التحقيق في نشر الانتباه البصري قبل ساككاديس دقيقة والمتوسط عن طريق العين تتبع وتقييم حساسية بصرية

ملخص

هذا البروتوكول التجريبي جنبا إلى جنب العين تتبع وتقييم حساسية البصرية بريساككاديك في نموذج مهمة مزدوجة، تتألف من مهمة ساككادي حرية اختيار ومهمة تمييز البصري، للتحقيق في نشر الاهتمام المكانية البصرية قبل دقيقة والمتوسط على حد سواء، ساككاديس.

الملخص

تم تصميم هذا البروتوكول التجريبي للتحقيق في ما إذا كان الانتباه البصري وتنتشر إجبارياً في نقطة نهاية ساككاديس. وتحقيقا لهذه الغاية، سجلنا موقف العين البشرية المشاركون تشارك في مهمة ساككادي عن طريق العين تتبع وتقييم الأداء التمييز اتجاه البصرية في مواقع مختلفة أثناء إعداد ساككادي. الأهم من ذلك، بدلاً من استخدام نموذج هدف ساككادي واحد الذي نقطة النهاية saccade التي عادة ما يتزامن تقريبا مع الهدف، يتألف هذا البروتوكول عرض هدفين saccade القريبة، مما أدى إلى الانفصال المكاني متميزة بين المواقع المستهدفة ونقطة النهاية ساككادي على عدد كبير من المحاكمات. النموذج الذي سمح لنا بمقارنة الأداء التمييز البصري بريساككاديك في نقطة النهاية لدقة ساككاديس (تهبط في أحد الأهداف saccade) ومتوسط ساككاديس (تهبط في موقع متوسط ما بين الأهداف اثنين). لقد احتفلنا انتقائية تعزيز الحساسية البصرية في نقطة نهاية ساككاديس دقيقة ولكن ليس على نقطة النهاية للمتوسط ساككاديس. بدلاً من ذلك، وقبل تنفيذ ساككاديس في المتوسط، عززت الحساسية البصرية على قدم المساواة في كلا الهدفين، مما يوحي بأن ساككادي في المتوسط يتبع من اختيار أتينشونال التي لم تحل بين الأهداف ساككادي. هذه النتائج ويجادل ضد اقتران إلزامية بين الانتباه البصري والبرمجة saccade استناداً إلى مقياسا مباشرا للحساسية البصرية بريساككاديك بدلاً من ساككاديك رد فعل مرات، التي استخدمت في بروتوكولات أخرى إلى استنتاجات مماثلة . بينما لدينا بروتوكول يوفر إطارا مفيداً للتحقيق في العلاقة بين الانتباه البصري وحركات العين ساككاديك على المستوى السلوكي، فإنه يمكن أيضا أن يقترن مع تدابير الكهربية لتقديم رؤى على مستوى الخلايا العصبية.

المقدمة

ويقول الأدلة المتراكمة لاقتران قوية بين عنصر التحكم أوكولوموتور وأتينتيونال. نظرية premotor ذوي النفوذ من اهتمام^1،2 يوفر حساب صارم بوجه خاص بشأن اقتران هذه، مما يوحي بأن التحولات السرية للانتباه البصري تتوافق مع البرمجة saccade دون التنفيذ اللاحقة. في الواقع، تم تحديد مشترك يرتبط العصبية للتحكم أتينشونال وأوكولوموتور عن طريق التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (الرنين المغناطيسي الوظيفي)³ والعتبة الفرعية الصغرى-الحث على حقول العين أمامي (فف) وكوليكولي العليا (SC) وتنتج فوائد أتينشونال قياسها سلوكيا واليكتروفيسيولوجيكالي على السواء في موقف ميدان حفز الحركة، حتى وأن كانت لا توجد حركات العين المستحث^4،5،،من⁶⁷. وكشفت التجارب النفسية علاوة على ذلك أن الانتباه البصري استمرار تحول نحو هدف ساككادي أثناء إعداد أوكولوموتور^8،9. ومع ذلك، ديسوسييشنز على مستوى الخلايا العصبية^10،،من¹¹¹² والملاحظات أن إعداد saccade لا يستتبع بالضرورة المقابلة تحول اهتمام^{13،14 ،،}من¹⁵¹⁶ بعض الشك في اقتران إلزامية بين البرمجة ساككادي والانتباه البصري المكاني.

هنا، علينا إعادة النظر في طبيعة الاقتران بين الاهتمام و oculomotor البرمجة على المستوى السلوكي استخدام مهمة مزدوجة التي تنطوي على مهمة ساككادي حرية اختيار ومهمة تمييز البصري. من الأهمية بمكان عرضت هدفين ساككادي على مسافة زاوي 30 ° على نصف من المحاكمات، وتنتج تأثير عالمي متميز^{17،18،19،20} المرتبطة بعدد كبير من ساككاديس الهبوط بين الهدفين (في المتوسط ساككاديس). منذ قدمنا عشوائياً هدف تمييز قبل وقت قصير من بدء ساككادي في واحدة من أصل 24 مسافة واحدة من المواقع (بما في ذلك موقعين الهدف saccade والموقع بينهما ومواقع مراقبة 21)، كنا قادرين على تقييم ومقارنة نشر بريساككاديك للانتباه البصري عند saccade الهدف ونقطة النهاية saccade كانت أما مكانياً المرتبطة (ساككاديس دقيقة) أو فصل (في المتوسط ساككاديس).

