Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Behavior

Измерение нейрофизиологических сигналах Игнорирование и приду процессов во внимание контролю

Published: July 5, 2015 doi: 10.3791/52958

Introduction

Внимание направляющие управления поведением, направляя наши нейронные и когнитивные ресурсы на некоторых входных сигналов, в то время как ограничение доступа к другим сигналам, на основе заданной цели поведенческого 1. Например, при чтении книги, визуальные сигналы, соответствующие книги являются целевые сигналы быть повышена, в то время как другие сенсорные сигналы - такие как телевизор в соседней комнате - это дистрактор сигналы ослабляются. Записи в обоих человека и приматов 1-4, показывают, что нервные реакции в коре сенсорных усиливаются за участие целей по отношению к игнорируемых дистракторов во селективного внимания, указывая, что сила сенсорных входов в головном мозге модулируется в зависимости от того, они классифицируются в качестве мишеней или отвлекающих 5-7. Мы называем эту разницу в силе сигнала, когда идет против игнорирования как эффект внимание модуляции.

Все больший интерес вызываютВопрос о том, и как нейронные процессы посещать способствовать контролю внимания и его нарушений, отдельно от нервных процессов, игнорируя. Становится все более очевидным, что способность игнорировать отвлекающие может быть нарушена независимо от нашей способности принять участие целей. Например, дистрактор-подавление может быть нарушена с повышенной нагрузкой задач 8, когнитивной старения 9 и лишение сна 10, без декремента в повышение целевой. Это в настоящее время не известно, если декремент в повышении целевой могут существовать без дефицита в подавлении дистрактор. Возможно, что еще более важно, он не устранена ли дефицитов либо посещать или игнорирование, но не оба, может выяснить психоневрологические условия, в которых контроль внимание нарушениями. Как таковая, она является ценным, чтобы лучше понять ли посещать и игнорируя возникают из разделяющимися корковых путей, если и как они отличаются в динамики нейронной активности. Измеряя участие иигнорируя процессы отдельно, такие вопросы могут быть решены.

Здесь мы опишем методику измерения нейрофизиологических сигналов посещать и игнорируя отдельно, но одновременно, в постоянном внимании. Этот подход основывается на эффекте модуляции внимание: разница в амплитуде нервной сенсорной ответ, когда индивид лечащим против игнорирования на стимулы в этом сенсорного потока. Эффект внимание модуляции мощный инструмент для обнаружения внимания модуляции над сенсорных сигналов, но исключает возможность оценить динамику отдельных посещать и игнорируя процессы. А именно, разница в нервных сенсорных реакций при посещении сравнению игнорируя может возникнуть из-за процесс внимания повышает сенсорные сигналы цели, или из-за игнорирования ослабляет сенсорные сигналы дистрактор, или оба. Чтобы проверить между этими альтернативами, использование дополнительного условия управления требуется, в которых один определяет количество strengtч сенсорных входов в их естественной базовой, когда они не являются ни присутствовали ни игнорировать. Это похоже на прогулки по оживленной улице, полной автомобилей, но ни активно заниматься не (например, такси), ни активно игнорируя (например, не-такси автомобили и автобусы) проходящие автомобили. По оценке сенсорные сигналы, которые присутствовали или игнорируются, по сравнению с пассивной контрольной состоянии, величине и сроках посещения, игнорируя процессы могут быть количественно отдельно.

Эффективные использования такого пассивного контроля в измерении, посещающих и игнорируя процессы были сообщалось ранее в исследованиях упреждающего внимания и памяти 11-13-взаимодействий внимания 9,10,14-17. Здесь мы опишем использование этого подхода в контексте устойчивого внимания, в не-подают реплики, непрерывного, интермодальные (т.е., слуховой визуальной) внимание задача (имать) 18. Другими словами, этот метод подходит для изучения текущей Ратэ чем подготовительных процессов управления, что позволяет для отслеживания этих процессов во времени. Этот метод также количественно процессы управления, которые модулируют сенсорных ответов через различных сенсорных модальностей (то есть, по сравнению с визуальным слуховых), таким образом, сосредоточив внимание на процессы, которые не являются специализированными в пределах определенной сенсорной области или содержимого. В отличие от предыдущих функциональная магнитно-резонансная томография изучает 15,19,20, этот метод треки участие и игнорируя процессы, используя разрешенные временно нейрофизиологических сигналов (электроэнцефалография, ЭЭГ), обеспечивая тем самым точность до миллисекунд на временных профилей участие и игнорируя процессы. Наш представитель результаты демонстрируют использование метода в выявлении прямых доказательств для разделяющимися корковых источников и временной динамики нервных процессов посещать и игнорирование, и уникальный вклад в эффект модуляции внимание.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

