Name: Medición de señales neurofisiológicas de ignorar y Asistir Procesos en Control de Atención (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-07-05T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 37 s
Description: Aprende a medir señales neurofisiológicas de atención e ignorancia usando EEG y tareas computarizadas. Este método permite estudiar los mecanismos cerebrales del control atencional de forma independiente.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Nos gustaría agradecer a Jyoti Mishra por sus útiles discusiones sobre el paradigma. Esta investigación fue apoyada por subvenciones de los NIH R33DA026109 y R21MH096329 a MSC.

NOTA: Este protocolo de estudio fue desarrollado de acuerdo con las directrices éticas aprobadas por la junta de revisión de investigación en la Universidad de California Los Ángeles. 1. Preparación del Auditorio y estímulos visuales <ol><li> El uso de software en el que las imágenes visuales se pueden generar, crear dos rejillas sinusoidales escala gris, aproximadamente 5.7 pulgadas de diámetro y de cualquier frecuencia (por ejemplo, 1,36 ciclos / grado de ángulo visual). Las imágenes tendrán una duración en pantalla de 100 ms. <ol><li> Incline una de las rejillas sobre 10 grados visuales a la derecha de la mediana, y la inclinación de la otra rejilla de la misma cantidad a la izquierda de la rejilla. </li><li> Asegúrese de que el grado de la inclinación es suficiente para permitir a los participantes a distinguir una inclinación a la izquierda desde una inclinación correcta sin depender de adivinar. </li></ol></li><li> El uso de software en la que los tonos auditivos se pueden generar, crear dos tonos puros de 100 mseg de duración. <ol><li> Make uno de los tonos de un tono más alto y el otro de un tono más bajo. Por ejemplo, un terreno de juego puede ser 750 Hz y el otro 900 Hz. </li><li> En cuanto a los estímulos visuales, asegúrese de que los tonos son suficientemente distintos de tal manera que los participantes puedan distinguir entre ellos sin depender de adivinar. </li></ol></li></ol> 2. Programación de Estímulo Presentación <ol><li> El uso de software de presentación, crear el código de computadora que controlará la presentación de los estímulos auditivos y visuales durante el experimento. <ol><li> Primero seleccione el número de estímulos que se presentará. Presentar al menos 150 de cada uno de estímulos visuales y auditivos por condición experimental, para garantizar que hay suficientes repeticiones para una respuesta neurofisiológica fiable. </li><li> Presentar los estímulos visuales en el centro sobre un fondo gris, con el participante sentado a una distancia cómoda para la vista. Presentar los estímulos auditivos a través de altavoces colocados a ambos lados de la screen. Nota: Para los estímulos visuales se recomienda un fondo gris, con valores RGB en el punto medio (128 128 128) entre el blanco puro (255 255 255) y el negro puro (0,0,0), con el blanco y negro que se utiliza en la generación de la sinusoide estímulos. Esto asegura que el brillo medio de los antecedentes y de estímulo son comparables, y el contraste es constante entre cualquier punto en el estímulo y el fondo. </li><li> Para cada uno de los estímulos auditivos y visuales, de forma independiente, seleccione el calendario de los estímulos. Nota: Esto evita que los participantes de la anticipación estímulos basados ​​en relaciones temporales entre las dos corrientes. </li><li> Utilice un intervalo entre estímulos (ISI) de aproximadamente 1 segundo entre presentaciones secuenciales de los estímulos de la misma modalidad. Más lento Isis hará la tarea más exigente en la vigilancia, más rápido Isis puede hacer imposible para que los participantes hacen sus respuestas en el tiempo. </li><li> Variar la ISI precisa al azar dentro de un rango, tal como 0,7 a 2 seg, ahacer que los estímulos impredecibles a los participantes, la prevención de las respuestas neuronales asociados con la anticipación. </li><li> Debido a que las interacciones cruzadas modales pueden surgir de forma simultánea o casi simultáneamente presentado estímulos 21,22, mantenga el ISI entre los estímulos de dos corrientes diferentes a no menos de 300 ms. </li></ol></li><li> Asegúrese de que los estímulos auditivos y visuales parecen ocurrir intercalados a los participantes, pero nunca co-ocurrentes. </li><li> Pasado, dividir a los estímulos en segmentos de veinticinco. Estos segmentos serán precedidos por una de las tres instrucciones de tareas seleccionados al azar, que se describen en la siguiente sección. </li></ol> 3. Grupo de Instrucción <ol><li> Orientar al participante a la tarea antes de recoger medidas neurofisiológicas de la actividad cerebral. <ol><li> Instruya a los participantes a asistir y responder a los tonos auditivos y de ignorar los estímulos visuales cuando la instrucción es &quot;Escuchar&quot;. Presentar esta instrucción both través de audio y medios visuales. </li><li> Asigne dos botones para que los participantes hacen de las respuestas a cada tono. Por ejemplo, &quot;pulse la flecha hacia la izquierda si el tono es alto, y la flecha hacia la derecha si el tono es bajo&quot; cuando la instrucción es &quot;Escuchar&quot;. </li><li> Del mismo modo, instruir a los participantes a asistir y responder a las rejillas visuales e ignorar los estímulos auditivos cuando la instrucción es &quot;Mira&quot;. </li><li> Asigne dos botones para que los participantes dar respuestas a las rejillas visuales. Por ejemplo, &quot;pulse la flecha hacia la izquierda si la rejilla está inclinada hacia la izquierda, y la flecha derecha si la rejilla está inclinada hacia la izquierda&quot;. <ol><li> Utilice los mismos dos botones para los estímulos visuales como por estímulos auditivos para mejorar la interferencia entre las modalidades y, por tanto, la necesidad de emplear mecanismos de control de la atención. </li></ol></li><li> Por último, instruir a los participantes a hacer ninguna respuesta cuando la instrucción es &quot;pasiva&quot;, pero asegúrese de quelos participantes a mantener sus ojos abiertos y se centró