Name: Meting van neurofysiologische signalen van negeren en het bijwonen van processen in Attention Controle (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-07-05T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 37 s
Description: Leer neurofysiologische signalen meten van aandacht en negeren tijdens aanhoudende aandacht met EEG en ERP-analyse. Deze methode onderscheidt hersenmechanismen en verbetert inzicht in aandachtsprocessen.

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

We willen Jyoti Mishra bedanken voor nuttige discussies over het paradigma. Dit onderzoek werd ondersteund door NIH-subsidies R33DA026109 en R21MH096329 aan MSC.

OPMERKING: Deze studie protocol werd ontwikkeld in overeenstemming met de ethische richtlijnen die door de experimentele review board aan de Universiteit van Californië in Los Angles goedgekeurd. 1. Voorbereiding van de auditieve en visuele stimuli <ol><li> Het gebruik van software waarin visuele beelden kunnen worden gegenereerd, maken twee grijstinten sinusoid roosters, ongeveer 5,7 centimeter in diameter en van eventuele frequentie (bv 1,36 cycli / mate van visuele hoek). De beelden worden op het scherm een ​​looptijd van 100 msec hebben. <ol><li> Tilt één van de rasters ongeveer 10 visuele graden naar rechts van de mediaan en kantel de andere rooster evenveel links van het rooster. </li><li> Zorg ervoor dat de mate van de kanteling is voldoende om de deelnemers aan een links kantelen van een rechts tilt onderscheiden zonder te vertrouwen op gissen. </li></ol></li><li> Het gebruik van software waarin auditieve tonen kunnen worden gegenereerd, maken twee zuivere tonen van 100 msec duur. <ol><li> Make een van de tonen van een hogere toonhoogte en de andere van een lagere toonhoogte. Zo kan één TE 750 Hz en de andere 900 Hz. </li><li> Zoals voor de visuele stimuli, ervoor zorgen dat de tonen zijn voldoende verschillend zodanig dat de deelnemers kunnen onderscheid maken tussen hen zonder te vertrouwen op gissen. </li></ol></li></ol> 2. Programmering van Stimulus Presentatie <ol><li> Met behulp van presentatie-software, maken de computer code die de presentatie van de auditieve en visuele stimuli tijdens het experiment zal besturen. <ol><li> Selecteer eerst het aantal stimuli worden gepresenteerd. Heden ten minste 150 elke van visuele en auditieve stimuli per experimentele conditie, zodat er genoeg herhalingen om een ​​betrouwbare neurofysiologische respons. </li><li> Present visuele stimuli centraal op een grijze achtergrond, met de deelnemer zitten op een comfortabele kijkafstand. Presenteer de auditieve stimuli via de luidsprekers aan weerszijden van het screen. Opmerking: Voor visuele stimuli adviseren wij een grijze achtergrond, met RGB-waarden in het midden-punt (128.128.128) tussen zuiver wit (255.255.255) en puur zwart (0,0,0), met de witte en zwarte gebruikt in generatie van de sinusoid stimuli. Dit verzekert dat de gemiddelde helderheid van de achtergrond en stimulus vergelijkbaar en het contrast constant tussen elke plaats in de stimulus en de achtergrond. </li><li> Voor elk van auditieve en visuele stimuli, selecteert u zelfstandig de timing voor de stimuli. Opmerking: Dit voorkomt deelnemers uit anticiperen stimuli basis van temporele relaties tussen de twee stromen. </li><li> Gebruik een inter-stimulus interval (ISIS) van ongeveer 1 seconde tussen opeenvolgende presentaties van stimuli van dezelfde modaliteit. Langzamer ISIS zal de taak veeleisender op waakzaamheid te maken, kan sneller ISIS maken het onmogelijk voor de deelnemers om hun antwoorden te maken in de tijd. </li><li> Varieer de precieze ISI willekeurig binnen een bereik, zoals 0,7-2 sec, totmaken de stimuli onvoorspelbaar aan de deelnemers, het voorkomen van neurale reacties in verband met anticipatie. </li><li> Omdat cross-modale interacties kunnen ontstaan ​​door gelijktijdig of vrijwel gelijktijdig ingediende stimuli 21,22, houdt de ISI tussen impulsen van twee verschillende stromen niet minder dan 300 msec. </li></ol></li><li> Zorg ervoor dat de auditieve en visuele prikkels lijken te ontstaan ​​doorschoten aan de deelnemers, maar nooit co-optreden. </li><li> Last, verdelen de stimuli in segmenten van vijfentwintig. Deze segmenten worden voorafgegaan door een van de drie willekeurig geselecteerde taak instructies in het volgende gedeelte. </li></ol> 3. Task Instructie <ol><li> Oriënteer de deelnemer aan de taak voorafgaand aan het verzamelen van neurofysiologische metingen van hersenactiviteit. <ol><li> Instrueer de deelnemers bij te wonen en te reageren op de auditieve tonen en de visuele stimuli te negeren wanneer de instructie &quot;luisteren&quot;. Presenteer deze instructie both door middel van audio en visuele middelen. </li><li> Wijs twee knoppen voor de deelnemers om antwoorden op elke toon te maken. Bijvoorbeeld, &quot;drukt u op de pijl naar links als de toon is hoog, en de pijl naar rechts als de toon is laag&quot; als de instructie &quot;luisteren&quot;. </li><li> Ook instrueren de deelnemers bij te wonen en te reageren op de visuele roosters en de auditieve stimuli te negeren wanneer de instructie &quot;Kijk&quot;. </li><li> Wijs twee knoppen voor de deelnemers om de antwoorden op de visuele roosters te maken. Bijvoorbeeld, &quot;drukt u op de pijl naar links als het rooster wordt gekanteld naar links en pijl naar rechts als het rooster wordt gekanteld naar links&quot;. <ol><li> Met dezelfde twee toetsen voor visuele stimuli voor auditieve stimuli om de interferentie tussen de modaliteiten en derhalve de noodzaak om aandacht controlemechanismen gebruik verbeteren. </li></ol></li><li> Tot slot, instrueren de deelnemers geen reacties bij de instructie &quot;passieve&quot;, maar ervoor te zorgen datdeelnemers houden hun ogen open en gericht op het scherm. </li></ol></li><li> Gedurende de opdracht sessie afwisselend de instructies voor &quot;luisteren&quot; en &quot;Look&quot; tussen segmenten een eerder bezocht modaliteit overschakelen naar irrelevant, waardoor het een potente distractor. </li><li> Herinner de deelnemers hun ogen gefixeerd op het midden van het scherm of een kleine stip of richtkruis gepresenteerd ter plaatse van de visuele stimulus te houden en hun ogen gehele experiment openhouden. </li><li> Ingebouwde acht tot tien seconde pauze tussen segmenten effecten van vermoeidheid te verzachten, zodat deelnemers hun ogen rusten, alsook langere 1-2 min breaks elke 6-8 min. </li><li> Tenslotte bieden elke deelnemer met voldoende algemeen op toegezien dat zij correct uitvoeren van de taak. Het kan nuttig zijn, vooral voor deelnemers die aandachtsstoornissen, oefenen het visuele en auditieve taken met de al stroom die in ivertroosting, zonder de gelijktijdige presentatie van de afleider stream. </li></ol> 4. Neurofysiologische Data Collection <ol><li> Zodra de deelnemers vertrouwd zijn met de taak beginnen verzamelen van neurofysiologische reacties op bijgewoond en negeerde signalen tijdens de IMAT. </li><li> Bereid de elektro-encefalogram (EEG) cap en opname-apparatuur volgens de instructies van de fabrikant en in overeenstemming met de huidige methodologie en de publicatie normen voor EEG onderzoek 26,27. Opmerking: Belangrijke EEG opname parameters voor EEG registratie tijdens de IMAT, die kan de gebruiker opgegeven worden, zijn onder meer: ​​(a) bemonsteringsfrequentie van 128-1,024 Hz, aan de lage frequentie van de ERP-signalen vast te leggen; (B) wisselstroom (AC) opname om langzame drift minimum te beperken; (C) net met bemonstering van gehele hoofdhuid en ten minste 64 sensoren, als source imaging analyses moeten worden uitgevoerd. </li><li> Breng de dop aan de hoofdhuid van de deelnemer en controleer signaal impedantie