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आंख ट्रैकिंग और दृश्य संवेदनशीलता के आकलन के माध्यम से सही और औसत Saccades से पहले दृश्य ध्यान की तैनाती की जांच

Published: March 18, 2019 doi: 10.3791/59162

Summary

इस प्रायोगिक प्रोटोकॉल आँख ट्रैकिंग संयुक्त और एक दोहरी कार्य प्रतिमान में presaccadic दृश्य संवेदनशीलता का आकलन, एक मुक्त विकल्प saccade कार्य और एक दृश्य भेदभाव कार्य से मिलकर, दृश्य स्थानिक ध्यान की तैनाती की जांच करने के लिए दोनों से पहले, सही और saccades औसत ।

Abstract

इस प्रायोगिक प्रोटोकॉल की जांच के लिए डिजाइन किया गया था कि क्या दृश्य ध्यान अनिवार्य saccades के समापन बिंदु पर तैनात है । इस अंत करने के लिए, हम मानव प्रतिभागियों की आंख की स्थिति दर्ज की आंख ट्रैकिंग के माध्यम से एक saccade कार्य में लगे हुए है और saccade तैयारी के दौरान विभिंन स्थानों पर दृश्य अभिविन्यास भेदभाव प्रदर्शन का मूल्यांकन किया । महत्वपूर्ण बात, के बजाय एक एकल saccade लक्ष्य प्रतिमान जिसके लिए saccade समापन बिंदु आमतौर पर लक्ष्य के साथ मोटे तौर पर मेल खाता है, इस प्रोटोकॉल के दो पास saccade लक्ष्य की प्रस्तुति शामिल का उपयोग कर के, के बीच एक अलग स्थानिक पृथक्करण के लिए अग्रणी परीक्षणों की एक बड़ी संख्या पर लक्ष्य स्थानों और saccade समापन बिंदु । प्रतिमान हमें सटीक saccades के समापन बिंदु पर presaccadic दृश्य भेदभाव प्रदर्शन की तुलना (saccades लक्ष्यों में से एक पर लैंडिंग) और saccades औसत (दो लक्ष्यों के बीच में एक मध्यवर्ती स्थान पर लैंडिंग) की अनुमति दी । हम सटीक saccades के समापन बिंदु पर दृश्य संवेदनशीलता की एक चयनात्मक वृद्धि देखा, लेकिन नहीं बल्कि saccades औसत के समापन बिंदु पर । बल्कि, saccades औसत के निष्पादन से पहले, दृश्य संवेदनशीलता समान रूप से दोनों लक्ष्यों पर बढ़ाया गया था, सुझाव है कि saccades औसत saccades लक्ष्यों के बीच अनसुलझे अवधानिक चयन से इस प्रकार है । ये परिणाम दृश्य ध्यान और saccade प्रतिक्रिया बार, जो अंय प्रोटोकॉल में इस्तेमाल किया गया है समान निष्कर्ष आकर्षित करने के बजाय presaccadic दृश्य संवेदनशीलता का एक सीधा उपाय के आधार पर प्रोग्रामिंग के बीच एक अनिवार्य युग्मन के खिलाफ बहस . जबकि हमारे प्रोटोकॉल व्यावहारिक स्तर पर दृश्य ध्यान और saccadic आंख आंदोलनों के बीच संबंधों की जांच करने के लिए एक उपयोगी ढांचे प्रदान करता है, यह भी न्यूरोनल स्तर पर अंतर्दृष्टि का विस्तार करने के लिए electroशरीरक्रियात्मक उपायों के साथ जोड़ा जा सकता है ।

Introduction

संचित सबूत अक्षिप्रेरक और अवधानिक नियंत्रण के बीच मजबूत युग्मन के लिए तर्क । ध्यान1,2 के प्रभावशाली premotor सिद्धांत इस युग्मन के बारे में एक विशेष रूप से सख्त खाता प्रदान करता है, दृश्य ध्यान के गुप्त बदलाव अनुवर्ती निष्पादन के बिना saccade प्रोग्रामिंग के अनुरूप है कि सुझाव । वास्तव में, साझा न्यूरोनल अकर्मक और अक्षिप्रेरक नियंत्रण के सहसंबद्ध कार्यात्मक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (fmri)3 और उप सीमा लघु-ललाट आंख क्षेत्रों (fef) और सुपीरियर colliculi (अनुसूचित जाति) की उत्तेजना के माध्यम से पहचान की गई है उत्तेजित आंदोलन क्षेत्र की स्थिति में व्यवहारपरक और विद्युतीय रूप से मापा जाता है, भले ही कोई आँख आंदोलनों4,5,6,7प्रेरित कर रहे हैं । psychophysical प्रयोगों इसके अलावा पता चला है कि दृश्य ध्यान लगातार अक्षिप्रेरक तैयारी8,9के दौरान एक saccade के लक्ष्य की ओर स्थानांतरित कर दिया है । हालांकि, न्यूरोनल स्तर10,11,12 और टिप्पणियों पर dissociations कि saccade तैयारी जरूरी ध्यान की एक इसी बदलाव को आवश्यक नहीं है13,14 ,15,16 saccade प्रोग्रामिंग और दृश्य स्थानिक ध्यान के बीच एक अनिवार्य युग्मन पर कुछ संदेह कास्ट ।

यहां, हम ध्यान के बीच युग्मन की प्रकृति पर दोबारा गौर और व्यवहार स्तर पर अक्षिप्रेरक प्रोग्रामिंग एक दोहरी काम है जो एक मुक्त विकल्प saccade कार्य और एक दृश्य भेदभाव कार्य दुःखदायी का उपयोग कर । महत्वपूर्ण रूप से, परीक्षण के आधे पर 30 ° की एक कोणीय दूरी पर दो saccade लक्ष्य प्रस्तुत किए गए, एक अलग वैश्विक प्रभाव17,18,19,20 की एक पर्याप्त संख्या के साथ जुड़े उत्पादन दो ठिकानों के बीच में saccades लैंडिंग (saccades औसत) । के बाद से हम बेतरतीब ढंग से एक भेदभाव लक्ष्य प्रस्तुत किया शीघ्र ही से पहले saccade शुरुआत से बाहर एक 24 में समान दूरस्थ स्थानों (दो saccade लक्ष्य स्थानों सहित, उंहें और 21 नियंत्रण स्थानों के बीच में स्थान), हम आकलन करने में सक्षम थे और तुलना दृश्य ध्यान की presaccadic तैनाती जब saccade लक्ष्य और saccade समापन बिंदु या तो स्थानिक जुड़े (सही saccade) या (saccade औसत) वियोजित थे ।

परीक्षण करने के लिए कि दृश्य ध्यान अक्षिप्रेरक प्रोग्रामिंग का एक अनिवार्य परिणाम है, और, इसलिए, हमेशा saccade समापन बिंदु की ओर स्थानांतरित कर दिया, हम saccade लैंडिंग दिशा के एक समारोह के रूप में सभी 24 स्थानों के लिए दृश्य संवेदनशीलता का विश्लेषण किया । जबकि सटीक saccades उनके समापन बिंदु पर दृश्य संवेदनशीलता के एक सुसंगत presaccadic वृद्धि के साथ जुड़े थे, हम एक saccades औसत के समापन बिंदु पर ऐसी वृद्धि नहीं पाया । इस पृथक्करण व्यवहार स्तर पर निष्पादित अक्षिप्रेरक कार्यक्रम के लिए दृश्य ध्यान का एक अनिवार्य युग्मन बाहर नियमों और पता चलता है कि अवधानिक और अक्षिप्रेरक नियंत्रण कुछ वल्कुट या subcortical प्रसंस्करण चरण में disमिलनसार हैं । महत्वपूर्ण बात, हम saccade औसत से पहले दो saccade लक्ष्य पर दृश्य संवेदनशीलता की एक समान वृद्धि मनाया, सुझाव है कि वैश्विक प्रभाव saccade शुरुआत से पहले अनसुलझे saccade लक्ष्य चयन से उठता है ।

