The authors thank daycare centers (Wasko, Alblasserwaard) for their support in recruiting the control group, and Mark Vonk for his help in data collection in the control group. The authors also thank the children from the control group and the children who are clients from Royal Dutch Visio for participation in the study. The authors are grateful to the children and their parents for participation in the video.
The development of the method was supported by a grant from the Novum Foundation: a non-profit organization providing financial support to (research) projects that improve the quality of life of individuals with a visual impairment (www.stichtingnovum.org). Financial support for the current study was provided by 'ZonMw Inzicht' (Netherlands Organization for Health Research and Development-Insight Society), grant number: 60-00635-98-10.

<ol>
	<li>Hyv&#228;rinen, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Considerations+in+evaluation+and+treatment+of+the+child+with+low+vision.">Considerations in evaluation and treatment of the child with low vision.</a> Am. J. Occup. Ther. 49 (9), 891-897 (1995).</li><li>Hamill, D. D., Pearson, N. A., Voress, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Developmental Test of Visual Perception. , (1993).</li><li>Yarbus, A. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Eye movements and vision. , (1967).</li><li>Noton, D., Stark, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Scanpaths+in+eye+movements+during+pattern+perception.">Scanpaths in eye movements during pattern perception.</a> Science. 171 (3968), 308-311 (1971).</li><li>Liversedge, S. P., Findlay, 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=Saccadic+eye+movements+and+cognition.">Saccadic eye movements and cognition.</a> Trends Cogn. Sci. 4 (1), 6-14 (2000).</li><li>Corbetta, M., Shulman, G. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Control+of+goal-directed+and+stimulus-driven+attention+in+the+brain.">Control of goal-directed and stimulus-driven attention in the brain.</a> Nat. Rev. Neurosci. 3 (3), 201-215 (2002).</li><li>Tseng, P. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-throughput+classification+of+clinical+populations+from+natural+viewing+eye+movements.">High-throughput classification of clinical populations from natural viewing eye movements.</a> J. Neurol. 260 (1), 275-284 (2013).</li><li>Karatekin, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Eye+tracking+studies+of+normative+and+atypical+development.">Eye tracking studies of normative and atypical development.</a> Dev. Rev. 27 (3), 283-348 (2007).</li><li>Rommelse, N. N., Vander Stigchel, S., Sergeant, J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+on+eye+movement+studies+in+childhood+and+adolescent+psychiatry.">A review on eye movement studies in childhood and adolescent psychiatry.</a> Brain Cogn. 68 (3), 391-414 (2008).</li><li>Gredeb&#228;ck, G., Johnson, S., von Hofsten, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Eye+tracking+in+infancy+research.">Eye tracking in infancy research.</a> Dev. Neuropsychol. 35 (1), 1-19 (2010).</li><li>Aslin, R. N., McMurray, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+corneal-reflection+eye+tracking+in+infancy:+methodological+developments+and+applications+to+cognition.">Automated corneal-reflection eye tracking in infancy: methodological developments and applications to cognition.</a> Infancy. 6 (2), 155-163 (2004).</li><li>Sasson, N. J., Elison, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Eye+tracking+young+children+with+autism.">Eye tracking young children with autism.</a> J. Vis. Exp. (61), e3675 (2012).</li><li>Pel, J. J., Manders, J. C., van der Steen, J. <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+visual+orienting+behaviour+in+young+children+using+remote+eye+tracking:+methodology+and+reliability.">Assessment of visual orienting behaviour in young children using remote eye tracking: methodology and reliability.</a> J. Neurosci. Meth. 189 (2), 252-256 (2010).</li><li>Jones, P. R., Kalwarowsky, S., Atkinson, J., Braddick, O. J., Nardini, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Automated+measurement+of+resolution+acuity+in+infants+using+remote+eye-tracking.">Automated measurement of resolution acuity in infants using remote eye-tracking.</a> Invest. Ophth. Vis. Sci. 55 (12), 8102-8110 (2014).</li><li>Fantz, R. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visual+perception+from+birth+as+shown+by+pattern+selectivity.">Visual perception from birth as shown by pattern selectivity.</a> Ann. N. Y. Acad. Sci. 118 (21), 793-814 (1965).</li><li>Wattam-Bell, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reorganization+of+global+form+and+motion+processing+during+human+visual+development.">Reorganization of global form and motion processing during human visual development.</a> Curr. Biol. 20 (5), 411-415 (2010).</li><li>Falck-Ytter, T., von Hofsten, C., Gillberg, C., Fernell, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visualization+and+analysis+of+eye+movement+data+from+children+with+typical+and+atypical+development.">Visualization and analysis of eye movement data from children with typical and atypical development.</a> J. Autism. Dev. Disord. 43 (10), 2249-2258 (2013).</li><li>Ahtola, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamic+eye+tracking+based+metrics+for+infant+gaze+patterns+in+the+face-distractor+competition+paradigm.">Dynamic eye tracking based metrics for infant gaze patterns in the face-distractor competition paradigm.</a> Plos One. 9 (5), e97299 (2014).</li><li>J&#228;kel, F., Wichmann, F. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spatial+four-alternative+forced-choice+method+is+the+preferred+psychophysical+method+for+naive+observers.">Spatial four-alternative forced-choice method is the preferred psychophysical method for naive observers.</a> J. Vision. 6 (11), 1307-1322 (2006).</li><li>Pel, J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Orienting+responses+to+various+visual+stimuli+in+children+with+visual+processing+impairments+or+infantile+nystagmus+syndrome.">Orienting responses to various visual stimuli in children with visual processing impairments or infantile nystagmus syndrome.</a> J. Child Neurol. 29 (12), 1632-1637 (2013).</li><li>Kooiker, M. J., van der Steen, J., Pel, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reliability+of+visual+orienting+response+measures+in+children+with+and+without+visual+impairments.">Reliability of visual orienting response measures in children with and without visual impairments.</a> J. Neurosci. Meth. 233, 54-62 (2014).</li><li>Boot, F. H., Pel, J. J., Evenhuis, H. M., van der Steen, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Quantification+of+visual+orienting+responses+to+coherent+form+and+motion+in+typically+developing+children+aged+0-12+years.">Quantification of visual orienting responses to coherent form and motion in typically developing children aged 0-12 years.</a> Invest. Ophth. Vis. Sci. 53 (6), 2708-2714 (2012).</li><li>Oliveira, L. F., Simpson, D. M., Nadal, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Calculation+of+area+of+stabilometric+signals+using+principal+component+analysis.">Calculation of area of stabilometric signals using principal component analysis.</a> Physiol. Meas. 17 (4), 305-312 (1996).</li><li>Pel, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Effects+of+visual+processing+and+congenital+nystagmus+on+visually+guided+ocular+motor+behaviour.">Effects of visual processing and congenital nystagmus on visually guided ocular motor behaviour.</a> Dev. Med. Child Neurol. 53 (4), 344-349 (2011).</li><li>Kooiker, M. J., Pel, J. J., van der Steen, 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+relationship+between+visual+orienting+responses+and+clinical+characteristics+in+children+attending+special+education+for+the+visually+impaired.">The relationship between visual orienting responses and clinical characteristics in children attending special education for the visually impaired.</a> J. Child Neurol. 30 (6), 690-697 (2014).</li><li>Ricci, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+assessment+of+visual+function+in+full+term+newborns.">Early assessment of visual function in full term newborns.</a> Early Hum. Dev. 84 (2), 107-113 (2008).</li></ol>

