Sakkadien nopeudesta ja tarkkuudesta


Download 11.59 Kb.
Sana15.12.2019
Hajmi11.59 Kb.

Sakkadien nopeudesta ja tarkkuudesta

  • Poika Isokoski
  • 10.10.2000

Esityksen sisältö

  • Johdanto (6)
  • Menetelmä (5)
  • Tulokset (5)
  • Diskussio (7)

Johdanto

  • Esiteltävä paperi:
    • Richard A. Abrams, David E. Meyer and Sylvan Kornblum, Speed and Accuracy of Saccadic Eye Movements: Characteristics of Impulse Variability in the Oculomotor System, Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 1989, vol 15, no. 3, 529-543.
    • Kyseessä on siis 11 vuotta vanha paperi, jossa käsitellään vain sakkadien nopeutta ja tarkkuutta, ei silmän liikkeitä yleensä.

Johdanto

  • Perusteluja tutkimukselle:
    • Silmän liikkeet:
      • suorahkoa tietoa ohjausmekanismin toiminnasta
      • on helppo mitata.
    •  kannattaa käyttää sellaisten mallien validointiin, jotka pyrkivät kuvaamaan liikkeiden ohjausmekanismeja.
    • Abrams et al. Ovat aiemmin kehittäneet mallin raajojen liikkeiden kuvaamiseen
    • Nyt tutkitaan mallin sopivuutta sakkadien mallintamiseen.

Johdanto

  • Symmetrinen impulssivaihtelevuusmalli (Symmetric Impulse-Variability Model)
    • voima-aika funktiot
    • voima ja aikaparametrit
    • voima-aika skaalautuvuus
    • parametrien arvojen hajonnat
      • motorisessa järjestelmässä on kohinaa
      • parametrin mitatussa arvossa on satunnaiskomponentti, jonka keskihajonta on suhteessa ko. parametrin kokoon

Johdanto

  • Mallin ominaisuuksia
    • Ei ole aivan selvää mitkä kaikki liikkeet ovat mallin mukaisia
    • Lineaarinen nopeus-tarkkuus trade-off mallin mukaan:
    • SD = Liikkeen D loppupaikan keskihajonta
    • K1, K2 = Positiivisia vakioita
    • V = Liikkeen keskinopeus

Johdanto

  • Peruste raajan liikkeitä kuvaavan mallin soveltamiselle silmän liikkeisiin:

Johdanto

  • Erojakin on:
    • Raajoja jarrutetaan usein lihassupistuksilla liikkeen loppupuolikkaan aikana, silmää ei.
    • Raajojen liikkeitä ohjatessa käytetään sekä aika- että voimaparametria. Pitkissä (>15º) sakkadeissa pääosin vain aikaparametria.

Menetelmä

  • Yleisiä periaatteellisia valintoja koejärjestelyssä
    • Tavoitteena
      • a) validoida malli
      • b) tutkia sakkadeja yleisesti ottaen
    • Vain vaakasuoria sakkadeja
      • Laitteisto mittaa vain näitä
      • Näihin käytetään vähemmän lihaksia
    • Sakkadit alle 10º koska
      • ne ovat käytännössä yleisimpiä (86% alle 15º)
      • yli 15º sakkadit eivät sovi malliin koska lihakset toimivat maksimivoimalla

Menetelmä

  • Koehenkilöt:
    • Kuusi opiskelijaa (U of Michigan)
    • ei vikaa näössä eikä motoriikassa
    • palkkioksi 3,75 dollaria per sessio ja bonukset hyvästä suorituksesta
  • Sessiot
    • Kuusi 50 minuutin sessiota
    • Yksi blokki = 10 tehtävää
    • Ensimmäinen sessio = 5 blokkia (harjoitus)
    • Sessiot 2-6 = 9-11 blokkia

Menetelmä

  • Laitteisto
    • DEC PDP-11/60
    • DEC VR17 CRT 75cm etäisyydellä
    • Purupalikka piti pään paikallaan
    • Vain oikeaa silmää seurattiin
    • Tracker oli Gulf & Western Malli 200
      • Ilmeisesti päähän puettavia osia.
      • Liikkeen erotuskyky 0,05º, absoluuttisen paikan mittaustarkkuus 1º
      • Analogiaulostulo, jota digitoitiin 1kHz taajuudella
      • Kalibrointi 11 pistettä käyttäen
      • Verifiointi ennen jokaista tehtävää, uudelleenkalibrointi mikäli tarpeen.
    • Jonkinlainen äänilähde
  • +
  • 4

Menetelmä

  • Mittaustulosten analysointi
    • Tutkimuksen kohteena oli silmän liike, paikkatiedolla ei enää merkitystä.
    • 80Hz alipäästösuodatus
    • Nopeuskäyristä sakkadit
      • alku kun nopeus ylitti 10º/s ja pysyi yli 10ms yli 35º/s
      • loppu kun alkua seuraa ensimmäinen 10º/s alitus
  • 35º/s
  • 10º/s
  • alku
  • loppu
  • 0º/s

Tulokset

  • Nopeus-tarkkuus trade-off
    • Lineaarinen, kuten malli ennustaa eli voidaan valita K1 ja K2 siten että

