Creando un estudio de seguimiento ocular infantil: Tarea de discriminación de objetos
¡Bienvenido a otra guía de Labvanced para la creación de estudios! En esta guía, crearemos un estudio de seguimiento ocular para evaluar la discriminación de objetos y la atención espacial de los niños. Durante cada ensayo, estableceremos las dos exhibiciones de objetos donde el niño podrá expresar su objeto preferido, y el padre podrá seleccionar utilizando la respuesta de clic del ratón (ver Figura 1 a continuación). Con la implementación de la función de seguimiento ocular, esta forma de paradigma experimental permitirá a los investigadores recopilar datos para investigar lo siguiente, pero no limitado a:
- Atención espacial
- Desarrollo del lenguaje
- Categorización de objetos
- Reconocimiento facial
Figura 1. Exhibición de un ensayo de muestra que contiene dos objetos bajo la misma categoría de ‘juguete’. En este paradigma, un niño comunicará su objeto preferido a su padre, quien iniciará la respuesta de clic del ratón sobre el mismo objeto.
Además, construiremos el experimento utilizando la opción de modo amigable para infantes que permite una duración de calibración más corta con sonidos que capturan la atención, para reducir la posibilidad de aburrimiento y fatiga en los niños. Es importante mencionar que los intervalos de calibración más cortos están sujetos a grabaciones de precisión de mirada más bajas. Sin embargo, esta opción coloca, no obstante, mínimas restricciones sobre el comportamiento de los niños que generalmente no pueden permanecer quietos por períodos prolongados con tiempos de atención más cortos.
Al igual que con otras creaciones de estudio, abordaremos esto en 6 partes, que comprenden:
- Configuración del sistema
- Determinación de variables (IVs y DVs)
- Configuración de cuadros
- Configuración de estímulos
- Configuración de eventos
- Configuración de bloques
Para la secuencia de exhibición que los participantes verán (ver Figura 2 a continuación), el ensayo constará de:
- Cuadro 1: 500ms de exhibición de fijación
- Cuadro 2: Exhibición de objetivo de dos objetos que permanecerán hasta la respuesta de clic del ratón
Figura 2. Exhibición de ejemplo de una secuencia de ensayo.
Más allá de esta guía paso a paso, la plantilla de estudio completa también está disponible usando este enlace. Además, también tenemos múltiples contenidos de video de seguimiento ocular disponibles utilizando el siguiente enlace.
Sumergámonos en la Parte I: Configuración del sistema para establecer las opciones de seguimiento ocular con ese contexto y introducción.
Parte I: Configuración del sistema
Primero, es esencial seleccionar el Labvanced V2 para la medición de seguimiento ocular (Figura 3 a continuación) utilizando nuestro algoritmo de aprendizaje profundo. Después, activaremos la función de Modo amigable para infantes que ajustará automáticamente el tiempo de calibración a <1 min y permitirá la presentación de sonidos y imágenes de animales para ayudar con el interés del infante hacia la pantalla. En la misma sección, también podríamos permitir que la opción Mostrar cuadrícula ayude al participante a anticipar el siguiente punto de la calibración para ayudar con el proceso de calibración óptimo.
También podríamos seleccionar la opción de Alineación de Pose de Cabeza que sirve como un reposapiés virtual en la misma exhibición. Esta medición adicional tiene como objetivo imitar la función del reposapiés físico utilizado en el laboratorio, donde la barbilla se posiciona en el soporte de cabeza para mantener la inmovilidad de la cabeza. Sin embargo, dicho control podría ser difícil al involucrar infantes, por lo que podríamos optar por desactivar o ignorar esta función (por parte del padre) durante el estudio. Para la configuración actual, desactivaremos esta opción. Para obtener información más extensa sobre las otras opciones en la configuración del sistema, consulte este enlace que navega por contenidos generales de seguimiento ocular.
Por último, también elegiremos la Mayor Tasa de Muestreo al calcular la medición de la mirada que proporciona la mayor tasa de muestreo de 30Hz (proporcionando 30 puntos de mirada individuales por segundo). Para información más específica sobre los diferentes modos de cálculo, consulte este enlace para una comparación básica.
