5 Temmuz 2015
Dikkat kontrolü, hedef sinyallerin geliştirilmesini ve dikkat dağıtıcı sinyallerin azaltılmasını içerir. Her iki sürecin de sürekli olarak devreye girmediği pasif bir kontrol koşulu kullanarak, sürekli intermodal dikkati katılma ve görmezden gelme nörofizyolojisini ayrı ayrı ama aynı anda ölçmek için bir yaklaşım tanımlıyoruz.
Aşağıdaki deneyin genel amacı, sürdürülebilir dikkat sırasında dikkat verme ve görmezden gelme şeklinde iki dikkat sürecinin nörofizyolojik sinyallerini bağımsız olarak ölçmektir. Bu, katılımcıların dikkat verme, görmezden gelme veya hiçbirini gerçekleştirmeme süreçleri için gerekli koşulları oluşturmak amacıyla, eş zamanlı olarak sunulan iki duyusal girdiye yanıt olarak düğmelere bastıkları bilgisayarlı bir görev tasarlanarak gerçekleştirilir. İkinci bir adım olarak katılımcılar, dikkat verme ve görmezden gelme süreçlerini yürütürken beyindeki elektriksel aktiviteyi tespit eden ve kaydeden elektroensefalografi veya EEG ile birleştirilmiş görevi yerine getirirler.
Ardından, dikkat etme veya görmezden gelme koşulları altındaki duyusal girdilere verilen ortalama yanıtları ve hiçbir dikkatin odaklanmadığı pasif referans koşulundaki yanıtları çıkarmak için EEG verileri bilgisayar yazılımı kullanılarak analiz edilir. Olayla ilişkili potansiyel veya ERP analizine dayalı sonuçlar, tek bir duyusal girdiye verilen ortalama nörofizyolojik yanıtın zamansal gelişiminde, pasif referans koşuluna kıyasla girdinin ya görmezden gelindiği ya da dikkat edildiği durumlarda farklılıklar olduğunu göstermektedir. Bu tekniğin dikkat modülasyon etkisi gibi mevcut ölçümlere göre temel avantajı, dikkat etme ve görmezden gelme süreçlerinin aynı mı yoksa farklı beyin mekanizmaları tarafından mı yürütüldüğüne dair yeni hipotezleri test etmemize olanak tanımasıdır.
Bu tekniğin etkileri, dikkat eksikliklerinin tedavisine veya teşhisine de uzanmaktadır; çünkü dikkat verme ve görmezden gelme süreçlerindeki bozulmalar, dikkat dağınıklığı gibi benzer semptomlar ortaya çıkararak tedavi seçimini zorlaştırabilir. Bu yöntem, her bir sürecin bütünlüğünü ayrı ayrı değerlendirir ve bu nedenle semptomun gerçek kaynağını daha doğru bir şekilde tespit edebilir. Yaklaşık 5,7 inç çapında ve herhangi bir frekansta, ekran süresi 100 milisaniye olan iki gri tonlamalı sinüzoidal gradyan oluşturarak başlayın.
Derecelendirmelerden birini medyanın sağında 10 görsel derece, diğer derecelendirmeyi ise medyanın solunda 10 görsel derece eğin. Ardından, biri 750 hertz, diğeri 900 hertz perde yüksekliğine sahip iki saf işitsel ton oluşturun. Her birinin süresini 100 milisaniye olarak ayarlayarak, görsel uyaranlardaki eğim derecesinin ve işitsel uyaranlardaki perde farkının, katılımcının tahmin yürütmeye gerek duymadan bunları ayırt edebileceği kadar belirgin olduğundan emin olun.
Ardından, sunum yazılımını kullanarak deney sırasında işitsel ve görsel uyaranların sunumunu kontrol edecek bilgisayar kodunu oluşturun. Görsel uyaranları gri bir arka plan üzerinde merkezlenmiş olarak sunun ve işitsel uyaranları ekranın her iki yanına yerleştirilmiş hoparlörler aracılığıyla sunun. Sunulacak uyaran sayısını belirleyin.
