Name: using electroencephalography measurements and high-quality video recording for analyzing visual perception of media content
Uploaded: 2018-05-26T14:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 41 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Using Electroencephalography Measurements and High-quality Video Recording for Analyzing Visual Perception of Media Content at JoVE.com

현재 연구는 스페인 경제와 경쟁력 (BFU2014-56692-R 및 BFU2017-82375-R) 교부 금에 의해 지원 되었습니다.

여기에 설명 된 모든 방법은 동물와 Universitat Autònoma de 바르셀로나의 인간 (CEEAH) 연구 윤리 위원회에 의해 승인 되었습니다가지고.
1. 생성 및 시각적 자극의 프레 젠 테이 션
<ol><li>원하는 목표에 따라 비디오 자극을 만듭니다.<ol>
<li>어떤 변수는 비디오 자극에 대 한 관심의 결정. 참고: 예를 들어 현재 조사에서 관심의 주요 변수는 편집 스타일입니다.<ol>
<li>기간, 콘텐츠, 그리고 실험의 관심에 따라 비디오의 스타일을 결정 합니다. 모든 이러한 변수를 확인 하려면 참가자가 시계와 얼마나 오래 참가자 화면, 비디오의 이야기는 관심을 충족 하는 경우 평가 하 고 비디오의 시각적 스타일을 결정 지켜보고 있을 것 이다 얼마나 많은 동영상을 고려 하십시오.</li>
		</ol>
</li>
		<li>주의 선택한 변수를 스크립트를 작성 합니다.</li>
		<li>높은-품질 비디오 카메라와 비디오를 기록 하 고 필요에 따라 비디오 편집. 필요한 경우 전문가 도움을 추구 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>자극의 프레 젠 테이 션에 대 한 적절 한 컨텍스트를 디자인 합니다.<ol>
<li>데이터 수집 자리를 차지할 것 이다 고 표시 자극 하는 편안한 공간 디자인을 결정 합니다. 참가자는 편하게 느껴야 한다.</li>
		<li>비디오 프레 젠 테이 션에 대 한 높은-품질의 화면을 선택 합니다. 화면, 더 나은의 높은 품질.</li>
		<li>여러 비디오 영화 수 여 하는, 그들의 프레 젠 테이 션의 랜덤에 대 한 메서드를 선택 합니다. 참고: 순서는 참가자는 자극을 인식 하는 결정적 결과 피하기 위해 과목에 걸쳐 자극 프레 젠 테이 션을 무작위로 편리 하다.</li>
		<li>동영상을 제시 하는 소프트웨어 패키지를 선택 하십시오. 참고: 다른 자극 간 시험 타이머 및 지침, 또는 심지어 무작위로 프레 젠 테이 션을 표시 하는 연구원을 수 있는 다양 한 옵션이 있습니다. 소프트웨어를 선택할 때 그것은 데이터 수집 디바이스와 동기화를 위한 그것의 능력을 고려 하는 중요 한입니다. 때문에이 프로토콜 분석 참가자 들 eyeblink 속도, 시각적 자극의 시각적 프레 젠 테이 션 및 뇌 파 장치 간의 동기화가 매우 중요 합니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2입니다. 참가자 선택
<ol><li>참가자를 선택 하기 위한 조건을 설정 합니다. 때 특정 변수 분석, 컨트롤 그룹 필요 합니다. 연구 설계에 따라 개선 하기 위해 동료와 상담 그리고 기준을 적어 둡니다.</li>
	<li>참가자를 선택 하 고 관련 지침 및 규정 하는 윤리 위원회에서 승인을. 참고: 대부분의 대학 및 연구 센터는 윤리 위원회가 있다. 승인 신청, 조사 목표의 그들에 게 해야 합니다. 일반적인 요구 사항을 설명 하는 연구 방법, 사회, 동의 얻을 것입니다 방법, 참가자를 재정적으로, 보답 것입니다 여부 및 참가자 로부터 데이터를 수집 하는 방법을 조사 혜택 관리할 수 있습니다. 이 요청을 디자인 하는 데 시간이 걸릴. 결과 과학 사회와 공유 하는 윤리 위원회의 승인을 얻으려면 매우 중요 하다. 이 점에서 유용할 수 있는 일부 문서는 헬싱키의 선언, 뉘른베르크 코드와 벨몬트 보고서.</li>
	<li>참가자에 대 한 동의 폼을 디자인 하 고 윤리 위원회의 기준을 따릅니다.</li>
	<li>모든 잠재적인 참가자에 게 실험을 설명 합니다. 참가자에 게 모든 중요 한 정보를 알고 있지만 중요 한 정보를 피 하거나 실험의 결과 영향을 미칠 수 있습니다. 참고: 예를 들어 eyeblink 탐지 프로토콜에 참가자 수 없습니다 말 했 eyeblinks는 것 검색할 수이 자연 eyeblink 속도 수정할 수 없습니다. 참여 하도록 그들의 승인을 요구 하십시오. 동의 대 한 각 참가자는 문서를 제공 하 고 그들에 게 텍스트를 이해 하는 것, 그것을 읽고 충분 한 시간을 허용 하 고, 마지막으로, 그것을 서명.</li>
	<li>각 참가자는 실험을 수행 하는 약속을 확인 합니다. 참가자에 게 다음 지침을 제공: 휴식 및 최근 도착 씻어 머리; 헤어 스프레이, 등, 등 화학 제품 그들은 뇌 파 기록에 영향을 미칠 수 있기 때문에 피해 야 한다. 참가자 모든 필요한 연락처 정보를 제공 합니다.</li>
