Financiado pelo National Institutes of Health (NIH) conceder EY-10834.

NOTA: O protocolo ilustrado usa um programa que permite selecionar imagens e depois adaptá-los usando as opções selecionadas por diferentes menus drop-down. 1. Selecione a imagem para se adaptar <ol><li> Clique na imagem e procure o nome do arquivo da imagem para trabalhar. Observe a imagem original no painel esquerdo superior. </li></ol> 2. Especifique o estímulo eo observador <ol><li> Clique no menu &quot;format&quot; para escolher a forma de representar a imagem eo observador. </li><li> Clique na opção &quot;observador padrão&quot; para modelar um observador padrão ou média adaptação a uma distribuição de cor específica. Neste caso, usar as equações convencionais para converter os valores RGB da imagem para as sensibilidades de cone 32. </li><li> Clique na opção &quot;observador indivíduo&quot; para modelar as sensibilidades espectrais de um observador específico. Porque estas sensibilidades são dependentes do comprimento de onda, o programa de convértices os valores RGB da imagem em espectros de arma, utilizando o espectro de emissão padrão ou medido para o visor. </li><li> Clique na opção &quot;espectros natural&quot; para aproximar espectros reais no mundo. Esta opção converte os valores RGB para espectros de, por exemplo, utilizando funções de base padrão 33 ou espectros de Gauss 34 a aproximar-se do espectro correspondente para a cor da imagem. </li></ol> 3. Selecione a condição de Adaptação <ol><li> Adaptar quer mesmo observador a ambientes diferentes (por exemplo, para as cores de uma floresta vs. paisagem urbana), ou observadores diferentes para o mesmo ambiente (por exemplo, um normais vs. cor observador deficiente). <ol><li> No primeiro caso, use os menus para selecionar os ambientes. Neste último caso, usar os menus para definir a sensibilidade do observador. </li></ol></li><li> Para definir os ambientes, selecione a &quot;referência&quot; e envir &quot;teste&quot;onments dos menus suspensos. Elas controlam os dois estados diferentes de adaptação ao carregar as respostas mecanismo para ambientes diferentes. <ol><li> Escolha o menu &quot;referência&quot; para controlar o ambiente de partida. Este é o ambiente o assunto é adaptado para enquanto visualiza a imagem original. NOTA: As opções apresentadas foram pré-calculados para diferentes ambientes. Estes foram obtidos a partir de medições das gamas de cores para diferentes coleções de imagens. Por exemplo, um aplicativo analisou a forma como a percepção da cor pode variar de acordo com as mudanças nas estações, usando imagens calibradas colhidas no mesmo local em momentos diferentes 27. Outro estudo, explorando como a adaptação pode afetar percepções de cores em diferentes locais, representado os locais por amostragem imagens de diferentes categorias de cena 29. </li><li> Selecione a opção &quot;definido pelo usuário&quot; ambiente para carregar os valores para um ambiente personalizado. ObsErve uma janela para procurar e selecionar um arquivo particular. Para criar esses arquivos para imagens independentes, exibir cada imagem a ser incluído (como no passo 1) e, em seguida, clique no botão &quot;salvar respostas de imagem&quot;. NOTA: Isto irá mostrar uma janela onde se pode criar ou anexar a um arquivo excel armazenar as respostas para cada imagem. Para criar um novo arquivo, digite o nome do arquivo, ou procure um arquivo existente. Para arquivos existentes, são adicionadas as respostas à imagem atual e as respostas a todas as imagens em média automaticamente. Estas médias são de entrada para o ambiente de referência quando o arquivo com a opção &quot;definido pelo usuário&quot; é selecionado. </li><li> Selecione o menu &quot;teste&quot; para acessar uma lista de ambientes para a imagem de ser ajustado para. Selecione a opção &quot;imagem atual&quot;, para usar as respostas mecanismo para a imagem exibida. NOTA: Esta opção assume os temas estão se adaptando às cores na imagem que está sendo visualizado. Caso contrário, selecione uma das tele precalculated ambientes ou a &quot;definido pelo utilizador&quot; opção para carregar o ambiente de teste. </li></ol></li></ol> 4. Selecione