enkwaliteit aan elke sensor. Besteed speciale aandacht om ervoor te zorgen dat de impedanties van de opname elektroden uniform en binnen het bereik aanbevolen door de fabrikant. Opmerking: momenteel ook extra fysiologische meetapparatuur toevoegen als willen niet-neurale fysiologische signalen, zoals ademhaling en hartslag verzamelen. </li><li> Synchroniseer de neurofysiologische opnames met de stimulus presentatie software en neurofysiologische opname software volgens de instructies van de fabrikant. </li><li> Noteer de neurofysiologische signalen, terwijl de deelnemer voert de taak, ervoor te zorgen dat de opname-software heeft een nauwkeurige registratie van de timing van elke stimulus en respons voor verdere analyse. </li></ol> 5. Offline Data Analyse <ol><li> Bereid de neurofysiologische gegevens voor statistische analyse met behulp van analyse software. </li><li> Verwijder eerst niet-neurale signaal componenten die variabiliteit zal bijdragen aan de neurophysiological opnames van hersenen reacties. <ol><li> Gebruik een hoogdoorlaatfilter van 0,1-1 Hz, langzame drift zoals die veroorzaakt door veranderingen in de impedantie van de sensor te verwijderen. </li><li> Gebruik een laagdoorlaatfilter van 30-50 Hz hoogfrequente componenten ingevoerd door elektrische ruis te verwijderen. </li><li> Identificeer sensoren die onbetrouwbare gegevens tonen, en sluiten deze of interpoleren de signalen. </li><li> Identificeer en grote onregelmatige ruiscomponenten zoals spieren artefact uit kaak samentrekking of bewegingen van het voorhoofd, en systematische, niet-neurale bijdragen, zoals oogbewegingen te elimineren. Opmerking: Typical algoritmen te verwijderen zonder neurale componenten omvatten onafhankelijke componenten analyse en regressie, alsmede iteratieve algoritmes gebaseerd op expliciete selectiecriteria (bijvoorbeeld spanningsveranderingen die een drempel overschrijden). Volg de richtlijnen van de beschikbare analyse software, en ga verder in overeenstemming met de geldende normen voor EEG onderzoek 26,27. </li></ol></li><li&gt; Als belangrijke niet-neurale elementen van de neurofysiologische gegevens zijn verwijderd, opnieuw verwijzen naar de data van elke elektrode door van elke sensor het gemiddelde voor alle andere sensoren of een gemiddelde tussen linker en rechter mastoid kanalen. Opmerking: deze stap opnieuw geeft het effect van elke sensor ten opzichte van een neutrale referentie die verondersteld nul neurale signalen bevatten. Opmerking: schaarser elektrode montages niet voldoende steekproeven om de veronderstellingen van deze techniek 26,27 voldoen. In het laatste geval kan het gemiddelde van de linker en rechter mastoideus een nauwkeuriger referentie. </li><li> Volgende extract tijdelijke tijdperken van ongeveer 1 sec omliggende elke auditieve en elke visuele gebeurtenis getoond. Inclusief 100 msec voorafgaand aan de stimulus aanzet tot na de stimulus onset dienen als een baseline-interval en ten minste 600 msec. </li><li> Het gemiddelde van de gegevens van alle tijdperken, die in dezelfde staat vallen - bijgewoond, genegeerd, en passief waargenomen stimuli &amp;# 8212; voor het berekenen van de gemiddelde opgewekte reacties potentiële of &quot;ERP&quot;. Trek de gemiddelde van de gegevens in de pre-stimulus basislijn opnieuw drukken de ERP amplitudes veranderingen ten opzichte van de pre-stimulus signaal. </li><li> Om het tijdsverloop van het bijwonen processen te identificeren, vergelijk amplitude en timing, alsook een ruimtelijke verdeling van de ERP respons na stimuli aanwezig, tegen de in de passieve toestand. </li><li> Om het tijdsverloop van het negeren identificeren vergelijken amplitude en timing, alsook een ruimtelijke verdeling van de ERP respons na genegeerd stimuli, tegen die in de passieve toestand. </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>

