Name: visualizing visual adaptation
Uploaded: 2017-04-24T13:00:00.000+00:00
Duration: 4 min 43 s
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건강 (NIH) 부여 EY-10834의 국립 연구소에 의해 지원됩니다.

참고 : 프로토콜이 그림은 하나의 이미지를 선택한 후 다른 드롭 다운 메뉴에서 선택한 옵션을 사용하여 적용 할 수있는 프로그램을 사용합니다. 1. 적응하기 위해 이미지를 선택 <ol><li> 이미지를 클릭하고 작업 할 이미지의 파일 이름을 찾습니다. 왼쪽 창에서 원본 이미지를 관찰합니다. </li></ol> 2. 자극과 관찰자 지정 <ol><li> 이미지와 관찰자를 표현하는 방법을 선택합니다 &quot;형식&quot;메뉴를 클릭합니다. </li><li> 특정 색 분포에 적응 표준 또는 평균 관찰자를 모델로 &quot;표준 관찰자&quot;옵션을 클릭합니다. 이때, 콘 (32)에 감도 이미지의 RGB 값을 변환하는 표준 공식을 사용한다. </li><li> 특정 관찰자의 스펙트럼 민감도를 모델링하기 위해 &quot;개인 관찰자&quot;옵션을 클릭합니다. 이 감도는 파장에 의존하기 때문에, 프로그램 콘디스플레이의 표준 또는 측정 된 방출 스펙트럼을 이용하여 총 스펙트럼으로 화상의 RGB 값 버텍스. </li><li> 세계에서 실제 스펙트럼을 근사 &quot;자연 스펙트럼&quot;옵션을 클릭합니다. 이 옵션은 이미지의 색상에 해당하는 스펙트럼을 근사화 표준 기저 함수 33 가우스 스펙트럼 (34)을 이용하여, 예를 들어, 스펙트럼으로 RGB 값으로 변환한다. </li></ol> 적응 조건을 선택합니다 <ol><li> (색상 결핍 관찰자 대 정상, 예를 들면) 동일한 환경에 서로 다른 환경 (예를 들어, 도시 풍경 대 숲의 색), 또는 다른 관찰자에 동일한 관찰자 중 하나를 적응. <ol><li> 전자의 경우, 환경을 선택하는 메뉴를 사용합니다. 후자에서, 관찰자의 민감성을 정의하는 메뉴 사용법. </li></ol></li><li> 환경을 설정하려면 &quot;참조&quot;및 &quot;테스트&quot;envir을 선택드롭 다운 메뉴에서 onments. 다음은 서로 다른 환경에 대한 메커니즘 응답을로드하여 적응의 두 개의 서로 다른 상태를 제어 할 수 있습니다. <ol><li> 시작 환경을 제어 할 수있는 &quot;참조&quot;메뉴를 선택합니다. 이 피사체는 원래 이미지를 보면서 적응되는 환경이다. 참고 : 다른 환경에 대해 미리 계산되어 표시되는 선택. 이러한 이미지의 다른 컬렉션의 색 영역의 측정에서 파생되었다. 예를 들어, 하나의 응용 프로그램은 컬러 인식이 서로 다른 시간에 27에서 같은 위치에서 촬영 보정 된 이미지를 사용하여 계절의 변화에 따라 달라질 수있는 방법을 살펴 보았다. 또 다른 연구는 적응이 서로 다른 위치에 걸쳐 색 지각 표상에 영향을 줄 수있는 방법을 탐구, 다른 장면 카테고리 (29)의 이미지를 샘플링하여 위치를 표현. </li><li> 사용자 정의 환경에 대한 값을로드하려면 &quot;사용자 정의&quot;환경을 선택합니다. OBS검색하고 특정 파일을 선택하는 창이 정말 짜증나. 독립적 인 이미지에 대한 이러한 파일을 만들려면 (1 단계로)에 포함되는 각 이미지를 표시하고 &quot;이미지 응답을 저장&quot;버튼을 클릭합니다. 참고 :이 하나 만들거나 각 이미지에 대한 응답을 저장하는 엑셀 파일에 추가 할 수있는 창이 표시됩니다. 새 파일을 만들려면 파일 이름을 입력하거나 기존 파일을 검색. 기존 파일의 경우, 현재 이미지에 대한 응답이 추가되고 모든 이미지에 대한 응답은 자동으로 평균. &quot;사용자 정의&quot;옵션을 사용하여 파일을 선택하면이 평균은 기준 환경에 입력합니다. </li><li> 이미지의 환경 목록에 액세스하려면 &quot;테스트&quot;메뉴를 선택 조정합니다. 표시된 이미지의 메커니즘 응답을 사용할 수있는 &quot;현재 이미지&quot;옵션을 선택합니다. 참고 :이 옵션은 피사체가 현재보고있는 이미지의 색상에 적응하는 것으로 가정합니다. 