لاختبار ما إذا كان الانتباه البصري نتيجة إلزامية للبرمجة أوكولوموتور، وذلك، تحول دائماً إلى نقطة النهاية saccade، قمنا بتحليل الحساسية البصرية لجميع المواقع 24 كدالة من ساككادي اتجاه الهبوط. في حين تقترن تعزيز بريساككاديك متسقة من الحساسية البصرية عند نقطة النهاية هذه ساككاديس دقيقة، وجدنا لا تعزيز مثل هذه في نقطة النهاية للمتوسط ساككاديس. هذا الانفصال لا تستبعد اقتران إجبارياً للانتباه البصري للبرنامج أوكولوموتور المنفذة على المستوى السلوكي، ويشير إلى أن عنصر التحكم أتينشونال وأوكولوموتور منفصلين في مرحلة تجهيز القشرية أو سوبكورتيكال. الأهم من ذلك، أننا لاحظنا تعزيز المساواة للحساسية البصرية في هدفين saccade قبل المتوسط ساككاديس، مما يوحي بأن التأثير العالمي ينشأ من دون حل saccade الهدف التحديد قبل بداية ساككادي.

البروتوكول

وقد صمم هذا البروتوكول وفقا لمتطلبات الأخلاقية المحددة من ميونيخ لودفيغ-ماكسيميليانس-جامعة ومع موافقة مجلس أخلاقيات الإدارة.

1-المشاركون

1. تجنيد عدد كاف من المشاركين ساذجة مع الرؤية العادية أو تصحيحها-إلى-العادية ودون اضطرابات عصبية أو نفسية. وأوصى المشاركون 10 يتم استناداً إلى بروتوكولات مماثلة، ومؤخرا^21،22.
   ملاحظة: وعموما، نحن المعينين 13 مشاركاً (سن 20-28، والإناث 7، 12 الحق العين المهيمنة، الكاتب 1) التي استبعدت 3 من التحليل النهائي نظراً لأدائها التمييز التوجه ظلت عند مستوى فرصة لجميع مواقع اختبارها.

2-الإعداد تجريبي

1. إجراء التجربة في غرفة هادئة ومضيئة الخافتة تحت إشراف المجرب ذوي الخبرة دراية العين تتبع وجميع المكونات الأخرى تجريبية.
2. التحضير إعداد تجريبية تتكون من جهاز كمبيوتر وشاشة أنبوب أشعة الكاثود – (CRT) ولوحة مفاتيح قياسية، واثنين من مكبرات الصوت وتعقب عين (انظر الجدول للمواد).
   1. تسلسل والتحكم التجربة باستخدام برامج مناسبة (انظر الجدول للمواد). كتابة برنامج نصي التي يمكن تشغيلها في البرنامج لتحميل وتشغيل التجربة تلقائياً لكل مشارك (https://github.com/mszinte/CompAttExo). ضمان أن البرنامج النصي ترميز كافة المعلمات التجريبية اللازمة وينفذ عرض الحوافز كذلك السلوكية والعين جمع البيانات.
   2. عرض جميع المحفزات البصرية على CRT الشاشة مع معدل تحديث عمودي الحد أدنى من 120 هرتز. ضمان العرض السليم من جابورس البصرية عن طريق استخطاط غاما الشاشة التجريبية.
   3. تقييم تقييم المشاركين لاتجاه الهدف التمييز (عكس اتجاه عقارب الساعة مقابل اتجاه حركة عقارب الساعة) عن طريق مفاتيح الأسهم الأيمن والأيسر على لوحة مفاتيح قياسية.
   4. توفير التغذية المرتدة السمعية عبر مكبرات الصوت على الردود دليل غير صحيحة.

3-العين تتبع

1. سجل أنظار المشاركين العين المهيمنة بمعدل أخذ عينات من 1 كيلو هرتز على الأقل طوال كامل التجربة عن طريق تعقب عين.
2. أطلب من المشاركين للجلوس على كرسي مريح ووضع على الذقن على تشينريست والانكفاء على جبهته ضد حانة لتقييد حركة الرأس أثناء التجربة. فردي ضبط ارتفاع الرئاسة، وتشينريست وشريط جبهته بمحاذاة عيون المشتركين مع مركز رصد تجريبي.
3. معايرة تعقب العين الفردية
   1. قبل كل كتلة التجريبية (المدة: حوالي 10 دقيقة)، وعند الضرورة (على سبيل المثال، بعد ملاحظته حركات الرأس والتحولات الناتجة عن تثبيت البرنامج المقدرة)، تشغيل إجراء معايرة لضمان نظرات المشاركين أن يمكن بدقة تعقب في دائرة نصف قطرها 1°.
      ملاحظة: وهنا استخدمنا إجراء معايرة 13 نقطة للحصول على تقدير دقيق لانعكاسات الضوء مميزة (التلميذ وانعكاس القرنية) العين المتعقبة كدالة لغض البصر.
      1. أطلب من المشاركين لتتبع نقطة الانتقال عبر مواقع مختلفة على الشاشة مع عيونهم لتقدير الموقف نظرات.
      2. كرر الإجراء مع تناوب نقطة من 30° وقارن بين الموقف نظرات المقاسة إلى موقف النظرة التقديرية للتحقق من صحة المعايرة الأولية. ويمكن اعتبار المعايرة دقيقة عندما يكون متوسط الفرق بين الموقف نظرات المقدرة بعد مرحلة المعايرة والموقف نظرات المقاسة في مرحلة التحقق من صحة أدناه 1°.
      3. تكرار إجراء المعايرة كلما المشارك فواصل التثبيت متكررة لضمان تعقب عالية الدقة في جميع أنحاء هذه التجربة.
4. وخلال التجربة، رصد التثبيت الصحيح في وسط الشاشة في البداية كل محاكمة. تبدأ محاكمة إلا إذا غض البصر يبقى داخل دائرة نصف قطرها 2° حول الهدف المركزي التثبيت لمالا يقل عن 200 مرض التصلب العصبي المتعدد.