ПРИМЕЧАНИЕ: Этот протокол исследования был разработан в соответствии с этическими принципами, утвержденными исследуемого наблюдательный совет Калифорнийского университета Лос-Анджелесе.

1. Подготовка слуховых и зрительных раздражителей

  1. Использование ПО, в котором визуальные образы могут быть сгенерированы, создайте два серых масштаб синусоиды решетки, примерно 5,7 дюйма в диаметре и любой частоты (например, 1,36 циклов / степень угла зрения). Изображения будут иметь на экране продолжительность 100 мс.
    1. Наклон один из решеток около 10 визуальных градусов вправо выходной медианы, и наклон друга решетки такого же количества слева от решетки.
    2. Убедитесь, что степень наклона достаточно, чтобы позволить участникам выделить левую наклон от правой наклона, не полагаясь на догадки.
  2. Использование ПО, в котором слуховые сигналы могут быть сгенерированы, создайте два чистых тонов 100 мсек.
    1. Маке одного из тонов более высокой поле, а другой из нижней поле. Например, один шаг может быть 750 Гц и 900 Гц с другом.
    2. Что касается визуальных раздражителей, убедитесь, что тоны достаточно различны, так что участники могут различать их, не полагаясь на догадки.

2. Программирование Стимул Презентация

  1. Использование ПО презентация, создать компьютерную программу, которая будет контролировать презентацию слуховых и зрительных раздражителей во время эксперимента.
    1. Сначала выберите количество стимулов, которые будут представлены. Настоящее, по крайней мере 150 каждого из зрительных и слуховых раздражителей в экспериментальных условиях, чтобы гарантировать, что есть достаточно повторений для надежного нейрофизиологической ответ.
    2. Нынешние визуальные стимулы централизованно на сером фоне, с участника, сидящего на удобном расстоянии. Представьте слуховые стимулы через динамики, расположенные по обе стороны от осыпип.
      Примечание: Для визуальных раздражителей мы рекомендуем серый фон, со значениями RGB в средней точке (128128128) между чистый белый (255,255,255) и Pure Black (0,0,0), с белым и черным используется в генерации синусоиды стимулы. Это гарантирует, что средней яркости фона и стимула сопоставимы, и контраст является постоянным между любой точкой в ​​стимула и фона.
    3. Для каждого из слуховых и зрительных раздражителей, независимо выбрать время для раздражителей.
      Примечание: Это предотвращает участников от предвидя стимулы, основанные на временных отношений между двумя потоками.
    4. Используйте интервал между стимул (ISIS) примерно 1 сек между последовательными презентаций стимулов из той же модальности. Медленнее Isis сделают задачу более требовательны бдительности, быстрее ISIS может сделать невозможным для участников, чтобы сделать их ответов во времени.
    5. Vary точное ISI случайным в диапазоне, например, от 0,7 до 2 сек, чтобысделать стимулы непредсказуемо участников, предотвращая нервные реакции, связанные с ожиданием.
    6. Потому что кросс-модальные взаимодействия могут возникать из одновременно или почти одновременно, представлены раздражители 21,22, держать ISI между стимулами из двух разных потоков на не менее чем 300 мс.
  2. Убедитесь, что слуховые и визуальные стимулы, по всей видимости происходят чередованием участников, но никогда не совместно не происходит.
  3. Последнее, разделить раздражители на сегменты двадцать пять. Эти сегменты будут предшествовать один из трех случайно выбранных инструкции задач, описанных в следующем разделе.

