Introduction
Opmærksomhed kontrol guider adfærd ved at rette vores neurale og kognitive ressourcer mod udvalgte indgangssignaler, mens begrænse adgangen til andre signaler, baseret på en given adfærdsmæssige mål 1. For eksempel, når du læser en bog, de visuelle signaler svarende til bogen er målet signaler, der skal forbedres, mens andre sensoriske signaler - såsom TV i det næste rum - er distraktoren signaler, der skal dæmpes. Optagelser i både menneskelige og ikke-menneskelige primater 1-4, viser, at neurale reaktioner i sensoriske cortex forstærkes for deltog mål i forhold til ignorerede distraktorer under selektiv opmærksomhed, hvilket indikerer, at styrken af sensoriske input i hjernen moduleres som en funktion af, hvorvidt de er klassificeret som mål eller distraktorer 5-7. Vi henviser til denne forskel i signalstyrke når deltage versus ignorere som den opmærksomhed graduering effekt.
Stigende interesse erSpørgsmålet om, hvorvidt og hvordan de neurale processer deltage bidrage til opmærksomhed kontrol og dens nedskrivninger, adskilt fra de neurale processer ignorere. Det er mere og mere klart, at evnen til at ignorere distraktioner kan blive forringet uafhængigt af vores evne til at deltage i mål. For eksempel kan distraktoren-undertrykkelse forringes med øget opgave belastning 8, kognitiv aldring 9 og søvnmangel 10, uden en dekrement i mål ekstraudstyr. Det er i øjeblikket ikke vides, om en dekrement i mål ekstraudstyr også kan eksistere uden et underskud i distraktør undertrykkelse. Måske endnu vigtigere, er det ikke løst, om underskud på enten deltage eller ignorere, men ikke begge, kan belyse neuropsykiatriske tilstande, hvor opmærksomheden kontrollen er nedsat. Som sådan er det værdifuldt for bedre at forstå, om at deltage og ignorerer opstå adskillelige kortikale veje, om og hvordan de adskiller sig i neurale dynamik. Ved at måle deltage ogignorerer processer hver for sig, kan løses sådanne spørgsmål.
Her beskriver vi metode til at måle de neurofysiologiske signaler for at deltage i og ignorere hver for sig, men samtidig, i vedvarende opmærksomhed. Denne tilgang bygger på den opmærksomhed modulationseffekt: forskellen i amplituden af en neural sensorisk respons, når den enkelte deltager versus ignorere på stimuli i den sensoriske stream. Den opmærksomhed modulationseffekt er et kraftfuldt værktøj til at detektere opmærksomhed modulation i sensoriske signaler, men det udelukker evnen til at vurdere de forskellige dynamik deltage og ignorerer processer. Nemlig en forskel i neurale sensoriske responser når deltage versus ignorerer kunne opstå, fordi processen med opmærksomhed forbedrer sensoriske målsignaler, eller fordi ignorere dæmper sensoriske sårspærre signaler, eller begge dele. For at teste mellem disse alternativer er anvendelsen af en yderligere kontrol forhold kræves i hvilken én kvantificerer strength sensoriske input på deres naturlige baseline, når de er hverken deltog eller ignoreres. Dette svarer til at gå ned en travl gade fuld af biler, men hverken aktivt ser (fx for en taxa) eller aktivt ignorerer (f.eks, ikke-taxi biler og busser) de forbipasserende biler. Ved at vurdere sensoriske signaler, der deltog eller ignoreres, i forhold til en passiv henvisning tilstand, størrelsen og timingen af forfald og ignorere processer kan kvantificeres separat.