Protocol

इस प्रोटोकॉल को नैतिक आवश्यकता के अनुसार डिजाइन किया गया था लुडविग-Maximilians-Universität München और विभाग के आचार बोर्ड की मंजूरी के साथ ।

1. प्रतिभागी

  1. सामान्य या सही करने के लिए सामान्य दृष्टि और स्नायविक या मनोरोग विकारों के बिना भोले प्रतिभागियों की एक पर्याप्त संख्या में भर्ती. 10 प्रतिभागियों के समान, हाल के प्रोटोकॉल21,22के आधार पर सिफारिश कर रहे हैं ।
    नोट: कुल मिलाकर, हम 13 प्रतिभागियों की भर्ती (आयु 20-28, 7 महिलाओं, 12 अधिकार नेत्र प्रमुख, 1 लेखक) जिसमें से 3 अंतिम विश्लेषण से बाहर रखा गया था क्योंकि उनकी अभिविंयास भेदभाव प्रदर्शन सभी परीक्षण स्थानों के लिए मौका स्तर पर बने रहे ।

2. प्रयोगात्मक सेटअप

  1. नेत्र ट्रैकिंग और अन्य सभी प्रायोगिक घटकों के साथ परिचित एक अनुभवी प्रयोगकर्ता की देखरेख में एक शांत और dimly प्रबुद्ध कमरे में प्रयोग आचरण करें.
  2. एक प्रयोगात्मक एक कंप्यूटर, एक कैथोड-रे ट्यूब (CRT) मॉनिटर, एक मानक कुंजीपटल, दो लाउडस्पीकरों, और एक आंख ट्रैकर (सामग्री की मेज देखें) से मिलकर सेटअप तैयार करें ।
    1. अनुक्रम और एक उपयुक्त सॉफ्टवेयर का उपयोग कर प्रयोग को नियंत्रित ( सामग्री की मेजदेखें) । एक स्क्रिप्ट है जो सॉफ्टवेयर पर चलाने के लिए लोड और प्रत्येक भागीदार (https://github.com/mszinte/CompAttExo) के लिए स्वचालित रूप से प्रयोग शुरू कर सकते है लिखें । सुनिश्चित करें कि स्क्रिप्ट encodes सभी आवश्यक प्रयोगात्मक मापदंडों और लागू उत्तेजना प्रस्तुति के रूप में के रूप में अच्छी तरह से व्यवहार और नेत्र डेटा संग्रह ।
    2. १२० हर्ट्ज की एक ंयूनतम ऊर्ध्वाधर ताज़ा दर के साथ एक crt स्क्रीन पर सभी दृश्य उत्तेजनाओं प्रदर्शित करें । प्रायोगिक स्क्रीन के गामा linearization के माध्यम से दृश्य gabors के उचित प्रदर्शन सुनिश्चित करते हैं ।
    3. एक मानक कुंजीपटल पर बाएँ और दाएँ तीर कुंजियों के माध्यम से भेदभाव लक्ष्य अभिविन्यास (वामावर्त बनाम दक्षिणावर्त) के प्रतिभागियों के मूल्यांकन का आकलन करें.
    4. गलत मैनुअल प्रतिक्रियाओं पर लाउडस्पीकरों के माध्यम से श्रवण प्रतिक्रिया प्रदान करते हैं ।

3. आँख ट्रैकिंग

  1. रिकॉर्ड एक आंख ट्रैकर के माध्यम से पूरे प्रयोग भर में कम से 1 kHz के एक नमूना दर पर ' प्रतिभागियों प्रमुख नजर की टकटकी.
  2. एक कुर्सी पर आराम से बैठने के लिए भागीदार से पूछो, एक chinrest पर अपनी ठोड़ी जगह है, और प्रयोग के दौरान सिर आंदोलन को नियंत्रित करने के लिए एक बार के खिलाफ उनके माथे झुक । व्यक्तिगत रूप से कुर्सी की ऊंचाई, चिंरेस्ट और माथे बार ऐसी है कि प्रतिभागियों की आंखें प्रयोगात्मक मॉनिटर के केंद्र के साथ संरेखित समायोजित करें ।
  3. व्यक्तिगत नेत्र ट्रैकर अंशांकन
    1. प्रत्येक प्रयोगात्मक ब्लॉक से पहले (अवधि: लगभग 10 मिनट) और जब भी आवश्यक (ध्यान देने योग्य सिर आंदोलनों के बाद और अनुमानित निर्धारण के परिणामस्वरूप बदलाव), एक अंशांकन प्रक्रिया चलाने के लिए गारंटी है कि प्रतिभागियों ' टकटकी सही हो सकता है 1 ° के त्रिज्या के भीतर ट्रैक ।
      नोट: यहां, हम एक 13 सूत्री अंशांकन प्रक्रिया का इस्तेमाल किया विशेषता प्रकाश प्रतिबिंब के एक सटीक अनुमान प्राप्त करने के लिए (पुतली और कॉर्नेअल प्रतिबिंब) के एक समारोह के रूप में नज़र रखी आंख की टकटकी ।
      1. अपनी निगाहें स्थिति का अनुमान लगाने के लिए प्रतिभागी को अपनी आंखों के साथ स्क्रीन पर विभिन्न स्थानों में जाने वाले डॉट का अनुसरण करने के लिए कहें ।
      2. 30 ° की एक डॉट रोटेशन के साथ प्रक्रिया को दोहराएं और अनुमानित टकटकी स्थिति के लिए मापा टकटकी स्थिति की तुलना करने के लिए प्रारंभिक अंशांकन मांय । अंशांकन चरण के बाद अनुमानित टकटकी स्थिति और सत्यापन चरण में मापा टकटकी स्थिति के बीच औसत अंतर 1 डिग्री से नीचे है, जब सटीक माना जा सकता है ।
      3. दोहराएं अंशांकन प्रक्रिया जब भी भागीदार दोहराए निर्धारण प्रयोग में उच्च ट्रैकिंग सटीकता की गारंटी के लिए दोहराव से टूटता है ।
  4. प्रयोग के दौरान, प्रत्येक परीक्षण की शुरुआत में स्क्रीन केंद्र पर सही निर्धारण की निगरानी करें । केवल एक परीक्षण शुरू अगर टकटकी के लिए केंद्रीय निर्धारण लक्ष्य के आसपास 2 डिग्री के एक त्रिज्या के भीतर रहता है कम से २०० ms ।