3. Задача Инструкция

  1. Расположите участника к задаче до сбора нейрофизиологические меры активности мозга.
    1. Поручить участникам присутствовать и отвечать на слуховых тонов и игнорировать визуальные стимулы, когда инструкция "Слушай". Представьте эту инструкцию бдр через аудио и визуальных средств.
    2. Связать две кнопки для участников, чтобы ответы на каждый тон. Например, "пресс-стрелка влево, если сигнал является высоким, и стрелка вправо, если тон низкий", когда инструкция "Слушай".
    3. Точно так же, поручить участникам присутствовать и отвечать на визуальные решеток и игнорировать слуховые раздражители, когда инструкция "Взгляд".
    4. Связать две кнопки для участников, чтобы ответы на визуальных решеток. Например, "пресс-стрелка влево, если решетка наклонена влево, и стрелка вправо, если решетка наклонена влево".
      1. Используйте те же две кнопки для зрительных стимулов, как для слуховых раздражителей, чтобы повысить помехи между условиями и поэтому необходимости использования механизмов контроля внимания.
    5. Наконец, попросите участников не делают никаких ответов, когда инструкция "Пассивный", но убедитесь, чтоУчастники держать свои глаза открытыми и ориентированы на экране.
  2. На протяжении сессии задач чередовать инструкции для "Listen" и "Взгляд" между сегментами для переключения ранее присутствовали модальность, чтобы быть неуместным, что делает его мощным дистрактор.
  3. Напомните участникам держать свои глаза зацикливаются на середине экрана, или маленькая точка или перекрестие, представленной на месте визуального стимула, и держать свои глаза открытыми в течение всего эксперимента.
  4. Встроенный восьми до десяти второй перерывах между сегментами для смягчения последствий усталости, позволит участникам отдохнуть своим глазам, а также более 1-2 мин перерывов каждые 6-8 мин.
  5. Наконец, обеспечить каждому участнику достаточно практики, чтобы убедиться, что они выполняют задание правильно. Это может быть полезным, особенно для участников, которые испытывают трудности внимание, на практике визуальный и слуховые задач с участием потока представлены в Isolation, без одновременного представления потока дистрактор.

4. Нейрофизиологические сбора данных

  1. После того, как участники знакомы с задачей, начинают сбор нейрофизиологических реакций на участие и игнорируемых сигналов во время имать.
  2. Подготовка электроэнцефалография (ЭЭГ) и крышку регистрирующего оборудования в соответствии с инструкциями производителя, и в соответствии с действующими методическими и публикации стандартов для научных исследований ЭЭГ 26,27.
    Примечание: Важные параметры записи ЭЭГ для записи ЭЭГ во время имать, которые могут быть указаны пользователем, включают в себя: (а) Частота дискретизации 128-1,024 Гц, чтобы захватить низкой частоты ERP сигналов; (Б) переменного тока (AC), чтобы минимизировать запись медленный дрейф; (С) сеть с выборки всей кожи головы и, как минимум, 64 датчиков, если анализы визуализации источником должны быть выполнены.
  3. Применить крышку для головы участника и проверить сопротивление сигнала икачества на каждом из датчиков. Обратите особое внимание, чтобы обеспечить импедансы регистрирующих электродов едины и в пределах, рекомендованных производителем.
    Примечание: В это время, также добавить любые дополнительные устройства физиологического измерения, если хочет, чтобы собрать не-нейронные физиологических сигналов, таких как дыхание или импульса.
  4. Синхронизация нейрофизиологические записи с программным обеспечением стимулом презентации и нейрофизиологической записи программного обеспечения в соответствии с инструкциями изготовителя.
  5. Запишите нейрофизиологических сигналов, а участник выполняет задачу, обеспечивая программное обеспечение для записи имеет точную запись времени каждого стимула и реакции для последующего анализа.