en la pantalla. </li></ol></li><li> A lo largo de la sesión de trabajo, alternar las instrucciones para &quot;escuchar&quot; y &quot;Look&quot; entre los segmentos para cambiar una modalidad asistido previamente a ser irrelevante, por lo que es un distractor potente. </li><li> Recuerde a los participantes a mantener sus ojos fijos en el centro de la pantalla, o un pequeño punto o punto de mira presentado en la ubicación del estímulo visual, y para mantener los ojos abiertos durante todo el experimento. </li><li> Construir entre ocho y diez segundos pausas entre segmentos para mitigar los efectos de la fatiga, permiten a los participantes para descansar sus ojos, así como más largos 1-2 min descansos cada 6-8 min. </li><li> Por último, proporcionará a cada participante con amplia práctica para asegurarse de que están realizando la tarea correctamente. Puede ser beneficioso, especialmente para los participantes que tienen dificultades de atención, para practicar lo visual y las tareas auditivas con la corriente asistido presentada en isolation, sin la presentación concurrente de la corriente de distractor. </li></ol> 4. neurofisiológica de recopilación de datos <ol><li> Una vez que los participantes se familiaricen con la tarea, comenzar la recopilación de respuestas neurofisiológicas a señales asistido e ignorados durante el IMAT. </li><li> Preparar la electroencefalografía (EEG) gorra y equipo de grabación de acuerdo con las instrucciones del fabricante, y de acuerdo con los estándares actuales de metodología y publicación para la investigación EEG 26,27. Nota: los parámetros de grabación EEG importantes para grabar EEG durante el IMAT, que puede ser especificado por el usuario, incluye: (a) la tasa de 128-1,024 Hz muestreo, para capturar la baja frecuencia de las señales de ERP; (B) la corriente alterna (AC) de grabación para minimizar la deriva lenta; (C) net con el muestreo de todo el cuero cabelludo y con al mínimo de 64 sensores, si los análisis de imágenes fuente son a realizar. </li><li> Aplicar la tapa para el cuero cabelludo del participante y verificar la impedancia de la señal yla calidad en cada uno de los sensores. Preste especial atención a garantizar que las impedancias de los electrodos de registro son uniformes y dentro del rango recomendado por el fabricante. Nota: En este momento, también se suman los de medición fisiológica adicionales si quisiera recoger señales fisiológicas no neurales tales como la respiración o el pulso. </li><li> Sincronizar las grabaciones neurofisiológicos con el software de presentación del estímulo y el software de grabación neurofisiológica de acuerdo a las instrucciones del fabricante. </li><li> Grabar las señales neurofisiológicas mientras que el participante realiza la tarea, asegurando que el software de grabación tiene un registro preciso de la temporización de cada estímulo y la respuesta para su posterior análisis. </li></ol> 5. Análisis de los datos fuera de línea <ol><li> Preparar los datos neurofisiológicos para el análisis estadístico utilizando el software de análisis. </li><li> En primer lugar, eliminar los componentes de señal no neurales que contribuirán a la variabilidad neurophygrabaciones siological de respuestas cerebrales. <ol><li> Utilice un filtro de paso alto de 0,1-1 Hz, para eliminar derivas lentas, tales como las causadas por cambios en la impedancia de los sensores. </li><li> Use un filtro de paso bajo de 30 a 50 Hz para eliminar los componentes de alta frecuencia introducidas por el ruido eléctrico. </li><li> Identificar sensores que muestran datos poco fiables, y excluir a estos o interpolar las señales. </li><li> Identificar y eliminar grandes componentes de ruido poco frecuentes como artefacto muscular de la contracción de la mandíbula o movimientos de la frente, y las contribuciones sistemáticas, no neuronales, tales como los movimientos oculares. Nota: los algoritmos típicos para eliminar los componentes no neurales incluyen análisis independiente componentes y la regresión, así como algoritmos iterativos basados ​​en criterios de selección explícitas (por ejemplo, cambios de voltaje que excedan de un umbral). Siga las pautas de software de análisis disponibles, y procederá de conformidad con las normas vigentes para la investigación EEG 26,27. </li></ol></li><li&gt; Una vez que se han eliminado los componentes principales no neurales de los datos neurofisiológicos, re-referencia de los datos en cada electrodo restando de cada sensor de la media en todos los otros sensores o la media en todos los canales izquierdo y derecho mastoideas. Nota: Este paso re-expresa los efectos en cada sensor con respecto a una referencia neutral que se asume para contener señales neuronales cero. Nota: sparser montajes de electrodos pueden no tener un muestreo suficiente para cumplir con los supuestos de esta técnica 26,27. En este último caso, la media de la mastoides izquierda y derecha puede proporcionar una referencia más precisa. </li><li> Épocas temporales extracto siguiente de aproximadamente 1 seg rodea cada auditivo y visual muestran cada evento. Incluyen 100 mseg anteriores al inicio del estímulo para servir como un intervalo de línea de base y por lo menos 600 ms tras el inicio del estímulo. </li><li> La media de los datos de todas las épocas que caen en la misma condición - que asistieron, ignorado, y por pasiva percepción de estímulos y# 8212; para calcular la media potencial evocado respuesta o &quot;ERP&quot;. Restar la media de los datos en la línea de base pre-estímulo para re-expresar las amplitudes de ERP como cambios relativos a la señal de pre-estímulo. </li><li> Para identificar el curso de tiempo de los procesos que asisten a, comparar la amplitud y el tiempo, así como la distribución espacial de la respuesta ERP después de estímulos asistido, contra los que durante la condición pasiva. </li><li> Para identificar el curso de tiempo de ignorar, comparar la amplitud y el tiempo, así como la distribución espacial de la respuesta ERP después de estímulos ignorados, en contra de aquellos durante la condición pasiva. </li></ol>

