Esta pesquisa foi financiada pela bolsa de pesquisa de pós-doutorado da LC Industries para a bolsa de pesquisa de pós-doutorado da RR e da Bosma Enterprises pós-doutorado para a AK. Os autores gostariam de agradecer aos Drs. Laura Walker e Donald Fletcher por suas valiosas sugestões e ajuda no recrutamento de assuntos.

Todos os procedimentos e protocolos descritos abaixo foram revisados e aprovados pelo conselho de revisão institucional da Wichita State University, Wichita, Kansas. O consentimento informado foi obtido de todos os participantes.
1. Seleção de participantes
<ol><li>Participantes recrutados com visão normal (n=5, 4 mulheres, média ± SE: 39,8 ± 2,6 anos), e com perda de visão central (n=15, 11 mulheres, 78,3 ± 2,3 anos) devido à degeneração macular (relacionada à idade/juvenil). Note-se que as idades grosseiramente diferentes dos dois grupos foram secundárias à demografia dos sujeitos com perda de visão central (a degeneração macular relacionada à idade afeta indivíduos mais velhos e é mais prevalente no sexo feminino). Além disso, o objetivo deste estudo não foi comparar as duas coortes.</li>
</ol>2. Preparação do experimento
<ol><li>Use um óculos de obturador ativo 3D sem fio(Tabela de Materiais)que pode ser sincronizado com qualquer monitor pronto para 3D. Para que os óculos de obturação estejam ativos, não deve haver interferência entre o transmissor infravermelho (uma pequena caixa preta em forma de pirâmide) e o receptor infravermelho (sensor) na ponte do nariz dos óculos do obturador.</li>
	<li>Exibir todos os estímulos visuais em um monitor 3D (1920 x 1080 pixels, 144 Hz). Para que o monitor e os óculos 3D funcionem perfeitamente, certifique-se de que os drivers apropriados sejam instalados.</li>
	<li>Use um rastreador de olhos baseado em vídeo infravermelho montado em mesa (Tabela de Materiais) que seja capaz de medir os movimentos dos olhos na amostragem de 1000 Hz para este protocolo. Separe a iluminação infravermelha e a câmera do rastreador de olhos use qualquer tripé com altura e ângulo ajustáveis (Tabela de Materiais) para mantê-los firmemente no lugar. Coloque a câmera a uma distância de 20-30 cm do participante e coloque a tela a uma distância de 100 cm do participante.</li>
	<li>Use um patch reflexivo infravermelho(Tabela de Materiais) para evitar a interferência entre a iluminação infravermelha do rastreador ocular e o sistema infravermelho dos óculos obturadores(Figura 1, À Direita).</li>
	<li>Use software comercialmente disponível(Tabela de Materiais) para integrar óculos de obturador e monitor pronto 3D para apresentação dicótica de estímulos visuais para controlar o eyetracker.</li>
	<li>Para estabilizar os movimentos da cabeça, use um queixo alto e largo e descanso da testa(Tabela de Materiais) e fixe-o em uma mesa ajustável. A grande dimensão do queixo e do descanso da testa permite um posicionamento confortável dos participantes com os óculos do obturador ligados. NOTA: A Figura 1 mostra a configuração para rastreamento ocular com apresentação de estímulo dichoptico usando óculos de obturador 3D e monitor pronto para 3D. O patch reflexivo infravermelho foi estrategicamente colocado abaixo do sensor infravermelho na ponte do nariz dos óculos 3D(Figura 1, Direita).</li>
	<li>Minimize o vazamento de informações de luminância desativando a opção de impulso de luz no monitor pronto 3D. O vazamento de informações de luminância de um olho para o outro é conhecido como vazamento de luminância ou crosstalk13. Isso é propenso a ocorrer com os displays estereoscópicos nas condições de alta luminância.</li>
	<li>Por causa das persianas, a quantidade de iluminação infravermelha (do sistema de rastreamento ocular) que atinge a pupila pode ser significativamente reduzida13 – em média, aproximadamente 65% da luminância foi reduzida(Tabela Suplementar 1). Para superar isso, aumente a força dos LEDs infravermelhos do eyetracker para 100% ou (a configuração máxima) da configuração de energia padrão. Ao usar o rastreador de olhos baseado em vídeo infravermelho (Tabela de Materiais) altere essa configuração nas configurações "Energia de iluminação" na tela inferior esquerda, conforme mostrado na Figura 2.</li>
</ol>3. Executando o experimento
NOTA: O principal experimento deste estudo foi o rastreamento e rastreamento do olho binóculo do campo visual central utilizando estímulo dichoptico. A triagem de campo visual central foi comparável ao teste de campo visual de instrumentos disponíveis comercialmente(Tabela de Materiais). As propriedades físicas do estímulo visual, como a luminância do alvo (~22 cd/m2),a luminância do fundo (~10 cd/m2),o tamanho do alvo (Goldmann III – 4 mm2),a grade de campo visual (grade Polar 3 com 28 pontos, Figura 3)e a duração do estímulo (200 ms) foram idênticas aos testes de campo visual de instrumentos disponíveis comercialmente. Observe que esses valores de luminância foram medidos através de óculos de obturador quando o obturador estava LIGADO (Tabela Suplementar 1). Para efeitos de testes aqui discutidos, a luminância do estímulo era constante ao contrário dos testes de campo visual onde a luminância do estímulo é alterada para obter um limiar de detecção. Em outras palavras, o experimento empregou a triagem supra-limiar e não o limiar. Portanto, os resultados da triagem foram respostas binárias (estímulos vistos ou não) e não valores numéricos.
<ol><li>Verificações pré-experimentais<ol>
<li>Alguns minutos antes de o participante chegar para o teste, certifique-se de que tanto o eye tracker quanto o computador host (que executa o experimento) estejam ligados e confirmem que o computador hospedeiro está conectado ao eyetracker.</li>