4. निर्देश

  1. प्रतिभागियों को स्पष्ट कार्य निर्देश प्रदान करें । किसी लिखित पाठ के रूप में प्रत्येक प्रायोगिक सत्र की शुरुआत में कम से कम एक बार कार्य निर्देश प्रस्तुत करें, साथ ही परीक्षण कालक्रम के दृश्य के साथ । प्रतिभागियों को सावधानी से निर्देशों के माध्यम से पढ़ने के लिए और experimenter करने के लिए शेष प्रश्न पूछने के लिए प्रोत्साहित करते हैं ।
    नोट:
    प्रत्येक ब्लॉक से पहले प्रतिभागियों को प्रस्तुत किए गए निर्देश, चित्र 1में दर्शाए गए हैं ।
    1. प्रत्येक परीक्षण की शुरुआत में स्क्रीन के केंद्र पर fixate करने के लिए भागीदार को हिदायत ।
    2. भागीदार है कि 24 चंचल distractor धाराओं स्क्रीन पर दिखाई देते हैं और उनमें से दो सफेद फ्रेम, जो या तो शीघ्र ही फ्लैश हो जाएगा या परीक्षण के अंत तक स्क्रीन पर रहने से cued हो जाएगा सूचित करें ।
    3. भागीदार से पूछो मुक्त विकल्प पर दो cued distractor धाराओं में से एक के केंद्र की ओर एक saccade निष्पादित करने के लिए । जोर है कि प्रतिभागियों के रूप में तेजी से और के रूप में सही cues की शुरुआत पर संभव के रूप में उनकी आंखें ले जाना चाहिए ।
    4. प्रतिभागी को सूचित करें कि, परीक्षण के दौरान एक छोटी अवधि के लिए, एक झुका हुआ Gabor 24 distractor धाराओं में से एक में बेतरतीब ढंग से प्रस्तुत किया जाएगा ।
    5. प्रतिभागी को मैंयुअल रूप से यह रिपोर्ट करने के लिए कहें कि क्या झुका हुआ Gabor कुंजीपटल पर क्रमशः दाएं या बाएं तीर को दबाकर अनुलंब के सापेक्ष दक्षिणावर्त या वामावर्त घुमाया गया था । समझा कि एक ध्वनि खेला जाएगा अगर झुका हुआ Gabor का ओरिएंटेशन गलत तरीके से रिपोर्ट किया जा रहा है ।

5. प्रयोगात्मक डिजाइन, Stimuli, और परीक्षण कालक्रम

  1. प्रयोग की पूरी अवधि में प्रतिभागियों की एकाग्रता की गारंटी देने के लिए विभिन्न दिनों पर कम से दो प्रायोगिक सत्रों में प्रयोग को विभाजित करना सुनिश्चित करें । एक प्रयोगात्मक सत्र के भीतर, त्वरित प्रतिभागियों को लगातार ब्लॉकों के बीच में कम ब्रेक लेने के लिए ।
    नोट: इस प्रयोग में 24 ब्लॉक शामिल थे, जिनमें से प्रत्येक में २९० ऑनलाइन सही परीक्षण (बिना निर्धारण विराम के साथ सभी परीक्षण और saccade लक्ष्यों के शुरू होने के बाद ५० और ३५० ms के बीच एक सैकेड शुरुआत के साथ, एक ब्लॉक के अंत में गलत परीक्षणों को दोहराया गया था), की राशि लगभग 5 ज की कुल अवधि ।
  2. जानबूझकर संखया उत्तेजना सुविधाओं (रंग, luminance, और आकार), उत्तेजना समय, और एक देखने दूरी जो वांछित कोणीय उत्तेजना आकार सुनिश्चित करता है । जबकि दृश्य उत्तेजनाओं की सबसे विशेषताएं (जैसे, आकार, luminance, और इसके विपरीत) विशिष्ट प्रायोगिक उद्देश्य के लिए खाते में समायोजित किया जा सकता है संचालन के आधार पर, सटीक उत्तेजना समय presaccadic अंतराल के दौरान दृश्य ध्यान का आकलन करने के लिए महत्वपूर्ण है ।
  3. उत्तेजक और परीक्षण कालक्रम
    1. दृश्य और स्क्रीन aftereffects को कम करने के क्रम में एक ग्रे (~ १९.५ सीडी/एम2) पृष्ठभूमि पर सभी उत्तेजनाओं वर्तमान ।
      नोट: प्रायोगिक प्रक्रिया का एक दृश्य चित्रा 2में पाया जा सकता है ।
    2. एक काला (~ 0 सीडी/एम2) और सफेद (~ ५७ सीडी/एम2) के रूप में एक निर्धारण लक्ष्य (FT) वर्तमान परीक्षण शुरू में स्क्रीन केंद्र पर "बैल की आंख" (०.४ ° त्रिज्या) । saccade लक्ष्यों की शुरुआत के साथ एक साथ स्क्रीन से निर्धारण लक्ष्य निकालें ।
    3. परीक्षण प्रारंभ में निर्धारण लक्ष्य से 10 ° के त्रिज्या पर 24 समान रूप से रिक्ति वाली distractor स्ट्रीम्स (DS) प्रदर्शित करें । गतिशील उत्तेजकी का प्रयोग करें, एक ऊर्ध्वाधर Gabor पैच (आवृत्ति: २.५ सीपीडी; १००% कंट्रास्ट के बीच हर 25 ms (४० हर्ट्ज) बारी; यादृच्छिक चरण चयनित प्रत्येक स्ट्रीम ताज़ा; Gaussian विंडो के एसडी: १.१ °; मतलब luminance: ~ २८.५ सीडी/एम2) और एक गाउसीय पिक्सेल शोर मुखौटा (gabors के रूप में एक ही गाउसीय लिफाफे के साथ लगभग ०.२२ ° चौड़ाई पिक्सेल से बना) ।
      नोट: चंचल शोर के उपयोग से सामान्य रूप से स्थिर उद्दीपन के साथ जुड़े होते हैं और इस प्रकार ध्यान21के समवर्ती चयनात्मक तैनाती के बिना भेदभाव लक्ष्य detectability कम कर देता है कि अचानक onsets के कारण अवधानिक कब्जा को कम करने में मदद करता है ।
    4. ३०० और ६०० ms के बीच (~ 8 ms की स्क्रीन ताज़ा दर के चरणों में) निर्धारण लक्ष्य की शुरुआत के बाद, ग्रे सर्किलों के रूप में वर्तमान दो saccade लक्ष्य (ST1 और st2) (~ ३९ cd/m2; १.१ ° त्रिज्या; ०.२ ° चौड़ाई) आसपास के दो बेतरतीब ढंग से चुना distractor धाराओं । सुनिश्चित करें कि प्रतिभागियों को एक भविष्यसूचक saccade निष्पादन पैटर्न अपनाने से बचने के लिए परीक्षण से परीक्षण करने के लिए saccade लक्ष्य शुरुआत के समय में भिंनता है ।
      1. परीक्षणों के दौरान 30 ° या ९० ° की कोणीय दूरी पर दो सैकेड लक्ष्य को बेतरतीब ढंग से प्रस्तुत करते हैं ।
      2. बेतरतीब ढंग से या तो ५० एमएस के लिए saccade लक्ष्य प्रदर्शित (क्षणिक cueing हालत: tST1 + 2) या परीक्षण के अंत तक (सतत cueing हालत: सीएसटी1 + 2) परीक्षण के पार ।
    5. बेतरतीब ढंग से 24 distractor धाराओं में से एक पर एक भेदभाव लक्ष्य (डीटी) और ७५ और १७५ एमएस के बीच saccade लक्ष्यों की शुरुआत के बाद वर्तमान । बेतरतीब ढंग से चयनित distractor धारा के भीतर ऊर्ध्वाधर Gabor पैच को प्रतिस्थापित करने के लिए 25 एमएस के लिए, कार्यक्षेत्र के सापेक्ष 12 डिग्री से दक्षिणावर्त या वामावर्त घुमाया, एक झुका हुआ Gabor पैच, भेदभाव लक्ष्य प्रदर्शित करें । ऐसे परीक्षणों की संख्या को अधिकतम करने के लिए भेदभाव लक्ष्य प्रस्तुति के लिए समय विंडो का चयन करें, जिनमें सैकेड शुरुआत से पहले भेदभाव लक्ष्य ऑफ़सेट हुआ हो ।
      नोट: भेदभाव लक्ष्य के लागू झुकाव स्तर pretests से व्युत्पंन स्थानों पर मौका स्तर से ऊपर दृश्य भेदभाव प्रदर्शन के उत्पादन के उद्देश्य से निकाला गया था । झुकाव स्तर आम तौर पर बदला जा सकता है, लेकिन experimenters पहले परीक्षण करना चाहिए कि क्या प्रतिभागियों को ठीक से लक्ष्य कोण में कम से कम cued स्थानों पर भेदभाव कर सकते हैं ।
    6. स्क्रीन से सभी उत्तेजक मिटाएं ५०० saccade लक्ष्य की शुरुआत के बाद इस तरह है कि केवल ग्रे पृष्ठभूमि बनी हुई है ।
    7. भागीदार के लिए प्रतीक्षा करें कुंजीपटल के माध्यम से भेदभाव लक्ष्य के उंमुखीकरण इंगित करने के लिए (बाएं तीर के लिए वामावर्त झुकाव और दक्षिणावर्त झुकाव के लिए सही तीर का उपयोग करके) और जब भी प्रतिभागियों को एक प्रतिक्रिया ध्वनि खेलने गलत तरीके से भेदभाव लक्ष्य ओरिएंटेशन की रिपोर्ट । मैंयुअल प्रत्युत्तर दिए जाने के बाद स्वचालित रूप से अगला परीक्षण लॉंच करना ।

