眼动追踪为大脑的实时操作提供了一个强大的高分辨率镜头。在神经科学研究中，眼球运动可以作为注意力、预测和记忆等隐性认知过程的直接代理。科学家将这些精确的运动输出与潜在的神经回路联系起来，揭示了大脑如何感知世界并与世界互动。
EyeLink眼动仪在神经科学研究中的优势
对于尖端神经科学研究所要求的时间和空间精度，EyeLink 1000 Plus和EyeLink Portable Duo是该领域最好的眼动仪。EyeLink 1000 Plus提供卓越的数据质量，并经过优化，可与fMRI、MEG、fNIR和EEG等神经成像技术集成，实现凝视和神经活动的直接关联。EyeLink Portability Duo为传统实验室以外的研究提供了灵活性。
该硬件支持神经科学研究中眼动追踪研究的关键领域，包括：
- 眼动控制系统：这项研究检查了脑干、小脑和皮层中的神经回路，这些神经回路负责产生精确和快速的眼球运动，如扫视和平稳的追踪。
- 视觉和感官处理：通过将眼球运动与神经活动相关联，神经科学家研究了视觉皮层如何处理来自视网膜的信息，以及注意力如何调节感官输入。
- 注意力和执行功能：眼动追踪用于研究大脑网络，特别是额叶和顶叶，如何控制注意力的自愿分配并抑制分散注意力的信息。
- 记忆和学习：这项研究分析了凝视模式，以了解海马体和相关结构如何支持记忆，因为眼球运动通常会自发地回到以前看到但现在不见的物体的位置。
- 神经/精神疾病：神经科学家研究特征性眼球运动缺陷，如平稳追踪受损，以识别生物标志物并了解精神分裂症、帕金森氏症、阿尔茨海默氏症和ALS等疾病的进展。
- 大脑发育：通过追踪婴儿的眼球运动，研究人员研究了婴儿早期参与视觉注意力和运动控制的皮质和皮质下通路的成熟情况。
- 决策：这项研究追踪了眼球运动作为一种选择，以了解参与评估和奖励的大脑区域，如眶额叶皮层，是如何指导选项的视觉采样的。
EyeLink眼动仪在神经科学研究中的案例研究
与EyeLink眼动仪的软件集成
EyeLink系统与一套功能强大的软件完美集成。Experiment Builder确保刺激和事件的精确时间同步，这对神经影像学至关重要。WebLink便于屏幕录制，而Data Viewer提供了详细的分析工具，用于隔离可以与神经数据时间锁定的事件。眼动仪还与神经科学研究中的第三方软件标准完全兼容，包括MATLAB、E-Prime和PsychoPy。
Experiment Builder的模板有助于神经科学研究中经常使用的大量任务，包括：
- 防攀爬任务：在这种范式中，参与者朝着突然出现的视觉目标的相反方向看。该任务通常用于测量抑制控制和背外侧前额叶皮层的功能。
- 平稳追踪：参与者用眼睛追踪平稳移动的目标，评估视觉运动通路的完整性，特别是那些涉及运动感知、小脑和脑干的通路。
- 记忆引导的扫视任务：这种范式要求参与者记住短暂闪现的目标的位置，并在延迟后查看该位置，这直接探测了空间工作记忆和前额叶皮层的活动。
- 瞳孔测量：瞳孔直径对认知任务或刺激的反应变化，提供蓝斑活动和认知觉醒的非侵入性指标。
- 糖适应范式：眼球运动的目标在飞行中移动，迫使运动系统进行调整，这衡量了小脑在运动学习和校准中的作用。
- 视觉搜索任务：参与者必须在一组干扰因素中找到一个目标，并跟踪他们的眼球运动，以研究由额叶和顶叶控制的注意力选择的神经机制。
- 注视眼球运动任务：参与者将视线尽可能稳定地保持在一个点上，该点用于测量注视稳定性以及微斜视和漂移的频率。该任务用于评估可能受神经系统疾病影响的脑干回路的功能。
神经科学研究中常见的眼动追踪方法
EyeLink平台无与伦比的精度为神经科学家提供了将眼球运动与其神经基础联系起来所需的强大数据。神经科学研究中报告的常见眼动追踪指标包括：
- 扫视峰值速度：扫视眼球运动过程中达到的最大速度评估脑干扫视发生器的健康状况，脑干扫视发生器可能受到神经系统疾病的影响。
- 扫视振幅/准确性：眼球运动落在预期目标上的精度评估了小脑和参与运动控制的皮质区域的功能。
- 平滑追踪增益：该指标计算跟踪任务中眼睛速度与目标速度的比率，并测量视觉运动控制和小脑功能。
- 瞳孔直径：瞳孔大小的变化提供了大脑蓝斑去甲肾上腺素系统的非侵入性指标，反映了认知负荷和觉醒。
- 反加速度错误率：未能抑制对刺激的反射性扫视的频率评估了前额叶皮层功能和抑制控制。
- 微球菌测量：在注视过程中，微小的、不自主的眼球运动的频率、方向和幅度测量了隐性注意力和视觉稳定性的神经机制。
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