VisualEyes: نظام وحدات البرمجيات لالمحرك للعين التجريب

الهدف العام من هذا الإجراء هو تمكين الباحث من إنشاء مصفوفة من المحفزات البصرية باستخدام نظام العين البصري لإجراء دراسة على الحركات العينية. أولاً، يجب معايرة نظام العين البصري عن طريق تحويل قيم البكسل إلى درجات باستخدام أهداف مقاسة. والخطوة الثانية هي تحديد المواضع الأولية والنهائية لمحفزات العين اليسرى واليمنى عن طريق حفظ المحفزات في مكتبة قبل الجلسة التجريبية.

وفي الختام، يتم وضع جهاز مراقبة حركة العين على الشخص الخاضع للتجربة، ويتم تشغيل السيناريو التجريبي لتسجيل استجابات حركة العين. وفي النهاية، يمكن الحصول على نتائج تظهر مسارات الموضع والسرعة لحركات العين. وتتمثل الميزة الرئيسية لهذه التقنية مقارنة بالطرق الحالية، مثل البرمجيات المملوكة، في أن المشغل يمكنه دمج أي محفزات بصرية لإجراء أي أنواع من تجارب المحرك العيني.

تقوم طالبة الدكتوراه كيم من مختبري بتوضيح هذا الإجراء. يمكن استخدام أي نوع من أجهزة مراقبة حركة العين في هذا النظام. وفي هذا العرض التوضيحي، سيتم استخدام نظام مراقبة حركة العين عن طريق تتبع الليمبس والمراقبة بالفيديو لتتبع حركات الترادف مثل الحركات السريعة أو الملاحقة السلسة.

يمكن استخدام جهاز كمبيوتر واحد للعرض المرئي لدراسة حركات العين المتقابلة مثل الرؤية المتقاربة (convergence) أو تفاعل الرؤية المتقاربة مع حركات الرؤية المتوازية (tandem version). يلزم وجود منظار نصف مجهري (haploscope) مزود بشاشتي كمبيوتر للعرض المرئي. أولاً، يلزم إجراء معايرة لتحويل مجموعة من المقاييس إلى مجموعة أخرى لأن حركات العين عادة ما يتم الإشارة إليها بدرجات الدوران.

بينما تستخدم شاشات الكمبيوتر قيم البكسل، يمكن استخدام حساب المثلثات لحساب مواقع وضع الأهداف المادية لمعايرة شاشات العرض المرئية. على سبيل المثال، إذا تطابق المحفز الموجود على شاشة الكمبيوتر مع هدف مادي بزاوية درجتين، فإن قيمة البكسل هذه تقابل محفزاً بزاوية درجتين. ولمعايرة النظام، يحتاج المشغل إلى فتح ملف pixel to degree dot vei الموجود ضمن دليل visualize.

أولاً، حدد الشاشة المراد معايرتها باستخدام حقل وضع التمدد (stretch mode). أدخل الرقم واحد لشاشة العين اليسرى والرقم اثنين لشاشة العين اليمنى. بعد ذلك، قم بتشغيل البرنامج وحرك محفز الخط الأخضر حتى ينطبق الخط الأخضر تماماً فوق الهدف المادي.

أدخل الآن الموضع المعروف للهدف المادي بالدرجات، ثم اضغط على زر الحفظ. بعد ذلك، انقر فوق الخط الأخضر. ستظهر قيمة الدرجة والبكسل على الشاشة في الزاوية السفلية اليسرى، ويجب على المشغل جمع ثلاث نقاط معايرة على الأقل.

بعد حفظ جميع نقاط المعايرة، افتح ملف مخرجات D two P بتنسيق Excel في الدليل المرئي. وللحصول على نقاط المعايرة، قم برسم نقاط المعايرة للوصول إلى معادلة الانحدار الخطي.

استخدم المعادلة لحساب الموضع الابتدائي والنهائي للمحفز البصري. يرغب المشغل في البرمجة باستخدام قيم البكسل. يظهر هنا مثال لمنحنى معايرة العين اليسرى والعين اليمنى الذي تم الحصول عليه باستخدام خمس نقاط معايرة لمحفز بكر.

كرر الخطوتين السابقتين للشاشة الأخرى إذا كان المحفز يتطلب شاشة إضافية. أولاً، يجب على المشغل تحديد الموضع الابتدائي والنهائي لمحفز العين اليمنى واليسرى قبل بدء التجربة. وللقيام بذلك، افتح ملف نصي جديداً، وحدد في الصف الأول قيم الوقت والموضع الابتدائية.