6. डेटा Preprocessing और विश्लेषण

  1. अंतिम डेटा विश्लेषण करने के लिए आगे बढ़ने से पहले रिकॉर्ड किए गए नेत्र डेटा संसाधित करें । केवल परीक्षण शामिल है जिसमें भागीदार निर्धारण लक्ष्य के आसपास एक 2 डिग्री त्रिज्या के भीतर निर्धारित करने के लिए बिना निमिष बनाए रखा और निर्धारण लक्ष्य से 7 ° और 13 ° के बीच एक saccade लैंडिंग शुरू (निर्देश saccade आकार के ± 30% के भीतर अर्थात्) । सुनिश्चित करें कि दृश्य संवेदनशीलता के किसी भी उपाय केवल उन परीक्षणों जिसमें भेदभाव लक्ष्य ऑफसेट saccade शुरुआत से पहले हुई शामिल द्वारा presaccadic अंतराल के दौरान एकत्र किया गया था ।
    नोट: कुल, सभी परीक्षणों के ७५.७% में शामिल किया गया था अंतिम विश्लेषण के बाद नेत्र डेटा preprocessing ।
  2. आदेश में, saccade लक्ष्य के स्थान के सापेक्ष भेदभाव लक्ष्य के स्थान का एक समारोह के रूप में डेटा का विश्लेषण करने के लिए, प्रत्येक परीक्षण के प्रोत्साहन विंयास को घुमाएगी के रूप में saccade लक्ष्य स्थानों सममित ज्यामितीय कोण के आसपास संरेखित करें 0 उत्तेजना धारा कक्षा की ।
  3. saccade लैंडिंग दिशा के एक समारोह के रूप में विभाजित परीक्षण । ऐसा करने के लिए, पूरे उत्तेजना धारा कक्षा के 24 भी कोणीय क्षेत्रों में विभाजित 15 ° (± ७.५ °) प्रत्येक distractor स्ट्रीम पर केंद्रित है और एक ही संबंधित क्षेत्र की ओर निर्देशित saccades entailing परीक्षणों गठबंधन ।
  4. दृश्य संवेदनशीलता को इस रूप में परिभाषित करें: d ' = z (हिट दर) − z (झूठा अलार्म दर)। दक्षिणावर्त भेदभाव लक्ष्य को हिट्स और दक्षिणावर्त प्रतिक्रियाओं के रूप में वामावर्त भेदभाव लक्ष्य को false अलार्म (और इसके विपरीत) के रूप में दक्षिणावर्त प्रतिसाद की गणना करें । १००% और 0% के मूल्यों के भेदभाव प्रदर्शन मान क्रमशः ९९% और 1% के मान से, उंहें डी में बदलने से पहले । भेदभाव प्रदर्शन मानों को मौका स्तर (५०% या d ' = 0) के नीचे ऋणात्मक d ' मानों में रूपांतरित करना.

Representative Results

यहां, हम केवल कुछ केंद्रीय, प्रतिनिधि परिणाम प्रस्तुत करते हैं । परिणामों की पूर्णरूप से हमारे हाल के प्रकाशन23में पाया जा सकता है । ध्यान दें कि डेटा मुख्य रूप से saccade लक्ष्यों की अवधि (यानी क्षणिक और सतत cueing शर्तों अंतिम विश्लेषण के लिए संयुक्त थे) की परवाह किए बिना विश्लेषण किया गया । सांख्यिकीय तुलना के लिए, हम आकर्षित १०,००० बूटस्ट्रैप नमूने (प्रतिस्थापन के साथ) एक विषय के वितरण से मतलब है और bootstrapped नमूनों के बीच मतभेदों के वितरण से दो पूंछ पी मूल्यों व्युत्पंन ।

सैकेड ऑनसेट और ऑफसेट्स का पता लगाने पर निगाहें24के वेग वितरण पर आधारित थी । हम एक चलती औसत का इस्तेमाल किया 20 से अधिक बाद आंख की स्थिति के नमूने के लिए जब भी आंख के वेग से अधिक है/नीचे गिर औसत के औसत से 3 SDs के लिए कम से 20 ms. सुधारात्मक saccade के लिए निर्धारित किए गए थे saccade onsets/ ऑफ़लाइन चयनित मुख्य saccade अनुक्रम के बाद निष्पादित और केवल संबंधित सुधारात्मक saccade विश्लेषण में शामिल थे अगर वे निर्धारण लक्ष्य से 7 डिग्री और 13 डिग्री के बीच उतरा और पहले ५०० एमएस के भीतर मुख्य saccade अनुक्रम के बाद के रूप में शुरू किए गए थे अच्छी तरह से पहले के रूप में भागीदार मैनुअल प्रतिक्रिया ।

अंतिम डेटा विश्लेषण करने के लिए आगे बढ़ने से पहले, डेटा घुमाया गया (देखें ६.२) । नतीजतन, डेटा रोटेशन के बाद, सबसे वामावर्त saccade लक्ष्य अनुसूचित जनजाति1 हमेशा में प्रतिनिधित्व किया था + 45 °/+ 15 ° (में ९० ° और 30 ° शर्तों, क्रमशः), स्थान पर saccade लक्ष्य के बीच BTW 0 ° (दोनों में ९० ° और 30 ° शर्तों), और सबसे दक्षिणावर्त saccade लक्ष्य अनुसूचित जनजाति2 पर-45 °/-15 ° (में ९० ° और 30 ° शर्तों, क्रमशः) कोण 0 के सापेक्ष । अनुसूचित जनजाति के अलावा अंय स्थानों1,2, और BTW नियंत्रण स्थानों के रूप में माना जाता था (CTRL) दोनों में, ९० ° और 30 ° शर्तों ।

हमारे प्रोटोकॉल हमें दर्ज की आंख डेटा के आधार पर अलग कोणीय दूरी पर प्रस्तुत दो saccades लक्ष्य के बीच अक्षिप्रेरक प्रतियोगिता के जवाब में saccades का मूल्यांकन करने की अनुमति दी । उम्मीद के रूप में, saccade समापन बिंदु वितरण ९० ° के साथ जुड़े (चित्रा 3A और 3a) और 30 ° (चित्रा 3a और 3 डी) शर्तों काफी मतभेद । हम ९० ° हालत में saccades लक्ष्यों में से एक की ओर ज्यादातर सही saccades मनाया, जहां ४१.०% ± १.०% saccades सबसे वामावर्त saccades लक्ष्य अनुसूचित जनजाति1 और ४१.८% ± १.९% सहित इस क्षेत्र के भीतर समाप्त सहित क्षेत्र के भीतर सबसे दक्षिणावर्त saccade लक्ष्य अनुसूचित जनजाति2 (चित्रा 3 सी) । 30 ° हालत में, इसके विपरीत, प्रतिभागियों का एक पर्याप्त संख्या में मार डाला saccades । यहां, ३३.६% ± २.४% saccades के बीच में इस क्षेत्र के भीतर समाप्त 2 saccades लक्ष्य BTW, २९.९५% ± १.६% अनुसूचित जनजाति सहित क्षेत्र के भीतर समाप्त1, और ३२.०% ± १.८% सहित क्षेत्र के भीतर सेंट2 (चित्रा 3 डी) ।

