저자 Eyal Reingold, Jiye 셴, 닐 J. 코헨, 로버트 R. 알트 호프, 데보라 Hannula, 그리고 데이브 워렌 특히 감사와 메모리의 안구 운동 모니터링을 채용 연구에 그들의 공동 작업자를 인정하고 싶습니다. 이 작품은 자연 과학 및 캐나다 공학 연구 협의회 (NSERC), 보건 연구 캐나다 연구소 (CIHR), 캐나다 연구 의자 프로그램과 혁신 (CFI)에 대한 캐나다 재단에 의해 지원되었습니다.

데이터 수집 동안 사용 장비 아이 추적기 현재 프로토콜에 사용되는 눈 추적기는 EyeLink II 시스템 (; 미시, 온타리오, 캐나다 SR 리서치 주식 회사)입니다. 이 헤드 장착, 비디오 기반의 &lt;0.1 ​​°의 공간적 해상도 X의 눈 추적기 기록 눈 위치, 중 500 또는 250 Hz의 샘플링 속도에서 Y 좌표 프레임. 한 카메라는 참가자들이 볼 수있는 디스플레이 모니터의 네 모퉁이에 배치 센서 적외선 마커를 전송하여 머리의 위치를​​ 모니터링하는 데 사용됩니다. 두 개의 추가 카메라는 눈 각각의 아래에 위치하고 머리띠를 탑재하고 있으며, 적외선 illuminators은 학생과 각막 반사를 참고하는 데 사용됩니다. 아이 위치는 학생과 각막 반사에 따라, 아니면 학생에 따라 수 있습니다. 안구 추적기의 패딩 헤드 밴드는 편안하게 성인 참가자의 머리 크기에 맞게 두 비행기에서 조정할 수 있습니다. 대부분의 안경과 콘택트 렌즈는 안구 추적기로 숙박하실 수 있습니다. 컴퓨터 두 PC는 안구의 움직임 녹화를 지원하는 데 사용됩니다. 한 컴퓨터는 참가자들에게 교정 화면, 필요한 작업 지침 및 실험 패러다임에 사용되는 이미지를 제시 표시 컴퓨터 역할을합니다. 표시 컴퓨터 세부 다음 두 번째 호스트 컴퓨터에 의해 규율되는 데이터 수집 매개 변수를. 호스트 컴퓨터가 실시간으로 시선 위치하고 나중에 분석을위한 안구 운동 데이터뿐만 아니라 버튼을 누르거나 키보드 응답 참가자를 만든 기록을 계산합니다. 안구 추적기의 참가자 설정 및 운영은 호스트 PC를 통해 수행됩니다. 소프트웨어 이 프로토콜에서는, 실험 자극이되는시기와 순서는 참가자들에게 제시하고, 눈 위치 호스트 PC에서 수집한 수있는 방법은 실험 빌더, 특히 SR 리서치 주식 회사가 개발한 소프트웨어 프로그램을 통해 프로그램되어 안구 추적기 호스트 컴퓨터와 인터페이스합니다. 그러나, 자극 프레 젠 테이션은 또한 다른 소프트웨어 프로그램 (; 알바니, CA 예, 프리젠 테이션, Neurobehavioral 시스템)를 통해 진행될 수 있습니다. 아르 고정 및 saccade 사건의 연속으로 안구의 움직임 데이터의 변환 시간 고정 자극 프레 젠 테이션 (또는 다른 외부 행사)로하는 것은 호스트 컴퓨터를 통해 달성하고 데이터 뷰어, SR 리서치 주식 회사가 개발한 소프트웨어 프로그램과 함께 심문을 수 있습니다 있지만, 또 다른 프로그램은 필요한 안구 운동 조치를 도출하는 데 사용할 수 있습니다. 여기 fixations 및 saccades의 검색은 의미 미국 (saccades, 깜박하고 fixations)에 원료 안구 운동 샘플을 구분 온라인 파서에 의존하고 있습니다. 