4-تعليمات

1. تزويد المشاركين بالإرشادات مهمة واضحة. تقديم الإرشادات المهمة مرة واحدة على الأقل في بداية كل دورة تجريبية في شكل نص مكتوب، جنبا إلى جنب مع وضع تصور للتسلسل الزمني للمحاكمة. تشجيع المشاركين على قراءتها بعناية من خلال التعليمات والأسئلة المتبقية المجرب.
   ملاحظة: بناء على تعليمات، كما عرضت على المشاركين قبل كل كتلة، وترد في الشكل 1.
   1. إرشاد المشاركين يحملق في وسط الشاشة في بداية كل محاكمة.
   2. أبلغ المشاركين أن 24 الخفقان تيارات distractor سوف تظهر على الشاشة، وأن اثنين منهم سوف ملقن بإطارات بيضاء، والتي سوف تومض أما قريبا أو يبقى على الشاشة حتى نهاية المحاكمة.
   3. أطلب من المشاركين لتنفيذ ساككادي نحو مركز واحد من تيارات distractor ملقن اثنين في الاختيار الحر. التأكيد على أن المشاركين يجب أن تتحرك عيونهم بسرعة وعلى أدق وجه ممكن عند بداية العظة.
   4. إعلام المشارك، لمدة قصيرة وأثناء المحاكمة، ستعرض عشوائياً في واحد من تيارات distractor 24 غابور إمالة.
   5. أطلب من المشاركين لتقرير يدوياً سواء غابور إمالة استدارة اتجاه عقارب الساعة أو عكس اتجاه عقارب الساعة بالنسبة للعمودي عن طريق الضغط على الحق أو سهم لليسار في لوحة المفاتيح، على التوالي. شرح أن سيتم تشغيل صوت إذا هو يجري الإبلاغ عن اتجاه غابور إمالة بشكل غير صحيح.

5. تصميم التجريبية، المنبهات، والتسلسل الزمني للمحاكمة

1. ضمان لتقسيم هذه التجربة في دورتين تجريبية على الأقل في أيام مختلفة لضمان تركيز المشاركين عبر مدة التجربة بأكملها. ضمن جلسة عمل تجريبي، مطالبة المشاركين أخذ فترات راحة قصيرة بين كتل متتالية.
   ملاحظة: هذه التجربة كانت تتألف من كتل 24، كل بما في ذلك المحاكمات الصحيحة على الإنترنت 290 (فواصل جميع المحاكمات دون تثبيت ومع بداية ساككادي بين 50 و 350 مللي ثانية بعد ظهور الأهداف saccade؛ تكرار التجارب غير صحيحة في نهاية كتلة)، تصل إلى المدة الإجمالية لحوالي 5 ساعات.
2. شكل عمدا الميزات التحفيز (اللون والإضاءة والحجم) وتوقيت التحفيز ومسافة عرض الذي يضمن حجم التحفيز الزاوي المطلوب. بينما معظم ملامح البصرية المحفزات (مثلاً، حجم والسطوع والتباين) يمكن تعديلها مراعاة لأغراض تجريبية محددة استناداً إلى تجربة، حافزا دقة التوقيت أمر حاسم لتقييم الانتباه البصري أثناء الفاصل الزمني بريساككاديك.
3. التسلسل الزمني للمحاكمة والمحفزات
   1. تقديم جميع المحفزات على خلفية رمادية (~19.5 cd/م²) بغية التقليل إلى الحد الأدنى المرئي والشاشة رجعية.
      ملاحظة: يمكن الاطلاع على وضع تصور للإجراءات التجريبية في الشكل 2.
   2. يقدم هدف تثبيت (قدم) في شكل أسود (~ 0 cd/م²) والأبيض (cd ~ 57/م²) "عين الثور" (نصف قطرها 0.4 °) في مركز الشاشة في بداية المحاكمة. إزالة التثبيت الهدف من الشاشة جنبا إلى جنب مع بداية الأهداف ساككادي.
   3. عرض 24 تيارات distractor متباعدة بشكل متساو (DS) في دائرة نصف قطرها 10° من هدف التثبيت في بداية المحاكمة. استخدام المحفزات الحيوية، بالتناوب كل ms 25 (40 هرتز) بين تصحيح غابور عمودي (التردد: 2.5 وثيقة البرنامج القطري؛ والتباين 100%؛ تحديد المرحلة عشوائي كل تحديث لتيار؛ التنمية المستدامة الإطار الضبابي: 1.1 درجة؛ يعني الإنارة: ~28.5 cd/م²) وقناع ضوضاء بكسل ضبابي (مصنوعة من حوالي 0.22 ° العرض بكسل مع المغلف غاوسي نفسه غبرس).
      ملاحظة: تساعد على تقليل التقاط أتينشونال بسبب onsets المفاجئة التي ترتبط عادة بالمنبهات ثابتة استخدام الضوضاء الخفقان ومما يقلل من تمييز الهدف الكشف دون النشر الانتقائي المتزامنة للاهتمام²¹.
   4. بين 300 و 600 مللي (في خطوات لمعدل تحديث الشاشة ~ 8 مللي ثانية) بعد ظهور الهدف التثبيت، يقدم هدفين ساككادي (ش₁ وش₂) في شكل دوائر رمادية (cd ~ 39/م²؛ دائرة نصف قطرها 1.1 درجة عرض 0.2 °) المحيطة باثنين اختيرت عشوائياً تيارات distractor. التأكد من أن يختلف وقت saccade الهدف بداية من المحاكمة إلى محاكمة لتجنب أن المشاركين اعتماد نمط تنفيذ saccade تنبؤية.
      1. عشوائياً تقدم بهدفين ساككادي على مسافة زاوية 30 درجة أو 90 درجة عبر المحاكمات.
      2. عشوائياً عرض أهداف saccade أما 50 مللي (شرط cueing عابرة: تجارة الرقيق عبر الأطلسي_{1 + 2}) أو حتى نهاية المحاكمة (شرط cueing المستمر: لجنة العلم والتكنولوجيا_{1 + 2}) عبر المحاكمات.
   5. عشوائياً يقدم هدفا تمييز (DT) في واحد من تيارات distractor 24 وبين 75 و 175 مللي ثانية بعد بداية الأهداف ساككادي. عرض هدف التمييز، تصحيحًا غابور إمالة، استدارة اتجاه عقارب الساعة أو عكس اتجاه عقارب الساعة 12 ° بالنسبة إلى العمودي، مدة 25 مللي ثانية لاستبدال التصحيح غابور عمودي ضمن تيار distractor تم اختيارها عشوائياً. حدد إطار زمني للتمييز هدف العرض إلى أقصى حد عدد المحاكمات التي وقع فيها الإزاحة الهدف التمييز قبل بداية ساككادي.
      ملاحظة: مستوى طاقتها التطبيقية هدف التمييز مستمدة من مبؤره بهدف إنتاج التمييز البصري الأداء فوق مستوى فرصة في مواقع حضر. يمكن تغيير مستوى الميل عموما ولكن أولاً يجب اختبار المجربون ما إذا كان المشاركون يمكن بشكل صحيح تميز زاوية الهدف على الأقل في المواقع ملقن.
   6. محو جميع المنبهات من الشاشة 500 مللي ثانية بعد بداية ساككادي يستهدف أن تبقى فقط خلفية رمادية.
   7. انتظر المشارك للإشارة إلى اتجاه الهدف التمييز عن طريق لوحة المفاتيح (بواسطة ضغط مفتاح السهم إلى اليسار لتوجهات عكس اتجاه عقارب الساعة ومفتاح السهم إلى اليمين لتوجهات اتجاه حركة عقارب الساعة) وقراءة ردود فعل الصوت كلما المشاركين تقرير اتجاه الهدف التمييز بشكل غير صحيح. تلقائياً بدء المحاكمة المقبلة متى تم تقديم رد يدوي.

