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研究人员越来越意识到将眼球跟踪与脑电图和其他神经生理记录设备相结合的好处。同时记录脑电图和眼球跟踪数据最常见的理论之一是“伪影抑制”眨眼和眼球运动本身(即使是微小的微痉挛)会对脑电图信号产生深远的影响,并给后续分析带来重大问题。准确的眼动记录使研究人员能够自信地识别和拒绝受污染的试验。
EEG和眼睛跟踪相结合的另一个好处是,实时凝视数据可用于控制刺激呈现。换言之,可以执行凝视相关任务,例如,只有当参与者注视中心目标时,才会呈现刺激。
最近,脑电图研究人员开始利用凝视数据提供的有关当前正在处理的信息的丰富信息,开发诸如“注视事件相关电位”(FERP)等技术。在这种方法中,眼动跟踪器记录的凝视数据不再仅仅是EEG信号中潜在污染的指示,也不再是控制刺激呈现的手段。取而代之的是,固定点(例如场景的关键区域或句子中的单词)用于定义EEG数据中的时代,以便后续ERP检测。
同步眼球跟踪和脑电图记录
在同时收集眼球跟踪和脑电数据时,一个重要的考虑因素是如何同步这两个数据流。两台记录计算机之间的“时钟漂移”可能意味着一次记录中的10000ms可能并不等于另一次记录中的10000ms。通常通过向两个数据流发送公共“标记”信号来克服此问题,这两个信号可用于在分析阶段对齐数据。
EyeLink眼球跟踪器和EEG设备之间可以通过四种方式实现同步:
1) TTL信号
TTL代表晶体管-晶体管逻辑–成对晶体管允许电压在2.4v之间快速变化。(“高”或1)。如今,术语TTL通常用于指信号本身,而不是指信号背后的机制。TTL信令有着悠久的历史,虽然它可能看起来有些过时,但它仍然是实验室中集成设备的一种流行方式,这不仅是因为它经过了“尝试和测试”,并且具有出色和可靠的定时特性。计算机通常通过并行端口发送TTL,这是一种越来越罕见的功能,过去主要用于与线路打印机通信,实际上它仍然经常被称为LPT端口。如今,像 USB2TTL8这样的设备可以与没有实际并行端口的计算机一起使用。
在最简单的TTL集成形式中,刺激PC发送TTL(0到255之间的数字,在并行端口“数据寄存器”的8个引脚上转换为高电压或低电压),以标记关键试验事件的开始。TTL信号同时(通过分路器或“Y”电缆)发送到主机PC和EEG设备。因此,两个数据流都接收公共事件标记,可用于在分析阶段同步数据。
2) 组合TTL和TCP/IP信令
这是EyeLink用户中非常流行的方法,因为它利用了显示PC和主机PC之间的以太网连接。与上述方法一样,TTL信号从显示PC发送到EEG记录设备,通常表示关键试验事件的开始。除了将TTL信号发送至EEG设备和主机PC之外,还通过以太网链路将同步消息发送至主机PC。在分析阶段,TTL可以与其关联的消息相匹配,以便同步两个数据流。在这种方法的一种变体中,通过以太网链路向主机PC发送命令,告诉它从其并行端口发送TTL。如果您的显示PC没有自己的并行端口,这将非常有用。
3) TCP/IP集成
一些EEG系统,尤其是Philips-EGI系统,可以通过TCP/IP信令完全集成。所有三台计算机都连接到一个网络交换机,网络定时协议用于同步所有通信和触发器共享。
4) 模拟输出
EyeLink用户可用的最终集成解决方案是模拟输出选项,可添加到桌面主机PC。附加DAQ卡将主机PC上的数字数据转换为实时输出的模拟电压(每只眼睛有三个通道:水平位置、垂直位置和瞳孔大小)。这些模拟信号可以插入EEG/MEG设备中的空通道,提供已经与EEG/MEG数据对齐的眼睛位置记录。虽然此解决方案在某些设置中很方便,但D/A和A/D转换会给数据添加一些噪声,并且沿电缆发送这些电压也会引入更多噪声。
自组织后同步
在前三种方法中,一旦收集到数据,可以使用EEG-LAB和EYE-EEG附加组件等软件根据常见TTL/消息对齐数据。我们的刺激演示软件Experiment Builder的2.2版具有专用节点,可促进所有这些同步策略。如果您对将EyeLink系统与EEG集成有任何疑问,请随时联系我们的支持服务部门,我们很乐意为您提供帮助!
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