W niniejszym opracowaniu prezentujemy jedynie wybrane, reprezentatywne wyniki. Kompletny zestaw wyników znajduje się w naszej ostatniej publikacji23. Należy zauważyć, że dane analizowano głównie bez względu na czas trwania celów sakkadowych (tj. warunki sygnałów przejściowych i ciągłych zostały połączone w analizach końcowych). Do porównań statystycznych pobrano 10 000 prób bootstrapowych (z powtórzeniami) z rozkładu średnich dla pojedynczych badanych, a dwustronne wartości p wyliczono z rozkładu różnic między próbami bootstrapowymi.
Wykrywanie początków i zakończeń sakad oparto na rozkładzie prędkości spojrzenia24. Do wyznaczania początków i zakończeń sakad zastosowano średnią kroczącą z 20 kolejnych próbek pozycji oka; sakadę uznawano za rozpoczętą lub zakończoną w momencie, gdy prędkość ruchu oka przekroczyła lub spadła poniżej mediany średniej kroczącej o 3 SD przez co najmniej 20 ms. Sakady korygujące zdefiniowano jako ruchy gałek ocznych wykonane po wybranej w trybie offline sekwencji sakad głównych. Uwzględniono je w odpowiedniej analizie sakad korygujących tylko wtedy, gdy punkt lądowania znajdował się w przedziale od 7° do 13° od punktu fiksacji oraz gdy zostały one zainicjowane w ciągu pierwszych 500 ms po sekwencji sakad głównych, a także przed reakcją manualną uczestnika.
Przed przystąpieniem do końcowej analizy danych, wykonano rotację danych (patrz 6.2). W związku z tym, po rotacji danych, najbardziej przeciwskręcony cel sakady ST1 był zawsze reprezentowany w punkcie +45°/+15° (odpowiednio w warunkach 90° i 30°), lokalizacja BTW pomiędzy celami sakad w punkcie 0° (w obu warunkach, 90° i 30°), a najbardziej zgodnie z kierunkiem wskazówek zegara cel sakady ST2 w punkcie -45°/-15° (odpowiednio w warunkach 90° i 30°) względem kąta 0. Lokalizacje inne niż ST1, ST2 i BTW uznano za lokalizacje kontrolne (CTRL) w obu warunkach: 90° i 30°.
Nasz protokół pozwolił nam ocenić sakady w odpowiedzi na konkurencję okulomotoryczną między dwoma celami sakadowymi przedstawionymi pod różnymi kątami na podstawie zarejestrowanych danych ruchów gałek ocznych. Zgodnie z oczekiwaniami, rozkłady punktów końcowych sakad powiązane z warunkiem 90° (Rysunek 3A i 3C) oraz 30° (Rysunek 3B i 3D) różniły się znacząco. W warunku 90° zaobserwowano głównie dokładne sakady w kierunku jednego z celów, gdzie 41,0% ± 1,0% sakad zakończyło się w sektorze obejmującym najbardziej przeciwnie do ruchu wskazówek zegara cel sakadowy ST1, a 41,8% ± 1,9% w sektorze obejmującym najbardziej zgodny z ruchem wskazówek zegara cel sakadowy ST2 (Rysunek 3C). W przeciwieństwie do tego, w warunku 30° uczestnicy wykonali znaczną liczbę sakad uśredniających. W tym przypadku 33,6% ± 2,4% sakad zakończyło się w sektorze pomiędzy dwoma celami sakadowymi BTW, 29,95% ± 1,6% zakończyło się w sektorze obejmującym ST1, a 32,0% ± 1,8% w sektorze obejmującym ST2 (Rysunek 3D).
Ponadto ocena czułości wzrokowej we wszystkich 24 lokalizacjach rozmieszczonych w polu widzenia pozwoliła nam na szczegółową analizę przestrzennego rozmieszczenia uwagi podczas programowania okulomotorycznego. Ogólnie, biorąc pod uwagę sakady we wszystkich kierunkach, zaobserwowaliśmy selektywne ułatwienie czułości wzrokowej w dwóch celach sakady w stosunku do lokalizacji kontrolnych CTRL (odpowiadających średniej dla wszystkich pozycji z wyjątkiem ST1, ST2 i BTW) zarówno w warunkach 90° (ST1: d' = 2.2 ± 0.3 versus CTRL: d' = 0.3 ± 0.1, p < 0.0001; ST2: d' = 2.2 ± 0.4 versus CTRL, p < 0.0001; ST1 versus ST2, p = 0.8964; Rysunek 4A), jak i 30 ° (ST1: d' = 2.2 ± 0.3 versus CTRL: d' = 0.3 ± 0.1, p < 0.0001; ST2: d' = 2.1 ± 0.3 versus CTRL, p < 0.0001; ST1 versus ST2, p = 0.6026; Rysunek 4B). Choć czułość wzrokowa w lokalizacji pośredniej była znacznie niższa niż w lokalizacjach celów sakady (BTW: d' = 0.6 ± 0.2 versus ST1, p < 0.0001; BTW versus ST2, p < 0.0001; Rysunek 4B), była ona jednak nieznacznie zwiększona w stosunku do lokalizacji kontrolnych w warunku 30° (BTW versus CTRL, p = 0.0010).
Aby rozstrzygnąć, czy uwaga wzrokowa jest obligatoryjnie kierowana do punktu końcowego sakad, przeanalizowano czułość wzrokową we wszystkich lokalizacjach w zależności od kierunku lądowania sakady (patrz krok 6.3 w protokole). Co kluczowe, specyficzny rozkład lądowania sakad zaobserwowany w warunku 30° w tym protokole umożliwił analizę rozmieszczenia uwagi wzrokowej przed sakadami związanymi z przestrzennie rozdzielnymi punktami końcowymi w odpowiedzi na identyczny bodziec wzrokowy. Bardziej szczegółowo, analizując czułość wzrokową przed wystąpieniem sakad uśredniających, można było ustalić, czy uwaga przesuwa się w stronę punktu końcowego sakad nawet wtedy, gdy nie pokrywa się on przestrzennie z celem sakady. Zaobserwowano, że czułość wzrokowa była znacząco zwiększona w punkcie końcowym dokładnych sakad zarówno w warunku 90° (ST1+2 z sakadą: d' = 3,0 ± 0,4 wobec ST1+2 bez sakady: d' = 1,7 ± 0,4, p < 0,0001; Rycina 4E), jak i 30° (ST1+2 z sakadą: d' = 2,7 ± 0,4 wobec ST1+2 bez sakady: d' = 2,0 ± 0,3, p = 0,0080; Rycina 4F). W przeciwieństwie do tego, przed sakadami uśredniającymi czułość wzrokowa nie była zwiększona w punkcie końcowym sakady, lecz nieznacznie obniżona (BTW z sakadą: d' = 0,4 ± 0,2 wobec BTW bez sakady: d' = 0,7 ± 0,2, p < 0,0001; Rycina 4F). Zatem uwaga wzrokowa nie była obligatoryjnie przesunięta w stronę punktu końcowego nadchodzącej sakady. Co ciekawe, sakady uśredniające wiązały się z równym zwiększeniem czułości wzrokowej w dwóch otaczających celach sakad (ST1: d' = 2,2 ± 0,4 wobec ST2: d' = 2,2 ± 0,4, p = 0,8402; Rycina 4D), co sugeruje, że selekcja uwagi spośród celów sakad nie została szybko rozstrzygnięta przed rozpoczęciem sakad uśredniających.
Aby dalej ocenić potencjalny korelat selekcji uwagi przed uśrednianiem sakkad, dane przeanalizowano w funkcji kierunku lądowania sakkad korygujących, które często obserwuje się podczas wykonywania sakkad uśredniających. Nie zaobserwowano istotnej korzyści w punkcie końcowym sakkad korygujących po sakkadzie uśredniającej (sakkada korygująca skierowana w stronę ST1+2: d' = 2,8 ± 0,5 versus sakkada korygująca nie skierowana w stronę ST1+2: d' = 2,5 ± 0,8, p = 0,68300; Rycina 5C), co wspiera interpretację, że selekcja uwagi nie została rozstrzygnięta przed sakkadami uśredniającymi.