		<li>Como regra geral, confirme a precisão de sincronização (usando comandos específicos da plataforma) do display antes de iniciar o experimento.</li>
	</ol></li>
	<li>Iniciando o experimento principal NOTA: As etapas abaixo são muito específicas da plataforma e dependem do script que executa o experimento principal. Consulte material suplementar que contenha as amostras dos códigos usados para projetar e executar o experimento.<ol>
<li>Inicie o programa (Ver Material Suplementar - 'ELScreeningBLR.m') que executa o experimento principal a partir da interface apropriada. Quando e se solicitado pelo programa, insira as informações do participante (como ID do participante, distância de teste) necessárias para salvar o arquivo de dados de saída na pasta de dados com um nome de arquivo exclusivo.</li>
		<li>Uma tela cinza com instruções como "Pressione Enter para alternar a câmera; Pressione C para calibrar, pressione V para validar" aparecerá na tela. Nesta fase, ajuste a câmera do rastreador ocular para se alinhar com o aluno do participante, conforme mostrado na Figura 2.</li>
	</ol></li>
	<li>Calibração e validação do rastreador de olhos<ol>
<li>Inicie a calibração do rastreador ocular. Instrua os participantes a seguir o alvo movendo os olhos (e não a cabeça) e olhar para o centro do alvo.</li>
		<li>Após a calibração bem sucedida, inicie a validação. Forneça as mesmas instruções que a calibração.</li>
		<li>Leia os resultados da etapa de validação (geralmente exibida na tela). Repita a calibração e validação até que o resultado "bom/justo" (conforme recomendado pelo manual do eyetracker) seja obtido.</li>
	</ol></li>
	<li>Correção de deriva<ol>
<li>Uma vez feita a calibração e validação do rastreador ocular, inicie a correção de deriva.</li>
		<li>Instrua os participantes a "olhar para o alvo central de fixação e manter os olhos o mais firme possível". NOTA: Após a calibração, validação e correção de deriva, o rastreamento ocular será iniciado simultaneamente com o experimento principal.</li>
	</ol></li>
	<li>Triagem de campo visual<ol>
<li>Instruir/lembrar o participante sobre a tarefa que deve fazer durante o experimento. Peça aos sujeitos para manter os dois olhos abertos durante todo o teste.</li>
		<li>Para este experimento de campo visual, instrua-os a manter a fixação no alvo central de fixação enquanto respondem a "qualquer luz branca vista" pressionando o botão "digitar" no botão de resposta(Figura 1, Tabela de Materiais). Instrua-os a não mover os olhos e procurar as novas luzes brancas. Além disso, lembre-os de que as breves luzes brancas podem aparecer em qualquer local da tela. NOTA: Durante a triagem de campo visual, o funcionamento dos óculos de obturador pode ser sondado usando alvos monoculares que podem ser fundidos para formar uma percepção completa (Ver Figura Suplementar 2 – ensaios de captura).</li>
		<li>Re-iterar a instrução de "segurar a fixação" várias vezes ao longo do experimento para garantir que a fixação esteja dentro da área desejada. NOTA: Um feedback de áudio (como um tom de erro) pode ser usado para alertar a perda de fixação (como os olhos movidos para fora de uma janela de tolerância). Quando a fixação caduca, reinstrua o participante para fixar-se apenas no alvo cruzado. A apresentação de estímulos visuais pode ser temporariamente interrompida até que o participante traga a fixação de volta dentro da janela de tolerância (como a central 2°).</li>
		<li>No final do experimento de campo visual, a tela exibirá o resultado do teste destacando os locais vistos e não vistos de forma diferente (como, por exemplo, Figura 6).</li>
	</ol></li>
	<li>Salvando o arquivo de dados<ol>
<li>Todos os dados de campo visual (digamos salvos como ". arquivo tapete" e dados de movimento ocular (digamos salvo como arquivo ".edf") serão salvos automaticamente para análise pós-hoc. No entanto, certifique-se de que os arquivos foram salvos antes de sair do programa/plataforma executando o experimento.</li>
	</ol></li>
</ol>4. Análise
NOTA: A análise do movimento dos olhos e dos dados de campo visual pode ser realizada de várias maneiras e depende do software usado para executar o experimento e o formato de dados da saída do eye tracker. As etapas abaixo são específicas para a configuração e o programa (Ver Materiais Complementares).
<ol><li>Análise do movimento ocular (pós-hoc) NOTA: O arquivo de dados de movimentos oculares salvos (EDF) é um formato binário altamente compactado, e contém muitos tipos de dados, incluindo eventos de movimento ocular, mensagens, pressionagens de botão e amostras de posição de observação.<ol>
<li>Converta o EDF em arquivos ASC-II usando um programa de tradutor (EDF2ASC).</li>
		<li>Execute 'PipelineEyeMovementAnalysisERI.m' para inicializar a análise do movimento ocular e siga as instruções conforme observado no código (Consulte Materiais Suplementares para o script de código).</li>
		<li>Execute 'EM_plots.m', extraindo posições horizontais e verticais dos olhos e plote conforme mostrado na Figura 4 e Figura 5. NOTA: Os dados de movimento dos olhos podem ser analisados para calcular a estabilidade da fixação, detectar microsaccades, etc. No entanto, isso está além do escopo do papel atual.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Campos visuais<ol>
<li>Para obter os relatórios de teste de campo visual, execute 'VF_plot.m'. NOTA: Todos os conjuntos de dados relativos ao experimento de campo visual, como pontos vistos/não vistos, serão traçados como um mapa de campo visual, como mostrado na Figura 6. Se um ponto foi visto, então ele será traçado como quadrado cheio "verde", caso contrário um quadrado vermelho cheio será plotado. Nenhuma análise pós-hoc para dados de campo visual será necessária.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