두 개의 연속 안구 운동 샘플의 속도가 0.1 °의 거리를 통해 초당 22 정도를 초과하는 경우, 샘플은 saccade으로 표시됩니다. 학생이 3 개 이상의 샘플 누락된 경우 눈 활동은 데이터 스트림 내에 깜박으로 표시됩니다. 비 saccade 및 비 깜박 활동 fixations 간주됩니다. 아이 추적 절차. 아래, 우리는 세부 각 참가자에 대한 안구 운동 기록을 얻기위한 절차를. <ol><li> 동의합니다. 이전 참가자 설정에, 참가자는 안구 추적기 머리띠 표시됩니다. 실험자들은 머리와 눈 위치는 머리띠에 포함되어있는 카메라를 통해 감시하고있는 참가자들에게 설명합니다. </li><li> 주어진 실험 패러다임 들어, 참가자들은 참가자 동일한 시각 각도를 유지하기 위해 모니터에서 고정 거리를 앉아있다. </li><li> 아이 추적기 카메라 설정. 안구 추적기 헬멧은 헬멧 스너그하고 이동하지 않을 수 있지만, 머리 주위에 불편되지 않도록 조정됩니다. 헬멧은 더욱 머리 카메라가 디스플레이 모니터에 외부 표시에 적외선 조명을 보낼 수 있도록 조정됩니다. 눈에 카메라의 각 모든 축의 조정을 허용 헬멧에서 연장 개별 봉에 위치하고 있습니다. 눈은 카메라는 디스플레이 모니터의 참가자의 전망 (그림 1 참조)을 방해하지 않고 약간 떨어진 각각의 시선에서 단 아래에 위치하고 있습니다. 카메라는 학생과 각막 반사의 명확하고 안정적​​인 이미지를 얻기 위해서 주력하고있다. 호스트 컴퓨터의 상태 패널은 학생과 각막 반사가 취득되고 있는지 여부를 나타냅니다. 조명 임계값은 학생과 각막 반사의 가장 안정적인 레코딩을 얻기 위해 조정할 수 있습니다. 실험자 다음 적절한 실험 패러다임을 선택하고, 장인이 안구 운동 레코딩을위한 파일 이름을 지정합니다. <img src="/files/ftp_upload/2108/2108fig1.jpg" alt="그림 1" /> 그림 1. 헤드 장착 영상 기반의 눈 추적기 (왼쪽)와 디스플레이와 호스트 PC에 (오른쪽)의 예. 참고 부분 앞에있는 디스플레이 모니터icipant은 학생의 위치 (십자선과 파란색 점)과 카메라 설정에 도움을 각막 반사 (십자선과 노란색 점이)를 보여줍니다. </li><li> 보정. 디스플레이 모니터의 안구 위치의 정확한 기록을 얻으려면, 교정 절차는 다음과 같은 카메라의 설정을 시작합니다. 교정 절차 동안, 참가자들은 디스플레이에 다양한 위치에 나타납니다 대상 일련의 볼 지시하고 있습니다. 일반적으로, 아홉 대상 위치를 사용하지만, 교정은 같은 몇 가지 셋처럼 타겟 위치로 수행할 수 있습니다. 9 개의 기록 위치에서, 화면에 어떤 시점에서 눈 위치 보정 수 있습니다. </li><li> 유효성 검사. 교정에 따라, 검증 절차는 안구 운동 기록의 정확성을 확인하는 데 사용됩니다. 같은 구 대상 위치는 흥분시키는 수있는 참가자에게 제공되며, 그 차이는 현재의 고정 위치와 이전에 기록된 고정 위치 사이에 계산됩니다. 하나 (또는​​ 둘 모두) 눈을 위치 레코딩을위한 평균 정확도가 (평균 오류가 &lt;0.5 언제 &lt;1.0 °의 ° 및 최대 오류)를 허용 수준을 초과하는 경우, 교정 및 검증 절차를 반복합니다. 