Name: simultaneous eye tracking and single-neuron recordings in human epilepsy patients
Uploaded: 2019-06-17T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Simultaneous Eye Tracking and Single-Neuron Recordings in Human Epilepsy Patients at JoVE.com

We danken alle patiënten voor hun deelname. Dit onderzoek werd ondersteund door het Rockefeller Neuroscience Institute, de autisme Science Foundation en de Dana Foundation (to S.W.), een NSF CAREER Award (1554105 tot U.R.), en de NIH (R01MH110831 en U01NS098961 tot U.R.). De financiers hadden geen rol in studie ontwerp, gegevensverzameling en-analyse, besluit om te publiceren of voorbereiding van het manuscript. We bedanken James Lee, Erika Quan, en het personeel van het Cedars-Sinai Simulation Center voor hun hulp bij het produceren van de demonstratie video.

1. deelnemers
<ol><li>Rekruteer neurochirurgische patiënten met hardnekkige epilepsie die een positie van intracraniële elektroden ondergaan om hun epileptische aanvallen te lokaliseren.</li>
	<li>Voeg diepte-elektroden met ingesloten micro draden in alle klinisch aangegeven doellocaties, die meestal een subset van amygdala, Hippocampus, anterieure cingulate cortex en pre-supplementaire motor gebied bevatten. Zie Details voor implantatie in ons vorige protocol2.</li>
	<li>Zodra de patiënt ter...