Güvenilir bir nörofizyolojik yanıt için yeterli tekrar olduğundan emin olmak amacıyla, her deneysel koşul başına görsel ve işitsel uyaranların her birinden en az 150 adet sunun. Ardından, işitsel ve görsel uyaranların her biri için zamanlamayı seçin. Aynı modaliteden gelen ardışık uyaran sunumları arasında 750 ila 1000 milisaniye değerinde bir uyaranlar arası aralık (ISI) kullanın ve işitsel ile görsel uyaranları birbirine harmanlayın.
Son olarak, uyaranları 25'erli segmentlere ayırın. Her segmentten önce rastgele seçilmiş üç görev talimatından biri sunulacaktır. Beyin aktivitesine ilişkin nörofizyolojik ölçümler toplanmadan önce katılımcıyı görev hakkında bilgilendirin.
Katılımcıya yalnızca işitsel tonlara dikkat etmesi ve bunlara yanıt vermesi, görsel uyaranları ise görmezden gelmesi talimatını verin. Talimat dinleme olduğunda, katılımcıdan ton yüksekse sol oku, ton düşükse sağ oku basmasını isteyin. Benzer şekilde, katılımcıya yalnızca görsel derecelendirmelere dikkat etmesi ve bunlara yanıt vermesi, işitsel uyaranları ise görmezden gelmesi talimatını verin.
Talimat "bak" olduğunda, katılımcıdan eğer derecelendirme sola eğikse sol oku, sağa eğikse sağ oku basmasını isteyin. Son olarak, talimat "pasif" olduğunda katılımcıya hiçbir yanıt vermemesini söyleyin; bu sırada katılımcının gözlerinin hala açık olduğundan ve ekrana odaklandığından emin olun. Deney sırasında, önceden dikkat edilen modaliteyi ilgisiz hale getirmek ve böylece onu güçlü bir dikkat dağıtıcıya dönüştürmek için segmentler arasında "dinle" ve "bak" talimatlarını dönüşümlü olarak uygulayın.
Katılımcı göreve iyice alıştıktan sonra, dikkat edilen ve ihmal edilen sinyallere yönelik nörofizyolojik yanıtların toplanmasına başlayın. Im A sırasında, üretici talimatlarına uygun olarak elektroensefalografi veya EEG başlığını ve kayıt ekipmanlarını hazırlayın. Başlığı katılımcının saçlı derisine uygulayın ve her bir sensördeki sinyali, empedansı ve kaliteyi doğrulayın.
Ardından, üretici talimatlarına uygun olarak nörofizyolojik kayıtları, uyaran sunum yazılımı ve nörofizyolojik kayıt yazılımı ile senkronize edin. Son olarak, katılımcı görevi yerine getirirken nörofizyolojik sinyalleri kaydedin. Yazılımın her bir uyaranın ve yanıtın zamanlamasına dair kesin bir kayda sahip olduğundan emin olmak için, analiz yazılımı kullanarak nörofizyolojik verileri istatistiksel analize hazırlayın.
Beyin yanıtı kayıtlarında değişkenliğe yol açacak olan nöral olmayan sinyal bileşenlerini çıkararak başlayın. Sensörlerin empedansındaki değişikliklerin neden olduğu yavaş kaymalar gibi durumları gidermek için 0,1 ile 1 hertz arasında bir yüksek geçiren filtre kullanın. Ardından, elektriksel gürültünün neden olduğu yüksek frekanslı bileşenleri temizlemek için 30 ile 50 hertz arasında bir düşük geçiren filtre kullanın; temel nöral olmayan bileşenlerin çıkarılmasının ardından güvenilmez veri gösteren sensörleri hariç tutun veya interpolasyon yöntemiyle tamamlayın.
Tüm sensörlerin ortalamasını alarak ve bu değeri her bir sensörden çıkararak, her elektrottaki veriyi yeniden referanslayın. Ardından, her işitsel ve görsel olayı çevreleyen yaklaşık 1000 milisaniyelik zamansal bölümleri çıkarın.