안구의 움직임 녹화는 단안 또는 양안해야하는 경우 정밀도 수준의 수용에 따라, 실험자 확인할 수 있습니다. 단안 녹음의 경우, 실험자들이 눈을 데이터를 기록하는있는 결정하거나, 호스트 PC는 자동으로 낮은 평균 오류 및 낮은 최대 오류로 시선을 선택할 수 있습니다. 보정 및 검증은 약간 머리의 움직임과 함께 발생할 수 있지만, 그것은 참가자로 여전히 가능한 한 앉아 가지고 유리한 것입니다. 참가자는 또한 목표의 다가오는 위치를 예상하지 지시되며, 오히려에서 고의적으로 이동하고, 흥분시키는에, 표적들이 나타나고있어 대상에 집착하는 경우에만이 사라질때까지. </li><li> 실험 패러다임. 주어진 패러다임 특정 지침은 참가자 (예 : &quot;다음과 같은 이미지의 각보기 자유롭게주십시오.&quot;)에게 제공하며, 데이터 녹음 세션에 시작됩니다. </li><li> 드리프트 보정. 각 실험 자극의 시작하기 전에, 드리프트 보정은 고정 위치를 수락하기 위해 조이패드 또는 키보드에있는 버튼을 누르면서 참가자들이 중앙 고정 대상을 봐함으로써 수행할 수 있습니다. 참가자가 성공적으로 중심 대상의 2.0 ° 이내에 중앙 고정 지역 fixates까지 드리프트 보정을 고용하면, 재판이 시작되지 않습니다. 참가자는 지속적으로 2.0 °보다 큰 fixates 경우, 참가자가 다시 교정 및 검증 절차를 거쳐야합니다. 기록된 눈 위치와 보정 / 검증 녹음하는 동안 얻은 초기 고정 위치 사이에 차이 미만 2.0 ° 그런 다음 오류로 주목하고 데이터를 차지하고있다. </li><li> 자극 프레 젠 테이션. 고정 및 saccade 이벤트 등 아이 위치, 각각의 자극 프레 젠 테이션에 대한 다음과 같은 드리프트 보정 절차를 기록합니다. 실험자는 호스트 컴퓨터의 검사를 통해 온라인으로 기록의 정확성을 모니터링할 수 있습니다. </li><li> 안구 운동 기록 세션에 따라 이미지의 종류 (예 : 소설, 반복)에 대한 패턴을 검색 안구 운동을 특징 조치는 그러한 SR 연구 회사의 데이터 뷰어와 같은 소프트웨어 패키지의 다양한 파생하실 수 있습니다. 또한, 자극 (예 : 변경되지는 않았는지, 조작)의 특정 지역에보기가에 관한 눈동자의 움직임을 분석하여 특징 수있는 실험자 끄는 패러다임 프로그래밍 단계에서 또는 데이터 수집 후 중 각 이미지에 대해 만들어진 관심 지역. </li><li> 참가자는 세션의 결론에서 실험의 목적에 관한 브리핑을하고 있습니다. </li></ol> 대표 결과 여러 조치 이내에 관심이 특정 지역으로 이동되었습니다 안구 운동 전체 이미지 (각 고정 / saccade의 특성 포함)보기 설명 조치를 포함하여 녹음, 그리고 시청의 패턴을 설명하는 조치로부터 얻을 수 이미지 3. 이미지 전체보기의 조치는 (이에 국한되지 않음)이 포함될 수 있습니다 : fixations의 개수와 이미지를 만들어 saccades의 수를 각 고정의 평균 기간, 및 fixating 지출되었다 볼 시간의 총량을 이미지. 관심의 특정 영역에 시청의 패턴을 설명하는 조치는 (이에 국한되지 않음)이 포함될 수 있습니다 : 관심 지역에 만들어진 fixations의 숫자는 시간의 양을 관심 지역 내에서 소비하고, 전환의 수를 관심 영역 밖으로 /로했다. 