Effektiv brug af sådan en passiv kontrol i måling deltager og ignorerer processer er tidligere blevet rapporteret i studier af foregribende opmærksomhed 11-13 og hukommelse-opmærksomhed interaktioner 9,10,14-17. Her beskriver vi brug af denne fremgangsmåde i forbindelse med vedvarende opmærksomhed, i en ikke-cued, kontinuerlig, intermodal (dvs., auditiv-visuelle) opmærksomhed opgave (IMAT) 18. Med andre ord, denne metode er hensigtsmæssig til studiet af igangværende Rathis end forberedende kontrolprocesser, der giver mulighed for sporing af disse processer på tværs af tid. Denne metode kvantificerer også kontrolprocesser, der modulerer sensoriske reaktioner på tværs af forskellige sensoriske modaliteter (dvs. auditive versus visuelle), og dermed fokus på processer, der ikke er specialiserede inden for en bestemt sensorisk eller indhold domæne. I modsætning til tidligere funktionel magnetisk resonans undersøgelser 15,19,20, denne metode spor deltage og ignorerer processer ved hjælp af midlertidigt løst neurofysiologiske signaler (elektroencefalografi, EEG), hvilket giver millisekund beslutning om de tidsmæssige profiler af forfald og ignorerer processer. Vores repræsentative resultater demonstrere brugen af teknikken med at identificere direkte bevis for adskillelige kortikale kilder og tidsmæssige dynamik de neurale processer i forfald og ignorere, og unikke bidrag til den opmærksomhed graduering effekt.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
BEMÆRK: Denne undersøgelse protokol blev udviklet i overensstemmelse med de etiske retningslinjer er godkendt af det undersøgte gennemgang bord på University of California Los Angles.
1. Udarbejdelse af Auditiv og visuelle stimuli
- Brug af software, hvor visuelle billeder kan genereres, skal du oprette to grå skala sinusoiden riste, cirka 5,7 inches i diameter og af alle frekvenser (f.eks 1,36 cykler / grad af visuel vinkel). Billederne vil have en varighed på skærmen på 100 msek.
- Vip en af ristene omkring 10 visuelle grader til højre off medianen, og vip den anden rist det samme beløb til venstre for gitteret.
- Sørg for, at graden af tilt er tilstrækkelig til at gøre det muligt for deltagerne at skelne en venstre hældning fra en ret tilt uden at forlade sig på at gætte.
- Brug af software, hvor auditive toner kan genereres, skal du oprette to rene toner af 100 ms varighed.
- Make en af tonerne af en højere tonehøjde og det andet af en lavere banen. For eksempel kan et pitch være 750 Hz, og den anden 900 Hz.
- Med hensyn til de visuelle stimuli, at tonerne er tilstrækkeligt adskilte, således at deltagerne kan skelne mellem dem uden at forlade sig på at gætte.
2. Programmering af Stimulus Præsentation
- Ved hjælp af præsentation software, oprette computer kode, der vil styre præsentationen af de auditive og visuelle stimuli under eksperimentet.
- Vælg først antal stimuli, der skal fremlægges. Stede på mindst 150 af hver af visuelle og auditive stimuli pr eksperimentel betingelse, at sikre, at der er nok gentagelser for en pålidelig neurofysiologisk reaktion.
- Nuværende visuelle stimuli centralt på en grå baggrund, med deltageren sidder ved en behagelig læseafstand. Præsenter de auditive stimuli via højttalere placeret på hver side af urern.
Bemærk: visuelle stimuli anbefaler vi en grå baggrund, med RGB-værdier på midtpunktet (128128128) mellem ren hvid (255255255) og ren sort (0,0,0), med hvid og sort bruges i generation af sinusoid stimuli. Dette sikrer, at den gennemsnitlige lysstyrke baggrunden og stimulus er sammenlignelige, og kontrasten er konstant mellem ethvert punkt i stimulus og baggrunden. - For hver af auditive og visuelle stimuli, uafhængigt vælge tidsplan for de stimuli.
Bemærk: Dette forhindrer deltagere fra foregribelse stimuli baseret på tidsmæssige relationer mellem de to strømme. - Brug en inter-stimulus interval (ISIS) på ca. 1 sek mellem sekventielle præsentationer af stimuli fra den samme modalitet. Langsommere isis vil gøre opgaven mere krævende på årvågenhed, kan hurtigere isis gøre det umuligt for deltagerne at gøre deres svar i tide.