Stimulus başlangıcından önceki 100 milisaniyeyi ve stimulus başlangıcından sonraki 600 milisaniyeyi dahil edin. ERP genliklerini stimulus öncesi sinyale göre değişimler olarak yeniden ifade etmek için stimulus öncesi baseline verilerinin ortalamasını çıkarın. Ardından, dikkat edilen, görmezden gelinen veya pasif olarak algılanan stimuluslar şeklinde aynı koşula giren tüm epokların verilerini ortalamasını alarak ortalama ERP'yi hesaplayın.
Son olarak, dikkat süreçlerinin zaman seyrini belirlemek için, dikkat edilen uyaranlar sonrası ERP yanıtının genliğini, zamanlamasını ve uzamsal dağılımını pasif durumdakilerle karşılaştırın. Benzer şekilde, görmezden gelme sürecinin zaman seyrini belirlemek için, görmezden gelinen uyaranlar sonrası ERP yanıtının genliğini, zamanlamasını ve uzamsal dağılımını pasif durumdakilerle karşılaştırın. IMAT protokolü; dikkat edilen ile görmezden gelinen durumlar arasındaki nörofizyolojik yanıt farkı olarak tanımlanan dikkat modülasyon etkisi bakımından, dikkat etme ve görmezden gelme süreçlerinin kendine özgü zamansal ve uzamsal profillerini ortaya çıkarmıştır.
İşitsel duyusal modalitede, dikkat etme ve görmezden gelme süreçleri, ton başlangıcını takip eden dikkat modülasyon etkisine farklı zaman noktalarında katkıda bulunmuştur. Bu durum, işitsel duyusal işleme sırasında her iki sürecin de gerekli olduğunu ve ayrıca görsel duyusal modalitede farklı beyin dinamikleri içerdiklerini göstermektedir. Görsel duyusal ERP, görmezden gelmenin değil, ancak dikkat etmenin anlamlı bir etkisini göstermiştir; bu da görsel duyusal işlemede yalnızca dikkat etme süreçlerinin gerekli olduğunu ve dikkat modülasyon etkisinin %100'ünü oluşturduğunu ortaya koymuştur.
Bu videoyu izledikten sonra, dikkat kontrolünün odaklanma ve yok sayma süreçlerinin fizyolojik yanıtlarını bağımsız olarak nasıl ölçeceğiniz konusunda iyi bir anlayışa sahip olmalısınız. Bu prosedürün ardından, nörofizyolojik sinyallerin oluşturulmasında hangi beyin bölgelerinin rol oynadığını daha iyi anlamak için kaynak görüntüleme gibi diğer yöntemler uygulanabilir.
Tam transkripti görüntüleyin ve binlerce bilimsel videoya erişin
Bu çalışma, sürdürülen dikkat sırasında odaklanma ve görmezden gelme ile ilişkili nörofizyolojik sinyalleri incelemektedir. Bilgisayarlı bir görev ve elektroensefalografi (EEG) kullanan araştırma, bu iki dikkat sürecinde yer alan beyin mekanizmalarını ayırt etmeyi amaçlamaktadır.
Dikkat edilen ve görmezden gelinen nörofizyolojik sinyallerin bağımsız ölçümü, erken evre Merkezi Sinir Sistemi (MSS) ilaç keşfinde bilişsel hedef hipotezlerinin risklerinin hassas bir şekilde azaltılmasını sağlar. Dikkat kontrolü dinamiklerini izole ederek bu metodoloji, hedef doğrulamadaki öngörüsel güveni destekler ve dikkatle ilgili bozukluklar için translasyonel biyobelirteç stratejilerine bilgi sağlar. Bu yaklaşım, dikkat modülasyonuna olan mekanistik katkıları netleştirerek portföy karar verme sürecini geliştirir.
Bu metodoloji, dikkat kontrolü için nicel ve sürece özgü nörofizyolojik uç noktalar sağlayarak, keşiften preklinik aşamaya kadar olan sürekliliğe entegre olur.