그렇지 않으면 t 중 하나를 선택그는 환경이나 테스트 환경을로드하기 위해 &quot;사용자 정의&quot;옵션을 미리 계산. </li></ol></li></ol> 4. 관찰자의 분광 감도를 선택 참고 : 다른 환경의 적응 효과의 경우, 관찰자는 일반적으로 일정하게 유지되며, 평균 스펙트럼 감도 기본 &quot;표준 관찰자&quot;로 설정되어 있습니다. 스크리닝 안료 또는 관찰자의 스펙트럼 감도의 양을 제어 개별 분광 감도를 설정하기위한 메뉴 (3)이있다. <ol><li> 렌즈 색소의 밀도를 선택합니다 &quot;렌즈&quot;메뉴를 클릭합니다. 다른 옵션은 하나가 다른 나이의 밀도 특성을 선택할 수 있습니다. </li><li> 유사 황반 색소의 밀도를 선택할 수있는 &#39;황반&#39;메뉴를 클릭합니다. 안료의 최고 밀도의 관점에서 이러한 옵션을 관찰한다. </li><li> 아니오 관찰자 사이에서 선택할 수있는 &quot;콘&quot;메뉴를 클릭rmal의 삼색 형 색각 또는 비정상적인 삼색 형 색각의 다른 유형. 주 : 프로그램 관찰자 직선 대략 균일 샘플 다른 색상과 휘도의 조합을 콘 신호 (26 개)를 결합 postreceptoral 채널 세트의 콘 스펙트럼 민감도를 정의하는 선택 기준. </li></ol> 5. 이미지를 적응 <ol><li> 은 &quot;적용&quot;버튼을 클릭합니다. 주 :이 이미지의 각 화소에 콘 포스트 receptoral 메커니즘의 응답을 계산하기위한 코드를 실행한다. 적응시키는 색 분포에 대한 평균 응답이 기준 분포의 평균 응답 같도록 응답은 스케일링, 또는 이렇게 평균 응답 개별 또는 참조 관찰자 동일 함. 스케일링 폰 Kries 적응 35 시뮬레이션 곱셈이다. 새로운 이미지가 다음기구 응답들을 합산하고 디스플레이를 위해 RGB 값으로 다시 변환하여 렌더링된다. ALG 파일의 세부 사항orithm 26, 27, 28, 29에 제시되어있다. </li><li> 화면에 세 개의 새로운 이미지를 관찰합니다. 이들은 1)로 표시되는 &quot;unadapted&quot;- 테스트 이미지가 완전히 참조 환경에 적응 사람에게 표시하는 방법; 2) &quot;콘 적응&quot;- 이것은 단지 수용체 적응 조정 이미지를 나타낸다 3) &quot;완전 적응&quot;-이 환경이나 관찰자의 변화에 ​​완전 적응에 의해 예측 된 이미지를 보여줍니다. </li><li> 세 계산-이미지를 저장하기 위해 &quot;이미지 저장&quot;버튼을 클릭합니다. 폴더에 대한 검색하고 파일 이름을 선택하는 화면에 새 창을 준수하십시오. </li></ol> 6. 적응의 결과를 평가 주 : 원래 기준 및 적합한 이미지가 동일한 이미지 모델링 adapta의 두 상태에 표시하는 방법을 시뮬레이션기, 그리고 중요한 것은이 때문 만이 적응 상태의 차이가 있습니다. 이미지의 차이 따라서 적응의 결과에 대한 통찰력을 제공한다. <ol><li> 시각적 이미지의 차이점을 확인합니다. 참고 : 이미지의 간단한 검사는 많은 컬러 비전은 다른 색상 환경에서 생활 할 때 다를 수 있습니다, 또는 관찰자의 감도 변화를 얼마나 적응을 보상하는 방법 쇼를 할 수 있습니다. </li><li> 경험적으로 적응 (29)의 결과를 평가하기 위해 이미지 분석이나 행동 측정을 사용하여 이러한 적응의 효과를 정량화. <ol><li> 어떻게 색상의 외관이 변화 측정합니다. 예를 들어, 어떻게 색상 카테고리 또는 다른 환경 또는 관찰자에서 지각 돌출 변화 측정하기 위해 두 이미지의 색상을 비교합니다. 예를 들어, 사용은 얼마나 독특한 색채 (예를 들어, 순수한 노란색 또는 파란색) 할 수 이론적으로 V를 계산하는 적응 컬러의 변화 분석때문에 관찰자의 색상 환경 (29)의 변화의 아리. </li><li> 적응이 시각 감도 또는 성능에 미치는 영향을 요청합니다. 예를 들면, 관찰자가 제 배경의 색에 적용되는 경우 신규 컬러 영상 검색을 빠르게인지 비교하는 적합한 이미지를 사용한다. 홀수 타겟 (29)의 위치에 대해 측정 된 반응 시간으로, 화상을 대상 화상과 함께 적응 된 다른 색깔 오답의 어레이를 중첩하여 실험을 실시한다. </li></ol></li></ol>