De auteurs hebben niets te onthullen.

Processen met betrekking tot het bijwonen en het negeren in de aandacht controle kan betekenen verschillende zenuwbanen en tijd cursussen. Daarom is het waardevol om deze processen afzonderlijk te meten. De IMAT is een tool, waarmee men neurofysiologische signalen van het bijwonen van en afzonderlijk negeren kunnen vangen, maar gelijktijdig, in volgehouden aandacht. De kritische stappen zijn de meting van zintuiglijke neurofysiologische reacties wanneer de deelnemer is het bijwonen, het negeren of passief waarnemen stim...

Aandacht controle gidsen gedrag door het richten van onze neurale en cognitieve middelen in de richting selecteren ingangssignalen, terwijl het beperken van de toegang tot andere signalen, op basis van een bepaalde gedrags doel 1. Bijvoorbeeld, het lezen van een boek, het visuele signalen die overeenkomen met het boek zijn de doelssignalen worden verbeterd, terwijl andere zintuiglijke signalen - zoals de TV in de volgende kamer - zijn distractor signalen worden verzwakt. Opnamen in zowel menselijke als niet-menselijke primaten 1-4 geven aan dat neurale reacties in sensorische cortices worden verbeterd voor doelen aanwezig opzichte genegeerd afleiders in selectieve aandacht, wat aangeeft dat de kracht van sensorische input in de hersenen wordt gemoduleerd als een functie of ze worden geclassificeerd als doelen of afleiders 5-7. We verwijzen naar dit verschil in signaalsterkte bij het bijwonen versus negeren als de aandacht modulatie-effect. Van toenemend belang isde vraag of en hoe de neurale processen van het bijwonen van een bijdrage leveren aan de aandacht controle en de bijzondere waardeverminderingen, los van de neurale processen van het negeren. Het wordt steeds duidelijker dat de mogelijkheid om afleiding te negeren onafhankelijk van ons vermogen om doelen te wonen kunnen worden aangetast. Zo kan afleider-onderdrukking worden aangetast met een verhoogde taakbelasting 8, cognitieve veroudering 9 en slaaptekort 10, zonder verlagen in target enhancement. Het is momenteel niet bekend of een decrement in target enhancement ook kan bestaan ​​zonder een tekort in afleider onderdrukking. Misschien nog belangrijker is het niet uitgemaakt of tekorten van hetzij aanwezig of negeren, maar niet beide, kunnen ophelderen neuropsychiatrische aandoeningen waarbij het onderzoek besturing wordt aangetast. Als zodanig, is het nuttig om beter te begrijpen of te wonen en het negeren voortvloeien uit scheidbare corticale paden, of en hoe ze verschillen in neurale dynamiek. Door het meten van het bijwonen ennegeren processen afzonderlijk, kunnen dergelijke vragen worden aangepakt. Hier beschrijven we methodologie om de neurofysiologische signalen van het bijwonen van en afzonderlijk negeren van meten, maar tegelijkertijd, in volgehouden aandacht. Deze aanpak bouwt voort op de aandacht modulatie-effect: het verschil in amplitude van een neuraal zintuiglijke respons wanneer het individu is het bijwonen versus negeren op stimuli in die zintuiglijke stream. De aandacht modulatie-effect is een krachtig hulpmiddel voor het opsporen van aandacht modulatie dan zintuiglijke signalen, maar het verzet zich tegen de mogelijkheid om de afzonderlijke dynamiek van het bijwonen van en het negeren van processen beoordelen. Namelijk, een verschil in neurale sensorische reacties bij deelname versus negeren kunnen ontstaan ​​omdat het proces van aandacht verbetert doelssignalen zintuiglijke of omdat negeren verzwakt distractor zintuiglijke signalen of beide. Om te testen tussen deze alternatieven is het gebruik van een aanvullende controle conditie vereist waarbij men kwantificeert de strength van de zintuiglijke input in hun natuurlijke basislijn, wanneer ze niet worden bijgewoond noch genegeerd. Dit is vergelijkbaar met een drukke straat vol met auto&#39;s naar beneden te lopen, maar geen van beide actief kijken (bijvoorbeeld, voor een taxi), noch actief negeren (bijvoorbeeld non-taxi&#39;s en bussen) van de passerende auto&#39;s. Door het evalueren sensorische signalen die aanwezig of genegeerd, ten opzichte van een referentie passieve toestand, de omvang en het verloop van de aanwezigheid en het negeren processen afzonderlijk kan worden gekwantificeerd. Effectief gebruik van een dergelijke passieve controle in het meten van het bijwonen van en het negeren van processen zijn eerder gerapporteerd in studies van anticiperende aandacht 11-13 en geheugen-aandacht interacties 9,10,14-17. Hier beschrijven we het gebruik van deze aanpak in de context van aanhoudende aandacht, in een niet-geactiveerde, continue, intermodale (dwz, auditief-visuele) aandacht taak (IMAT) 18. Met andere woorden, deze methode geschikt is voor de studie van lopende rather dan voorbereidende controle processen, waardoor het volgen van deze processen in de tijd. Deze methode kwantificeert ook de controle processen die de sensorische reacties op verschillende sensorische modaliteiten (dwz auditieve versus visuele) moduleren, waardoor de nadruk op processen die niet binnen een bepaalde zintuiglijke of inhoud domein zijn gespecialiseerd op. In tegenstelling tot eerdere functionele magnetische resonantie imaging bestudeert 15,19,20, deze methode tracks bijwonen en het negeren van processen met behulp van tijdelijk opgelost neurofysiologische signalen (elektro, EEG), waardoor milliseconde resolutie over de tijdelijke profielen van wonen en het negeren van processen. De representatieve resultaten tonen het gebruik van deze techniek bij het identificeren direct bewijs voor scheidbare corticale bronnen en temporele dynamica van de neurale processen aanwezigheid en negeren en unieke bijdragen ter kennis modulatie effect.