6-بيانات تجهيزها وتحليلها

1. معالجة البيانات المسجلة العين قبل الشروع في تحليل البيانات النهائية. وتشمل فقط المحاكمات التي يحتفظ التثبيت داخل دائرة نصف قطرها 2° حول الهدف التثبيت دون تطرف المشارك وبدأت ساككادي الهبوط بين 7 و 13 درجة من هدف التثبيت (أي داخل ± 30% من حجم تعليمات saccade). ضمان أن أي قدر من الحساسية البصرية قد جمعتها أثناء الفاصل الزمني بريساككاديك بما في ذلك تلك المحاكمات التي وقع فيها الإزاحة الهدف التمييز قبل بداية ساككادي فقط.
   ملاحظة: وفي المجموع، أدرجت 75.7 في المائة من جميع المحاكمات في التحليل النهائي بعد تجهيزها البيانات العين.
2. من أجل تحليل البيانات كدالة لموقع الهدف التمييز بالنسبة لموقع الأهداف saccade، تدوير التكوين حافزا لكل محاكمة فيما يتعلق بمحاذاة المواقع المستهدفة saccade شكل متناظر حول زاوية هندسية 0 المدار تيار التحفيز.
3. تقسيم المحاكمات كدالة من ساككادي اتجاه الهبوط. للقيام بذلك، الفجوة تيار التحفيز كامل المدار إلى قطاعات الزاوي حتى 24 من 15 درجة (درجة ±7.5) تركز على كل تيار distractor والجمع بين المحاكمات التي تستتبع ساككاديس الموجهة نحو قطاع كل منها نفسه.
4. تحديد الحساسية البصرية ك: د ' = z z (بلغ معدل) − (معدل الإنذارات الكاذبة). عد ردود عقارب الساعة إلى أهداف التمييز اتجاه عقارب الساعة كالزيارات وردود عقارب الساعة على أهداف التمييز عكس عقارب الساعة إنذارات كاذبة (والعكس بالعكس). استبدال قيم الأداء التمييز من 0% و 100% حسب القيم من 99% و 1%، على التوالي، قبل تحويلها إلى د '. تحويل قيم الأداء التمييز أقل من مستوى فرصة (50% أو d '= 0) إلى د السلبية' القيم.

النتائج

هنا، نحن نقدم فقط بعض النتائج المركزية، والممثل. يمكن الاطلاع على النتائج بأكملها في أعمالنا المنشور مؤخرا²³. لاحظ أن البيانات قد تم تحليلها أساسا بغض النظر عن مدة الأهداف ساككادي (تم الجمع بين شروط دفع أي عابر والمستمر للتحليلات النهائية). لإجراء المقارنات الإحصائية، نحن لفت عينات bootstrap 10,000 (مع استبدال) من توزيع الوسائل موضوع واحد وتستمد القيم الذيل اثنين ف توزيع الفروق بين العينات bootstrapped.

كشف saccade onsets وإزاحة استند توزيع السرعة نظرات²⁴. كنا تتحرك متوسط أكثر من 20 عينات الموقف العين اللاحقة لتحديد saccade onsets/الإزاحة كلما سرعة العين تجاوزت/سقطت أدناه متوسط المعدل المتحرك 3 الحزب الديمقراطي الصربي لمالا يقل عن 20 ساككاديس التصحيحية السيدة تم تعريفها كحركات العين أعدم بعد تحديد تسلسل saccade الرئيسية دون اتصال وأدرجت فقط في تحليل كل منهما saccade تصحيحية إذا هبطت بين 7 و 13 درجة من هدف التثبيت واستهلت ضمن أول 500 مللي التسلسل saccade الرئيسية كالتالي كما قبل استجابة دليل المشارك.