a sensibilidade espectral do Observer NOTA: Para os efeitos de adaptação de ambientes diferentes, o observador geralmente permanecem constantes, e está definido para o padrão &quot;observador padrão&quot; com sensibilidade espectral média. Existem 3 menus para definir uma sensibilidade espectral individual, que controlam a quantidade de pigmento ou de rastreio as sensibilidades espectrais do observador. <ol><li> Clique no menu &quot;lente&quot; para selecionar a densidade do pigmento lente. As diferentes opções permitem escolher a característica densidade de diferentes idades. </li><li> Clique no menu &quot;macular&quot; para semelhante selecionar a densidade do pigmento macular. Observar essas opções em termos de densidade de pico do pigmento. </li><li> Clique no menu &quot;cones&quot; para escolher entre os observadores semtricromacia rmal ou diferentes tipos de tricromacia anômalo. NOTA: Com base nas escolhas do programa define o cone sensibilidades espectrais do observador e um conjunto de canais 26 que postreceptoral linearmente combinam os sinais de cone para combinações de cor e de luminância diferentes mais ou menos uniformemente amostra. </li></ol> 5. Adaptar a Imagem <ol><li> Clique no botão &quot;adaptar&quot;. NOTA: Esta opção executa o código para calcular as respostas dos cones e dos mecanismos de pós-receptoral para cada pixel da imagem. A resposta é dimensionado de modo que a resposta média para adaptar a distribuição de cor é igual às respostas médias para a distribuição de referência, ou de modo que a resposta média é a mesma para um observador indivíduo ou de referência. A escala é multiplicativo para simular adaptação von Kries 35. A nova imagem é, então, tornado pela soma das respostas mecanismo de conversão e de volta aos valores RGB para exibição. Detalhes da algorithm são dadas em 26, 27, 28, 29. </li><li> Observe três novas imagens na tela. Estes são rotulados como: 1) &quot;não adaptadas&quot; - como a imagem de teste deve aparecer a alguém totalmente adaptado ao ambiente de referência; 2) &quot;adaptação cone&quot; - esta mostra a imagem ajustada apenas para adaptação nos receptores; e 3) &quot;plena adaptação&quot; - este mostra a imagem prevista por completa adaptação à mudança no ambiente ou do observador. </li><li> Clique no botão &quot;salvar imagens&quot; para salvar as três imagens calculados. Observar uma nova janela na tela para procurar a pasta e selecione o nome do arquivo. </li></ol> 6. avaliar as consequências da adaptação NOTA: A referência original e adaptados imagens simular como a mesma imagem deve aparecer sob os dois estados de adapta modeladação, e mais importante, diferem apenas por causa do estado de adaptação. As diferenças nas imagens, assim, proporcionar uma visão sobre consequências da adaptação. <ol><li> Visualmente olhar para as diferenças entre as imagens. NOTA: simples inspeção das imagens pode ajudar a mostrar o quanto a visão de cores pode variar quando se vive em ambientes de cores diferentes, ou quanto a adaptação pode compensar uma mudança de sensibilidade no observador. </li><li> Quantificar esses efeitos de adaptação por meio de análises ou medições comportamentais com as imagens para avaliar empiricamente as consequências da adaptação 29. <ol><li> Medir como aparência muda de cor. Por exemplo, compare as cores nas duas imagens para medir como as categorias de cor ou mudança saliência perceptual em diferentes ambientes ou observadores. Por exemplo, a utilização de análises as alterações de cor com adaptação para calcular o quanto as cores originais (por exemplo, puro amarelo ou azul) poderia teoricamente vary devido a variações no ambiente cor do observador 29. </li><li> Pergunte como a adaptação afeta a sensibilidade visual ou desempenho. Por exemplo, usar as imagens adaptados para comparar se busca visual para uma cor nova é mais rápida quando os observadores estão adaptados primeiro às cores do fundo. Realizar o ensaio por sobreposição nas imagens um conjunto de alvos e distractors de diferentes cores que foram adaptados, juntamente com as imagens, com os tempos de reacção medidos para localizar o alvo estranho 29. </li></ol></li></ol>