<table><tbody><tr><td>NetStation Software</td><td>Electrical Geodesic, Inc.</td><td>versie 4.5.1</td><td>Alternatief opnamesoftware mag worden gebruikt.</td></tr><tr><td>Matlab Software</td><td>The MathWorks, Inc.</td><td>7.10.0 (R2010a)</td><td>Alternatieve analyse- en presentatiesoftware mag worden gebruikt.</td></tr><tr><td>PsychToolbox Software</td><td>http://psychtoolbox.org/</td><td>v3.0.8 (2010-03-06)</td><td>Open-source software. Alternatieve stimuluspresentatiesoftware mag worden gebruikt.</td></tr><tr><td>Netstation Versterker</td><td>Electrical Geodesic, Inc.</td><td>300</td><td>Alternatieve versterker mag worden gebruikt.</td></tr><tr><td>EEG Net</td><td>Electrical Geodesic, Inc.</td><td>HCGSN130</td><td>Alternatieve EEG-dop mag worden gebruikt.</td></tr><tr><td>Zoutoplossingsgebaseerde Elektrolyt (Kaliumchloride)</td><td>Electrical Geodesic, Inc.</td><td>n/a</td><td>Elektrolyt gebruikt bij het weken van het net voor dit hoge-impedantie EEG-systeem. Alternatief elektrolytmedium kan worden gebruikt.</td></tr></tbody></table>

meting van neurofysiologische signalen van negeren en het bijwonen van processen in attention controle

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

Aandachtscontrole is het vermogen om selectief aandacht te schenken aan sommige sensorische signalen terwijl andere worden genegeerd. Men denkt dat dit vermogen twee processen omvat: versterking van sensorische signalen waaraan aandacht moet worden besteed en de vermindering van sensorische signalen die moeten worden genegeerd. De algehele sterkte van aandachtsmodulatie wordt vaak gemeten door de amplitude van een sensorische neurale respons op een externe invoer te vergelijken wanneer erop wordt gelet versus wanneer het wordt genegeerd. Deze methode is robuust voor het detecteren van aandachtsmodulatie, maar sluit de mogelijkheid uit om de afzonderlijke dynamica van aandachts- en negeerprocessen te beoordelen. Hier beschrijven we de methodologie om onafhankelijk de neurofysiologische signalen van aandacht en negeren te meten met behulp van de intermodale aandachtstaak (IMAT). Deze taak, in combinatie met elektro-encefalografie, isoleert neurofysiologische sensorische reacties in auditieve en visuele modaliteiten, bij het besteden van aandacht of negeren, ten opzichte van een passieve controle. Als resultaat kunnen onafhankelijke dynamica van aandacht en negeren in beide modaliteiten worden beoordeeld. Onze resultaten met deze taak geven aan dat de timing en corticale bronnen van aandacht en negeren effecten verschillen, evenals hun bijdragen aan het aandachtsmodulatie-effect, wat wijst op unieke neurale trajecten en demonstreert de nuttigheid van het afzonderlijk meten ervan.

De IMAT protocol is eerder gebruikt om de unieke bijdragen van aanwezigheid en negeren processen reactiesnelheid tijdens volgehouden aandacht 18 identificeren. In die studie, testten we 35 gezonde rechtshandig personen (22 vrouw, leeftijd: X = 21,0, σ = 5,4), geworven via de afdeling Psychologie onderwerp zwembad aan de University of California, Los Angeles. Alle deelnemers gaven schriftelijk toestemming voor deelname aan de studie. Representatieve resultaten benadrukken de waarde van het meten van wonen en n...

Aandachtscontrole omvat de verbetering van doelsignaal en de verzwakking van afleidende signalen. We beschrijven een benadering om afzonderlijk maar gelijktijdig de neurofysiologie van aandacht en negeren te meten in aanhoudende intermodale aandacht, gebruikmakend van een passieve controleconditie waarin geen van beide processen continu betrokken is.