저자가 공개하는 게 없다.

도시 된 프로토콜은 환경이나 관찰자의 변화에 ​​적응의 효과는 이미지를 묘사 할 수있는 방법을 보여줍니다. 다음은이 묘사 모델을 위해 만든 가정에 따라 달라집니다 걸리는 형태 - 색상 인코딩 방법, 예를 들어, 어떻게 인코딩 메커니즘 대응하고 적응. 가설 채널의 특성이 무엇인지 예를 들어, 그들은이 적응하기 위해 가정 방법 - 따라서 가장 중요한 단계는 컬러 비전의 모델을 결정한다. 다...

우리의 변화에 ​​따라 세계는 다른 사람, 또는 자신에게 어떤 모습 수 있는가? 이러한 질문에 대한 답변은 자연과 인식의 메커니즘과 감각 코딩의 정상 및 임상 적 변화 모두의 결과를 이해하는 데 근본적으로 중요하다. 기술과 접근 방식의 다양한 이미지를 다른 시각 민감도와 개인에게 나타날 수있는 방법을 시뮬레이션하기 위해 개발되었다. 예를 들어, 이들 색 결함의 종류에 의해 구별 될 수있는 색상의 시뮬레이션을 포함하는 1, 2, 3, 4, 유아 나 노인 관찰자 5, 6, 7, 8에 의해 해결 될 수있는 공간 및 색 차이 9 이미지는 주변 시야에 표시되는 방법 <s<html> 클래스 = &quot;외부 참조&quot;&gt; (10), 및 광학 오류나 병 11, 12, 13, 14의 결과입니다. 그들은 또한 다른 종 15, 16, 17에 대한 수있는 차별을 시각화하기 위해 적용되었습니다. 전형적으로, 이러한 시뮬레이션 이미지를 필터링함으로써 감소 또는 어려움이보고 구조를 제거하는 다른 집단의 감도 손실의 측정치를 사용한다. 예를 들어, 색맹의 일반적인 형태는 중간 또는 긴 파장에 민감한 두 감광체 중 하나의 손실을 반영하고, 그 신호를 제거하도록 필터링 된 이미지는 통상적으로 &quot;붉은 녹&quot;1 색상의 결여 나타난다. 마찬가지로, 유아의 시력이 좋지, 따라서 그들의 환원 처리 공간 감도 이미지가 흐릿<html> ..&gt; 5 F &quot;이 기술은 그러나, 그렇지 않은 또 다른하지 않을 수 있음을 한 사람이 볼 수있는의 귀중한 그림을 제공합니다 - 자주하는 것은 아니다 - 관찰자의 실제 지각 경험을 묘사하고, 어떤 경우에는을 잘못 할 수있다 관찰자가 사용할 수있는 정보의 양과 종류. 적응 (18, 19) -이 문서 영상 부호화의 기본 특성을 통합 시각적 경험의 차이를 시뮬레이트하기 위해 개발 된 신규 한 방법을 설명한다. 모든 감각 및 모터 시스템은 지속적으로 그들이 노출되는 상황에 적응. 비전은 실내가 얼마나 밝거나 어둡게에 수용 동안 방에 자극적 인 냄새는 빨리 사라져요. 