Figura 3. Exhibición de la página de configuración del estudio. El experimentador debe seleccionar la opción Activar seguimiento ocular para ajustar las siguientes selecciones dentro del cuadro rojo mostrado.
Parte II: Determinación de variables con el árbol de factores de Labvanced
Consistente con las otras guías de estudio, la determinación de las variables y sus niveles (o categorías) sería el primer paso crucial para planificar las condiciones y la posterior configuración del ensayo. Primero, consulte el Árbol de factores ubicado en el lado izquierdo de la pantalla de Labvanced para determinar los factores (o variables independientes) y sus niveles asociados. Para el actual estudio de seguimiento ocular infantil, el factor y sus niveles serán los siguientes:
Grupo de ensayo → Ensayos principales
- Factor 1 - Categoría de objeto
- a. Frutas
- b. Juguetes
- c. Snacks
- d. Personajes
- e. Mascotas
La exhibición completa de esta configuración en el Árbol de factores también se representa a continuación (ver Figura 4A) con cinco condiciones diferentes en los Ensayos y Condiciones (ver Figura 4B). También podemos determinar la cantidad de ensayos por condición, y evaluaremos seis ensayos por condición, permitiendo un total de 30 ensayos en la configuración actual.
Figura 4. Exhibición de la determinación de factores con niveles en el Árbol de factores (A) y combinaciones subsecuentes con seis ensayos en cada condición (B). La condición 1 muestra seis diferentes filas de ensayo al hacer clic en el ícono de triángulo junto al número de condición.
Para la aleatorización de ensayos, Labvanced variará automáticamente la presentación de los 30 ensayos dependiendo de la Configuración de aleatorización (ver Figura 5). La configuración predeterminada seguirá siendo la primera opción Aleatoria que generará una secuencia de ensayos aleatoria, pero esto podría ser predeterminado con diferentes opciones (Fijo por Diseño o Manualmente). Por ahora, el estudio actual procederá con Aleatorio sin ninguna restricción, y esto variará aleatoriamente la presentación de ensayos entre los ensayos principales y de captura. Para más información sobre la configuración de aleatorización, utilice este enlace para más detalles.
Figura 5. Exhibición de la configuración de aleatorización con la opción Aleatoria seleccionada para presentar aleatoriamente los ensayos sin ninguna restricción.
Parte III: Configuración de cuadros
Antes de crear los cuadros, necesitaremos establecer las señales físicas para permitir que Labvanced implemente la función de seguimiento ocular en los siguientes cuadros. Para establecer la señal física, haga clic en el botón de Señales físicas en la parte superior izquierda de la pantalla del lienzo (ver Figura 6). En el diálogo que se abre, necesitamos habilitar el seguimiento ocular en la edición de la tarea para permitir la medición de la mirada en nuestro estudio.
Es importante considerar que la calibración principal siempre ocurrirá antes de la primera tarea de seguimiento ocular. Por ejemplo, si establecemos cuatro tareas diferentes en nuestro estudio (por ejemplo, búsqueda visual, decisión léxica, discriminación de objetos y parpadeo atencional), pero solo la segunda tarea (decisión léxica) grabará la medición de la mirada, Labvanced solicitará la calibración antes de esa segunda tarea y no antes. De este modo, el experimentador también podría controlar el momento de la calibración dependiendo de su control experimental.
La otra opción en la misma ventana de opciones es el Número de fijaciones a mostrar durante la etapa de validación entre cada ensayo (ver Figura 6). Para la configuración actual, procederemos mostrando 1 fijación entre cada ensayo para validar la medición de seguimiento ocular durante los períodos interensayo. Al estudiar una población adulta sana, un número mayor de fijaciones entre cada ensayo ayudaría en las mediciones de seguimiento ocular. Sin embargo, considerando a los infantes a quienes está dirigido este estudio actual, procederemos con 1 para tener en cuenta la demanda atencional. Por último, estableceremos el Número de fijaciones a usar para la corrección de deriva como 3 para calcular la corrección de deriva. Durante la corrección, los ensayos pasados se tienen en cuenta en el cálculo para considerar el error del participante desde la calibración principal.