Meting van neurofysiologische signalen van negeren en het bijwonen van processen in Attention Controle

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

Het algemene doel van het volgende experiment is om onafhankelijk de neurofysiologische signalen te meten van twee aandachtsprocessen: aandacht besteden en negeren tijdens aanhoudende aandacht. Dit wordt bereikt door een gecomputeriseerde taak te ontwerpen waarbij deelnemers knoppen indrukken als reactie op twee gelijktijdig gepresenteerde sensorische input, om zo de omstandigheden te creëren die nodig zijn voor het activeren van het proces van aandacht besteden, negeren, of geen van beide.Vervolgens worden de EEG-gegevens geanalyseerd met computersoftware om de gemiddelde responsen op sensorische input te extraheren onder condities van aandacht of negeren, en in de passieve referentieconditie waarbij geen aandacht wordt besteed. De resultaten op basis van de event-related potential (ERP)-analyse tonen verschillen in de temporele evolutie van de gemiddelde neurofysiologische respons op een enkele sensorische input wanneer deze wordt genegeerd of waar aandacht aan wordt besteed, relatief ten opzichte van de passieve referentieconditie. Het belangrijkste voordeel van deze techniek ten opzichte van bestaande maten, zoals het attention modulation effect, is dat het ons in staat stelt nieuwe hypothesen te testen over de vraag of processen van aandacht en negeren worden geïmplementeerd door dezelfde of verschillende hersenmechanismen.De implicaties van deze techniek strekken zich ook uit tot de therapie of diagnose van aandachtstekorten, omdat stoornissen in de processen van aandacht en negeren vergelijkbare symptomen kunnen veroorzaken, zoals afleidbaarheid, wat de keuze voor een behandeling bemoeilijkt. Deze methode beoordeelt de integriteit van elk proces afzonderlijk en is daarom in staat om de werkelijke bron van het symptoom nauwkeuriger te detecteren. Begin met het maken van twee grijswaarden sinusoidale gradiënten van ongeveer 5,7 inch in diameter en met een willekeurige frequentie; de beelden zullen een schermduur van 100 milliseconden hebben.Kantel één van de gradaties 10 visuele graden naar rechts ten opzichte van de mediaan en kantel de andere gradatie 10 visuele graden naar links ten opzichte van de mediaan. Genereer vervolgens twee zuivere audiotonen, één met een toonhoogte van 750 hertz en de andere op 900 hertz. Zorg ervoor dat, met een duur van 100 milliseconds per toon, de kantelhoek in de visuele stimuli en het verschil in toonhoogte in de auditieve stimuli voldoende onderscheidend zijn, zodat de deelnemer deze kan onderscheiden zonder op gokken te vertrouwen.Schrijf vervolgens computer code die de presentatie van auditieve en visuele stimuli tijdens het experiment zal aansturen met behulp van presentatiesoftware. Presenteer de visuele stimuli gecentreerd op een grijze achtergrond en presenteer de auditieve stimuli via luidsprekers die aan weerszijden van het scherm zijn geplaatst. Selecteer het aantal stimuli dat gepresenteerd moet worden.Presenteer minstens 150 van elk van de visuele en auditieve stimuli per experimentele conditie om ervoor te zorgen dat er voldoende herhalingen zijn voor een betrouwbare neurofysiologische respons. Selecteer vervolgens de timing voor elk van de auditieve en visuele stimuli. Gebruik een interstimulusinterval of ISI van 750 tot 1000 milliseconden tussen opeenvolgende presentaties van stimuli uit dezelfde modaliteit, en wissel de auditieve en visuele stimuli af.Verdeel tenslotte de stimuli in segmenten van 25. Elk segment wordt voorafgegaan door een van drie willekeurig geselecteerde taakinstructies. Informeer de deelnemer over de taak voordat de neurofysiologische metingen van de hersenactiviteit worden verzameld.Instrueer de deelnemer om alleen aandacht te schenken aan en te reageren op auditieve tonen en visuele stimuli te negeren. Wanneer de instructie 'luisteren' is, vraag de deelnemer dan om op de linkerpijl te drukken als de toon hoog is en op de rechterpijl als de toon laag is. Instrueer de deelnemer op dezelfde wijze om alleen aandacht te schenken aan en te reageren op visuele gradaties en auditieve stimuli te negeren.Wanneer de instructie 'kijken' is, vraag de participant dan om op de linkerpijl te drukken als de gradatie naar links helt en op de rechterpijl als de