<ol><li>Desimone, R., Duncan, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+Mechanisms+of+Selective+Visual-Attention%5BTitle%5D)+AND+%22Annu.+Rev.+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Neural Mechanisms of Selective Visual-Attention.</a> Annu. Rev. Neurosci. 18, 193-222 (1995).</li>
<li>Hillyard, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrophysiology+of+Human+Selective+Attention%5BTitle%5D)+AND+%22Trends+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Electrophysiology of Human Selective Attention.</a> Trends Neurosci. 8, 400-405 (1985).</li>
<li>Kastner, S., Ungerleider, L. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+neural+basis+of+biased+competition+in+human+visual+cortex%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychologia%22%5BJournal%5D)">The neural basis of biased competition in human visual cortex.</a> Neuropsychologia. 39, 1263-1276 (2001).</li>
<li>Mangun, G. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+Mechanisms+of+Visual+Selective+Attention%5BTitle%5D)+AND+%22Psychophysiology%22%5BJournal%5D)">Neural Mechanisms of Visual Selective Attention.</a> Psychophysiology. 32, 4-18 (1995).</li>
<li>Chadick, J. Z., Gazzaley, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+coupling+of+visual+cortex+with+default+or+frontal-parietal+network+based+on+goals%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Differential coupling of visual cortex with default or frontal-parietal network based on goals.</a> Nat Neurosci. 14, 830-832 (2011).</li>
<li>Ruff, C. C., Driver, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Attentional+preparation+for+a+lateralized+visual+distractor%3A+behavioral+and+fMRI+evidence%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cogn+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Attentional preparation for a lateralized visual distractor: behavioral and fMRI evidence.</a> J Cogn Neurosci. 18, 522-538 (2006).</li>
<li>Serences, J. T., Yantis, S., Culberson, A., Awh, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Preparatory+activity+in+visual+cortex+indexes+distractor+suppression+during+covert+spatial+orienting%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurophysiol%22%5BJournal%5D)">Preparatory activity in visual cortex indexes distractor suppression during covert spatial orienting.</a> J Neurophysiol. 92, 3538-3545 (2004).</li>
<li>Rissman, J., Gazzaley, A., D'Esposito, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+effect+of+non-visual+working+memory+load+on+top-down+modulation+of+visual+processing%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychologia%22%5BJournal%5D)">The effect of non-visual working memory load on top-down modulation of visual processing.</a> Neuropsychologia. 47, 1637-1646 (2009).</li>
<li>Gazzaley, A., Cooney, J. W., Rissman, J., D'Esposito, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Top-down+suppression+deficit+underlies+working+memory+impairment+in+normal+aging%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Top-down suppression deficit underlies working memory impairment in normal aging.</a> Nat Neurosci. 8, 1298-1300 (2005).</li>
<li>Kong, D. Y., Soon, C. S., Chee, M. W. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+imaging+correlates+of+impaired+distractor+suppression+following+sleep+deprivation%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">Functional imaging correlates of impaired distractor suppression following sleep deprivation.</a> NeuroImage. 61, 50-55 (2012).</li>
<li>Luck, S. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+Spatial+Cueing+on+Luminance+Detectability+-+Psychophysical+and+Electrophysiological+Evidence+for+Early+Selection%5BTitle%5D)+AND+%22J+Exp+Psychol+Human%22%5BJournal%5D)">Effects of Spatial Cueing on Luminance Detectability - Psychophysical and Electrophysiological Evidence for Early Selection.</a> J Exp Psychol Human. 20, 887-904 (1994).</li>
<li>Posner, M. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Orienting+of+Attention%5BTitle%5D)+AND+%22QJ+Exp+Psychol%22%5BJournal%5D)">Orienting of Attention.</a> QJ Exp Psychol. 32, 3-25 (1980).</li>
<li>Posner, M. I., Nissen, M. K., Ogden, W. C. Modes of Perceiving and Processing Information. Pick, H., Saltzmann, E. , 137-157 (1978).</li>
<li>Gazzaley, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+early+attentional+modulation+on+working+memory%5BTitle%5D)+AND+%22Neuropsychologia%22%5BJournal%5D)">Influence of early attentional modulation on working memory.</a> Neuropsychologia. 49, 1410-1424 (2011).</li>
<li>Johnson, J. A., Zatorre, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Attention+to+simultaneous+unrelated+auditory+and+visual+events%3A+Behavioral+and+neural+correlates%5BTitle%5D)+AND+%22Cereb+Cortex%22%5BJournal%5D)">Attention to simultaneous unrelated auditory and visual events: Behavioral and neural correlates.</a> Cereb Cortex. 15, 1609-1620 (2005).</li>