इसके अलावा, सभी 24 दृश्य क्षेत्र में वितरित स्थानों पर दृश्य संवेदनशीलता का आकलन हमें विस्तार में अक्षिप्रेरक प्रोग्रामिंग के दौरान ध्यान के स्थानिक तैनाती का विश्लेषण करने की अनुमति दी । कुल मिलाकर, सभी दिशाओं के खाते saccades में लेने, हम दो saccades नियंत्रण स्थानों के सापेक्ष लक्ष्य पर दृश्य संवेदनशीलता का एक चयनात्मक सुविधा का पालन किया CTRL (सभी पदों के पार औसत के लिए इसी के अलावा अनुसूचित जनजाति के लिए1, अनुसूचित जनजाति 2, और BTW) दोनों में ९० ° (ST1: d ' = २.२ ± ०.३ बनाम CTRL: d ' = ०.३ ± ०.१, p < ०.०००१; एसटी2: डी ' = २.२ ± ०.४ बनाम CTRL, पी < ०.०००१; st1 बनाम st2, p = ०.८९६४; चित्र 4a) और 30 ° (ST1: d ' = २.२ ± ०.३ बनाम CTRL: d ' = ०.३ ± ०.१, p < ०.०००१; एसटी2: डी ' = २.१ ± ०.३ बनाम CTRL, पी < ०.०००१; st1 बनाम st2, p = ०.६०२६; चित्रा 4B) शर्तों. जबकि मध्यवर्ती स्थान पर दृश्य संवेदनशीलता से काफी कम था saccade लक्ष्य स्थानों पर (BTW: डी ' = ०.६ ± ०.२ बनाम अनुसूचित जनजाति1, पी < ०.०००१; BTW बनाम अनुसूचित जनजाति2, पी < ०.०००१; चित्रा 4B), यह था, तथापि, थोड़ा में नियंत्रण स्थानों के सापेक्ष वृद्धि हुई 30 ° हालत (BTW बनाम CTRL, p = ०.००१०) ।

आदेश में अलग करना कि दृश्य ध्यान अनिवार्य saccades के समापन बिंदु पर तैनात है, हम saccades लैंडिंग दिशा के एक समारोह के रूप में सभी स्थानों पर दृश्य संवेदनशीलता का विश्लेषण (प्रोटोकॉल में ६.३ कदम देखें) । महत्वपूर्ण, विशिष्ट saccade लैंडिंग वितरण इस प्रोटोकॉल के 30 ° हालत में मनाया यह saccade से पहले दृश्य ध्यान की तैनाती का विश्लेषण करने के लिए समान दृश्य इनपुट के जवाब में स्थानिक अलग अंतिमबिंदु के साथ जुड़े संभव बनाया . अधिक विशेष रूप से, saccades औसत से पहले दृश्य संवेदनशीलता का विश्लेषण करके, हम निर्धारित कर सकता है या नहीं saccades के समापन बिंदु की ओर ध्यान परिवर्तन भी जब यह स्थानिक एक saccades लक्ष्य के साथ मेल नहीं है । हमने देखा कि दृश्य संवेदनशीलता काफी सटीक saccades के समापन बिंदु पर बढ़ाया गया था दोनों में ९० ° (ST1 + 2 saccades: d ' = ३.० ± ०.४ बनाम ST1 + 2 गैर-saccades: d ' = १.७ ± ०.४, p < ०.०००१; चित्रा 4E) और 30 ° (ST1 + 2 saccaded: d ' = २.७ ± ०.४ बनाम ST1 + 2 गैर-saccaded: d ' = २.० ± ०.३, p = ०.००८०; चित्रा 4F) हालत. इसके विपरीत, saccades औसत से पहले, दृश्य संवेदनशीलता saccades समापन बिंदु पर नहीं बढ़ाया गया था, लेकिन थोड़ा कम (BTW saccades: डी ' = ०.४ ± ०.२ बनाम BTW गैर-saccades: डी ' = ०.७ ± ०.२, पी < ०.०००१; चित्रा 4F) । इस प्रकार, दृश्य ध्यान अनिवार्य रूप से आगामी saccade के समापन बिंदु की ओर स्थानांतरित नहीं किया गया । दिलचस्प है, saccades औसत दो आसपास के saccades लक्ष्य पर दृश्य संवेदनशीलता की एक समान वृद्धि के साथ जुड़े थे (अनुसूचित जनजाति1: डी ' = २.२ ± ०.४ बनाम अनुसूचित जनजाति2: डी ' = २.२ ± ०.४, पी = ०.८४०२; चित्रा 4D), संकेत है कि saccade लक्ष्यों के बीच अक्षीणात्मक चयन तुरंत saccade औसत की शुरुआत से पहले हल नहीं था ।

आगे saccades औसत से पहले अवधानिक चयन के एक संभावित सहसंबंधी का मूल्यांकन करने के लिए, डेटा सुधारात्मक saccades के लैंडिंग दिशा के एक समारोह के रूप में विश्लेषण किया गया, जो अक्सर saccades औसत के निष्पादन पर देखा जा सकता है. हम सुधारात्मक saccades के समापन बिंदु पर एक महत्वपूर्ण लाभ का पालन नहीं किया एक औसत saccades के बाद (सुधारात्मक saccades अनुसूचित जनजाति की ओर1 + 2: d ' = २.८ ± ०.५ बनाम सुधारात्मक SACCADES अनुसूचित जनजाति की ओर निर्देशित नहीं1 + 2: डी ' = २.५ ± ०.८, पी = ०.६८३००; चित्रा 5c), जो व्याख्या का समर्थन करता है कि क्षीणात्मक चयन saccades औसत से पहले हल नहीं किया गया था.