Rysunek 1: Instrukcje przedstawione uczestnikom. Wizualizacja instrukcji eksperymentalnych przedstawionych uczestnikom na początku każdego bloku. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.

Rysunek 2: Procedura eksperymentalna i znormalizowane mapy częstotliwości lądowania sakkad. (A) Czas prezentacji i wyświetlanie bodźców. Uczestnicy przygotowywali sakkadę z punktu fiksacji (FT) do jednego z dwóch potencjalnych celów sakkady (ST1 i ST2), prezentowanych jednocześnie w dwóch losowo wybranych strumieniach bodźców z kątową odległością między celami wynoszącą 90° (panele górne) lub 30° (panele dolne). Cele sakkady były prezentowane albo w sposób ciągły (cST1+2), albo przejściowo (tST1+2). Strumienie bodźców mogły być albo strumieniami dystraktorów (DS), składającymi się z naprzemiennych pionowych filtrów Gabora i masek (40 Hz), albo strumieniami celów dyskryminacyjnych (DTS), które obejmowały prezentację krótkiego celu dyskryminacyjnego (DT, 25 ms) – filtra Gabora nachylonego zgodnie lub przeciwnie z ruchem wskazówek zegara, wyświetlanego od 75 do 175 ms po pojawieniu się celów sakkady. Uczestnicy wykonywali sakkadę w kierunku jednego z celów sakkady i musieli zgłosić orientację celu dyskryminacyjnego, który pojawiał się losowo w jednej z 24 lokalizacji strumienia bodźców. Należy zauważyć, że bodźce zostały naszkicowane w celu zwiększenia ich widoczności. Rzeczywiste bodźce odpowiadają tym przedstawionym w depiction strumieni bodźców. (B) Znormalizowane mapy częstotliwości lądowania sakkad uśrednione dla uczestników (n = 10) dla warunków 90° (góra) i 30° (dół) (połączone dla przejściowej i ciągłej prezentacji ST). Rysunek ten został przedrukowany z Wollenberg et al. (2018)23. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.

