Misura di segnali neurofisiologici di Ignorando e Assistere Processi in controllo Attenzione

Il controllo dell'attenzione comprende il miglioramento dei segnali target e l'attenuazione dei segnali di distrazione. Descriviamo un approccio per misurare separatamente ma contemporaneamente, la neurofisiologia dell'attenzione e dell'ignoranza nell'attenzione intermodale sostenuta, utilizzando una condizione di controllo passivo durante la quale nessuno dei due processi è continuamente impegnato.

L'obiettivo generale del seguente esperimento è quello di misurare in modo indipendente i segnali neurofisiologici di due processi attenzionali che assistono e ignorano durante l'attenzione sostenuta. Ciò si ottiene progettando un compito computerizzato in cui i partecipanti premono i pulsanti in risposta a due input sensoriali presentati contemporaneamente al fine di suscitare le condizioni necessarie per coinvolgere il processo di partecipazione, ignoramento o nessuno dei due. Come secondo passo, i partecipanti eseguono il compito combinato con l'elettroencefalografia o EEG, che rileva e registra l'attività elettrica cerebrale mentre si impegnano nei processi di partecipazione e ignoranza.

Successivamente, i dati EEG vengono analizzati utilizzando un software per computer al fine di estrarre le risposte medie agli input sensoriali in condizioni di presenza o ignoranza e nella condizione di riferimento passivo quando non viene dispiegata alcuna attenzione. I risultati basati sul potenziale correlato all'evento o sull'analisi ERP mostrano differenze nell'evoluzione temporale della risposta neurofisiologica media a un singolo input sensoriale quando viene ignorato o assistito rispetto alla condizione di riferimento passiva. Il vantaggio principale di questa tecnica rispetto alle misure esistenti, come l'effetto di modulazione dell'attenzione, è che ci permette di testare nuove ipotesi sul fatto che i processi di partecipazione e di ignoranza siano implementati dagli stessi meccanismi cerebrali o da meccanismi diversi.

Le implicazioni di questa tecnica si estendono anche alla terapia o alla diagnosi di deficit attentivi perché le menomazioni dei processi di assistenza e ignoranza possono produrre sintomi simili come la distraibilità che rende difficile la scelta del trattamento. Questo metodo valuta l'integrità di ciascun processo separatamente ed è quindi in grado di rilevare con maggiore precisione la vera fonte del sintomo. Inizia creando due gradazioni sinusoidali in scala di grigi di circa 5,7 pollici di diametro e, con qualsiasi frequenza, le immagini avranno una durata sullo schermo di 100 millisecondi.

Inclinare una delle scarpate di 10 gradi visivi a destra rispetto allo spartitraffico, inclinare l'altra di 10 gradi visivi a sinistra rispetto allo spartitraffico. Successivamente, genera due toni uditivi puri, uno con un'intonazione di 750 hertz e l'altro a 900 hertz. Avendo ciascuno una durata di 100 millisecondi, assicurati che il grado di inclinazione degli stimoli visivi e la differenza di tono negli stimoli uditivi siano sufficientemente distinti, in modo che il partecipante possa distinguerli senza fare affidamento su congetture.

Quindi crea un codice informatico che controllerà la presentazione degli stimoli uditivi e visivi durante l'esperimento utilizzando un software di presentazione. Presenta stimoli visivi centrati su uno sfondo grigio e presenta stimoli uditivi attraverso altoparlanti posizionati su entrambi i lati dello schermo. Seleziona il numero di stimoli da presentare.

Presentare almeno 150 di ciascuno degli stimoli visivi e uditivi per condizione sperimentale per garantire che ci siano abbastanza ripetizioni per una risposta neurofisiologica affidabile. Quindi, seleziona i tempi per ciascuno degli stimoli uditivi e visivi. Utilizzare un intervallo interstimolo o ISI compreso tra 750 e 1000 millisecondi tra presentazioni sequenziali di stimoli della stessa modalità, intercalare gli stimoli uditivi e visivi.

Infine, dividi gli stimoli in segmenti da 25. Ogni segmento sarà preceduto da una delle tre istruzioni di attività selezionate casualmente. Informare il partecipante sul compito prima di raccogliere misure neurofisiologiche dell'attività cerebrale.

Istruire il partecipante a partecipare e rispondere solo ai toni uditivi e a ignorare gli stimoli visivi. Quando l'istruzione è in ascolto, chiedere al partecipante di premere la freccia sinistra se il tono è alto e la freccia destra se il tono è basso. Allo stesso modo, istruisci il partecipante a partecipare e rispondere solo alle valutazioni visive e a ignorare gli stimoli uditivi.

Quando l'istruzione è guardata, chiedi al partecipante di premere la freccia sinistra se la valutazione è inclinata a sinistra e la freccia destra se la valutazione è inclinata a destra. Infine, chiedi al partecipante di non rispondere quando l'istruzione è passiva, assicurati che il partecipante tenga ancora gli occhi aperti e sia concentrato sullo schermo. Durante l'esperimento, alternare le istruzioni per ascoltare e guardare tra i segmenti in modo da rendere irrilevante la modalità precedentemente frequentata, rendendola così un potente distrattore.

Una volta che il partecipante è esperto nel compito, inizia la raccolta delle risposte neurofisiologiche ai segnali assistiti e ignorati. Durante l'Im A preparare l'elettroencefalogramma o la cuffia EEG e l'apparecchiatura di registrazione secondo le istruzioni del produttore. Applicare il cappuccio sul cuoio capelluto del partecipante e verificare il segnale, l'impedenza e la qualità di ciascuno dei sensori.

Quindi, sincronizzare le registrazioni neurofisiologiche con il software di presentazione dello stimolo e il software di registrazione neurofisiologica secondo le istruzioni del produttore. Infine, registra i segnali neurofisiologici mentre il partecipante esegue il compito. Per garantire che il software abbia una registrazione precisa dei tempi di ogni stimolo e risposta, preparare i dati neurofisiologici per l'analisi statistica utilizzando un software di analisi.

Inizia rimuovendo i componenti del segnale non neurale che contribuiranno alla variabilità delle registrazioni delle risposte cerebrali. Utilizzare un filtro passa-alto da 0,1 a un hertz per rimuovere le derive lente come quelle causate da variazioni di impedenza dei sensori. Quindi utilizzare un filtro passa-basso da 30 a 50 hertz per rimuovere i componenti ad alta frequenza come quelli introdotti dal rumore elettrico, escludere o interpolare i sensori che mostrano dati inaffidabili in seguito alla rimozione dei principali componenti non neurali.

Rifai riferimento ai dati su ciascun elettrodo prendendo la media di tutti i sensori e sottraendo tale valore da ciascun sensore. Quindi, estrai. Epopee temporali di circa 1000 millisecondi che circondano ogni evento uditivo e visivo.

Includi 100 millisecondi prima dell'insorgenza dello stimolo e 600 millisecondi dopo l'insorgenza dello stimolo. Sottrarre la media dei dati nella linea di base pre-stimolo per riesprimere le ampiezze ERP come variazioni rispetto al segnale pre-stimolo. Quindi calcola l'ERP medio facendo la media dei dati di tutte le epiche che rientrano nella stessa condizione, che sono stimoli frequentati, ignorati o percepiti passivamente.

Infine, per identificare l'andamento temporale dei processi frequentanti, confrontare l'ampiezza e la tempistica, nonché la distribuzione spaziale della risposta ERP dopo gli stimoli assistiti rispetto a quelli durante la condizione passiva. Allo stesso modo, per identificare il decorso temporale dell'ignoranza, confrontare l'ampiezza e la tempistica, nonché la distribuzione spaziale della risposta ERP dopo stimoli ignorati rispetto a quelli durante la condizione passiva. Il protocollo IMAT ha scoperto profili temporali e spaziali unici dei processi di partecipazione e ignoranza rispetto all'effetto di modulazione dell'attenzione, definito come la differenza nella risposta neurofisiologica per la condizione assistita rispetto a quella ignorata.

Nella modalità sensoriale uditiva, l'ascolto e l'ignoranza dei processi hanno contribuito in diversi momenti all'effetto di modulazione dell'attenzione dopo l'insorgenza del tono. Ciò suggerisce che entrambi i processi sono necessari durante l'elaborazione sensoriale uditiva e anche che coinvolgono diverse dinamiche cerebrali nella modalità sensoriale visiva. L'ERP sensoriale visivo ha indicato un effetto significativo di partecipazione ma non di ignoranza, il che ha suggerito che solo i processi di partecipazione sono necessari nell'elaborazione sensoriale visiva e rappresentano il 100% dell'effetto di modulazione dell'attenzione.

Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come misurare in modo indipendente le risposte fisiologiche dei processi di controllo dell'attenzione che si assistono e si ignorano. Seguendo questa procedura, è possibile eseguire altri metodi come l'imaging della sorgente per comprendere meglio quali regioni del cervello sono coinvolte nella generazione dei segnali neurofisiologici.