<li>Johnson, J. A., Zatorre, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+substrates+for+dividing+and+focusing+attention+between+simultaneous+auditory+and+visual+events%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">Neural substrates for dividing and focusing attention between simultaneous auditory and visual events.</a> NeuroImage. 31, 1673-1681 (2006).</li>
<li>Zanto, T. P., Gazzaley, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neural+Suppression+of+Irrelevant+Information+Underlies+Optimal+Working+Memory+Performance%5BTitle%5D)+AND+%22J+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Neural Suppression of Irrelevant Information Underlies Optimal Working Memory Performance.</a> J Neurosci. 29, 3059-3066 (2009).</li>
<li>Lenartowicz, A., Simpson, G. V., Haber, C. M., Cohen, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Neurophysiological+Signals+of+Ignoring+and+Attending+Are+Separable+and+Related+to+Performance+during+Sustained+Intersensory+Attention%5BTitle%5D)+AND+%22J+Cogn+Neurosci%22%5BJournal%5D)">Neurophysiological Signals of Ignoring and Attending Are Separable and Related to Performance during Sustained Intersensory Attention.</a> J Cogn Neurosci. , 1-15 (2014).</li>
<li>Daffner, K. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Does+modulation+of+selective+attention+to+features+reflect+enhancement+or+suppression+of+neural+activity%5BTitle%5D)+AND+%22Biol+Psychol%22%5BJournal%5D)">Does modulation of selective attention to features reflect enhancement or suppression of neural activity.</a> Biol Psychol. 89, 398-407 (2012).</li>
<li>Weissman, D. H., Warner, L. M., Woldorff, M. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Momentary+reductions+of+attention+permit+greater+processing+of+irrelevant+stimuli%5BTitle%5D)+AND+%22NeuroImage%22%5BJournal%5D)">Momentary reductions of attention permit greater processing of irrelevant stimuli.</a> NeuroImage. 48, 609-615 (2009).</li>
<li>Shams, L., Kamitani, Y., Shimojo, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Visual+illusion+induced+by+sound%5BTitle%5D)+AND+%22Cognitive+Brain+Res%22%5BJournal%5D)">Visual illusion induced by sound.</a> Cognitive Brain Res. 14, 147-152 (2002).</li>
<li>Di Luca, M., Machulla, T. K., Ernst, M. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recalibration+of+multisensory+simultaneity%3A+Cross-modal+transfer+coincides+with+a+change+in+perceptual+latency%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vision%22%5BJournal%5D)">Recalibration of multisensory simultaneity: Cross-modal transfer coincides with a change in perceptual latency.</a> J Vision. 9, (2009).</li>
<li>Makeig, S., Jung, T. P., Bell, A. J., Ghahremani, D., Sejnowski, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Blind+separation+of+event-related+brain+response+components%5BTitle%5D)+AND+%22Psychophysiology%22%5BJournal%5D)">Blind separation of event-related brain response components.</a> Psychophysiology. 33, S58-S58 (1996).</li>
<li>Baillet, S., Mosher, J. C., Leahy, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electromagnetic+brain+mapping%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Signal+Processing+Mag%22%5BJournal%5D)">Electromagnetic brain mapping.</a> IEEE Signal Processing Mag. 18, 14-30 (2001).</li>
<li>Garcia-Perez, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Forced-choice+staircases+with+fixed+step+sizes+asymptotic+and+small-sample+properties%5BTitle%5D)+AND+%22Vision+Res%22%5BJournal%5D)">Forced-choice staircases with fixed step sizes asymptotic and small-sample properties.</a> Vision Res. 38, 1861-1881 (1998).</li>
<li>Picton, T. W., Bentin, S., Berg, P., Donchin, E., Hilllyard, S. A., Johnson, R. J. R., Miller, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Guidelines+for+using+human+event-related+potentials+to+study+cognition%3A+Recroding+standards+and+publication+criteria%5BTitle%5D)+AND+%22Psychophysiology%22%5BJournal%5D)">Guidelines for using human event-related potentials to study cognition: Recroding standards and publication criteria.</a> Psychophysiology. Ritter, W., Ruchkin, D. S., Rugg, M. D., Taylor, M. J. 37 (2), Guidelines. 127-152 (2000).</li>
<li>Keil, A., Debener, S., Gratton, G., Junghofer, M., Kappenman, E. S., Luck, S. J., Luu, P., Miller, G. A., Yee, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Committee+Report%3A+Publication+guidelines+and+recommendations+for+studies+using+electroencephalography+and+magnetoencephalography%5BTitle%5D)+AND+%22Psychophysiology%22%5BJournal%5D)">Committee Report: Publication guidelines and recommendations for studies using electroencephalography and magnetoencephalography.</a> Psychophysiology. 51 (1), 1-21 (2014).</li>
</ol>