gradatie naar rechts helt. Instrueer de participant tot slot om niet te reageren wanneer de instructie 'passief' is; zorg ervoor dat de participant de ogen openhoudt en gefocust blijft op het scherm. Wissel tijdens het experiment de instructies voor 'luisteren' en 'kijken' af tussen de segmenten om de eerder gebruikte modaliteit irrelevant te maken, waardoor deze een sterke afleider wordt.Zodra de deelnemer volledig bekend is met de taak, kan de verzameling van neurofysiologische reacties op de gefocuste en genegeerde signalen beginnen. Bereid tijdens de Im A de elektro-encefalografie- of EEG-kap en de registratieapparatuur voor volgens de instructies van de fabrikant. Plaats de kap op de hoofdhuid van de deelnemer en controleer het signaal, de impedantie en de kwaliteit bij elke sensor.Synchroniseer vervolgens de neurofysiologische opnames met de software voor stimuluspresentatie en de software voor neurofysiologische registratie volgens de instructies van de fabrikant. Neem tot slot de neurofysiologische signalen op terwijl de deelnemer de taak uitvoert. Om ervoor te zorgen dat de software een nauwkeurige registratie heeft van de timing van elke stimulus en respons, bereidt u de neurofysiologische gegevens voor op statistische analyse met behulp van analysesoftware.Begin met het verwijderen van niet-neurale signaalcomponenten die variabiliteit in de opnames van hersenresponsen zouden veroorzaken. Gebruik een hoogdoorlaatfilter van 0,1 tot 1 Hz om langzame driften te verwijderen, zoals die veroorzaakt worden door veranderingen in de impedantie van de sensoren. Gebruik vervolgens een laagdoorlaatfilter van 30 tot 50 Hz om hoogfrequente componenten te verwijderen, zoals die worden geïntroduceerd door elektrische ruis; sluit sensoren die onbetrouwbare gegevens vertonen na het verwijderen van belangrijke niet-neurale componenten uit of interpoleer deze.Herkalibreer de data bij elke elektrode door het gemiddelde over alle sensoren te berekenen en deze waarde van elke sensor af te trekken. Extraheer vervolgens temporele segmenten van ongeveer 1000 milliseconden rondom elk auditief en visueel event.Neem 100 milliseconden voorafgaand aan het begin van de stimulus en 600 milliseconden na het begin van de stimulus op. Trek het gemiddelde van de gegevens in de baseline vóór de stimulus ervan af om de ERP-amplituden opnieuw uit te drukken als veranderingen ten opzichte van het signaal vóór de stimulus. Bereken vervolgens de gemiddelde ERP door de gegevens van alle epochs die onder dezelfde conditie vallen — respectievelijk aandacht-stimuli, genegeerde stimuli of passief waargenomen stimuli — te middelen.Ten slotte, om het tijdsverloop van aandachtsprocessen te identificeren, vergelijkt u de amplitude en timing, evenals de ruimtelijke distributie van de ERP-respons na beleten stimuli met die tijdens de passieve conditie. Om op dezelfde manier het tijdsverloop van negeren te identificeren, vergelijkt u de amplitude en timing, evenals de ruimtelijke distributie van de ERP-respons na genegeerde stimuli met die tijdens de passieve conditie. Het IMAT-protocol legde unieke temporele en ruimtelijke profielen van aandachtsprocessen en negeerprocessen bloot met betrekking tot het aandachtmodulatie-effect, gedefinieerd als het verschil in neurofysiologische respons voor de beleten versus de genegeerde conditie.In de auditieve sensorische modaliteit droegen aandacht- en negeringsprocessen op verschillende tijdstippen bij aan het aandachtmodulatie-effect na de start van de toon. Dit suggereert dat beide processen vereist zijn tijdens de auditieve sensorische verwerking en dat ze tevens verschillende hersendynamieken omvatten in de visuele sensorische modaliteit. De visuele sensorische ERP vertoonde een significant effect van aandacht, maar niet van negering, wat suggereert dat alleen aandachtsprocessen vereist zijn bij visuele sensorische verwerking en verantwoordelijk zijn voor 100% van het aandachtmodulatie-effect.Na het bekijken van deze video zou u een goed inzicht moeten hebben in hoe u zelfstandig de fysiologische responsen van de processen van aandachtsbesteding en het negeren bij attentiecontrole kunt meten. Na deze procedure kunnen andere methoden, zoals bronimagining, worden uitgevoerd om beter te begrijpen welke hersengebieden betrokken zijn bij het genereren van de neurofysiologische signalen.