</ol>3. 설치 준비
<ol><li>참가자의 도착 임박 실험 세션을 준비 합니다. 동료와 함께 세션을 연습. 뭔가 잘못 감지 되 면 경우에 실험 세션에 해당 수정 사항을 확인 합니다.<ol>
<li>사용 하 고 그들의 동기화 (시각적 자극 프레 젠 테이 션 및 데이터 수집)을 확인 하려고 모든 장치 간의 연결을 준비 합니다. 참고: 하드웨어와 소프트웨어 사이의 연결이 중요 합니다. 동기화를 확인 하는 테스트를 수행 하는 것이 바람직합니다. 필요한 경우 제조업체 또는 소프트웨어 개발자와 논의 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>실험 실에서 편안 하 게 느낄 과목 확인: 참가자, 환영 하 고 그들의 것 (가방 등)에 대 한 공간을 준비.</li>
	<li>참가자 전체 프로토콜 설명: 참가자 앉아있을 것입니다, 얼마나 많은 시각적 자극 표시 되 고 세션의 길이. 참가자의 협력은 매우 중요 하다는 설명.</li>
	<li>무선 뇌 파 기록 시스템, 설명 얼마나 어려운이 음반, 그리고 적절 한 electrophysiological 신호 낮은 아티팩트를 얻기 위하여 사용 될 것입니다, 이후 참가자 불필요 하 게 이동 하지 해야 합니다.</li>
</ol>4. 데이터 수집
<ol><li>먼지의 모든 흔적 또는 헤어 제품의 잔해를 제거 하는 참가자의 피부 표면 청소.</li>
	<li>참가자의 머리를 측정 합니다. 교정 및 inion, 사이의 거리를 측정 하 고 표시를 정점으로 절반 지점.</li>
	<li>10-20 시스템을 사용 하 여 뇌 파 모자에 전극을 준비.</li>
	<li>뚜껑의 (Cz) 영점 꼭지점 일치 중앙 마크의 다음과 같은 주제에 뚜껑을 넣어.</li>
	<li>전극에 전도성 젤 주사기의 도움으로 적용 뚜껑의 머리에 잘 맞는 다는 것을 확인 하십시오.</li>
	<li>EOG 전극 및 참조 전극의 머리에 놓습니다.</li>
	<li>참가자는 편안 하 게 장착 하 고 세션에 대 한 준비 다는 것을 확인 하십시오.</li>
	<li>HD 비디오 카메라를 클로즈업에 참가자의 얼굴에 초점을. 이 참가자의 eyeblinks를 수동으로 검색 하 사용 됩니다.</li>
	<li>모든 장치 동기화 되었는지 확인 하십시오.</li>
	<li>뇌 파 제어 상자 데이터를 등록 하는 컴퓨터에 제대로 연결 되어 있는지 확인 하십시오.</li>
	<li>각 전극에 대 한 신호 올바른지 확인; 그렇지 않은 경우에 문제가 있는 전극에 대 한 확인. 참고: 전극에서 나쁜 신호에 대 한 몇 가지 일반적인 이유는 머리에 전극의 나쁜 위치 또는 나쁜 연결 제어 상자와 전극 케이블의 전극에 전도성 젤의 부족.</li>
	<li>모든 준비가 되 면, 시작 실험 기록 (및 비디오).</li>
</ol>5. 사후 실험 세션
<ol><li>참가자의 머리에서 모자를 제거 하 고, 가능 하면 줄 참가자 관심의 주제에 관련 된 설문 조사.</li>
	<li>외부 하드 드라이브에 모든 데이터를 저장 합니다. 참고: 데이터를 백업 추천 이다. 좋은 옵션 2 개의 외부 하드 드라이브에 데이터를 저장 하 고 다른 장소에서 그들을 저장 하는 것입니다. 최고의 절차를 설계, 그것은 윤리 위원회에 의해 승인 데이터 저장을 위한 프로토콜을 고려 하는 것이 중요입니다.</li>
	<li>깨끗 한 전극 및 모자; 대부분 전극은 사용 후 즉시 청소 될 필요가 있다.<ol>
<li>전극을 청소 하 고 수도 꼭지를 하 고 화학 제품 없이 풍부한 물으로 모자 (명시 하지 않는 한 장치 제조업체에 의해 그렇지 않으면). 신중 하 게 부식 방지 전극 건조. 이 프로토콜 뚜껑 청소 충분 하지 않으면, 그것은 일반적으로 세척 될 수 있다 세탁기에 (제조 업체의 지침을 참조 하십시오).</li>
	</ol>
</li>
</ol>6. 데이터 분석
<ol><li>Eyeblink 검색 데이터를 구성 합니다.<ol>
<li>데이터 분석을 위한 적합 한 소프트웨어 패키지에 EEG 파일을 가져옵니다.</li>
		<li>시각적 자극 프레 젠 테이 션 소프트웨어와 함께 사용 하는 동기화 트리거를 따라 관심의 뇌 파 영역을 선택 합니다. 데이터를 필터링 하 고 볼 eyeblink 필터 적용 얼마나 많은 eyeblinks 때 생성 됩니다. 참고: 가장 상업 및 무료 소프트웨어 패키지 있다 뇌 파에서 eyeblinks를 검색 하는 필터.</li>
		<li>참가자의 얼굴의 HD 비디오를 선택 하 고 수동으로 뇌 파 데이터에서 발견 된 eyeblinks 일치.</li>
		<li>각 참가자의 eyeblinks의 최종 목록 스프레드시트 매트릭스를 만들고 제목 보고 자극 하는 동안 분당 속도 계산 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>통계 분석을 수행 합니다.<ol>
<li>통계 분석에 대 한 해당 소프트웨어에는 매트릭스를 가져옵니다.</li>
		<li>통계 소프트웨어 프로그램에서 그들을 완료 하 고 초기 가설을 대조 원하는 분석을 디자인 합니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
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저자는 공개 없다.