قبل الشروع في تحليل البيانات النهائية، تم تدوير البيانات (انظر 6.2). ونتيجة لذلك، بعد التناوب البيانات، الهدف saccade عقارب الساعة الأكثر ش₁ دائماً مثلت في + 45/+ 15 ° (في 90 ° و 30 ° الظروف، على التوالي)، الموقع راجع للشغل ما بين الأهداف التي ساككادي في 0 ° (في ظروف كل 90 ° و 30 °)، واستهداف saccade عقارب الساعة الأكثر ش₂ في-45/-15 ° (في 90 ° و 30 ° الظروف، على التوالي) مقارنة بزاوية 0. مواقع خلاف ش₁، ش₂، واعتبرت كمواقع التحكم (CTRL) راجع للشغل في كل من 90 ° وظروف 30 °.

لدينا بروتوكول يسمح لنا بتقييم ساككاديس استجابة للمنافسة أوكولوموتور بين هدفين ساككادي قدم في مسافات الزاوي مختلفة استناداً إلى البيانات المسجلة العين. كما هو متوقع، توزيعات نقطة النهاية saccade المرتبطة 90° (الشكل 3 ألف و 3 جيم) وشروط (الشكل 3B و 3D) 30 ° تختلف إلى حد كبير. لاحظ أننا ساككاديس دقيقة معظمها نحو أحد الأهداف ساككادي في حالة 90 °، حيث انتهى 41.0% ± 1، 0% من ساككاديس داخل القطاع بمن فيهم الأكثر عكس عقارب الساعة ساككادي الهدف ش₁ و 41.8 في المائة ± 1.9% داخل هذا القطاع بما في ذلك أكثر الهدف ساككادي عقارب الساعة ش₂ (الشكل 3). في حالة 30°، على النقيض من ذلك، أعدم المشاركون عددا كبيرا من ساككاديس في المتوسط. هنا، انتهت 33.6 في المائة ± 2.4 في المائة من ساككاديس داخل هذا القطاع ما بين الأهداف saccade 2 29، 95% ± 1.6% انتهت داخل هذا القطاع بما في ذلك سانت₁، راجع للشغل و 32.0% ± 1.8 في المائة في القطاع بما في ذلك ش₂ (3D الشكل).

وعلاوة على ذلك، تقييم حساسية بصرية في جميع المواقع 24 الموزعة عبر المجال البصري سمح لنا بتحليل المكاني نشر الاهتمام خلال البرمجة أوكولوموتور بالتفصيل. وعموما، آخذا في الاعتبار ساككاديس من جميع الاتجاهات، لاحظنا تيسير انتقائي للحساسية البصرية في هدفين ساككادي بالنسبة إلى مواقع التحكم CTRL (المقابلة للمتوسط عبر جميع المواقع باستثناء ش₁، ش ₂، وراجع للشغل) في كلا 90 ° (ش₁: د '= 2.2 ± 0.3 مقابل CTRL: د' = ± 0.3 0.1، ف < 0.0001؛ ش₂: d ' = ± 2.2 0.4 مقابل CTRL، ف < 0.0001؛ شارع₁ مقابل ش₂، p = 0.8964؛ الشكل 4A) و 30 درجة (ش₁: د '= 2.2 ± 0.3 مقابل CTRL: d' = ± 0.3 0.1، ف < 0.0001؛ ش₂: d ' = 2.1 ± 0.3 مقابل CTRL، ف < 0.0001؛ شارع₁ مقابل ش₂، p = 0.6026؛ الشكل 4B) شروط. بينما كان أقل بكثير من الحساسية البصرية في الموقع الوسيط في المواقع المستهدفة saccade (راجع للشغل: d ' = 0.6 ± 0.2 مقابل شارع₁، ف < 0.0001؛ راجع للشغل مقابل ش₂، ف < 0.0001؛ الشكل 4B)، إلا أنه، زيادة طفيفة بالنسبة لمواقع مراقبة في حالة 30 ° (راجع للشغل مقابل CTRL, p = 0.0010).

من أجل تفكيك ما إذا كان يتم نشر الانتباه البصري إجبارياً في نقطة نهاية ساككاديس، قمنا بتحليل الحساسية البصرية في جميع المواقع كدالة من ساككادي اتجاه الهبوط (راجع الخطوة 6.3 في البروتوكول). من الأهمية بمكان saccade الخاصة تهبط التوزيع في حالة هذا البروتوكول التي جعلت من الممكن لتحليل نشر الانتباه البصري قبل ساككاديس 30° المقترنة بالنهاية مكانياً مميزة في الاستجابة لمدخلات بصرية مماثلة . وبشكل أكثر تحديداً، من خلال تحليل الحساسية البصرية قبل المتوسط ساككاديس، يمكن أن نحدد أم لا الاهتمام يتحول نحو نقطة نهاية ساككاديس حتى ولو أنها لا تتوافق مكانياً بهدف ساككادي. لاحظنا أن الحساسية البصرية تعززت كثيرا في نقطة نهاية ساككاديس دقيقة في كلا 90° (ش_{1 + 2} ساككاديد: د '= ± 3.0 0.4 مقابل ش_{1 + 2} غير ساككاديد: د' = 1.7 ± 0.4، ف < 0.0001؛ 4E الشكل) وفي 30° (ش_{1 + 2} ساككاديد: د '= 2.7 ± 0.4 مقابل ش_{1 + 2} غير ساككاديد: د' = 2.0 ± 0.3، ف = 0.0080؛ الرقم 4F) الشرط. في المقابل، لا تعزز عند نقطة النهاية saccade الحساسية البصرية قبل حساب متوسط ساككاديس، لكن انخفاض طفيف (راجع للشغل ساككاديد: d '= ± 0.4 0.2 مقابل راجع للشغل غير ساككاديد: د' = 0.7 ± 0.2، ف < 0.0001؛ الرقم 4F). وهكذا، البصرية كان ليس إجبارياً تحول الاهتمام نحو نقطة نهاية saccade القادمة. من المثير للاهتمام، ساككاديس المتوسط ترتبط بتعزيز المساواة للحساسية البصرية في هدفين saccade المحيطة بها (ش₁: د '= ± 2.2 0.4 مقابل ش₂: د' = 2.2 ± 0.4، ف = 0.8402؛ الشكل 4)، مما يوحي بأن الاختيار أتينتيونال بين الأهداف saccade لم تحل سهولة قبل بداية ساككاديس في المتوسط.

