ردیاب‌های چشم به ابزارهای ضروری در زمینه‌های مختلفی از علوم اعصاب تا معماری تبدیل شده‌اند، زیرا قادر به فراهم آوردن بینش‌هایی در مورد توجه بصری و فرآیندهای شناختی هستند. در علوم اعصاب، از ردیاب‌های چشم برای درک نحوه پردازش اطلاعات بصری توسط مغز استفاده می‌شود. به عنوان مثال، با ردیابی حرکات چشم، محققان می‌توانند بررسی کنند چگونه افراد مبتلا به اختلالات عصبی محرک‌های بصری را پردازش و تفسیر می‌کنند، که به تشخیص و درمان این شرایط کمک می‌کند. همچنین در مطالعات بالینی، فناوری ردیابی چشم در تشخیص و نظارت بر بیماری‌هایی مانند پارکینسون و آلزایمر کمک می‌کند. الگوهای حرکت چشم می‌توانند به عنوان نشانگرهای زیستی برای این بیماری‌ها عمل کنند، که امکان تشخیص و مداخله زودهنگام را فراهم می‌آورد. به طور خاص در مطالعات مربوط به بیماری اوتیسم، ردیاب‌های چشمی نقش مهمی در تشخیص و فهم بهتر رفتارهای بصری افراد مبتلا به اوتیسم دارند. این فناوری امکان مقایسه الگوهای نگاه بین افراد مبتلا به اوتیسم و افراد بدون این بیماری را فراهم می‌آورد. مطالعات نشان داده‌اند که افراد مبتلا به اوتیسم ممکن است الگوهای متفاوتی از تمرکز بصری داشته باشند، به عنوان مثال، کمتر به چشم‌ها یا حالات چهره دیگران توجه می‌کنند. این اطلاعات می‌تواند به توسعه روش‌های مداخله و آموزشی که به نیازهای خاص این افراد پاسخ می‌دهد، کمک کند. ردیابی چشم در این زمینه همچنین می‌تواند به شناسایی زودهنگام نشانه‌های اوتیسم در کودکان کمک کند، که این امر به تشخیص به موقع و ارائه حمایت‌های آموزشی و رفتاری مناسب منجر می‌شود. به این ترتیب، ردیاب‌های چشمی ابزارهای ارزشمندی در تحقیق و مداخله در زمینه اوتیسم هستند. اگرچه در ضمینه‌ی تبلیغات و نورومارکتینگ از ردیابی چشم برای درک رفتار مصرف‌کننده بهره می‌برد. با تجزیه و تحلیل اینکه فرد چقدر و چگونه به یک تبلیغ یا محصول نگاه می‌کند، شرکت‌ها می‌توانند علاقه و اثربخشی را ارزیابی کنند، که منجر به استراتژی‌های بازاریابی هدفمندتر می‌شود. سایر زمینه‌ها مانند معماری و شهر‌سازی، از ردیاب‌های چشم در طراحی فضاهای کارآمدتر و زیبایی‌شناسانه‌تر کمک می‌گیرند. معماران می‌توانند بررسی کنند که افراد چگونه با طرح‌های مختلف تعامل دارند و درک کنند کدام عناصر بیشتر توجه را جلب می‌کنند. همچنین برای تحقیقات آموزشی و طراحی تجربه کاربری نیز از ردیابی چشم سود می‌برند. این کمک می‌کند تا درک شود چگونه دانش‌آموزان با مواد آموزشی تعامل دارند یا چگونه کاربران از طریق وب‌سایت یا برنامه‌ای ناوبری می‌کنند.
ردیاب چشمی قابل حمل با فریم عینک:
- قابلیت حمل: امکان جمع‌آوری داده‌های طبیعی در محیط‌های واقعی.
- انعطاف‌پذیری و راحتی کاربر: قابل استفاده در محیط‌ها و زمینه‌های متنوع.
ردیاب چشمی ثابت مبتنی بر صفحه نمایش:
- دقت: معمولاً دقت و وضوح بالاتری را ارائه می‌دهد، که برای تجزیه و تحلیل دقیق ضروری است.
- محیط کنترل شده: ایده‌آل برای تنظیمات آزمایشگاهی که کنترل متغیرها ضروری است.