시각적 인식의 목적으로 만들어진 비디오 창조와 미디어 콘텐츠를 분석 하는 방법 여기에 설명 되어 있습니다. 많은 다른 연구는 기존의 영화와 함께 서술 컨텍스트에서 미디어 콘텐츠의 인식 분석 하려고 합니다. 현재 메서드는 관심의 기준에 따라 서술 구조와 영상 콘텐츠를 만들 제안 하 고 제안에 따라 그 eyeblink 속도 시청자의 관심9에 연결 되어. 그 이유로 연구 미디어 콘텐...

이 방법의 목적
이 메서드는 eyeblinks을 탐지 하기 위한 듀얼 프로토콜을 제안 합니다. 목표는 시청자의 시각적 인식을 뇌 파 기록 및 HD 비디오 녹화 시스템을 사용 하 여이 조사를 위해 특별히 만든 미디어 콘텐츠를 분석 하는 것입니다.
개발 및 사용이이 방법의 뒤에 있는 근거
각 eyeblink 150-400 ms1,2에 대 한 시각적 흐름을 숨깁니다. 깜박이 생리3,,45 와 심리적6,7 기능 있습니다. 관심과 eyeblink 속도 사이 연결 공부 되었고 다른 연구8에서. 관심의 높은 수준을 감소 eyeblink 속도 이전 연구에 따르면 인간이 공유 하는 중요 한 시각적 정보9의 손실을 방지 하기 위해 최고의 순간에 대 한 검색 점멸의 타이밍을 제어 하기 위한 메커니즘. 미디어 내용에 관심의 수준에 관한 정보를 제공할 수 있는 화면을 보고 하는 경우 따라서, 시청자의 eyeblink 동작 분석.
뇌 파 전극 전기 활동을 기록 하 여 자발적인 eyeblink 속도 탐지 하기 위한 한 방법이입니다. Eyeblinks는 전 두 엽에 의해 쉽게 검출 될 수 있다 고 electrooculogram 전극 뇌 파 기록 시스템에 연결. 대부분의 뇌 파 분석, eyeblinks에 유물으로 간주 됩니다. 이러한 이유로, 뇌 파 데이터 분석을 위한 많은 소프트웨어 패키지 eyeblink 탐지기10있다. Eyeblinks을 탐지 하기 위한 뇌 파를 사용 하는 장점은 높은 시간 해상도 (밀리초)의 순서와 다른 서술의 뇌 효과 등록의 가능성은 고 그 eyeblinks와 동기화 하는 영화에-문제를 더 오픈 연구입니다. HD 카메라와 함께 참가자의 얼굴을 기록 유용할 수 있습니다 또한 일치/대비 목적9.
관련 연구에 대 한 참조와 다른 방법을 통해 장점
눈 점멸 계산을 위한 여러 방법이 있다. 점멸 감지를 위한 전용된 몇 가지 악기는 자석 코일, 적외선 (IR) 빛 광선, 광전자 모션 감지기 눈-추적 기술, 그리고 생체 전기 신호, 예를 들어, 에 따라 하는 몇 가지 기법 등 아이 운동 분석 electrooculography (EOG), 전도 (EMG), 그리고 뇌 파. 또 다른 더 정확 하지만 시간이 걸리는 옵션은 수동으로 점멸 프레임별으로 비디오 녹화11세 고. 기술 오늘 분류 될 수 있다 광범위 하 게 두 그룹으로: a) 연락처-무료 포함 하는 두 개의 형식, 컴퓨터 비전 및 눈-추적을 사용 하 여 오프 라인 깜박임 탐지를 사용 하 여 직접 깜박임 탐지 기록 및 b) 접촉 기반 사용 하 여 기록 EOG 및 뇌 파 장치12,13생물학 신호.
눈-추적 시스템은 전통적인 이미지 기반 수동 설계에서 주로 고해상도 카메라와 함께 오늘 사용 활성 근처-적외선-기반 접근에 이르기까지 널리 사용 되는 기술. 후자는 IR 조명14에서 눈동자의 반사 특성을 이용 한다. 현대 눈-추적 방법 기본 개념 학생 센터 각 막 반사 (PCCR), 빛은 각 막에서 반영은 눈동자의 센터를 추적 하는 카메라를 포함 하는. 그러나, 블 링크 감지 알고리즘 눈-추적 프로토콜에 대 한 게시의 부족이 이다. 또한, 비록 깜박임 탐지와 함께 통합된 소프트웨어를 제공 하는 시장에 눈-추적의 다른 모델, 소스 코드 제공 되지 않습니다 항상 제조업체, 수정 또는 알고리즘12를 작동 하는 방법을 알고 어렵습니다. 또한, 눈 추적 실험 동안 이벤트를 추적 지연 및 중요 한 머리 같은 데이터가 손실 또는 움직임 시선이 있다. 눈 비디오 캡처, 블 링크, 기간 계산에 대 한 문제 그리고는 가끔 소개 하는 다양 한 유형의 아티팩트15에 매우 작습니다.
