נתמך על ידי המכונים הלאומיים-10,834 EY מענק לבריאות (NIH).

הערה: הפרוטוקול מאויר משתמשת תכנית המאפשרת אחד לבחור תמונות ולאחר מכן להתאים אותם באמצעות אפשרויות שנבחרו על ידי תפריטים נגללים שונים. 1. בחר את התמונה להתאים <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על התמונה וחפש את שם הקובץ של התמונה כדי לעבוד עם. שים את התמונה המקורית בחלונית השמאלית העליונה. </li></ol> 2. ציינו את הגירוי ואת Observer <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על תפריט &quot;פורמט&quot; כדי לבחור כיצד לייצג את התמונה ואת הצופה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על האפשרות &quot;הצופה תקן&quot; מודל משקיף סטנדרטי או ממוצע הסתגלות חלוק צבע ספציפי. במקרה זה, להשתמש משוואות תקן להמיר ערכי RGB של התמונה כדי הרגישויות קונוס 32. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על אפשרות &quot;לצופה&quot; למדל את רגישויות רפאים של צופה ספציפי. בגלל רגישויות אלה הן גל-תלוי, קון התכניתVerts ערכי RGB של התמונה לתוך ספקטרום אקדח באמצעות ספקטרום הפליטה הסטנדרטי או נמדד עבור התצוגה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על אפשרות &quot;ספקטרה הטבעי&quot; משוער ספקטרה בפועל בעולם. אפשרות זו ממירה את ערכי RGB ספקטרה, למשל באמצעות פונקציות בסיס תקן 33 או ספקטרה גאוס 34 בקירוב את הספקטרום המתאים עבור צבע התמונה. </li></ol> 3. בחר את מצב ההסתגלות <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> התאם או זהה משקיף אל סביבות שונות (למשל, על הצבעים של יער מול נוף אורבאני), או משקיפים שונים לאותה הסביבה (למשל, נורמלי לעומת משקיף צבע בחסר). <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> במקרה הראשון, להשתמש בתפריטים כדי לבחור את הסביבות. בחודש האחרון, להשתמש בתפריטים כדי להגדיר את הרגישות של הצופה. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כדי להגדיר את סביבות, בחר &quot;הפניה&quot; ו &quot;מבחן&quot; environments מהתפריטים הנפתחים. אלה שולטים בשני המצבים השונים של הסתגלות ידי בטעינת תגובות המנגנון עבור סביבות שונות. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר בתפריט &quot;הפניה&quot; לשלוט בסביבת ההתחלה. זוהי הסביבה הנושא מותאם בעת הצגת התמונה המקורית. הערה: הבחירות הראו כבר precalculated עבור סביבות שונות. אלה נגזרו מדידות של gamuts הצבע עבור אוספי תמונות שונים. לדוגמא, יישום אחד בדק כיצד תפיסת צבע עלולה להשתנות עם שינויים בעונות, על ידי שימוש בתמונות מכוילות שנלקחו באותו המקום בזמנים שונים 27. מחקר אחר, לחקור איך הסתגלות עלולה להשפיע ותפיסות צבע על פני מקומות שונים, מיוצגי המיקומים באמצעות דגימת תמונות של קטגוריות סצנה שונות 29. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר את הסביבה &quot;שהוגדר על ידי המשתמש&quot; כדי לטעון את ערכי סביבה מותאמת אישית. observe חלון כדי לחפש ולבחור קובץ מסוים. כדי ליצור את הקבצים האלו לתמונות עצמאיות, להציג כל תמונה כדי להיכלל (כמו בשלב 1) ולאחר מכן לחץ על &quot;תגובות לשמור את התמונה&quot; כפתור. הערה: זה יציג חלון שבו אפשר ליצור או לצרף קובץ Excel לאחסון התגובות לכל תמונה. כדי ליצור קובץ חדש, הזן את שם הקובץ, או לחפש קובץ קיים. עבור קבצים קיימים, התגובות לתמונה הנוכחית מתווספות והתגובות לכל התמונות ממוצעות אוטומטיות. ממוצעים אלו קלטו לסביבת ההפניה כאשר הקובץ עם האפשרות &quot;שהוגדרה על ידי המשתמש&quot; מסומן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחרו בתפריט &quot;מבחן&quot; כדי לגשת לרשימה של סביבות לתמונה להיות מותאם. בחר באפשרות &quot;התמונה הנוכחית&quot; להשתמש בתגובות המנגנון עבור התמונה המוצגת. הערה: אפשרות זו מניחה הנושאים מסתגלים הצבעים בתמונה שאנו מקבלים מראייה כרגע. אחרת לבחור אחד tהוא precalculated סביבות או את האפשרות &quot;הגדרת משתמש&quot; כדי לטעון את סביבת הבדיקה. </li></ol></li></ol> 4. בחר את הרגישות לספקטרום של אובזרוור הערה: לגבי השפעת ההסתגלות של סביבות שונות, הצופה תהיה בדרך כלל נשארים קבועים, והוא מוגדר כברירת המחדל &quot;צופה הרגיל&quot; עם רגישות ספקטרלית ממוצעת. ישנם 3 תפריטים עבור קביעת הרגישות ספקטרלי הפרט, אשר לשלוט בכמות הפיגמנט ההקרנה או רגישויות ספקטרלי של הצופה. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על התפריט &quot;העדשה&quot; כדי לבחור את צפיפות הפיגמנט העדשה. האפשרויות השונות מאפשרות לאדם לבחור את מאפיין צפיפות בגילאים שונים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על התפריט &quot;מהקולרים&quot; כדי לבחור את הצפיפות דומה של הפיגמנט מהקולרים. שימו האפשרויות הללו במונחים של צפיפות שיא של הפיגמנט. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על תפריט &quot;קונוסים&quot; לבחור בין משקיפים ללאtrichromacy rmal או סוגים שונים של trichromacy החריגה. הערה: בהתבסס על בחירות התכנית מגדירה את רגישויות ספקטרלי קונוס של הצופה ומערכת 26 ערוצי postreceptoral כי לינארית לשלב את האותות קונוס בערך אחיד מדגמים שילובי צבעים ונהירות שונים. </li></ol> 5. להתאים את התמונה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על הכפתור &quot;להסתגל&quot;. הערה: זו תריץ את הקוד לחישוב התגובות של קונוסים שלאחר receptoral מנגנונים לכל פיקסל בתמונה. התגובה תשתנה כך התגובה הממוצעת לחלוקת צבע ההתאמה שווה התגובות מתכוונות לחלוקת ההפניה, או כך התגובה הממוצעת היא זהה עבור משקיף פרט או התייחסות. קנה המידה הוא כפלי לדמות הסתגלות פון Kries 35. הדימוי החדש אז מוצג על ידי סיכום תגובות מנגנון ההמרה בחזרה לערכי RGB עבור תצוגה. פרטים של ALGorithm ניתנים 26, 27, 28, 29. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שים שלוש תמונות חדשות על המסך. אלה מתויגים 1) &quot;unadapted&quot; - איך תמונת הניסיון אמורה להופיע בפני מישהו התאמה מלאה לסביבת ההפניה; 2) &quot;הסתגלות חרוטה&quot; - זה מראה את התמונה מתעדכנת רק הסתגלות של קולטנים; &quot;הסתגלות מלאה&quot; ו 3) - זה מראה את התמונה שחוזה הסתגלות מלאה על השינוי בסביבה או הצופה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחץ על &quot;תמונות לחסוך&quot; כפתור כדי להציל את שלוש התמונות מחושב. שים חלון חדש על המסך כדי לחפש את התיקייה ובחר את הקובץ. </li></ol> 6. להעריך את ההשלכות של ההסתגלות הערה: תמונות ההתייחסות המקורית ומותאמים לדמות כיצד אותה התמונה אמורה להופיע תחת שתי המדינות של adapta דגםtion, וחשוב, שונה רק בגלל שמדינת ההסתגלות. ההבדלים בתמונות ובכך לספק תובנה ההשלכות של הסתגלות. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מבחינה ויזואלית להסתכל על ההבדלים בין התמונות. הערה: בדיקה פשוטה של ​​התמונות שיכלה לעזור בהצגה כמה ראיית צבעים עשויה להשתנות כאשר שחיים בסביבות בצבע שונות, או כמה הסתגלות עשויה לפצות על שינוי רגישות של הצופה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לכמת תופעות הסתגלות אלה באמצעות ניתוחים או מדידות התנהגותית עם התמונות להעריך את ההשלכות אמפיריות של ההסתגלות 29. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מדוד עד כמה שינויים במראה צבע. לדוגמא, להשוות את צבעי שני תמונות כדי למדוד כמה קטגוריות צבע או שינוי תפיסתי בולט ברחבי סביבות או משקיפים שונים. לדוגמה, שימוש מנתח של שינויים בצבע עם הסתגלות כדי לחשב כמה גוונים ייחודיים (למשל, צהוב או כחול טהור) יכול תיאורטית נארי בגלל וריאציות בסביבת הצבע של המשקיף 29. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שאל איך ההסתגלות משפיעה רגישות או ביצועים חזותיים. לדוגמא, להשתמש בתמונות המותאמות להשוות והאם חיפוש ויזואלי עבור צבע רומן הוא מהיר יותר כאשר משקיפים מותאמים ראשון צבעי הרקע. לבצע את הניסוי על ידי superimposing על תמונות מערך של יעדים מסיחים השונה בצבע שהותאמו יחד עם התמונות, עם זמני התגובה נמדדו לאיתור היעד המוזר 29. </li></ol></li></ol>

