眼球运动、视觉感知和注意力
2025年6月3日 更新者:Martina Poletti、University of Rochester
在注视过程中,我们通常察觉不到的微小眼球运动会妨碍保持稳定的注视方向。
这些眼球运动受到精细控制,并移动中央凹内物体的视网膜投射,中央凹是视力最高的视网膜区域。
该研究计划检查了这些眼球运动与注意力之间的联系,并检验了注意力与眼球运动类似的假设,可以在中央凹水平进行控制。
对人类受试者进行心理物理实验,使用最先进的技术,高分辨率眼动追踪和视网膜稳定来解决这些问题。
凝视视情况校准程序用于实现凝视定位的高精度。
定制开发的凝视视显示器用于在监视器上移动实时视觉刺激,以补偿观察者在注视期间的眼球运动,并在视网膜上的所需位置保持刺激。
实验涉及视觉辨别/检测任务,刺激在中央凹内选定的偏心处呈现。
参与者的表现和反应时间在不同的条件下被检查,其中各种类型的注意力被操纵。
除了推进我们对视觉感知的基本理解之外,这项研究还有助于更好地理解中央凹尺度的注意力控制以及微观眼球运动对视觉细节获取和处理的贡献。
研究概览
详细说明
本研究的目标如下:
- 检查中央凹内注意力的分辨率和时间过程。 注意力控制传统上是在中央凹之外研究的,但 PI 最近的工作表明,注意力转移在精细空间细节的正常检查中也起着关键作用。 基于我们之前的结果,我们将调查在这种规模下可以控制自愿和非自愿注意力的程度。 具体来说,我们将 (a) 测量注意力的分辨率,即可以引起选择性自愿注意力转移的中央凹内两个位置之间的最小距离。 我们将 (b) 检查在选定的中央凹位置处精细空间视觉的增强,例如我们之前显示的自愿注意的那些,是否也会在非自愿注意的情况下发生。 最后,我们将研究 (c) 在这个尺度上注意力增强和抑制返回的时间过程。 此外,为了研究周边注意力和中央凹注意力有何不同,我们将比较外源性注意力效应的程度及其在中央凹内外的时间进程。
- 绘制整个中央凹的视力和拥挤情况。 我们的研究表明,整个中央凹的视觉并不均匀:精细空间模式的辨别力已经不是最理想的,距离注视中心仅几弧分。 这种现象可能是由于首选视网膜位置以外的视力下降和/或拥挤的后果,即目标附近的物体造成的负面影响。 由于难以在此尺度上精确控制视网膜刺激,因此尚不清楚中央凹是否发生拥挤,以及其影响是否随中央凹偏心度而变化。 我们将测量视力 (a) 和拥挤度 (b),并将评估它们在一系列中心凹偏心率(鼻侧和颞侧)中的相对贡献。 除了检查不同受试者的视力外,我们还将检查它在个人层面上的变化情况。
- 将注意力、精细空间视觉和动眼神经控制联系起来。 Microsaccades 通常将固定物体的视网膜投射转移到中央凹上。 在更大的范围内,视觉分辨率、注意力和眼球运动是紧密耦合的。 但对于这种相互作用是否以及如何在中央凹内展开,我们知之甚少。 在这里,我们将研究注意力和视觉如何与微跳准备和执行相互作用。 我们将检查 (a) microsaccades 准备是否在特定的中央凹位置产生注意力优势; (b) 微跳的精度; (c) 它们在减轻视力下降和中央凹拥挤的负面影响方面的影响,以及; (d) 它们对自然高敏度任务中表现的影响。
为了实现这些目标,将使用心理物理学实验范式和高精度眼动追踪。
研究类型
介入性
注册 (实际的)
155
阶段
- 不适用
联系人和位置
本节提供了进行研究的人员的详细联系信息,以及有关进行该研究的地点的信息。
学习地点
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New York
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Rochester、New York、美国、14642
- University of Rochester
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参与标准
研究人员寻找符合特定描述的人,称为资格标准。这些标准的一些例子是一个人的一般健康状况或先前的治疗。
资格标准
适合学习的年龄
18年 及以上 (成人、年长者)
接受健康志愿者
是的
描述
纳入标准:
如果受试者符合以下条件,则他们将有资格参加研究:
- 至少 18 岁
- 说英语
- 已阅读、理解并签署知情同意书 视力正常(20/20 或更好),无需矫正(即 不戴眼镜或隐形眼镜)并且没有已知的视力缺陷。 在实验开始和结束时,将通过 Snellen 视力表(标准视力表)进行标准视力筛查。
排除标准:
受试者将被排除在外,如果他们:
- 未满 18 岁
- 无法理解实验程序 曾报告视力下降,包括需要矫正(即 眼镜或隐形眼镜),或未能通过实验期间进行的视力筛查。 由于我们的招聘材料中会明确说明良好视力要求,因此我们预计极少数受试者会因该测试而被排除在外。 对于未通过敏锐度测试的受试者,将不会收集数据。
学习计划
本节提供研究计划的详细信息,包括研究的设计方式和研究的衡量标准。
研究是如何设计的?
