Измерение нейрофизиологических сигналах Игнорирование и приду процессов во внимание контролю

Общая цель данного эксперимента состоит в том, чтобы независимо измерить нейрофизиологические сигналы двух процессов внимания, которые присутствуют и игнорируются при длительном внимании. Это достигается путем разработки компьютеризированной задачи, в которой участники нажимают кнопки в ответ на два одновременно представленных сенсорных ввода, чтобы выявить условия, необходимые для вовлечения в процесс, игнорирования или ни того, ни другого. В качестве второго шага участники выполняют задачу в сочетании с электроэнцефалографией или ЭЭГ, которая обнаруживает и записывает электрическую активность мозга, в то время как они участвуют в сопутствующих и игнорирующих процессах.

Затем данные ЭЭГ анализируются с помощью компьютерного программного обеспечения для извлечения средних реакций на сенсорные входы в условиях присутствия или игнорирования, а также в пассивном референсном состоянии, когда внимание не используется. Результаты, основанные на анализе потенциала, связанного с событием, или анализе ERP, показывают различия во временной эволюции среднего нейрофизиологического ответа на один сенсорный вход, когда он либо игнорируется, либо игнорируется по сравнению с пассивным референсным состоянием. Основное преимущество этой методики перед существующими мерами, такими как эффект модуляции внимания, заключается в том, что она позволяет нам проверить новые гипотезы о том, реализуются ли процессы посещения и игнорирования одними и теми же или разными механизмами мозга.

Последствия этого метода также распространяются на терапию или диагностику дефицита внимания, потому что нарушения процессов внимания и игнорирования могут вызывать схожие симптомы, такие как отвлекаемость, что затрудняет выбор лечения. Этот метод оценивает целостность каждого процесса в отдельности и, следовательно, способен более точно обнаружить истинный источник симптома. Начните с создания двух синусоид в оттенках серого диаметром примерно 5,7 дюйма, и с любой частотой изображения будут иметь продолжительность на экране 100 миллисекунд.

Наклоните одну из градаций на 10 визуальных градусов вправо от медианы, другую с градацией на 10 визуальных градусов влево от медианы. Затем сгенерируйте два чистых слуховых тона, один с частотой 750 герц, а другой с частотой 900 герц. При длительности каждого из них в 100 миллисекунд убедитесь, что степень наклона визуальных стимулов и разница в высоте слуховых стимулов достаточно отчетливы, чтобы участник мог различать их, не полагаясь на догадки.

Затем создайте компьютерный код, который будет управлять представлением слуховых и визуальных стимулов во время эксперимента с помощью программного обеспечения для презентаций. Представьте визуальные стимулы, сосредоточенные на сером фоне, и представьте слуховые стимулы через динамики, расположенные по обе стороны экрана. Выберите количество стимулов, которые необходимо представить.

Присутствуйте не менее 150 визуальных и слуховых стимулов в каждом экспериментальном состоянии, чтобы убедиться в достаточном количестве повторений для надежной нейрофизиологической реакции. Далее выберите время для каждого из слуховых и визуальных стимулов. Используйте интервал между стимулами или ISI от 750 до 1000 миллисекунд между последовательными предъявлениями стимулов из одной и той же модальности, чередуйте слуховые и визуальные стимулы.

Наконец, разделите стимулы на сегменты по 25 штук. Каждый сегмент будет сопровождаться одной из трех случайно выбранных инструкций к заданию. Сообщите участнику о задаче до сбора нейрофизиологических показателей активности мозга.

Проинструктируйте участника присутствовать и реагировать только на слуховые сигналы и игнорировать визуальные стимулы. Когда инструкция будет прослушана, попросите участника нажать стрелку влево, если тон высокий, и стрелку вправо, если тон низкий. Аналогичным образом, проинструктируйте участника присутствовать и реагировать только на визуальные оценки и игнорировать слуховые стимулы.