- Varierer den præcise ISI tilfældigt inden for en afstand, såsom 0,7 til 2 sek, tilgøre stimuli uforudsigelige deltagerne, forebygge neurale reaktioner forbundet med forventning.
- Fordi tværs modale interaktioner kan opstå fra samtidig eller næsten samtidig præsenteret stimuli 21,22, holde ISI mellem stimuli fra to forskellige strømme på intet mindre end 300 ms.
- Sørg for, at de auditive og visuelle stimuli synes at forekomme sammenflettet for deltagerne, men aldrig co-forekommende.
- Sidste, opdele stimuli i segmenter af femogtyve. Disse segmenter vil blive efterfulgt af en af de tre tilfældigt valgte opgave instruktioner, der er beskrevet i næste afsnit.
3. Opgave Instruktion
- Orientere deltageren til opgaven forud for indsamlingen af neurofysiologiske målinger af hjerneaktivitet.
- Instruere deltagerne til at deltage og reagere på de auditive toner og til at ignorere de visuelle stimuli, når instruktionen er "Hør". Præsentere denne instruktion BOTH gennem lyd og visuelle midler.
- Tildel to knapper for deltagerne at gøre svar på hver enkelt tone. For eksempel, "trykke på venstre pil, hvis tonen er høj, og højre pil, hvis tonen er lav", når instruktionen er "Hør".
- Ligeledes instruere deltagerne til at deltage og reagere på de visuelle riste og at ignorere de auditive stimuli, når instruktionen er "Look".
- Tildel to knapper for deltagerne at få svar på de visuelle riste. For eksempel, "trykke på venstre pil, hvis risten vippes til venstre, og højre pil, hvis risten vippes til venstre".
- Brug de samme to knapper for visuelle stimuli som for auditive stimuli for at øge interferens mellem modaliteter og derfor behovet for at ansætte opmærksomhed kontrolmekanismer.
- Endelig instruere deltagerne til at gøre nogen svar, når instruktionen er "Passiv", men at sikre, atDeltagerne holde øjnene åbne og fokuserede på skærmen.
- Igennem opgaven session suppleant instruktionerne for "Hør" og "Look" mellem segmenterne til at skifte en tidligere deltog modalitet til at være irrelevant, hvilket gør det en potent distraktør.
- Mind deltagerne til at holde øjnene fikseret på midten af skærmen, eller en lille prik eller kryds præsenteret på placeringen af visuelle stimuli, og at holde øjnene åbne under hele forsøget.
- Byg otte to ti sekunder pauser mellem segmenterne for at afbøde virkningerne af træthed, give deltagerne til at hvile deres øjne, samt længere 1-2 min pauser hver 6-8 min.
- Endelig giver hver deltager med rigelig praksis at sikre, at de udfører opgaven korrekt. Det kan være en fordel, især for deltagere, der har opmærksomhed vanskeligheder, for at øve det visuelle og auditive opgaver med den deltog strøm præsenteret i itrøst, uden samtidig præsentation af distraktoren stream.
4. neurofysiologisk Dataindsamling
- Når deltagerne er bekendt med den opgave, begynder samling af neurofysiologiske svar på deltog og ignorerede signaler under IMAT.
- Forbered elektroencefalografi (EEG) hætte og kontrolapparater i overensstemmelse med producentens anvisninger og i overensstemmelse med gældende metodologi og offentliggørelse standarder for EEG forskning 26,27.
Bemærk: Vigtige EEG optagelse parametre for EEG-optagelse under IMAT, som kan være brugeren angivet, omfatter: (a) prøveudtagning på 128-1,024 Hz, at fange den lavfrekvente af ERP-signaler; (B) vekselstrøm (AC) optagelse for at minimere langsom drift; (C) net med sampling af hele hovedbunden og med minimum af 64 sensorer, hvis kilden billeddiagnostiske analyser skal udføres. - Påfør hætten til deltagerens hovedbund og verificere signal impedans ogkvalitet til hver af sensorerne. Vær særlig opmærksom på at sikre, at impedanser af optagelsen elektroder er ensartede og inden for det område der anbefales af producenten.