	<li>Fletcher, D. C., Schuchard, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preferred+retinal+loci+relationship+to+macular+scotomas+in+a+low-vision+population.">Preferred retinal loci relationship to macular scotomas in a low-vision population.</a> Ophthalmology. 104 (4), 632-638 (1997).</li><li>Raveendran, R. N., Babu, R. J., Hess, R. F., Bobier, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transient+improvements+in+fixational+stability+in+strabismic+amblyopes+following+bifoveal+fixation+and+reduced+interocular+suppression.">Transient improvements in fixational stability in strabismic amblyopes following bifoveal fixation and reduced interocular suppression.</a> Ophthalmic &amp; Physiological Optics. 34, 214-225 (2014).</li><li>Nystr&#246;m, M., Hansen, D. W., Andersson, R., Hooge, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Why+have+microsaccades+become+larger?+Investigating+eye+deformations+and+detection+algorithms.">Why have microsaccades become larger? Investigating eye deformations and detection algorithms.</a> Vision Research. , (2014).</li><li>Raveendran, R. N., Babu, R. J., Hess, R. F., Bobier, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transient+improvements+in+fixational+stability+in+strabismic+amblyopes+following+bifoveal+fixation+and+reduced+interocular+suppression.">Transient improvements in fixational stability in strabismic amblyopes following bifoveal fixation and reduced interocular suppression.</a> Ophthalmic and Physiological Optics. 34 (2), (2014).</li><li>Brascamp, J. W., Naber, M. <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+under+dichoptic+viewing+conditions:+a+practical+solution.">Eye tracking under dichoptic viewing conditions: a practical solution.</a> Behavior Research Methods. 49 (4), 1303-1309 (2017).</li><li>Qian, C. S., Brascamp, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+to+build+a+dichoptic+presentation+system+that+includes+an+eye+tracker.">How to build a dichoptic presentation system that includes an eye tracker.</a> Journal of Visualized Experiments. (127), (2017).</li><li>Raveendran, R. N., Bobier, W. R., Thompson, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Binocular+vision+and+fixational+eye+movements.">Binocular vision and fixational eye movements.</a> Journal of Vision. 19 (4), 1-15 (2019).</li><li>. Binocular vision and fixational eye movements Available from: <a target="_blank" href="https://uwspace.uwaterloo.ca/handle/10112/12076">https://uwspace.uwaterloo.ca/handle/10112/12076</a> (2017)</li><li>. Fixational eye movements in strabismic amblyopia Available from: <a target="_blank" href="https://uwspace.uwaterloo.ca/handle/10012/7478">https://uwspace.uwaterloo.ca/handle/10012/7478</a> (2013)</li><li>Maiello, G., Chessa, M., Solari, F., Bex, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simulated+disparity+and+peripheral+blur+interact+during+binocular+fusion.">Simulated disparity and peripheral blur interact during binocular fusion.</a> Journal of Vision. 14 (8), (2014).</li><li>Maiello, G., Harrison, W. J., Bex, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Monocular+and+binocular+contributions+to+oculomotor+plasticity.">Monocular and binocular contributions to oculomotor plasticity.</a> Scientific Reports. 6, (2016).</li><li>Maiello, G., Kwon, M. Y., Bex, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three-dimensional+binocular+eye-hand+coordination+in+normal+vision+and+with+simulated+visual+impairment.">Three-dimensional binocular eye-hand coordination in normal vision and with simulated visual impairment.</a> Experimental Brain Research. 236 (3), 691-709 (2018).</li><li>Agaoglu, S., Agaoglu, M. N., Das, V. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motion+Information+via+the+Nonfixating+Eye+Can+Drive+Optokinetic+Nystagmus+in+Strabismus.">Motion Information via the Nonfixating Eye Can Drive Optokinetic Nystagmus in Strabismus.</a> Investigative Opthalmology &amp; Visual Science. 56 (11), 6423 (2015).</li><li>Erkelens, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fusional+limits+for+a+large+random-dot+stereogram.">Fusional limits for a large random-dot stereogram.</a> Vision Research. 28 (2), 345-353 (1988).</li><li>Seiple, W., Szlyk, J. P., McMahon, T., Pulido, J., Fishman, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Eye-movement+training+for+reading+in+patients+with+age-related+macular+degeneration.">Eye-movement training for reading in patients with age-related macular degeneration.</a> Investigative Ophthalmology and Visual Science. 46 (8), 2886-2896 (2005).</li><li>Aguilar, C., Castet, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gaze-contingent+simulation+of+retinopathy:+Some+potential+pitfalls+and+remedies.">Gaze-contingent simulation of retinopathy: Some potential pitfalls and remedies.</a> Vision Research. 51 (9), 997-1012 (2011).</li><li>Pratt, J. D., Stevenson, S. B., Bedell, H. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Scotoma+Visibility+and+Reading+Rate+with+Bilateral+Central+Scotomas.">Scotoma Visibility and Reading Rate with Bilateral Central Scotomas.</a> Optom Vis Sci. 94 (31), 279-289 (2017).</li><li>Babu, R. J., Clavagnier, S., Bobier, W. R., Thompson, B., Hess, R. F., PGH, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Regional+Extent+of+Peripheral+Suppression+in+Amblyopia.">Regional Extent of Peripheral Suppression in Amblyopia.</a> Investigative Opthalmology &amp; Visual Science. 58 (4), 2329 (2017).</li><li>Ebenholtz, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motion+Sickness+and+Oculomotor+Systems+in+Virtual+Environments.">Motion Sickness and Oculomotor Systems in Virtual Environments.</a> Presence: Teleoperators and Virtual Environments. 1 (3), 302-305 (1992).</li></ol>