특정 안구의 움직임 이벤트가 발생 또한, 조치하는 (즉, 얼마나 일찍) 타이밍을 외곽선 안구 운동 레코딩에서 파생된 수 등로 자극 발병 다음, 눈을 처음 saccade가 이미지를 만들어 관심의 특정 지역, 그리고 안구 운동 패턴의 순서 고유의 엔트로피 (제약 / 임의성)을 흥분시키는 경우. 눈을하려 어디에 주어진 이미지, 안구 운동 조치 세부 수 있습니다 언제 얼마 동안. 메모리의 인덱스를 얻으려면, 우리는 그 설정에 걸쳐 참가자 전체보기 패턴을 비교 후 시청자에게 다양한 종류 또는 이미지의 서로 다른 세트에 노출 금액을주고 있습니다. 예를 들어, 이미지의 반복을위한 메모리를 조사하기 위해 스캔 패턴은 테스트 세션에 걸쳐 여러 번 조회되었습니다 소설 이미지와 이미지 사이의 대조 수 있습니다. 이미지 2, 4-5, 8 전체 볼 수의 감소에 테스트 세션 결과를 통해 반복적으로 이미지를 보는. 이것은 그림 2에서 볼 수 있습니다. 이 대표 결과 릭스 외 11, 참가자 다섯 테스트 블록의 각 한 번 얼굴의 소설 사진을 볼;. 노출 증가와 함께 시청자들이 얼굴을 만들 fixations의 양을 감소가 발생했습니다. 이미지의 특정 세부 사항에 대한 메모리를 알아내기 위해 스캔 패턴이 반복 원래, 변형 양식 (반복 이미지)와 마찬가지로 테스트 세션에 걸쳐 반복적으로 많이되었습니다 이미지에서 볼되었습니다 이미지 사이의 대조 수 있지만 변경되었습니다 최종 노출 (조작 이미지) 동안 현장에서 일부 요소를 도입했다. 이러한 경우, 스캔 패턴이 반복 이미지 2-3, 7-8 같은, 변형 지역에 비해 조작 이미지 내의 변경되었습니다 영역에 differentially 매력입니다. 그러나, 메모리 같은 안구의 움직임 지수가 같은 건강 나이가 성인과 중간 측두엽 손상으로 인해 기억 상실증 환자가 장면에있는 개체 간의 공간적 관계를 자신의 메모리에 대한 평가 때와 같은 특정 집단에 존재하지 않는되며, 그림 3에서 설명한 2, 8. 따라서, 안구 운동 모니터링의 결과는 neuropsychological 상태 2-3, 80-10으로 각기 다른 참가자 그룹 간의 대비 메모리에 사용할 수 있습니다. <img src="/files/ftp_upload/2108/2108fig2.jpg" alt="그림 2" /> 그림 2. 아이의 움직임은 반복에 대한 메모리를 누설이 대표적인 결과에 우리 연구실에서 [11] 참가자 5 연구 블록에 걸쳐 볼 얼굴;. (1-5에서) 증가 viewings의 숫자로, 얼굴에 fixations의 숫자가 감소했다. <img src="/files/ftp_upload/2108/2108fig3.jpg" alt="그림 3" /> 그림 3. 눈동자의 움직임이 변경 자세한 내용은 메모리를 공개. 영거 성인 [2 (실험 1, 2), 8 (무료보기의 조건)]에서 변화를 겪은이 조작 이미지에서 중요한 영역으로 그들의 총 안과 fixations의 큰 비율을 감독 이전 영역으로 소설 반복 이미지의 변화를 겪은하지 않은 경우와 비교하여 볼. 메모리의 이러한 효과는 건강한 나이가 성인 [8 (무료보기 조건]과 amnesic 환자 [2]에 결석했다.