Bemærk: På dette tidspunkt også tilføje yderligere fysiologisk måleudstyr hvis ønsker at indsamle ikke-neurale fysiologiske signaler såsom åndedræt eller puls. - Synkronisere neurofysiologiske optagelser med stimulus præsentation software og neurofysiologisk optagelse software i overensstemmelse med producentens anvisninger.
- Registrere de neurofysiologiske signaler, mens deltageren udfører opgaven, der sikrer, at optagelsen software har præcis registrering af timingen af hver stimulus og respons for efterfølgende analyse.
5. Offline Data Analysis
- Forbered neurofysiologiske data til statistisk analyse ved hjælp af analyse software.
- Først fjerne ikke-neurale signal komponenter, der vil bidrage variation til neurophysiological optagelser af hjernens reaktioner.
- Brug et højpasfilter på 0,1-1 Hz, for at fjerne langsomme driver såsom dem forårsaget af ændringer i impedans af sensorerne.
- Brug et lavpasfilter på 30-50 Hz for at fjerne frekvenskomponenter høje indført af elektrisk støj.
- Identificer sensorer, der viser upålidelige data, og udelukke disse eller interpolere signalerne.
- Identificere og fjerne store sjældne støj komponenter såsom muskel artefakt fra kæben sammentrækning eller bevægelser af panden, og systematiske, ikke-neurale bidrag, såsom øjenbevægelser.
Bemærk: Typiske algoritmer til at fjerne ikke-neurale komponenter omfatter uafhængige komponenter analyse og regression, samt iterativ algoritmer baseret på eksplicitte udvælgelseskriterier (f.eks spændingsændringer, der overstiger en tærskel). Følg retningslinjer for tilgængelige analyse software, og fortsætte i overensstemmelse med gældende standarder for EEG forskning 26,27.
- Næste ekstrakt tidsmæssige epoker på ca. 1 sek omgiver hver auditive og hver visuelle begivenhed vist. Omfatte 100 msek forud stimulus onset at tjene som en baseline interval og mindst 600 msek efter stimulus debut.
- Gennemsnittet af data fra alle epoker, der falder i samme stand - deltog, ignoreret, og passivt opfattede stimuli &# 8212; at beregne den gennemsnitlige evoked potentiale reaktion eller "ERP". Fratræk middelværdien af dataene i den præ-stimulus baseline at re-udtrykke ERP amplituder som ændringer i forhold til præ-stimulus signal.
- For at identificere tidsforløbet for deltager processer, sammenligne amplituden og timing, samt rumlige fordeling af ERP respons efter deltog stimuli, mod dem under den passive tilstand.
- For at identificere tidsforløbet for at ignorere, sammenligne amplituden og timing, samt rumlige fordeling af ERP respons efter ignoreret stimuli, mod dem under den passive tilstand.
Bemærk: sparser elektrodeområder montager måske ikke have tilstrækkelig sampling til at opfylde de antagelser denne teknik 26,27. I sidstnævnte tilfælde kan middelværdien af den venstre og højre mastoid give et mere præcist reference.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Den IMAT protokol er blevet anvendt tidligere til at identificere de unikke bidrag deltage og ignorerer processer til respons hastighed under vedvarende opmærksomhed 18. I denne undersøgelse, testede vi 35 sunde højrehåndede personer (22 kvindelige, alder: X = 21,0, σ = 5,4), rekrutteret gennem Psykologi afdelingen emne pool på University of California, Los Angeles. Alle deltagere forudsat skriftligt informeret samtykke forud for at deltage i undersøgelsen. Repræsentative resultater fremhæve værdien af at måle deltage og ignorere processer uafhængigt. I disse resultater, at IMAT afdækket unikke tidsmæssige og rumlige profiler af deltage og ignorerer processer med hensyn til opmærksomhed graduering effekt.