5. Анализ данных в сети

  1. Подготовка нейрофизиологические данные для статистического анализа с использованием программного обеспечения для анализа.
  2. Во-первых, удалить не-нейронных компонентов сигнала, которые будут способствовать изменчивости в neurophysiological записи ответов мозга.
    1. Используйте фильтр высоких частот 0,1-1 Гц, чтобы удалить медленные заносы, такие как те, которые вызваны изменениями импеданса датчиков.
    2. Используйте фильтр нижних частот 30-50 Гц, чтобы удалить высокочастотные компоненты, введенные электрических помех.
    3. Определить датчики, которые показывают недостоверные сведения, и исключить те или интерполировать сигналы.
    4. Выявление и устранение больших редкие компоненты шума, таких как мышцы артефакт из челюсти сокращения или движений лба, и систематических без нервных взносов, таких как движения глаз.
      Примечание: Типичные алгоритмы для удаления не нейронные компоненты включают в себя независимый анализ компонентов и регрессии, а также итерационные алгоритмы, основанные на четких критериев отбора (например, изменения напряжения, которые превышают порог). Следуйте рекомендациям доступного программного обеспечения для анализа, и действовать в соответствии с действующими стандартами для исследования ЭЭГ 26,27.
  3. Примечание: Этот шаг вновь выражает эффекты на каждый датчик по отношению к нейтральной ссылки, которая, как предполагается, содержат нулевые нервные сигналы.
    Примечание: реже электродов монтажи не может иметь достаточную выборку, чтобы удовлетворить условиям этой техники 26,27. В последнем случае, среднее значение левого и правого сосцевидного отростка может обеспечить более точную ссылку.
  4. Следующая выдержка временные эпохи примерно 1 сек, окружающих каждый слуховой и зрительной каждого события показали. Включить 100 мс, предшествующих начала стимула, чтобы служить в качестве базового интервала и, по меньшей мере 600 мс после начала стимула.
  5. Нормальное данные из всех эпох, которые попадают в том же состоянии, - участие, игнорируются, и пассивно воспринимать стимулы и# 8212; вычислить средний вызвали потенциал реагирования или "ERP". Вычтите среднее значение данных в предварительно стимул базового вновь выразить ERP амплитуды как изменения, связанные с сигналом предварительной стимул.
  6. Чтобы определить временной ход процессов, участвующих, сравнивают амплитуды и времени, а также пространственное распределение отклика ERP после присутствовали стимулов, против тех во время пассивном состоянии.
  7. Чтобы определить временной ход игнорируя, сравнивают амплитуды и времени, а также пространственное распределение отклика ERP после игнорируемых стимулов, против тех во время пассивном состоянии.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Протокол ИСАТ был использован ранее, чтобы определить уникальный вклад участие и игнорируя процессы в скорости реагирования во время постоянного внимания 18. В этом исследовании мы проверили 35 здоровых праворуких лиц (22 женщины, возраст: X = 21,0, σ = 5,4), набранных через Психология отдела теме бассейна в Университете Калифорнии, Лос-Анджелесе. Все участники дали письменное информированное согласие перед участием в исследовании. Представитель результаты подчеркивают значение измерения присутствовать и игнорировать процессы самостоятельно. В этих результатах ИСАТ обнаружили уникальные временные и пространственные профили присутствовать и игнорировать процессы по отношению к эффекту внимание модуляции.

Например, в слуховой сенсорной модальности, посещающих и игнорируя процессы способствовали в различные моменты времени в силу внимание модуляции, которая получается путем вычитания сенсорные деятельности в присутствовать и IGНор условия друг от друга (Рисунок 1). ERP для слуховых раздражителей на лобно датчиков, в первые 100 мс после начала стимула, модулируется игнорируя процессы, но не посещая процессы по отношению к пассивной контроля. Однако в последующих 400 мс, модуляция сенсорной ERP произошло в состоянии следить, но не во время игнорировать состоянии. Следовательно, посещающих и игнорируя процессы влияют сенсорные слуховые ответов в различные моменты времени следующие начала стимула. Так как различные моменты времени в ERP может быть связано с различными стадиями обработки, такой результат свидетельствует о том, что участие и игнорирование может осуществляться на разных этапах обработки, и, следовательно, связаны с различными корковых механизмов. Эта дифференциация не было видно из сравнения сенсорных реакций во время присутствовали в сравнении игнорируются условиях (т.е. без пассивного контроля), который показал значительное внимание modulatioп эффект на протяжении всего интервала обработки сенсорной.

Фигура 1
Рисунок 1: Посетите. И Игнорировать Временные Ответы на звуковые раздражители слуховых вызванных потенциалов реагирования (ССП, топ сюжет) в слуховых стимулов во присутствовать, игнорировать, и пассивные условия. Вставка показывает топографию этого ответа через кожу головы. Нижняя график показывает разница волны, полученные путем парного вычитания (A = присутствовать, Р = пассивный, я = игнорировать). Твердые бары в верхней части участка указывает моменты времени, в течение которого соответствующие пары отличались по амплитуде сигнала, р <0,05 (ложных открытие исправлено). Значение оценивали с помощью парного критерия Стьюдента. Затенение на линиях указывает один стандартную ошибку среднего вокруг.

