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眼球追踪技术或带来医学领域革新

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发布:2021-09-29 06:28

据科学美国人消息,研究者发现人类快速的眼球转动,也就是所谓的眼跳,就像是大脑的窗户一样,心理学家据此推断,眼跳活动可以反映出深层次的心理功能。问题是即使能够捕捉到这些眼跳活动,对于医生诊断一些精神和神经障碍症到底有没有帮助?例如自闭症、注意缺陷与多动障碍、帕金森病等等。不过目前看来,眼球追踪技术在医学诊断方面的应用前景还是乐观的,因为很多人开始研究了。

摩西·埃森曼是多伦多大学眼球追踪研究的带头人,他说:“视觉扫描可以反映出存在于每个人大脑中的世界模型。对于有精神障碍的人来说,他们脑中的世界模型和正常人的有些细微的区别,他们转动自己眼睛的时候,我们就可以得到这种不同模型的信息。”例如,患有自闭症的儿童相对于正常儿童来说,他们在看图片或者视频的时候比较倾向躲避那些公共生活图片而更喜欢看一些抽象的图片,并且自闭症儿童也很少与人进行眼神交流,或者仅仅只是稍触即离。同样,科学家在很多的精神障碍病中都发现了这种明显不正常的眼球转动方式。

直到最近,实验室才使用了这项最新的研究成果。研究人员以前都是依赖传统的特制设备和指示流程。而现在,随着科技成本的降低,工具更加普遍、实用,精度更高,眼球追踪也许会在临床设备上得到更广泛的使用。埃森曼预测道:“越来越多的临床医生或者其他人会接受眼球追踪设备的,而不仅仅局限于专业研究人员。”但是眼球追踪技术还需要继续改进,它目前还不足以成为精神健康监测的主力。埃森曼指出,前方还有比较大的挑战,就是分析那些眼球活动的信息。

来自南加州大学互操作性实验室的劳伦特就是进行这项挑战的团队一员。这些团队成员主要来自美国南加州大学和加拿大安达略省的皇后大学。去年,劳伦特设计了一种数据多、成本低的方法,即通过眼球追踪技术来确定精神障碍病。在这个称为“自由观看”的测试中,要求被测者坐着并且放松自然地观看15分钟的视频,测试人员记录下他们的眼球活动情况。测试结果得到的是海量的数据信息(平均每个人每秒钟有三到五次眼跳活动),他们把不正常的眼球活动从正常的眼球活动模式中分辨出来。

  经过研究,团队鉴定出成年帕金森患者的准确率高达90%,而儿童中患有注意缺陷多动障碍或者胎儿酒精谱系障碍的鉴定准确率也达到了77%。“我们做的和前人都不一样,我们要尽量完全自动分析眼球活动数据,”劳伦特说道,“所以这就不必再让一个科学家看着数据,分析到底是怎么回事;而我们现在做的事就是使用算法和机器来确定眼球活动和认知能力之间的联系。”

劳伦特希望这个以计算机为主的方法能够降低测试成本,让测试应用更广泛、更有效,并且还节省人力。这个方法尤其对诊断注意缺陷多动障碍和自闭症有很多的帮助,因为这两种精神障碍都没有可辨认的生理标志(主要只能依靠行为观察来诊断)。劳伦特的愿望就是,这项诊断精神和神经障碍的眼球追踪测试能够像今天的血压测量一样普遍。

来自皇后大学的神经系统科学研究中心主任道格拉斯·穆诺兹是劳伦特合作者之一,他们和各位研究者一起拓宽了研究领域。穆诺兹目前就正在多伦多地区的医院做着尝试,希望这个计算机为主的“自由观看”的眼球追踪方法能够有更广泛的应用。穆诺兹的目标就是通过那些有发展问题的儿童和有神经疾病的成年人的测试,确定眼球追踪方法到底能不能精确地诊断出有精神障碍的人。

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