measurement-neurophysiological-signals-ignoring-attending-processes

Research

JoVE Journal

Behavior

Gedrag

Het doel van ons onderzoek is om gedrag te correleren met hersenactiviteit. Nauwkeurige gedragsmaatregelen en beeldvormende technieken stellen ons in staat de hersenen-gedrag relaties toe te lichten.

Correleren Behavioral Reacties op fMRI-signalen van de Mens prefrontale cortex: Het onderzoeken van cognitieve processen met behulp van Task Analyse

We maken gebruik van magneto-en elektro-encefalografie (MEG / EEG), gecombineerd met anatomische informatie gevangen genomen door magnetische resonantie beeldvorming (MRI), om de dynamiek van het corticale netwerk is verbonden met auditieve aandacht kaart te brengen.

Het in kaart brengen Corticale Dynamics Met Gelijktijdige MEG / EEG en Anatomisch beperkt Minimum-norm Schattingen: een auditieve aandacht Voorbeeld

Hier beschrijven we een visuele zoekparadigma op een aanraakscherm dat kan worden gebruikt om dreigingsdetectie gedurende het hele leven te bestuderen. Het paradigma is al gebruikt in verschillende onderzoeken die aantonen dat zowel kinderen als volwassenen dreigende stimuli zoals slangen, spinnen en boze gezichten sneller detecteren dan niet-dreigende stimuli.

Meten aandachtsvertekeningen voor de dreigingsanalyse bij kinderen en volwassenen

Een nieuw cognitief paradigma is ontwikkeld om gedrags-en neurale correlaten van interferentie verhelderen door-te-genegeerd afleiders versus inmenging door te-bijgewoond interruptors tijdens een werkgeheugen taak. In dit manuscript, verschillende varianten van dit paradigma zijn gedetailleerd en data verkregen met dit paradigma bij jongere / oudere volwassen deelnemers wordt beoordeeld.

Een cognitief paradigma om interferentie in Working Memory van Afleiding en onderbrekingen onderzoeken

Oordeel over tijdelijke volgorde kan worden gebruikt om parameters voor verwerkingssnelheid en aandachtsgewichten te schatten en daardoor de mechanismen van aandachtsverwerking te veronderstellen. Deze methodologie kan worden toegepast op een breed scala aan visuele stimuli en werkt met veel aandachtsmanipulaties.

Het meten van aandacht en visuele verwerking Speed ​​van Model-gebaseerde analyse van Temporal-order beslissingen

Dit manuscript wordt met behulp van twee verschillende Transcraniële magnetische stimulatie (TMS) protocollen, beschreven hoe om te meten en vergelijken van corticale remming binnen de primaire motorische cortex, bij de vaststelling van verschillende attentional foci.

Inhibitie van de intracortical binnen de primaire motorische Cortex kan worden gedifferentieerd door het veranderen van de Focus van aandacht

Dit werk presenteert een nieuw protocol voor de beoordeling van aandacht Deficit Hyperactivity Disorder (ADHD) door een objectievere diagnostische procedure te voorzien van deze ontwikkelingsstoornis, gebaseerd op het gebruik van innovatieve hulpmiddelen. Het analyseert ook de relatie tussen activeren en uitvoeringsfunctie maatregelen.

Met behulp van hersenen activering (nir-HEG/Q-EEG) en uitvoering van maatregelen (CPTs) in een ADHD beoordeling Protocol

Deze experimentele protocol gecombineerd eye tracking en de beoordeling van presaccadic visuele gevoeligheid in een dubbele taak paradigma, bestaande uit een vrije keuze saccade en een visuele discriminatie taak, te onderzoeken van de inzet van visuele ruimtelijke aandacht vóór, nauwkeurig en gemiddeld saccades.

Onderzoek naar de inzet van de visuele aandacht voor nauwkeurige en gemiddeld Saccades via Eye Tracking en beoordeling van visuele gevoeligheid

Dit onderzoeksontwerp meet de taakwisselingskosten van het gebruik van een smartphone tijdens het lopen. Deelnemers ondergaan twee experimentele condities: een controleconditie (lopen) en een multitasking conditie (sms'en tijdens het lopen). Deelnemers schakelen tussen deze taken en een richting bepalende taak. EEG-gegevens en gedragsmaatregelen worden geregistreerd.

Het meten van de switchkosten van smartphonegebruik tijdens het lopen

EEG-methoden worden toegepast voor het extraheren van biomarkers van hersendisfuncties. De focus ligt op multi-channel event-gerelateerde potentials (ERP's) opgenomen in een cued GO / NOGO taak. Niet-hersenartefacten worden gecorrigeerd en ERP's worden vergeleken met de normatieve gegevens. Voorbeelden hebben betrekking op biomarkers voor ADHD diagnose en voorspelling van medicatie reactie.

Event Related Potentials (ERP's) en andere EEG-gebaseerde methoden voor het extraheren van biomarkers van hersendisfunctie: voorbeelden van pediatrisch aandachtstekort / hyperactiviteitsstoornis (ADHD)

Leer neurofysiologische signalen meten van aandacht en negeren tijdens aanhoudende aandacht met EEG en ERP-analyse. Deze methode onderscheidt hersenmechanismen en verbetert inzicht in aandachtsprocessen.

Meting van neurofysiologische signalen van negeren en het bijwonen van processen in Attention Controle

Meer video's verkennen