이 실험에서 뇌 파 및 EOG 메서드가 사용 됩니다. 뇌 파 혼자 eyeblinks 검색을 일반적으로 사용 되지 않습니다. 그러나, eyeblinks 뇌 파 전극으로 기록 분석 꺼 변위의 연구에 대 한 표준 절차 이다. 이 절차의 eyeblinks 열릴 때에 정확 하 게 정보를 연구 수 있습니다. 점멸 감지에 대 한 가장 일반적인 신호 패턴 수직 운동 응답을 나타내는 피크 포인트입니다. 여러 피크 검출 알고리즘 원시에 적용 가능한 뇌 파, 시간 영역 또는 주파수 영역 신호. 프로세스 피크 식별에 관련 된 피크 검출, 특징 추출, 및 분류 있습니다. Eyeblinks는 정면 채널의 뇌 파 신호에 상당한 영향을 미칠. 일반적으로, eyeblinks는16미리 정해진된 진폭 임계값 사용 하 여 뇌 파에서 검색 됩니다. 이 실험에 사용 되는 분석 소프트웨어에서 알고리즘 및 기반으로 신호 표준 편차는 평균 제곱근 (RMS)의 사전 필터링된 EEG 신호; 그들은 오픈 소스 사회 과학17수. 그러나, 일부 눈 움직임 eyeblinks를 포함 하지 혼동 될 수 있습니다 전기 활동을 자극 수 있습니다. 그 이유로, 두 번째 방법-기록 HD 비디오 카메라와 함께 시청자의 얼굴-수동으로 그들을 계산 하 여 eyeblinks에 맞게 연구를 수 있습니다. 이중 방법 조사 통계 도구로 쉽게 분석 될 수 있는 eyeblinks의 매트릭스를 달성 한다.
따라서, 제안된 방법 검색 된 eyeblinks를 확인 하기 위해 두 개의 서로 다른 소스와 데이터 삼각 측량을 수행 합니다. 이 방법은 나카노 외. 표시9 확인을 기반으로 합니다. 같은 시간에 두뇌 활동 및 주파수 대역 추가 분석에 대 한 정보를 수집 하는 연구자를 또한 있습니다. 여기에 설명 된 실험 후 두 엽 뇌 영역에 편집 스타일 컷의 효과에 더 넓은 미래 조사의 일부입니다.
여부는 방법은 조사에 대 한 적절 한 결정
이 실험 프로토콜 아래 3 개의 실험 조건 공부 될 비디오 콘텐츠를 시청 하는 동안 시청자의 eyeblinks를 수 있습니다. 첫째, eyeblink 속도 감지 되 면 두 개의 상호 보완적인 기술을 사용 하 여: 뇌 파 및 기록된 HD 비디오. 여기, 우리는 20 채널 무선 뇌 파를 사용합니다. 연구원 시각적 콘텐츠의 모든 변수를 관리할 수 있도록 두 번째, 특정 자극 실험에 맞게 생성 됩니다. 여기, 3 동영상 같은 서술 하지만 다른 비디오 편집 스타일으로 만들어졌습니다. 방을 입력, 책상에 앉아, 3 공 juggled, 노트북, 일부도 서 정보 검색, 노트북에 뭔가 입력, 그것을 폐쇄, 카메라에 직접 사과 먹고 열리고 방을 떠난 남자 이야기에 의하여 이루어져 있다. 3 비디오 자극 최근 198 s 각. 첫 번째는 원 샷 영화; 두 번째 33 다른 샷으로; 고전 할리우드 스타일 규칙에 따라 편집 그리고 세 번째 79 촬영과 뮤직 비디오 스타일 규칙에 따라 편집 했다. 4 자극 또한 서술 했다 동일한, 제시 했다 하지만 포맷 비디오 대신 행위자와 실제 표현. 이 4 번째 비 비디오 자극 편집 스타일 차이의 초기 연구에 사용 하지 않은 하지만 다른 조사에 사용 된 실제 표현 및 스크린된 미디어8eyeblink 속도 차이 비교 하. 셋째, 다른 그룹 참가자의 비디오의 시각적 분석에 그들의 이전 전문성에 따라 선택 됩니다. 목적은 같은 시각적 자극을 보고 주제 그룹의 eyeblink 속도에 차이 결정 하는. 이 경우에, 40 과목 조사에 참여를 했다. 그들 중 절반은 미디어 전문가 (16 남성과 4 여성; 44.15 ±7.15 년의 평균 연령 30-56 년, 나이) 그리고 나머지 비 미디어 전문가 (15, 남성과 5 여성; 8.59 년 43.25 ±의 평균 연령 28-56 년, 나이). 미디어 전문가 미디어 편집 그들의 일상 업무에 관련 된 의사 결정을 만드는 경험의 6 년의 기준으로 선정 됐다.