Figura 6. Exhibición de señales físicas con el valor estándar de fijaciones de 1 entre cada ensayo y un valor de corrección de deriva de 3.
Después, crearemos los cuadros (presentación de estímulos) que los participantes verán durante su participación. Nuevamente, la tarea de discriminación de objetos seguirá el procedimiento general mencionado anteriormente (ver Figura 2 arriba). Como se representa, un ensayo comenzará con una imagen de fijación (cuadro 1) durante 500 ms, seguida de la presentación de las dos imágenes (cuadro 2) que permanecerán hasta la selección del objeto usando la respuesta del ratón.
La construcción de estos cuadros comenzará haciendo clic en el botón de Lienzo en la parte inferior de la pantalla de Labvanced (ver Figura 7A). Hacer clic dos veces mostrará dos cuadros nuevos, y sería ideal nombrar cada cuadro de inmediato (por ejemplo, fijación y objetivo, respectivamente) para mantener la organización del estudio (ver Figura 7B). Antes de continuar, sería esencial hacer clic en el Ensayo predeterminado para asegurarnos de que esta fila esté resaltada (ver Figura 7C). Esta parte sirve como la plantilla predeterminada para todas las condiciones a continuación. Mientras esté resaltada, cualquier cambio en los cuadros se aplicará a todas las condiciones (es decir, agregar una imagen de fijación en el 1er cuadro se aplicará a los 30 ensayos), por lo que será conveniente evitar configuraciones innecesarias y repetitivas.
Figura 7. Exhibición de un ensayo de muestra con la creación de cuadros en el lienzo (A), opción de cambio de nombre de cuadro (B), y resaltar Ensayo predeterminado (C).
Parte IV: Configuración de estímulos (imagen de fijación y presentación del objetivo)
Cuadro 1
Antes de continuar, asegúrate de que tenemos seleccionado el Ensayo predeterminado para implementar cualquier cambio en este cuadro en los 30 ensayos. Con los dos cuadros que hemos preparado en la parte anterior, ahora estableceremos el estímulo individual en cada cuadro, comenzando con la imagen de fijación en el 1er cuadro. Para esto, podemos comenzar haciendo clic en la opción Medios para seleccionar el objeto de Imagen (ver Figura 8). En el lado derecho, donde se encuentran las Propiedades del Objeto, nombraremos la imagen como Fijación y estableceremos los siguientes parámetros:
- Coordenada X del cuadro: 325
- Coordenada Y del cuadro: 175
- Ancho: 150
- Alto: 100
Figura 8. Exhibición de la creación del cuadro de fijación con la opción Mostrar imagen (A) y configuración de propiedades del objeto (B). El archivo de imagen seleccionado (fixation.png) también está disponible usando el enlace de Estímulo a continuación.
Justo debajo, podemos seleccionar la imagen del almacenamiento de archivos de Labvanced que queremos mostrar. Para transferir los estímulos experimentales (por ejemplo, imágenes, videos, audio, etc.) al almacenamiento, podemos hacer clic en el ícono de archivo (ver Figura 9 a continuación) para abrir el almacenamiento. Luego, podemos seleccionar la imagen de fijación para mostrar en este cuadro. Esta imagen, junto con otros estímulos, sería accesible usando el enlace a continuación.
Estimulo (imágenes de fijación y objetivo)
Figura 9. Exhibición de la creación del cuadro de fijación con acceso al almacenamiento de Labvanced haciendo clic en el ícono de Archivo (A) y la ventana de almacenamiento subsiguiente con los archivos de estímulos transferidos (B).