Os autores não têm nada a revelar. Partes do estudo aqui apresentado foram apresentadas como resumo intitulado "Função Visual Central Binocular na Degeneração Macular" na reunião anual da Academia Americana de Optometria 2019.

O método proposto de medir os movimentos oculares em condição de visualização dicóptica tem muitas aplicações potenciais. Avaliar campos visuais binóculos em participantes com perda de visão central que é demonstrado aqui é uma dessas aplicações. Utilizamos este método para avaliar o campo visual binóculo em quinze participantes com perda de visão central para estudar como a visualização do binóculo influencia a perda heterogênea do campo visual central.
O passo mais impor...

A degeneração macular é geralmente uma condição bilateral que afeta a visão central e o padrão de perda visual pode ser heterogêneo. A perda visual central pode ser simétrica ou assimétrica entre dois olhos1. Atualmente, existem várias técnicas disponíveis para avaliar o campo visual central na degeneração macular. O gráfico da grade Amsler contém um padrão de grade que pode ser usado para tela manualmente do campo visual central. Perímetros automatizados (por exemplo, analisador de campo visual humphrey) apresentam flashes de luz de brilho e tamanhos variados em uma tigela de ganzfeld padronizada para sondar o campo visual. A microperimetria contingente de olhar apresenta estímulo visual em um visor LCD. Micro-perímetros podem compensar os movimentos dos micro-olhos rastreando uma região de interesse na retina. Micro-perímetros podem sondar regiões locais na retina central para mudanças na função, mas podem testar apenas um olho por vez. Consequentemente, os testes micro-perimétricos não podem explicar como os defeitos heterogêneos em cada olho afetam a interação binóculo e a função do mundo real. Há uma necessidade não atendida de um método para avaliar de forma confiável os campos visuais em uma condição de visualização que se aproxima de perto da visualização do mundo real. Tal avaliação é necessária para entender como o defeito de campo visual de um olho afeta/contribui para o defeito de campo visual binóculo. Propomos um novo método para avaliar o campo visual central em pessoas com perda visual central sob condição de visualização dicóptica (ou seja, quando os estímulos visuais são apresentados independentemente a cada um dos dois olhos).
Para medir os campos visuais de forma confiável, a fixação deve ser mantida em um determinado lócus. Por isso, é importante combinar o rastreamento ocular e a apresentação dichoptica para avaliação binóculo. No entanto, a combinação dessas duas técnicas pode ser desafiadora devido à interferência entre os sistemas iluminador do eye-tracker (por exemplo, LEDs infravermelhos) e os elementos ópticos dos sistemas de apresentação dichoptica (por exemplo, espelhos de heploscópio ou prismas de estereoscópios). Opções alternativas são usar uma técnica de rastreamento ocular que não interfira na linha de visão (por exemplo, técnica de bobina escleral) ou um rastreador ocular integrado com óculos2. Embora cada método tenha seus próprios benefícios, há desvantagens. O método anterior é considerado invasivo e pode causar considerável desconforto3 e os últimos métodos possuem baixas resoluções temporais (60 Hz)4. Para superar essas questões, a Brascamp & Naber (2017)5 e Qian & Brascamp (2017)6 utilizaram um par de espelhos frios (que transmitiam luz infravermelha, mas refletiam 95% da luz visível) e um par de monitores em ambos os lados dos espelhos frios para criar uma apresentação dicotética. O rastreador ocular baseado em vídeo infravermelho foi usado para rastrear os movimentos dos olhos na configuração do heploscópio7,8.
No entanto, usar uma apresentação dicóptica do tipo heploscópio tem uma desvantagem. O centro de rotação do instrumento (heploscópio) é diferente do centro de rotação do olho. Portanto, cálculos adicionais (conforme descrito no Apêndice – A de Raveendran (2013)9) são necessários para medições adequadas e precisas dos movimentos oculares. Além disso, os planos de acomodação e vergence devem ser alinhados (ou seja, a demanda por acomodação e vergence deve ser a mesma). Por exemplo, se a distância de trabalho (distância óptica total) for de 40 cm, então a demanda por acomodação e vergence é de 2,5 diopters e ângulos de 2,5 metros, respectivamente. Se alinharmos os