Los autores no tienen nada que revelar.

Los procesos relacionados con la asistencia y al ignorar en control de la atención pueden implicar diferentes vías neurales y cursos de tiempo. Por lo tanto, es de valor para medir estos procesos por separado. El IMAT es una herramienta, por el cual uno puede captar señales neurofisiológicas de asistir e ignorando por separado, pero al mismo tiempo, en la atención sostenida. Los pasos críticos incluyen la medición de las respuestas neurofisiológicas sensoriales cuando el participante asiste, ignorando o percibir pasivam...

Atención guías de control de comportamiento dirigiendo nuestros recursos neurales y cognitivos hacia seleccione señales de entrada, mientras que la restricción del acceso a otras señales, basado en un objetivo de comportamiento dado 1. Por ejemplo, al leer un libro, las señales visuales que corresponden al libro son las señales de destino para ser mejorados, mientras que otras señales sensoriales - tales como la televisión en la habitación de al lado - son señales distractor a atenuarse. Grabaciones en ambos primates humanos y no humanos 1.4, indican que las respuestas neuronales en las cortezas sensoriales se han mejorado para los objetivos que asisten en relación con distractores ignorados durante la atención selectiva, lo que indica que la fuerza de los estímulos sensoriales en el cerebro se modula en función de si se clasifican como objetivos o distractores 5-7. Nos referimos a esta diferencia en la intensidad de la señal cuando asisten frente a ignorar que el efecto de modulación atención. De mayor interés esla cuestión de si y cómo los procesos neurales de asistir a contribuir al control de la atención y de sus deficiencias, por separado de los procesos neuronales de ignorar. Es cada vez más claro que la capacidad de ignorar las distracciones puede verse afectada independientemente de nuestra capacidad de asistir a los objetivos. Por ejemplo, distractor de supresión puede verse afectada con el aumento de la carga de trabajo 8, envejecimiento cognitivo 9 y la privación del sueño 10, sin una reducción en el realce de destino. No se sabe actualmente si un decremento en el realce objetivo también puede existir sin un déficit en la supresión distractor. Tal vez lo más importante, no se resuelve si los déficits de cualquiera de asistir o ignorar, pero no ambos, puede dilucidar condiciones neuropsiquiátricas en el que se altera el control de la atención. Como tal, es valioso para comprender mejor si asistir e ignorando surgen de las vías corticales separables, si, y en qué se diferencian en la dinámica neural. Mediante la medición de asistir yignorando procesos por separado, tales cuestiones se pueden abordar. A continuación se describe la metodología para medir las señales neurofisiológicas de asistir e ignorando por separado, pero al mismo tiempo, en la atención sostenida. Este enfoque se basa en el efecto de modulación atención: la diferencia en la amplitud de la respuesta sensorial de los nervios cuando el individuo asiste frente ignorando a los estímulos en esa corriente sensorial. El efecto de modulación de la atención es una poderosa herramienta para la detección de la atención de modulación sobre las señales sensoriales, pero se opone a la capacidad de evaluar la dinámica separadas de asistir e ignorando procesos. Es decir, una diferencia en las respuestas sensoriales de los nervios cuando asisten frente ignorando pudiera surgir debido a que el proceso de la atención mejora las señales de destino sensoriales, o porque ignorando atenúa señales distractores sensoriales, o ambos. Para probar entre estas alternativas, se requiere el uso de una condición de control adicional en el que uno cuantifica la strength de entradas sensoriales en su línea de base natural cuando son ni asistieron ni ignorar. Esto es similar a caminar por una calle muy transitada llena de coches, pero tampoco viendo activamente (por ejemplo, para un taxi) ni ignorar activamente (por ejemplo, los coches no de taxis y autobuses) de los coches que pasaban. Mediante la evaluación de las señales sensoriales que son atendidos o ignorados, en relación a una condición pasiva de referencia, la magnitud y oportunidad de asistir e ignorando procesos se puede cuantificar por separado. Usos efectivos de dicho control pasivo en la medición que asisten y haciendo caso omiso de los procesos se ha informado anteriormente en los estudios de la atención anticipatoria 13.11 y las interacciones memoria de atención 9,10,14-17. Aquí se describe el uso de este enfoque en el contexto de la atención sostenida, en un no-cued, continua, intermodal (es decir, auditivo-visual) tarea de atención (IMAT) 18. En otras palabras, este método es apropiado para el estudio de Rath en cursoer que los procesos de control de preparación, lo que permite el seguimiento de estos procesos a través del tiempo. Este método también cuantifica los procesos de control que modulan las respuestas sensoriales a través de diferentes modalidades sensoriales (es decir, auditivas en comparación visual), centrándose así en procesos que no están especializados para dentro de un dominio sensorial o contenido. A diferencia de la resonancia magnética funcional anterior estudia 15,19,20, este método pistas asistir e ignorando procesos utilizando señales neurofisiológicas resueltos temporal (electroencefalografía, EEG), proporcionando así una resolución de milisegundos en los perfiles temporales de asistir e ignorando procesos. Nuestros resultados representativos demuestran el uso de la técnica en la identificación de evidencia directa de fuentes separables corticales y dinámica temporal de los procesos neuronales de asistir e ignorando y contribuciones únicas al efecto de modulación atención.

