti video il partecipante sta a guardare e per quanto tempo il partecipante sarà a guardare lo schermo, valutare se la narrazione del video soddisfa l'interesse e decidere lo stile di visualizzazione del video.</li>
		</ol>
</li>
		<li>Scrivere la sceneggiatura, prestando attenzione alle variabili selezionate.</li>
		<li>Registrare i video con una videocamera di alta qualità e modificare il video come necessario. Cercare un aiuto professionale, se necessario.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Progettare un contesto appropriato per la presentazione di stimoli.<ol>
<li>Decidere dove l'acquisizione dei dati si svolgerà e progettare uno spazio confortevole per visualizzare gli stimoli. I partecipanti dovrebbero sentirsi a proprio agio.</li>
		<li>Selezionare uno schermo di alta qualità per la presentazione del video. Maggiore è la qualità dello schermo, il migliore.</li>
		<li>Se ci sono dei video diversi film che sarà presentato, selezionare un metodo per la randomizzazione della loro presentazione. Nota: È conveniente randomizzare presentazione di stimoli attraverso i soggetti per evitare risultati inconcludenti a causa dell'ordine in cui i partecipanti percepiscono uno stimolo.</li>
		<li>Scegli un pacchetto di software per presentare i video. Nota: Ci sono varie opzioni che permettono al ricercatore di visualizzare diversi stimoli con temporizzatori Inter-trial e istruzioni o anche una presentazione randomizzata. Quando si sceglie il software, è fondamentale considerare la sua capacità per la sincronizzazione con dispositivi di acquisizione dati. Poiché questo protocollo analizza tasso eyeblink dei partecipanti, la sincronizzazione tra la presentazione visiva di stimoli visivi e il dispositivo di EEG è fondamentale.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. selezione dei partecipanti
<ol><li>Stabilire un criterio per scegliere i partecipanti. Quando una variabile specifica sta per essere analizzato, è necessario un gruppo di controllo. Annotare il criterio e consultarsi con i colleghi per migliorare il disegno di studio.</li>
	<li>Selezionare i partecipanti e chiedere l'approvazione da un comitato etico che segue regolamenti e linee guida pertinenti. Nota: La maggior parte delle università e centri di ricerca hanno un comitato etico. Per richiedere l'approvazione, sarà necessario comunicare loro gli obiettivi di indagine. Requisiti comuni includono spiegando i metodi di ricerca, i benefici dell'indagine alla società, come si otterranno il consenso informato, se i partecipanti saranno essere ricompensati finanziariamente, e come i dati raccolti dai partecipanti saranno gestiti. Prendere tempo per progettare questa richiesta. È molto importante ottenere l'approvazione di un comitato etico per condividere i risultati con la comunità scientifica. Alcuni documenti che possono essere utili a questo proposito sono la dichiarazione di Helsinki, il codice di Norimberga e il Belmont Report.</li>
	<li>Progettare un modulo di consenso informato per i partecipanti e seguire i criteri del comitato etico.</li>
	<li>Spiegare l'esperimento a tutti i potenziali partecipanti. Lasciate che il partecipante conoscere tutte le informazioni importanti, ma evitare di informazioni che non sono importante o può influenzare i risultati dell'esperimento. Nota: per esempio, in un protocollo di rilevamento del eyeblink, il partecipante non può essere detto che ammiccamento dell'occhio stanno per essere rilevato, come questo potrebbe modificare il tasso di eyeblink naturale. Chiedere per la loro approvazione a partecipare. Darà ogni partecipante il documento di consenso informato e consentire loro abbastanza tempo per leggerlo, per capire il testo e, infine, di firmarlo.</li>
	<li>Fissare un appuntamento con ogni partecipante per condurre l'esperimento. Dare al partecipante le seguenti istruzioni: per arrivare riposati e con recentemente lavato i capelli; prodotti chimici come lacca per capelli, ecc., dovrebbero essere evitati perché possono influenzare le registrazioni di EEG. Dare al partecipante tutte le necessarie informazioni di contatto.</li>
</ol>3. set-up preparazione
<ol><li>Preparare la sessione sperimentale ben prima dell'arrivo del partecipante. Provare la sessione con un collega. Nel caso in cui qualcosa di non corretto viene rilevato, apportare le modifiche corrispondenti alla sessione sperimentale.<ol>
<li>Preparare le connessioni tra tutti i dispositivi che stanno per essere utilizzati e controllare la loro sincronizzazione (stimoli visivi presentazione e acquisizione dati). Nota: La connettività tra hardware e software è fondamentale. È opportuno eseguire prove per confermare la sincronizzazione. Discutere con il fabbricante o sviluppatore di software, se necessario.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Rendere i soggetti a sentirsi a proprio agio nella stanza sperimentale: Benvenuti al partecipante e preparare uno spazio per loro cose (borse e altri).</li>
