Kontrola uwagi kieruje zachowaniem, kierując nasze zasoby neuronalne i poznawcze w stronę wybranych sygnałów wejściowych, jednocześnie ograniczając dostęp do innych sygnałów, w oparciu o dany cel behawioralny 1. Na przykład podczas czytania książki sygnały wizualne odpowiadające książce są sygnałami docelowymi, które należy wzmocnić, podczas gdy inne sygnały sensoryczne – takie jak telewizor w sąsiednim pokoju – są sygnałami rozpraszającymi, które należy stłumić. Zapisy zarówno u naczelnych, jak i u zwierząt 1-4 wskazują, że reakcje neuronalne w korze czuciowej są wzmocnione dla obserwowanych celów w porównaniu z ignorowanymi dystraktorami podczas selektywnej uwagi, co wskazuje, że siła bodźców sensorycznych w mózgu jest modulowana w zależności od tego, czy są one sklasyfikowane jako cele, czy dystraktory 5-7. Tę różnicę w sile sygnału podczas uczestnictwa w porównaniu z ignorowaniem odnosimy się do efektu modulacji uwagi.
Coraz bardziej interesujące jest pytanie, czy i w jaki sposób procesy neuronalne związane z uczestnictwem przyczyniają się do kontroli uwagi i jej upośledzenia, niezależnie od neuronalnych procesów ignorowania. Coraz bardziej oczywiste jest, że zdolność do ignorowania rozproszeń może być osłabiona niezależnie od naszej zdolności do podążania za celami. Na przykład, tłumienie dystraktorów może być osłabione zwiększonym obciążeniem zadaniowym 8, starzeniem się poznawczym 9 i brakiem snu 10, bez zmniejszania się wzmocnienia celu. Obecnie nie wiadomo, czy spadek wzmocnienia celu może również wystąpić bez deficytu tłumienia dystraktora. Być może ważniejsze jest to, że nie jest rozstrzygnięte, czy deficyty związane z uczestnictwem lub ignorowaniem, ale nie jedno i drugie, mogą wyjaśnić stany neuropsychiatryczne, w których kontrola uwagi jest upośledzona. W związku z tym cenne jest lepsze zrozumienie, czy uczestniczenie i ignorowanie wynikają z oddzielnych ścieżek korowych, czy i jak różnią się one dynamiką neuronalną. Mierząc oddzielnie procesy uczestniczące i ignorujące, można odpowiedzieć na takie pytania.
Tutaj opisujemy metodologię pomiaru neurofizjologicznych sygnałów uczestnictwa i ignorowania oddzielnie, ale równocześnie, w długotrwałej uwadze. Podejście to opiera się na efekcie modulacji uwagi: różnicy w amplitudzie neuronalnej odpowiedzi sensorycznej, gdy osoba uczestniczy w porównaniu z ignorowaniem bodźców w tym strumieniu sensorycznym. Efekt modulacji uwagi jest potężnym narzędziem do wykrywania modulacji uwagi za pośrednictwem sygnałów sensorycznych, ale wyklucza możliwość oceny oddzielnej dynamiki procesów uczestniczących i ignorujących. Mianowicie, różnica w neuronalnych reakcjach sensorycznych podczas uczestnictwa i ignorowania może powstać, ponieważ proces uwagi wzmacnia sygnały celu sensorycznego lub dlatego, że ignorowanie tłumi sygnały dystraktora sensorycznego, lub jedno i drugie. Aby przetestować między tymi alternatywami, wymagane jest zastosowanie dodatkowego warunku kontrolnego, w którym określa się ilościowo siłę bodźców sensorycznych na ich naturalnej linii bazowej, gdy nie są one ani nadzorowane, ani ignorowane. Jest to podobne do chodzenia po ruchliwej ulicy pełnej samochodów, jednak ani aktywnego obserwowania (np. taksówki), ani aktywnego ignorowania (np. samochodów i autobusów nie będących taksówkami) przejeżdżających samochodów. Oceniając sygnały sensoryczne, które są obserwowane lub ignorowane, w stosunku do pasywnego warunku odniesienia, można oddzielnie określić ilościowo wielkość i czas uczestniczenia i ignorowania procesów.
Skuteczne zastosowania takiej pasywnej kontroli w mierzeniu procesów obecności i ignorowania zostały wcześniej opisane w badaniach uwagi antycypacyjnej 11-13 i interakcji pamięć-uwaga 9,10,14-17. W tym miejscu opisujemy zastosowanie tego podejścia w kontekście długotrwałej uwagi, w niesygnalizowanym, ciągłym, intermodalnym (tj. słuchowo-wizualnym) zadaniu uwagi (IMAT) 18. Innymi słowy, metoda ta jest odpowiednia do badania trwających, a nie przygotowawczych procesów kontrolnych, umożliwiając śledzenie tych procesów w czasie. Metoda ta określa również ilościowo procesy kontrolne, które modulują reakcje sensoryczne w różnych modalnościach sensorycznych (tj. słuchowych i wzrokowych), koncentrując się w ten sposób na procesach, które nie są wyspecjalizowane w określonej domenie sensorycznej lub treści. W przeciwieństwie do poprzednich badań funkcjonalnego rezonansu magnetycznego 15,19,20, metoda ta śledzi procesy uczestniczące i ignorujące za pomocą czasowo rozdzielonych sygnałów neurofizjologicznych (elektroencefalografia, EEG), zapewniając w ten sposób milisekundową rozdzielczość w profilach czasowych procesów uczestniczących i ignorujących. Nasze reprezentatywne wyniki pokazują zastosowanie tej techniki w identyfikacji bezpośrednich dowodów na oddzielne źródła korowe i czasową dynamikę procesów neuronalnych uczestnictwa i ignorowania oraz unikalny wkład w efekt modulacji uwagi.