중요한 것은, 이러한 조정은 사람의 얼굴 (20)의 특성으로 &quot;높은 수준의&quot;인식을 포함하여 거의 모든 자극 속성에 발생,클래스 = &quot;외부 참조&quot;&gt; (21) 또는 음성 (22), (23)뿐만 아니라, 눈 또는 이동 물체 (24), (25)에 도달 할 때 이루어지는 모터 명령을 교정. 사실, 적응 가능성이 거의 모든 신경 처리의 필수 속성입니다. 이 논문은 기본적으로 적응 26, 27, 28, 29의 특정 상태에서 특정 관찰자에게 어떻게 나타나는지 예측하는 &quot;이미지를 적응&quot;에 의해, 이미지 모양의 시뮬레이션에 이러한 적응 효과를 통합하는 방법을 보여줍니다. 많은 요인은 관찰자의 감도를 변경할 수 있지만, 감도 손실이 시스템이 적응한다고 가정하지 않고 예측되는 것보다 덜 눈에 띄는되도록 적응은 종종 이러한 변화의 중요한 측면을 보정 할 수 있습니다. 반대로, 때문에적응은 현재의 자극 상황에 따라 감도를 조절, 이러한 조정은 환경이 변할 때 많은 인식이 다를 수 있습니다 어떻게 예측 통합하는 것이 중요합니다. 다음 프로토콜은 이미지의 색상 내용을 적용하여 기술을 보여줍니다. 적응 (30)의 패턴을 그대로 컬러 비전 컬러 코딩의 초기 단계 신경 비교적 잘 알려져있는 이점을 갖는다. 실제 조정 메커니즘은 복잡하고 다양하지만, 적응의 주요 결과는 단순하고 종래의 2 단계의 모델 (도 1A)를 사용하여 포착 될 수있다. 첫 번째 단계에서, 색 신호는 처음에 짧은 중간 또는 장파장 (S, M, L 및 콘)에 최대한 민감 콘 감광체의 세 가지 유형으로 인코딩된다. 두 번째 단계에서, 상이한 콘으로부터의 신호는 &quot;색 상대&quot;차를 형성하기 위해 사후 receptoral 세포 내 결합상이한 콘에서 길항 입력을 수신 nnels은 (따라서 &quot;밝기&quot;정보를 코딩하는 유전자), 및 콘의 입력을 함께 합산 &#39;비 상대 &quot;채널 (따라서&quot;컬러 &quot;정보를 전달). 적응은 두 단계에서 발생하고, 두 개의 서로 다른 색의 조정 측면 - (콘)에서 평균과 (포스트 receptoral 채널)에 분산 (30), (31). 시뮬레이션의 목적은 자신의 적응 출력에서 ​​이미지를 모델 메커니즘에 이러한 조정을 적용하고 렌더링하는 것입니다. 적응 이미지의 과정은 여섯 개 기본 구성 요소를 포함한다. 이들은 1) 이미지를 선택하고, 2) 이미지 스펙트럼의 형식을 선택; 3) 환경의 색의 변화를 정의하는 단계; 4) 관찰자의 감도의 변화를 정의하는 단계; 5) 적합한 이미지를 생성하는 프로그램을 이용하는 단계; 6) 적응의 결과를 평가하기 위해 이미지를 사용하여. 티그는 다음에서는 이러한 각 단계를 고려한다. 이미지도 5의 예와 함께 렌더링 모델 -도 2 중에 기본 모델과 반응기구는,도 1에 도시되어있다.