<ol>
	<li>Fried, I., Rutishauser, U., Cerf, M., Kreiman, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Single Neuron Studies of the Human Brain: Probing Cognition. , (2014).</li><li>Minxha, J., Mamelak, A. N., Rutishauser, U., Sillitoe, R. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surgical+and+Electrophysiological+Techniques+for+Single-Neuron+Recordings+in+Human+Epilepsy+Patients.">Surgical and Electrophysiological Techniques for Single-Neuron Recordings in Human Epilepsy Patients.</a> Extracellular Recording Approaches. , 267-293 (2018).</li><li>Rutishauser, U., Mamelak, A. N., Schuman, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-Trial+Learning+of+Novel+Stimuli+by+Individual+Neurons+of+the+Human+Hippocampus-Amygdala+Complex.">Single-Trial Learning of Novel Stimuli by Individual Neurons of the Human Hippocampus-Amygdala Complex.</a> Neuron. 49, 805-813 (2006).</li><li>Rutishauser, U., Ross, I. B., Mamelak, A. N., Schuman, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Human+memory+strength+is+predicted+by+theta-frequency+phase-locking+of+single+neurons.">Human memory strength is predicted by theta-frequency phase-locking of single neurons.</a> Nature. 464, 903-907 (2010).</li><li>Wang, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neurons+in+the+human+amygdala+selective+for+perceived+emotion.">Neurons in the human amygdala selective for perceived emotion.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences. 111, E3110-E3119 (2014).</li><li>Wang, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+human+amygdala+parametrically+encodes+the+intensity+of+specific+facial+emotions+and+their+categorical+ambiguity.">The human amygdala parametrically encodes the intensity of specific facial emotions and their categorical ambiguity.</a> Nature Communications. 8, 14821 (2017).</li><li>Minxha, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fixations+Gate+Species-Specific+Responses+to+Free+Viewing+of+Faces+in+the+Human+and+Macaque+Amygdala.">Fixations Gate Species-Specific Responses to Free Viewing of Faces in the Human and Macaque Amygdala.</a> Cell Reports. 18, 878-891 (2017).</li><li>Wang, S., Mamelak, A. N., Adolphs, R., Rutishauser, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Encoding+of+Target+Detection+during+Visual+Search+by+Single+Neurons+in+the+Human+Brain.">Encoding of Target Detection during Visual Search by Single Neurons in the Human Brain.</a> Current Biology. 28, 2058-2069 (2018).</li><li>Holmqvist, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Eye tracking: A comprehensive guide to methods and measures. , (2011).</li><li>Liversedge, S. P., Findlay, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Saccadic+eye+movements+and+cognition.">Saccadic eye movements and cognition.</a> Trends in Cognitive Sciences. 4, 6-14 (2000).</li><li>Rehder, B., Hoffman, A. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Eyetracking+and+selective+attention+in+category+learning.">Eyetracking and selective attention in category learning.</a> Cognitive Psychology. 51, 1-41 (2005).</li><li>Blair, M. R., Watson, M. R., Walshe, R. C., Maj, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Extremely+selective+attention:+Eye-tracking+studies+of+the+dynamic+allocation+of+attention+to+stimulus+features+in+categorization.">Extremely selective attention: Eye-tracking studies of the dynamic allocation of attention to stimulus features in categorization.</a> Journal of Experimental Psychology: Learning, Memory, and Cognition. 35, 1196 (2009).</li><li>Rutishauser, U., Koch, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Probabilistic+modeling+of+eye+movement+data+during+conjunction+search+via+feature-based+attention.">Probabilistic modeling of eye movement data during conjunction search via feature-based attention.</a> Journal of Vision. 7, (2007).</li><li>Wang, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Autism+spectrum+disorder,+but+not+amygdala+lesions,+impairs+social+attention+in+visual+search.">Autism spectrum disorder, but not amygdala lesions, impairs social attention in visual search.</a> Neuropsychologia. 63, 259-274 (2014).</li><li>Wang, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Atypical+Visual+Saliency+in+Autism+Spectrum+Disorder+Quantified+through+Model-Based+Eye+Tracking.">Atypical Visual Saliency in Autism Spectrum Disorder Quantified through Model-Based Eye Tracking.</a> Neuron. 88, 604-616 (2015).</li><li>Wang, S., Tsuchiya, N., New, J., Hurlemann, R., Adolphs, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preferential+attention+to+animals+and+people+is+independent+of+the+amygdala.">Preferential attention to animals and people is independent of the amygdala.</a> Social Cognitive and Affective Neuroscience. 10, 371-380 (2015).</li><li>Fried, I., MacDonald, K. A., Wilson, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single+Neuron+Activity+in+Human+Hippocampus+and+Amygdala+during+Recognition+of+Faces+and+Objects.">Single Neuron Activity in Human Hippocampus and Amygdala during Recognition of Faces and Objects.</a> Neuron. 18, 753-765 (1997).</li><li>Kreiman, G., Koch, C., Fried, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Category-specific+visual+responses+of+single+neurons+in+the+human+medial+temporal+lobe.">Category-specific visual responses of single neurons in the human medial temporal lobe.</a> Nature Neuroscience. 3, 946-953 (2000).</li><li>Squire, L. R., Stark, C. E. L., Clark, R. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Medial+Temporal+Lobe.">The Medial Temporal Lobe.</a> Annual Review of Neuroscience. 27, 279-306 (2004).</li><li>Chelazzi, L., Miller, E. K., Duncan, J., Desimone, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+neural+basis+for+visual+search+in+inferior+temporal+cortex.">A neural basis for visual search in inferior temporal cortex.</a> Nature. 363, 345-347 (1993).</li><li>Schall, J. D., Hanes, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Neural+basis+of+saccade+target+selection+in+frontal+eye+field+during+visual+search.">Neural basis of saccade target selection in frontal eye field during visual search.</a> Nature. 366, 467-469 (1993).</li><li>Wolfe, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=What+Can+1+Million+Trials+Tell+Us+About+Visual+Search?.">What Can 1 Million Trials Tell Us About Visual Search?.</a> Psychological Science. 9, 33-39 (1998).</li><li>Wolfe, J. M., Horowitz, T. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=What+attributes+guide+the+deployment+of+visual+attention+and+how+do+they+do+it?.">What attributes guide the deployment of visual attention and how do they do it?.</a> Nature Review Neuroscience. 5, 495-501 (2004).</li><li>Sheinberg, D. L., Logothetis, N. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Noticing+Familiar+Objects+in+Real+World+Scenes:+The+Role+of+Temporal+Cortical+Neurons+in+Natural+Vision.">Noticing Familiar Objects in Real World Scenes: The Role of Temporal Cortical Neurons in Natural Vision.</a> The Journal of Neuroscience. 21, 1340-1350 (2001).</li><li>Bichot, N. P., Rossi, A. F., Desimone, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Parallel+and+Serial+Neural+Mechanisms+for+Visual+Search+in+Macaque+Area+V4.">Parallel and Serial Neural Mechanisms for Visual Search in Macaque Area V4.</a> Science. 308, 529-534 (2005).</li><li>Rutishauser, U., Schuman, E. M., Mamelak, A. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Online+detection+and+sorting+of+extracellularly+recorded+action+potentials+in+human+medial+temporal+lobe+recordings,+in+vivo.">Online detection and sorting of extracellularly recorded action potentials in human medial temporal lobe recordings, in vivo.</a> Journal of Neuroscience Methods. 154, 204-224 (2006).</li></ol>