espelhos perfeitamente ortogonais, então o heploscópio está alinhado para visualização distante (ou seja, a vergence necessária é zero), mas a acomodação necessária ainda é 2,5D. Portanto, um par de lentes convexas (+2,50 dicóplos) deve ser colocado entre o arranjo do olho e do espelho do heploscópio para empurrar o plano de acomodação para o infinito (ou seja, a acomodação necessária é zero). Este arranjo requer mais espaço entre o olho e o arranjo espelho do heploscópio, o que nos leva de volta à diferença nos centros de rotação. A questão de alinhar planos de acomodação e vergence pode ser minimizada alinhando o haploscópio à visualização próxima de tal forma que ambos os planos estejam alinhados. No entanto, isso requer a medição da distância inter pupilar para cada participante e o alinhamento correspondente dos espelhos/estímulos haploscópios apresentando monitores.
Neste artigo, introduzimos um método para combinar o rastreamento ocular infravermelho baseado em vídeo e a apresentação de estímulo dicótico usando óculos de obturador 3D sem fio e monitores prontos para 3D. Este método não requer cálculos adicionais e/ou suposições como as utilizadas com o método haploscópico. Os óculos obturadores têm sido usados em conjunto com rastreadores oculares para a compreensão da fusão binóculo10,adaptação saccádica11e coordenação olho-mão12. No entanto, deve-se notar que os óculos de obturador estéreo usados por Maiello e seus colegas10,11,12 eram os óculos de primeira geração do obturador, que foram conectados através de um fio para sincronizar com a taxa de atualização do monitor. Além disso, os óculos de primeira geração estão comercialmente indisponíveis agora. Aqui, demonstramos o uso de óculos de obturador sem fio de segunda geração disponíveis comercialmente(Tabela de Materiais)para apresentar estímulos dicóticos e medir de forma confiável movimentos oculares monoculares e binóculos. Além disso, demonstramos um método para avaliar campos visuais monoculares/binóculos em indivíduos com perda de campo visual central. Enquanto a apresentação dicóptica de estímulo visual permite a avaliação monocular e binóculo dos campos visuais, o rastreamento de olhos binóculos sob condição de visualização dicóptica facilita o teste de campos visuais em um paradigma controlado pelo olhar.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>3D monitor</td>
			<td>Benq</td>
			<td>NA</td>
			<td>Approximate Cost (in USD): 500 
			https://zowie.benq.com/en/product/monitor/xl/xl2720.html</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>3D shutter glass</td>
			<td>NVIDIA</td>
			<td>NA</td>
			<td>Approximate Cost (in USD): 300 
			https://www.nvidia.com/object/product-geforce-3d-vision2-wireless-glasses-kit-us.html</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chin/forehead rest</td>
			<td>UHCO</td>
			<td>NA</td>
			<td>Approximate Cost (in USD): 750 
			https://www.opt.uh.edu/research-at-uhco/uhcotech/headspot/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Eyetracker</td>
			<td>SR Research</td>
			<td>NA</td>
			<td>Approximate Cost (in USD): 27,000 
			https://www.sr-research.com/eyelink-1000-plus/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>IR reflective patch</td>
			<td>Tactical</td>
			<td>NA</td>
			<td>Approximate Cost (in USD): 10 
			https://www.empiretactical.org/infrared-reflective-patches/tactical-infrared-ir-square-patch-with-velcro-hook-fastener-1-inch-x-1-inch</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MATLAB Software</td>
			<td>Mathworks</td>
			<td>NA</td>
			<td>Approximate Cost (in USD): 2150 
			https://www.mathworks.com/pricing-licensing.html</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Numerical Keypad</td>
			<td>Amazon</td>
			<td>CP001878 (model), B01E8TTWZ2 (ASIN)</td>
			<td>Approximate Cost (in USD): 15 
			https://www.amazon.com/Numeric-Jelly-Comb-Portable-Computer/dp/B01E8TTWZ2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Psychtoolbox - Add on</td>
			<td>Freeware</td>
			<td>NA</td>
			<td>Approximate Cost (in USD): FREE 
			http://psychtoolbox.org/download.html</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tripod (Dekstop)</td>
			<td>Manfrotto</td>
			<td>MTPIXI-B (model), B00D76RNLS (ASIN)</td>
			<td>Approximate Cost (in USD): 30 
			https://www.amazon.com/dp/B00D76RNLS</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