For eksempel i den auditive sensoriske modalitet, der deltager og ignorerer processer bidrog på forskellige tidspunkter til den opmærksomhed graduering effekt, der opnås ved at trække sensoriske aktiviteter deltage og igNore forhold fra hinanden (figur 1). ERP til auditive stimuli på frontocentral sensorer, i de første 100 ms efter stimulus debut, blev moduleret ved at ignorere processer, men ikke ved at deltage processer i forhold til passive kontrol. Men i de efterfølgende 400 msek, forekom modulering af den sensoriske ERP under attend betingelse, men ikke under ignorere tilstand. Derfor påvirkes deltager og ignorerer processer sensoriske auditive reaktioner på forskellige tidspunkter efter stimulus debut. Da forskellige tidspunkter i ERP kan være forbundet med forskellige stadier af forarbejdning, et sådant resultat indikerer, at deltage og ignorerer kan implementeres på forskellige stadier af forarbejdning, og er derfor forbundet med forskellige kortikale mekanismer. Denne differentiering var ikke fremgår af sammenligningen af sensoriske reaktioner under deltog versus ignorerede betingelser (dvs. uden en passiv kontrol), der viste en signifikant opmærksomhed modulation retsvirkninger inden for hele sensoriske forarbejdning interval.
Figur 1:. Deltag og Ignorer Temporal Svar på Auditiv Stimuli Auditory evoked-respons potentialer (Erps, øverste plot) til auditive stimuli under deltage ignorere, og passive betingelser. Det indsatte viser topografien af denne reaktion i hele hovedbunden. Bottom plot viser forskellen bølger opnået ved parvis subtraktion (A = deltage P = passiv, I = ignorere). Solide barer på toppen af plot angiver tidspunkter hvorunder respektive par afveg i signal amplitude, p <0,05 (falsk opdagelse sats korrigeret). Signifikans blev vurderet ved anvendelse af en parret t-test. Skygge på linjer angiver en standardafvigelse omkring gennemsnittet.
I det visuelle sensoriske modalitet, blev et andet mønster af resultater opnået ved hjælp af den passive kontrol betingelse, at viste også unikke bidrag attending og ignorere processer til den opmærksomhed modulationseffekt (Figur 2). Den visuelle sensoriske ERP på occipital elektroder, viste en signifikant effekt af opmærksomhedsgraden modulation (overvære-ignorere) 180-300 msek efter stimulus debut, og efter 450 ms. Denne tidsperiode viste også en signifikant virkning af at deltage i forhold til den passive kontrol, men ikke for at ignorere, hvilket antyder, at kun deltager processer moduleret sensorisk forarbejdning. Sammenligne figur 1 og figur 2, kan vi konkludere, at deltage processer i denne periode bidrog til sensorisk modulation i både akustiske og visuelle sensoriske modaliteter.
Figur 2:. Deltag og Ignorer Temporal Svar på visuelle stimuli Visual evoked-respons potentialer (ERP systemer, top plot) til visuelle stimuli i løbet deltage ignorere og passive betingelser. Det indsatte viser the topografi dette svar på tværs af hovedbunden. Bottom plot viser forskellen bølger opnået ved parvis subtraktion (A = deltage P = passiv, I = ignorere). Solide barer på toppen af plot angiver tidspunkter hvorunder respektive par afveg i signal amplitude, p <0,05 (falsk opdagelse sats korrigeret). Signifikans blev vurderet ved anvendelse af en parret t-test. Skygge på linjer angiver en standardafvigelse omkring gennemsnittet.