В визуальной сенсорной модальности, разной формы результатов был получен с использованием пассивного состояния управления, который также показал уникальный вклад ATTENДин и игнорируя процессы к эффекту модуляции внимание (Рисунок 2). Визуальный сенсорная ПОР, в затылочной электродов, показали значительное эффект модуляции (к вниманию посещают-игнорировать) от 180-300 мс следующие начала стимула, и после 450 мсек. Этот период времени также показали существенный эффект присутствовать по сравнению с пассивной контролем, но не обращая внимания, предполагая, что только присутствующие процессы сенсорной обработки модулированного. Сравнивая рисунок 1 и рисунок 2, мы можем сделать вывод, что участие процессов в этот период времени способствовали сенсорной модуляции в обоих слуховых и зрительных сенсорных модальностей.

Рисунок 2
Рисунок 2: Посетите. И Игнорировать Временные Ответы на визуальные стимулы потенциалы зрительные вызванные-ответ (ФКЗ, топ участок) в зрительных стимулов во время присутствовать, игнорировать и пассивные условия. Вставка показывает тысе топографии этой реакции через кожу головы. Нижняя график показывает разница волны, полученные путем парного вычитания (A = присутствовать, Р = пассивный, я = игнорировать). Твердые бары в верхней части участка указывает моменты времени, в течение которого соответствующие пары отличались по амплитуде сигнала, р <0,05 (ложных открытие исправлено). Значение оценивали с помощью парного критерия Стьюдента. Затенение на линиях указывает один стандартную ошибку среднего вокруг.

Можно также сделать вывод, сравнивая фиг.1 и 2, которые в визуальной сенсорной модальности, ранее эффекты игнорируя отсутствовали, по отношению к слуховой модальности. Тем не менее, временные профили этих процессов зависит от выбора пространственных датчиков, выбранных для анализа. На рисунках 1 и 2, они были оценены для кластера переднеацентральных и затылочной электродов, соответственно 18. В другом кластере, временные шаблоны ответов может отличаться. ТЕго усугубляется тем, что каждый электрод измеряет сигналы от различных источников корковых, и, таким образом, представляет собой смесь нейронных сигналов, связанных с различными корковых местах. По этой причине, дополнительно разрешение присутствовать и игнорируя динамику, в пространственной области, могут быть получены путем проецирования электродные измерения на кортикальной модели мозга. Мы представляем здесь результаты такого анализа, который иллюстрирует дальнейшую информацию прибыль от имать. Способы корковой проекции данных ЭЭГ полностью описаны в других 18,24.

Рисунок 3
Рисунок 3: Корковая проекция присутствовать и игнорировать процессы Корковые проекции парных разностных волн через кору. (SPL: Улучшенный теменная доля, latOcc: боковой затылочной коры, STP: верхней височной плоскости), в 70 мс следующие начала стимула через участие (), игнорировать (я) и передатьIve (P) условия. Значение оценивали с помощью парного критерия Стьюдента. Кортикальные картах в результате т-статистики, которые проходят в значимости порог р <0,05.

. Коркового результат проекции на слуховой и зрительной присутствовать и игнорировать процессы, на латентности 70 мс следующие начала стимула, как показано на рисунке 3 Эта задержка была выбрана потому, что она эффективно захватывает изменчивость в участии и игнорируя корковых источники в обеих сенсорных областей - в течение один период времени. Данные показывают, что, в дополнение к их различных временных паттернов, выявленных в ССП, посещать и игнорировать процессы по эти два условия были разные корковых источников. Общий эффект модуляции к вниманию (AI) был надежным в верхней теменной доле (SPL), боковой затылочной коры (latOcc), и верхней височной плоскости (STP), среди других регионов.