设计细节
- 主要用途:基础科学
- 分配:不适用
- 介入模型:单组作业
- 屏蔽:无(打开标签)
武器和干预
参与者组/臂 |
干预/治疗 |
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实验性的:正常视力
这项研究检查了使用高分辨率眼动追踪记录的高敏锐度视力和动眼行为。
健康的参与者被要求执行不同类型的视觉任务,从字母识别到判断面部表情,同时他们的眼球运动以及他们在任务中的行为表现将被高精度记录。
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在实验中,参与者将坐在距离不到一米的计算机显示器前,分析从自然场景和计算机生成的场景集合中提取的图像内容。
受试者将被要求口头或通过按键报告图像特征,例如场景中存在的物体的位置、它们的数量和/或它们的身份。
一些实验将涉及一种搜索范式,在这种范式中,受试者必须报告目标元素在分散注意力的相似元素和/或视觉辨别任务领域中的位置和/或精细特征。
图像在屏幕上保持的时间间隔的持续时间可以在几十毫秒到几秒之间变化。
在一组实验中,将记录受试者在执行视觉任务期间的眼球运动,如下所述。
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研究衡量的是什么?
主要结果指标
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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视觉任务的平均表现
大体时间:第0天
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比例在视觉任务中正确响应。
对于每个视觉刺激表现,观察者都执行了四个替代强制选择(4AFC)任务。
如果参与者的选定响应与提出的刺激的身份相匹配,则认为该试验是正确的。否则,它被标记为不正确。
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第0天
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微扫视率
大体时间:第0天
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每秒微扫描的速率
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第0天
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次要结果测量
结果测量 |
措施说明 |
大体时间 |
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微跳率
大体时间:第 0 天
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每秒平均微跳数
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第 0 天
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合作者和调查者
在这里您可以找到参与这项研究的人员和组织。
调查人员
- 首席研究员:Martina Poletti, Ph.D.、University of Rochester
研究记录日期
这些日期跟踪向 ClinicalTrials.gov 提交研究记录和摘要结果的进度。研究记录和报告的结果由国家医学图书馆 (NLM) 审查,以确保它们在发布到公共网站之前符合特定的质量控制标准。
研究主要日期
学习开始 (实际的)
2018年1月1日
初级完成 (实际的)
2024年2月1日
研究完成 (实际的)
2024年2月1日
研究注册日期
首次提交
2019年3月20日
首先提交符合 QC 标准的
2019年3月20日
首次发布 (实际的)
2019年3月21日
研究记录更新
最后更新发布 (实际的)
2025年6月18日
上次提交的符合 QC 标准的更新
2025年6月3日
最后验证
2025年6月1日
更多信息
与本研究相关的术语
其他研究编号
- RSRB00069578
- R01EY029788-01 (美国 NIH 拨款/合同)
计划个人参与者数据 (IPD)
计划共享个人参与者数据 (IPD)?
不
药物和器械信息、研究文件
研究美国 FDA 监管的药品
不
研究美国 FDA 监管的设备产品
不
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