Figure 1
चित्रा 1 : प्रतिभागियों को प्रस्तुत के रूप में निर्देश । प्रत्येक ब्लॉक की शुरुआत में प्रतिभागियों को प्रस्तुत के रूप में प्रयोगात्मक निर्देशों का दृश्य । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 2
चित्रा 2 : प्रयोगात्मक प्रक्रिया और सामान्यीकृत saccade लैंडिंग आवृत्ति नक्शे. () प्रोत्साहन समय और प्रदर्शन । प्रतिभागियों को निर्धारण लक्ष्य (FT) से दो संभावित saccade लक्ष्य (अनुसूचित जनजाति1 और अनुसूचित जनजाति2) में से एक के लिए एक saccade, एक साथ दो बेतरतीब ढंग से चुना उत्तेजना धाराओं में एक अंतर के साथ प्रस्तुत किया-लक्ष्य कोणीय दूरी या तो ९० ° (ऊपर पैनलों) या 30 ° (नीचे पैनलों) । saccade लक्ष्य या तो लगातार (सीएसटी1 + 2) या Transiently (tst1 + 2) दिखाया गया । उत्तेजना धाराओं या तो distractor धाराओं हो सकता है (डी एस), बारी ऊर्ध्वाधर Gabors और मास्क (४० हर्ट्ज) या भेदभाव लक्ष्य धाराओं (DTS) जो एक संक्षिप्त भेदभाव लक्ष्य (डीटी, 25 ms), एक दक्षिणावर्त या की प्रस्तुति शामिल से बना वामावर्त झुका Gabor, ७५ और १७५ के बीच दिखाया saccade लक्ष्य शुरुआत के बाद ms । प्रतिभागियों saccaded लक्ष्यों में से एक की ओर saccaded और भेदभाव लक्ष्य के उंमुखीकरण रिपोर्ट था, 24 उत्तेजना स्ट्रीम स्थानों में से एक में बेतरतीब ढंग से प्रदर्शित होने । ध्यान दें कि उत्तेजो उनकी दृश्यता को बढ़ाने के लिए sketched हैं । वास्तविक उत्तेजो उत्तेजना धाराओं चित्रण में दिखाया उन से मेल खाता है । () सामान्यीकृत saccade लैंडिंग आवृत्ति नक्शे प्रतिभागियों (n = 10) के लिए ९० ° (ऊपर) और 30 ° (नीचे) की स्थिति के लिए औसत (क्षणिक और निरंतर अनुसूचित जनजाति प्रस्तुति भर में ढह) । यह आंकड़ा Wollenberg एट अल (२०१८)23से पुनर्मुद्रित किया गया है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 3
चित्रा 3 : Saccade मैट्रिक्स । (A-B) परिपत्र भूखंडों saccade लैंडिंग दिशा के औसत आवृत्ति वितरण 5 ° के समान रूप से वितरित कोणीय क्षेत्रों में binned, में ९० ° (A) और 30 ° शर्तों (ख) दिखा । उत्तेजना विन्यास के रूप में दो saccade लक्ष्य सममित ज्यामितीय कोण शूंय के आसपास संरेखित करने के लिए घुमाया गया है (केंद्रीय insets देखें) ।  (ग-घ) बार ग्राफों में परीक्षणों की आवृत्ति औसतन 15 ° के 24 समान रूप से वितरित कोणीय सेक्टरों में सैकेड लैंडिंग दिशा के एक फलन के रूप में लिखी गई है । ९० ° (C) और 30 ° शर्तों (D) में ब्याज (एसटी1, BTW और एसटी2) के तीन पदों के लिए डेटा दिखाए जाते हैं । (ई एच) औसत saccade विलंबता (ई, एफ) और आयाम (जी, एच) ९० में ब्याज की एक ही तीन पदों के लिए मनाया ° (ई, जी) और 30 ° शर्तों (एफ, एच) । सभी डेटा की अवधि (लगातार या transiently) के saccade लक्ष्यों की परवाह किए बिना दिखाया जाता है । हल्के भूरे रंग के क्षेत्रों और त्रुटि सलाखों SEM. ध्रुवीय प्लॉट काली लाइनें और इसी प्रकाश ग्रे क्षेत्रों का प्रतिनिधित्व डेटा बिंदुओं के बीच रैखिक अंतर्वेशन दिखाएं । यह आंकड़ा Wollenberg एट अल (२०१८)23से पुनर्मुद्रित किया गया है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 4
चित्रा 4 : दृश्य संवेदनशीलता । (अ-ब). परिपत्र भूखंडों ९० ° (A) और 30 ° शर्तों (ख) में डीटी स्थिति के एक समारोह के रूप में औसत दृश्य संवेदनशीलता (डी ') शो, saccade लक्ष्यों की अवधि के बावजूद और सभी saccade दिशाओं में मनाया । बार रेखांकन ब्याज के चार पदों के लिए दृश्य संवेदनशीलता को दर्शाते (1सेंट, BTW,2सेंट, CTRL) । (सी-डी) ९० ° (C) में saccade लैंडिंग दिशा के सापेक्ष डीटी स्थिति के एक समारोह के रूप में दृश्य संवेदनशीलता (ग) और 30 ° शर्तें (घ), saccade लक्ष्यों की अवधि के बावजूद (नीला: saccade अनुसूचित जनजाति के लिए1; हरा: saccade करने के लिए BTW; लाल: SACCADE अनुसूचित जनजाति के लिए2 ). प्रत्येक saccade दिशा के लिए, हम प्रत्येक भेदभाव लक्ष्य स्थान के लिए औसत संवेदनशीलता लिया । उदाहरण के लिए, नीली रेखा दृश्य संवेदनशीलता जब saccades अनुसूचित जनजाति1 की ओर किए गए थे और भेदभाव लक्ष्य या तो अनुसूचित जनजाति 1 पर था (+ 15 डिग्री ध्रुवीय भूखंड पर), BTW (15 ° सेंट1के लिए वामावर्त; ध्रुवीय भूखंड पर 0 °) या अनुसूचित जनजाति2 (30 ° सेंट1के लिए वामावर्त, + ३४५ ° ध्रुवीय भूखंड पर), और इतने पर । (ई-एफ) बार रेखांकन (बैंगनी: उदाहरण के लिए, st 1 और saccaded पर st 1) और गैर- saccaded पदों (लाइट-बैंगनी: जैसे सेंट 1 और saccaded पर dt में अनुसूचित जनजाति पर दिखाया डीटी के लिए मनाया संवेदनशीलता को समझाने के2 या BTW) में ९० ° (ई) और 30 ° (F) शर्तें । अभिसमय चित्र 3में हैं । यह आंकड़ा Wollenberg एट अल (२०१८)23से पुनर्मुद्रित किया गया है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 5
चित्रा 5 : नहं saccades. () वृत्ताकार भूखंड एक औसत सैकेड के बाद सुधारात्मक सैकेड लैंडिंग दिशा के औसत आवृत्ति वितरण को दर्शाता है । () बार ग्राफ (1, BTW और अनुसूचित जनजाति2) ब्याज के तीन पदों के लिए एक औसत saccade के बाद सुधारात्मक saccade लैंडिंग दिशा के एक समारोह के रूप में परीक्षणों की औसत आवृत्ति दिखाता है । () बार ग्राफ सभी परीक्षणों में जो एक औसत saccade मार डाला गया था के लिए पहली सुधारात्मक saccade की दिशा के एक समारोह के रूप में दृश्य संवेदनशीलता दिखाता है । बैंगनी सलाखों के परीक्षणों के लिए दृश्य संवेदनशीलता जिसमें सुधारात्मक saccade स्थान है जिस पर डीटी (उदाहरण के लिए1 सेंट और 1 सेंट के लिए सुधारात्मक saccade में डीटी) दिखाई दिशामें निर्देशित किया गया था दिखाओ । हल्के बैंगनी सलाखों के परीक्षणों के लिए दृश्य संवेदनशीलता जो में सुधारात्मक saccade स्थान है जिस पर डीटी (सेंट1 और सुधारात्मक saccade में एसटी2 या BTW) पर दिखाई दिया की तुलना में एक अलग स्थान की ओर निर्देशित किया गया था दिखाने के लिए । अभिसमय चित्र 3-4में हैं । यह आंकड़ा Wollenberg एट अल (२०१८)23से पुनर्मुद्रित किया गया है । कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Discussion