החוקרים אין לחשוף.

פרוטוקול מאויר מדגים כיצד ההשפעות של הסתגלות לשינוי הסביבה או המתבונן יכול להצטייר תמונות. צורת גילום זה לוקח יהיה תלוי ההנחות עבור הדגם - למשל, איך צבע מקודד, וכיצד מנגנוני הקידוד להגיב ולהתאים. לכן הצעד החשוב ביותר הוא להחליט על מודל ראיית צבעים - למשל מה המאפיינים ש...

מה שאולי לעולם להיראות כמו לאחרים, או לעצמנו כפי שאנו לשנות? תשובות לשאלות אלה חשיבות מהותית להבנת הטבע והמנגנונים של תפיסה ואת ההשלכות של שני וריאציות נורמליות קליניות קידוד חושי. מגוון רחב של טכניקות וגישות פותח כדי לדמות כיצד תמונות עשויות להיראות לאנשים עם רגישויות חזותיות שונות. לדוגמא, אלה כוללים סימולציות של הצבעים שיכולים להיות מופלה על ידי סוגים שונים של ליקויי צבע 1, 2, 3, 4, ההבדלים המרחביים כרומטית שיכול להיפתר על ידי תינוקות או משקיפי מבוגרים 5, 6, 7, 8, 9 איך, מופיעות תמונות ראייה היקפית <s<html> עד class = &quot;Xref&quot;&gt; 10, ואת ההשלכות של טעויות אופטיות או מחלה 11, 12, 13, 14. הם אף יושמו לדמיין את ההבחנות שהן אפשריים עבור מינים אחרים 15, 16, 17. בדרך כלל, סימולציות כאלה להשתמש במדידות של ההפסדים הרגישים באוכלוסיות שונות לסינון תמונה ובכך להפחית או להסיר את המבנה הם מתקשים לראות. למשל, צורות נפוצות של עיוורון צבעים המשקפים פסד של אחת משני קולטני האור הרגיש לאורכי גל בינוניים או ארוכים, ותמונות המסוננות כדי להסיר האותות שלהם מופיעות בדרך כלל נטולות &quot;אדמדמים-ירקרקים&quot; גווני 1. בדומה לכך, יש תינוקות חדים עני, ולכן התמונות המעובדות עבור הרגישות מרחבית המופחתת שלהם תיראינה מטושטשות<html> . f &quot;&gt; 5 טכניקות אלו מספקים איורים יסולאו בפז של מה אדם אחד יכול לראות את זה אחר לא רשאי זאת, הם לא -. ולעתים קרובות אינם מיועדים - המתארים חוויות תפיסתיות בפועל של הצופה, ובמקרים מסוימים עלולים לסלף את כמות וסוגי מידע זמין לצופה. מאמר זה מתאר שיטה חדשנית שפותחה כדי לדמות הבדלי חוויה ויזואלית אשר משלבת מאפיין בסיסי של קידוד ויזואלי - הסתגלות 18, 19. כל המערכות החושיות ומוטוריות להתאים באופן רציף את ההקשר הם נחשפים. ריח עז בחדר נמוג במהירות, תוך ראייה להכיל עד כמה בהיר או לעמעם את החדר. חשוב לציין, התאמות אלה מתרחשות כמעט כל תכונה גירוי, כולל תפיסות &quot;ברמה גבוהה&quot; כמו המאפיינים של פניו של מישהו 20,class = &quot;Xref&quot;&gt; 