Analysis of eye movements of adults with visual stress in reading

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v11i4.27658

Keywords:

Visual perception; Reading disabilities; Eye movements; Reading; Remedial reading.

Abstract

The present controlled analytical, prospective, double-blind study aimed to (1) verify if adults with visual stress, assessed by an eye-tracker, when compared to a control group, show differences in eye-movements during reading texts and (2) provide evidences of internal structure validity for the Questionnaire for Characterization of Visual and Learning Difficulties. Participated adults with visual stress (GEV; n = 16) paired with a control group without visual stress (CG; n = 24). For the analysis of the eye-tracker with infrared technology, each participant read 16 texts, presented randomly, with the GEV performing 239 readings and the GC 342 readings. For the questionnaire validation study, the records of 291 consecutive adults were retrospectively added. The results showed significant differences between the GEV and the GC, namely: Fixation, Regression, Fixation Duration, Directional Attack, Reading Rate, Reading Efficiency, Cross-correlation, Fixation Anomalies, and Binocular Anomalies. These results demonstrate that the GEV, when compared to the GC, presented a less efficient oculomotricity, with worse cross-correlation and a greater number of Binocular Anomalies, which evidences movements in opposite directions and difficulty in binocular coordination. The Questionnaire for Characterization of Visual and Learning Difficulties proved to be adequate in the factor analysis, which adds evidence of internal structure validity. These findings reinforce that readers with visual stress had oculomotor difficulties in reading.

Author Biographies

Valéria Prata Lopes, Universidade Federal de Minas Gerais

Possui graduação em Fisioterapia pela Faculdade de Ciências Médicas de Minas Gerais (1984). Doutorado em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). Mestrado em Medicina Interna e Terapêutica (Efetividade da Saúde Baseada em Evidências) pela Escola Paulista de Medicina da Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP). Especialização em Docência do Ensino Superior pela PUCMINAS. Tem experiência em diagnóstico fisioterapêutico das disfunções mecânicas e posturais humanas e experiência acadêmica com docência nos cursos de graduação e pós-graduação nas áreas de Fisioterapia, Medicina, Terapia Ocupacional, Educação Física, Enfermagem Psicologia e Bioengenharia. Atuação nas áreas de Disfunções do Movimento Humano com abordagem globalista da Terapia Manual, dos Métodos Cadeias Musculares e RPG. Pesquisadora do Laboratório de Pesquisa Aplicada à Neurovisão (LAPAN) da UFMG.

Douglas de Araújo Vilhena, Laboratório de Pesquisa Aplicada à Neurociências da Visão

Doutorado na linha Neuropsicologia do Desenvolvimento no Programa de Pós-Graduação em Psicologia: Cognição e Comportamento da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG, 2017-2021), com Doutorado Sanduíche na Faculdade de Psicologia e de Ciências da Educação da Universidade do Porto, Portugal (2019-2020). Mestre na área Desenvolvimento Humano, linha Cognição e Linguagem, pelo Programa de Pós-Graduação em Psicologia da FAFICH-UFMG (2013-2015). Graduado em Psicologia pela FAFICH-UFMG (2006-2011), com intercâmbio acadêmico na University of Leeds no Reino Unido (2010), e com visto J1 no Tennessee, EUA (2011). Ensino médio integrado com técnico em Química pelo CEFET-MG (2003-2005). Atualmente é Embaixador de Intercâmbio Alumni da Universidade do Porto (2021-2023), coordenador do Laboratório de Pesquisa Aplicada à Neurociências da Visão (LAPAN-UFMG, 2015-atual), pesquisador do Laboratório de Processos Cognitivos (LabCog-UFMG, 2012-atual), colaborador do www.DislexiaBrasil.com.br, Membro da European Literacy Network (ELN-COST, 2019-atual). Presidente do anual Congresso Brasileiro de Neurociências da Visão (2015-atual). Foi Administrador Chefe do II World Dyslexia Forum (2014). Pinheiro e Vilhena são autores da Bateria de Testes de Leitura, que possui fontes de evidências psicométricas satisfatórias para avaliar a habilidade de leitura de alunos do 2º ao 5º ano do ensino fundamental, sendo composta pelo: (1) Teste de Leitura: Compreensão de Sentenças (TELCS); (2) Teste de Reconhecimento de Palavras (TRP); (3) Teste de Reconhecimento de Pseudopalavras (TRPp); (4) Teste de Taxa de Leitura (RRT); e (5) a Escala de Avaliação da Competência em Leitura pelo Professor (EACOL). Atua principalmente nos seguintes temas: processamento cognitivo, processamento visual, linguagem escrita, dislexia, testes de leitura. 