The authors declare that they have no competing financial interest.

양적 안구 운동 분석과 결합되게 측정 설정은 안구 운동과 시각 장애 아동의 다양한 그룹에서 비주얼 프로세싱 기능의 고유 한 특성을 제공한다. 이 패러다임의 주요 기능은 성능이 재귀 방식으로 트리거되는 시각적 자극에 안구 운동 응답에 기초한다는 것이다. 특정 언어의 지시가 주어지지와 어린이 구두로 응답 할 필요가 없다. 매개 변수의 RTF는, GFA와 FD는 각 그룹에 존재하는 매개 변수 값 (- 6 그림 4)의 제한 확산에도 불구하고 일반적으로 developing- 및 시각 장애인 아이들의 그룹 사이에 유의 한 차이를 보여줍니다. 시각 장애가있는 일부 아이들은 &#39;정상&#39;의 성능을 표시하는 동안 따라서, 평가 매개 변수에 따라 일부 일반적으로 개발 아이들은 일탈 성능을 표시 할 수 있습니다. 궁극적으로, 여러 시각에 응답하여 다수의 결과 측정양식은 개인 수준에서 고려되어야한다. 모든 결과 조치의 요약은 생후 6 개월에서 어린이의 시각 프로필에 변환 할 수 있습니다 시각 정보 처리 능력의 고유 한 특성을 제공한다. 몇몇 연구는 주의력 또는 정신적 능력 9,12,18을 추론하기, 아이들의 취약 인구에 원격 안구 추적의 값을 보여 주었다. 대부분의 연구는 행동 관찰과 지침의 사용에 의존하는 반면, 현재의 패러다임의 독특한 기능은 비언어적, 양적 접근 방법이다. 프로토콜 내에서 중요한 단계 그러므로 우선 찾고, 모바일 측정 셋업을 기반으로하는 자극하고, 사용자 지정 교정 및 분석 소프트웨어가 포함되어 있습니다. 정교한 분석 방법과 관찰을 기반 결과의 발표 확장 영상 처리 기능에 대한 표준화 및 상세한 결과를 제공합니다. 이 평가에 대한 작업과 일치한다다양한 장애 7 눈 추적기 (14), 그리고 시선 제어에 대한 연구와 유아 시력. 이 방법은 유연하고 어린이나 여러 장애 아동 임상 평가를 수행 할 때 빠뜨릴 수없는 모바일 평가를 할 수 있습니다. 따라서, 모니터를보고 할 수있는 거의 모든 어린이 안구와 시각 처리 능력을 측정하는 데 적합하다. 기존의 영상 진단 방법 (즉, 유효)에 대해이 방법의 중요성은 임상 구현 향한 첫 단계로 검토되고있다. 본 패러다임은 아동의 현재 사용 시각 기능 평가 (VFA)과 결합되었다. 안구 운동 기록을 기반으로 안구 운동과 시각 기능의 관찰은 이러한 기능의 표준 행동 관측과 비교했다. 또한, 안구 추적 파라미터, 예를 들면, 정착 시간 및 단속적 안구 방향 제공된 광고VFA 동안 안구 운동과 어린이의 시각 성능을 특성화 ditional 값 (Kooiker MJG의 등. 등., 2015, 제출). 제시된 방법의 주요 이득은 현재 젊은 나이에 시각 기능 평가에서 수행되는 것보다 더 많은 시각적 기능을 평가하고, 정량적으로 26을 평가 할 수있는 가능성에있다. 기존의 방법에 대한 한계는 적응없이 철저히 본 시험 ​​전지 (14)가 시력이나 시야를 평가 아직 불가능 때문이다. 우리는 다른 시각적 양식이 다른 자극 (예를 들어, 별개의 형태, 움직임, 색상과 대비 정보) 22,20,25를 사용하여 테스트 할 수있는 미래의 응용 프로그램에 만화 자극의 결과의 프레 젠 테이션, 자신을 제한하지만. 그런 식으로, 기본 시각 경로 이외의 특정 시각 처리 영역은 같은 시간이나 두정엽 피질의 시각 연합 영역으로, 대상이된다.방법의 한계는 현재 시각 자극은 단지 시각적 입력의 감지를 실행하고, 시각 처리의 초기 단계를 호출한다는 것이다. 이러한 자극은 일반적으로 시각적 인식 테스트와 측정 자극 검출 후 관련되고 고차 함수를 대상으로하지 않습니다. 통신의 사용없이 실행 도전적이지만, 안구 추적 기반 패러다임 인식 관련 정보의 검출을위한 유망한 미래 포맷 예 시각 검색 - 메모리 또는 -selective 주목된다. 요컨대, 시각적 인 자극을 다양한 종류의 상세한 안구 운동 응답 개발 초기 시각 정보 처리 기능의 종합 특성을 제공한다. 따라서, 각 자녀에 대한 손상 및 손상된 기능의 관점에서 개별 비주얼 프로파일을 생성 할 수 있습니다. 이러한 프로파일은 안구 운동과 시각의 강점과 약점에 대한 자세한 정보를 제공 할 수있다기능. 그것은 일상 생활 지원을위한 출발점으로 사용하고, 교사와 교사 교육 할 수있다. 이 방법으로 사용할 수있게 한 정량적 정보는 시간이 지남에 따라, 시각 개입 및 재활 프로그램을 모니터링하기위한 시각적 개발을 다음에 유리 될 수 있습니다.