21 או קולם 22, 23, כמו גם כיול פקודות המנוע עשו כאשר הזזת העיניים או לכת על אובייקט 24, 25. למעשה, ההסתגלות צפויה נכס חיוני של כמעט כל עיבוד עצבי. מאמר זה מדגים כיצד לשלב השפעות הסתגלות אלה לתוך סימולציות של הופעת התמונות, בעצם על ידי &quot;התאמת התמונה&quot; כדי לחזות כיצד הוא ייראה כאילו משקיף ספציפי תחת מדינה ספציפית של הסתגלות 26, 27, 28, 29. גורמים רבים יכולים לשנות את הרגישות של משקיף, אבל הסתגלות יכולה לעתים קרובות לפצות על היבטים חשובים של שינויים אלו, כך ההפסדים הרגישים בולטים פחות יהיה חזה בלי בהנחת שהמערכת מסתגלת. לעומת זאת, משוםהסתגלות מתאים רגישות בהתאם להקשר הגירוי הנוכחי, התאמות אלה חשובים גם לשלב לניבוי איך התפיסה הרבה עלול להשתנות כאשר הסביבה משתנה. הפרוטוקול הבא מדגים את הטכניקה על ידי התאמת תוכן הצבע של תמונות. חזון צבע יש את היתרון כי בשלבים העצביים הראשוניים של קידוד צבע הם הבינו טובים יחסית, וכך גם דפוסי ההסתגלות 30. המנגנונים וההתאמות בפועל הם מורכבים ומגוונים, אך ההשלכות העיקריות של הסתגלות ניתן ללכוד באמצעות פשוט מודל דו שלבים קונבנציונליים (איור 1 א). בשלב הראשון, אותות צבע מקודדות בתחילה על ידי שלושה סוגים של קולטני אור חרוט רגישים מקסימאלי לאורכי גל קצרים, בינוניים או ארוך (S, M, L קונוסים). בשלב השני, את האותות מן קונוסים שונים משולבים בתוך תאים-receptoral פוסט כדי ליצור &quot;צבע-יריב&quot; צ&#39;הnnels המקבלים תשומות אנטגוניסטית מן קונוסים השונים (ובכך להעביר מידע &quot;צבע&quot;), וערוצים &quot;הלא יריב&quot; כי לסכם יחד תשומות קונוס (ובכך קידוד &quot;בהירות&quot; מידע). הסתגלות מתרחשת בשני השלבים, ומתאים לשני היבטים שונים של הצבע - הממוצעת (ב קונוסים) והשונות (בערוצים שלאחר receptoral) 30, 31. מטרת הסימולציות היא ליישם את ההתאמות האלה כדי מנגנוני המודל ולאחר מכן לעבד את התמונה מן התפוקות המותאמות שלהם. התהליך של תמונות והתאמה כרוך שישה מרכיבים עיקריים. אלה 1) בחירת התמונות; 2) בחירת הפורמט של ספקטרום תמונה; 3) המגדיר את השינוי בצבע של הסביבה; 4) הגדרת שינוי הרגישות של הצופה; 5) באמצעות התכנית ליצירת תמונות המותאמות; ו 6) באמצעות תמונות כדי להעריך את ההשלכות של הסתגלות. Tהוא בא רואה כל אחד מהשלבים האלה בפירוט. תגובות מודל מנגנון הבסיסיות הן באיור 1, בעוד דמויות 2 - 5 דוגמאות מופע של תמונות שניתנו עם המודל.