<table><tbody><tr><td>Computer</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Images to adapt</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Programming language (&lt;em&gt;e.g.,&lt;/em&gt; Visual Basic or Matlab)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Program for processing the images</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Observer spectral sensitivities (for applications involving observer-specific adaptation)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Device emmission spectra (for device-dependent applications)</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

visualizing visual adaptation

컬러 결핍 또는 질병 때문에 광학 나이 차이, 예를 들면, 또는 : 대부분의 기술은 이미지가 다른 시각 감도 개인에게 나타나는 방법을 시각화하기 위해 개발되었습니다. 이 프로토콜은 시뮬레이션에 감각 적응을 통합하는 기술에 대해 설명합니다. 프로토콜은 색각의 실시 예로 설명하지만, 시각 적응 임의의 형태에 적용 가능하다. 이 프로토콜은 망막 및 대뇌 피질의 메커니즘 인코딩 색상과 어떻게 이러한 일반적인 자극 색상의 평균 색상과 범위 모두에 자신의 감도를 조정에 대한 표준 및 그럴듯한 가정을 기반으로 인간의 컬러 비전의 간단한 모델을 사용합니다. 하나의 상황에서 그들의 평균 응답 다른 컨텍스트 동일시되도록 메커니즘의 이득은 적응된다. 시뮬레이션은 적응의 이론적 한계를 드러내고 최적 특정 ENVIRO 일치되는 &quot;구성된 이미지&quot;를 생성하는 데 도움nment 또는 관찰자. 그들은 또한 다른 관찰자 또는 다른 환경에서 적응의 효과를 탐구하기위한 공통의 메트릭을 제공합니다. 이러한 이미지와 시각적 인식과 성능을 특성화하는 비전이나 다른 감각 시스템에서 장기 적응의 기능과 결과를 연구하기위한 새로운 도구를 제공합니다.

<html> 4 관찰자 또는 환경의 변화에 대한 적응 시뮬레이션을 예시 - 2도. 그림 2는 렌즈 안료 (28)의 밀도 만 다른 젊은 세 이상 관찰자에 대한 사과와 세잔의 정물화의 예측 모양을 비교합니다. 젊은 눈 (그림 2a)을 통해 본 원래 이미지가 더 조밀하게 착색 된 렌즈를 통해 많은 yellower와 디머 나?...

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Visualizing Visual Adaptation

이 문서는 시뮬레이션 및 시각 시스템에서 적응을 연구하기위한 새로운 방법을 설명한다.

시각 적응을 시각화

Many techniques have been developed to visualize how an image would appear to an individual with a different visual sensitivity: e.g., because of optical ...

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8.9K 조회수.  University of Nevada, Reno.  이 문서는 시뮬레이션 및 시각 시스템에서 적응을 연구하기위한 새로운 방법을 설명한다. 

비디오: Visualizing Visual Adaptation

State-Dependency Effects on TMS:  A Look at Motive Phosphene Behavior

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a non-invasive neurostimulatory and neuromodulatory technique that can transiently or lastingly modulate cortical excitability (either increasing or decreasing it) via the application of localized magnetic field pulses.1,2 Within the field of TMS, the term state dependency refers to the initial, baseline condition of the particular neural region targeted for stimulation. As can be inferred, the effects of TMS can (and do) vary according to this primary susceptibility and responsiveness of the targeted cortical area.3,4,5

In this experiment, we will examine this concept of state dependency through the elicitation and subjective experience of motive phosphenes. Phosphenes are visually perceived flashes of small lights triggered by electromagnetic pulses to the visual cortex. These small lights can assume varied characteristics depending upon which type of visual cortex is being stimulated. In this particular study, we will be targeting motive phosphenes as elicited through the stimulation of V1/V2 and the V5/MT+ complex visual regions.6

In this article, we examine the effects of visually relevant state dependency on TMS induced motive phosphenic presentations.

TMS의 국가 종속성 효과 : 동기 Phosphene 동작 좀보세요

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a non-invasive neurostimulatory and neuromodulatory technique that can transiently or lastingly modulate ...

연구

신경과학

A Method to Study Adaptation to Left-Right Reversed Audition

An unusual sensory space is one of the effective tools to uncover the mechanism of adaptability of humans to a novel environment. Although most of the previous studies have used special spectacles with prisms to achieve unusual spaces in the visual domain, a methodology for studying the adaptation to unusual auditory spaces has yet to be fully established. This study proposes a new protocol to set-up, validate, and use a left-right reversed stereophonic system using only wearable devices, and to study the adaptation to left-right reversed audition with the help of neuroimaging. Although individual acoustic characteristics are not yet implemented, and slight spillover of unreversed sounds is relatively uncontrollable, the constructed apparatus shows high performance in a 360&#176; sound source localization coupled with hearing characteristics with little delay. Moreover, it looks like a mobile music player and enables a participant to focus on daily life without arousing curiosity or drawing attention of other individuals. Since the effects of adaptation were successfully detected at the perceptual, behavioral, and neural levels, it is concluded that this protocol provides a promising methodology for studying adaptation to left-right reversed audition, and is an effective tool for uncovering the adaptability of humans to a novel environments in the auditory domain.