Man kan også indgå, sammenligning af figur 1 og 2, at i det visuelle sensoriske modalitet, var fraværende, i forhold til den auditive modalitet tidligere virkninger af at ignorere. Men de tidsmæssige profiler af disse processer afhænger af valget af rumlige sensorer er udvalgt til analyse. I figurerne 1 og 2, blev disse evalueret for en klynge af frontocentral og occipital elektroder henholdsvis 18. På en anden klynge, kan de tidsmæssige mønstre af responser variere. Thans forværres af det faktum, at hver elektrode måler signaler fra mange forskellige kortikale kilder, og derfor er en blanding af neurale signaler, der opstår fra forskellige kortikale steder. Derfor yderligere opløsning af at deltage og ignorere dynamik, i det rumlige domæne, kan opnås ved at projicere elektroden målinger på en cortical model af hjernen. Vi præsenterer her resultaterne af en sådan analyse, som illustrerer yderligere oplysninger gevinst fra IMAT. Metoderne til kortikal fremskrivning af EEG data er fuldt beskrevet andetsteds 18,24.
Figur 3: Kortikal projektion af deltage og Ignorer Processer De kortikale fremskrivninger af parvise forskel bølger på tværs af cortex. (SPL: overlegen parietal lap, latOcc: lateral occipital cortex, STP: overlegen tidsmæssig fly), ved 70 ms efter stimulus debut på tværs deltage (A), ignorere (I) og videregiveive (P) betingelser. Signifikans blev vurderet ved anvendelse af en parret t-test. Kortikale kort viser resulterende t-statistik, der passerer en betydning grænse på p <0,05.
. Den kortikale projektion resultat for auditiv og visuel deltage og ignorere processer, ved latenstid på 70 msek efter stimulus debut, er vist i figur 3 Denne latenstid blev valgt, fordi det effektivt indfanger variabilitet i at deltage og ignorere kortikale kilder i både sensoriske domæner - inden en enkelt tidsperiode. Dataene illustrerer, at der ud over deres forskellige tidsmæssige mønstre afsløret i ERP systemer, deltage og ignorere processer på tværs af disse to modaliteter havde forskellige kortikale kilder. Den samlede effekt af opmærksomhedsgraden modulation (AI) var pålidelig i overlegen parietal lobe (SPL), lateral occipital cortex (latOcc), og overlegen tidsmæssig plan (STP), blandt andre regioner.
Virkningerne af deltage og ignorerer processer, målt modden passive styring tilstand, afslørede et mere komplekst mønster, der er angivet forskellige kortikale kilder til at deltage og ignorere. Nemlig i det auditive modalitet, STP og SPL faldt i aktivering, når ignorerer auditive stimuli (IP) uden en stigning i aktivering, når de deltager auditive stimuli (AP). I modsætning hertil latOcc steg i aktivitet, når deltage til auditive stimuli (AP), men viste ingen effekt, når ignorere (IP). Ligeledes kortikale kilder til at deltage og ignorerer processer afveg i den visuelle modalitet, efter en nogenlunde omvendt mønster i forhold til den auditive modalitet. Aktivering faldt i latOcc når ignorerer visuelle stimuli (IP), men viste ingen effekt for at deltage (AP). Henviser til, at SPL og STP steg i aktivering, når de deltager visuelle stimuli (AP), men ikke når at ignorere (IP).
Vi fremhæver tilstedeværelsen af forfald og ignorere virkninger ved 70 ms i den visuelle modalitet, som ikke var til stede i ERP (Figure 2). En mulig forklaring på linje med rationalet præsenteret ovenfor, er, at data i de valgte elektroder på hovedbunden repræsenterer både en delmængde og en blanding af hjernen signaler produceret tværs cortex. Kilden-afbildes resultater giver mulighed for en mere præcis analyse af generatorerne og kan således afsløre effekter ikke forekommer i en given delmængde af elektroder. Kombinationen af kilden-filmede data i visuel og auditiv domæne illustrerer, at deltage og ignorerer processer har adskillelige kortikale kilder, ud over at have forskellige tidsmæssige mønstre.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Processer relateret til forfald og ignorerer i opmærksomhed kontrol kan indebære forskellige nervebaner og tidsforløb. Det er derfor af værdi til at måle disse processer separat. Den IMAT er et værktøj, hvormed man kan fange neurofysiologiske signaler for at deltage i og ignorere hver for sig, men samtidig, i vedvarende opmærksomhed. De kritiske skridt omfatter måling af sensoriske neurofysiologiske svar, når deltageren er deltager, ignorerer eller passivt opfatte stimuli præsenteret i en given modalitet - enten auditive eller visuelle. Vigtigst er anvendelsen af en reference tilstand, hvor hverken modalitet er deltog, og hvor ingen reaktioner er lavet, disambiguates det relative bidrag fra behandlende processer og ignorere processer opmærksom modulation virkning, som måler i hvilken grad sensoriske reaktioner forstærkes når de deltager i forhold til, når ignorere stimuli.