لمواصلة تقييم ربط محتملة لاختيار أتينتيونال قبل ساككاديس في المتوسط، تم تحليل المعطيات كدالة لاتجاه الهبوط ساككاديس التصحيحية، التي كثيرا ما لوحظ عند تنفيذ ساككاديس في المتوسط. ونحن لم تلاحظ فائدة كبيرة في نقطة نهاية ساككاديس التصحيحية التالية معدل متوسط قدرة ساككادي (saccade التصحيحية الموجهة نحو ش_{1 + 2}: د '= 2.8 ± 0.5 مقابل saccade تصحيحية ليس موجها نحو ش_{1 + 2}: د' = 2.5 ± 0.8، ف = 0.68300؛ الشكل 5)، التي تدعم التفسير أن اختيار أتينشونال لم تحل قبل ساككاديس في المتوسط.

الشكل 1 : التعليمات كما عرضت على المشاركين- تصور الإرشادات التجريبية كما عرض على المشاركين في البداية كل كتلة. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

الشكل 2 : الإجراء التجريبي وتطبيع saccade الهبوط خرائط التردد. التحفيز (أ) توقيت والعرض. أعد المشاركون ساككادي من هدف التثبيت (قدم) لأحد اثنين ساككادي الأهداف المحتملة (ش₁ وش₂)، قدمت في وقت واحد في اتجاهين الحافز الذي تم اختياره عشوائياً مع بعد زاوي هدف المشترك بين أما 90 ° (أعلى لوحات) أو 30 ° (الألواح السفلي). أما تبين الأهداف التي ساككادي باستمرار (لجنة العلم والتكنولوجيا_{1 + 2}) أو عابر (tST_{1 + 2}). تيارات التحفيز يمكن أن يكون أما distractor تيارات (DS)، تتألف من التناوب الرأسي غبرس وأقنعة (40 هرتز) أو تيارات الهدف التمييز (DTS) التي تضمنت عرض التمييز موجزة الهدف (DT، 25 مللي ثانية)، اتجاه عقارب الساعة أو عكس اتجاه عقارب الساعة يميل غابور، سيظهر بين 75 و 175 مللي ثانية بعد ظهور الأهداف ساككادي. المشاركون ساككاديد نحو أحد الأهداف ساككادي وكان لتقرير اتجاه الهدف التمييز، التي تظهر عشوائياً في أحد المواقع تيار التحفيز 24. علما بأن المنبهات هي رسمت من أجل زيادة وضوحها للعيان. المحفزات الفعلية تطابق تلك المعروضة في تصوير تيارات التحفيز. (ب) خرائط ساككادي Normalized الهبوط التردد المتوسط عبر المشاركون (n = 10) 90 ° (أعلى) وظروف 30 ° (أسفل) (أنهار عبر العرض التقديمي شارع عابر ومستمر). وقد أعيد طبع هذا الرقم من ولنبيرج et al. (2018)²³. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

الشكل 3 : المقاييس ساككادي. (أ-ب) قطع دائرية تبين توزيع التردد المتوسط saccade الهبوط اتجاه إهمال في قطاعات الزاوي موزعة بالتساوي من 5°، في 90° (A) وشروط 30 درجة (ب). يتم استدارة التكوين حافزا فيما يتعلق بمحاذاة هدفين saccade شكل متناظر حول زاوية هندسية الصفر (انظر insets المركزية).  وتوضح الرسوم البيانية بار (ج-د) تردد متوسط من المحاكمات كدالة ل saccade الهبوط اتجاه إهمال في 24 قطاعا الزاوي موزعة بالتساوي من 15 °. يتم عرض البيانات للوظائف الثلاث للفائدة (ش₁، راجع للشغل، وشارع₂) في 90 ° (ج) وشروط 30 ° (د). (ه-ه) ساككادي متوسط زمن الوصول (ه، و) والسعة (ز، ح) لوحظت بالنسبة للوظائف الثلاث بنفس الاهتمام في 90° (ه، ز) وشروط 30° (و، ح). وترد جميع البيانات بغض النظر عن المدة (بشكل مستمر أو عابر) أهداف ساككادي. تمثل المناطق الرمادية الخفيفة وأشرطة الخطأ خطوط المؤامرة السوداء القطبية sem. والمناطق الرمادية الخفيفة المناظرة إظهار الاستيفاء الخطي بين نقاط البيانات. وقد أعيد طبع هذا الرقم من وولينبيرج et al. (2018)²³. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