The present study proposes a protocol to investigate the adaptation to left-right reversed audition achieved only by wearable devices, using neuroimaging, which can be an effective tool for uncovering the adaptability of humans to a novel environment in the auditory domain.

왼쪽 오른쪽에 적응을 연구 하는 방법 반대로 오디션

An unusual sensory space is one of the effective tools to uncover the mechanism of adaptability of humans to a novel environment. Although most of the ...

행동분석학

A Two-interval Forced-choice Task for Multisensory Comparisons

We provide a procedure for a psychophysics experiment in humans based on a previously described paradigm aimed to characterize the perceptual duration of intervals within the range of milliseconds of visual, acoustic, and audiovisual aperiodic trains of six pulses. In this task, each of the trials consists of two consecutive intramodal intervals where the participants press the upward arrow key to report that the second stimulus lasted longer than the reference, or the downward arrow key to indicate otherwise. The analysis of the behavior results in psychometric functions of the probability of estimating the comparison stimulus to be longer than the reference, as a function of the comparison intervals. In conclusion, we advance a way of implementing standard programming software to create visual, acoustic, and audiovisual stimuli, and to generate a two-interval forced-choice (2IFC) task by delivering stimuli through noise-blocking headphones and a computer&#39;s monitor.

Psychophysics is essential for studying perception phenomena through sensory information. Here we present a protocol to perform a two-interval forced-choice task as implemented in a previous report on human psychophysics where participants estimated the duration of visual, auditory, or audiovisual intervals of aperiodic trains of pulses.

낯익은 비교 2 간격 강제 선택 작업

We provide a procedure for a psychophysics experiment in humans based on a previously described paradigm aimed to characterize the perceptual duration of ...

Investigating the Deployment of Visual Attention Before Accurate and Averaging Saccades via Eye Tracking and Assessment of Visual Sensitivity

This experimental protocol was designed to investigate whether visual attention is obligatorily deployed at the endpoint of saccades. To this end, we recorded the eye position of human participants engaged in a saccade task via eye tracking and assessed visual orientation discrimination performance at various locations during saccade preparation. Importantly, instead of using a single saccade target paradigm for which the saccade endpoint typically coincides roughly with the target, this protocol comprised the presentation of two nearby saccade targets, leading to a distinct spatial dissociation between target locations and saccade endpoint on a substantial number of trials. The paradigm allowed us to compare presaccadic visual discrimination performance at the endpoint of accurate saccades (landing at one of the saccade targets) and of averaging saccades (landing at an intermediate location in between the two targets). We observed a selective enhancement of visual sensitivity at the endpoint of accurate saccades but not at the endpoint of averaging saccades. Rather, before the execution of averaging saccades, visual sensitivity was equally enhanced at both targets, suggesting that saccade averaging follows from unresolved attentional selection among the saccade targets. These results argue against a mandatory coupling between visual attention and saccade programming based on a direct measure of presaccadic visual sensitivity rather than saccadic reaction times, which have been used in other protocols to draw similar conclusions. While our protocol provides a useful framework to investigate the relationship between visual attention and saccadic eye movements at the behavioral level, it can also be combined with electrophysiological measures to extend insights at the neuronal level.

This experimental protocol combined eye tracking and the assessment of presaccadic visual sensitivity in a dual task paradigm, consisting of a free choice saccade task and a visual discrimination task, to investigate the deployment of visual spatial attention before both, accurate and averaging saccades.

안구 추적을 통해 정확 하 고 평균 Saccades 전에 시각적 관심의 배포 및 시각적인 감도의 평가 조사

This experimental protocol was designed to investigate whether visual attention is obligatorily deployed at the endpoint of saccades. To this end, we ...