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

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

이 기사에서는 인간에서 시각 지 각의 차이 감지 하는 방법. 사용 방법은 eyeblinks의 심리적 (또는 "인지") 기능을 기반으로 합니다. 참가자의 eyeblinks 감지 되며 특별히 수사를 위해 만든 동영상을 보면서 인수. 검색 및 eyeblinks의 인수 20 채널 electroencephalographic (뇌 파) 무선 장치의 도움으로 수행 됩니다. 전극 배치를 위한 10-20 시스템은 뒤 국제. 높은 정의 (HD) 비디오 카메라는 참가자의 얼굴 표정, 대조 목적을 위해 기록 하는 데 사용 됩니다. 대신 기존의 미디어 콘텐츠를 사용 하 여, 목적으로 만들어진 비디오 콘텐츠 관심의 정확한 매개 변수를 관리 하기 위해 연구원 활성화 자극으로이 조사에 대 한 관심의 특정 기준에 따라 생성 되었습니다. 그렇지 않으면, 결과 통제 변수도 오염 수 있습니다. EEG 녹음과 비디오 자극의 프레 젠 테이 션의 동기화 밀리초에서 할 수 있어야 합니다. 수집 된 데이터의 분석은 큰 매트릭스 작업을 위한 강력한 소프트웨어와 함께 수행 됩니다. Eyeblink 요금 미디어 전문화 및 편집 스타일에에서 통계적으로 유의 한 차이 보고 된 실험 절차와 발견 된다.

절차를 사용 하 여 여기, 3 개의 다른 비디오 영화를 보고 분석 하는 동안 40 참가자의 eyeblink 속도 제공. 미디어 전문화에 비교 분석에 대 한 참가자의 절반 미디어 전문가 했다. 그들은 6 년의 일 경험 결정 미디어 편집에 관련 된 최소한의 기준에 따라 선정 됐다 고 시청각. 편집 스타일에 비교 분석에 대 한 3 개의 비디오 자극 정확히 같은 이야기 하지만 다른 편집 스타일?...

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

Electroencephalography 측정 및 높은-품질 비디오 녹화를 사용 하 여 미디어 콘텐츠의 시각적 인식 분석

우리는 미디어 콘텐츠를 시청 하는 동안 탐지, 수집, 및 eyeblink 비율의 분석을 제시.

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

using-electroencephalography-measurements-high-quality-video

Research

JoVE Journal

Behavior

6.8K 조회수.  Universitat Autónoma de Barcelona. 우리는 미디어 콘텐츠를 시청 하는 동안 탐지, 수집, 및 eyeblink 비율의 분석을 제시.

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

Cortical Source Analysis of High-Density EEG Recordings in Children

EEG is traditionally described as a neuroimaging technique with high temporal and low spatial resolution. Recent advances in biophysical modelling and signal processing make it possible to exploit information from other imaging modalities like structural MRI that provide high spatial resolution to overcome this constraint1. This is especially useful for investigations that require high resolution in the temporal as well as spatial domain. In addition, due to the easy application and low cost of EEG recordings, EEG is often the method of choice when working with populations, such as young children, that do not tolerate functional MRI scans well. However, in order to investigate which neural substrates are involved, anatomical information from structural MRI is still needed. Most EEG analysis packages work with standard head models that are based on adult anatomy. The accuracy of these models when used for children is limited2, because the composition and spatial configuration of head tissues changes dramatically over development3.&#160;
In the present paper, we provide an overview of our recent work in utilizing head models based on individual structural MRI scans or age specific head models to reconstruct the cortical generators of high density EEG. This article describes how&#160;EEG recordings are acquired, processed, and analyzed with pediatric populations at the London Baby Lab, including laboratory setup, task design, EEG preprocessing, MRI processing, and EEG channel level and source analysis.&#160;

In recent years, there has been increasing interest in estimating the cortical sources of scalp measured electrical activity for cognitive neuroscience experiments. This article describes how high density EEG is acquired and how recordings are processed for cortical source estimation in children from the age of 2 years at the London Baby Lab.

아이들의 고밀도 EEG 레코딩의 대뇌 피질의 자료 분석

EEG is traditionally described as a neuroimaging technique with high temporal and low spatial resolution. Recent advances in biophysical modelling and ...