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	<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>

관심 없음 충돌 선언하지 않습니다.

아이의 움직임 모니터링 인구의 다양한 메모리 기능을 평가하는 데 효율적인, 유용한 도구입니다. 이 프로토콜은 헤드 장착 영상 기반의 안구 추적기의 사용을 설명하지만, 원격 눈 추적기는 헬멧 조정에 대한 필요성을 제거하고 카메라 조정을 단순화로 프로토콜은 쉽게 원격 안구 추적 장치의 사용에 적용할 수 있습니다. 그러나, 원격 안구 추적기와 머리의 움직임은 눈 레코딩의 정확성을 유지...

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Douglas A. McQuiggan
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Doug McQuiggan

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Erratum: Eye Movement Monitoring of Memory

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		<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

명시적 (종종 구두) 보고서는 일반적으로 메모리를 (예 : &quot;당신이 어제 은행에 보았다. 그 사람에 대한 기억을 얘기해&quot;) 조사하는 데 사용됩니다, 그러나 이러한 보고서는 종종 응답 바이어스에 신뢰할하거나 민감한 수 있습니다<sup&gt; 1</sup&gt;, 일부 참가자 집단에 얻기 어려운 수 있습니다. 또한, 명시적인 보고서는 관계없이 정보가 후 의식 방식으로 액세스할 수 있는지 여부의 정보가 의식에 도달했을 때 공개와 추억이 처리되는 동안 액세스할 때에 대해서는 말씀 드릴 수 없습니다. 아이의 움직임 모니터링 (안구 추적)이 자신의 기억의 내용에 대해서는 언급 참가자를 묻지도 않고 탐색할 수있는 메모리에 의해 도구를 제공하며, 그러한 추억 액세스 온라인 공개 수 있습니다<sup&gt; 2,3</sup&gt;. 참가자는 디스플레이 모니터를보기와 같은 비디오 기반의 눈 추적기가 (중 헤드 장착 또는 원격) 각 안구의 동공과 각막 반사를 검토하기 위해 카메라와 적외선 마커의 시스템을 사용합니다. 헤드 마운트 아이 추적기 들어, 적외선 마커는 머리의 움직임과 눈의 위치보다 정확한 현지 수 있도록 머리 위치를 결정하는 데 사용됩니다. 여기, 우리는 신경학 - 온전하고 신경학 장애 성인의 메모리 성능을 조사하기 위해 헤드 마운트 안구 추적 시스템의 사용을 보여줍니다. 아이 운동 모니터링 절차는 참가자의 안구 추적기의 배치, 그리고 머리와 눈 카메라의 설정과 함께 시작합니다. 보정 및 검증 절차는 안구 위치 기록의 정확성을 보장하기 위해 실시하고 있습니다. 디스플레이 모니터에 X, Y 좌표 위치의 실시간 녹음 그런 다음 변환 눈 (즉 fixations) 정적입니다 비해 움직임 (즉, saccades)하는 시간 기간을 설명하는 데 사용됩니다. Fixations 및 saccades은 시간 고정 발병에 관하여 / 영상 표시 또는 다른 외부 이벤트 (예 : 버튼을 누르십시오)의 오프셋. 실험 조작은 언제 어떻게 fixations 및 saccades의 패턴이 변경 아르 이전의 경험을 다른 유형으로 검토하는 건설 수 있습니다. 메모리의 영향은 새로운 이미지에 패턴을 검사하는 것은 이전 연구되었을 이미지 패턴을 스캔과 다를 수있는 범위에서 공개됩니다<sup&gt; 2, 4-5</sup&gt;. 메모리는 또한 특이성에 대한 심문을 할 수 있으며, 예를 들어, 이전에 공부 이미지의 동일한 및 변경 버전 사이의 차이가 안구 운동 패턴을 메모리에 변경 세부 사항의 저장을 밝혀<sup&gt; 2-3, 6-8</sup&gt;. 메모리 이러한 지표는 참가자 따라서 건강한 개인에있는 메모리의 조직​​을 검사하는 강력한 도구를 제공하고 인구, 그리고 신경 모욕하거나 거부와 메모리에 발생하는 구체적인 변화를 통해 비교할 수 있습니다<sup&gt; 2-3, 8-10</sup&gt;.

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Eye Movement Monitoring of Memory

아이의 움직임 감시 (또는 눈 추적)이 공간에 눈을 이만 남았 어디에 공개, 언제, 어떻게 오래. 여기, 우리는 언어적,하거나 노골적인보고를 요구하지 않고, 안구 추적 여러 참가자 집단에 메모리의 무결성을 조사하는 데 사용할 수있는 방법을 보여줍니다.

메모리 아이 운동 모니터링

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 조회수.  Rotman Research Institute. 아이의 움직임 감시 (또는 눈 추적)이 공간에 눈을 이만 남았 어디에 공개, 언제, 어떻게 오래. 여기, 우리는 언어적,하거나 노골적인보고를 요구하지 않고, 안구 추적 여러 참가자 집단에 메모리의 무결성을 조사하는 데 사용할 수있는 방법을 보여줍니다.

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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.

망막 안료 상피 생리학과 Pathophysiology 연구를위한 실험 모델

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

연구

신경과학

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.

운동에 의해 변조된 뉴런의 생리, 형태학의 및 Neurochemical 특성화

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.

브레인 두피 기능 및 변경 중력 조건 중 Neurocognitive 성능 사이의 일관성

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

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.

뉴런의 사진 자극에 저렴한 LED 배열을 사용하여

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.

만성에 대한 성인 태어나 강한 뉴런의 선택 바이러스성 전달 생체내에 Optogenetic의 자극

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.