Последствия присутствовать и игнорировать процессы, при сопоставлениипассивное состояние управления, показали более сложную картину, что указанный различные корковых источников за участие и игнорируя. А именно, в слуховой модальности, STP и SPL снизилась в активации при игнорировании слуховые раздражители (IP) без увеличения активации при посещении слуховые раздражители (AP). В отличие от этого, latOcc увеличилась в деятельности, когда внимание к слуховым стимулам (AP), но не показали никакого эффекта при игнорировании (IP). Точно так же, корковых источники посещать и игнорируя процессы отличались в зрительной модальности, после примерно обратной картины по отношению к слуховой модальности. Активация снизилась в latOcc при игнорировании визуальные стимулы (IP), но не показали никакого эффекта для посещения (AP). Принимая во внимание, SPL и STP увеличился в активации при посещении визуальные стимулы (AP), но не при игнорировании (IP).

Мы подчеркиваем наличие участие и игнорируя эффекты на 70 мс в зрительной модальности, которые не присутствовали в ERP (FIGUповторно 2). Это можно объяснить, в соответствии с обоснованием, представленной выше, в том, что данные в выбранных электродов на коже головы представляет собой как подмножество и смесь сигналов мозга, полученных по коре. Результаты источник-отображаемого позволяют для более точного анализа генераторов и таким образом можно выявить эффекты, не представляют в данном подмножестве электродов. Сочетание данных исходных-отображаемого в аудиовизуальных домена показывают, что присутствующие и игнорируя процессы имеют отделимые корковых источников, в дополнение к наличию различных временных закономерностей.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Процессы, связанные с посещения и игнорируя контроль внимания может включать разные нейронные пути и время курсы. Поэтому значения для измерения этих процессов в отдельности. ИСАТ является инструментом, с помощью которого можно захватить нейрофизиологических сигналов посещать и игнорируя отдельно, но одновременно, в постоянном внимании. Критические шаги включают в себя измерение сенсорных нейрофизиологических реакций, когда участник посещает, игнорируя или пассивно воспринимать стимулы, представленные в данной модальности - либо слуховые или зрительные. Самое главное, использование опорного состояния, в котором принимают участие ни модальность, и в котором нет ответов не сделаны, устраняет неоднозначность относительный вклад посещать процессы и игнорирование процессов с эффектом внимание модуляции, который измеряет степень, в которой сенсорные ответы усиливается при посещении относительно при игнорировании стимулы.

Подход может бытьизменен, чтобы включить дополнительные элементы управления. Например, если слуховые и визуальные задачи отличаются по сложности, это может ввести изменчивость в степени, в которой присутствующие и игнорируя процессы занимаются между двумя условиями. Кроме того, если такие различия интермодальные различаются между индивидуумами, результатом группа может быть сильно варьирует. Модификация, чтобы обуздать эту потенциальную посрамить это адаптировать стимулирования свойства каждого человека перед началом эксперимента. Например, можно использовать лестничные регистре метод 25, чтобы установить, насколько различия тона требуется для участников, чтобы различить эти два тона при 80% -ной точностью, и, насколько сильно наклон вертикального требуется для участников различать два решетки на 80% точностью. Это будет гарантировать, сопоставимую трудность между условиями. В представленном эксперименте 18, точность на задачи посещают слуховой (X = 0,94, σ = 0,01) существенно не отличается тхан, что на посещают визуального задачи (X = 0,93, σ = 0,01), т (34) <1, р> 0,05.

Для дальнейшего установить, если один поток стимул легче обрабатывать, чем другие, можно также включать в себя состояние, в котором участники реагировать только на один поток стимула без присутствия другого (один поток) состоянии и сравнить эти ответы с тем, когда участник посещает на раздражители в присутствии другого потока стимула (двойной состояния потока). Сравнение единый поток в сравнении с двойной производительности потока будет установить, как восприимчивы процесс стимул к помехам от других входов модальности.

Основным ограничением в пассивном состоянии управления является то, что, поскольку вообще не отвечают пробы, точная центре внимания, не известно. Участники могут выйти из внешних раздражителей во время этого состояния, сродни ум странствий; они могут чередоваться между внимание к визуальными слуховые раздражители; или они могут разделить свое внимание между всеми стимулами. Эта двусмысленность ограничивает интерпретацию механизмов, занимающихся в пассивном состоянии. Он предусматривает, вместо этого, состояние, в котором внешние раздражители не являются ни постоянно, ни участие постоянно игнорируется. Еще одна проблема в том, что пассивное состояние может заниматься другой уровень возбуждения, чем в участие и игнорирование. Стимулирующая вариации могут иметь непосредственное отношение к механизмам участия и игнорирование, дальнейшее исследование о том, как эти механизмы проявляются гарантированы.

