Ögonen upphör aldrig att röra sig: ballistiska sakkader vänder snabbt blicken mot perifera mål, medan smidig jakt upprätthåller rörliga mål på fovea där visuell skärpa är bäst. Trots att det okulomotoriska systemet utrustas med utsökta motoriska förmågor, varje försök att generera mjuka ögonrörelser mot en statisk bakgrund resulterar i sakkadiska ögonrörelser [1, 2]. Även om undantag från denna regel har rapporterats [3] [4] [5], är viljekontroll över smidiga ögonrörelser i bästa fall rudimentär. Här introducerar jag en ny, temporalt modulerad visuell display, som, även om den är statisk, upprätthåller smidiga ögonrörelser i godtyckliga riktningar. Efter kort träning får deltagarna viljekontroll över smidiga ögonrörelser och kan generera siffror, bokstäver, ord eller ritningar efter behag. För personer som saknar kroppsliga rörelser erbjuder detta ett snabbt, kreativt och personligt sätt att uttrycka sig språkligt och känslomässigt. För att uppnå smidig jakt, riktning-och hastighets-selektiva neuroner i dorsal visuella områden tros ge bana information till jakt neuroner i premotoriska cortex [1, 2]. Det är intressant att lägga märke till att dessa rörelsekänsliga nervceller inverterar sin föredragna rörelseriktning när kontrastpolariteten hos en rörlig stimulans snabbt moduleras i tiden [6] [7] [8]. Denna överraskande ändring resulterar i en levande uppfattning av rörelse i en riktning motsatt till veridical (omvänt-fi rörelse [9] [10] [11] [12]; Figur 1 ) och kan framkalla omvänd kort-latency okulär efter [13]. Dessutom kan en uppfattning av omvänd-fi rörelse av ett annars statiskt random-punkt fält som genomgår motfas flimmer induceras av ögonrörelser ensam [10, 12]. Under dessa förhållanden, hela flimrande statiska fältet ses som rör sig i samma riktning som ögonen, i motsats till normala visningsförhållanden där smidigt spårning ett mål innebär en förändring av det stationära omgivande fältet i en riktning motsatt ögonen. Jag förlitade mig på dessa perceptuella fenomen för att utforma en flimrande visuell display där ögonrörelser framkallar en övertygande uppfattning av omvänd-fi rörelse i själva riktningen av ögonrörelser. Avgörande, denna motor-framkallade rörelse percept kan spåras av jaktsystemet, möjliggör en perceptionaction loop: omvänd-fi rörelse som framkallas av ögonrörelser ger ett rörligt visuellt substrat, som i sin tur matar jaktsystemet. Under dessa förhållanden kan individerna få frivillig kontroll över återkopplingsslingan mellan smidig jakt och den visuella omvänd-fi-rörelse som den framkallar. Med lite träning, typiskt tre 30 min sessioner utförs på olika dagar, kan mjuka ögonrörelser styras frivilligt i alla riktningar, som om "'surfing'' på en självframkallad våg av omvänd-fi rörelse. Det blir då möjligt att skapa smidiga återgivningar av siffror, bokstäver och ord eller till och med ens signatur. För att testa denna nya kommunikationsapparat tränade sex deltagare och författaren att generera och kontrollera smidiga ögonrörelser. Under en första 30 minuters session, de upplever exempel på omvänd-fi rörelse [9, 10] och bekanta sig med en skärm fylld med slumpmässigt fördelade statiska diskar moduleras i kontrast om bakgrundsluminansen vid en måttlig temporal hastighet (>12 Hz). När ögonen är i vila, visas denna display som ett fält av svaga statiska diskar. Men varje rörelse i ögonen skapar en förändring av det visuella mönstret på näthinnan. Rörelseenergin i den resulterande spatiotemporala luminansprofilen stimulerar rörelsekänsliga neuroner, framkallar en uppfattning av omvänd-fi rörelse som flyter i ögonens riktning [10, 12], vilket ger en hållbar visuell ingång till smidig jakt (Figur 1 ; se Experimentella procedurer; se Film S1 finns på nätet ). För att först underlätta den perceptuella upplevelsen av omvänd-fi rörelse, deltagarna uppmanas att flytta och spåra sitt finger eller en pinne framför en högkontrast flimmer display. För att ytterligare hjälpa deltagarna att känna sina ögonrörelser, är en ring av färgade prickar låsta till ögonpositionen, och därmed rör sig med ögonen, initialt överplacerad på flimrande mönstret. Deltagarna genererar sedan ögonrörelser med både ringen och det flimrande mönstret. Efter denna inledande period tas feedbackringen bort för att uppmuntra deltagarna att fokusera på okulomotorisk aktivitet, och kontrasten på displayen sänks samtidigt som back-phi rörelse över perceptuell tröskel (Movie S1). Förutom att undvika trötthet och obehag, sänkande kontrast har viktiga konsekvenser som underlättar bemästrandet av smidiga jagande ögonrörelser: sänkande kontrast förändrar den relativa aktiviteten hos mindre känsliga parvocellulära neuroner inom ventrala vägen och de mer känsliga magnocellulära neuroner som projicerar till dorsal områden som är involverade i ögonrörelse kontroll [14, 15]. Som en följd av detta minskar ställningens och formens betydelse vid låg kontrast, vilket minimerar konflikten mellan att uppfatta en rörelse av en annars statisk display. Låg stimuli kontrast innebär också minskad upplevd hastighet [16] och långsammare strävan [17] och ger ytterligare en naturlig ögonhastighet regulator eftersom synligheten av en snabb stimuli är markant minskad vid låg kontrast, tack vare överföringsfunktionen i det visuella systemet [18]. Under låga kontrastförhållanden upplever deltagarna ett svagt rörelseflöde, då snöflingor rör sig av vinden och smidigt kan röra sina ögon under långa perioder (>10 s, Movie S2). De upplever sedan de perceptuella effekterna av jakten för att få kognitiv kunskap om deras ögonmotilitet. Efteråt utför deltagarna flera w30-rundor enbart med den flimrande displayen, producerar specifika mönster eller ritar egna figurer. Med träning kan deltagarna rita siffror, bokstäver eller små ord. Det är värt att notera att deltagarna inte ser spåren av deras ögonrörelse under skrivandet, och därmed blint projicera visuomotoriska bilder av den avsedda figuren
REF använde ihållande mjuk-pursuit ögonrörelse för kursiv skrift.
Cursive Writing with Smooth Pursuit Eye Movements
{'venue': 'Current Biology', 'journal': 'Current Biology', 'mag_field_of_study': ['Biology', 'Medicine']}