Rycina 3: Metryki sakad. (A-B) Wykresy kołowe przedstawiają uśredczony rozkład częstości kierunków lądowania sakad podzielonych na równomiernie rozłożone sektory kątowe o szerokości 5°, w warunkach 90° (A) i 30° (B). Konfiguracja bodźców została obrócona tak, aby dwa cele sakad były rozmieszczone symetrycznie względem kąta geometrycznego zero (patrz wstawki centralne). (C-D) Wykresy słupkowe ilustrują uśrednioną częstość prób w funkcji kierunku lądowania sakad podzielonych na 24 równomiernie rozłożone sektory kątowe o szerokości 15°. Dane przedstawiono dla trzech pozycji docelowych (ST1, BTW i ST2) w warunkach 90° (C) i 30° (D). (E-H) Uśredniona latencja sakad (E, F) oraz amplituda (G, H) zaobserwowane dla tych samych trzech pozycji docelowych w warunkach 90° (E, G) i 30° (F, H). Wszystkie dane przedstawiono niezależnie od czasu trwania (ciągłego lub przejściowego) celów sakad. Jasnoszare obszary i słupki błędów reprezentują SEM. Czarne linie na wykresach polarnych i odpowiadające im jasnoszare obszary przedstawiają interpolację liniową między punktami danych. Rycina ta została przedrukowana z pracy Wollenberg et al. (2018)23. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.

Rycina 4: Czułość wzrokowa. (A-B). Wykresy kołowe przedstawiają średnią czułość wzrokową (d') jako funkcję pozycji DT w warunkach 90° (A) i 30° (B), niezależnie od czasu trwania celów sakadycznych i dla wszystkich obserwowanych kierunków sakad. Wykresy słupkowe ilustrują czułość wzrokową dla czterech pozycji zainteresowania (ST1, BTW, ST2, CTRL). (C-D) Czułość wzrokowa jako funkcja pozycji DT względem kierunku lądowania sakady w warunkach 90° (C) i 30° (D), niezależnie od czasu trwania celów sakadycznych (niebieski: sakada do ST1; zielony: sakada do BTW; czerwony: sakada do ST2). Dla każdego kierunku sakady obliczono średnią czułość dla każdej lokalizacji celu dyskryminacyjnego. Na przykład niebieska linia przedstawia czułość wzrokową, gdy sakady były wykonywane w kierunku ST1, a cel dyskryminacyjny znajdował się w ST1 (+15° na wykresie polarnym), BTW (15° przeciwnie do ruchu wskazówek zegara od ST1; 0° na wykresie polarnym) lub ST2 (30° przeciwnie do ruchu wskazówek zegara od ST1; +345° na wykresie polarnym) i tak dalej. (E-F) Wykresy słupkowe ilustrują czułość zaobserwowaną dla DT wyświetlonego w pozycji sakadowanej (fioletowy: np. DT w ST1 i sakada do ST1) oraz w pozycjach niesakadowanych (jasnofioletowy: np. DT w ST1 i sakada do ST2 lub BTW) w warunkach 90° (E) i 30° (F). Konwencje są zgodne z Rycina 3. Rycina ta została przedrukowana z pracy Wollenberg et al. (2018)23. Kliknij tutaj, aby zobaczyć powiększoną wersję tej ryciny.

Rysunek 5: Sakady korygujące. (A) Wykres kołowy przedstawia uśredniony rozkład częstotliwości kierunków lądowania sakad korygujących po sakadzie uśredniającej. (B) Wykres słupkowy ilustruje uśrednioną częstotliwość prób w funkcji kierunku lądowania sakady korygującej po sakadzie uśredniającej dla trzech pozycji zainteresowania (ST1, BTW i ST2). (C) Wykres słupkowy ilustruje czułość wzrokową w funkcji kierunku pierwszej sakady korygującej dla wszystkich prób, w których wykonano sakadę uśredniającą. Fioletowe słupki przedstawiają czułość wzrokową dla prób, w których sakada korygująca była skierowana w stronę miejsca pojawienia się DT (np. DT w ST1 i sakada korygująca w stronę ST1). Jasnofioletowe słupki przedstawiają czułość wzrokową dla prób, w których sakada korygująca była skierowana w inne miejsce niż to, w którym pojawił się DT (np. DT w ST1 i sakada korygująca w stronę ST2 lub BTW). Konwencje są zgodne z Rysunkiem 3-4. Rysunek ten został przedrukowany z pracy Wollenberg et al. (2018)23. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.