الشكل 4 : حساسية بصرية. (أ-ب). إظهار قطع دائرية متوسطة الحساسية البصرية (د ') حسب شروط دالة من موقف ديناراً في 90° (A) و 30 درجة (ب)، بغض النظر عن مدة الأهداف ساككادي وعبر جميع الاتجاهات ساككادي ولاحظ. وتوضح الرسوم البيانية بار الحساسية البصرية لأربعة مواقع للفائدة (ش₁، راجع للشغل، ش₂، CTRL). (ج-د) الحساسية البصرية كدالة للموقف ديناراً بالنسبة إلى saccade الهبوط الاتجاه إلى 90 ° (ج) والظروف 30 ° (د)، بغض النظر عن مدة الأهداف ساككادي (الأزرق: ساككادي ش₁؛ والأخضر: ساككادي إلى راجع للشغل؛ والأحمر: ساككادي بشارع_2. ). لكل اتجاه ساككادي، وقد اتخذنا حساسية المتوسط لكل موقع هدف التمييز. على سبيل المثال، الخط الأزرق مؤامرات الحساسية البصرية عندما قدمت ساككاديس نحو شارع₁ وكان الهدف التمييز أما في شارع₁ (+ 15 ° في المؤامرة القطبية)، راجع للشغل (15 ° عكس عقارب الساعة إلى شارع₁؛ 0 ° على الأرض القطبي) أو ش₂ (30° عكس عقارب الساعة إلى شارع₁؛ + 345 درجة على الأرض القطبي)، وهلم جرا. (ه-و) شريط الرسوم البيانية توضح حساسية لوحظت DT سيظهر في ساككاديد (الأرجواني: DT مثلاً في شارع₁ وساككادي ش₁) والمواقف غير ساككاديد (الضوء الأرجواني: DT مثلاً في شارع₁ وساككادي ش₂ أو راجع للشغل) في درجة 90 (ه) وشروط 30° (F). والاتفاقيات كما في الشكل 3. وقد أعيد طبع هذا الرقم من ولنبيرج et al. (2018)²³. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

الشكل 5 : ساككاديس التصحيحية. (A) قطعة دائرية يظهر متوسط التردد توزيع saccade التصحيحية عقب saccade متوسط اتجاه الهبوط. (ب) الرسم البياني الشريطي يوضح متوسط وتيرة المحاكمات كدالة ل saccade التصحيحية الهبوط الاتجاه عقب ساككادي متوسط لثلاثة مواقع للفائدة (ش₁، راجع للشغل، وشارع₂). (ج) بار الرسم البياني يوضح الحساسية البصرية كدالة لاتجاه saccade التصحيحية الأولى لجميع المحاكمات التي أعدم ساككادي متوسط. إظهار أشرطة الأرجواني الحساسية البصرية للمحاكمات التي ساككادي التصحيحية كان موجها نحو الموقع الذي DT ظهرت مثل (DT في ش ساككادي₁ وتصحيحية نحو ش₁). إظهار أشرطة الأرجواني الخفيفة الحساسية البصرية للمحاكمات التي ساككادي التصحيحية كان موجها نحو موقع آخر غير الموقع الذي ظهر DT (DT مثلاً في ش ساككادي₁ وتصحيحية نحو ش₂ أو راجع للشغل). والاتفاقيات كما في الشكل 3-4. وقد أعيد طبع هذا الرقم من ولنبيرج et al. (2018)²³. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-

المناقشة

ويعمل هذا البروتوكول التجريبي المتزامنة تقييم السلوك غض البصر والحساسية البصرية بريساككاديك في مهمة ساككادي حرية اختيار. أنه يسمح لنا بتحليل ما إذا كانت حقاً إجبارياً بالإضافة إلى برمجة أوكولوموتور على المستوى السلوكي الانتباه البصري وذلك بانتظام نشر في نقطة نهاية ساككاديس. وعرضت على مقربة (30°) على نصف عدد المحاكمات التي لاحظنا تأثير عالمي متميز، يتجلى في ساككادي هبوط توزيع تتكون من ساككاديس دقيقة والمتوسط على حد سواء، هدفين ساككادي. في الختام على اقتران المكانية بين الانتباه البصري ونقطة النهاية ساككاديك، تحليل الحساسية البصرية والمقارنة عبر مواقع مختلفة كدالة من ساككادي اتجاه الهبوط. بينما لاحظنا تعزيز متسقة والانتقائي للحساسية البصرية في نقطة نهاية ساككاديس دقيقة، لا تعزز الحساسية البصرية في نقطة النهاية للمتوسط ساككاديس. بدلاً من ذلك، تيسرت الحساسية البصرية على قدم المساواة في هدفين saccade قبل تنفيذ ساككاديس، مما يوحي بأن متوسط ساككادي ينشأ من اختيار أتينشونال التي لم تحل بين الأهداف ساككادي في المتوسط. ولذلك، تظهر نتائجنا، أن الانتباه البصري لم ينشر إجبارياً في نقطة النهاية للبرنامج oculomotor المنفذة. إجراء تحليل ساككادي تصحيحية، مما يدل على أن نشر الحساسية البصرية عبر هدفين saccade حتى قبل حساب متوسط ساككاديس لم بصورة منتظمة تختلف كدالة باتجاه saccade التصحيحية، كذلك تأكيد هذا الترجمة الشفوية. وفي هذا الصدد، بياناتنا تتسق مع نموذج الأخيرة التي زيرنساك et al.²⁵ والتي تفترض عملية اختيار هدف الذي يتراكم تدريجيا مع مرور الوقت.

الأهم من ذلك، لدينا بروتوكول تختلف عن غيرها من الدراسات السلوكية التي ذكرت الأدلة الانفصال بين الاهتمام وساككاديس في جوانب عدة. في حين أن بعض الدراسات على أساس الانتهاء منها في أوقات رد الفعل ساككاديك^14،،من¹⁵¹⁶، استخدمنا مقياسا مباشرا للانتباه البصري المكاني، حساسية هي البصرية أثناء إعداد ساككادي. المعلمات المحددة المستخدمة في جميع أنحاء هذا البروتوكول كانت فعالة في تكرار تحول اهتمام^8،9 كما هو واضح في تعزيز الحساسية البصرية في نقطة النهاية لدقيقة تتفق بريساككاديك الكلاسيكية ساككاديس. وهكذا، بروتوكول يسمح للكشف عن موثوقة من التحويرات المنهجي للانتباه البصري محددة لإعداد ساككادي. وهذا شرط مسبق مهم ليصح تفسير الآثار أتينتيونال بريساككاديك، وبصفة خاصة، لوحظ غياب تعزيز أتينتيونال في نقطة النهاية في المتوسط ساككاديس.