assessing binocular central visual field and binocular eye movements in a dichoptic viewing condition

A degeneração macular normalmente resulta em defeitos visuais heterogêneos do binóculo central. Atualmente, abordagens disponíveis para avaliar o campo visual central, como a microperimetria, podem testar apenas um olho por vez. Portanto, eles não podem explicar como os defeitos em cada olho afetam a interação binóculo e a função do mundo real. A apresentação de estímulos dicóticos com um sistema controlado pelo olhar poderia fornecer uma medida confiável dos campos visuais monoculares/binóculos. No entanto, a apresentação de estímulos dicóticos e o rastreamento ocular simultâneo são desafiadores porque dispositivos ópticos de instrumentos que apresentam estímulos dicopicamente (por exemplo, heploscópio) sempre interferem com rastreadores oculares (por exemplo, rastreadores oculares baseados em vídeo infravermelho). Portanto, as metas eram 1) desenvolver um método de apresentação de estímulo dicótico com rastreamento ocular simultâneo, utilizando óculos 3D-obturador e monitores prontos para 3D, que não é afetado por interferência e 2) para utilizar este método para desenvolver um protocolo para avaliação do campo visual central em sujeitos com perda de visão central. Os resultados mostraram que essa configuração fornece uma solução prática para medir de forma confiável os movimentos oculares em condição de visualização dicóptica. Além disso, também foi demonstrado que este método pode avaliar o campo visual central binóculo controlado pelo olhar em sujeitos com perda de visão central.

Os traços representativos de movimento ocular binóculo de um observador com visão binóculo normal durante duas condições de visualização diferentes são mostrados(Figura 4). O rastreamento contínuo dos movimentos oculares foi possível quando ambos os olhos visualizaram o estímulo(Figura 4A),e quando o olho esquerdo viu o estímulo com o olho direito sob um obturador ativo(Figura 4B). Como evidente a partir desses traços,...

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Assessing Binocular Central Visual Field and Binocular Eye Movements in a Dichoptic Viewing Condition

Avaliando os movimentos visuais do binóculo central e dos olhos binóculos em uma condição de visualização dicóptica

Apresentado aqui é um protocolo para avaliar os movimentos dos olhos binóculos e a triagem de campo visual central controlada pelo olhar em participantes com perda de visão central.

Macular degeneration typically results in heterogeneous binocular central visual defects. Currently available approaches to assess central visual field, ...

assessing-binocular-central-visual-field-binocular-eye-movements

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Behavior

4.3K visualizações.  Envision Research Institute. Apresentado aqui é um protocolo para avaliar os movimentos dos olhos binóculos e a triagem de campo visual central controlada pelo olhar em participantes com perda de visão central.