يجب تحديد أربعة معايير، وهي: الوقت، والموضع الأفقي، والموضع الرأسي، والدوران، بحيث يفصل بين كل منها علامة جدولة (tab). وبالمثل، يتم تحديد المعايير النهائية الأربعة، وهي: الوقت النهائي، والموضع الأفقي، والموضع الرأسي، ودوران المثير. احفظ المثير في الدليل المرئي كملف بامتداد .vii يحمل اسم المثير، وكرر هذه الخطوة لأي مثير I آخر.

بعد ذلك، يمكن تعميم حركة المثير إلى نوعين من الحركة: الخطوة المفاجئة أو المنحدر المستمر. تسمح الخطوة للمثير بالتحرك أو القفز بشكل مفاجئ من الموضع الابتدائي إلى الموضع النهائي.

يجب على المشغل ملاحظة أن التغيير في الوقت يجب أن يكون 0.001 ثانية بالنسبة للمحفزات المدرجة. يوضح الجدول واحد مثالاً على الدرجة الذهانية، ومنحدر التتبع السلس، والدرجة البكر، والمنحدر البكر. بالنسبة للمحفزات، يمكن استخدام محفز واحد، مثل الدرجة، أو تسلسل من المهام البصرية، مثل الدرجات المتعددة.

الآن، قم بحفظ كلا ملفي المحفز في مكتبة المحفزات. لاحظ وجود عدة إعدادات افتراضية ضمن الدليل المرئي؛ حيث يمثل السطر الأول النسبة المئوية للشاشة في الاتجاه الأفقي.

يمثل السطر الثاني النسبة المئوية للشاشة في الاتجاه الرأسي. والسطر الثالث هو صورة الخلفية، والسطر الرابع هو الصورة الأمامية أو الصورة المستهدفة. ويشير السطر الخامس إلى وجوب عمل الكمبيوتر في الوضع المستقل.

يشير السطر السادس إلى الشاشة المستخدمة. والسطر السابع هو نسبة العرض إلى الارتفاع للشاشات. أما بقية السطور فهي تمثل الأنواع المختلفة من المحفزات التي يمكن للمشغل استخدامها خلال الجلسة التجريبية.

الآن، افتح شاشة محفز العين اليسرى وشاشة محفز العين اليمنى. افتح ملفات الشاشة من المجلد الذي تمت معاينته. يحتوي هذان الملفان على مكتبة المحفزات للعين اليسرى والعين اليمنى على التوالي.

في الصف الأخير، اكتب اسم ملف المحفز الذي تم تحديده. يشير رقم الملف التعريفي إلى الصف المقابل لاسم ملف المحفز. على سبيل المثال، رقم الملف التعريفي للمحفز هنا هو ثمانية.

يمكن تكرار الخطوات السابقة لإنشاء العدد المطلوب من المحفزات اللازمة للتجربة. بعد ذلك، يمكن كتابة السكربت الخاص ببروتوكول التجربة. أولاً، افتح ملف نصي لكتابة أوامر بروتوكول التجربة، واحفظ هذا الملف في الدليل المرئي باسم script name vs file.

سيكون هذا ملف السيناريو الذي سيقوم نظام التصور منه بقراءة الأوامر وتنفيذها. تحتوي الوظائف المصورة على وسائط إدخال وإخراج. يعرض هذا الجدول جميع الوظائف الموجودة في برنامج التصور والتي يمكن استخدامها عندما لا يكون ملف temp ذو الامتداد dot lwf مُعرّفاً.

أثناء تنفيذ هذه الوظيفة، لن يقوم البرنامج بتخزين أي بيانات واردة لغرض الرقمنة. ستقوم وظيفة ملف السجل بإخراج السلاسل النصية، أو ذاكرة التخزين المؤقت للإدخال المحددة من تجربة EXP إلى ملف النص الخارجي (out text file) في الدليل المرئي. عند اكتمال التجربة، تأكد من تغيير اسم ملف النص الخارجي إلى اسم آخر.

وإلا، سيتم مسح البيانات وكتابة بيانات جديدة مكانها خلال التجربة التالية. وتنتظر دالة وزن المثير قيام المفحوص بالضغط على زر المثير لبدء التجربة التجريبية المحددة باسم exp trial على الشاشة ورقمنة البيانات. وهذه هي القناة 12 في بطاقة الحصول الرقمي التي تنتظر تغير الإشارة من حالة مرتفعة رقميًا إلى حالة منخفضة.