Cuadro 2
La configuración del 2do cuadro seguirá el mismo procedimiento que los pasos anteriores. Sin embargo, no seleccionaremos el Ensayo Predeterminado en la sección de Ensayos y Condiciones, sino que seleccionaremos cada condición y configuraremos categorías específicas de imágenes. Al observar la condición 1 (asegúrate de que esté seleccionada), estamos presentando seis ensayos de dos imágenes de frutas. Por lo tanto, utilizaremos nuevamente la opción Medios para establecer dos propiedades de imagen en el lienzo y acceder al almacenamiento de archivos para mostrar dos frutas (fruit2.png y fruit1.png) en este ensayo (ver Figura 10 a continuación). Los cinco ensayos de frutas restantes mostrarán diferentes combinaciones de imágenes de frutas, y seguiremos la tabla 1 a continuación para presentar todas las posibles combinaciones de imágenes para todas las condiciones.
Figura 10. Exhibición del cuadro objetivo con imágenes de la condición 1 (fruta1 y fruta 2).
Tabla 1. Exhibición del plan de presentación de estímulos para cada condición y sus ensayos asociados.
Parte V: Configuración de eventos (programar duración de la exhibición, evaluación de respuesta y grabación de variables)
Antes de continuar, crearemos dos nuevas variables. La primera es el Tiempo de reacción que almacenará la duración del clic del ratón en milisegundos, y la segunda es la variable Imagen que almacenará qué imagen eligió el participante con la respuesta del ratón por cada ensayo. Haremos clic en Variables en la pantalla superior derecha y seleccionaremos Agregar variable. Desde la nueva ventana de variable, procederemos con los siguientes pasos para los nombres y tipos de variable indicados a continuación en la Figura 11.
Figura 11. Exhibición de la creación de nuevas variables (tiempo de reacción e imagen). La variable de tiempo de reacción se establece con tipo de datos numéricos, y la variable de imagen se establece como tipo indefinido por defecto.
Luego, crearemos una variable más que contendrá datos de seguimiento ocular en formato de series temporales que registrarán múltiples miradas en un ensayo. Para crear esta variable, nuevamente seleccionamos Agregar variable y procedemos con el mismo paso anterior. A diferencia de las variables anteriores, necesitamos establecer el Tipo de grabación como formato de serie temporal, de tal manera que almacene múltiples mediciones de mirada en cualquier ensayo dado (ver Figura 12 a continuación).
Figura 12. Exhibición de nueva variable creada para los datos de seguimiento ocular con el formato de grabación de series temporales indicado en el cuadro rojo.
Siguiendo la secuencia general de cuadros de la Parte I (ver Figura 2 arriba), crearemos la estructura de Evento por separado para cada cuadro, comenzando con programar la exhibición de la imagen de fijación durante 500 ms.
Evento del Cuadro 1: Exhibición de imagen de fijación
En este cuadro, queremos presentar la imagen de fijación en el centro de la exhibición durante 500 ms. Por lo tanto, la secuencia lógica en este cuadro es:
- Tan pronto como comienza el cuadro
- Esperar 500 ms
- Y luego saltar al siguiente cuadro
Para crear este Evento, haga clic en Eventos en la parte superior derecha junto a Variables y seleccione Evento de Cuadro (solo en este cuadro). En la primera ventana de diálogo, podemos nombrar el Evento como “Inicio” (Figura 13A) y hacer clic en siguiente para proceder a la opción de Trigger. El tipo de trigger es Trial and Frame Trigger → Frame Start (siguiendo la 1ra secuencia lógica anterior; ver Figura 13B). Con este trigger, queremos iniciar la acción de retardo de 500 ms del cuadro (2da secuencia lógica); por lo tanto, esto puede configurarse con Agregar acción → Acción retrasada (Retardo de tiempo) y establecer 500 ms en el cuadro de retardo (ver Figura 13C). Finalmente, para la última secuencia lógica, haga clic en Agregar acción en el cuadro de Secuencia de Acción y proceda con Acción de salto → Saltar a → seleccionar el siguiente cuadro (ver Figura 13D). Labvanced seguirá siempre esta secuencia lógica para la presentación de la imagen de fijación para todos los ensayos con esta configuración.
