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

Agradecemos a todos los pacientes por su participación. Esta investigación fue apoyada por el Rockefeller Neuroscience Institute, la Autism Science Foundation y la Dana Foundation (a S.W.), un premio NSF CAREER (1554105 a U.R.), y el NIH (R01MH110831 y U01NS098961 a U.R.). Los funderos no tenían ningún papel en el diseño del estudio, la recopilación y el análisis de datos, la decisión de publicar o la preparación del manuscrito. Agradecemos a James Lee, Erika Quan y al personal del Centro de Simulación Cedars-Sinai por su ayuda en la producción del video de demostración.

1. Participantes
<ol><li>Reclutar pacientes neuroquirúrgicos con epilepsia intratable que estén en proceso de colocación de electrodos intracraneales para localizar sus convulsiones epilépticas.</li>
	<li>Inserte electrodos de profundidad con microhilos incrustados en todas las ubicaciones objetivo clínicamente indicadas, que normalmente incluyen un subconjunto de amígdala, hipocampo, corteza cingulada anterior y área motora presuplementada. Ver detalles para la implantación en nuestro protocolo anterior<sup cl...

<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>

En este protocolo, describimos cómo emplear grabaciones de una sola neurona con seguimiento ocular simultáneo y describimos cómo usamos este método para identificar las neuronas objetivo en el MTL humano.
La configuración implica tres equipos: uno ejecutando la tarea (ordenador de estímulo), uno que ejecuta el rastreador de ojos y otro que ejecuta el sistema de adquisición. Para sincronizar entre los tres sistemas, el puerto paralelo se utiliza para enviar disparadores TTL desde el orde...

Las grabaciones humanas de una sola neurona son una herramienta única ypoderosa para explorar la función del cerebro humano con una resolución espacial y temporal extraordinaria 1. Recientemente, grabaciones de una sola neurona han ganado un amplio uso en el campo de la neurociencia cognitiva porque permiten la investigación directa de los procesos cognitivos centrales para la cognición humana. Estas grabaciones son posibles gracias a la necesidad clínica de determinar la posición de los focos epilépticos, para los cuales los electrodos de profundidad se implantan temporalmente en el cerebro de los pacientes con sospecha de epilepsia focal. Con esta configuración, las grabaciones de una sola neurona se pueden obtener utilizando microhilos que sobresalen de la punta del electrodo de profundidad híbrido (una descripción detallada de la metodología quirúrgica implicada en la inserción de electrodos de profundidad híbridos se proporciona en el anterior protocolo2). Entre otros, este método se ha utilizado para estudiar la memoria humana3,4, emoción5,6, y la atención7,8.
El seguimiento ocular mide la posición de la mirada y los movimientos oculares (fijaciones y saccades) durante las tareas cognitivas. Los rastreadores oculares basados en vídeo suelen utilizar el reflejo corneal y el centro de la pupila como características para realizar un seguimiento a lo largo del tiempo9. El seguimiento ocular es un método importante para estudiar la atención visual porque la ubicación de la mirada indica el foco de atención durante la mayoría de los comportamientos naturales10,11,12. El seguimiento ocular se ha utilizado ampliamente para estudiar la atención visual en individuos sanos13 y poblaciones neurológicas14,15,16.
Mientras que las grabaciones de una sola neurona y el seguimiento ocular se utilizan individualmente ampliamente en seres humanos, pocos estudios han utilizado ambos simultáneamente. Como resultado, todavía se desconoce en gran medida cómo las neuronas en el cerebro humano responden a los movimientos oculares y / o si son sensibles al estímulo actualmente fijado. Esto contrasta con los estudios con macacos, donde el seguimiento ocular con grabaciones simultáneas de una sola neurona se ha convertido en una herramienta estándar. Con el fin de investigar directamente la respuesta neuronal a los movimientos oculares, combinamos grabaciones humanas de una sola neurona y seguimiento ocular. Aquí describimos el protocolo para llevar a cabo estos experimentos y luego ilustramos los resultados a través de un ejemplo concreto.
A pesar del papel establecido del lóbulo temporal medial humano (MTL) tanto en la representación de objetos17,18 y la memoria3,19, sigue siendo en gran medida desconocido si las neuronas MTL se modulan en función de atención de arriba hacia abajo a objetivos relevantes para el comportamiento. Estudiar estas neuronas es importante para empezar a entender cómo la información relevante para objetivos influye en los procesos visuales de abajo hacia arriba. Aquí, demostramos la utilidad del seguimiento ocular mientras se registran las neuronas mediante la búsqueda visual guiada, un paradigma bien conocido para estudiar el comportamiento dirigido a objetivos20,21,22,23, 24 , 25. Usando este método, recientemente describimos una clase de neuronas llamadas neuronas objetivo, que indica si el estímulo actualmente atendido es el objetivo de una búsqueda continua8. A continuación, presentamos el protocolo de estudio necesario para reproducir este estudio científico anterior. Tenga en cuenta que a lo largo de este ejemplo, el protocolo se puede ajustar fácilmente para estudiar una tarea de atención visual arbitraria.

