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觉刺激
视觉刺激是通过基于Python的定制软件（作为EyeLoop Extractor模块）生成和呈现的。视觉刺激出现在距离眼睛15厘米、与小鼠中线成30°角的“V”形双监视器上（监视器尺寸47.65×26.87厘米，宽x高）。因此，每个显示器的方位角为115.61°，仰角为80.95°。这一设置改编自之前的一项研究（Rasmussen et al.，2021），该研究使我们能够覆盖小鼠的大部分视野，以唤起一致的视觉反应。为了在Frmd7敲除和野生型小鼠中唤起光动力学反射，我们提出了一种模拟双眼旋转的方波漂移光栅。漂移光栅在八次试验中一次呈现30 s，两次呈现之间有4 s的灰色屏幕，并以0.05周期/°的空间频率和5°/s的速度沿水平轴（0°和180°；单眼和双目；平行和反平行）向两个不同方向漂移。
啮齿动物视频眼描记术
将鼠标放置在固定头部的平台上，以防止头部运动受到干扰。使用颅骨植入的金属板进行头部固定。为了最大限度地减少对视野的阻碍，在摄像机上方和啮齿动物侧面放置了一个45°的热镜。在我们的实验设置中，由于空间限制，相机被放置在视野下方。两台电脑显示器的位置如视觉刺激小节所述。在右侧显示器后面，近红外光源的角度为45°。CCD相机（Allied Vision Guppy Pro F-031 1/4〃CCD单色相机）通过专用帧抓取器PCIe扩展卡（ADLINK FIW62）连接到PC。 http://www.win-sensor.site 对于基于vimba的相机，使用EyeLoop导入器vimba.py，将相机帧实时馈送到EyeLoop（固定在~120 Hz）。最后，标准EyeLoop数据采集模块连续记录生成的跟踪数据。EyeLoop原理
EyeLoop基于通用编程语言Python 3（Python软件基金会），不使用专有软件模块。与其他用于眼动追踪的框架相反，如LabView（Sakatani和Isa，2004）、MATLAB（Cornelissen等人，2002）或ISCAN（de Jeu和de Zeeuw，2012；Yaramothu等人，2018），Python是开源软件，最近人气飙升，这通常归功于其出色的软件模块化和标准代码库（Muller等人，2015）。类似地，EyeLoop的内部算法是模块化的：实验是通过将本地或其他模块与核心引擎相结合来构建的（图1）。
图1
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图1。EyeLoop算法及其应用的示意图概述。（A） 软件概述。发动机与模块交换数据。导入器模块以兼容的格式导入相机帧（A1）。该帧被二值化，并且角膜反射被走出算法（A2）检测。使用角膜反射，去除任何瞳孔重叠，并通过走光检测瞳孔（A3）。最后，数据以JSON格式格式化，并传递给所有模块，例如用于渲染（A4）或数据采集和实验（A5）。（B） 遮挡过滤。默认情况下，EyeLoop沿着瞳孔轮廓跟踪32个点。通过计算数据点的统计平均值和平均值的标准差，EyeLoop过滤点以丢弃“坏”标记。用户可以增加代码中标记的数量，以产生更好的拟合效果。（C） EyeLoop通过对每种类型的眼睛使用不同的数学模型来接受各种动物的眼睛，包括啮齿动物、非人类灵长类动物和人类。
在内部，EyeLoop由两个域组成：一个引擎和一组外部模块。引擎检测瞳孔和角膜反射，而模块基本上分别向系统导入或从系统中提取数据。因此，提取器模块通常用于数据采集或实验方案，例如闭环。反过来，导入器模块将视频序列导入系统，例如从摄像机馈送。
图形用户界面也是一个模块，使用户能够使系统适应任何应用，例如光遗传学实验或教育方案。总体而言，EyeLoop的高度模块化大大提高了其在软件版本、硬件规格和相机类型之间的兼容性。
引擎按顺序处理输入视频的每一帧（图1A1）：每个视频帧都由EyeLoop引擎接收，因为它是由外部触发的，例如，通过自动视频馈送（例如，使用消费级网络相机）或手动（例如，通过TTL或BNC使用研究级相机）。这使得用户能够将EyeLoop同步到外部行为或电生理系统。 |