وكان جانبا رئيسيا ومتميزاً لهذا البروتوكول عرض عشوائي لهدف التمييز بين مواقع مختلفة. وبالتالي، نحن يمكن أن عينة الحساسية البصرية عبر الحقل visual بأكمله، مما أتاح لنا ليس فقط تحديد ما إذا كان اهتمام يسر في نقطة نهاية ساككاديس ولكن أيضا للتحقيق في انتشار الاهتمام حول هذا المجال بما في ذلك وبالتالي المواقع المجاورة لها. تخصيص منفصلة من الاهتمام في هدفين ساككادي (محدودة إلى أقل من ° ~ 2.6، المسافة بين اثنين من المحفزات المجاورة لنا) لاحظنا قبل المتوسط ساككاديس يتناقض مع حساب مبكر مما يوحي بأنه قد يعكس متوسط ساككاديس الخشنة تجهيز الساحة البصرية¹⁷ ويدافع عن تعزيز المحلية بدلاً من معالجة المعلومات البصرية العالمية. علاوة على ذلك، عرض عشوائي لهدف التمييز المقدمة موقعة تماما لا يمكن التنبؤ بها للمشاركين. وهكذا، يسرت بروتوكولنا عموما نشر حتى الانتباه البصري عبر الحقل البصرية فيما يتعلق بمهمة التمييز. ونحن نعتبر هذه الحقيقة الهامة فيما يتعلق بأي آثار أتينتيونال المحتملة والاستنتاجات ذات الصلة بإعداد ساككادي.

ومع ذلك، نظراً لحركات العين لا تتم عادة أثناء محاولة تميز المحفزات عبر الحقل بأكمله البصرية في الرؤية الطبيعية، النتائج التي تم الحصول عليها في هذا البروتوكول يمكن أن لا تصريف حساب oculomotor السلوك في الحياة اليومية. وعلاوة على ذلك، حتما التحيز المهمة oculomotor نشر الاهتمام عن طريق دفع الهدف ساككادي. الأهداف ساككادي التي لم تدخل إلا الأهداف oculomotor ذات الصلة ولكن أيضا العظة البارزة الخارجية أن اهتمام جذبت المحتمل. وبالتالي، فمن الممكن أن الأداء التمييز المرئية في الموقع الوسيط قد تدهورت عموما سبب إخفاء بعض آثار بهدفين ساككادي المحيطة بها. لتقليل تأثير الأهداف saccade فيما يتعلق بالتمييز في الأداء في الموقع الوسيط وتقييم الآثار المحتملة على إخفاء، قررنا تقديم الأهداف saccade فقط عابر (على 50 مللي ثانية) بدلاً من استمرار (حتى نهاية المحاكمة) على نصف من المحاكمات. ونتيجة لذلك، على الرغم من أن كلا الشرطين cueing عرض onsets البصرية في المواقع المستهدفة ساككادي، اختفت الأهداف saccade دائماً قبل بداية هدف التمييز في حالة cueing عابرة. بينما غالبية النتائج كانت متسقة للغاية عبر كلا الشرطين cueing، وجمعت ذلك في التحليل النهائي، نحن في الواقع يلاحظ مؤشرا على أثر إخفاء في الشرط cueing المستمر بالنسبة للشرط cueing عابرة. عموما، بغض النظر عن اتجاه saccade، الحساسية البصرية في الموقع الوسيط كان قليلاً انخفضت في المستمر مقارنة للشرط cueing عابرة. نظراً لمفهوم cueing الهدف saccade عابر أن يقلل على ما يبدو إخفاء الوسي ط حين لا تزال فعالة في استخلاص متوسط ساككاديس، ينبغي أن تنظر الدراسات المستقبلية باستخدام بروتوكول مماثل لبلدنا توظيف عابرة cueing أهداف. ومع ذلك، على الرغم من الجهود التي نبذلها للتقليل من آثار التقنيع عبر cueing عابرة للأهداف، نحن يمكن لا يستبعد أن cueing عابرة لا يزال عرض الأمام إخفاء تأثير، والتي يحتمل أن تكون قد تستأثر بأداء التمييز الفقراء في الموقع الوسيط إلى حد ما.

أخذت معا، لدينا بروتوكول يسمح للتصدي مباشرة لاقتران بين الانتباه البصري والبرمجة أوكولوموتور، وتكشف الانفصال المكاني متميزة بين الاهتمام ونقطة النهاية للمتوسط ساككاديس على المستوى السلوكي. النتائج التي توصلنا إليها يجادل ضد اقتران إلزامية بين الانتباه البصري والبرمجة oculomotor اقترح في نظرية بريموتور اهتمام. الدراسات المستقبلية ينبغي أن تستخدم نماذج بما في ذلك تسجيلات العصبية المتزامنة ضمن مجالات مثل فف واتفاقية استكهولم لمواصلة حل اقتران بين الانتباه البصري والبرمجة أوكولوموتور.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة

الاسم	الشركة	رقم فهرسي	التعليقات
الكمبيوتر	أبل iMac (كوبرتينو, كاليفورنيا)
شاشة CRT	Sony GDM F900 (طوكيو, اليابان)		شاشة مقاس 24 بوصة بدقة مكانية تبلغ 1024 × 640 بكسل ومعدل تحديث رأسي يبلغ 120 هرتز
Eye Tracker	EyeLink 1000 Desktop Mount (SR Research ، Osgood ، أونتاريو ، كندا)		تعمل بمعدل أخذ عينات يبلغ 1 كيلو هرتز
Software	Matlab (The MathWorks ، Natick ، MA) / صناديق الأدوات: Psychophics ، EyeLink