<table><tbody><tr><td>Computer</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Images to adapt</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Programming language (&lt;em&gt;e.g.,&lt;/em&gt; Visual Basic or Matlab)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Program for processing the images</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Observer spectral sensitivities (for applications involving observer-specific adaptation)</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Device emmission spectra (for device-dependent applications)</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

visualizing visual adaptation

טכניקות רבות פותחו כדי להמחיש עד כמה דימוי יופיע לאדם עם רגישות ויזואלית שונה: למשל, בגלל הבדלים אופטיים או גיל, או מחסור או מחל צבע. פרוטוקול זה מתאר שיטה לשילוב הסתגלות חושית לתוך הסימולציות. הפרוטוקול מודגם עם הדוגמא של ראיית צבעים, אבל הוא החלים בדרך כלל לכל צורה של הסתגלות ויזואלית. הפרוטוקול עושה שימוש במודל פשוט של ראיית צבעים אנושית בוסס על הנחות סטנדרטיות מתקבלות על דעת על צבע קידוד רשתית ומנגנוני קליפת המוח וכיצד אלה להתאים את הרגישות שלהם הוא את צבע הממוצע והטווח של צבע הגירוי הרווח. העליות של המנגנונים מותאמים כך התגובה הממוצעת שלהם תחת בהקשר אחד משולה עבור בהקשר אחר. הסימולציות לעזור לחשוף את גבולות תיאורטיים של הסתגלות וליצור &quot;תמונות מותאמות&quot;, מותאמות באופן מיטבי על סביבתי ספציפיnment או משקיף. הם גם מספקים מדד מקובל לבחון את ההשפעות של הסתגלות בתוך משקיפים שונים או סביבות שונות. אפיון תפיסה וביצועים ויזואלי עם התמונות האלה מספק כלי רומן לחקר הפונקציות ואת ההשלכות של הסתגלות ארוך טווח ראייה או מערכות חושיות אחרות.

<html> איורים 2 - 4 להמחיש את הדמיות הסתגלות לשינויים הצופים או לסביבה. איור 2 משווה את המראה הצפוי של טבע דומם של סזאן עם תפוחים עבור משקיף צעירים ומבוגרים אשר נבדלים זה מזה רק צפיפות הפיגמנט עדשת 28. התמונה המקורי?...

Watch this Scientific Journal Video about Visualizing Visual Adaptation at JoVE.com

הדמיית הסתגלות חזותית | התנהגות | וִידֵאוֹ

Visualizing Visual Adaptation

מאמר זה מתאר שיטה חדשה להדמיית ולומד הסתגלות במערכת הראייה.

חזותי חזותית הסתגלות

Many techniques have been developed to visualize how an image would appear to an individual with a different visual sensitivity: e.g., because of optical ...

Universidad San Sebastian

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Biology

Behavior

Human Biology

Sensory Systems

SCIENTISTS IN ACTION

8.9K Views.  University of Nevada, Reno.  מאמר זה מתאר שיטה חדשה להדמיית ולומד הסתגלות במערכת הראייה. 

Video: Visualizing Visual Adaptation

State-Dependency Effects on TMS:  A Look at Motive Phosphene Behavior

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a non-invasive neurostimulatory and neuromodulatory technique that can transiently or lastingly modulate cortical excitability (either increasing or decreasing it) via the application of localized magnetic field pulses.1,2 Within the field of TMS, the term state dependency refers to the initial, baseline condition of the particular neural region targeted for stimulation. As can be inferred, the effects of TMS can (and do) vary according to this primary susceptibility and responsiveness of the targeted cortical area.3,4,5

In this experiment, we will examine this concept of state dependency through the elicitation and subjective experience of motive phosphenes. Phosphenes are visually perceived flashes of small lights triggered by electromagnetic pulses to the visual cortex. These small lights can assume varied characteristics depending upon which type of visual cortex is being stimulated. In this particular study, we will be targeting motive phosphenes as elicited through the stimulation of V1/V2 and the V5/MT+ complex visual regions.6

In this article, we examine the effects of visually relevant state dependency on TMS induced motive phosphenic presentations.

המדינה תלות השפעות על TMS: מבט על התנהגות Phosphene מניע

Transcranial magnetic stimulation (TMS) is a non-invasive neurostimulatory and neuromodulatory technique that can transiently or lastingly modulate ...

