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

אנו מודים לכל המטופלים על השתתפותם. מחקר זה נתמך על ידי מכון רוקפלר במדעי המוח, הקרן למדע האוטיזם וקרן דנה (כדי S.W.), פרס NSF קריירה (1554105 כדי U.R.), ו-NIH (R01MH110831 וU01NS098961 ל U.R.). לתורמים לא היה כל תפקיד בתכנון לימוד, איסוף נתונים וניתוח, החלטה לפרסם או הכנת כתב היד. אנו מודים לג לי, לאריקה קוואן ולצוות המרכז לסימולציה ארזים-סיני על עזרתם בהפקת סרטון הדגמה.

1. המשתתפים
<ol><li>לגייס חולים נוירוכירורגית עם אפילפסיה סורר אשר עוברים הצבת אלקטרודות תוך גולגולתי כדי להתאים את התקפים אפילפסיה שלהם.</li>
	<li>הוסף אלקטרודות עומק עם המיקרוגל מוטבע לתוך כל מיקומי היעד קלינית המצוין, אשר בדרך כלל כוללים תת-קבוצה של האמיגדלה, ההיפוקמפוס, המעטפת cingulate קדמית ומ?...

<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>

בפרוטוקול זה, תיארנו כיצד להעסיק הקלטות חד-הנוירונים עם מעקב עין בו ותיאר כיצד השתמשנו בשיטה זו כדי לזהות נוירונים היעד ב-MTL האנושי.
הכיוונון כולל שלושה מחשבים: אחד המבצע את המשימה (מחשב גירוי), אחד להפעיל את גשש העין, ואחד פועל את מערכת הרכישה. כדי לסנכרן בין שלוש המערכות, היצ?...

הקלטות של האדם בעל תא העצב האנושי הן כלי ייחודי ורב עוצמה כדי לחקור את התפקוד של המוח האנושי ברזולוציה יוצאת דופן של המרחב והזמני1. לאחרונה, הקלטות תא העצב היחיד זכו לשימוש נרחב בתחום הפסיכוביולוגיה הקוגניטיבית משום שהם מתירים את החקירה הישירה של תהליכים קוגניטיביים מרכזיים להכרה אנושית. הקלטות אלה מתאפשרת על ידי הצורך הקליני כדי לקבוע את המיקום של מחלת אפילפסיה, אשר אלקטרודות עומק מושתל באופן זמני לתוך המוח של חולים עם חשד מוקד אפילפסיה. עם התקנה זו, הקלטות תא העצב היחיד ניתן להשיג באמצעות המיקרוגל בולטות מקצה אלקטרודה היברידית עומק (תיאור מפורט של מתודולוגיה כירורגית המעורבים החדרת אלקטרודות היברידית העומק מסופק הקודם פרוטוקול2). בין היתר, שיטה זו שימש ללימוד זיכרוןאנושי 3,4, רגש5,6, ותשומת לב7,8.
מעקב אחר העין מודד מיקום ותנועות עיניים (fixcades) במהלך משימות קוגניטיביות. וידאו מבוססי העין עוקבים בדרך כלל להשתמש השתקפות הקרנית ואת מרכז התלמיד כתכונות כדי לעקוב אחרי זמן9. מעקב אחר עיניים היא שיטה חשובה לחקר תשומת לב חזותית מכיוון שמיקום המבט מציין את ההתמקדות של תשומת הלב במהלך התנהגויות טבעיות ביותר10,11,12. מעקב העין נעשה בהרחבה כדי ללמוד תשומת לב חזותית באנשים בריאים13 ואוכלוסיות נוירולוגיות14,15,16.
בעוד הקלטות ומעקב העין הן באופן אינדיבידואלי בשימוש בנפרד בבני אדם, מחקרים מעטים השתמשו בו זמנית. כתוצאה מכך, הוא עדיין אינו ידוע ברובו כיצד נוירונים במוח האנושי מגיבים לתנועות עיניים ו/או אם הם רגישים לגירוי מקובע כרגע. זה בניגוד למחקרים עם מקופי, שם מעקב העין עם הקלטות חד-נוירונים בו הפכה לכלי סטנדרטי. כדי לחקור במישרין את התגובה העצבית לתנועות עיניים, אנו משלבים הקלטות של תא העצב האנושי ומעקב אחר העין. כאן אנו מתארים את הפרוטוקול לערוך ניסויים כאלה ולאחר מכן להמחיש את התוצאות באמצעות דוגמה קונקרטית.
למרות התפקיד הוקם של האונה הטמפורלית הרקתית האנושית (mtl) בשני ייצוג אובייקט17,18 ו זיכרון3,19, זה נשאר בעיקר לא ידוע אם הנוירונים mtl מאופנן כפונקציה של תשומת לב מלמעלה למטה ליעדים רלוונטיים. לימוד נוירונים כאלה חשוב להתחיל להבין כיצד המטרה-מידע רלוונטי משפיע על תהליכים חזותיים מלמטה למעלה. כאן, אנו להדגים את השירות של מעקב העין תוך הקלטת נוירונים באמצעות חיפוש חזותי מודרך, פרדיגמה ידועה ללמוד התנהגות בבימויו של המטרה20,21,22,23, בת 24 , 25. באמצעות שיטה זו, תיארנו לאחרונה מחלקה של נוירונים הנקראים נוירונים היעד, אשר מאותת אם הגירוי הנוכחים כיום הוא המטרה של חיפוש מתמשך8. בהמשך, אנו מציגים את פרוטוקול המחקר הדרוש כדי לשכפל את המחקר המדעי הקודם. שים לב כי בדוגמה זו ניתן לכוונן את הפרוטוקול בקלות כדי ללמוד משימה שרירותית של תשומת לב חזותית.