- جمع‌آوری داده‌های گسترده: امکان ردیابی طولانی مدت با تنظیمات ثابت را فراهم می‌کند.
هر نوع ردیاب چشم دارای مزایای متمایز است که آن‌ها را برای نیازهای تحقیقی و محیط‌های مختلف مناسب می‌کند. انتخاب بین آن‌ها بستگی به نیازهای خاص مطالعه دارد، مانند نیاز به قابلیت حمل، دقت، یا محیط‌های کنترل شده.
Pilot study of responsive nucleus accumbens deep brain stimulation for loss-of-control eating
Shivacharan, R. S., Rolle, C. E., Barbosa, D. A. N., Cunningham, T. N., Feng, A., Johnson, N. D., Safer, D. L., Bohon, C., Keller, C., Buch, V. P., Parker, J. J., Azagury, D. E., Tass, P. A., Bhati, M. T., Malenka, R. C., Lock, J. D., & Halpern, C. H. (2022). Pilot study of responsive nucleus accumbens deep brain stimulation for loss-of-control eating. In Nature Medicine (Vol. 28, Issue 9, pp. 1791–1796). Springer Science and Business Media LLC. https://doi.org/10.1038/s41591-022-01941-w
مطالعه مورد نظر بر استفاده از تحریک عمیق مغزی (DBS) پاسخ‌دهنده برای درمان بیماران مبتلا به اختلال پرخوری عصبی (BED) و چاقی شدید با هدف قرار دادن هسته مغزی نوکلئوس اکومبنس (NAc) تمرکز داشت. این رویکرد بر اساس مشاهده این بود که افزایش نوسانات فرکانس پایین در NAc، که با هوس غذا خوردن همراه است، می‌تواند هدایت DBS را راهنمایی کند. مطالعه نشان داد که این روش باعث بهبود خودکنترلی در مصرف غذا و کاهش وزن در طی یک دوره 6 ماهه شده است. این نشان داد که DBS می‌تواند کنترل بازدارنده را در این بیماران بازگرداند و پشتیبانی اولیه برای قابلیت گسترش این رویکرد در درمان BED را فراهم کرد. از دست دادن کنترل (LOC) در خوردن، ویژگی کلیدی BED، با مصرف مقدار زیادی غذا در مدت زمان کوتاهی و احساس از دست دادن کنترل بازدارنده مشخص می‌شود. مطالعه شامل مراحل ضبط در تنظیمات آزمایشگاهی با یک بوفه پرکالری برای ایجاد LOC خوردن بود و افزایش قدرت فرکانس پایین در NAc را بررسی کرد. این یافته‌ها در تنظیمات دنیای واقعی تایید شدند، نشان دادن قدرت نوسانی فرکانس پایین قابل توجه در NAc در طی رویدادهای خوردن. در مرحله تحریک، بیماران گزارش دادند که کنترل و تنظیم خود را بر مصرف غذا بهبود یافته و کاهش رویدادهای خوردن LOC را نشان دادند که همچنین منجر به کاهش وزن بدن و BMI شد. مطالعه نتیجه‌گیری کرد که قدرت نوسانی فرکانس پایین NAc می‌تواند یک نشانگر زیستی معتبر برای هدایت DBS در درمان BED و چاقی باشد، که بر اثر بالینی بالقوه و پشتیبانی از تحقیقات ادامه‌دار در این زمینه دلالت دارد.