Tilgangen kan væremodificeret til at omfatte yderligere kontrol. For eksempel, hvis de auditive og visuelle opgaver afviger i vanskeligheder, dette kan indføre variabilitet i hvilken grad deltager og ignorerer processer er i indgreb mellem de to modaliteter. Desuden, hvis sådanne intermodale forskelle varierer mellem individer, kan gruppen resultatet blive meget varierende. En modifikation at bremse denne potentielle forvirre er at skræddersy de stimulerende egenskaber til hver enkelt, før du starter eksperimentet. For eksempel kan man bruge en trappe-sag metode 25 at fastslå, hvor meget af en pitch forskel er nødvendig for deltagerne at skelne mellem de to toner ved 80% nøjagtighed, og hvor stærk en hældning lodret er nødvendig for deltagerne at skelne mellem de to riste på 80% nøjagtighed. Dette vil sikre sammenlignelige vanskeligheder mellem modaliteter. I det præsenterede eksperiment 18, nøjagtighed på attend auditive opgave (X = 0,94, σ = 0,01) var ikke signifikant forskellig tHan, som på attend visuelle opgave (X = 0,93, σ = 0,01), t (34) <1, p> 0,05.
For yderligere at fastslå, om en stimulus strøm er lettere at bearbejde end den anden, kan man også indbefatte en tilstand, hvor deltagerne svare kun én stimulus strøm uden tilstedeværelse af den anden (enkelt strøm betingelse) og sammenligne disse svar på, når deltageren deltager på stimuli i nærvær af den anden stimulus strøm (dual stream betingelse). Sammenligningen af den enkelt strøm versus dual stream præstation vil fastslå, hvor modtagelig stimulus er at interferens fra andre aktiviteter indgange.
Den primære begrænsning af passiv styring betingelse er, at fordi der ikke responser samples, er den præcise fokus ikke kendt. Deltagerne kan trække sig tilbage fra ydre stimuli i løbet af denne betingelse, beslægtet med tankerne vandre; de kan veksle mellem forfald til visuelog auditive stimuli; eller de kan dele deres opmærksomhed mellem alle stimuli. Denne tvetydighed begrænser fortolkningen af mekanismer engageret under den passive tilstand. Det giver i stedet en tilstand, hvor de ydre stimuli er hverken uafbrudt er bemandet eller kontinuerligt ignoreret. Et andet problem er, at den passive tilstand kan engagere et andet niveau af ophidselse end i forfald og ignorere. Ophidselse variationer kan være direkte relevant for de mekanismer for at deltage og ignorere, yderligere undersøgelse af, hvordan disse mekanismer åbenbart er berettiget.