Os autores não têm nada a revelar.

O protocolo ilustrado demonstra como os efeitos de adaptação a uma mudança no ambiente ou o observador pode ser retratado em imagens. A forma este retrato leva dependerá das suposições feitas para o modelo - por exemplo, como a cor é codificada, e como os mecanismos de codificação de responder e se adaptar. Assim, o passo mais importante é decidir sobre o modelo de visão de cores - por exemplo, que as propriedades dos canais hipótese são, e como eles são assumidos para se adaptar. Os outros passos importan...

O que o mundo poderia parecer para os outros, ou para nós mesmos como mudar? As respostas a estas perguntas são de fundamental importância para a compreensão da natureza e mecanismos de percepção e as conseqüências de ambas as variações normais e clínicas em codificação sensorial. Uma grande variedade de técnicas e abordagens foram desenvolvidas para simular como imagens pode parecer indivíduos com diferentes sensibilidades visuais. Por exemplo, estes incluem simulações das cores que podem ser discriminados por diferentes tipos de deficiências de cores 1, 2, 3, 4, as diferenças espaciais e cromáticos que podem ser resolvidos por crianças ou observadores mais velhos 5, 6, 7, 8, 9 , como as imagens aparecem na visão periférica <s<html> -se class = &quot;xref&quot;&gt; 10, e as conseqüências de erros ópticos ou doença 11, 12, 13, 14. Eles também têm sido aplicadas para visualizar as discriminações que são possíveis para outras espécies de 15, 16, 17. Tipicamente, tais simulações usar medições das perdas de sensibilidade em populações diferentes para filtrar uma imagem e, assim, reduzir ou eliminar a estrutura que eles têm dificuldade em ver. Por exemplo, as formas comuns de cegueira cor reflectir uma perda de um dos dois comprimentos de onda fotorreceptores sensíveis a médias ou longas, e imagens filtradas para remover os sinais aparecem tipicamente desprovida de &quot;avermelhado-esverdeados&quot; matiz 1. Da mesma forma, as crianças têm a acuidade mais pobres e, assim, as imagens processadas por sua sensibilidade espacial reduzida aparecem borradas<html> . f &quot;&gt; 5 Estas técnicas proporcionam ilustrações inestimáveis de que uma pessoa pode ver que outro não pode No entanto, eles não -. e muitas vezes não têm a intenção de - retratar a experiência perceptiva real do observador, e em alguns casos podem deturpar a quantidade e os tipos de informações disponíveis para o observador. Este artigo descreve uma nova técnica desenvolvida para simular diferenças na experiência visual que incorpora uma característica fundamental da codificação visuais - adaptação 18, 19. Todos os sistemas sensoriais e motoras ajustar continuamente ao contexto a que estão expostos. Um odor pungente em uma sala desaparece rapidamente, enquanto a visão acomoda à forma como brilhante ou escurecer o quarto é. É importante ressaltar que esses ajustes ocorrem por quase qualquer atributo estímulo, incluindo percepções &quot;de alto nível&quot;, tais como as características do rosto de alguém de 20,class = &quot;xref&quot;&gt; 21 ou a sua voz 22, 23, bem como calibrar os comandos motores feitos ao mover os olhos ou para chegar a um objeto 24, 25. Na verdade, a adaptação é provavelmente uma propriedade essencial de quase todo o processamento neural. Este artigo ilustra como incorporar esses efeitos de adaptação nas simulações da aparência das imagens, por, basicamente, &quot;adaptando a imagem&quot; para prever como parece a um observador específico em um estado específico de adaptação 26, 27, 28, 29. Muitos factores que podem alterar a sensibilidade de um observador, mas muitas vezes pode adaptação para compensar aspectos importantes destas alterações, de modo que as perdas de sensibilidade são menos evidentes do que seria previsto assumindo sem que o sistema se adapta. Inversamente, porqueadaptação ajusta a sensibilidade de acordo com o contexto de estímulo atual, esses ajustes também são importantes para incorporar para prever o quanto a percepção pode variar quando o ambiente varia. O protocolo a seguir ilustra a técnica, adaptando o conteúdo da cor das imagens. Visão de cores tem a vantagem de que os estágios neurais iniciais de codificação de cores são relativamente bem compreendido, como são os padrões de adaptação 30. Os mecanismos e os ajustamentos reais são variadas e complexas, mas os principais consequências de adaptação podem ser capturadas usando um modelo de duas fases convencional (Figura 1a) e simples. Na primeira etapa, os sinais de cor são inicialmente codificada por três tipos de fotorreceptores cone que são maximamente sensível aos comprimentos de onda curto, médio ou longo (S, M, e cones L). Na segunda etapa, os sinais de diferentes cones são combinados dentro de células pós-receptoral para formar &quot;cor-adversário&quot; channels que recebem entradas de antagonistas das diferentes cones (e, assim, transmitir &quot;cor&quot; de informação), e canais de &quot;não-oponente&quot; que resumem as entradas em conjunto cone (assim codificação &quot;brilho&quot; de informação). Adaptação ocorre em ambas as fases, e ajusta-se para dois aspectos diferentes da cor - A média (nos cones) e a variância (em canais de pós-receptoral) 30, 31. O objetivo das simulações é aplicar esses ajustes aos mecanismos de modelo e, em seguida, processar a imagem de suas saídas adaptadas. O processo de imagens adaptando envolve seis componentes primários. Estes são 1) a escolha das imagens; 2) escolher o formato para os espectros de imagem; 3) que define a alteração da cor do meio ambiente; 4) que define a alteração da sensibilidade do observador; 5) utilizando o programa para criar as imagens adaptados; e 6) usando as imagens para avaliar as consequências da adaptação. Tele seguinte considera cada uma dessas etapas em detalhes. Os modelo e do mecanismo de respostas básicas são ilustrados na Figura 1, enquanto as figuras 2 - 5 mostram exemplos de imagens processadas com o modelo.