Neuroscience

A Method to Study Adaptation to Left-Right Reversed Audition

An unusual sensory space is one of the effective tools to uncover the mechanism of adaptability of humans to a novel environment. Although most of the previous studies have used special spectacles with prisms to achieve unusual spaces in the visual domain, a methodology for studying the adaptation to unusual auditory spaces has yet to be fully established. This study proposes a new protocol to set-up, validate, and use a left-right reversed stereophonic system using only wearable devices, and to study the adaptation to left-right reversed audition with the help of neuroimaging. Although individual acoustic characteristics are not yet implemented, and slight spillover of unreversed sounds is relatively uncontrollable, the constructed apparatus shows high performance in a 360&#176; sound source localization coupled with hearing characteristics with little delay. Moreover, it looks like a mobile music player and enables a participant to focus on daily life without arousing curiosity or drawing attention of other individuals. Since the effects of adaptation were successfully detected at the perceptual, behavioral, and neural levels, it is concluded that this protocol provides a promising methodology for studying adaptation to left-right reversed audition, and is an effective tool for uncovering the adaptability of humans to a novel environments in the auditory domain.

The present study proposes a protocol to investigate the adaptation to left-right reversed audition achieved only by wearable devices, using neuroimaging, which can be an effective tool for uncovering the adaptability of humans to a novel environment in the auditory domain.

שיטה ללמוד ההסתגלות משמאל הפוך האודישן

An unusual sensory space is one of the effective tools to uncover the mechanism of adaptability of humans to a novel environment. Although most of the ...

A Two-interval Forced-choice Task for Multisensory Comparisons

We provide a procedure for a psychophysics experiment in humans based on a previously described paradigm aimed to characterize the perceptual duration of intervals within the range of milliseconds of visual, acoustic, and audiovisual aperiodic trains of six pulses. In this task, each of the trials consists of two consecutive intramodal intervals where the participants press the upward arrow key to report that the second stimulus lasted longer than the reference, or the downward arrow key to indicate otherwise. The analysis of the behavior results in psychometric functions of the probability of estimating the comparison stimulus to be longer than the reference, as a function of the comparison intervals. In conclusion, we advance a way of implementing standard programming software to create visual, acoustic, and audiovisual stimuli, and to generate a two-interval forced-choice (2IFC) task by delivering stimuli through noise-blocking headphones and a computer&#39;s monitor.

Psychophysics is essential for studying perception phenomena through sensory information. Here we present a protocol to perform a two-interval forced-choice task as implemented in a previous report on human psychophysics where participants estimated the duration of visual, auditory, or audiovisual intervals of aperiodic trains of pulses.

פעילות בחירה הכריח שני-מרווח להשוואות החושים

We provide a procedure for a psychophysics experiment in humans based on a previously described paradigm aimed to characterize the perceptual duration of ...

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.

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 ...

Integrating Visual Psychophysical Assays within a Y-Maze to Isolate the Role that Visual Features Play in Navigational Decisions

Collective animal behavior arises from individual motivations and social interactions that are critical for individual fitness. Fish have long inspired investigations into collective motion, specifically, their ability to integrate environmental and social information across ecological contexts. This demonstration illustrates techniques used for quantifying behavioral responses of fish, in this case, Golden Shiner (Notemigonus crysoleucas), to visual stimuli using computer visualization and digital image analysis. Recent advancements in computer visualization allow for empirical testing in the lab where visual features can be controlled and finely manipulated to isolate the mechanisms of social interactions. The purpose of this method is to isolate visual features that can influence the directional decisions of the individual, whether solitary or with groups. This protocol provides specifics on the physical Y-maze domain, recording equipment, settings and calibrations of the projector and animation, experimental steps and data analyses. These techniques demonstrate that computer animation can elicit biologically-meaningful responses. Moreover, the techniques are easily adaptable to test alternative hypotheses, domains, and species for a broad range of experimental applications. The use of virtual stimuli allows for the reduction and replacement of the number of live animals required, and consequently reduces laboratory overhead.
This demonstration tests the hypothesis that small relative differences in the movement speeds (2 body lengths per second) of virtual conspecifics will improve the speed and accuracy with which shiners follow the directional cues provided by the virtual silhouettes. Results show that shiners directional decisions are significantly affected by increases in the speed of the visual cues, even in the presence of background noise (67% image coherency). In the absence of any motion cues, subjects chose their directions at random. The relationship between decision speed and cue speed was variable and increases in cue speed had a modestly disproportionate influence on directional accuracy.