<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

Las grabaciones intracraneales de pacientes con epilepsia intratable proporcionan una oportunidad única para estudiar la actividad de las neuronas humanas individuales durante el comportamiento activo. Una herramienta importante para cuantificar el comportamiento es el seguimiento ocular, que es una herramienta indispensable para estudiar la atención visual. Sin embargo, el seguimiento ocular es difícil de usar simultáneamente con la electrofisiología invasiva y, por lo tanto, este enfoque se ha utilizado poco. Aquí, presentamos un protocolo experimental probado para llevar a cabo grabaciones de una sola neurona con seguimiento ocular simultáneo en humanos. Describimos cómo los sistemas están conectados y los ajustes óptimos para registrar las neuronas y los movimientos oculares. Para ilustrar la utilidad de este método, resumimos los resultados que fueron posibles gracias a esta configuración. Estos datos muestran cómo el uso del seguimiento ocular en una tarea de búsqueda visual guiada por memoria nos permitió describir una nueva clase de neuronas llamadas neuronas objetivo, cuya respuesta reflejaba la atención de arriba hacia abajo al objetivo de búsqueda actual. Por último, analizamos la importancia y las soluciones a los posibles problemas de esta configuración. Juntos, nuestro protocolo y los resultados sugieren que las grabaciones de una sola neurona con seguimiento ocular simultáneo en seres humanos son un método eficaz para estudiar la función cerebral humana. Proporciona un vínculo clave entre la neurofisiología animal y la neurociencia cognitiva humana.

Para ilustrar el uso del método antes mencionado, a continuación describimos brevemente un caso de uso que publicamos recientemente8. Grabamos 228 neuronas individuales del lóbulo temporal medial humano (MTL; amígdala e hipocampo) mientras los pacientes realizaban una tarea de búsqueda visual (Figura3A,B). Durante esta tarea, investigamos si la actividad de las neuronas se diferenciaba entre fijaciones en objetivo...

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

Seguimiento ocular simultáneo y grabaciones de una sola neurona en pacientes con epilepsia humana

Describimos un método para llevar a cabo grabaciones de una sola neurona con seguimiento ocular simultáneo en humanos. Demostramos la utilidad de este método e ilustramos cómo usamos este enfoque para obtener neuronas en el lóbulo temporal medial humano que codifican objetivos de una búsqueda visual.