Tulokset

  • Voiman/Kiihtyvyyden hajonta
    • Kasvaa lineaarisesti voiman kasvaessa
    • Sopii malliin
  • Nopeushuipun ajankohdan hajonta
    • Samoin kasvaa lineaarisesti ajan pidentyessä
    • Sopii malliin

Tulokset

  • Muita mallin oletuksia voima-aika funktioiden muodosta:
    • nopeushuippu liikkeen puolivälissä ajallisesti
      • 48,9% (t(4)=1,56, p>0.1)
    • symmetriset kiihtyvyydet
      • 24.8% (t(4)=0,05) ja 78,5% (t(4)=4.1, p<0.05)
    • silmän paikka nopeushuipun kohdalla puolivälissä matkaa
    • huippukiihtyvyydet (+ ja -) yhtä suuret
      • Yleisesti ottaen totta
      • Paitsi 9º sakkadeissa, joissa kiihdytys voimakkaampi kuin hidastus (t(5)=3,48, p<0.05)

Tulokset

  • Voima- ja aikaparametrien skaalautuvuus
    • Huippunopeuden ja kiihtyvyyksien suhteelliset paikat
      • Kiihtyvydet vähän, mutta merkitsevästi aikaisemmin pitemmillä sakkadeilla (+ F(4,20)=3,99,p<0.05 ja - F(4,20)=3.05, p<0.05)
      • Samoin huippunopeus eli nollakiihtyvyys (F(4,20)=12.97,p<0.0001)

Tulokset

  • Voima- ja aikaparametrien skaalautuvuus (jatkoa)
    • Oletus oli, että molemmat kasvavat sakkadin pidentyessä

Diskussio

  • Tutkittujen sakkadin ominaisuuksien (huippunopeuden paikka ja huippukiihtyvyyden paikka) hajonta kasvaa suhteessa sakkadin pituuteen.
    • Tämä on merkki kohinasta ohjaavassa mekanismissa
  • Sakkadeja ohjataan skaalaamalla yhtä ja samaa prototyyppifunktiota ajan ja voiman suhteen.
    • Yhdessä kohinan kanssa tämä selittää em. Hajonnan ja pituuden suhteen.
    • Tästä seuraa mm. lineaarinen trade-off sakkadin keskinopeuden ja päätepisteen tarkkuuden välille.

Diskussio

  • Implikaatioita
    • Kohina on osa normaalia toimintaa.
    • Malli ei selitä pitempien sakkadien aikaisempia huippunopeuksia ja kiihtyvyyksiä
    • Lähestyttäessä silmän maksimikiihtyvyyttä sakkadien dynamiikka muuttuu vähitellen.
  • Mallin sovittaminen fysiologiaan on tekemättä.

Diskussio

  • Havaintopsykologisia havaintoja
    • silmän asennon inflow-outflow väittely:
      • Inflow: silmään asento “mitataan” jonkin mekanismin tuottamaa aistimusta seuraamalla
      • Outflow: silmän asento päätellään seuraamalla silmää ohjaavia komentoja
      • Outflow ok, koska virhettä ei korjata sakkadin aikana.
      • Inflow ok, koska virhe voi olla silmän asennon mittausmekanismissa.

Diskussio

  • Omia mielipiteitä (plussia)
    • Näppärä malli
    • Runsaasti numerotietoa mitatuista sakkadeista
    • Kohtalaisen selkeä koetilanteen kuvaus
    • Selvästi määritelty sakkadi

Diskussio

  • Omia mielipiteitä (miinuksia):
    • Ei selvinnyt millainen tracker oli käytössä
    • Tilastollisista menetelmistä ei kerrottu eksplisiittisesti mitään
    • Mallin olettamille funktioille ei annettu selvää kuvausta (jokin kaava ilmeisesti on ollut käytössä kuvia piirrettäessä)
    • Siitä, että mitä tämä kaikki tarkoittaa “oikeasti” eli miten silmää oikeasti ohjataan, ei puhuttu paljonkaan.
    • Miksi on perusteltua ajatella että silmän liikkeet ja niiden ohjaus eivät ole erilaisia eri ihmisillä (tämä oletus lienee tehty koehenkilöiden määrää mietittäessä)?

Diskussio

  • Omia mielipiteitä (kummallisuuksia):
    • Paperissa puhutaan paljon siitä mitä ehkä tapahtuu yli 9º sakkadeissa
    • Omituisempaa on kuitenkin se mitä tapahtuu alle 3º sakkadeissa jos malli pitää paikkansa:

Diskussio

  • Omia mielipiteitä (kummallisuuksia 2):
    • Koehenkilöitä 6, sessioita 6-1=5, blokkeja väh.9 enint.11 per sessio, tehtäviä 10 per blokki.
    • sessioita kaikkiaan 6*5=30
    • tehtäviä kaikkiaan vähintään 28*9*10+1*10*10+1*11*10=2730 .
    • Sakkadeja analysoitiin kuitenkin vain 2370!
    • Mihin hävisi vähintään 360 sakkadia?

Download 11.59 Kb.

Do'stlaringiz bilan baham:




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2020
ma'muriyatiga murojaat qiling