Here, we present a protocol to demonstrate a behavioral assay that quantifies how alternative visual features, such as motion cues, influence directional decisions in fish. Representative data are presented on the speed and accuracy where Golden Shiner (Notemigonus crysoleucas) follow virtual fish movements.

שילוב מספר הפסיכופיזיקלי בתוך מבוך Y כדי לבודד את התפקיד שתכונות חזותיות משחקות בהחלטות ניווט

Collective animal behavior arises from individual motivations and social interactions that are critical for individual fitness. Fish have long inspired ...

The Optokinetic Response as a Quantitative Measure of Visual Acuity in Zebrafish

Zebrafish are a proven model for vision research, however many of the earlier methods generally focused on larval fish or demonstrated a simple response. More recently adult visual behavior in zebrafish has become of interest, but methods to measure specific responses are new coming. To address this gap, we set out to develop a methodology to repeatedly and accurately utilize the optokinetic response (OKR) to measure visual acuity in adult zebrafish. Here we show that the adult zebrafish's visual acuity can be measured, including both binocular and monocular acuities. Because the fish is not harmed during the procedure, the visual acuity can be measured and compared over short or long periods of time. The visual acuity measurements described here can also be done quickly allowing for high throughput and for additional visual procedures if desired. This type of analysis is conducive to drug intervention studies or investigations of disease progression.

Zebrafish have been a valuable tool for many research areas. Here we demonstrate a method to elicit a visual response and calculate a functional visual acuity in the adult zebrafish.

תגובת Optokinetic כמדד כמותי של חדות ראייה בדג הזברה

Zebrafish are a proven model for vision research, however many of the  earlier methods generally focused on larval fish or demonstrated a simple  ...

Long-term Sensory Conflict in Freely Behaving Mice

Long-term sensory conflict protocols are a valuable means of studying motor learning. The presented protocol produces a persistent sensory conflict for experiments aimed at studying long-term learning in mice. By permanently wearing a device fixed on their heads, mice are continuously exposed to a sensory mismatch between visual and vestibular inputs while freely moving in home cages. Therefore, this protocol readily enables the study of the visual system and multisensory interactions over an extended timeframe that would not be accessible otherwise. In addition to lowering the experimental costs of long-term sensory learning in naturally behaving mice, this approach accommodates the combination of in vivo and in vitro experiments. In the reported example, video-oculography is performed to quantify the vestibulo-ocular reflex (VOR) and optokinetic reflex (OKR) before and after learning. Mice exposed to this long-term sensory conflict between visual and vestibular inputs presented a strong VOR gain decrease but exhibited few OKR changes. Detailed steps of device assembly, animal care, and reflex measurements are hereby reported.

The presented protocol produces a persistent sensory conflict for experiments aimed at studying long-term learning. By permanently wearing a fixed device on their heads, mice are continuously exposed to a sensory mismatch between visual and vestibular inputs while freely moving in home cages.

הקונפליקט חושי לטווח ארוך באופן חופשי להתנהג עכברים

Long-term sensory conflict protocols are a valuable means of studying motor learning. The presented protocol produces a persistent sensory conflict for ...

Quantification of Oculomotor Responses and Accommodation Through Instrumentation and Analysis Toolboxes

Through the purposeful stimulation and recording of eye movements, the fundamental characteristics of the underlying neural mechanisms of eye movements can be observed. VisualEyes2020 (VE2020) was developed based on the lack of customizable software-based visual stimulation available for researchers that does not rely on motors or actuators within a traditional haploscope. This new instrument and methodology have been developed for a novel haploscope configuration utilizing both eye tracking and autorefractor systems. Analysis software that enables the synchronized analysis of eye movement and accommodative responses provides vision researchers and clinicians with a reproducible environment and shareable tool. The Vision and Neural Engineering Laboratory&#39;s (VNEL) Eye Movement Analysis Program (VEMAP) was established to process recordings produced by VE2020&#39;s eye trackers, while the Accommodative Movement Analysis Program (AMAP) was created to process the recording outputs from the corresponding autorefractor system. The VNEL studies three primary stimuli: accommodation (blur-driven changes in the convexity of the intraocular lens), vergence (inward, convergent rotation and outward, divergent rotation of the eyes), and saccades (conjugate eye movements). The VEMAP and AMAP utilize similar data flow processes, manual operator interactions, and interventions where necessary; however, these analysis platforms advance the establishment of an objective software suite that minimizes operator reliance. The utility of a graphical interface and its corresponding algorithms allow for a broad range of visual experiments to be conducted with minimal required prior coding experience from its operator(s).