연구

행동분석학

Combining Computer Game-Based Behavioural Experiments With High-Density EEG and Infrared Gaze Tracking

Experimental paradigms are valuable insofar as the timing and other parameters of their stimuli are well specified and controlled, and insofar as they yield data relevant to the cognitive processing that occurs under ecologically valid conditions. These two goals often are at odds, since well controlled stimuli often are too repetitive to sustain subjects' motivation. Studies employing electroencephalography (EEG) are often especially sensitive to this dilemma between ecological validity and experimental control: attaining sufficient signal-to-noise in physiological averages demands large numbers of repeated trials within lengthy recording sessions, limiting the subject pool to individuals with the ability and patience to perform a set task over and over again. This constraint severely limits researchers' ability to investigate younger populations as well as clinical populations associated with heightened anxiety or attentional abnormalities. Even adult, non-clinical subjects may not be able to achieve their typical levels of performance or cognitive engagement: an unmotivated subject for whom an experimental task is little more than a chore is not the same, behaviourally, cognitively, or neurally, as a subject who is intrinsically motivated and engaged with the task. A growing body of literature demonstrates that embedding experiments within video games may provide a way between the horns of this dilemma between experimental control and ecological validity. The narrative of a game provides a more realistic context in which tasks occur, enhancing their ecological validity (Chaytor &amp; Schmitter-Edgecombe, 2003). Moreover, this context provides motivation to complete tasks. In our game, subjects perform various missions to collect resources, fend off pirates, intercept communications or facilitate diplomatic relations. In so doing, they also perform an array of cognitive tasks, including a Posner attention-shifting paradigm (Posner, 1980), a go/no-go test of motor inhibition, a psychophysical motion coherence threshold task, the Embedded Figures Test (Witkin, 1950, 1954) and a theory-of-mind (Wimmer &amp; Perner, 1983) task. The game software automatically registers game stimuli and subjects' actions and responses in a log file, and sends event codes to synchronise with physiological data recorders. Thus the game can be combined with physiological measures such as EEG or fMRI, and with moment-to-moment tracking of gaze. Gaze tracking can verify subjects' compliance with behavioural tasks (e.g. fixation) and overt attention to experimental stimuli, and also physiological arousal as reflected in pupil dilation (Bradley et al., 2008). At great enough sampling frequencies, gaze tracking may also help assess covert attention as reflected in microsaccades - eye movements that are too small to foveate a new object, but are as rapid in onset and have the same relationship between angular distance and peak velocity as do saccades that traverse greater distances. The distribution of directions of microsaccades correlates with the (otherwise) covert direction of attention (Hafed &amp; Clark, 2002).

Procedures for recording high-density EEG and gaze data during computer game-based cognitive tasks are described. Using a video game to present cognitive tasks enhances ecological validity without sacrificing experimental control.

결합 컴퓨터 게임 기반 고밀도 뇌파와 적외선 가즈 추적 Behavioural 실험

Experimental paradigms are valuable insofar as the timing and other parameters of their stimuli are well specified and controlled, and insofar as they ...

신경과학

Assessing the Multiple Dimensions of Engagement to Characterize Learning: A Neurophysiological Perspective

In a recent theoretical synthesis on the concept of engagement, Fredricks, Blumenfeld and Paris1 defined engagement by its multiple dimensions: behavioral, emotional and cognitive. They observed that individual types of engagement had not been studied in conjunction, and little information was available about interactions or synergy between the dimensions; consequently, more studies would contribute to creating finely tuned teaching interventions. Benefiting from the recent technological advances in neurosciences, this paper presents a recently developed methodology to gather and synchronize data on multidimensional engagement during learning tasks. The technique involves the collection of (a) electroencephalography, (b) electrodermal, (c) eye-tracking, and (d) facial emotion recognition data on four different computers. This led to synchronization issues for data collected from multiple sources. Post synchronization in specialized integration software gives researchers a better understanding of the dynamics between the multiple dimensions of engagement. For curriculum developers, these data could provide informed guidelines for achieving better instruction/learning efficiency. This technique also opens up possibilities in the field of brain-computer interactions, where adaptive learning or assessment environments could be developed.

This paper aims to describe the techniques involved in the collection and synchronization of the multiple dimensions (behavioral, affective and cognitive) of learners&#8217; engagement during a task.

참여의 여러 차원을 평가하는 것은 학습의 특성을 : 신경 생리학 관점

In a recent theoretical synthesis on the concept of engagement, Fredricks, Blumenfeld and Paris1 defined engagement by its multiple dimensions: ...