Figura 13. Exhibición de creación de evento para la presentación de la cruz de fijación (cuadro 1) siguiendo el nombramiento del evento (A), el trigger (B), la determinación de la acción (C), y la ejecución de la acción (D).
Evento del Cuadro 2: Presentación de imágenes, evaluación del clic del ratón y grabación de miradas (ensayos principales)
En este último cuadro, queremos presentar las imágenes objetivo y registrar la selección del clic del ratón mientras grabamos los movimientos de la mirada. Por lo tanto, la secuencia lógica que abordaremos es:
- Tan pronto como comienza el cuadro que contiene las imágenes
- Esperar la entrada del clic del ratón (activado por clic izquierdo)
- Grabar la imagen seleccionada y almacenarla en la variable Imagen
- Y luego saltar al siguiente ensayo
Para configurar el Evento, primero asegurémonos de que el Ensayo Predeterminado esté resaltado para aplicar los nuevos cambios a todos los ensayos. Luego haremos clic en Eventos en la esquina superior derecha de la pantalla y seleccionaremos Evento de Cuadro (solo en este cuadro). Aquí podemos nombrar el Evento como “Decisión.” Dado que este Evento es indicativo del clic del ratón del participante, el trigger sería el Entrada de Usuario → Trigger de Ratón. Aquí podemos establecer dos imágenes como objetivos disponibles (ver Figura 14 a continuación).
Figura 14. Exhibición de creación de evento para la asignación de pulsaciones de tecla siguiendo el nombramiento del evento (A) y la asignación del tipo de trigger con respuestas permitidas (B).
Después de hacer clic en siguiente, la Secuencia de Acción procederá con Acciones de Variable → Establecer/Registrar Variable y seleccionar la variable Imagen en el lado izquierdo (ver Figura 15A). En el lado derecho, procederemos con Trigger (Ratón) → Nombre del Estímulo (ver Figura 15B) para registrar el nombre de la imagen seleccionada. Para registrar la duración de la respuesta del ratón, mire abajo para hacer clic en Agregar Acción → Acciones de Variable → Establecer/Registrar Variable y seleccionar la variable Tiempo de reacción en el lado izquierdo. En el lado derecho, procederemos con Trigger (Ratón) → Tiempo desde el Inicio del Cuadro (ver Figura 15C).
Figura 15. Exhibición de creación de evento para el registro del clic del ratón (A y B) y el registro del tiempo de respuesta (C).
Finalmente, necesitaremos que los ensayos continúen luego de cada respuesta, así que seleccionaremos Agregar Acción → Acciones de Salto y seleccionaremos Siguiente ensayo (ver Figura 16 a continuación). Haga clic en Finalizar en la parte inferior de la ventana para completar la configuración final de eventos para este estudio.
Figura 16. Exhibición de creación de evento para la acción de salto que procede a la configuración de la figura 14.
Por separado, crearemos un nuevo evento para la medición de la mirada procediendo con esta secuencia a continuación:
- Tan pronto como comienza el cuadro
- Grabar las mediciones de mirada y almacenarlas en la variable de Mirada
Para configurar el Evento, nuevamente vemos Eventos en la esquina superior derecha de la pantalla y seleccionamos Evento de Cuadro (solo en este cuadro). Aquí podemos nombrar el Evento como “Mirada” y establecer el trigger Señales fisiológicas → Seguimiento ocular (Figura 17). Después de hacer clic en siguiente, la Secuencia de Acción procederá con Acciones de Variable → Establecer/Registrar Variable y seleccionar la variable Mirada en el lado izquierdo (ver Figura 17). A la derecha, procederemos con Trigger (Seguimiento ocular) → Coordenadas (X y Y) + Tiempo (T) + Confianza (C) [X, Y, T, C] Array. En términos de comprensión de estos datos de arreglo, consulte la parte IV del blog sobre seguimiento ocular que detalla cada medición [X, Y, T, C]. Para la actual guía, esto completará la configuración de la estructura de eventos, y ahora procederemos a la última parte de esta guía con la configuración de la estructura de bloques.