In dit protocol hebben we beschreven hoe u single-neuron opnames met gelijktijdige eye tracking gebruikt en beschreven hoe we deze methode gebruikten om doel neuronen in de humane MTL te identificeren.
De installatie omvat drie computers: één uitvoeren van de taak (stimulus computer), één met de Eye Tracker, en één met het acquisitie systeem. Om te synchroniseren tussen de drie systemen, wordt de parallelle poort gebruikt voor het verzenden van TTL-triggers van de stimulus-computer naar ...

Menselijke single-neuron opnames zijn een unieke en krachtige tool om de functie van het menselijk brein te verkennen met buitengewone ruimtelijke en temporele resolutie1. Onlangs, single-neuron opnames hebben breed gebruik opgedaan op het gebied van cognitieve neurowetenschappen omdat ze het directe onderzoek van cognitieve processen centraal in de menselijke cognitie toestaan. Deze opnames worden mogelijk gemaakt door de klinische noodzaak om de positie van epileptische Foci te bepalen, waarvoor diepte elektroden tijdelijk worden geïmplanteerd in de hersenen van patiënten met vermoedelijke focale epilepsie. Met deze installatie kunnen single-neuron opnames worden verkregen met behulp van micro draden uitsteekt van de punt van de hybride diepte-elektrode (een gedetailleerde beschrijving van de chirurgische methodologie die betrokken is bij het inbrengen van hybride diepte-elektroden is aanwezig in de vorige protocol2). Onder andere, deze methode is gebruikt voor het bestuderen van menselijkgeheugen 3,4, emotie5,6, en aandacht7,8.
Oogtracering meet de positie en oogbewegingen (fixaties en saccades) tijdens cognitieve taken. Video-based oogtrackers gebruiken meestal de hooral reflectie en het midden van de leerling als functies om te volgen in de tijd9. Oogtracering is een belangrijke methode om visuele aandacht te bestuderen, omdat de kijk locatie de focus van aandacht geeft tijdens de meeste natuurlijke gedragingen10,11,12. Eye tracking is uitgebreid gebruikt om visuele aandacht te bestuderen bij gezonde individuen13 en neurologische populaties14,15,16.
Terwijl zowel single-neuron opnames en Eye tracking individueel worden gebruikt op grote schaal bij de mens, weinig studies hebben beide gelijktijdig gebruikt. Als gevolg daarvan, het blijft nog grotendeels onbekend hoe neuronen in het menselijk brein reageren op oogbewegingen en/of ze zijn gevoelig voor de momenteel gefixeerde stimulus. Dit is in tegenstelling tot studies met macaques, waarbij oogtracering met gelijktijdige single-neuron opnames een standaard instrument is geworden. Om de neuronale reactie op oogbewegingen direct te onderzoeken, combineerden we menselijke single-neuron opnames en oogtracering. Hier beschrijven we het protocol om dergelijke experimenten uit te voeren en illustreren de resultaten door een concreet voorbeeld.
Ondanks de gevestigde rol van de menselijke mediaal temporale LOB (mtl) in beide object representatie17,18 en Memory3,19, het blijft grotendeels onbekend of mtl neuronen worden gemoduleerd als een functie van Top-down aandacht voor behavioraal relevante doelen. Het bestuderen van dergelijke neuronen is belangrijk om te beginnen te begrijpen hoe doel-relevante informatie beïnvloedt bottom-up visuele processen. Hier demonstreren we het nut van oogtracering tijdens het opnemen van neuronen met behulp van geleide visuele zoekopdrachten, een bekend paradigma om doelgericht gedrag te bestuderen20,21,22,23, 24 , 25. met behulp van deze methode, we onlangs beschreven een klasse van neuronen genoemd doel neuronen, die aangeeft of de momenteel bijgewoond stimulus is het doel van een lopende zoekopdracht8. In het onderstaande presenteren we het studie protocol dat nodig is om deze eerdere wetenschappelijke studie te reproduceren. Merk op dat in dit voorbeeld het protocol gemakkelijk kan worden aangepast om een willekeurige visuele attentie taak te bestuderen.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>Cedrus Response Box</td>
			<td>Cedrus (https://cedrus.com/)</td>
			<td>RB-844</td>
			<td>Button box</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dell Laptop</td>
			<td>Dell (https://dell.com)</td>
			<td>Precision 7520</td>
			<td>Stimulus Computer</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EyeLink Eye Tracker</td>
			<td>SR Research (https://www.sr-research.com)</td>
			<td>1000 Plus Remote with laptop host computer and LCD arm mount</td>
			<td>Eye tracking</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MATLAB</td>
			<td>MathWorks Inc</td>
			<td>R2016a (RRID: SCR_001622)</td>
			<td>Data analysis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Neuralynx Neurophysiology System</td>
			<td>Neuralynx (https://neuralynx.com)</td>
			<td>ATLAS 128</td>
			<td>Electrophysiology</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Osort</td>
			<td>Open source</td>
			<td>v4.1 (RRID: SCR_015869)</td>
			<td>Spike sorting algorithm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Psychophysics Toolbx</td>
			<td>Open source</td>
			<td>PTB3 ( RRID: SCR_002881)</td>
			<td>Matlab toolbox to implement psychophysical experiments</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