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Using Eye Movements to Evaluate the Cognitive Processes Involved in Text Comprehension

The present article describes how to use eye tracking methodologies to study the cognitive processes involved in text comprehension. Measuring eye movements during reading is one of the most precise methods for measuring moment-by-moment (online) processing demands during text comprehension. Cognitive processing demands are reflected by several aspects of eye movement behavior, such as fixation duration, number of fixations, and number of regressions (returning to prior parts of a text). Important properties of eye tracking equipment that researchers need to consider are described, including how frequently the eye position is measured (sampling rate), accuracy of determining eye position, how much head movement is allowed, and ease of use. Also described are properties of stimuli that influence eye movements that need to be controlled in studies of text comprehension, such as the position, frequency, and length of target words. Procedural recommendations related to preparing the participant, setting up and calibrating the equipment, and running a study are given. Representative results are presented to illustrate how data can be evaluated. Although the methodology is described in terms of reading comprehension, much of the information presented can be applied to any study in which participants read verbal stimuli.

The present article describes how to use eye tracking methodologies to study the cognitive processes involved in text comprehension. Descriptions of eye tracking equipment, how to develop experimental stimuli, and procedural recommendations are included. The information presented can be applied to most any study using verbal stimuli.

Usando movimentos oculares para avaliar os processos cognitivos envolvidos na compreensão de texto

The present article describes how to use eye  tracking methodologies to study the cognitive processes involved in text  comprehension. Measuring eye ...

Comportamento

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.

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.

Um método de quantificação Visual Information Processing em Crianças Usando 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 ...

How to Build a Dichoptic Presentation System That Includes an Eye Tracker

The presentation of different stimuli to the two eyes, dichoptic presentation, is essential for studies involving 3D vision and interocular suppression. There is a growing literature on the unique experimental value of pupillary and oculomotor measures, especially for research on interocular suppression. Although obtaining eye-tracking measures would thus benefit studies that use dichoptic presentation, the hardware essential for dichoptic presentation (e.g. mirrors) often interferes with high-quality eye tracking, especially when using a video-based eye tracker. We recently described an experimental setup that combines a standard dichoptic presentation system with an infrared eye tracker by using infrared-transparent mirrors1. The setup is compatible with standard monitors and eye trackers, easy to implement, and affordable (on the order of US$1,000). Relative to existing methods it has the benefits of not requiring special equipment and posing few limits on the nature and quality of the visual stimulus. Here we provide a visual guide to the construction and use of our setup.

We recently proposed a method that allows dichoptic visual stimulus presentation and binocular eye tracking simultaneously1. The key is the combination of an infrared eye tracker and the corresponding infrared-transparent mirrors. This manuscript provides an in depth protocol for initial setup and everyday operation.

Como construir um sistema de apresentação de Dichoptic que inclui um Tracker do olho

The presentation of different stimuli to the two eyes, dichoptic presentation, is essential for studies involving 3D vision and interocular suppression. ...

Central and Divided Visual Field Presentation of Emotional Images to Measure Hemispheric Differences in Motivated Attention

Two dominant theories on lateralized processing of emotional information exist in the literature. One theory posits that unpleasant emotions are processed by right frontal regions, while pleasant emotions are processed by left frontal regions. The other theory posits that the right hemisphere is more specialized for the processing of emotional information overall, particularly in posterior regions.
Assessing the different roles of the cerebral hemispheres in processing emotional information can be difficult without the use of neuroimaging methodologies, which are not accessible or affordable to all scientists. Divided visual field presentation of stimuli can allow for the investigation of lateralized processing of information without the use of neuroimaging technology. 
This study compared central versus divided visual field presentations of emotional images to assess differences in motivated attention between the two hemispheres. The late positive potential (LPP) was recorded using electroencephalography (EEG) and event-related potentials (ERPs) methodologies to assess motivated attention. Future work will pair this paradigm with a more active behavioral task to explore the behavioral impacts on the attentional differences found.

This study compared central versus divided visual field presentations of emotional images to assess differences in motivated attention between the two hemispheres. The late positive potential (LPP) was recorded using electroencephalography (EEG) and event-related potentials (ERPs) methodologies to assess motivated attention.

Central e dividida campo Visual apresentação de imagens emocionais para medir diferenças hemisféricas em atenção motivada

Two dominant theories on lateralized processing of emotional information exist in the literature. One theory posits that unpleasant emotions are processed ...

Eye Tracking During Visually Situated Language Comprehension: Flexibility and Limitations in Uncovering Visual Context Effects

The present work is a description and an assessment of a methodology designed to quantify different aspects of the interaction between language processing and the perception of the visual world. The recording of eye-gaze patterns has provided good evidence for the contribution of both the visual context and linguistic/world knowledge to language comprehension. Initial research assessed object-context effects to test&#160;theories of modularity in language processing. In the introduction, we describe how subsequent investigations have taken the role of the wider visual context in language processing as a research topic in its own right, asking questions such as how our visual perception of events and of speakers contributes to&#160;comprehension informed by&#160;comprehenders&#39; experience. Among the examined aspects of the visual context are actions, events, a speaker&#39;s gaze, and emotional facial expressions, as well as spatial object configurations. Following an overview of the eye-tracking method and its different applications, we list the key steps of the methodology in the protocol, illustrating how to successfully use it to study visually-situated language comprehension. A final section presents three sets of representative results and illustrates the benefits and limitations of eye tracking for investigating the interplay between the perception of the visual world and language comprehension.