<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

הקלטות בתוך-גולגולתי מחולים עם אפילפסיה סורר לספק הזדמנות ייחודית ללמוד את הפעילות של נוירונים אנושיים בודדים במהלך התנהגות פעילה. כלי חשוב עבור כימות התנהגות היא מעקב אחר העין, שהוא כלי הכרחי לימוד תשומת לב חזותית. עם זאת, מעקב העין הוא מאתגר להשתמש במקביל עם הפיזיולוגיה פולשנית וגישה זו היתה בשימוש כמעט. . עם מעקב אחר עיניים בבני אדם אנו מתארים כיצד המערכות מחוברות ואת ההגדרות האופטימליות כדי להקליט נוירונים ותנועות עיניים. כדי להמחיש את כלי השירות של שיטה זו, אנו מסכמים תוצאות שנעשו אפשריות על-ידי הגדרה זו. נתונים אלה מראים כיצד להשתמש במעקב אחר מעקב אחר זיכרון מונחה משימת חיפוש חזותי אפשרה לנו לתאר מחלקה חדשה של נוירונים הנקראים נוירונים היעד, אשר התגובה שלו היה משקפים של תשומת לב מלמעלה למטה ליעד החיפוש הנוכחי. לבסוף, אנו דנים בחשיבות ובפתרונות לבעיות פוטנציאליות של הגדרה זו. יחד, הפרוטוקול והתוצאות שלנו מצביעים על כך שהקלטות בודדות עם מעקב אחר עיניים בבני אדם הן שיטה יעילה לחקר תפקוד המוח האנושי. הוא מספק קשר חסר מפתח בין נוירופיזיולוגיה של בעלי חיים ומדעי המוח האנושי קוגניטיבי.

כדי להמחיש את השימוש בשיטה הנ ל, אנו מתארים בקצרה את השימוש במקרה שפרסמנו לאחרונה8. הקלטנו 228 יחיד נוירונים מן האונה הטמפורלית האנושית (MTL; האמיגדלה וההיפוקמפוס) בעוד המטופלים ביצעו משימה חיפוש ויזואלי (איור 3A, B). במהלך משימה זו, חקרנו ?...

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

מעקב אחר עיניים והקלטות של תא העצב היחיד בחולי אפילפסיה של האדם

אנו מתארים שיטה לבצע הקלטות של תא העצב בודד עם מעקב העין בו בבני אדם. אנו להדגים את השירות של שיטה זו ולהמחיש כיצד השתמשנו בגישה זו כדי להשיג נוירונים באונה הטמפורלית האנושית האמצעי הקידוד מטרות של חיפוש ויזואלי.