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

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

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

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

Investigating Social Cognition in Infants and Adults Using Dense Array Electroencephalography (dEEG)

Dense array electroencephalography (dEEG), which provides a non-invasive window for measuring brain activity and a temporal resolution unsurpassed by any other current brain imaging technology1,2, is being used increasingly in the study of social cognitive functioning in infants and adults. While dEEG is enabling researchers to examine brain activity patterns with unprecedented levels of sensitivity, conventional EEG recording systems continue to face certain limitations, including 1) poor spatial resolution and source localization3,4,2) the physical discomfort for test subjects of enduring the individual application of numerous electrodes to the surface of the scalp, and 3) the complexity for researchers of learning to use multiple software packages to collect and process data. Here we present an overview of an established methodology that represents a significant improvement on conventional methodologies for studying EEG in infants and adults. Although several analytical software techniques can be used to establish indirect indices of source localization to improve the spatial resolution of dEEG, the HydroCel Geodesic Sensor Net (HCGSN) by Electrical Geodesics, Inc. (EGI), a dense sensory array that maintains equal distances among adjacent recording electrodes on all surfaces of the scalp, further enhances spatial resolution4,5,6 compared to standard dEEG systems. The sponge-based HCGSN can be applied rapidly and without scalp abrasion, making it ideal for use with adults7,8, children9,10,11, and infants12, in both research and clinical4,5,6,13,14,15 settings. This feature allows for considerable cost and time savings by decreasing the average net application time compared to other dEEG systems. Moreover, the HCGSN includes unified, seamless software applications for all phases of data, greatly simplifying the collection, processing, and analysis of dEEG data.
The HCGSN features a low-profile electrode pedestal, which, when filled with electrolyte solution, creates a sealed microenvironment and an electrode-scalp interface. In all Geodesic dEEG systems, EEG sensors detect changes in voltage originating from the participant's scalp, along with a small amount of electrical noise originating from the room environment. Electrical signals from all sensors of the Geodesic sensor net are received simultaneously by the amplifier, where they are automatically processed, packaged, and sent to the data-acquisition computer (DAC). Once received by the DAC, scalp electrical activity can be isolated from artifacts for analysis using the filtering and artifact detection tools included in the EGI software. Typically, the HCGSN can be used continuously for only up to two hours because the electrolyte solution dries out over time, gradually decreasing the quality of the scalp-electrode interface.
In the Parent-Infant Research Lab at the University of Toronto, we are using dEEG to study social cognitive processes including memory, emotion, goals, intentionality, anticipation, and executive functioning in both adult and infant participants.

Investigating Social Cognition in Infants and Adults Using Dense Array Electroencephalography dEEG

Dense array electroencephalography is being used increasingly to study social cognitive functions in infants and adults. Here we present an established methodology that represents a significant improvement on conventional methodologies for studying EEG in infants and adults.

(덴스 배열 Electroencephalography를 사용하여 유아 및 성인의 사회적 인식을 조사 D EEG)

Dense array electroencephalography (dEEG), which provides a non-invasive window for measuring brain activity and a temporal resolution unsurpassed by any ...

Applications of EEG Neuroimaging Data: Event-related Potentials, Spectral Power, and Multiscale Entropy

When considering human neuroimaging data, an appreciation of signal variability represents a fundamental innovation in the way we think about brain signal. Typically, researchers represent the brain's response as the mean across repeated experimental trials and disregard signal fluctuations over time as "noise". However, it is becoming clear that brain signal variability conveys meaningful functional information about neural network dynamics. This article describes the novel method of multiscale entropy (MSE) for quantifying brain signal variability. MSE may be particularly informative of neural network dynamics because it shows timescale dependence and sensitivity to linear and nonlinear dynamics in the data.

Neuroimaging researchers typically consider the brain's response as the mean activity across repeated experimental trials and disregard signal variability over time as "noise". However, it is becoming clear that there is signal in that noise. This article describes the novel method of multiscale entropy for quantifying brain signal variability in the time domain.

이벤트 관련 후보, 분광 및 멀티 스케일 엔트로피 : EEG 신경 영상 데이터의 응용

When considering human neuroimaging data, an appreciation of signal variability represents a fundamental innovation in the way we think about brain ...

Investigating the Function of Deep Cortical and Subcortical Structures Using Stereotactic Electroencephalography: Lessons from the Anterior Cingulate Cortex

Stereotactic Electroencephalography (SEEG) is a technique used to localize seizure foci in patients with medically intractable epilepsy. This procedure involves the chronic placement of multiple depth electrodes into regions of the brain typically inaccessible via subdural grid electrode placement. SEEG thus provides a unique opportunity to investigate brain function. In this paper we demonstrate how SEEG can be used to investigate the role of the dorsal anterior cingulate cortex (dACC) in cognitive control. We include a description of the SEEG procedure, demonstrating the surgical placement of the electrodes. We describe the components and process required to record local field potential (LFP) data from consenting subjects while they are engaged in a behavioral task. In the example provided, subjects play a cognitive interference task, and we demonstrate how signals are recorded and analyzed from electrodes in the dorsal anterior cingulate cortex, an area intimately involved in decision-making. We conclude with further suggestions of ways in which this method can be used for investigating human cognitive processes.

Stereotactic Electroencephalography (SEEG) is an operative technique used in epilepsy surgery to help localize seizure foci. It also affords a unique opportunity to investigate brain function. Here we describe how SEEG can be used to investigate cognitive processes in human subjects.

정위 뇌파를 사용하여 깊은 피질의 기능 및 피질 하 구조 조사 : 전방에 cingulate 피질 수업

Stereotactic Electroencephalography (SEEG) is a technique used to localize seizure foci in patients with medically intractable epilepsy. This procedure ...