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

Una ventaja principal de nuestra técnica es que permite el registro simultáneo de la posición de la caja, el tamaño de la pupila y las neuronas individuales en pacientes implantados con electrodos de profundidad al lado de la cama. Esto nos permite determinar si hay neuronas en el cerebro humano cuya actividad es sensible a los movimientos oculares y a la identidad del estímulo actualmente fijado. Si bien esta técnica no está diseñada para estudiar una enfermedad en particular, es adecuada para estudiar enfermedades neurológicas que resultan en movimientos oculares anormales u otras anomalías motoras oculares.Demostrando el procedimiento serán Nand Chandravadia y James Lee, investigadores asociados de mi laboratorio. Y Erika Quan, una técnico neurodiagnóstica en Cedars-Sinai. Para comenzar, conecte los electrodos al sistema de grabación y coloque al paciente sentado en posición vertical.A continuación, conecte el ordenador de estímulo al sistema de electrofisiología y al rastreador ocular. Coloque el sistema remoto de seguimiento de ojos infrarrojos no invasivos en un carro móvil robusto. A continuación, coloque un brazo flexible que sostenga una pantalla LCD al carro.Coloque una fuente de alimentación ininterrumpida completamente cargada en el carro de seguimiento ocular y conecte todos los dispositivos relacionados con el seguimiento ocular a la fuente de alimentación en lugar de a una fuente de alimentación externa. Asegúrese de que el dispositivo IV conectado al paciente esté funcionando con batería y no esté conectado a la pared. Inicie el software de seguimiento ocular.Ajuste la distancia entre el paciente y la pantalla LCD a entre 60 y 70 centímetros. Ajuste también el ángulo de la pantalla LCD para que la superficie de la pantalla sea aproximadamente paralela a la cara del paciente. Coloque una pegatina en la frente del paciente para que el rastreador ocular pueda ajustarse para los movimientos de la cabeza.Ahora, ajuste la altura de la pantalla en relación con la cabeza del paciente de manera que la cámara del rastreador ocular esté aproximadamente a la altura de la nariz del paciente. Proporcione al paciente una caja de botones o un teclado. Compruebe que los desencadenadores y la pulsación de botón se registran correctamente antes de iniciar el experimento.Inicie el software de adquisición. En primer lugar, inspeccione visualmente los potenciales de campo local de banda ancha y asegúrese de que no estén contaminados por el ruido de línea. De lo contrario, siga los procedimientos estándar para eliminar el ruido.Para identificar neuronas individuales, el paso de banda filtra la señal de 300 hercios a ocho kilohercios. Seleccione uno de los ocho microcó cables como referencia para cada paquete de microcables. Habilite guardar los datos como un archivo nrd antes de grabar.Ajuste la distancia y el ángulo entre el rastreador ocular y el paciente para que el marcador de destino, la distancia de la cabeza, la pupila y la reflexión corneal estén marcados como listos. Esto se muestra en verde en el software de seguimiento de ojos. Haga clic en el ojo que desea grabar y establezca la frecuencia de muestreo en 500 hercios.Utilice el ajuste automático de la pupila y el umbral de reflexión corneal. Calibre el rastreador ocular con el método de rejilla incorporado al principio de cada bloque. Confirme que las posiciones oculares se registran bien como una cuadrícula.De lo contrario, vuelva a hacer la calibración. Acepte la calibración y realice la validación. Acepte la validación si el error de validación máxima es inferior a dos grados y el error de validación promedio es inferior a un grado.De lo contrario, vuelva a hacer la validación. A continuación, realice la corrección de deriva y continúe con el experimento real. En esta tarea de búsqueda visual, utilice los estímulos de un estudio anterior realizado por este grupo y siga el procedimiento de tarea como se describió anteriormente.Proporcione instrucciones de tarea a los participantes. Indique a los participantes que busquen un elemento de destino en la matriz de búsqueda y respondan lo antes posible. Indique a los participantes que presionen el botón izquierdo de un cuadro de respuesta si encuentran el objetivo y presionen el botón derecho si creen que el objetivo está ausente.Instruir explícitamente a los participantes que habrá ensayos de destino presentes y ausentes objetivo. Inicie el software de presentación de estímulo y ejecute la tarea. Presente una señal de destino durante un segundo y presente la matriz de búsqueda utilizando el software de presentación de estímulo.Grabe las pulsaciones de los botones y proporcione la prueba mediante comentarios de prueba a los participantes. Para ilustrar el uso de este método, se registraron 228 neuronas individuales desde el lóbulo temporal medial humano mientras los pacientes realizaban una tarea de búsqueda visual como se muestra aquí. Durante esta tarea, se investigó si la actividad de las neuronas diferenciaba entre las fijaciones en los objetivos y los distractores.Cuando las respuestas se alinearon en la pulsación del botón, se encontraron neuronas que mostraron actividad diferencial entre los ensayos de target-present y los ensayos de target-absent. Las líneas negras representan el inicio y el desplazamiento de la cola de búsqueda. Esta neurona aumentó su tasa de disparo para ensayos de target-present, pero no para ensayos de target-absent.Por el contrario, esta neurona disminuyó su tasa de disparo para ensayos de target-present, pero no para ensayos de target-absent. Un subconjunto de neuronas del lóbulo temporal medial mostró actividades significativamente diferentes entre las fijaciones en los objetivos frente a los distractores. Además, un tipo de esa neurona objetivo tuvo una mayor respuesta a los objetivos en relación con los distractores, mientras que el otro tenía una mayor respuesta a los distractores en relación con los objetivos.Juntos, este resultado demuestra que un subconjunto de neuronas del lóbulo temporal medial codifica si la fijación actual aterrizó en un objetivo o no. Es fundamental asegurarse de que el rastreador ocular no introduzca ruido en la grabación. Cualquier ruido debe eliminarse antes de realizar los experimentos.Si el ruido persiste, asegúrese de que la pantalla utilizada para mostrar el estímulo al sujeto tenga una fuente de alimentación externa. Fuentes de alimentación de intercambio para fuentes de alimentación de más alta calidad que se suelen utilizar para aplicaciones de audio de gama alta. Después de este procedimiento, se realiza un análisis de picos y movimientos oculares para extraer información de los datos que permitirán al investigador investigar las respuestas neuronales a los movimientos oculares.Este método allana el camino para explorar muchas preguntas sin respuesta que requieren el análisis de fijaciones, como cómo las neuronas conducen colectivamente las fijaciones a objetos interesantes en una escena.

Research

JoVE Journal

Behavior

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

Un método para cuantificar procesamiento de la información visual en niños El uso de 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 ...

Investigación

Comportamiento

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

Eye-Tracking de control para evaluar las funciones cognitivas en pacientes con esclerosis lateral amiotrófica

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 durante la comprensión del lenguaje visual situado: Flexibilidad y las limitaciones de descubrir efectos de contexto Visual

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 para distinguir movimientos oculares regresivos comprensión y Oculomotor durante la lectura

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

Contemplar en acción: montado en la cabeza Eye Tracking dinámico atención Visual de los niños durante la conducta naturalista

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

Grabaciones simultáneas de los potenciales de campo Local Cortical y Electrocorticograms en respuesta a estímulos nociceptivos Laser se mueva libremente las ratas

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

Investigando la implementación de la atención Visual antes de Saccades precisas y un promedio por ojo de seguimiento y evaluación de la sensibilidad Visual

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

Definir el papel del lenguaje en objeto categorización los bebés con paradigmas de Eye-tracking

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

Explorar la sensibilidad infantil al lenguaje visual mediante el seguimiento ocular y el paradigma de aspecto preferencial

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

Soledad Assuaged: Seguimiento ocular de un público que ve los videos de Barrage

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