simultaneous eye tracking and single-neuron recordings in human epilepsy patients

Intracraniële opnames van patiënten met hardnekkige epilepsie bieden een unieke kans om de activiteit van individuele menselijke neuronen te bestuderen tijdens actief gedrag. Een belangrijk instrument voor het kwantificeren van gedrag is oogtracering, wat een onmisbaar hulpmiddel is voor het bestuderen van visuele aandacht. Oogtracering is echter een uitdaging om gelijktijdig met invasieve elektrofysiologie te gebruiken en deze aanpak is daarom weinig gebruikt. Hier presenteren we een beproefd experimenteel protocol voor het uitvoeren van single-neuron opnames met gelijktijdige oogtracering bij de mens. We beschrijven hoe de systemen zijn aangesloten en de optimale instellingen om neuronen en oogbewegingen op te nemen. Om het nut van deze methode te illustreren, vatten we de resultaten samen die mogelijk zijn gemaakt door deze instelling. Deze gegevens laten zien hoe het gebruik van Eye tracking in een geheugen geleide visuele zoekopdracht ons toeliet om een nieuwe klasse van neuronen genaamd doel neuronen te beschrijven, waarvan de respons een afspiegeling was van de top-down aandacht voor het huidige Zoek doel. Tot slot bespreken we de betekenis en oplossingen voor mogelijke problemen van deze opstelling. Samen, ons protocol en de resultaten suggereren dat single-neuron opnames met gelijktijdige eye tracking bij de mens zijn een effectieve methode voor het bestuderen van de menselijke hersenfunctie. Het biedt een belangrijke ontbrekende schakel tussen dierlijke neurofysiologie en menselijke cognitieve neurowetenschappen.

Om het gebruik van de bovengenoemde methode te illustreren, beschrijven we vervolgens kort een gebruiks casus die we onlangs hebben gepubliceerd8. We registreerden 228 enkelvoudige neuronen van de humane mediale temporele kwbe (MTL; amygdala en Hippocampus) terwijl de patiënten een visuele zoekopdracht uitvoeren (Figuur 3a, B). Tijdens deze taak onderzochten we of de activiteit van neuronen gedifferentieerd tussen fix...

Watch this Scientific Journal Video about Simultaneous Eye Tracking and Single-Neuron Recordings in Human Epilepsy Patients at JoVE.com

Simultaneous Eye Tracking and Single-Neuron Recordings in Human Epilepsy Patients

Gelijktijdige Oogtracering en single-neuron opnames bij humane epilepsiepatiënten

We beschrijven een methode voor het uitvoeren van single-neuron opnames met gelijktijdige oogtracering bij de mens. We demonstreren het nut van deze methode en illustreren hoe we deze aanpak gebruikt voor het verkrijgen van neuronen in de menselijke mediale temporele kwal die doelen van een visuele zoekopdracht coderen.

Intracranial recordings from patients with intractable epilepsy provide a unique opportunity to study the activity of individual human neurons during ...

Een principieel voordeel van onze techniek is dat het de gelijktijdige registratie van de positie van de koffer, pupilgrootte en enkele neuronen mogelijk maakt bij patiënten die zijn geïmplanteerd met diepteelektroden aan het bed. Dit stelt ons in staat om te bepalen of er neuronen in de menselijke hersenen waarvan de activiteit is gevoelig voor oogbewegingen en de identiteit van de momenteel gefixeerde stimulus. Hoewel deze techniek niet is ontworpen om een bepaalde ziekte te bestuderen, is het zeer geschikt om neurologische ziekten te bestuderen die leiden tot abnormale oogbewegingen of andere oculaire motorische afwijkingen.Het aantonen van de procedure zal Nand Chandravadia en James Lee, onderzoeksmedewerkers van mijn laboratorium. En Erika Quan, een neurodiagnostische technicus bij Cedars-Sinai. Om te beginnen sluit u de elektroden aan op het opnamesysteem en plaatst u de patiënt rechtop zitten.Sluit vervolgens de stimuluscomputer aan op het elektrofysiologiesysteem en eyetracker. Plaats het externe niet-invasieve infrarood eye tracking systeem op een robuuste mobiele kar. Bevestig vervolgens een flexibele arm die een LCD-scherm aan de winkelwagen houdt.Plaats een volledig opgeladen ononderbroken voeding op de eye tracking cart en sluit alle apparaten met betrekking tot eye tracking aan de voeding in plaats van op een externe energiebron. Zorg ervoor dat het MET de patiënt aangesloten INT-apparaat op de batterij werkt en niet op de muur is aangesloten. Start de eye tracking software.Pas de afstand tussen de patiënt en het LCD-scherm aan op 60 tot 70 centimeter. Pas ook de hoek van het LCD-scherm aan, zodat het oppervlak van het scherm ongeveer parallel is aan het gezicht van de patiënt. Plaats een sticker op het voorhoofd van de patiënt, zodat de eye tracker kan aanpassen voor hoofdbewegingen.Stel nu de hoogte van het scherm aan ten opzichte van het hoofd van de patiënt, zodat de camera van de oogtracker ongeveer op de hoogte van de neus van de patiënt is. Geef de patiënt een knopendoos of toetsenbord. Controleer of triggers en druk op de knop correct zijn opgenomen voordat u met het experiment begint.Start de acquisitiesoftware. Eerst visueel inspecteren van de breedband lokale veld mogelijkheden en zorg ervoor dat ze niet besmet zijn door lijn lawaai. Volg anders standaardprocedures om ruis te verwijderen.Om single-neuronen te identificeren, band pass filter het signaal van 300 hertz tot acht kilohertz. Selecteer een van de acht microdraden als referentie voor elke microwire bundel. Schakel het opslaan van de gegevens in als een nrd-bestand voordat u wordt opgenomen.Pas de afstand en hoek tussen de oogtracker en de patiënt aan, zodat de doelmarkering, hoofdafstand, pupil en hoornvliesreflectie als klaar zijn gemarkeerd. Dit wordt weergegeven in het groen in de eye tracking software. Klik op het te registreren oog en stel de bemonsteringsfrequentie in op 500 hertz.Gebruik de automatische aanpassing van de drempel voor reflectie van het hoornvlies. Kalibreer de eye tracker met de ingebouwde rastermethode aan het begin van elk blok. Bevestig de ooghoudingen registreren mooi als een raster.Anders moet u de kalibratie opnieuw kalibreren. Accepteer de kalibratie en doe de validatie. Accepteer de validatie als de maximale validatiefout minder dan twee graden is en de gemiddelde validatiefout minder dan één graad is.Anders moet u de validatie opnieuw uitvoeren. Voer vervolgens driftcorrectie uit en ga naar het eigenlijke experiment. Gebruik in deze visuele zoektaak de stimuli uit een eerdere studie die door deze groep is uitgevoerd en volg de taakprocedure zoals eerder beschreven.Geef taakinstructies aan de deelnemers. Instrueer de deelnemers om een doelitem in de zoekarray te vinden en zo snel mogelijk te reageren. Instrueer de deelnemers om op de linkerknop van een antwoordvak te drukken als ze het doel vinden en druk op de rechterknop als ze denken dat het doel afwezig is.Informeer de deelnemers expliciet dat er doel-aanwezige en doel-afwezige proeven zullen zijn. Start stimulus presentatie software en voer de taak. Presenteer een doel cue voor een seconde en presenteren de zoekarray met behulp van de stimulus presentatie software.Neem de druk op de knop op en geef proef via proeffeedback aan de deelnemers. Om het gebruik van deze methode te illustreren, werden 228 enkele neuronen opgenomen uit de menselijke mediale temporale kwab terwijl patiënten een visuele zoektaak uitvoerden, zoals hier getoond. Tijdens deze taak werd onderzocht of de activiteit van neuronen onderscheidde tussen fixaties op doelen en afleiders.Wanneer de reacties werden uitgelijnd bij de druk op de knop, neuronen werden gevonden die differentiële activiteit tussen doel-aanwezige proeven en doel-afwezige proeven toonden. Zwarte lijnen vertegenwoordigen het begin en de verschuiving van de zoekwachtrij. Dit neuron verhoogde zijn vuursnelheid voor doel-huidige proeven, maar niet voor doel-afwezige proeven.Omgekeerd, dit neuron verminderde zijn vuursnelheid voor doel-huidige proeven, maar niet voor doel-afwezige proeven. Een subset van mediale temporale kwab neuronen toonde aanzienlijk verschillende activiteiten tussen fixaties op doelen versus distractors. Bovendien, een type van een dergelijk doel neuron had een grotere respons op doelen ten opzichte van afleiders, terwijl de andere had een grotere reactie op afleiders ten opzichte van doelen.Samen, dit resultaat toont aan dat een subset van mediale temporale kwab neuronen coderen of de huidige fixatie landde op een doel of niet. Het is van cruciaal belang om ervoor te zorgen dat de eye tracker geen ruis in de opname introduceert. Alle ruis moet worden verwijderd voordat de experimenten worden uitgevoerd.Als het geluid aanhoudt, zorgt u ervoor dat het scherm dat wordt gebruikt om de stimulus aan het onderwerp weer te geven, een externe voeding heeft. Wissel voedingen in voor meer hoogwaardige voedingen die doorgaans worden gebruikt voor high-end audiotoepassingen. Na deze procedure worden analyses van pieken en oogbewegingen uitgevoerd om informatie uit de gegevens te extraheren waarmee onderzoekers de neuronale reacties op oogbewegingen kunnen onderzoeken.Deze methode effent de weg om veel onbeantwoorde vragen te verkennen die analyse van fixaties vereisen, zoals hoe neuronen gezamenlijk fixaties naar interessante objecten in een scène aansturen.