Широкий значение пассивного ведения, независимо от точного механизма, в качестве отклика свободной, натуралистическое точку отсчета для оценки внимания модуляции. Это условие приближает естественное состояние, в котором мы взаимодействуем с миром, когда нет ничего конкретного, к которому мы должны присутствовать. Пассивное состояние может быть легко интегрирован в любой другой парадигмы к вниманию, Будь с использованием различных сенсорных модальностей и другие нейрофизиологические механизмы нейровизуализации, таких как магнитно-энцефалографии, количественно посещать и игнорируя процессы. Например, визуальная модальность в ИСАТ парадигмы в зацепление функций на основе внимание (т.е. особенности синусоиды решетки). Адаптация парадигмы пространственного внимания (т.е., посещая налево против правого пространства) может выявить различия между участие и игнорируя при еще более ранних стадиях, так как визуально-пространственное внимание эффекты могут иметь задержку начала раньше (например, 80-120 мс), чем особенность- на основе внимания. Более широкое использование этого метода в функциональной магнитно-резонансной исследований 15,18,19, скорее всего, выявить новые идеи касающиеся связи и сетевых динамики посещения, и не обращая внимания, гораздо таким же образом, как покоя анализа состояния сетевого подключения сообщил наше понимание ум-бродят.

Будущие реализации преставлены подход выиграют от дополнительных мер при пассивном восприятии лучше количественно основной когнитивной стратегии участника и, чтобы лучше понять, что по умолчанию-государства в имеют нервных процессов внимания. Адаптация техники к одной пробной анализа позволит одним отслеживать посещения и игнорируя процессы изменяются во времени в пределах данного участника, открывая двери для исследования устойчивости внимания во времени.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
NetStation Software Electrical Geodesic, Inc. version 4.5.1 Alternate recording software may be used.
Matlab Software The MathWorks, Inc. 7.10.0 (R2010a) Alternate analysis and presentation software may be used.
PsychToolbox Software http://psychtoolbox.org/ v3.0.8 (2010-03-06) Open-source software. Alternate stimulus presentation software may be used.
Netstation Amplifier Electrical Geodesic, Inc. 300 Alternate amplifier may be used.
EEG Net Electrical Geodesic, Inc. HCGSN130 Alternate EEG cap may be used.
Saline-Based Electrolyte (Potassium Chloride) Electrical Geodesic, Inc. n/a Electrolyte used in soaking of net for this high-impedance EEG system. Alternate electrolyte mediate can be used.