어린이 뇌 손상과 관련된 시각 문제의 유병률은 증가했다. 시각 문제가 자녀의 발달에 큰 영향을 미칠 수 있기 때문에 위험에 어린 유아와 아동의 조기 발견은 매우 중요하다. 현재, 시각 기능 검사는 시력과 대비 감도 같은 시각적 감각 기능을 평가하는데 (예를 들어, 시표 시험) 1 세 ~ 2 세 이상의 어린이에 적용 가능하다. 어린 아이들이 시험은 시각 정보에 대한 자녀의 시청 행위의 구조화 된 관찰을 기반으로합니다. 아이의 눈의 움직임을보고하여, 즉 그러한 행동의 해석은,,, 또는 관찰자의 행동을보고 안구 운동 또는 아동의 주의력 장애에 의해 방해 할 수 있습니다. 같은 시공간 메모리 및 물체 인식 등의 두뇌가 매개 시각적 기능은 시각적 인식 테스트 (예를 들어, DTVP 2)으로 평가된다. 이 테스트는 언어 적 기능을 필요로tructions 통신 및 연령 4 ~ 5 년간 사용할 수 있습니다. 시각 체계의 출생 후 발달의 관점에서 그리고 어릴 가소성의 하이 레벨을 활용하기 위해, 가능한 한 빨리 시각적 정보 처리에서 손상의 존재 및 정도를 설정하는 것이 바람직하다. 그런 식으로, (뇌) 시각 장애가있는 아이들은 최대한 조기 개입, 시각적 자극, 또는 지원 전략 혜택을 누릴 수 있습니다. 따라서 소아의 의사 소통없이 사용될 수 있으며, 그 정량적 결과를 기반으로 영상 정보 처리의 평가 방법이 필요하다. 눈 운동은 3,4을 자극하는 시각적 안내 배향 행동을 연구하는 좋은 모델 및 관련 지각 및인지 기능 5입니다. 눈 운동 장면에서 시각적 인 관심의 초점을 표시하고 하나 상향식 (bottom-up)에서 (재귀, 돌출 기반) 또는 하향식에서 (난을 초래하는 것으로 알려져있다ntentional인지는) 6을 처리합니다. 안구 운동은 새로운 객체에 중심와, 즉, 시력의 선명도를 지시하는 데 사용됩니다. 관심의 대상의 시각적 콘텐츠 (일차 시각 피질 (V1)의 측면 geniculate 핵을 통해 망막에서 실행 경로를 통해 처리되고, 그 대뇌 처리 영역을 통해 자신을 배포됩니다 예를 들어, 관심에 참여, 공간 방향, 인식, 메모리 및 감정). 눈 운동을위한 필수 조건, 시각 정보 처리의 속편 상표입니다. 적외선 눈 추적 눈 운동의 측정은 안구 발달 및 시각 기능의 정량적 파라미터를 획득 할 수있는 가능성을 준다. 자동 안구 추적은 건강하고 임상 인구를 포함하는 의료 및 심리학 연구에 요즘 편재이다. 그들의 목적은뿐만 아니라 안구 운동 기능과주의 할당 (7)을 연구뿐만 아니라, 질문 ABO 대답하는 것입니다유타 행동, 심리적 메커니즘 8,9. 접근 및 상업 안구 추적 시스템의 상승과 함께, 그들은 구속 조건, 복잡한 명령, 또는 액티브 협력 12, 13 않고, 유아와 어린이 10 ~ 12의 취약 집단을 테스트 점점 사용된다. 때문에 안구와 뇌 수준에서 안구 운동과 시각 시스템의 마지막 커플 링, 눈 추적 기반 방법은 시각적 능력을 평가하는 사전 탁월 적합하다. 지금까지 시력의 측정 (14) 외에, 아이들 시각 기능을 평가 기술의 사용은 상대적으로 적은 관심을 받았다. 우리 그룹은 우선 보는 패러다임 (13) 안구 운동 측정을 결합했다. 우선 찾고 균일 한 사람 (15)를 통해 패턴 표면을 흥분시키는 수있는 환경이다. 이 원리는 diff를 1 내지 4의 사분면에서 대상 영역과 시각 자극을 이용하여인가하나의 특정 시각적 기능의 측면에서 배경, 예를 들면 일관된 형태, 일관된 움직임, 명암과 색상 어. 이 시각 기능은 별도의 주변 및 중앙 시각 경로에 의해 처리 될 것으로 알려져있다. 예를 들어, 형태에 대한 정보는 시간적 피질 V1에서 복부 경로에 의해 처리된다. 움직임에 대한 정보는 정수리 피질 (16) 후부에 V1에서, 등의 경로에 의해 처리된다. 따라서, 특정 자극은 시각 시스템의 고유 영역에서 시각 정보 처리를 실행하는 데 사용된다. 아이가 제공되는 특정 시각 정보를 참조 할 경우, 그 정보는 안구 운동의 형태로 시선을 끌 것이다. 시각적 자극이 반사적 안구 운동 응답은 원격 적외선 눈 추적기로 기록됩니다. 그 방법은, 안구 운동 수단 13 처리 영상 정보의 다양한 양태의 품질의 통신이없는 평가를 제공한다. 안구 운동은 어린이의 시청 행동 (11)의 관찰뿐만 아니라, 데이터를 제공 할뿐만 아니라,보다 객관적인 결과 측정에 사용될 수있다. 신중하게 설계된 테스트 패러다임과 함께, 안구 운동은 시각 정보 처리에 대한 정확하고 객관적인 정보를 제공 할 수 있습니다. 이 정보는 안구 운동 응답의 공간적 특성에 기초하여 정량적 인 매개 변수를 계산함으로써 획득된다. 이러한 매개 변수의 예는 반응 시간 (13), 고정 시간 17 단속적 통계 7 또는 누적주의 할당 (18)이다. 이러한 매개 변수의 가용성은 젊은 발달 단계에서 아동의 시각적 평가의 분야에 새로운 기능입니다. 이 논문의 목적은 6 개월 세 어린이의 시각 정보 처리를 측정하는 눈 추적 기반 방법을 제시하는 것입니다. 측정 설정 및 절차 (즉 비언어적 인 패러다임, 후 교정 및 mobility)는 특별히 위험에 아이들이 방법을 사용하여 적용됩니다. 결정적인 특징은 정량적 시각적 응답 매개 변수, 즉 반응 시간, 정착 시간과 정착 정도를 분석한다. 이 파라미터들은 시각 장애가있는 어린이 위험군 시각적 정보 처리를 특성화하기 위해, 일반적으로 현상 아이들 시각적 유도 반응의 기준 영역을 제공하기 위해 사용된다.

<table><tbody><tr><td>Tobii T60 XL</td><td>Tobii Technology: http://www.tobii.com&amp;nbsp;</td><td>http://www.tobii.com/en/eye-tracking-research/global/products/hardware/tobii-t60xl-eye-tracker/</td><td>remote infrared eye tracker&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>Tobii Studio</td><td>Tobii Technology: http://www.tobii.com&amp;nbsp;</td><td>http://www.tobii.com/en/eye-tracking-research/global/products/software/tobii-studio-analysis-software/</td><td>eye tracker software</td></tr><tr><td>MATLAB</td><td>MathWorks Inc</td><td>http://nl.mathworks.com/products/matlab/</td><td>data analysis software</td></tr></tbody></table>

a method to quantify visual information processing in children using eye tracking

Visual problems that occur early in life can have major impact on a child's development. Without verbal communication and only based on observational methods, it is difficult to make a quantitative assessment of a child's visual problems. This limits accurate diagnostics in children under the age of 4 years and in children with intellectual disabilities. Here we describe a quantitative method that overcomes these problems. The method uses a remote eye tracker and a four choice preferential looking paradigm to measure eye movement responses to different visual stimuli. The child sits without head support in front of a monitor with integrated infrared cameras. In one of four monitor quadrants a visual stimulus is presented. Each stimulus has a specific visual modality with respect to the background, e.g., form, motion, contrast or color. From the reflexive eye movement responses to these specific visual modalities, output parameters such as reaction times, fixation accuracy and fixation duration are calculated to quantify a child's viewing behavior. With this approach, the quality of visual information processing can be assessed without the use of communication. By comparing results with reference values obtained in typically developing children from 0-12 years, the method provides a characterization of visual information processing in visually impaired children. The quantitative information provided by this method can be advantageous for the field of clinical visual assessment and rehabilitation in multiple ways. The parameter values provide a good basis to: (i) characterize early visual capacities and consequently to enable early interventions; (ii) compare risk groups and follow visual development over time; and (iii), construct an individual visual profile for each child.

제시된 방법은 아이들이 집단에 적용되었습니다 : 시각 장애없이 337 어린이의 제어 그룹 및 시각 장애 (평균 연령 119 어린이의 그룹 (SD (나이 (SD) = 4.8 (3.3) 년 평균)) = 시각 재활 센터 (로얄 네덜란드의 Visio, 네덜란드)에서 모집 한 8.10 (2.96) 년). 이 아이들 중 74 안구 시각 장애를 가지고 있었고, 45 대뇌 시각 장애를 가지고 있었다. 별도로, 반응 시간, 정착 시간 및 시선 고정 영역, 6 - 모든 제어 아이의 결과는도 4에 시각화된다. (검은 선으로 표시) 참조 제한 에이지에 기초하여 제어 데이터에 대한 로그 함수 피팅에 의해 생성되었다. 이 수치는 손상 또는 손상 기능의 측면에서, 시각 장애 아동의 시각 처리 기능을 특성화하기위한 기초 역할을합니다. (13)를 참조)를 안구 운동을 실행하는 데 필요한 시간을 측정한다. 낮을 RTF 값, 빠른 안구 운동 응답. RTF의 좋은 반복성 0~12년 13,21,22에서 일반적으로 개발 어린이의 그룹에 표시하고, 시각 장애 (21)의 여러 유형의 아동에있다. 위해, 4 세 이상의 동적 만화 자극에 평균 RTF를 보여줍니다 제어 어린이, 대뇌 시각 장애 (CVI) 및 안구 시각 장애 (OVI) 어린이와 어린이. 및 childre에서, 시각 장애가없는 아동 (t = -13.91, p &lt;0.001, 코헨의 D = 1.32 평균 차이 = 85 밀리 초)에 비해없고 사용 RTF 값은 어린이에서 유의하게 높은n은 CVI와 OVI에 비해 (평균 차이 = 99 밀리 초, t = -6.90, P &lt;0.001, 코헨의 D = 1.25). 이러한 결과는 이전에 본 데이터 세트 20,24,25의 하위 그룹에 RTF에 연구 결과를 발표 확인합니다. <img alt="그림 4" src="/files/ftp_upload/54031/54031fig4.jpg" /> 어린이 중도에와 시각 장애가없는 그림 4. 평균 RTF. 어린이 1 밀리 평균 RTF 값 (y 축), 세 이상 (x 축). 값은 CVI (십자가)와 제어 어린이 (오픈 원), OVI 어린이 (검은 색 원), 그리고 아이들을 위해 별도로 표시됩니다. 검은 선은 대조군 RTF의 상부 기준 한계를 나타낸다. 이 라인 위의 RTF 값이 비정상으로 간주, 긴 반응 시간을 즉. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54031/54031fig4large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> <p class="jove_content"fo를 : 킵 together.within 페이지를 = &quot;1&quot;&gt; 고정 기간은 표적 영역 내에 고정화 된 시선에 걸린 총 시간이다. FD는 지속 시각적 관심을 측정하고, 본 실시 예에서 4 초입니다 자극 프리젠 테이션 시간에 따라 달라집니다. 매개 변수 고정 기간 (FD)도와 시각 장애의 다른 유형이없는 어린이 사이에 구별합니다. OVI와 제어 어린이, CVI와 아이들, 그리고 아이들을 위해 별도로 5는이 세 이상 FD를 의미하는 그림. 시각 장애가없는 아이들에 비해이없고 사용 FD 어린이에서 유의하게 짧은 ​​(차이 = 850 밀리 초를 의미; t은 11.72, P &lt;0.001 = 코헨의 D = -1.12), 및 OVI와 어린이에 비해 CVI 어린이에서 유의하게 짧은은 (평균 차이 = 325 밀리 초, t = 2.44, p &lt;0.05, 코헨의 D = -0.50). 이 시각 장애가없는 아이들에 비해, 어린이 중도에의 이전 결과를 확인 (Kooiker MJG 등. 제출). 평균 FD 어린이 중도에와 시각 장애없이 그림 5. 어린이 1 밀리 평균 FD 값 (y 축), 세 이상 (x 축). 값은 CVI (십자가)와 제어 어린이 (오픈 원), OVI 어린이 (검은 색 원), 그리고 아이들을 위해 별도로 표시됩니다. 검은 선은 대조군 FD의 하부 기준 한계를 나타낸다. 이 라인 아래 FD 값이 비정상으로 간주, 짧은 고정 기간을 즉. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/54031/54031fig5large.jpg" target="_blank">이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.</a> 매개 변수 시선 고정 영역 (GFA)는 특정 안진에서, 안구 운동 제어에 장애를 감지하는 민감하다. GFA는 각도의 고정 된 영역의 크기를 나타내며,위한 측정고정 정밀도 (계산은 이전 연구 13, 23 참조). 고정의 작은 영역은 높은 정착 정확도를 나타낸다. GFA는 자극의 크기에 따라 상기 대응하는 목표 영역 (즉, 본 예에서는 6º 반경). GFA의 좋은 반복성은 시각 장애 (21)의 여러 유형의 아동에 0~12년 (13), (21)로부터 일반적으로 개발 어린이의 그룹에 표시하고있다. 별도로, 세 이상의 만화 자극에 반응 GFA를 6은도 의미 제어 어린이, 안구 운동 장애의 안진 어린이, 시각 장애인하지만 안진이없는 아이들. 시각 장애가없는 아이들에 비해이없고 사용 GFA 값 (평균 차이 = 1.34º; t = -25.09, p &lt;0.001, 코헨의 D = 2.37) 어린이, 즉 낮은 고정 정확도가 상당히 크다. 또한, 안진 어린이는 어린이 위스콘신보다 낮은 고정 정확도가<html> 안진 사전 통 보없이하지만 시각 장애의 다른 유형 (차이 = 0.71º을 의미; t은 5.03, P &lt;0.001 =; 코헨의 D = 1.04). 이것은 본 데이터 세트 20,24,25의 하위 그룹에서 GFA에 이전에 출판 된 연구 결과와 일치한다. <img alt="그림 6" src="/files/ftp_upload/54031/54031fig6.jpg" /> 와 시각 장애가없는 어린이 그림 6. 평균 GFA. (어린이 1 인 기준)도 평균 GFA 값 (y 축), 세 이상 (x 축). 값은 안진 (블랙 다이아몬드)없이 제어 어린이 (오픈 원), 시각 장애 및 안구 진탕 (별표)와 어린이, 시각 장애 어린이를위한 별도 표시됩니다. 검은 선은 대조군 GFA의 상부 기준 한계를 나타낸다. 이 라인 위의 GFA 값은 일탈, 즉 낮은 고정 정밀도로 간주된다.t = &quot;_ 빈&quot;&gt;이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

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A Method to Quantify Visual Information Processing in Children Using Eye Tracking

A method is described to quantify the quality of visual information processing based on reflexive eye movements in response to specific visual modalities. Reaction times and fixation output parameters are used to characterize visual performance in children with and without visual impairments from 6 months of age.

Method는 눈 추적을 사용하여 어린이의 시각 정보 처리를 정량화하기

Visual problems that occur early in life can have major impact on a child's development. Without verbal communication and only based on observational ...

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Research

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17.3K 조회수.  Erasmus MC. A method is described to quantify the quality of visual information processing based on reflexive eye movements in response to specific visual modalities. Reaction times and fixation output parameters are used to characterize visual performance in children with and without visual impairments from 6 months of age.

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Eye Tracking Young Children with Autism

The rise of accessible commercial eye-tracking systems has fueled a rapid increase in their use in psychological and psychiatric research. By providing a direct, detailed and objective measure of gaze behavior, eye-tracking has become a valuable tool for examining abnormal perceptual strategies in clinical populations and has been used to identify disorder-specific characteristics1, promote early identification2, and inform treatment3. In particular, investigators of autism spectrum disorders (ASD) have benefited from integrating eye-tracking into their research paradigms4-7. Eye-tracking has largely been used in these studies to reveal mechanisms underlying impaired task performance8 and abnormal brain functioning9, particularly during the processing of social information1,10-11. While older children and adults with ASD comprise the preponderance of research in this area, eye-tracking may be especially useful for studying young children with the disorder as it offers a non-invasive tool for assessing and quantifying early-emerging developmental abnormalities2,12-13. Implementing eye-tracking with young children with ASD, however, is associated with a number of unique challenges, including issues with compliant behavior resulting from specific task demands and disorder-related psychosocial considerations. In this protocol, we detail methodological considerations for optimizing research design, data acquisition and psychometric analysis while eye-tracking young children with ASD. The provided recommendations are also designed to be more broadly applicable for eye-tracking children with other developmental disabilities. By offering guidelines for best practices in these areas based upon lessons derived from our own work, we hope to help other investigators make sound research design and analysis choices while avoiding common pitfalls that can compromise data acquisition while eye-tracking young children with ASD or other developmental difficulties.

Eye tracking has long been used to study gaze patterns in typically-developing individuals, but recent technological advancements have made its use with clinical populations, including autism, more feasible. While eye-tracking young children with autism can offer insight into early symptom manifestations, it involves methodological challenges. Suggestions for best practices are provided.

자폐증과 어린 아이를 추적 눈

The rise of accessible commercial eye-tracking systems has fueled a rapid increase in their use in psychological and psychiatric research. By providing a ...