<table><tbody><tr><td>NetStation Software</td><td>Geodésico Eléctrico, Inc.</td><td>versión 4.5.1</td><td>Se puede utilizar un software de grabación alternativo.</td></tr><tr><td>Software de Matlab</td><td>Las obras de MathWorks, Inc.</td><td>7.10.0 (R2010a)</td><td>Se puede utilizar software alternativo de análisis y presentación.</td></tr><tr><td>PsychToolbox Software</td><td>http://psychtoolbox.org/</td> <td>v3.0.8 (2010-03-06)</td><td>Software de código abierto. Se puede utilizar un software alternativo de presentación de estímulos.</td></tr><tr><td>Amplificador Netstation</td><td>Geodésico Eléctrico, Inc.</td><td>300</td><td>Se puede utilizar un amplificador alternativo.</td></tr><tr><td>EEG Net</td><td>Electrical Geodesic, Inc.</td><td>HCGSN130</td><td>Se puede utilizar un gorro de electroencefalograma alternativo.</td></tr><tr><td>Electrolito a base de solución salina (cloruro de potasio)</td><td>Geodésico eléctrico, Inc.</td><td>n/a</td><td>Electrolito utilizado en el remojo de la red para este sistema de EEG de alta impedancia. Se puede utilizar un mediato electrolítico alternativo.</td></tr></tbody></table>

medición de señales neurofisiológicas de ignorar y asistir procesos en control de atención

Measurement of Neurophysiological Signals of Ignoring and Attending Processes in Attention Control

El control de la atención es la capacidad de atender selectivamente algunas señales sensoriales mientras se ignoran otras. Se cree que esta capacidad implica dos procesos: la mejora de las señales sensoriales que deben ser atendidas y la atenuación de las señales sensoriales que deben ser ignoradas. La fuerza general de la modulación atencional a menudo se mide comparando la amplitud de una respuesta neuronal sensorial a una entrada externa cuando se atiende frente a cuando se ignora. Este método es robusto para detectar la modulación atencional, pero excluye la capacidad de evaluar las dinámicas separadas de los procesos de atención e ignoración. En este trabajo se describe la metodología para medir de manera independiente las señales neurofisiológicas de atención e ignoración mediante la tarea de atención intermodal (IMAT). Esta tarea, cuando se combina con la electroencefalografía, aísla las respuestas sensoriales neurofisiológicas en las modalidades auditiva y visual, ya sea atendiendo o ignorando, con respecto a un control pasivo. Como resultado, se pueden evaluar dinámicas independientes de atención y de ignoración en cualquiera de las dos modalidades. Nuestros resultados utilizando esta tarea indican que el tiempo y las fuentes corticales de los efectos de atención e ignoración difieren, al igual que sus contribuciones al efecto de modulación de la atención, lo que apunta a trayectorias neuronales únicas y demuestra la utilidad de la muestra para medirlas por separado.

El protocolo IMAT ha sido utilizado anteriormente para identificar las contribuciones únicas de asistir e ignorando procesos a la velocidad de respuesta en la atención sostenida 18. En ese estudio, hemos probado 35 individuos sanos diestros (22 mujeres, edad: X = 21.0, σ = 5,4), reclutados a través de la muestra de sujetos departamento de Psicología de la Universidad de California en Los Ángeles. Todos los participantes por escrito el consentimiento informado antes de participar en el estudio. Los resultados ...

El control de la atención comprende la mejora de las señales objetivo y la atenuación de las señales distractoras. Describimos un enfoque para medir, por separado pero al mismo tiempo, la neurofisiología de atender e ignorar en la atención intermodal sostenida, utilizando una condición de control pasivo durante la cual ninguno de los procesos se activa continuamente.

Medición de señales neurofisiológicas de ignorar y Asistir Procesos en Control de Atención

Attention control is the ability to selectively attend to some sensory signals while ignoring others. This ability is thought to involve two processes: ...