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Desimone, R., Duncan, J. Neural Mechanisms of Selective Visual-Attention. Annu. Rev. Neurosci. 18, 193-222 (1995).
  2. Hillyard, S. A. Electrophysiology of Human Selective Attention. Trends Neurosci. 8, 400-405 (1985).
  3. Kastner, S., Ungerleider, L. G. The neural basis of biased competition in human visual cortex. Neuropsychologia. 39, 1263-1276 (2001).
  4. Mangun, G. R. Neural Mechanisms of Visual Selective Attention. Psychophysiology. 32, 4-18 (1995).
  5. Chadick, J. Z., Gazzaley, A. Differential coupling of visual cortex with default or frontal-parietal network based on goals. Nat Neurosci. 14, 830-832 (2011).
  6. Ruff, C. C., Driver, J. Attentional preparation for a lateralized visual distractor: behavioral and fMRI evidence. J Cogn Neurosci. 18, 522-538 (2006).
  7. Serences, J. T., Yantis, S., Culberson, A., Awh, E. Preparatory activity in visual cortex indexes distractor suppression during covert spatial orienting. J Neurophysiol. 92, 3538-3545 (2004).
  8. Rissman, J., Gazzaley, A., D'Esposito, M. The effect of non-visual working memory load on top-down modulation of visual processing. Neuropsychologia. 47, 1637-1646 (2009).
  9. Gazzaley, A., Cooney, J. W., Rissman, J., D'Esposito, M. Top-down suppression deficit underlies working memory impairment in normal aging. Nat Neurosci. 8, 1298-1300 (2005).
  10. Kong, D. Y., Soon, C. S., Chee, M. W. L. Functional imaging correlates of impaired distractor suppression following sleep deprivation. NeuroImage. 61, 50-55 (2012).
  11. Luck, S. J., et al. Effects of Spatial Cueing on Luminance Detectability - Psychophysical and Electrophysiological Evidence for Early Selection. J Exp Psychol Human. 20, 887-904 (1994).
  12. Posner, M. I. Orienting of Attention. QJ Exp Psychol. 32, 3-25 (1980).
  13. Posner, M. I., Nissen, M. K., Ogden, W. C. Modes of Perceiving and Processing Information. Pick, H., Saltzmann, E. , 137-157 (1978).
  14. Gazzaley, A. Influence of early attentional modulation on working memory. Neuropsychologia. 49, 1410-1424 (2011).
  15. Johnson, J. A., Zatorre, R. J. Attention to simultaneous unrelated auditory and visual events: Behavioral and neural correlates. Cereb Cortex. 15, 1609-1620 (2005).
  16. Johnson, J. A., Zatorre, R. J. Neural substrates for dividing and focusing attention between simultaneous auditory and visual events. NeuroImage. 31, 1673-1681 (2006).
  17. Zanto, T. P., Gazzaley, A. Neural Suppression of Irrelevant Information Underlies Optimal Working Memory Performance. J Neurosci. 29, 3059-3066 (2009).
  18. Lenartowicz, A., Simpson, G. V., Haber, C. M., Cohen, M. S. Neurophysiological Signals of Ignoring and Attending Are Separable and Related to Performance during Sustained Intersensory Attention. J Cogn Neurosci. , 1-15 (2014).
  19. Daffner, K. R., et al. Does modulation of selective attention to features reflect enhancement or suppression of neural activity. Biol Psychol. 89, 398-407 (2012).
  20. Weissman, D. H., Warner, L. M., Woldorff, M. G. Momentary reductions of attention permit greater processing of irrelevant stimuli. NeuroImage. 48, 609-615 (2009).
  21. Shams, L., Kamitani, Y., Shimojo, S. Visual illusion induced by sound. Cognitive Brain Res. 14, 147-152 (2002).
  22. Di Luca, M., Machulla, T. K., Ernst, M. O. Recalibration of multisensory simultaneity: Cross-modal transfer coincides with a change in perceptual latency. J Vision. 9, (2009).
  23. Makeig, S., Jung, T. P., Bell, A. J., Ghahremani, D., Sejnowski, T. J. Blind separation of event-related brain response components. Psychophysiology. 33, S58-S58 (1996).
  24. Baillet, S., Mosher, J. C., Leahy, R. M. Electromagnetic brain mapping. IEEE Signal Processing Mag. 18, 14-30 (2001).
  25. Garcia-Perez, M. A. Forced-choice staircases with fixed step sizes asymptotic and small-sample properties. Vision Res. 38, 1861-1881 (1998).
  26. Picton, T. W., Bentin, S., Berg, P., Donchin, E., Hilllyard, S. A., Johnson, R. J. R., Miller, G. A. Guidelines for using human event-related potentials to study cognition: Recroding standards and publication criteria. Psychophysiology. Ritter, W., Ruchkin, D. S., Rugg, M. D., Taylor, M. J. 37 (2), Guidelines. 127-152 (2000).
  27. Keil, A., Debener, S., Gratton, G., Junghofer, M., Kappenman, E. S., Luck, S. J., Luu, P., Miller, G. A., Yee, C. M. Committee Report: Publication guidelines and recommendations for studies using electroencephalography and magnetoencephalography. Psychophysiology. 51 (1), 1-21 (2014).

Tags

Поведение выпуск 101 внимание контроль исполнительные функции нейрофизиологии электроэнцефалография связанный с событием потенциал посещая не обращая внимания постоянного внимания интермодальные между сенсорной слуховые зрительные
Измерение нейрофизиологических сигналах Игнорирование и приду процессов во внимание контролю
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Lenartowicz, A., Simpson, G. V.,More

Lenartowicz, A., Simpson, G. V., O'Connell, S. R., Cohen, M. S. Measurement of Neurophysiological Signals of Ignoring and Attending Processes in Attention Control. J. Vis. Exp. (101), e52958, doi:10.3791/52958 (2015).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter