What is object-based attentional control and how does it work?

Object-based attentional control refers to deliberately choosing what to pay attention to based on your goals. For example, if you focus on picking onions from soup, you may not notice a fly nearby, even though both are in the same location. The brain processes objects separately, but the attended object gains stronger activation in its specialized processing area, allowing selective focus despite competing stimuli.

What are the fusiform face area and parahippocampal place area?

The fusiform face area (FFA) is a brain region in the mid-fusiform gyrus that responds significantly more to faces than other objects. The parahippocampal place area (PPA) is located in the parahippocampal gyrus and responds more strongly to houses and places than faces. These specialized regions demonstrate how visual cortex is organized to process specific types of stimuli.

How does fMRI help researchers study attentional control?

Functional magnetic resonance imaging (fMRI) allows researchers to measure neural activity patterns across brain regions during different tasks. By using voxel-based analysis to track signal changes, researchers can observe how brain activation varies when participants attend to different objects. This technique reveals how attentional control modulates neural activity in specialized processing areas like the FFA and PPA.

What happens in the brain when you attend to one object over another?

When you attend to a specific object, neural activity increases in the brain region specialized for processing that object type. In studies with superimposed faces and houses, attending to faces increased FFA activity but not PPA activity, while attending to houses increased PPA activity but not FFA activity. This demonstrates that attentional control selectively modulates neural responses based on what you choose to focus on.

How does mindfulness training affect attentional control?

Mindfulness training, which incorporates attentional switching through instructor-led meditation, enhances individuals' ability to control attention over time. This practice encourages focused awareness away from stressful thoughts. However, individuals with anxiety disorders or post-traumatic stress show biased attention toward emotionally negative stimuli, making attentional control more difficult and increasing vulnerability to threatening images.

What is the difference between passive viewing and attentional control phases in fMRI experiments?

During passive viewing, participants simply observe images in block design without directing attention, allowing researchers to localize which brain regions respond to specific stimuli like faces or houses. In the attentional control phase, superimposed images appear and participants must focus on one object at a time. This comparison reveals how top-down attention modulates activity in specialized brain regions beyond their baseline responses.

Why is attention important for visual perception?

The brain's capacity to process visual information is limited, making attention essential for selectively processing goal-relevant information while ignoring irrelevant details. Some attentional processes are automatic, while others involve voluntary, conscious control. This selective processing allows efficient navigation of complex visual environments, such as focusing on relevant hazards while driving rather than processing every visual detail.

Visuele aandacht: fMRI-onderzoek naar objectgebaseerde aandachtscontrole

0 weergaven09:59 min

1. Deelnemerswerving

Rekruteer 20 deelnemers.
1. Deelnemers moeten rechtshandig zijn en geen voorgeschiedenis van neurologische of psychologische stoornissen hebben.
2. Deelnemers moeten een normale of naar normaal gecorrigeerde gezichtsscherpte hebben om ervoor te zorgen dat ze de visuele aanwijzingen goed kunnen zien.
3. Deelnemers mogen geen metaal in hun lichaam hebben. Dit is een belangrijke veiligheidsvereiste vanwege het hoge magnetische veld dat bij fMRI betrokken is.
4. Deelnemers mogen niet last hebben van claustrofobie, omdat de fMRI vereist dat ze in de kleine ruimte van de scanner liggen.

2. Procedures voorafgaand aan de scan

Vul de documenten voorafgaand aan de scan in.
Wanneer deelnemers binnenkomen voor hun fMRI-scan, instrueer hen om eerst een metaalscreeningsformulier in te vullen om er zeker van te zijn dat ze geen contra-indicaties voor MRI hebben, een formulier voor incidentele bevindingen waarmee ze toestemming geven voor het bekijken van hun scan door een radioloog, en een toestemmingsformulier dat de risico's en voordelen van het onderzoek beschrijft.
Bereid deelnemers voor om de scanner in te gaan door al het metaal uit hun lichaam te verwijderen, inclusief riemen, portemonnees, telefoons, haarspelden, munten en alle sieraden.

3. Geef instructies aan de deelnemer.

Vertel de deelnemer dat ze in de scanner afbeeldingen van gezichten en huizen zullen zien.
Voor de initiële lokalisatorruns instrueer de deelnemers dat ze passief gezichten en huizen zullen bekijken.
Leg uit aan de deelnemers dat in de taakruns ze een gezicht en een huis over elkaar heen zullen zien. Hun taak zal zijn om op het huis of het gezicht te letten, als volgt.
1. Wanneer de taak begint, wordt hen via tekstinstructies verteld of ze op huizen of gezichten moeten letten.
2. Deelnemers zullen vier runs hebben waarbij ze worden geïnstrueerd om op huizen te letten, en vier runs waarbij ze worden geïnstrueerd om op gezichten te letten.
  1. De volgorde van gezichts- en huisruns zal willekeurig zijn voor elke proefpersoon.
Benadruk voor de deelnemer het belang van het stilhouden van hun hoofd gedurende de scan.

4. Plaats de deelnemer in de scanner.

Geef de deelnemer oordopjes om hun oren te beschermen tegen het geluid van de scanner en oordopjes om te dragen zodat ze de experimentator tijdens de scan kunnen horen, en laat hen liggen op het bed met hun hoofd in de spiraal.
Geef de deelnemer de noodknop en instrueer hen om deze in te drukken in geval van nood tijdens de scan.
Gebruik schuimkussens om het hoofd van de deelnemer in de spiraal vast te zetten om overmatige beweging tijdens de scan te voorkomen, en herinner de deelnemer eraan dat het erg belangrijk is om zo stil mogelijk te blijven tijdens de scan, omdat zelfs de kleinste bewegingen de beelden vervagen.

5. Gegevensverzameling

Verzamel een hoogwaardige anatomische scan.
Begin met functioneel scannen.
1. Synchroniseer het begin van de stimuluspresentatie met het begin van de scanner.
2. Toon afbeeldingen via een laptop verbonden met een projector. De deelnemer heeft een spiegel boven hun ogen, die een scherm aan de achterkant van de scanner weerspiegelt.
3. Geef elke deelnemer twee lokalisatorruns, waarin ze passief blokken met gezichten en huizen zien. Deze lokalisatorruns worden gebruikt om de FFA en PPA in elke individuele deelnemer te identificeren.
  1. Toon elke set gezichten en huizen in een 30-s blok, met 20 s fixatie tussen de blokken. Toon elke stimulus gedurende 750 ms, gevolgd door een inter-stimulusinterval van 250 ms, waarin alleen een fixatiekruis op het scherm aanwezig is. Herhaal blokken in afwisselende volgorde om vijf blokken gezichten en vijf blokken huizen te verkrijgen.
4. Geef elke deelnemer acht functionele runs van de aandachtstaak.
  1. Begin elke run met een over elkaar heen gelegd gezicht en huis (Figuur 1) in het midden van het scherm, en een instructie om te beginnen door op het gezicht of het huis te letten. Het initiële aandachtsdoel zal willekeurig zijn van run tot run.
  2. Elke run bevat 300 paren van over elkaar gelegde gezichten en huizen. Paren van gezichten en huizen worden herhaald tussen runs, maar niet binnen runs.
  3. Toon elk over elkaar gelegd stimuluspaar gedurende één seconde. Elke seconde vervangt u het over elkaar gelegde huis en gezicht door een nieuw over elkaar gelegd huis en gezicht.

Optische illusie van een huis en gezicht; visuele perceptiestudie; psychologisch onderzoek; diagram.
Figuur 1. Gezichtstimulus en huisstimulus samengevoegd. Elke gepresenteerde stimulus was een over elkaar gelegd gezicht en huis. De deelnemer kreeg de instructie om zich te concentreren op het gezicht of het huis.