연구

의학

Psychophysical Tracking Method to Measure Taste Preferences in Children and Adults

The Monell two-series, forced-choice, paired-comparison tracking method provides a reliable measure of sweet taste preferences from childhood to adulthood. The method, which is identical for children, adolescents, and adults, is of short duration (&#60; 15 min), does not rely on sustained attention or place demands on memory (which would yield spurious age differences), and minimizes the impact of language development, making this method amenable to the cognitive limitations of pediatric populations. In this whole-mouth tasting method, subjects are asked to taste (without swallowing) pairs of solutions of different sucrose concentrations and to point to the solution they prefer. Each subsequent pair contains the participant&#39;s preceding preferred concentration and an adjacent stimulus concentration. The procedure continues until the subject chooses either a given concentration of sucrose when paired with both a higher and a lower concentration, or the highest or lowest concentration two consecutive times. Subjects are prevented from reaching response criteria on the basis of first or second position bias by the two-series design of the method, which counterbalances the order of solution presentation within each pair between the series (the weaker concentration is presented first in Series 1, second in Series 2). The geometric mean of the two sucrose concentrations chosen in Series 1 and 2 is an estimate of the participant&#39;s most preferred level of sucrose. Sucrose preference as determined with this laboratory-based measure has been shown to be associated with preference for sugars in foods and beverages and with taste receptor genotype, family history of alcoholism, and race/ethnicity, as well as depressive symptomatology among pediatric populations. The method has real-world relevance and has been applied to determine most preferred level of other tastes (e.g., salt), making it a valuable psychophysical tool.

Sweet taste has powerful hedonic appeal among people of all ages, particularly children. Described herein is a reliable and valid method that can be used to determine the level of sweetness most preferred, making it a valuable psychophysical tool for scientists.

정신 물리학 추적 방법은 어린이와 성인의 맛의 기본 설정을 측정하는

The Monell two-series, forced-choice, paired-comparison tracking method provides a reliable measure of sweet taste preferences from childhood to ...

행동분석학

Eye-Tracking Control to Assess Cognitive Functions in Patients with Amyotrophic Lateral Sclerosis

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a neurodegenerative disorder with pathological involvement of upper and lower motoneurons, subsequently leading to progressive loss of motor and speech abilities. In addition, cognitive functions are impaired in a subset of patients. To evaluate these potential deficits in severely physically impaired ALS patients, eye-tracking is a promising means to conduct cognitive tests. The present article focuses on how eye movements, an indirect means of communication for physically disabled patients, can be utilized to allow for detailed neuropsychological assessment. The requirements, in terms of oculomotor parameters that have to be met for sufficient eye-tracking in ALS patients are presented. The properties of stimuli, including type of neuropsychological tests and style of presentation, best suited to successfully assess cognitive functioning, are also described. Furthermore, recommendations regarding procedural requirements are provided. Overall, this methodology provides a reliable, easy to administer and fast approach for assessing cognitive deficits in patients who are unable to speak or write such as patients with severe ALS. The only confounding factor might be deficits in voluntary eye movement control in a subset of ALS patients.

Cognitive deficits are common in about one third of patients with amyotrophic lateral sclerosis, a neurological condition leading to progressive impairments in speech and movement abilities. To conduct cognitive tests in patients unable to speak or write a reliable and easy to administer eye-tracking paradigm was developed.

눈 - 추적 제어 루게릭 병 환자의인지 기능을 평가하는

Amyotrophic lateral sclerosis (ALS) is a neurodegenerative disorder with pathological involvement of upper and lower motoneurons, subsequently leading to ...

A Computational Method to Quantify Fly Circadian Activity

In most animals and plants, circadian clocks orchestrate behavioral and molecular processes and synchronize them to the daily light-dark cycle. Fundamental mechanisms that underlie this temporal control are widely studied using the fruit fly Drosophila melanogaster as a model organism. In flies, the clock is typically studied by analyzing multiday locomotor recording. Such a recording shows a complex bimodal pattern with two peaks of activity: a morning peak that happens around dawn, and an evening peak that happens around dusk. These two peaks together form a waveform that is very different from sinusoidal oscillations observed in clock genes, suggesting that mechanisms in addition to the clock have profound effects in producing the observed patterns in behavioral data. Here we provide instructions on using a recently developed computational method that mathematically describes temporal patterns in fly activity. The method fits activity data with a model waveform that consists of four exponential terms and nine independent parameters that fully describe the shape and size of the morning and evening peaks of activity. The extracted parameters can help elucidate the kinetic mechanisms of substrates that underlie the commonly observed bimodal activity patterns in fly locomotor rhythms.

A method to quantify the main temporal features seen in fly circadian locomotor rhythms is presented. The quantification is achieved by fitting fly activity with a multi-parametric model waveform. The model parameters describe the shape and size of the morning and evening peaks of daily activity.

비행 Circadian 활동 척도를 계산 방법

In most animals and plants, circadian clocks orchestrate behavioral and molecular processes and synchronize them to the daily light-dark cycle. ...

Gaze in Action: Head-mounted Eye Tracking of Children's Dynamic Visual Attention During Naturalistic Behavior

Young children's visual environments are dynamic, changing moment-by-moment as children physically and visually explore spaces and objects and interact with people around them. Head-mounted eye tracking offers a unique opportunity to capture children's dynamic egocentric views and how they allocate visual attention within those views. This protocol provides guiding principles and practical recommendations for researchers using head-mounted eye trackers in both laboratory and more naturalistic settings. Head-mounted eye tracking complements other experimental methods by enhancing opportunities for data collection in more ecologically valid contexts through increased portability and freedom of head and body movements compared to screen-based eye tracking. This protocol can also be integrated with other technologies, such as motion tracking and heart-rate monitoring, to provide a high-density multimodal dataset for examining natural behavior, learning, and development than previously possible. This paper illustrates the types of data generated from head-mounted eye tracking in a study designed to investigate visual attention in one natural context for toddlers: free-flowing toy play with a parent. Successful use of this protocol will allow researchers to collect data that can be used to answer questions not only about visual attention, but also about a broad range of other perceptual, cognitive, and social skills and their development.