El objetivo general del siguiente experimento consiste en medir de forma independiente las señales neurofisiológicas de dos procesos atencionales: prestar atención e ignorar durante la atención sostenida. Esto se logra mediante el diseño de una tarea informatizada en la que los participantes presionan botones en respuesta a dos estímulos sensoriales presentados simultáneamente, con el fin de provocar las condiciones necesarias para activar el proceso de atención, el de ignorancia o ninguno de los dos. Como segundo paso, los participantes realizan la tarea combinada con electroencefalografía o EEG, que detecta y registra la actividad eléctrica cerebral mientras llevan a cabo los procesos de atención e ignorancia.A continuación, los datos de EEG se analizan mediante software informático para extraer respuestas promedio a entradas sensoriales bajo condiciones de atención o ignorancia, y en la condición de referencia pasiva cuando no se dirige ninguna atención. Los resultados basados en el análisis del potencial relacionado con eventos o ERP muestran diferencias en la evolución temporal de la respuesta neurofisiológica promedio a una entrada sensorial única cuando esta se ignora o atiende en comparación con la condición de referencia pasiva. La principal ventaja de esta técnica frente a medidas existentes como el efecto de modulación atencional es que nos permite probar nuevas hipótesis sobre si los procesos de atención e ignorancia son implementados por los mismos mecanismos cerebrales o por diferentes.Las implicaciones de esta técnica también se extienden hacia el tratamiento o diagnóstico de déficits atencionales, ya que los deterioros en los procesos de atención e ignorancia pueden producir síntomas similares, como la distracción, lo que dificulta la elección del tratamiento. Este método evalúa la integridad de cada proceso por separado y, por lo tanto, es capaz de detectar con mayor precisión el origen real del síntoma. Comience creando dos gradaciones sinusoidales en escala de grises de aproximadamente 5,7 pulgadas de diámetro, con cualquier frecuencia; las imágenes tendrán una duración en pantalla de 100 milisegundos.Incline una de las gradaciones 10 grados visuales a la derecha respecto a la mediana, e incline la otra gradación 10 grados visuales a la izquierda respecto a la mediana. A continuación, genere dos tonos auditivos puros, uno con un tono de 750 hertz y el otro a 900 hertz. Con una duración de 100 milisegundos cada uno, asegúrese de que el grado de inclinación en los estímulos visuales y la diferencia de tono en los estímulos auditivos sean suficientemente distintos, de modo que el participante pueda distinguir entre ellos sin tener que recurrir a adivinar.Luego, cree un código informático que controle la presentación de estímulos auditivos y visuales durante el experimento utilizando software de presentación. Presente los estímulos visuales centrados sobre un fondo gris y los estímulos auditivos mediante altavoces colocados a ambos lados de la pantalla. Seleccione el número de estímulos que se presentarán.Presente al menos 150 de cada uno de los estímulos visuales y auditivos por condición experimental para asegurar que haya suficientes repeticiones para una respuesta neurofisiológica confiable. A continuación, seleccione el momento de presentación para cada uno de los estímulos auditivos y visuales. Utilice un intervalo interestímulo o ISI de 750 a 1000 milisegundos entre presentaciones secuenciales de estímulos de la misma modalidad, alternando los estímulos auditivos y visuales.Finalmente, divida los estímulos en segmentos de 25. Cada segmento será precedido por una de tres instrucciones de tarea seleccionadas al azar. Informe al participante sobre la tarea antes de recopilar las medidas neurofisiológicas de la actividad cerebral.Instruya al participante a prestar atención y responder únicamente a los tonos auditivos e ignorar los estímulos visuales. Cuando la instrucción sea escuchar, pida al participante que presione la flecha izquierda si el tono es alto y la flecha derecha si el tono es bajo. De manera similar, instruya al participante a prestar atención y responder únicamente a las gradaciones visuales e ignorar los estímulos auditivos.Cuando la instrucción sea mirar, pida al participante que presione la flecha izquierda si la gradación está inclinada hacia la izquierda y la flecha derecha si la gradación está inclinada hacia la derecha. Finalmente, indique al participante que no realice ninguna respuesta cuando la instrucción sea pasiva, asegurándose de que el participante mantenga los ojos abiertos y esté enfocado en la pantalla. Durante el experimento, alterne las instrucciones de escuchar y mirar entre segmentos para hacer que la modalidad previamente atendida sea irrelevante, convirtiéndola así en un distractor potente.Una vez que el participante domine bien la tarea, comience la recopilación de respuestas neurofisiológicas a las señales atendidas y no atendidas. Durante la fase A, prepare el casco de electroencefalografía o EEG y el equipo de registro según las instrucciones del fabricante. Coloque el casco sobre el cuero cabelludo del participante y verifique la señal, la impedancia y la calidad en cada uno de los sensores.A continuación, sincronice las grabaciones neurofisiológicas con el software de presentación de estímulos y el software de grabación neurofisiológica según las instrucciones del fabricante. Finalmente, registre las señales neurofisiológicas mientras el participante realiza la tarea. Para asegurar que el software tenga un registro preciso del momento exacto de cada estímulo y respuesta, prepare los datos neurofisiológicos para el análisis estadístico utilizando software de análisis.Comience eliminando los componentes de señal no neuronales que contribuirán a la variabilidad en las grabaciones de las respuestas cerebrales. Utilice un filtro pasa-altos de 0,1 a 1 hertz para eliminar las deriva lentas, como las provocadas por cambios en la impedancia de los sensores. Luego, use un filtro pasa-bajos de 30 a 50 hertz para eliminar los componentes de alta frecuencia, como los introducidos por el ruido eléctrico, y excluya o interpole los sensores que muestren datos poco confiables tras la eliminación de los componentes no neuronales principales.Vuelva a referenciar los datos en cada electrodo calculando la media en todos los sensores y restando ese valor de cada sensor. A continuación, extraiga épocas temporales de aproximadamente 1000 milisegundos alrededor de cada evento auditivo y visual.Incluya 100 milisegundos anteriores al inicio del estímulo y 600 milisegundos posteriores al inicio del estímulo. Reste la media de los datos en la línea base previa al estímulo para reexpresar las amplitudes del ERP como cambios relativos a la señal previa al estímulo. Luego, calcule el ERP promedio promediando los datos de todos los episodios que pertenecen a la misma condición, que pueden ser estímulos atendidos, ignorados o percibidos pasivamente.Finalmente, para identificar el curso temporal de los procesos de atención, compare la amplitud y el momento, así como la distribución espacial de la respuesta de potenciales relacionados con eventos (ERP) tras los estímulos atendidos con respecto a los de la condición pasiva. De manera similar, para identificar el curso temporal del proceso de ignorar, compare la amplitud y el momento, así como la distribución espacial de la respuesta ERP tras los estímulos ignorados con respecto a los de la condición pasiva. El protocolo IMAT reveló perfiles temporales y espaciales únicos de los procesos de atención e ignorancia respecto al efecto de modulación atencional, definido como la diferencia en la respuesta neurofisiológica entre la condición atendida y la ignorada.En la modalidad sensorial auditiva, los procesos de atención e ignorancia contribuyeron en diferentes momentos al efecto de modulación atencional tras el inicio del tono. Esto sugiere que ambos procesos son necesarios durante el procesamiento sensorial auditivo y también que implican dinámicas cerebrales diferentes en la modalidad sensorial visual. El potencial relacionado con eventos (ERP) visual indicó un efecto significativo de la atención, pero no de la ignorancia, lo que sugiere que solo los procesos de atención son necesarios en el procesamiento sensorial visual y explican el 100 % del efecto de modulación atencional.Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo medir de forma independiente las respuestas fisiológicas de los procesos de atención y omisión del control atencional. Tras seguir este procedimiento, se pueden realizar otros métodos, como la obtención de imágenes de fuentes, con el fin de comprender mejor qué regiones cerebrales participan en la generación de las señales neurofisiológicas.