당뇨병 쥐의 열전달 Nociceptive 본부 신속한 결정

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.

단일 셀 및 단일 스파이크 해상도 suprathreshold 신경 활동의 광 기록

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

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.

맥락총 상피 세포의 섬모 운동의 관측<em&gt; 전의 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. ...

Characterizing the Relationship Between Eye Movement Parameters and Cognitive Functions in Non-demented Parkinson's Disease Patients with Eye Tracking

Cognitive impairment is a common phenomenon in Parkinson&#8217;s disease that has implications on the prognosis. A simple, noninvasive and objective proxy measurement of cognitive function in Parkinson&#8217;s disease will be helpful in detecting early cognitive decline. As a physiological metric, eye movement parameter is not confounded by the subject&#39;s attributes and intelligence and can function as a proxy marker if it correlates with cognitive functions. To this end, this study explored the relationship between the eye movement parameters and performance in cognitive tests in multiple domains. In the experiment, a visual search task with eye tracking was set up, where subjects were asked to look for a number embedded in an array of alphabets scattered randomly on a computer screen. The differentiation between the number and the alphabet is an overlearned task such that the confounding effect of cognitive ability on the eye movement parameters is minimized. The average saccadic amplitude and fixation duration were captured and calculated during the visual search task. The cognitive assessment battery covered domains of frontal-executive functions, attention, verbal and visual memory. It was found that prolonged fixation duration was associated with poorer performance in verbal fluency, visual and verbal memory, allowing further exploration on the use of eye movement parameters as proxy markers for cognitive function in Parkinson&#8217;s disease patients. The experimental paradigm has been found to be highly tolerable in our group of Parkinson&#39;s disease patients and could be applied transdiagnostically to other disease entities for similar research questions.

Here, we present a protocol to study the relationship between the eye movement parameters and cognitive functions in non-demented Parkinson&#39;s disease patients. The experiment used an eye tracker to measure the saccadic amplitude and fixation duration in a visual search task. The correlation with performance in multi-domain cognitive tasks was subsequently measured.

안구 추적을 통해 비탈증 파킨아 병 환자에서 눈 운동 매개 변수와 인지 기능 사이의 관계를 특성화

Cognitive impairment is a common phenomenon in Parkinson&#8217;s disease that has implications on the prognosis. A simple, noninvasive and objective proxy ...

Immunostaining of Whole-Mount Retinas with the CLARITY Tissue Clearing Method

The tissue hydrogel delipidation method (CLARITY), originally developed by the Deisseroth laboratory, has been modified and widely used for immunostaining and imaging of thick brain samples. However, this advanced technology has not yet been used for whole-mount retinas. Although the retina is partially transparent, its thickness of approximately 200 &#181;m (in mice) still limits the penetration of antibodies into the deep tissue as well as reducing light penetration for high-resolution imaging. Here, we adapted the CLARITY method for whole-mount mouse retinas by polymerizing them with an acrylamide monomer to form a nanoporous hydrogel and then clearing them in sodium dodecyl sulfate to minimize protein loss and avoid tissue damage. CLARITY-processed retinas were immunostained with antibodies for retinal neurons, glial cells, and synaptic proteins, mounted in a refractive index matching solution, and imaged. Our data demonstrate that CLARITY&#160;can improve the quality of standard immunohistochemical staining and imaging for retinal neurons and glial cells in whole-mount preparation. For instance, 3D resolution of fine axon-like and dendritic structures of dopaminergic amacrine cells were much improved by CLARITY. Compared to non-processed whole-mount retinas, CLARITY can reveal immunostaining for synaptic proteins such as postsynaptic density protein 95. Our results show that CLARITY renders the retina more optically transparent after the removal of lipids and preserves fine structures of retinal neurons and their proteins, which can be routinely used for obtaining high-resolution imaging of retinal neurons and their subcellular structures in whole-mount preparation.

Here we present a protocol to adapt the CLARITY method of the brain tissues for whole-mount retinas to improve the quality of standard immunohistochemical staining and high-resolution imaging of retinal neurons and their subcellular structures.

선명도 조직 클리어링 방법으로 전산 망막의 면역 염색

The tissue hydrogel delipidation method (CLARITY), originally developed by the Deisseroth laboratory, has been modified and widely used for immunostaining ...