Research

JoVE Journal

Behavior

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

Een methode om Visual Information Processing kwantificeren bij kinderen met behulp van 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 ...

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

Eye-Tracking Control cognitieve functies bij patiënten beoordelen met Amyotrofische Lateraal Sclerose

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

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

Eye Tracking tijdens visueel ligt taalbegrip: Flexibiliteit en beperkingen blootleggen visuele Context-effecten

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

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

Eye-tracking te onderscheiden van begrip- en Oculomotor gebaseerde regressieve oogbewegingen tijdens lezing

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

Blik in actie: Head-mounted Eye Tracking van kinder dynamische visuele aandacht tijdens naturalistische gedrag

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

Simultaneous Recordings of Cortical Local Field Potentials and Electrocorticograms in Response to Nociceptive Laser Stimuli from Freely Moving Rats

Gelijktijdige opnamen van corticale lokale veld mogelijkheden en Electrocorticograms in reactie op Nociceptieve Laser Stimuli vrij bewegen ratten

Electrocortical responses, elicited by laser heat pulses that selectively activate nociceptive free nerve endings, are widely used in many animal and ...

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

Onderzoek naar de inzet van de visuele aandacht voor nauwkeurige en gemiddeld Saccades via Eye Tracking en beoordeling van visuele gevoeligheid

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

Defining the Role Of Language in Infants' Object Categorization with Eye-tracking Paradigms

Definiëren van de rol van taal in de zuigelingen Object categorisering met Eye-tracking paradigma 's

Assessing infant category learning is a challenging but vital aspect of studying infant cognition. By employing a familiarization-test paradigm, we ...

Exploring Infant Sensitivity to Visual Language using Eye Tracking and the Preferential Looking Paradigm

Het verkennen van de gevoeligheid van de baby voor visuele taal met behulp van Eye tracking en de preferentiële uitziende paradigma

We discuss the use of the preferential looking paradigm in eye tracking studies in order to study how infants develop, understand, and attend to the world ...

Loneliness Assuaged: Eye-Tracking an Audience Watching Barrage Videos

Eenzaamheid Assuaged: Eye-Tracking een publiek kijken Barrage Video's

Researchers usually theorize media exposure based on assumptions of legacy media. However, a new interactive video viewing format, in this case barrage ...