The present article reviews an eye-tracking methodology for studies on language comprehension. To obtain reliable data, key steps of the protocol must be followed. Among these are the correct set-up of the eye tracker (e.g., ensuring good quality of the eye and head images) and accurate calibration.

Olho de monitoramento durante a compreensão de linguagem visualmente situado: Flexibilidade e limitações no descobrindo contexto Visual Effects

The present work is a description and an assessment of a methodology designed to quantify different aspects of the interaction between language processing ...

Using Eye Movements Recorded in the Visual World Paradigm to Explore the Online Processing of Spoken Language

In a typical eye tracking study using the visual world paradigm, participants' eye movements to objects or pictures in the visual workspace are recorded via an eye tracker as the participant produces or comprehends a spoken language describing the concurrent visual world. This paradigm has high versatility, as it can be used in a wide range of populations, including those who cannot read and/or who cannot overtly give their behavioral responses, such as preliterate children, elderly adults, and patients. More importantly, the paradigm is extremely sensitive to fine grained manipulations of the speech signal, and it can be used to study the online processing of most topics in language comprehension at multiple levels, such as the fine grained acoustic phonetic features, the properties of words, and the linguistic structures. The protocol described in this article illustrates how a typical visual world eye tracking study is conducted, with an example showing how the online processing of some semantically complex statements can be explored with the visual world paradigm.

The visual world paradigm monitors participants' eye movements in the visual workspace as they are listening to or speaking a spoken language. This paradigm can be used to investigate the online processing of a wide range of psycholinguistic questions, including semantically complex statements, such as disjunctive statements.

Usando movimentos oculares gravados no paradigma Visual do mundo para explorar o processamento on-line de língua falada

In a typical eye tracking study using the visual world paradigm, participants' eye movements to objects or pictures in the visual workspace are recorded ...

Visual Classical Conditioning in Wood Ants

Several species of insects have become model systems for studying learning and memory formation. Although many studies focus on freely moving animals, studies implementing classical conditioning paradigms with harnessed insects have been important for investigating the exact cues that individuals learn and the neural mechanisms underlying learning and memory formation. Here we present a protocol for evoking visual associative learning in wood ants through classical conditioning. In this paradigm, ants are harnessed and presented with a visual cue (a blue cardboard), the conditional stimulus (CS), paired with an appetitive sugar reward, the unconditional stimulus (US). Ants perform a Maxilla-Labium Extension Reflex (MaLER), the unconditional response (UR), which can be used as a readout for learning. Training consists of 10 trials, separated by a 5-minute intertrial interval (ITI). Ants are also tested for memory retention 10 minutes or 1 hour after training. This protocol has the potential to allow researchers to analyze, in a precise and controlled manner, the details of visual memory formation and the neural basis of learning and memory formation in wood ants.

We present a protocol for the classical conditioning of harnessed ants that permits researchers to study visual learning and memory formation at a level of analysis not possible with freely moving individuals.

Visual condicionamento clássico em madeira formigas

Several species of insects have become model systems for studying learning and memory formation. Although many studies focus on freely moving animals, ...

Eye-tracking to Distinguish Comprehension-based and Oculomotor-based Regressive Eye Movements During Reading

Regressive eye movements are eye movements that move backwards through the text and comprise approximately 10-25% of eye movements during reading. As such, understanding the causes and mechanisms of regressions plays an important role in understanding eye movement behavior. Inhibition of return (IOR) is an oculomotor effect that results in increased latency to return attention to a previously attended target versus a target that was not previously attended. Thus, IOR may affect regressions. This paper describes how to design materials to distinguish between regressions caused by comprehension-related and oculomotor processes; the latter is subject to IOR. The method allows researchers to identify IOR and control the causes of regressions. While the method requires tightly controlled materials and large numbers of participants and materials, it allows researchers to distinguish and control the types of regressions that occur in their reading studies.

The method was designed to investigate the role of inhibition of return (IOR) in regressive eye movements during reading. The focus is on differentiating between regressions triggered as a result of comprehension difficulty versus those triggered from oculomotor error, including the role of IOR in the two types of regressions.

Eye-tracking para distinguir os movimentos oculares regressivo compreensão-Oculomotor baseados e durante a leitura

Regressive eye movements are eye movements that move backwards through the text and comprise approximately 10-25% of eye movements during reading. As ...

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.

Gaze in Action: Head-mounted Eye Tracking of Children&#039;s Dynamic Visual Attention During Naturalistic Behavior

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.

Olhar em ação: capacetes Eye Tracking da atenção Visual dinâmico de crianças durante o comportamento naturalista

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

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.

Investigando a implantação da atenção Visual antes sacadas precisas e média através do olho de acompanhamento e avaliação da sensibilidade Visual

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