Ricardo Queiroz Guimarães, Hospital de Olhos de Minas Gerais – Dr. Ricardo Guimarães

Graduado em Medicina pela Faculdade de Medicina da Universidade Federal de Minas Gerais, Especialização em Oftalmologia e Doutorado pela UFMG. Fellowship em Córnea e Doenças Externas pela Hospices Civils de Strasbourg, Estagiário do Moorfields Eye Hospital (Londres), Attaché Étranger du Hotel Dieu de Paris e Fellowship em Córnea e Doenças Externas Oculares pela Georgetown University (Washington, DC). Fundador, Presidente e Diretor Técnico do Hospital de Olhos de Minas Gerais e da Fundação Hospital de Olhos, Diretor do LAPAN ? Laboratório de Pesquisas Aplicadas a Neurociências da Visão, Cônsul Honorário do Canadá, Professor convidado da UFMG, Diretor da Associação Comercial de Minas e editor Médico da Revista Ocular Surgery News Latin America. Presidente da Mantenedora da Faculdade da Saúde e Ecologia Humana (FASEH), Presidente da União Brasileira pela Qualidade (UBQ).

Márcia Reis Guimarães, Hospital de Olhos de Minas Gerais – Dr. Ricardo Guimarães

Graduada em Medicina pela Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), Especialista em Oftalmologia pela Faculdade de Ciências Médicas, Mestre em Biologia Molecular pela Universidade de Paris-VI, Doutora em Oftalmologia - área de Neuroftalmologia e Qualidade da Visão - pela UFMG. Fellowship em Patologia Ocular pelo Moorfields Eye Hospital de Londres (Inglaterra) e da Armed Forces Institute of Pathology - Walter Reed Military Hospital (Washington DC, USA). Ex-diretora da Sociedade Brasileira de Cirurgia Refrativa. Atuou como Professora do Departamento de Anatomia Patológica e Medicina Legal de 1978 a 1995. Docente convidada da UNIFESP desde 1989 atuando como Coordenadora da Disciplina de Embriologia, Malformações e Histologia Ocular do Curso Ciências Básicas. Diretora Clínica, Chefe do Departamento de Neurovisão/DARV, e do Departamento de Distúrbios de Aprendizagem Relacionados a Visão do Hospital de Olhos de Minas Gerais. Diretoria Científica da Fundação Hospital de Olhos. 

References

Carvalho, A. S. M., Anchieta, G. O. S., Pereira, P. C., Oliveira, M. M., Conceição, J. L. M., Adaid-Castro, B. G., Oliveira, E. S. M., Seo, C. M. P., Lopes, V. A., & Carvalho, E. F. (2022). Reflexões sobre a inclusão de deficientes visuais no contexto universitário. Research, Society and Development, 11(1), e32411125062. https://doi.org/10.33448/rsd-v11i1.25062

Cohen, J. (1988). Statistical power analysis for the behavioral sciences. 2nd ed., L. Erlbaum Associates, Hillsdale, N.J.

Compevo AB (2014). ReadAlyzer User's Guide. Stockholm, Sweden.

Declaração de Helsinki (World Medical Association) (2008). 7th Revision of the Declaration of Helsinki: Ethical principles for medical research involving human subjects. 59th World Medical Association (WMA), General Assembly, Seoul, South Korea.

Evans, B. J., Allen, P. M., & Wilkins, A. J. (2017). A Delphi study to develop practical diagnostic guidelines for visual stress (pattern-related visual stress). J Optom, 10(3), 161-168. https://dx.doi.org/10.1016/j.optom.2016.08.002

Fundação Holhos (2010). Questionário de caracterização de dificuldades visuais e de aprendizagem (QVA). Belo Horizonte, Brasil.

Garcia, A. C. O., Momensohn-Santos, T. M., & Vilhena, D. A. (2017). Effects of Spectral Overlays on Reading Performance of Brazilian Elementary School Children. Folia Phoniatrica et Logopaedica, 69(5-6), 219-225. https://dx.doi.org/10.1159/000484139

Garcia, A. C. O., Vilhena, D. A., Guimarães, M. R., Pinheiro, Â. M. V., & Momensohn-Santos, T. M. (2019). Association between auditory temporal and visual processing in reading skill. Revista CEFAC, 21(5), e6119. https://dx.doi.org/10.1590/1982-0216/20192156119

Guimarães, M. R. (2011). Síndrome de Irlen. Revista Multidisciplinar de Desenvolvimento Humano, 4, 41-49.

Guimarães, M. R., Vilhena, D. A., Guimarães, R. Q., & Pinheiro, Â. M. V. (2021). Efeito das lâminas espectrais (overlays) em parâmetros visuais e na habilidade de leitura: revisão integrativa de 1980 a 2008. Research, Society and Development, 10(12), e251101220366. https://doi.org/10.33448/rsd-v10i12.20366

Guimarães, M. R., Vilhena, D. A., Loew, S. J., & Guimarães, R. Q. (2019). Spectral Overlays for Reading Difficulties: Oculomotor Function and Reading Efficiency Among Children and Adolescents With Visual Stress. Perceptual and Motor Skills, 127(2), 490–509. https://doi.org/10.1177/0031512519889772

Hair, J. F., Tatham, R. L., Anderson, R. E., & Black, W. (2009). Análise Multivariada de Dados. Porto Alegre: Bookman, 597 p, 5ª ed.

Irlen, H. (1991). Reading by the colors. New York, The Berkley Publishing Group.

Kriss, I., & Evans, B. J. (2005). The relationship between dyslexia and Meares-Irlen Syndrome. J Res Read, 28(3), 350-364. https://dx.doi.org/10.1111/j.1467-9817.2005.00274.x

Leão, D. M. P., Vilhena, D. A., Ottoni, P. C., Batista, M. R., Leão, J. P. P., Guimarães, M. R., & Ruginsk, S. G. (2021) Estresse visual associado à dificuldade de leitura: prevalência e intervenção em alunos do ensino fundamental. Research, Society and Development, 10(11), e430101119914, 1-13. https://dx.doi.org/10.33448/rsd-v10i11.19914

Lopes, V. P. (2017) Influência da Vibração de Corpo Inteiro e da Iluminação Artificial na Cinemática Ocular durante Atividades de Leitura realizadas em diferentes mídias e sob Estresse Visual: Estudo Preliminar. (Tese de Doutorado em Engenharia Mecânica), Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte.

Nilsson, M., & Nivre, J. (2009). Learning Where to Look: Modeling Eye Movements in Reading. Proceedings of the Thirteenth Conference on Computational Natural Language Learning (CoNLL). Association for Computational Linguistics, Boulder, Colorado, p. 93–101.

Pinheiro, Â. M. V., & Vilhena, D. A. (2022). Teste de reconhecimento de palavras e pseudopalavras: validades de conteúdo e externa. Signo, 47(88), 145-161. https://doi.org/10.17058/signo.v47i88.17396

Robinson, G. L., Foreman, P. J., & Dear, K. B. G. (1996). The familial incidence of symptoms of Scotopic Sensitivity/Irlen Syndrome. Perceptual and Motor Skills, 83(3), 1043-1055. https://dx.doi.org/10.2466/pms.1996.83.3.1043

Robinson, G. L., Foreman, P. J., & Dear, K. B. G. (2000). The familial incidence of symptoms of Scotopic Sensitiyity/Irlen Syndrome: comparison of referred and mass-screened groups. Perceptual and Motor Skills, 91(3), 707-724. https://dx.doi.org/10.2466/pms.2000.91.3.707

Robinson, G. L., McGregor, N. R., Roberts, T. K., Dunstan, R. H., & Butt, H. (2001). A biochemical analysis of people with chronic fatigue who have Irlen Syndrome: speculation concerning immune system dysfunction. Percept Mot Skills, 93(2), 486-504. https://dx.doi.org/10.2466/pms.2001.93.2.486

Scott, L., McWhinnie, H., Taylor, L., Stevenson, N., Irons, P., Lewis, E., . . . Wilkins, A. J. (2002). Coloured overlays in schools: orthoptic and optometric findings. Ophthalmic Physiol Opt, 22(2), 156-165. https://dx.doi.org/10.1046/j.1475-1313.2002.00009.x

Sparkes, D. L., Robinson, G. L., Dunstan, H., & Roberts, T. K. (2003). Plasma cholesterol levels and Irlen syndrome: preliminary study of 10- to 17-yr.-old students. Percept Mot Skills, 97(3 Pt 1), 743-752. https://dx.doi.org/10.2466/pms.2003.97.3.743

Vilhena, D. A., Guimarães, M. R., Guimarães, R. Q., & Pinheiro, Â. M. V. (2020). Efeito das lâminas espectrais (overlays) em parâmetros visuais e na habilidade de leitura: revisão integrativa. Revista CEFAC, 22(3), e17519. https://doi.org/10.1590/1982-0216/202022317519

Vilhena, D. A., Guimarães, M. R., Guimarães, R. Q., & Pinheiro, A. M. V. (2021). Magnocellular visual function in developmental dyslexia: deficit in frequency-doubling perimetry and ocular motor skills. Arquivos Brasileiros De Oftalmologia, 84(5), 442-448. https://dx.doi.org/10.5935/0004-2749.20210069

Vilhena, D., Guimarães, M., & Guimarães, R. (2019). Melhora do desempenho de leitura com o uso de lâminas espectrais: revisão sistemática e meta-análise. Psicologia Argumento, 36(93), 343-361. https://dx.doi.org/10.7213/psicolargum.36.93.AO05

Wilkins, A. J. (1995). Visual stress. Oxford; New York: Oxford University Press.

Wilkins, A. J., Evans, B. J., Brown, J. A., Busby, A., Wingfield, A. E., Jeanes, R. J., & Bald, J. (1994). Double-masked placebo-controlled trial of precision spectral filters in children who use coloured overlays. Ophthalmic Physiol Opt, 14(4), 365-370. https://doi.org/10.1111/j.1475-1313.1994.tb00126.x

Wilkins, A. J., Huang, J., & Cao, Y. (2007). Prevention of visual stress and migraine with precision spectral filters. Drug Development Research, 68(7), 469-475. https://dx.doi.org/10.1002/ddr.20216

Wilkins, A. J., Patel, R., Adjamian, P., & Evans, B. J. (2002). Tinted spectacles and visually sensitive migraine. Cephalalgia : an international journal of headache, 22(9), 711–719. https://doi.org/10.1046/j.1468-2982.2002.00362.x

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Published

25/03/2022

How to Cite

LOPES, V. P.; VILHENA, D. de A.; GUIMARÃES, R. Q.; GUIMARÃES, M. R. Analysis of eye movements of adults with visual stress in reading . Research, Society and Development, [S. l.], v. 11, n. 4, p. e50511427658, 2022. DOI: 10.33448/rsd-v11i4.27658. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/27658. Acesso em: 27 apr. 2024.

Issue

Vol. 11 No. 4

Section

Education Sciences

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Copyright (c) 2022 Valéria Prata Lopes; Douglas de Araújo Vilhena; Ricardo Queiroz Guimarães; Márcia Reis Guimarães

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