	<li>Spiegare l'intero protocollo al partecipante: dove il partecipante sarà seduto, quanti stimoli visivi stanno per essere mostrato e la lunghezza della sessione. Spiegare che la cooperazione del partecipante è estremamente importante.</li>
	<li>Poiché un sistema di registrazione EEG wireless sta per essere utilizzato, di spiegare quanto sia difficile queste registrazioni sono e che al fine di ottenere adeguati segnali elettrofisiologici con artefatti Bassi, è possibile che il partecipante non deve muoversi inutilmente.</li>
</ol>4. acquisizione dati
<ol><li>Pulire la superficie della pelle del partecipante per rimuovere eventuali tracce di sporco o residui di prodotti per capelli.</li>
	<li>Misurare la testa del partecipante. Misurare la distanza tra il nasion e l'inion e segnare il punto a metà strada come un vertice.</li>
	<li>Preparare gli elettrodi nel tappo EEG utilizzando il sistema di 10-20.</li>
	<li>Mettere il tappo sul tema dopo il marchio in modo che corrisponda il vertice centrale punto zero (Cz) della PAC.</li>
	<li>Applicare il gel conduttivo con l'aiuto di una siringa per elettrodi; Assicurarsi che il tappo si adatta bene sulla testa del soggetto.</li>
	<li>Posizionare l'elettrodo di riferimento e l'elettrodo EOG sulla testa del soggetto.</li>
	<li>Assicurarsi che il partecipante è comodamente seduto e preparato per la sessione.</li>
	<li>Fuoco una videocamera HD sul fronte del partecipante in primo piano. Questo utilizzerà per rilevare manualmente ammiccamento dell'occhio dei partecipanti.</li>
	<li>Verifica che tutti i dispositivi siano sincronizzati.</li>
	<li>Verificare che la casella di controllo di EEG sia collegata correttamente al computer i dati di registrazione.</li>
	<li>Controllare che il segnale per ciascun elettrodo sia corretto; in caso contrario, verificare per l'elettrodo problematico. Nota: Alcuni motivi comuni per un segnale negativo da un elettrodo sono una mancanza di gel conduttivo dell'elettrodo, una cattiva posizione dell'elettrodo sulla testa, o una cattiva connessione del cavo dell'elettrodo con la sua scatola di controllo.</li>
	<li>Quando tutto è pronto, iniziare l'esperimento di registrazione (e la riproduzione del video).</li>
</ol>5. post-sperimentale sessione
<ol><li>Rimuovere il cappuccio dalla testa del partecipante e, se possibile, fornire al partecipante un questionario sugli argomenti di interesse.</li>
	<li>Salvare tutti i dati in un disco rigido esterno. Nota: Si raccomanda di eseguire il backup dei dati. Una buona opzione sarebbe quella di salvare i dati su due dischi rigidi esterni e conservarli in luoghi diversi. Nel progettare la procedura migliore, è importante considerare il protocollo per l'archiviazione di dati approvati dal comitato etico.</li>
	<li>Pulire gli elettrodi e il tappo; la maggior parte gli elettrodi devono essere puliti immediatamente dopo l'uso.<ol>
<li>Pulire gli elettrodi e tappo con abbondante acqua sotto un rubinetto e senza prodotto chimico (salvo altrimenti dal produttore del dispositivo). Asciugare accuratamente gli elettrodi per evitare la corrosione. Se questo protocollo non è sufficiente per pulire il coperchio, di solito può essere lavato in lavatrice (vedere le istruzioni del produttore).</li>
	</ol>
</li>
</ol>6. analisi dei dati
<ol><li>Organizzare i dati di rilevamento eyeblink.<ol>
<li>Importare il file di EEG in un pacchetto di software adatto per l'analisi dei dati.</li>
		<li>Selezionare l'area di EEG di interesse basato sui trigger di sincronizzazione utilizzati con il software di presentazione di stimoli visivi. Filtrare i dati e applicare un filtro eyeblink per vedere quante e quando vengono generati ammiccamento dell'occhio. Nota: Più i pacchetti di software libero e commerciale hanno filtri per rilevare ammiccamento dell'occhio in EEG.</li>
		<li>Selezionare il video HD dei volti dei partecipanti e abbinare manualmente ammiccamento dell'occhio con quelli che si trovano nei dati EEG.</li>
		<li>Creare una matrice di foglio di calcolo con l'elenco definitivo di ammiccamento dell'occhio di ogni partecipante e calcolare la tariffa al minuto, mentre il soggetto è stato a guardare gli stimoli.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Effettuare analisi statistiche.<ol>
<li>Consente di importare la matrice il corrispondente software per l'analisi statistica.</li>
		<li>In un programma di software statistico, progettare l'analisi desiderata a contrastare le ipotesi iniziali e completarle.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
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Gli autori non hanno nulla a rivelare.