Den brede betydning af den passive reference, uanset præcise mekanisme, er i at give et svar-fri, naturalistisk referencepunkt for evaluering opmærksomhed modulation. Denne betingelse tilnærmer den naturlige tilstand, hvor vi interagerer med verden, når der ikke er noget konkret, som vi skal deltage. Den passive tilstand kan let integreres i alle andre opmærksomhedsgraden paradigme, Uanset om du bruger forskellige sensoriske modaliteter eller andre neurofysiologiske Neuroimaging modaliteter, såsom magneto-encephalography, at kvantificere deltage og ignorerer processer. For eksempel den visuelle modalitet i IMAT paradigme indgriber feature-baserede opmærksomhed (dvs. træk ved den sinusoid gitter). Tilpasning paradigmet til rumlige opmærksomhed (dvs. deltager til venstre versus højre mellemrum) kan afsløre forskelle mellem forfald og ignorerer på endnu tidligere stadier, da visuel-rumlig opmærksomhed effekter kan have tidligere debut latency (f.eks 80-120 ms) end feature baseret opmærksomhed. Bredere anvendelse af denne teknik i funktionelle magnetisk resonans undersøgelser 15,18,19 sandsynligvis afsløre nye indsigter vedrørende tilslutningsmuligheder og netværk dynamik deltage og ignorere, meget på samme måde som hvile-state analyse af netværksforbindelse har informeret vores forståelse af sind-vandring.
Fremtidige implementeringer af præteret tilgang vil drage fordel af yderligere foranstaltninger i passiv opfattelse bedre kvantificere den underliggende kognitive strategi deltageren og til bedre at forstå, hvad standard-stater er de neurale processer i opmærksomhed. Tilpasninger af teknikken til single-retssagen analyse vil give en til at spore deltage og ignorerer processer på tværs af tid inden for en given deltager, åbne døre til undersøgelse af opmærksomheden stabilitet på tværs af tid.
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. |
References
- Desimone, R., Duncan, J. Neural Mechanisms of Selective Visual-Attention. Annu. Rev. Neurosci. 18, 193-222 (1995).
- Hillyard, S. A. Electrophysiology of Human Selective Attention. Trends Neurosci. 8, 400-405 (1985).
- Kastner, S., Ungerleider, L. G. The neural basis of biased competition in human visual cortex. Neuropsychologia. 39, 1263-1276 (2001).
- Mangun, G. R. Neural Mechanisms of Visual Selective Attention. Psychophysiology. 32, 4-18 (1995).
- 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).
- Ruff, C. C., Driver, J. Attentional preparation for a lateralized visual distractor: behavioral and fMRI evidence. J Cogn Neurosci. 18, 522-538 (2006).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- 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).
- Posner, M. I. Orienting of Attention. QJ Exp Psychol. 32, 3-25 (1980).
- Posner, M. I., Nissen, M. K., Ogden, W. C. Modes of Perceiving and Processing Information. Pick, H., Saltzmann, E. , 137-157 (1978).
- Gazzaley, A. Influence of early attentional modulation on working memory. Neuropsychologia. 49, 1410-1424 (2011).
- Johnson, J. A., Zatorre, R. J. Attention to simultaneous unrelated auditory and visual events: Behavioral and neural correlates. Cereb Cortex. 15, 1609-1620 (2005).
- Johnson, J. A., Zatorre, R. J. Neural substrates for dividing and focusing attention between simultaneous auditory and visual events. NeuroImage. 31, 1673-1681 (2006).
- Zanto, T. P., Gazzaley, A. Neural Suppression of Irrelevant Information Underlies Optimal Working Memory Performance. J Neurosci. 29, 3059-3066 (2009).
- 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).
- 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).
- Weissman, D. H., Warner, L. M., Woldorff, M. G. Momentary reductions of attention permit greater processing of irrelevant stimuli. NeuroImage. 48, 609-615 (2009).
- Shams, L., Kamitani, Y., Shimojo, S. Visual illusion induced by sound. Cognitive Brain Res. 14, 147-152 (2002).
- 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).
- 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).
- Baillet, S., Mosher, J. C., Leahy, R. M. Electromagnetic brain mapping. IEEE Signal Processing Mag. 18, 14-30 (2001).
- Garcia-Perez, M. A. Forced-choice staircases with fixed step sizes asymptotic and small-sample properties. Vision Res. 38, 1861-1881 (1998).
- 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).
- 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).