VisualEyes2020 (VE2020) is a custom scripting language that presents, records, and synchronizes visual eye movement stimuli. VE2020 provides stimuli for conjugate eye movements (saccades and smooth pursuit), disconjugate eye movements (vergence), accommodation, and combinations of each. Two analysis programs unify the data processing from the eye tracking and accommodation recording systems.

כימות תגובות אוקולומוטוריות והתאמות באמצעות מכשור וארגז כלים לניתוח

Through the purposeful stimulation and recording of eye movements, the fundamental characteristics of the underlying neural mechanisms of eye movements ...

Bioengineering

הערכת תגובות רפלקס אופטוקינטי בעכברים: פרוטוקול חדש ברמת דיוק גבוהה

Quantification of Visual Feature Selectivity of the Optokinetic Reflex in Mice

The optokinetic reflex (OKR) is an essential innate eye movement that is triggered by the global motion of the visual environment and serves to stabilize retinal images. Due to its importance and robustness, the OKR has been used to study visual-motor learning and to evaluate the visual functions of mice with different genetic backgrounds, ages, and drug treatments. Here, we introduce a procedure for evaluating OKR responses of head-fixed mice with high accuracy. Head fixation can rule out the contribution of vestibular stimulation on eye movements, making it possible to measure eye movements triggered only by visual motion. The OKR is elicited by a virtual drum system, in which a vertical grating presented on three computer monitors drifts horizontally in an oscillatory manner or unidirectionally at a constant velocity. With this virtual reality system, we can systematically change visual parameters like spatial frequency, temporal/oscillation frequency, contrast, luminance, and the direction of gratings, and quantify tuning curves of visual feature selectivity. High-speed infrared video-oculography ensures accurate measurement of the trajectory of eye movements. The eyes of individual mice are calibrated to provide opportunities to compare the OKRs between animals of different ages, genders, and genetic backgrounds. The quantitative power of this technique allows it to detect changes in the OKR when this behavior plastically adapts due to aging, sensory experience, or motor learning; thus, it makes this technique a valuable addition to the repertoire of tools used to investigate the plasticity of ocular behaviors.

מחבר זרקור: גישה מדויקת וכמותית לחקר סלקטיביות תכונות חזותיות של רפלקס אופטוקינטי בעכברים 

Here, we describe a standard protocol for quantifying the optokinetic reflex. It combines virtual drum stimulation and video-oculography, and thus allows precise evaluation of the feature selectivity of the behavior and its adaptive plasticity.

כימות סלקטיביות תכונות חזותיות של רפלקס האופטוקינטי בעכברים

The optokinetic reflex (OKR) is an essential innate eye movement that is triggered by the global motion of the visual environment and serves to stabilize ...

חזותי חזותית הסתגלות

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video

המדינה תלות השפעות על TMS: מבט על התנהגות Phosphene מניע

שיטה ללמוד ההסתגלות משמאל הפוך האודישן

פעילות בחירה הכריח שני-מרווח להשוואות החושים

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

שילוב מספר הפסיכופיזיקלי בתוך מבוך Y כדי לבודד את התפקיד שתכונות חזותיות משחקות בהחלטות ניווט

תגובת Optokinetic כמדד כמותי של חדות ראייה בדג הזברה

הקונפליקט חושי לטווח ארוך באופן חופשי להתנהג עכברים

כימות תגובות אוקולומוטוריות והתאמות באמצעות מכשור וארגז כלים לניתוח

כימות סלקטיביות תכונות חזותיות של רפלקס האופטוקינטי בעכברים

כימות סלקטיביות תכונות חזותיות של רפלקס האופטוקינטי בעכברים