Integrating Visual Psychophysical Assays within a Y-Maze to Isolate the Role that Visual Features Play in Navigational Decisions

Collective animal behavior arises from individual motivations and social interactions that are critical for individual fitness. Fish have long inspired investigations into collective motion, specifically, their ability to integrate environmental and social information across ecological contexts. This demonstration illustrates techniques used for quantifying behavioral responses of fish, in this case, Golden Shiner (Notemigonus crysoleucas), to visual stimuli using computer visualization and digital image analysis. Recent advancements in computer visualization allow for empirical testing in the lab where visual features can be controlled and finely manipulated to isolate the mechanisms of social interactions. The purpose of this method is to isolate visual features that can influence the directional decisions of the individual, whether solitary or with groups. This protocol provides specifics on the physical Y-maze domain, recording equipment, settings and calibrations of the projector and animation, experimental steps and data analyses. These techniques demonstrate that computer animation can elicit biologically-meaningful responses. Moreover, the techniques are easily adaptable to test alternative hypotheses, domains, and species for a broad range of experimental applications. The use of virtual stimuli allows for the reduction and replacement of the number of live animals required, and consequently reduces laboratory overhead.
This demonstration tests the hypothesis that small relative differences in the movement speeds (2 body lengths per second) of virtual conspecifics will improve the speed and accuracy with which shiners follow the directional cues provided by the virtual silhouettes. Results show that shiners directional decisions are significantly affected by increases in the speed of the visual cues, even in the presence of background noise (67% image coherency). In the absence of any motion cues, subjects chose their directions at random. The relationship between decision speed and cue speed was variable and increases in cue speed had a modestly disproportionate influence on directional accuracy.

Here, we present a protocol to demonstrate a behavioral assay that quantifies how alternative visual features, such as motion cues, influence directional decisions in fish. Representative data are presented on the speed and accuracy where Golden Shiner (Notemigonus crysoleucas) follow virtual fish movements.

Y-미로 내에서 시각적 심리물리학 분석을 통합하여 탐색 결정에서 시각적 기능이 하는 역할을 격리합니다.

Collective animal behavior arises from individual motivations and social interactions that are critical for individual fitness. Fish have long inspired ...

The Optokinetic Response as a Quantitative Measure of Visual Acuity in Zebrafish

Zebrafish are a proven model for vision research, however many of the earlier methods generally focused on larval fish or demonstrated a simple response. More recently adult visual behavior in zebrafish has become of interest, but methods to measure specific responses are new coming. To address this gap, we set out to develop a methodology to repeatedly and accurately utilize the optokinetic response (OKR) to measure visual acuity in adult zebrafish. Here we show that the adult zebrafish's visual acuity can be measured, including both binocular and monocular acuities. Because the fish is not harmed during the procedure, the visual acuity can be measured and compared over short or long periods of time. The visual acuity measurements described here can also be done quickly allowing for high throughput and for additional visual procedures if desired. This type of analysis is conducive to drug intervention studies or investigations of disease progression.

Zebrafish have been a valuable tool for many research areas. Here we demonstrate a method to elicit a visual response and calculate a functional visual acuity in the adult zebrafish.

Zebrafish의 시력의 정량적 측정과 Optokinetic 응답

Zebrafish are a proven model for vision research, however many of the  earlier methods generally focused on larval fish or demonstrated a simple  ...

Long-term Sensory Conflict in Freely Behaving Mice

Long-term sensory conflict protocols are a valuable means of studying motor learning. The presented protocol produces a persistent sensory conflict for experiments aimed at studying long-term learning in mice. By permanently wearing a device fixed on their heads, mice are continuously exposed to a sensory mismatch between visual and vestibular inputs while freely moving in home cages. Therefore, this protocol readily enables the study of the visual system and multisensory interactions over an extended timeframe that would not be accessible otherwise. In addition to lowering the experimental costs of long-term sensory learning in naturally behaving mice, this approach accommodates the combination of in vivo and in vitro experiments. In the reported example, video-oculography is performed to quantify the vestibulo-ocular reflex (VOR) and optokinetic reflex (OKR) before and after learning. Mice exposed to this long-term sensory conflict between visual and vestibular inputs presented a strong VOR gain decrease but exhibited few OKR changes. Detailed steps of device assembly, animal care, and reflex measurements are hereby reported.

The presented protocol produces a persistent sensory conflict for experiments aimed at studying long-term learning. By permanently wearing a fixed device on their heads, mice are continuously exposed to a sensory mismatch between visual and vestibular inputs while freely moving in home cages.