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

יתרון עקרוני של הטכניקה שלנו הוא שהיא מאפשרת הקלטה בו זמנית של מיקום המקרה, גודל האישון, נוירונים בודדים בחולים מושתלים עם אלקטרודות עומק ליד המיטה. זה מאפשר לנו לקבוע אם יש נוירונים במוח האנושי שפעילותם רגישה לתנועות עיניים ולזהות הגירוי הקיבע כיום. בעוד טכניקה זו אינה מיועדת ללמוד מחלה מסוימת, היא מתאימה היטב ללמוד מחלות נוירולוגיות שתוצאתן תנועות עיניים חריגות או מומים מוטוריים אחרים העין.להדגים את ההליך יהיו ננד צ'נדראבאדיה וג'יימס לי, עמיתי מחקר מהמעבדה שלי. ואריקה קוואן, טכנאית נוירודיגנוסטית בסידרס-סיני. כדי להתחיל, לחבר את האלקטרודות למערכת ההקלטה ולמקם את המטופל יושב זקוף.לאחר מכן, חבר את מחשב הגירוי למערכת האלקטרופיזיולוגיה וגשש העיניים. הנח את מערכת המעקב מרחוק הלא פולשנית אחר העיניים באמצעות אינפרא-אדום על עגלה ניידת חזקה. לאחר מכן, חבר זרוע גמישה המחזיקה צג LCD לעגלה.הצב ספק כוח טעון במלואו ללא הפרעה על עגלת המעקב אחר העיניים וחבר את כל ההתקנים הקשורים למעקב אחר העיניים לאספקת החשמל במקום למקור מתח חיצוני. ודא שהתקן IV המחובר למטופל פועל באמצעות סוללה ולא מחובר לקיר. הפעל את תוכנת המעקב אחר העיניים.כוונן את המרחק בין המטופל למסך ה-LCD ל-60 עד 70 ס"מ. כמו כן, התאימו את זווית מסך ה-LCD כך שמשטח המסך יהיה מקביל בערך לפנים המטופל. מניחים מדבקה על המצח של המטופל, כך מעקב העיניים יכול להתאים לתנועות ראש.עכשיו, להתאים את גובה המסך יחסית לראשו של המטופל, כך המצלמה של גשש העין הוא בערך בגובה האף של המטופל. ספק למטופל תיבת כפתור או מקלדת. ודא שפעילים מפעילים ולחיצה על לחצנים מוקלטים כראוי לפני הפעלת הניסוי.הפעל את תוכנת הרכישה. תחילה, בדוק באופן חזותי את פוטנציאל השדה המקומי בפס רחב וודא שהם אינם מזוהמים על-ידי רעשי קו. אחרת בצע הליכים סטנדרטיים כדי להסיר רעש.כדי לזהות נוירונים בודדים, הלהקה עוברת לסנן את האות מ 300 הרץ לשמונה קילוהרץ. בחר אחד משמונת המיקרו-חוטים כהפניה לכל חבילת מיקרו-חוטים. אפשר שמירת הנתונים כקובץ nrd לפני ההקלטה.התאימו את המרחק והזווית בין גשש העיניים למטופל, כך שסמן המטרה, מרחק הראש, האישון והשתקפות הקרנית יסומנו כמוכן. הדבר מוצג בירוק בתוכנת המעקב אחר העיניים. לחץ על העין כדי להיות מוקלט ולהגדיר את שיעור הדגימה ל 500 הרץ.השתמש בהתאמה האוטומטית של סף השתקפות האישון והקרנת. כייל את עוקב העיניים בשיטת הרשת המובנית בתחילת כל בלוק. אשר את תנוחות העין להירשם יפה כמו רשת.אחרת, לעשות שוב את הכיול. קבל את הכיול ו בצע את האימות. קבל את האימות אם שגיאת האימות המקסימלית היא פחות משתי מעלות ושגיאת האימות הממוצעת היא פחות ממדרגה אחת.אחרת, לבצע שוב את האימות. לאחר מכן, לבצע תיקון להיסחף ולהמשיך לניסוי בפועל. במשימה זו חיפוש חזותי, להשתמש בגירויים ממחקר קודם שבוצע על ידי קבוצה זו ובצע את הליך המשימה כמתואר קודם לכן.ספק הוראות משימה למשתתפים. הנחה את המשתתפים למצוא פריט יעד במערך החיפוש ולהגיב בהקדם האפשרי. הנחה את המשתתפים ללחוץ על הכפתור השמאלי של תיבת תגובה אם הם מוצאים את היעד ולחוץ על הכפתור הימני אם הם חושבים שהמטרה נעדרת.הנחה במפורש את המשתתפים כי יהיו ניסויים בהווה וביעד. הפעל תוכנת הצגת גירוי והפעל את המשימה. הצג רמז יעד לשנייה אחת והצג את מערך החיפוש באמצעות תוכנת הצגת הגירוי.הקלט את לחצנים ותספק משוב ניסיון למשתתפים. כדי להמחיש את השימוש בשיטה זו, 228 נוירונים בודדים נרשמו מהאונה הרקתית המדיאלית האנושית בזמן שחולים ביצעו משימת חיפוש חזותית כפי שמוצג כאן. במהלך משימה זו, נחקר אם פעילותם של נוירונים הבדילה בין קיבעונות על מטרות ומסיחי דעת.כאשר התגובות היו מיושרות בלחצת הכפתור, נמצאו נוירונים שהראו פעילות דיפרנציאלית בין ניסויים בהווה למטרה וניסויים ללא מטרה. קווים שחורים מייצגים את תחילתו והיסטו של תור החיפוש. נוירון זה הגדיל את קצב הירי שלו לניסויים בהווה מטרה, אך לא לניסויים ללא מטרה.לעומת זאת, נוירון זה הפחית את קצב הירי שלו לניסויים בהווה מטרה, אך לא לניסויים ללא מטרה. קבוצת משנה של נוירונים באונה הרקתית המדיאלית הראתה פעילויות שונות באופן משמעותי בין קיבעונות על מטרות לעומת מסיחי דעת. יתר על כן, סוג אחד של נוירון יעד כזה היה תגובה גדולה יותר למטרות יחסית מסיחי דעת ואילו השני היה תגובה גדולה יותר מסיחי דעת ביחס למטרות.יחד, תוצאה זו מדגימה כי תת קבוצה של נוירונים האונה הרקתית המדיאלית לקודד אם הקיבעון הנוכחי נחת על מטרה או לא. זה קריטי כדי לוודא כי גשש העין אינו מכניס רעש לתוך ההקלטה. יש להסיר כל רעש לפני ביצוע הניסויים.אם הרעש נמשך, ודא שלמסך המשמש להצגת הגירוי לנושא יש ספק כוח חיצוני. החלף ספקי כוח עבור ספקי כוח באיכות גבוהה יותר המשמשים בדרך כלל עבור יישומי שמע מתקדמים. בעקבות הליך זה, ניתוח של קוצים ותנועות עיניים מבוצעים כדי לחלץ מידע מהנתונים שיאפשרו לחוקר לחקור את התגובות העצביות לתנועות עיניים.שיטה זו סוללת את הדרך לחקור שאלות רבות שלא נענו הדורשות ניתוח של קיבעונות, כגון כיצד נוירונים נוהגים באופן קולקטיבי קיבעונות לאובייקטים מעניינים בסצנה.

Research

JoVE Journal

Behavior

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

שיטה לכמת עיבוד מידע ויזואלי בילדים באמצעות מעקב אחר תנועות עיניים

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

בקרת Eye-מעקב כדי להעריך תפקודים קוגניטיביים אצל חולים עם טרשת לרוחב amyotrophic

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

מעקב עין במהלך שפה חזותית ממוקם בהבנת הנקרא: מגבלות חשיפת הקשר חזותי אפקטים וגמישות

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

עקיבה כדי להבחין בין תנועות עיניים רגרסיבית המבוסס על הבנת הנקרא, מבוסס על תזוזת גלגל העין במהלך הקריאה

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

נצפה בפעולה: מעקב רכוב ראש העין של תשומת לב ויזואלית דינאמית לילדים במהלך התנהגות נטורליסטי

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

הקלטות סימולטני של פוטנציאל שדה מקומי קורטיקליים ו- Electrocorticograms בתגובה לגירויים לייזר Nociceptive לנוע בחופשיות חולדות

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

חוקרים את הפריסה של תשומת לב לפני Saccades חישוב ממוצע רגיל ומדויקים באמצעות העין מעקב והערכה של רגישות חזותית

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

הגדרת תפקידה של השפה בדיני אובייקט תינוקות עם פרדיגמות עקיבה

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

חקירת רגישות לתינוקות לשפה חזותית באמצעות מעקב עיניים והפרדיגמה הנראית מועדף

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

בדידות מרוששת: מעקב אחר קהל צופה בסרטוני מטח

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