Stimulus-specific Cortical Visual Evoked Potential Morphological Patterns

This paper presents a methodology for the recording and analysis of cortical visual evoked potentials (CVEPs) in response to various visual stimuli using 128-channel high-density electroencephalography (EEG). The specific aim of the described stimuli and analyses is to examine whether it is feasible to replicate previously reported CVEP morphological patterns elicited by an apparent motion stimulus, designed to simultaneously stimulate both ventral and dorsal central visual networks, using object and motion stimuli designed to separately stimulate ventral and dorsal visual cortical networks.&#160; Four visual paradigms are presented: 1. Randomized visual objects with consistent temporal presentation. 2. Randomized visual objects with inconsistent temporal presentation (or jitter).&#160; 3. Visual motion via a radial field of coherent central dot motion without jitter.&#160; 4. Visual motion via a radial field of coherent central dot motion with jitter.&#160; These four paradigms are presented in a pseudo-randomized order for each participant.&#160; Jitter is introduced in order to view how possible anticipatory-related effects may affect the morphology of the object-onset and motion-onset CVEP response.&#160; EEG data analyses are described in detail, including steps of data exportation from and importation to signal processing platforms, bad channel identification&#160;and removal, artifact rejection, averaging, and categorization of average CVEP morphological pattern type based upon latency ranges of component peaks. Representative data show that the methodological approach is indeed sensitive in eliciting differential object-onset and motion-onset CVEP morphological patterns and may, therefore, be useful in addressing the larger research aim. Given the high temporal resolution of EEG and the possible application of high-density EEG in source localization analyses, this protocol is ideal for the investigation of distinct CVEP morphological patterns and the underlying neural mechanisms which generate these differential responses.&#160; &#160; &#160;&#160;

In this paper, we present a protocol to investigate differential cortical visual evoked potential morphological patterns through stimulation of ventral and dorsal networks using high-density EEG. Visual object and motion stimulus paradigms, with and without temporal jitter, are described. Visual evoked potential morphological analyses are also outlined.&#160;&#160;

자극 특이적 피질 시각적 자극 잠재적 인 형태 학적 패턴을 불러 일으켰다

This paper presents a methodology for the recording and analysis of cortical visual evoked potentials (CVEPs) in response to various visual stimuli using ...

Topographical EEG Recordings of Visual Evoked Potentials in Mice using Multichannel Thin-film Electrodes

Visual evoked potentials (VEP) allow the characterization of visual function in preclinical mouse models. Various methods exist to measure VEPs in mice, from non-invasive EEG, subcutaneous single-electrodes, and ECoG to fully invasive intracortical multichannel visual cortex recordings. It can be useful to acquire a global, topographical EEG-level characterization of visual responses previous to local intracortical microelectrode measurements in acute experimental settings. For example, one use case is&#160;to assess global cross-modal changes in VEP topography in deafness models before studying its effects on a local intracortical level. Multichannel epicranial EEG is a robust method to acquire such an overview measure of cortical visual activity.&#160;Multichannel epicranial EEG provides comparable results through a standardized, consistent approach to, for example, identify cross-modal, pathological, or age-related changes in cortical visual function. The current study presents a method to obtain the topographical distribution of flash-evoked VEPs with a 32-channel thin-film EEG electrode array in anesthetized mice. Combined with analysis in the time and frequency domain, this approach allows fast characterization and screening of the topography and basic visual properties of mouse cortical visual function, which can be combined with various acute experimental settings.

<meta charset="utf8"></head><body>Multichannel Thin-film Electrodes를 사용한 마우스의 시각적 유발 전위의 지형 EEG 기록

The present protocol describes a simple procedure to acquire and analyze the topography of epicranial visual evoked potentials with 32-multichannel thin-film electrodes in the mouse.

Multichannel Thin-film Electrodes를 사용한 마우스의 시각적 유발 전위의 지형 EEG 기록

Visual evoked potentials (VEP) allow the characterization of visual function in preclinical mouse models. Various methods exist to measure VEPs in mice, ...

Electroencephalography 측정 및 높은-품질 비디오 녹화를 사용 하 여 미디어 콘텐츠의 시각적 인식 분석

요약

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이 비디오의 챕터

아이들의 고밀도 EEG 레코딩의 대뇌 피질의 자료 분석

결합 컴퓨터 게임 기반 고밀도 뇌파와 적외선 가즈 추적 Behavioural 실험

참여의 여러 차원을 평가하는 것은 학습의 특성을 : 신경 생리학 관점

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

(덴스 배열 Electroencephalography를 사용하여 유아 및 성인의 사회적 인식을 조사_D EEG)

이벤트 관련 후보, 분광 및 멀티 스케일 엔트로피 : EEG 신경 영상 데이터의 응용

정위 뇌파를 사용하여 깊은 피질의 기능 및 피질 하 구조 조사 : 전방에 cingulate 피질 수업

자극 특이적 피질 시각적 자극 잠재적 인 형태 학적 패턴을 불러 일으켰다

Multichannel Thin-film Electrodes를 사용한 마우스의 시각적 유발 전위의 지형 EEG 기록

Multichannel Thin-film Electrodes를 사용한 마우스의 시각적 유발 전위의 지형 EEG 기록