자유롭게 행동 하는 쥐에 장기 감각 충돌

Long-term sensory conflict protocols are a valuable means of studying motor learning. The presented protocol produces a persistent sensory conflict for ...

Quantification of Oculomotor Responses and Accommodation Through Instrumentation and Analysis Toolboxes

Through the purposeful stimulation and recording of eye movements, the fundamental characteristics of the underlying neural mechanisms of eye movements can be observed. VisualEyes2020 (VE2020) was developed based on the lack of customizable software-based visual stimulation available for researchers that does not rely on motors or actuators within a traditional haploscope. This new instrument and methodology have been developed for a novel haploscope configuration utilizing both eye tracking and autorefractor systems. Analysis software that enables the synchronized analysis of eye movement and accommodative responses provides vision researchers and clinicians with a reproducible environment and shareable tool. The Vision and Neural Engineering Laboratory&#39;s (VNEL) Eye Movement Analysis Program (VEMAP) was established to process recordings produced by VE2020&#39;s eye trackers, while the Accommodative Movement Analysis Program (AMAP) was created to process the recording outputs from the corresponding autorefractor system. The VNEL studies three primary stimuli: accommodation (blur-driven changes in the convexity of the intraocular lens), vergence (inward, convergent rotation and outward, divergent rotation of the eyes), and saccades (conjugate eye movements). The VEMAP and AMAP utilize similar data flow processes, manual operator interactions, and interventions where necessary; however, these analysis platforms advance the establishment of an objective software suite that minimizes operator reliance. The utility of a graphical interface and its corresponding algorithms allow for a broad range of visual experiments to be conducted with minimal required prior coding experience from its operator(s).

VisualEyes2020 (VE2020) is a custom scripting language that presents, records, and synchronizes visual eye movement stimuli. VE2020 provides stimuli for conjugate eye movements (saccades and smooth pursuit), disconjugate eye movements (vergence), accommodation, and combinations of each. Two analysis programs unify the data processing from the eye tracking and accommodation recording systems.

Through the purposeful stimulation and recording of eye movements, the fundamental characteristics of the underlying neural mechanisms of eye movements ...

생체공학

생쥐의 광동태 반사 반응 평가: 새로운 고정밀 프로토콜

Quantification of Visual Feature Selectivity of the Optokinetic Reflex in Mice

The optokinetic reflex (OKR) is an essential innate eye movement that is triggered by the global motion of the visual environment and serves to stabilize retinal images. Due to its importance and robustness, the OKR has been used to study visual-motor learning and to evaluate the visual functions of mice with different genetic backgrounds, ages, and drug treatments. Here, we introduce a procedure for evaluating OKR responses of head-fixed mice with high accuracy. Head fixation can rule out the contribution of vestibular stimulation on eye movements, making it possible to measure eye movements triggered only by visual motion. The OKR is elicited by a virtual drum system, in which a vertical grating presented on three computer monitors drifts horizontally in an oscillatory manner or unidirectionally at a constant velocity. With this virtual reality system, we can systematically change visual parameters like spatial frequency, temporal/oscillation frequency, contrast, luminance, and the direction of gratings, and quantify tuning curves of visual feature selectivity. High-speed infrared video-oculography ensures accurate measurement of the trajectory of eye movements. The eyes of individual mice are calibrated to provide opportunities to compare the OKRs between animals of different ages, genders, and genetic backgrounds. The quantitative power of this technique allows it to detect changes in the OKR when this behavior plastically adapts due to aging, sensory experience, or motor learning; thus, it makes this technique a valuable addition to the repertoire of tools used to investigate the plasticity of ocular behaviors.

저자 스포트라이트: 생쥐에서 광학 동태 반사의 시각적 특징 선택성을 연구하기 위한 정확하고 정량적인 접근 방식 

Here, we describe a standard protocol for quantifying the optokinetic reflex. It combines virtual drum stimulation and video-oculography, and thus allows precise evaluation of the feature selectivity of the behavior and its adaptive plasticity.

생쥐에서 광동태 반사의 시각적 특징 선택성 정량화

The optokinetic reflex (OKR) is an essential innate eye movement that is triggered by the global motion of the visual environment and serves to stabilize ...

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