measurement-neurophysiological-signals-ignoring-attending-processes

Research

Investigación

JoVE Journal

Behavior

Comportamiento

El objetivo de nuestra investigación es correlacionar el comportamiento de la actividad cerebral. Precisas medidas de comportamiento y técnicas de imagen nos permiten dilucidar las relaciones cerebro-conducta.

La correlación entre las respuestas de comportamiento a las señales de fMRI de la corteza prefrontal humana: estudio de determinados procesos cognitivos Uso del análisis de tareas

Usamos magneto-y electroencefalografía (MEG / EEG), combinada con la información anatómica capturado por resonancia magnética (MRI), para asignar la dinámica de la red cortical asociada con la atención auditiva.

Asignación Dinámica de trauma con MEG / estimaciones simultáneas norma mínima-EEG y anatómico limitado-un ejemplo: Atención Auditiva

Aquí describimos un paradigma de búsqueda visual de pantalla táctil que se puede utilizar para estudiar la detección de amenazas a lo largo de la vida. El paradigma ya se ha utilizado en varios estudios que demuestran que tanto los niños como los adultos detectan estímulos amenazantes como serpientes, arañas y caras enojadas más rápido que los estímulos no amenazantes.

Medición atencionales sesgos de amenaza en niños y adultos

Una novela paradigma cognitivo se desarrolla para dilucidar correlatos conductuales y neuronales de injerencia de los a-ser ignorados-distractores frente a la injerencia de los perturbadores asistido-a-ser durante una tarea de memoria de trabajo. En este manuscrito, varias variantes de este paradigma se detallan, y los datos obtenidos con este paradigma en el / los participantes adultos mayores más jóvenes se revisa.

Un Paradigma Cognitivo encargado de investigar la interferencia en la Memoria de Trabajo por las distracciones e interrupciones

Los juicios de orden temporal se pueden utilizar para estimar los parámetros de velocidad de procesamiento y los pesos atencionales y, por lo tanto, para inferir los mecanismos del procesamiento atencional. Esta metodología se puede aplicar a una amplia gama de estímulos visuales y trabaja con muchas manipulaciones de la atención.

La medición de velocidad Atención y tratamiento visual de análisis basado en modelos de resoluciones judiciales de orden temporal

Usando dos transcranial diferentes protocolos de estimulación magnética (TMS), este manuscrito describe cómo medir y comparar la inhibición cortical en el córtex motor primario al adoptar diferentes focos atencionales.

La inhibición intracortical dentro de la corteza primaria del Motor puede ser modulada cambiando el foco de atención

Este trabajo presenta un nuevo protocolo para la evaluación del trastorno de hiperactividad de déficit de atención (TDAH) al proporcionar un procedimiento de diagnóstico más objetivo para este trastorno del desarrollo basado en el uso de herramientas innovadoras. También analiza la relación entre medidas de activación y función ejecutiva.

Uso de activación cerebral (nir-HEG/Q-EEG) y medidas de ejecución (CPTs) en un protocolo de evaluación de TDAH

Este protocolo experimental combinado ojo de seguimiento y la evaluación de la sensibilidad visual presaccadic en un paradigma de doble tarea, que consiste en una tarea de sacada de libre elección y una tarea de discriminación visual, para investigar la implementación de la atención visual espacial antes de movimientos sacádicos, correcta y promedio.

Investigando la implementación de la atención Visual antes de Saccades precisas y un promedio por ojo de seguimiento y evaluación de la sensibilidad Visual

Este diseño de estudio mide el costo de cambio de tareas de usar un teléfono inteligente mientras camina. Los participantes se someten a dos condiciones experimentales: una condición de control (caminar) y una condición multitarea (enviar mensajes de texto mientras caminan). Los participantes cambian entre estas tareas y una tarea de determinación de dirección. Se registran los datos de EEG, así como las medidas de comportamiento.

Medición del costo del interruptor del uso del teléfono inteligente mientras camina

Métodos de EEG se aplican para extraer biomarcadores de disfunciones cerebrales. El enfoque se centra en las potencialidades multicanal relacionadas con eventos (ERP) registradas en una tarea GO/NOGO seleccionada. Los artefactos no cerebrales se corrigen y los ERPs se comparan con los datos normativos. Los ejemplos se relacionan con biomarcadores para el diagnóstico del TDAH y la predicción de la respuesta a los medicamentos.

Potenciales relacionados con eventos (ERP) y otros métodos basados en EEG para extraer biomarcadores de la disfunción cerebral: ejemplos de trastorno por déficit de atención pediátrica e hiperactividad (TDAH)

Aprende a medir señales neurofisiológicas de atención e ignorancia usando EEG y tareas computarizadas. Este método permite estudiar los mecanismos cerebrales del control atencional de forma independiente.

Medición de señales neurofisiológicas de ignorar y Asistir Procesos en Control de Atención

Explorar más videos