Young children do not passively observe the world, but rather actively explore and engage with their environment. This protocol provides guiding principles and practical recommendations for using head-mounted eye trackers to record infants' and toddlers' dynamic visual environments and visual attention in the context of natural behavior.

행동에 시선: 자연 동작 동안 어린이 동적 시각적 관심의 머리 장착형 눈 추적

Young children's visual environments are dynamic, changing moment-by-moment as children physically and visually explore spaces and objects and interact ...

Comparing Eye-tracking Data of Children with High-functioning ASD, Comorbid ADHD, and of a Control Watching Social Videos

Children with autism spectrum disorders (ASD) are known to have sensory-perceptual processing deficits that weaken their abilities to attend and perceive social stimuli in daily living contexts. Since daily social episodes consist of subtle dynamic changes in social information, any failure to attend to or process subtle human nonverbal cues, such as facial expression, postures, and gestures, might lead to inappropriate social interaction. Traditional behavioral rating scales or assessment tools based on static social scenes have limitations in capturing the moment-to-moment changes in social scenarios. An eye-tracking assessment, which can be administered in a video-based mode, is therefore preferred, to augment clinical observation. In this study, using the single-case comparison design, the eye-tracking data of three participants, a child with autism spectrum disorder (ASD), another with comorbid attention deficit-hyperactive disorder (ADHD), and a neurotypical control, are captured while they view a video of social scenarios. The eye-tracking experiment has helped answer the research question: How does social attention differ between the three participants? By predefining areas of interest (AOIs), their visual attention on relevant or irrelevant social stimuli, how fast each participant attends to the first social stimuli appearing in the videos, for how long each participant continues to attend to those stimuli within the AOIs, and the gaze shifts between multiple social stimuli appearing concurrently in the same social scene are captured, compared, and analyzed in a video-based eye-tracking experiment.

This is a qualitative comparative case study analysis of eye-tracking data on the first moments of social video scenes as viewed by three participants: one with autism spectrum disorder, one with comorbid attention deficit-hyperactive disorder, and one neurotypical control.

눈-추적 데이터 높은 기능 ASD, Comorbid ADHD 어린이의 및 사회 동영상 보고 제어의 비교

Children with autism spectrum disorders (ASD) are known to have sensory-perceptual processing deficits that weaken their abilities to attend and perceive ...

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.

아이 트래킹과 우대 보이는 패러다임을 사용하여 시각적 언어에 대한 유아감도 탐색

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 ...

영유아의 시력에 대한 자동 평가

An Automated Method for Assessing Visual Acuity in Infants and Toddlers Using an Eye-Tracking System

Visual acuity measurement is an important visual function test to perform in infancy and childhood. However, accurate visual acuity measurement in infants is difficult because of deficiencies in their communication ability. This paper presents a novel automated method to assess visual acuity in children (5-36 months old). This method, the automated acuity card procedure (AACP), uses a webcam for eye tracking and recognizes children's watching behaviors automatically. A two-choice preferential-looking test is performed when the tested child watches the visual stimuli shown on a high-resolution digital display screen. When the tested child watches the stimuli, their facial pictures are recorded by the webcam. These pictures are used by the set computer program to analyze their watching behavior. With this procedure, the child's eye movement responses to different stimuli are measured, and their visual acuity is assessed without communication. By comparing the results with grating acuity obtained by Teller Acuity Cards (TACs), AACP performance is deemed comparable to that of TACs.

저자 스포트라이트: 시선 추적 시스템을 사용하여 영유아의 시력을 평가하는 자동화된 방법  

In this paper, we present a novel automated method for assessing visual acuity in infants and toddlers by using an eye-tracking system.

시선 추적 시스템을 사용하여 영유아의 시력을 평가하는 자동화된 방법

Visual acuity measurement is an important visual function test to perform in infancy and childhood. However, accurate visual acuity measurement in infants ...

Method는 눈 추적을 사용하여 어린이의 시각 정보 처리를 정량화하기

요약

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이 비디오의 챕터

자폐증과 어린 아이를 추적 눈

정신 물리학 추적 방법은 어린이와 성인의 맛의 기본 설정을 측정하는

눈 - 추적 제어 루게릭 병 환자의인지 기능을 평가하는

비행 Circadian 활동 척도를 계산 방법

행동에 시선: 자연 동작 동안 어린이 동적 시각적 관심의 머리 장착형 눈 추적

눈-추적 데이터 높은 기능 ASD, Comorbid ADHD 어린이의 및 사회 동영상 보고 제어의 비교

아이 트래킹과 우대 보이는 패러다임을 사용하여 시각적 언어에 대한 유아감도 탐색

시선 추적 시스템을 사용하여 영유아의 시력을 평가하는 자동화된 방법

시선 추적 시스템을 사용하여 영유아의 시력을 평가하는 자동화된 방법

시선 추적 시스템을 사용하여 영유아의 시력을 평가하는 자동화된 방법