Real-time Trust Prediction in Conditionally Automated Driving Using Physiological Measures
Ayoub, J., Avetisian, L., Yang, X. J., & Zhou, F. (2023). Real-Time Trust Prediction in Conditionally Automated Driving Using Physiological Measures. In IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems (Vol. 24, Issue 12, pp. 14642–14650). Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). https://doi.org/10.1109/tits.2023.3295783
این مقاله به بررسی پیش‌بینی اعتماد به وسایل نقلیه خودران در زمان واقعی با استفاده از اندازه‌گیری‌های فیزیولوژیکی و مدل‌های یادگیری ماشینی می‌پردازد. در این مطالعه، از ردیاب چشمی Pupil Core (Pupil Lab، MA، USA) استفاده شده است که با نرخ نمونه‌برداری 15 هرتز، داده‌های ردیابی چشم شرکت‌کنندگان را ضبط کرده است. هدف مقاله ارزیابی اعتماد شرکت‌کنندگان در زمان واقعی در رانندگی خودکار شرطی تحت دو نوع خلل سیستمی متفاوت (یعنی اشتباهات و هشدارهای کاذب) بوده است. همچنین هدف دیگر، ساخت مدل‌های مختلف یادگیری ماشینی برای پیش‌بینی دینامیک‌های اعتماد در زمان واقعی و ارائه دستاوردهایی برای طراحی وسایل نقلیه خودران با توجه به اعتماد است. نتایج مطالعه نشان داد که مدل XGBoost بهترین عملکرد را داشته و توانسته است اعتماد رانندگان را در زمان واقعی با نمره f1 برابر 89.1% پیش‌بینی کند. در این مطالعه، مهم‌ترین اندازه‌گیری‌های فیزیولوژیکی برای پیش‌بینی اعتماد در زمان واقعی شناسایی شده‌اند.
A toolkit for wide‑screen dynamic area of interest measurements using the Pupil Labs Core Eye Tracker
Faraji, Y., van Rijn, J. W., van Nispen, R. M. A., van Rens, G. H. M. B., Melis-Dankers, B. J. M., Koopman, J., & van Rijn, L. J. (2022). A toolkit for wide-screen dynamic area of interest measurements using the Pupil Labs Core Eye Tracker. In Behavior Research Methods (Vol. 55, Issue 7, pp. 3820–3830). Springer Science and Business Media LLC. https://doi.org/10.3758/s13428-022-01991-5
مقاله حاضر، مجموعه‌ای جامع از ابزارها برای تحلیل‌های پویای ناحیه علاقه (AOI) با استفاده از ردیاب چشمی Pupil Core را ارائه می‌دهد که به‌ویژه برای محیط‌هایی با صفحه نمایش عریض و بدون محدودیت حرکت سر مناسب است. این مجموعه ابزارها برای بهبود اندازه‌گیری‌های ردیابی چشمی روی صفحه‌ای به عرض 1.55 متر توسعه یافته است که امکان مشاهده در شرایط طبیعی‌تر، به‌ویژه در سناریوهایی مانند صحنه‌های ترافیکی را فراهم می‌کند. ویژگی‌های کلیدی ردیاب چشمی Pupil Core مورد استفاده در این مطالعه شامل توانایی تشخیص برچسب‌های apriltag (شبیه به کدهای QR) برای نقشه‌برداری نگاه روی سطح تعریف‌شده و تسهیل در تحلیل‌های پویای AOI است. این ردیاب چشمی دارای سه دوربین است، یکی برای ثبت دید خارجی و دوتای دیگر برای ردیابی هر چشم، و با نرخ نمونه‌برداری تا 200 هرتز برای هر چشم کار می‌کند. برای خروجی‌گیری از اندازه‌گیری‌ها، از نرم‌افزار Pupil Labs Player استفاده شد و اسکریپت تحلیل در پایتون با استفاده از کتابخانه‌های مختلف برای پردازش و نمایش داده‌ها نوشته شد. محققان با استفاده از یک روش فریم‌به‌فریم، داده‌های نگاه را با داده‌های AOI تطبیق دادند، و حاشیه‌های متغیری را دور هر جعبه AOI اضافه کردند تا از عدم دقت ردیابی چشم جبران کنند. این حاشیه‌ها به‌ویژه به دلیل زاویه دید وسیع (100 درجه) صفحه مهم بودند. نتایج نشان داد که برای اکثر اشیاء دنبال‌شده، درصد زمان توقف محاسبه‌شده حدود 90٪ بود که دقت بالای این مجموعه ابزار در ثبت دقیق داده‌های حرکت چشم را نشان می‌دهد. در پایان، این مجموعه ابزار به عنوان منبع ارزشمندی برای محققانی که قصد دارند تحلیل‌های پویای AOI را با استفاده از ردیاب چشمی Pupil Core انجام دهند، به‌ویژه در صفحه‌های عریض، معرفی شد. کاربردهای آن در زمینه‌های مختلف، از جمله روان‌شناسی، حمل و نقل و تحقیقات بینایی پایین، گسترده و عملی بودن آن در مطالعات ردیابی چشم را برجسته می‌کند.