Figura 17. Exhibición de creación de evento para el registro de la mirada.
Parte VI: Configuración de bloques
Con la finalización de los ensayos experimentales principales, esta última parte creará la pantalla de instrucciones para los participantes y la combinará con la tarea principal como un bloque completo. En la pantalla inicial de Diseño de Estudio, crearemos una nueva tarea con el nombre “Instrucción,” y haremos clic en editar. Para crear una exhibición de instrucciones en esta nueva tarea, procederemos a hacer clic en Objeto de Imagen → Mostrar Texto (ver Figura 18A) para implementar el cuadro de texto en el lienzo. Aquí, podemos escribir cualquier mensaje para la instrucción, y usaremos el siguiente mensaje a continuación.
Figura 18. Exhibición de creación de objeto de texto (parte superior) para el siguiente mensaje de instrucción (parte inferior).
Como se muestra en la figura 18, también podemos configurar la exhibición de botón que procede a la siguiente tarea después de la pantalla de instrucciones. Para esto, podemos proceder a hacer clic en el Objeto de Botón debajo del Mostrar Texto y escribir “COMENZAR” dentro del botón. Después, podemos establecer el nuevo Evento haciendo clic en Eventos en la esquina superior derecha de la pantalla y seleccionando Evento de Cuadro (solo en este cuadro). Aquí podemos nombrar el Evento como el “Inicio” y establecer el trigger Señales Fisiológicas → Clic de Botón (Figura 19). Después de hacer clic en siguiente, la Secuencia de Acción procederá con Agregar Acción → Acciones de Salto y seleccionar Siguiente Tarea (ver Figura 19 a continuación). Haga clic en Finalizar en la parte inferior de la ventana para completar la configuración de Eventos para esta tarea de instrucción.
Figura 19. Exhibición de creación de evento para la respuesta de clic en el botón en la tarea de instrucción.
Luego, podemos replicar todo este procedimiento en la creación de la tarea de instrucción para crear el mensaje final de agradecimiento para el participante. Aquí, añadiremos el siguiente mensaje a continuación (Figura 20) con el botón “COMPLETO” que terminará el experimento. Para establecer este evento final para finalizar el experimento, nuevamente hacemos clic en Eventos → Evento de Cuadro (solo en este cuadro). Aquí podemos nombrar el Evento como el “Completo” y establecer el trigger Señales Fisiológicas → Clic de Botón. Después de hacer clic en siguiente, la Secuencia de Acción procederá con Agregar Acción → Acciones de Salto y seleccionar Finalizar Sesión (ver Figura 20 a continuación). Haga clic en Finalizar en la parte inferior de la ventana para completar la configuración de Eventos para esta tarea de instrucción.
Figura 20. Exhibición del mensaje final y la creación del evento para la respuesta de clic en el botón para finalizar el estudio.
Con eso, ahora tenemos tres tareas completas en el Diseño de Estudio compuestas por la tarea principal de experimento, Instrucción y Final. Luego agruparemos esto bajo la columna de bloques (denominada “Estudio”) que seguirá la secuencia general de presentación del estudio (ver Figura 21 a continuación). Finalmente, asegúrate de que el bloque Estudio esté establecido bajo el bloque de Sesión.
Figura 21. Exhibición de la página principal de Diseño de Estudio con el cuadro rojo en la parte superior mostrando la configuración del bloque con las tres tareas (principal, instrucción, final) que se crearon a lo largo de esta guía.
Lo único que queda en esta guía es el documento de consentimiento, el bloque de práctica, las preguntas demográficas y otros protocolos, pero eso varía según el investigador y la institución para detener esta guía. Para obtener más información sobre la creación de texto, consulte nuestros recursos enlace para información adicional. Además, el estudio construido también está disponible como la plantilla en nuestra Biblioteca usando este enlace junto con otros paradigmas experimentales. Con eso dicho, en nombre del equipo de Labvanced, espero lo mejor en todos sus esfuerzos científicos y rezo para que esta guía sirva como un importante cimiento para la construcción de su estudio.