<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

Muitas técnicas têm sido desenvolvidas para visualizar como uma imagem parece um indivíduo com uma sensibilidade visual diferente: por exemplo, por causa das diferenças ópticas ou idade, ou uma deficiência de cor ou doença. Este protocolo descreve uma técnica para a incorporação de adaptação sensorial nas simulações. O protocolo é ilustrado com o exemplo de visão de cor, mas é geralmente aplicável a qualquer forma de adaptação visual. O protocolo utiliza um modelo simples da visão humana de cor com base em hipóteses normalizadas e plausíveis sobre a cor da retina e mecanismos corticais codificação e como estes ajustar a sua sensibilidade para ambos a cor média e gama de cores no estímulo prevalecente. Os ganhos dos mecanismos estão adaptados de modo a que a sua resposta média sob um contexto é equacionado para um contexto diferente. As simulações ajudam a revelar os limites teóricos de adaptação e gerar &quot;imagens adaptadas&quot; que são perfeitamente combinados a um enviro específicanment ou observador. Eles também fornecem uma métrica comum para explorar os efeitos de adaptação em diferentes observadores ou ambientes diferentes. Caracterizar a percepção visual e desempenho com estas imagens fornece uma nova ferramenta para o estudo das funções e consequências da adaptação de longo prazo na visão ou outros sistemas sensoriais.

<html> As Figuras 2-4 ilustram as simulações de adaptação para alterações no observador ou o ambiente. A Figura 2 compara a aparência previsto de vida ainda Cezanne com maçãs para um observador mais jovens e mais velhos que diferem apenas na densidade do pigmento lente 28. A imagem original como pode ser visto através do olho mais jovens (Figura 2a) aparece muito mais amarela e mais frac...

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

Visualizando Adaptação Visual | Comportamento | Vídeo

Visualizing Visual Adaptation

Este artigo descreve um novo método para simular e estudar a adaptação no sistema visual.

Visualizando Adaptação Visual

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 visualizações.  University of Nevada, Reno.  Este artigo descreve um novo método para simular e estudar a adaptação no sistema visual. 

Vídeo: 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.

Estado de dependência-Efeitos sobre a TMS: Um olhar sobre Comportamento fosfeno Motive

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

Neurociência

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.

Um método para estudar a adaptação para a esquerda-direita invertida audição

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 ...

Comportamento

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.

Tarefa de forçado-escolha uma intervalo de dois para comparações multisensorial

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.

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

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

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.

Integrando ensaios psicofísicos visuais dentro de um labirinto Y para isolar a função que os recursos visuais desempenham em decisões de navegação

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.

A resposta optocinético como uma medida quantitativa da acuidade visual em Zebrafish

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.

A longo prazo conflito sensorial em livremente, comportando-se ratos

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.

Quantificação das respostas oculomotoras e acomodação através de instrumentação e caixas de ferramentas de análise

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

Bioengenharia

Avaliação das respostas do reflexo optocinético em camundongos: um novo protocolo de alta precisão

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.

Autor em destaque: uma abordagem precisa e quantitativa para estudar a seletividade de características visuais do reflexo optocinético em camundongos 

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.

Quantificação da Seletividade Visual do Reflexo Optocinético em Camundongos

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 ...

Visualizando Adaptação Visual

Resumo

Explore mais vídeos

Capítulos neste vídeo

Estado de dependência-Efeitos sobre a TMS: Um olhar sobre Comportamento fosfeno Motive

Um método para estudar a adaptação para a esquerda-direita invertida audição

Tarefa de forçado-escolha uma intervalo de dois para comparações multisensorial

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

Integrando ensaios psicofísicos visuais dentro de um labirinto Y para isolar a função que os recursos visuais desempenham em decisões de navegação

A resposta optocinético como uma medida quantitativa da acuidade visual em Zebrafish

A longo prazo conflito sensorial em livremente, comportando-se ratos

Quantificação das respostas oculomotoras e acomodação através de instrumentação e caixas de ferramentas de análise

Quantificação da Seletividade Visual do Reflexo Optocinético em Camundongos

Quantificação da Seletividade Visual do Reflexo Optocinético em Camundongos