इस प्रायोगिक प्रोटोकॉल एक मुक्त विकल्प saccade कार्य में टकटकी व्यवहार और presaccadic दृश्य संवेदनशीलता के समवर्ती मूल्यांकन कार्यरत हैं । इसने हमें यह विश्लेषण करने की अनुमति दी कि क्या दृश्य ध्यान वास्तव में व्यवहारिक स्तर पर ऑकुलोमोटर प्रोग्रामिंग के लिए बाध्यकारी है और इसलिए व्यवस्थित रूप से saccades के समापन बिंदु पर तैनात किया गया है । दो saccade लक्ष्य करीब निकटता में प्रस्तुत किया गया (30 °) परीक्षण जिसमें हम एक अलग वैश्विक प्रभाव देखा के आधे पर, एक saccade लैंडिंग दोनों से मिलकर वितरण में परिलक्षित, सही और औसत saccade । दृश्य ध्यान और saccadic समापन बिंदु के बीच स्थानिक युग्मन पर समाप्त करने के लिए, दृश्य संवेदनशीलता का विश्लेषण किया गया था और saccadic लैंडिंग दिशा के एक समारोह के रूप में विभिंन स्थानों की तुलना में । जब हम सही saccades के समापन बिंदु पर दृश्य संवेदनशीलता की एक सुसंगत और चयनात्मक वृद्धि मनाया, दृश्य संवेदनशीलता औसत saccades के समापन बिंदु पर नहीं बढ़ाया गया था । बल्कि, दृश्य संवेदनशीलता समान रूप से saccade औसत के निष्पादन से पहले दो saccade लक्ष्य पर सुविधा थी, सुझाव है कि saccade औसत saccade लक्ष्यों के बीच अनसुलझे अवधानिक चयन से उठता है । हमारे परिणाम, इसलिए, प्रदर्शित करता है कि दृश्य ध्यान अनिवार्य रूप से निष्पादित अक्षिप्रेरक कार्यक्रम के समापन बिंदु पर तैनात नहीं है । एक सुधारात्मक saccade विश्लेषण है, जो प्रदर्शन किया है कि दो saccade औसत से पहले भी दृश्य संवेदनशीलता की तैनाती एक समारोह सुधारात्मक saccade दिशा के रूप में व्यवस्थित रूप से भिंन नहीं था saccade, आगे इस की पुष्टि की व्याख्या. इस संबंध में, हमारे डेटा Zirnsak एट अल.25 द्वारा हाल ही में एक मॉडल के साथ संगत कर रहे है जो एक लक्ष्य चयन की प्रक्रिया है कि धीरे से समय के साथ ऊपर बनाता है मानता है ।

महत्वपूर्ण बात, हमारे प्रोटोकॉल अंय व्यवहार अध्ययन से अलग है कि कई पहलुओं में ध्यान और saccades के बीच एक वियोजन के लिए सबूत की सूचना दी । जबकि कुछ अध्ययनों saccadic प्रतिक्रिया टाइंस14,15,16पर अपने निष्कर्ष आधारित है, हम दृश्य स्थानिक ध्यान, अर्थात् saccadic तैयारी के दौरान दृश्य संवेदनशीलता का एक सीधा उपाय करते थे । इस प्रोटोकॉल में प्रयुक्त विशिष्ट पैरामीटर ध्यान8,9 की शास्त्रीय presaccadic बदलाव की नकल में प्रभावी थे के रूप में सटीक के समापन बिंदु पर दृश्य संवेदनशीलता के अनुरूप वृद्धि में स्पष्ट saccades. इस प्रकार, प्रोटोकॉल दृश्य ध्यान के व्यवस्थित ढा के saccade तैयारी के लिए विशिष्ट का पता लगाने के लिए अनुमति दी । यह एक महत्वपूर्ण पूर्वावश्यकता के लिए स्पष्ट रूप से presaccadic अटीत्मक प्रभाव की व्याख्या है, और विशेष रूप से, औसत saccades के समापन बिंदु पर अवधानिक वृद्धि की अनुपस्थिति मनाया ।

इस प्रोटोकॉल का एक केंद्रीय और विशिष्ट पहलू विभिन्न स्थानों के बीच भेदभाव के लक्ष्य की यादृच्छिक प्रस्तुति थी । इस प्रकार, हम पूरे दृश्य क्षेत्र में दृश्य संवेदनशीलता नमूना सकता है, जिसके फलस्वरूप हमें न केवल निर्धारित करने के लिए कि क्या ध्यान saccades के समापन बिंदु पर सुविधा है, लेकिन यह भी सहित इस क्षेत्र के आसपास ध्यान के प्रसार की जांच करने की अनुमति दी निकटवर्ती स्थान । दो saccade लक्ष्य पर ध्यान के असतत आवंटन (कम करने के लिए सीमित ~ २.६ °, हमारे आसंन stimuli के दो के बीच की दूरी) हम saccade औसत से पहले मनाया एक प्रारंभिक खाते जो सुझाव दिया है कि औसत saccade एक प्रतिबिंबित कर सकते है contradicts दृश्य दृश्य17 के मोटे प्रसंस्करण और स्थानीय बजाय वैश्विक दृश्य सूचना संसाधन की वृद्धि के लिए तर्क है । इसके अलावा, भेदभावपूर्ण लक्ष्य की यादृच्छिक प्रस्तुति ने प्रतिभागियों के लिए अपने स्थान को पूरी तरह से अप्रत्याशित कर दी । इस प्रकार, हमारे प्रोटोकॉल आमतौर पर भेदभाव कार्य के संबंध में दृश्य क्षेत्र भर में दृश्य ध्यान की एक भी तैनाती की सुविधा । हम किसी भी संभावित क्षीणात्मक प्रभाव और saccade तैयारी से संबंधित निष्कर्षों के संबंध में इस तथ्य को महत्वपूर्ण मानते हैं ।

हालांकि, के बाद से आंख आंदोलनों आम तौर पर प्रदर्शन नहीं कर रहे हैं, जबकि प्राकृतिक दृष्टि में पूरे दृश्य क्षेत्र में भेदभाव उत्तेजकों की कोशिश कर रहा है, इस प्रोटोकॉल में प्राप्त परिणामों unrestrictedly हर दिन जीवन में अक्षिप्रेरक व्यवहार के लिए खाता नहीं कर सकते हैं । इसके अलावा, अक्षिप्रेरक कार्य अनिवार्य रूप से saccade लक्ष्य cueing के द्वारा ध्यान की तैनाती पूर्वाग्रह था । saccade लक्ष्य न केवल प्रासंगिक अक्षिप्रेरक लक्ष्यों को लागू किया है, लेकिन यह भी प्रमुख बहिर्जात cues कि संभावना ध्यान आकर्षित । इस प्रकार, यह संभव है कि मध्यवर्ती स्थान पर दृश्य भेदभाव प्रदर्शन आम तौर पर दो आसपास के saccade लक्ष्य द्वारा हासिल कुछ मास्किंग के कारण बिगड़ गया था । आदेश में मध्यवर्ती स्थान पर भेदभाव के प्रदर्शन के संबंध में saccade लक्ष्य के प्रभाव को कम करने के लिए और संभावित मास्किंग प्रभाव का मूल्यांकन करने के लिए, हम saccade लक्ष्य केवल (५० ms के लिए) के बजाय लगातार के लिए पेश करने का फैसला किया (परीक्षण के अंत तक) परीक्षणों के आधे पर । नतीजतन, भले ही दोनों cueing शर्तों saccade लक्ष्य स्थानों पर दृश्य onsets शुरू की, saccade लक्ष्य हमेशा क्षणिक cueing हालत में भेदभाव के लक्ष्य की शुरुआत से पहले गायब हो गया था । जबकि परिणामों के बहुमत दोनों cueing स्थितियों में बहुत सुसंगत थे और इसलिए अंतिम विश्लेषण में संयुक्त थे, हम वास्तव में सतत cueing हालत में एक मास्किंग प्रभाव का संकेत देखा क्षणिक cueing हालत के सापेक्ष । कुल मिलाकर, saccade दिशा की परवाह किए बिना, मध्यवर्ती स्थान पर दृश्य संवेदनशीलता थोड़ा निरंतर क्षणिक cueing हालत की तुलना में कम हो गया था । धारणा है कि क्षणिक saccade लक्ष्य cueing जाहिरा तौर पर मध्यवर्ती स्थान के मास्किंग कम है, जबकि अभी भी saccade औसत प्राप्त करने में प्रभावी किया जा रहा है, भविष्य के अध्ययन एक हमारे समान प्रोटोकॉल का उपयोग क्षणिक रोजगार पर विचार करना चाहिए लक्ष्यों की प्राप्ति । हालांकि, हमारे प्रयासों के लक्ष्य के क्षणिक cueing के माध्यम से मास्किंग प्रभाव को कम करने के बावजूद, हम शासन नहीं कर सकते कि क्षणिक cueing अभी भी एक फॉरवर्ड मास्किंग प्रभाव है, जो संभवतः में गरीब भेदभाव प्रदर्शन के लिए खाता है शुरू की कुछ हद तक मध्यवर्ती स्थान ।