Un metodo per analizzare la percezione visiva del contenuto multimediale con la creazione di video appositamente è descritto qui. Molti altri studi tentano di analizzare la percezione di contenuti multimediali in contesti narrativi con film pre-esistenti. Il presente metodo si propone di creare contenuti visivi con una costruzione narrativa seguendo i criteri di interesse e si basa sul suggerimento che il tasso di eyeblink è collegato al attenzione9 dello spettatore. Per questo motivo, lo studio...

Lo scopo di questo metodo
Questo metodo propone un doppio protocollo per la rilevazione di ammiccamento dell'occhio. L'obiettivo è quello di analizzare la percezione visiva di visualizzatori di contenuto multimediale, creato appositamente per questa indagine, utilizzando sistemi di registrazione video HD e le registrazioni di EEG.
La spiegazione razionale dietro lo sviluppo e/o utilizzo di questo metodo
Ogni eyeblink nasconde flusso visivo per 150-400 ms1,2. Lampeggia significa che è fisiologica3,4,5 e psicologico6,7 funzioni. La connessione tra tasso di attenzione ed eyeblink è stata studiata e dimostrata in diversi studi8. Un maggiore livello di attenzione diminuisce eyeblink tasso e secondo studi precedenti, gli esseri umani condividono un meccanismo per controllare i tempi di lampeggi che cerca il momento migliore per evitare la perdita di informazioni visive importanti9. Così, analizzando eyeblink comportamento degli spettatori quando guardando schermi potrebbe fornire informazioni per quanto riguarda il livello di attenzione per i contenuti multimediali.
Un metodo per la rilevazione del tasso spontaneo eyeblink è utilizzando elettrodi EEG per registrare l'attività elettrica. Ammiccamento dell'occhio possa essere facilmente individuati da prefrontale ed electrooculogram elettrodi collegati ad un sistema di registrazione EEG. Nella maggior parte delle analisi EEG, ammiccamento dell'occhio è considerati artefatti. Per questo motivo, molti pacchetti di software progettati per l'analisi dei dati EEG hanno eyeblink rilevatori10. Il vantaggio dell'utilizzo di EEG per la rilevazione di ammiccamento dell'occhio è l'alta risoluzione temporale (nell'ordine di millisecondi) e la possibilità di registrare effetti cervello delle diverse narrazioni e tagli nei film sincronizzati con quelli ammiccamento dell'occhio - una questione aperta per ulteriori Studio. Registrazione volti dei partecipanti con una telecamera HD può essere anche utile per corrispondenza/contrasto scopi9.
I vantaggi rispetto ai metodi alternativi con riferimenti a studi pertinenti
Esistono diversi metodi per il conteggio degli occhi lampeggia. Alcuni strumenti dedicati per la rilevazione lampeggia sono bobine magnetiche, fasci di luce a infrarossi (IR), rilevatori di movimento optoelettronici con analisi del movimento dell'occhio come tecniche di eye tracking e diverse tecniche basate su segnali bioelettrici, ad es., elettrooculografia (EOG), elettromiografia (EMG) ed EEG. Un'altra opzione più precisa, ma che richiede tempo manualmente conta lampeggia da una registrazione video frame-by-frame11. Le tecnologie oggi possono essere classificate in due gruppi: a) contatto privo di registrazione che include due modalità, la rilevazione di lampeggio diretto utilizzando computer vision e rilevamento blink non in linea utilizzando eye tracking e b) contatto-base registrazione utilizzando segnali biologici attraverso EOG ed EEG dispositivi12,13.
Il sistema di eye tracking è una tecnologia ampiamente utilizzata, che vanno dal tradizionale design passivo basato su immagine agli approcci vicino-infrarosso-base attivi pricipalmente usati oggi con una fotocamera ad alta risoluzione. Quest'ultimo sfrutta le proprietà riflettenti della pupilla sotto illuminazione IR14. Il concetto alla base di metodi moderni di eye tracking è allievo centro corneale riflessione (PCCR), che coinvolge una fotocamera il centro della pupilla, dove la luce si riflette dalla cornea di verifica. Tuttavia, c'è una mancanza di algoritmi di rilevamento blink pubblicato per protocolli di eye tracking. Inoltre, anche se i diversi modelli di eye tracking sul mercato forniscono software integrato con blink detection, il codice sorgente non è sempre fornito dai produttori, che lo rende difficile da modificare o sapere come gli algoritmi di lavoro12. Inoltre, durante gli esperimenti con eye tracking ci sono eventi che causano perdita di dati, come il tracking ritardi e significativo testa o lo sguardo di movimenti. La zona degli occhi è molto piccola in cattura video, che è un problema per il calcolo della durata del batter, e che a volte presenta vari tipi di artefatti15.
In questo esperimento, vengono utilizzati metodi EEG ed EOG. EEG non è solitamente utilizzato da solo per rilevare ammiccamento dell'occhio. Tuttavia, analizzando ammiccamento dell'occhio registrato con elettrodi EEG è una procedura standard per lo studio degli spostamenti della palpebra. Questa procedura consente ai ricercatori di avere informazioni di esattamente quando ammiccamento dell'occhio si svolgono. Il modello più comune di segnale per la rilevazione lampeggia è quella dei punti di picco, che rappresenta le risposte di movimento verticale. Ci sono parecchi picco rilevamento algoritmi applicabili a crudo EEG, dominio del tempo, o segnali di frequenza-dominio. Processi coinvolti nella identificazione del picco sono rilevamento di picco, estrazione di caratteristiche e classificazione. Ammiccamento dell'occhio hanno un notevole effetto sui canali frontali del segnale EEG. In genere, ammiccamento dell'occhio è rilevati in EEG utilizzando una soglia di ampiezza pre-determinato16. Gli algoritmi del software di analisi utilizzati in questo esperimento si basano sulla deviazione standard dei segnali e quadratico medio (RMS) del segnale EEG pre-filtrato; sono open source e disponibile per la comunità scientifica17. Tuttavia, alcuni movimenti di occhio non comportino ammiccamento dell'occhio possono provocare l'attività elettrica che può essere fonte di confusione. Per questo motivo, un secondo metodo - registrazione facce degli spettatori con una videocamera HD - permette ai ricercatori di abbinare ammiccamento dell'occhio contando manualmente. Con tale metodo doppia, l'investigatore realizza una matrice di ammiccamento dell'occhio che possa essere facilmente analizzati con strumenti statistici.
Di conseguenza, il metodo proposto esegue una triangolazione di dati con due diverse fonti per convalidare l'ammiccamento dell'occhio rilevati. Questo metodo si basa su Nakano et al indicazioni9 per conferma. Allo stesso tempo, permette anche ai ricercatori di raccogliere informazioni di attività cerebrale e la banda di frequenza per ulteriori analisi. L'esperimento descritto qui è parte di una più ampia indagine futura gli effetti dei tagli di stile di editing su aree prefrontali e occipital del cervello.
Determinare che se il metodo è appropriato per un'indagine
Questo protocollo sperimentale consente ammiccamento dell'occhio degli spettatori, mentre la visione di contenuti video per essere studiato sotto tre condizioni sperimentali. In primo luogo, tasso di eyeblink viene rilevata utilizzando due tecniche complementari: EEG e video HD registrati. Qui, usiamo un EEG wireless con 20 canali. In secondo luogo, specifici stimoli adattati all'esperimento vengono creati, cosicché il ricercatore può gestire tutte le variabili del contenuto visivo. Qui, tre video con lo stesso stile di editing video narrativo, ma diverso sono stati creati. La narrazione ha consistito di un uomo che entrato in una stanza, seduti a una scrivania, manipolato con tre palle, aperto un computer portatile, visto le informazioni in alcuni libri, digitato qualcosa sul computer portatile, chiuso, mangiato una mela, visto direttamente nella fotocamera e uscì dalla stanza. Gli stimoli dei video tre ultimi 198 s ciascuno. Il primo era un film One-Shot; il secondo è stato modificato secondo le regole classiche di stile hollywoodiano con 33 diversi colpi; e il terzo è stato modificato seguendo le regole di MTV-stile con 79 colpi. Uno stimolo di quarto è stato anche presentato in cui la narrazione era identica, ma il formato è una rappresentazione reale con un attore invece di un video. Questo stimolo non video quarto non è stato utilizzato in uno studio iniziale delle differenze di stile di editing, ma è stato utilizzato in un'indagine per diversa per confrontare eyeblink-tasso differenze tra rappresentazione reale e schermato media8. In terzo luogo, diversi gruppi di partecipanti sono selezionati a seconda della loro precedente esperienza nell'analisi visiva dei video. Lo scopo è quello di determinare le differenze nei tassi di eyeblink di gruppi tematici guardando gli stessi stimoli visivi. In questo caso, 40 soggetti hanno preso parte all'inchiesta. Metà di loro erano professionisti dei media (16 maschi e 4 femmine; età 30-56 anni, con un'età media di 44,15 ±7.15 anni) e il resto erano professionisti non multimediale (15 maschi e 5 femmine; età 28-56 anni, con un'età media di ± 43.25 8,59 anni). Professionisti dei media sono stati scelti con il criterio di più di 6 anni di esperienza nel prendere le decisioni relative al editing di contenuti multimediali nel loro lavoro quotidiano.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1126">
	<tbody>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:276px;">EEG Device</td>
			<td style="width:279px;">Neurolectrics</td>
			<td style="width:344px;">Enobio 20 EEG/EMG system&#160;</td>
			<td style="width:227px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Ag/AgCl Electrodes</td>
			<td>Neuroelectrics</td>
			<td>[NE022b] GelTrode</td>
			<td style="width:227px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Recording EEG software</td>
			<td>Neuroelectrics</td>
			<td>NicOffline software</td>
			<td style="width:227px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">HD-video camera</td>
			<td>Sony Corporation&#160;</td>
			<td>Sony HDR-GW55VE</td>
			<td style="width:227px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Syringe</td>
			<td>Monoject</td>
			<td>Monoject 412, curved tip syringe, 50/box</td>
			<td style="width:227px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;width:276px;">Saline electrode EMG gel</td>
			<td>Signa-Gel</td>
			<td>X32-204: Signa Gel</td>
			<td style="width:227px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Visual Stimuli Presentation Software</td>
			<td>Paradigm Stimulus Presentation</td>
			<td>Perception Research System Incorporated</td>
			<td style="width:227px;"></td>
		</tr>
		<tr height="50">
			<td height="50" style="height:51px;">EEG software analysis</td>
			<td style="width:279px;">Centre National de la Recherche Scientifique and Montreal Neurological Institute</td>
			<td>Brainstorm3</td>
			<td style="width:227px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">EEG software analysis</td>
			<td>The MathWorks Inc.</td>
			<td>MATLAB 2013b</td>
			<td style="width:227px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">TV for video presentation</td>
			<td>Panasonic Corporation</td>
			<td>PanasonicTH- 42PZ70EA&#160; - 50&#34;</td>
			<td style="width:227px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">PC for presenting stimuli</td>
			<td>MacBook Air</td>
			<td>Year 2013, running Mac OSX Mountain Lion</td>
			<td style="width:227px;"></td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">PC for recording stimuli</td>
			<td>MacBook&#160;</td>
			<td>Year 2009 running Windows 7</td>
			<td style="width:227px;">With a bootcamp partition of the disk for providing Windows OS</td>
		</tr>
		<tr height="40">
			<td height="40" style="height:40px;">Statistical Analysis</td>
			<td>Systat Software Inc.</td>
			<td>Sigmaplot 11.0&#160;</td>
			<td style="width:227px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

using electroencephalography measurements and high-quality video recording for analyzing visual perception of media content

Questo articolo Esplora un metodo per rilevare le differenze nella percezione visiva in esseri umani. Il metodo utilizzato è basato sulla funzione psicologica (o "cognitiva") di ammiccamento dell'occhio. Ammiccamento dell'occhio dei partecipanti vengono rilevati e acquisito durante la visione di video appositamente creati per l'indagine. La rilevazione e l'acquisizione di ammiccamento dell'occhio sono effettuati con l'aiuto di un dispositivo 20 canali elettroencefalografiche (EEG) wireless. L'international che System di 10-20 per il posizionamento dell'elettrodo è seguito. Una telecamera di video ad alta definizione (HD) viene utilizzata per registrare le espressioni facciali dei partecipanti, per finalità di contrasto. Invece di utilizzare pre-esistente di contenuti multimediali, contenuti video appositamente sono stato creato seguendo criteri specifici di interesse per questa indagine, con stimoli consentendo i ricercatori di gestire i parametri precisi di interesse. In caso contrario, i risultati potrebbero essere contaminati con variabili incontrollate. La sincronizzazione della presentazione di stimoli dei video con le registrazioni di EEG deve essere fatto in millisecondi. Analisi dei dati raccolti viene effettuata con software robusto per lavorare con matrici di grande. Differenze statisticamente significative nel tasso di eyeblink legate alla professionalizzazione di media e di stile di modifica sono trovate con le procedure sperimentali segnalate.

Utilizzando la procedura presentata qui, il tasso di eyeblink 40 partecipanti mentre guardando tre diversi film video è stato analizzato. Per un'analisi comparativa su professionalizzazione di media, la metà dei partecipanti sono stati i professionisti dei media. Essi sono stati selezionati sulla base del criterio di almeno 6 anni di esperienza di lavoro nel prendere le decisioni relative al editing di contenuti multimediali e audiovisivi tagli. Per un'analisi comparativa su modifica gl...

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Using Electroencephalography Measurements and High-quality Video Recording for Analyzing Visual Perception of Media Content

Utilizzando misure di elettroencefalografia e registrazione Video di alta qualità per l'analisi di percezione visiva del contenuto multimediale

Vi presentiamo il rilevamento, acquisizione e analisi dei tassi di eyeblink durante la visione di contenuti multimediali.

This article explores a method to detect differences in visual perception in humans. The method used is based on the psychological (or "cognitive") ...

using-electroencephalography-measurements-high-quality-video

Research

JoVE Journal

Behavior

6.8K Views.  Universitat Autónoma de Barcelona. Vi presentiamo il rilevamento, acquisizione e analisi dei tassi di eyeblink durante la visione di contenuti multimediali.

Video: Using Electroencephalography Measurements and High-quality Video Recording for Analyzing Visual Perception of Media Content

Best Current Practice for Obtaining High Quality EEG Data During Simultaneous fMRI

Simultaneous EEG-fMRI allows the excellent temporal resolution of EEG to be combined with the high spatial accuracy of fMRI. The data from these two modalities can be combined in a number of ways, but all rely on the acquisition of high quality EEG and fMRI data. EEG data acquired during simultaneous fMRI are affected by several artifacts, including the gradient artefact (due to the changing magnetic field gradients required for fMRI), the pulse artefact (linked to the cardiac cycle) and movement artifacts (resulting from movements in the strong magnetic field of the scanner, and muscle activity). Post-processing methods for successfully correcting the gradient and pulse artifacts require a number of criteria to be satisfied during data acquisition. Minimizing head motion during EEG-fMRI is also imperative for limiting the generation of artifacts.
Interactions between the radio frequency (RF) pulses required for MRI and the EEG hardware may occur and can cause heating. This is only a significant risk if safety guidelines are not satisfied. Hardware design and set-up, as well as careful selection of which MR sequences are run with the EEG hardware present must therefore be considered.
The above issues highlight the importance of the choice of the experimental protocol employed when performing a simultaneous EEG-fMRI experiment. Based on previous research we describe an optimal experimental set-up. This provides high quality EEG data during simultaneous fMRI when using commercial EEG and fMRI systems, with safety risks to the subject minimized. We demonstrate this set-up in an EEG-fMRI experiment using a simple visual stimulus. However, much more complex stimuli can be used. Here we show the EEG-fMRI set-up using a Brain Products GmbH (Gilching, Germany) MRplus, 32 channel EEG system in conjunction with a Philips Achieva (Best, Netherlands) 3T MR scanner, although many of the techniques are transferable to other systems.

Simultaneous electroencephalography (EEG) and functional Magnetic Resonance imaging (fMRI) is a powerful neuroimaging tool. However, the inside of an MRI scanner forms a difficult environment for EEG data recording and safety must be considered whenever operating EEG equipment inside a scanner. Here, we present an optimised EEG-fMRI data acquisition protocol.

Migliori prassi attuale per ottenere dati di alta qualità durante l&#39;EEG fMRI simultanea

Simultaneous  EEG-fMRI allows the excellent temporal resolution of EEG to be combined with the  high spatial accuracy of fMRI. The data  from these two ...

Ricerca

Comportamento

Simultaneous Scalp Electroencephalography (EEG), Electromyography (EMG), and Whole-body Segmental Inertial Recording for Multi-modal Neural Decoding

Recent studies support the involvement of supraspinal networks in control of bipedal human walking. Part of this evidence encompasses studies, including our previous work, demonstrating that gait kinematics and limb coordination during treadmill walking can be inferred from the scalp electroencephalogram (EEG) with reasonably high decoding accuracies. These results provide impetus for development of non-invasive brain-machine-interface (BMI) systems for use in restoration and/or augmentation of gait- a primary goal of rehabilitation research. To date, studies examining EEG decoding of activity during gait have been limited to treadmill walking in a controlled environment. However, to be practically viable a BMI system must be applicable for use in everyday locomotor tasks such as over ground walking and turning. Here, we present a novel protocol for non-invasive collection of brain activity (EEG), muscle activity (electromyography (EMG)), and whole-body kinematic data (head, torso, and limb trajectories) during both treadmill and over ground walking tasks. By collecting these data in the uncontrolled environment insight can be gained regarding the feasibility of decoding unconstrained gait and surface EMG from scalp EEG.

Simultaneous Scalp Electroencephalography EEG, Electromyography EMG, and Whole-body Segmental Inertial Recording for Multi-modal Neural Decoding

Development of an effective brain-machine-interface (BMI) system for restoration and rehabilitation of bipedal locomotion requires accurate decoding of user's intent. Here we present a novel experimental protocol and data collection technique for simultaneous non-invasive acquisition of neural activity, muscle activity, and whole-body kinematics during various locomotion tasks and conditions.

Simultanea Elettroencefalografia cuoio capelluto (EEG), Elettromiografia (EMG), e al corpo intero di registrazione inerziale segmentale per Multi-modal Neural decodifica

Recent  studies support the involvement of supraspinal networks in control of bipedal  human walking. Part of this evidence  encompasses studies, ...

Contextual and Cued Fear Conditioning Test Using a Video Analyzing System in Mice

The contextual and cued fear conditioning test is one of the behavioral tests that assesses the ability of mice to learn and remember an association between environmental cues and aversive experiences. In this test, mice are placed into a conditioning chamber and are given parings of a conditioned stimulus (an auditory cue) and an aversive unconditioned stimulus (an electric footshock). After a delay time, the mice are exposed to the same conditioning chamber and a differently shaped chamber with presentation of the auditory cue. Freezing behavior during the test is measured as an index of fear memory. To analyze the behavior automatically, we have developed a video analyzing system using the ImageFZ application software program, which is available as a free download at http://www.mouse-phenotype.org/. Here, to show the details of our protocol, we demonstrate our procedure for the contextual and cued fear conditioning test in C57BL/6J mice using the ImageFZ system. In addition, we validated our protocol and the video analyzing system performance by comparing freezing time measured by the ImageFZ system or a photobeam-based computer measurement system with that scored by a human observer. As shown in our representative results, the data obtained by ImageFZ were similar to those analyzed by a human observer, indicating that the behavioral analysis using the ImageFZ system is highly reliable. The present movie article provides detailed information regarding the test procedures and will promote understanding of the experimental situation.

This article presents a protocol for a contextual and cued fear conditioning test using a video analyzing system to assess fear learning and memory in mice.

Contestuali e Cued paura condizionata test utilizzando un sistema di video Analizzare in topi

The contextual and cued fear conditioning test is one of the behavioral tests that assesses the ability of mice to learn and remember an association ...

Automated Visual Cognitive Tasks for Recording Neural Activity Using a Floor Projection Maze

Neuropsychological tasks used in primates to investigate mechanisms of learning and memory are typically visually guided cognitive tasks. We have developed visual cognitive tasks for rats using the Floor Projection Maze1,2&#160;that are optimized for visual abilities of rats permitting stronger comparisons of experimental findings with other species.
In order to investigate neural correlates of learning and memory, we have integrated electrophysiological recordings into fully automated cognitive tasks on the Floor Projection Maze1,2. Behavioral software interfaced with an animal tracking system allows monitoring of the animal's behavior with precise control of image presentation and reward contingencies for better trained animals. Integration with an in vivo electrophysiological recording system enables examination of behavioral correlates of neural activity at selected epochs of a given cognitive task.
We describe protocols for a model system that combines automated visual presentation of information to rodents and intracranial reward with electrophysiological approaches. Our model system offers a sophisticated set of tools as a framework for other cognitive tasks to better isolate and identify specific mechanisms contributing to particular cognitive processes.

We describe protocols for training rats for chronic electrophysiological recordings in fully automated cognitive tasks on a Floor Projection Maze.

Automated compiti cognitivi visivi per la registrazione Neural all&#39;attività utilizzando una proiezione Piano Maze

Neuropsychological tasks used in primates to investigate mechanisms of learning and memory are typically visually guided cognitive tasks. We have ...

Combined Shuttle-Box Training with Electrophysiological Cortex Recording and Stimulation as a Tool to Study Perception and Learning

Shuttle-box avoidance learning is a well-established method in behavioral neuroscience and experimental setups were traditionally custom-made; the necessary equipment is now available by several commercial companies. This protocol provides a detailed description of a two-way shuttle-box avoidance learning paradigm in rodents (here Mongolian gerbils; Meriones unguiculatus) in combination with site-specific electrical intracortical microstimulation (ICMS) and simultaneous chronical electrophysiological in vivo recordings. The detailed protocol is applicable to study multiple aspects of learning behavior and perception in different rodent species.
Site-specific ICMS of auditory cortical circuits as conditioned stimuli here is used as a tool to test the perceptual relevance of specific afferent, efferent and intracortical connections. Distinct activation patterns can be evoked by using different stimulation electrode arrays for local, layer-dependent ICMS or distant ICMS sites. Utilizing behavioral signal detection analysis it can be determined which stimulation strategy is most effective for eliciting a behaviorally detectable and salient signal. Further, parallel multichannel-recordings using different electrode designs (surface electrodes, depth electrodes, etc.) allow for investigating neuronal observables over the time course of such learning processes. It will be discussed how changes of the behavioral design can increase the cognitive complexity (e.g. detection, discrimination, reversal learning).

Shuttle-box avoidance learning is well-established in behavioral neuroscience. This protocol describes how shuttle-box learning in rodents can be combined with site-specific electrical intracortical microstimulation (ICMS) and simultaneous chronical in vivo recordings as a tool to study multiple aspects of learning and perception.

Combinato Shuttle-Box Training con elettrofisiologiche Cortex registrazione e stimolazione come strumento per studiare percezione e apprendimento

Shuttle-box avoidance learning is a well-established method in behavioral neuroscience and experimental setups were traditionally custom-made; the ...

Utilizing Electroencephalography Measurements for Comparison of Task-Specific Neural Efficiencies: Spatial Intelligence Tasks

Spatial intelligence is often linked to success in engineering education and engineering professions. The use of electroencephalography enables comparative calculation of individuals&#39; neural efficiency as they perform successive tasks requiring spatial ability to derive solutions. Neural efficiency here is defined as having less beta activation, and therefore expending fewer neural resources, to perform a task in comparison to other groups or other tasks. For inter-task comparisons of tasks with similar durations, these measurements may enable a comparison of task type difficulty. For intra-participant and inter-participant comparisons, these measurements provide potential insight into the participant&#39;s level of spatial ability and different engineering problem solving tasks. Performance on the selected tasks can be analyzed and correlated with beta activities. This work presents a detailed research protocol studying the neural efficiency of students engaged in the solving of typical spatial ability and Statics problems. Students completed problems specific to the Mental Cutting Test (MCT), Purdue Spatial Visualization test of Rotations (PSVT:R), and Statics. While engaged in solving these problems, participants&#39; brain waves were measured with EEG allowing data to be collected regarding alpha and beta brain wave activation and use. The work looks to correlate functional performance on pure spatial tasks with spatially intensive engineering tasks to identify the pathways to successful performance in engineering and the resulting improvements in engineering education that may follow.

This manuscript describes an approach to measure neural activity of humans while solving spatially focused engineering problems. The electroencephalogram methodology helps interpret beta brain wave measurements in terms of neural efficiency, with the aim of ultimately enabling comparisons of task performance both between problem types and between participants.

Utilizzando Elettroencefalografia Misure per il confronto della Task-specifici neurali efficienze: compiti spaziali Intelligenza

Spatial intelligence is often linked to success in engineering education and engineering professions. The use of electroencephalography enables ...

Concurrent Electroencephalography Recording During Transcranial Alternating Current Stimulation (tACS)

Oscillatory brain activities are considered to reflect the basis of rhythmic changes in transmission efficacy across brain networks and are assumed to integrate cognitive neural processes. Transcranial alternating current stimulation (tACS) holds the promise to elucidate the causal link between specific frequencies of oscillatory brain activity and cognitive processes. Simultaneous electroencephalography (EEG) recording during tACS would offer an opportunity to directly explore immediate neurophysiological effects of tACS. However, it is not trivial to measure EEG signals during tACS, as tACS creates a huge artifact in EEG data. Here we explain how to set up concurrent tACS-EEG experiments. Two necessary considerations for successful EEG recording while applying tACS are highlighted. First, bridging of the tACS and EEG electrodes via leaking EEG gel immediately saturates the EEG amplifier. To avoid bridging via gel, the viscosity of the EEG gel is the most important parameter. The EEG gel must be viscous to avoid bridging, but at the same time sufficiently fluid to create contact between the tACS electrode and the scalp. Second, due to the large amplitude of the tACS artifact, it is important to consider using an EEG system with a high resolution analog-to-digital (A/D) converter. In particular, the magnitude of the tACS artifact can exceed 100 mV at the vicinity of a stimulation electrode when 1 mA tACS is applied. The resolution of the A/D converter is of importance to measure good quality EEG data from the vicinity of the stimulation site. By following these guidelines for the procedures and technical considerations, successful concurrent EEG recording during tACS will be realized.

Concurrent Electroencephalography Recording During Transcranial Alternating Current Stimulation tACS

In this article we explain how to set up a concurrent transcranial alternating current stimulation and EEG experiment.

Concurrent registrazione elettroencefalografia Durante transcranica alternata stimolazione corrente (TAC)

Oscillatory brain activities are considered to reflect the basis of rhythmic changes in transmission efficacy across brain networks and are assumed to ...

Visualization Method for Proprioceptive Drift on a 2D Plane Using Support Vector Machine

Proprioceptive drift, which is a perceptual shift in body-part position from the unseen real body to a visible body-like image, has been measured as the behavioral correlate for the sense of ownership. Previously, the estimation of proprioceptive drift was limited to one spatial dimension, such as height, width, or depth. As the hand can move freely in 3D, measuring proprioceptive drift in only one dimension is not sufficient for the estimation of the drift in real life situations. In this article, we provide a novel method to estimate proprioceptive drift on a 2D plane using the mirror illusion by combining an objective behavioral measurement (hand position tracking) and subjective, phenomenological assessment (subjective assessment of hand position and questionnaire) with a sophisticated machine learning approach. This technique permits not only an investigation of the underlying mechanisms of the sense of ownership and agency but also assists in the rehabilitation of a missing or paralyzed limb and in the design rules of real-time control systems with a self-body-like usability, in which the operator controls the system as if it were part of his/her own body.

This article describes a novel method to estimate proprioceptive drift on a 2D plane using the mirror illusion and combining a psychophysical procedure with an analysis using machine learning.

Metodo di visualizzazione per Drift propriocettiva su un piano 2D Utilizzando Support Vector Machine

Proprioceptive drift, which is a perceptual shift in body-part position from the unseen real body to a visible body-like image, has been measured as the ...

Implantation and Recording of Wireless Electroretinogram and Visual Evoked Potential in Conscious Rats

The full-field electroretinogram (ERG) and visual evoked potential (VEP) are useful tools to assess retinal and visual pathway integrity in both laboratory and clinical settings. Currently, preclinical ERG and VEP measurements are performed with anesthesia to ensure stable electrode placements. However, the very presence of anesthesia has been shown to contaminate normal physiological responses. To overcome these anesthesia confounds, we develop a novel platform to assay ERG and VEP in conscious rats. Electrodes are surgically implanted sub-conjunctivally on the eye to assay the ERG and epidurally over the visual cortex to measure the VEP. A range of amplitude and sensitivity/timing parameters are assayed for both the ERG and VEP at increasing luminous energies. The ERG and VEP signals are shown to be stable and repeatable for at least 4 weeks post surgical implantation. This ability to record ERG and VEP signals without anesthesia confounds in the preclinical setting should provide superior translation to clinical data.

We show surgical implantation and Recording procedures to measure visual electrophysiological signals from the eye (electroretinogram) and brain (visual evoked potential) in conscious rats, which is more analogous to the human condition where recordings are conducted without anesthesia confounds.

L&#39;impianto e la registrazione di Wireless Elettroretinogramma e potenziale visivo evocato ratto conscio

The full-field electroretinogram (ERG) and visual evoked potential (VEP) are useful tools to assess retinal and visual pathway integrity in both ...

Exploring Infant Sensitivity to Visual Language using Eye Tracking and the Preferential Looking Paradigm

We discuss the use of the preferential looking paradigm in eye tracking studies in order to study how infants develop, understand, and attend to the world around them. Eye tracking is a safe and non-invasive way to collect gaze data from infants, and the preferential looking paradigm is simple to design and only requires the infant to be attending to the screen. By simultaneously showing two visual stimuli that differ in one dimension, we can assess whether infants show different looking behavior for either stimulus, thus demonstrating sensitivity to that difference. The challenges in such experimental approaches are that experiments must be kept brief (no more than 10 min) and be carefully controlled such that the two stimuli differ in only one way. The interpretation of null results must also be carefully considered. In this paper, we illustrate a successful example of an infant eye tracking study with a preferential looking paradigm to discover that 6-month-olds are sensitive to linguistic cues in a signed language despite having no prior exposure to signed language, suggesting that infants possess intrinsic or innate sensitivities to these cues.

Eye tracking studies using a preferential looking paradigm can be used to study infants&#39;&#160;emerging understanding of, and attention to, their external visual world.

Esplorare la sensibilità del bambino al linguaggio visivo utilizzando eye tracking e il paradigma dall'aspetto preferenziale

We discuss the use of the preferential looking paradigm in eye tracking studies in order to study how infants develop, understand, and attend to the world ...

Utilizzando misure di elettroencefalografia e registrazione Video di alta qualità per l'analisi di percezione visiva del contenuto multimediale

Riepilogo

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Migliori prassi attuale per ottenere dati di alta qualità durante l'EEG fMRI simultanea