وأخيراً، تقوم دالة التأخير العشوائي بتوليد تأخير عشوائي لمنع التنبؤ بالمحفز التالي أو توقعه، وتقوم دالة wave MSD بحساب المتوسط والانحراف المعياري للبيانات. وقبل بدء التجربة، يجب على المشارك تقديم موافقة كتابية مستنيرة معتمدة من مجلس المراجعة المؤسسي. كما يجب شرح التجربة بالتفصيل قبل أن يوافق المشارك على المشاركة.

يمكن استخدام أجهزة مراقبة مختلفة لحركات العين، مثل نظام التصوير بالفيديو للانعكاس القرني، أو نظام تتبع الليمبوس (الحافة القرنية)، أو ملف البحث الصلبوي، لجمع وتسجيل حركات العين. سنقوم هنا بشرح نظام تتبع الليمبوس. بعد ذلك، يتم ضبط جهاز مراقبة حركة العين لالتقاط السمات التشريحية للعين، مثل الليمبوس أو الحدقة والانعكاس القرني، وذلك اعتماداً على جهاز مراقبة حركة العين المستخدم.

بمجرد ضبط مراقب حركة العين بشكل صحيح على الخاضع للتجربة، تحقق من أن المراقب يلتقط حركات العين عن طريق الطلب من الخاضع للتجربة إجراء حركات جانبية أو حركات تقاربية وتباعدية (النظر للداخل والخارج). افتح برنامج Read script.vei في الدليل المرئي، واكتب في الزاوية العلوية اليمنى اسم ملف نص البروتوكول التجريبي الذي تم إنشاؤه مسبقاً. بعد ذلك، قم بتشغيل برنامج read script.vei عن طريق الضغط على زر السهم في الزاوية العلوية اليسرى.

بعد ذلك، قم بإعطاء الشخص الخاضع للتجربة زر التشغيل، ووضح له أن جمع البيانات سيبدأ عند الضغط على الزر. سيظهر ملف است acquisition VEI آخر تلقائيًا على الشاشة، والذي سيقوم برسم البيانات الواردة. يتم أخذ عينات البيانات بتردد 500 hertz.

عند اكتمال التجربة، سيتوقف نص القراءة dot bei تلقائياً في هذا الوقت. انتقل إلى الدليل المرئي وابحث عن ملف النص out. ثم قم بتغيير اسم الملف.

وإلا، فسيتم استبدال ملف البيانات عند تشغيل المشغل للتجربة في المرة القادمة. وعند اكتمال التجربة، يمكن تحليل البيانات باستخدام حزم برمجية مختلفة بما في ذلك MATLAB أو Excel latency. وقد يكون من المهم دراسة ذروة السرعة أو السعة اعتماداً على الدراسة.

يوجد مثال على كود تحليل MATLAB في الدليل المرئي لرسم أكواد SEC، والخطوات البكر (virgin steps)، والمنحدرات البكر (virgins ramps). نرى هنا أمثلة على مجموعة حركات العين التي يمكن تسجيلها باستخدام النظام المرئي. وفي هذه المخططات، نرى حركات ذهانية نموذجية بزاوية 10 درجات، والتي تُسمى أيضاً Proseccos.

يعتمد بحثنا على درجة الدوران. ويمكن معايرة حركات العين بوحدات الدرجات، أو الزوايا المترية، أو ديوبتر المنشور. ويمثل كل مخطط حركة عين فردية، حيث يُشار في الرسم البياني العلوي إلى الموضع بالدرجات كدالة في الزمن.

يوضح الرسم البياني السفلي السرعة مقاسة بالدرجات في الثانية كدالة في الزمن. تظهر هنا استجابات Antis cos. وهذه استجابات ذهانية.

عندما يُطلب من المفحوص إجراء حركة ثانية في الاتجاه المعاكس للمحفز البصري، تظهر استجابات الفرد عند أربع درجات. يمكن رؤية الخطوات هنا، بينما تظهر استجابات الفرد لمحفزات المنحدر بمعدل خمس درجات في الثانية هنا. أثناء محاولة تنفيذ هذا الإجراء، من المهم تذكر معايرة النظام قبل وصول المفحوص لإجراء الدراسة.

قدّم إرشادات مناسبة للشخص الخاضع للتجربة وتأكد من ضبط جهاز مراقبة حركة العين بشكل صحيح له. بعد مشاهدة هذا الفيديو، سيكون لديك فهم جيد لكيفية البرمجة باستخدام لغة البرمجة المرئية لإنشاء محفزات بصرية خاصة بك لدراسة مجموعة واسعة من تجارب الحركية العينية. وتستفيد أبحاث الحركية العينية من أساس بحثي قوي لأنها يمكن أن تقدم رؤى حول الدماغ السليم والدماغ المختل وظيفياً.