एक साथ लिया, हमारे प्रोटोकॉल को सीधे दृश्य ध्यान और अक्षिप्रेरक प्रोग्रामिंग के बीच युग्मन को संबोधित करने की अनुमति दी, और ध्यान के बीच एक अलग स्थानिक पृथक्करण और व्यवहार के स्तर पर औसत saccades के समापन बिंदु प्रकट । हमारे परिणाम ध्यान के premotor सिद्धांत में सुझाव दिया दृश्य ध्यान और अक्षिप्रेरक प्रोग्रामिंग के बीच एक अनिवार्य युग्मन के खिलाफ बहस । भविष्य के अध्ययन ऐसे fef और अनुसूचित जाति के रूप में आगे दृश्य ध्यान और अक्षिप्रेरक प्रोग्रामिंग के बीच युग्मन को सुलझाने के लिए क्षेत्रों के भीतर समवर्ती neurophysiological रिकॉर्डिंग सहित मानदंड को रोजगार चाहिए ।

Disclosures

लेखकों ने ऐलान किया है कि कोई प्रतिस्पर्धी हित मौजूद नहीं है.

Acknowledgments

इस अनुसंधान के अनुदान द्वारा समर्थित किया गया ड्यूश Forschungsgemeinschaft करने के लिए H.D. (DE336/5-1 और RTG २१७५ "संदर्भ में धारणा और उसके तंत्रिका आधार") और एमएस (SZ343/1) और एक मैरी Sklodowska-क्यूरी कार्रवाई व्यक्तिगत फैलोशिप के लिए एमएस (७०४५३७).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Computer Apple iMac (Cupertino, CA) 
CRT Screen Sony GDM F900 (Tokyo, Japan)  24 inch screen with a spatial resolution of 1024 x 640 pixels and  a vertical refresh rate of 120 Hz
Eye Tracker EyeLink 1000 Desktop Mount (SR Research, Osgoode, Ontario, Canada) operating at a sampling rate of 1 kHz
Software Matlab (The MathWorks, Natick, MA) / toolboxes: Psychophics, EyeLink

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References

  1. Rizzolatti, G., Riggio, L., Dascola, I., Umiltá, C. Reorienting attention across the horizontal and vertical meridians: evidence in favor of a premotor theory of attention. Neuropsychologia. 25 (1), 31-40 (1997).
  2. Rizzolatti, G., Riggio, L., Sheliga, B. M. Space and selective attention. Attention and performance XV. 15, 231-265 (1994).
  3. Corbetta, M. Frontoparietal cortical networks for directing attention and the eye to visual locations: Identical, independent, or overlapping neural systems? Proceedings of the National Academy of Sciences. 95, 831-838 (1998).
  4. Müller, J. R., Philiastides, M. G., Newsome, W. T. Microstimulation of the superior colliculus focuses attention without moving the eyes. Proceedings of the National Academy of Sciences. 102 (3), 524-529 (2005).
  5. McPeek, R. M., Keller, E. L. Deficits in saccade target selection after inactivation of superior colliculus. Nature nueroscience. 7 (7), 757 (2004).
  6. Moore, T., Armstrong, K. M. Selective gating of visual signals by microstimulation of frontal cortex. Nature. 421, 370 (2003).
  7. Moore, T., Fallah, M. Microstimulation of the frontal eye field and its effects on covert spatial attention. Journal of neurophysiology. 91 (1), 152-162 (2004).
  8. Kowler, E., Anderson, E., Dosher, B., Blaser, E. The role of attention in the programming of saccades. Vision research. 35 (13), 1897-1916 (1995).
  9. Deubel, H., Schneider, W. X. Saccade target selection and object recognition: Evidence for a common attentional mechanism. Vision research. 36, 1827-1837 (1996).
  10. Thompson, K. G., Biscoe, K. L., Sato, T. R. Neuronal basis of covert spatial attention in the frontal eye field. Journal of Neuroscience. 25 (41), 9479-9487 (2005).
  11. Ignashchenkova, A., Dicke, P. W., Haarmeier, T., Thier, P. Neuron-specific contribution of the superior colliculus to overt and covert shifts of attention. Nature nueroscience. 7 (1), 56 (2004).
  12. Gregoriou, G. G., Gotts, S. J., Desimone, R. Cell-type-specific synchronization of neural activity in FEF with V4 during attention. Neuron. 73 (3), 581-594 (2012).
  13. Born, S., Mottet, I., Kerzel, D. Presaccadic perceptual facilitation effects depend on saccade execution: Evidence from the stop-signal paradigm. Journal of Vision. 14 (3), 7-7 (2014).
  14. Belopolsky, A. V., Theeuwes, J. Updating the premotor theory: the allocation of attention is not always accompanied by saccade preparation. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance. 38 (4), 902 (2012).
  15. Hunt, A. R., Kingstone, A. Covert and overt voluntary attention: linked or independent? Cognitive Brain Research. 18 (1), 102-105 (2003).
  16. Smith, D. T., Schenk, T., Rorden, C. Saccade preparation is required for exogenous attention but not endogenous attention or IOR. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance. 38 (6), 1438 (2012).
  17. Findlay, J. M. Global visual processing for saccadic eye movements. Vision research. 22, 1033-1045 (1982).
  18. Coren, S., Hoenig, P. Effect of non-target stimuli upon length of voluntary saccades. Perceptual and motor skills. 34 (2), 499-508 (1972).
  19. Van der Stigchel, S., Nijboer, T. C. The global effect: what determines where the eyes land? Journal of Eye Movement Research. 4 (2), (2011).
  20. Vitu, F. About the global effect and the critical role of retinal eccentricity: Implications for eye movements in reading. Journal of Eye Movement Research. 2 (3), (2008).
  21. Hanning, N., Deubel, H., Szinte, M. Sensitivity measures of visuospatial attention. Journal of Vision. 17 (10), 673-673 (2017).
  22. Van der Stigchel, S., De Vries, J. P. There is no attentional global effect: Attentional shifts are independent of the saccade endpoint. Journal of vision. 15, 17-17 (2015).
  23. Wollenberg, L., Deubel, H., Szinte, M. Visual attention is not deployed at the endpoint of averaging saccades. PLoS biology. 16 (6), e2006548 (2018).
  24. Engbert, R., Mergenthaler, K. Microsaccades are triggered by low retinal image slip. Proceedings of the National Academy of Sciences. 103 (18), 7192-7197 (2006).
  25. Zirnsak, M., Beuth, F., Hamker, F. H. Split of spatial attention as predicted by a systems-level model of visual attention. European Journal of Neuroscience. 33 (11), 2035-2045 (2011).

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व्यवहार मुद्दा १४५ नेत्र ट्रैकिंग psychophysics saccade saccade औसत वैश्विक प्रभाव ध्यान दृश्य ध्यान स्थानिक ध्यान presaccadic ध्यान premotor ध्यान का सिद्धांत
आंख ट्रैकिंग और दृश्य संवेदनशीलता के आकलन के माध्यम से सही और औसत Saccades से पहले दृश्य ध्यान की तैनाती की जांच
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Wollenberg, L., Deubel, H., Szinte,More

Wollenberg, L., Deubel, H., Szinte, M. Investigating the Deployment of Visual Attention Before Accurate and Averaging Saccades via Eye Tracking and Assessment of Visual Sensitivity. J. Vis. Exp. (145), e59162, doi:10.3791/59162 (2019).

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