Когда инструкция будет просмотрена, попросите участника нажать стрелку влево, если оценка наклонена влево, и стрелку вправо, если оценка наклонена вправо. Наконец, проинструктируйте участника не отвечать, когда инструкция пассивна, убедитесь, что участник все еще держит глаза открытыми и сосредоточен на экране. Во время эксперимента чередуйте инструкции для прослушивания и просмотра между сегментами, чтобы сделать ранее изученную модальность нерелевантной, тем самым делая ее мощным отвлекающим фактором.

Как только участник хорошо разберется в задаче, начните сбор нейрофизиологических реакций на пропущенные и проигнорированные сигналы. Во время Im A подготовьте электроэнцефалографическую или ЭЭГ-шапочку и записывающее оборудование в соответствии с инструкциями производителя. Нанесите колпачок на кожу головы участника и проверьте сигнал, импеданс и качество на каждом из датчиков.

Затем синхронизируйте нейрофизиологические записи с программным обеспечением для предъявления стимулов и программным обеспечением для нейрофизиологической записи в соответствии с инструкциями производителя. Наконец, запишите нейрофизиологические сигналы, пока участник выполняет задачу. Чтобы убедиться, что программное обеспечение имеет точную запись времени каждого стимула и реакции, подготовьте нейрофизиологические данные для статистического анализа с помощью аналитического программного обеспечения.

Начните с удаления ненейронных сигнальных компонентов, которые внесут свой вклад в запись реакций мозга. Используйте фильтр высоких частот с частотой от 0,1 до одного герца для удаления медленных дрейфов, вызванных изменениями импеданса датчиков. Затем используйте фильтр нижних частот от 30 до 50 Гц для удаления высокочастотных компонентов, таких как электрические помехи, исключения или интерполяции датчиков, которые показывают ненадежные данные после удаления основных ненейронных компонентов.

Повторная привязка данных на каждом электроде путем взятия среднего значения по всем датчикам и вычитания этого значения из каждого датчика. Далее извлекаем. Временные эпосы продолжительностью около 1000 миллисекунд, окружающие каждое звуковое и визуальное событие.

Включите 100 миллисекунд до начала стимула и 600 миллисекунд после начала стимула. Вычтите среднее значение данных в базовом уровне, предшествующем стимулу, чтобы повторно выразить амплитуды ERP в виде изменений относительно сигнала до стимула. Затем вычислите среднюю ERP, усреднив данные из всех эпиков, которые попадают в одно и то же состояние, которые либо игнорируются, либо пассивно воспринимаются.

Наконец, чтобы определить временной ход сопровождающих процессов, сравните амплитуду и время, а также пространственное распределение реакции ERP после сопровождаемых стимулов по сравнению с реакцией в пассивном состоянии. Аналогичным образом, чтобы определить временной ход игнорирования, сравните амплитуду и время, а также пространственное распределение реакции ERP после игнорируемых стимулов по сравнению с реакцией во время пассивного состояния. Протокол IMAT выявил уникальные временные и пространственные профили процессов присутствия и игнорирования в отношении эффекта модуляции внимания, определяемого как разница в нейрофизиологической реакции на состояние присутствия и игнорирования.

В слуховой сенсорной модальности процессы внимания и игнорирования в разные моменты времени способствовали эффекту модуляции внимания после наступления тонуса. Это говорит о том, что оба процесса необходимы во время обработки слуховой сенсорики, а также о том, что они включают в себя различную динамику мозга в визуальной сенсорной модальности. Визуальная сенсорная ERP показала значительный эффект присутствия, но не игнорирования, что позволяет предположить, что в визуальной сенсорной обработке требуется только наблюдение за процессами, на которые приходится 100% эффекта модуляции внимания.

После просмотра этого видео у вас должно сложиться хорошее понимание того, как самостоятельно измерять физиологические реакции на процессы контроля внимания и игнорирования. После этой процедуры могут быть выполнены другие методы, такие как визуализация источника, чтобы лучше понять, какие области мозга участвуют в генерации нейрофизиологических сигналов.