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Visuelle Aufmerksamkeit: fMRI Untersuchung der objektbasierten Aufmerksamkeitskontrolle

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Visuelle Aufmerksamkeitskontrolle bezieht sich auf unsere bewussten Zustand auswählen, was zu beachten.

Wenn zum Beispiel das Ziel eines Beobachters aller Zwiebeln in seine Suppe herausgreifen, kann er nicht die Fliege bemerkt, die über wirbeln.

Obwohl beide räumlich deckungsgleich waren das Element konzentrieren – die Zwiebeln – zeichnete sich aufgrund der individuellen Zielsetzung. Dies ist ein Beispiel für Objekt-basierte Aufmerksamkeitskontrolle.

Interessant ist, das Gehirn – und den visuellen Kortex, vor allem – können die Objekte einzeln verarbeiten. Aber es ist das besuchte Objekt, das stärkere Aktivierung in die zugehörigen gewinnt Verarbeitungsbereich spezialisiert.

Mit funktionellen Magnetresonanz-Tomographie, fMRI und ursprünglich von Nancy Kanwisher und Kollegen entwickelten Methoden, veranschaulicht dieses Video engagierten Gehirnregionen zu suchen, die bestimmte Objekte zu verarbeiten.

Wir werden auch untersuchen, wie Aufmerksamkeitskontrolle moduliert neuronalen Aktivität in den gleichen Regionen mittels Voxel-basierte Analyse und sogar zu diskutieren, wie Achtsamkeit-Training die Fähigkeit zur Steuerung der Aufmerksamkeit im Laufe der Zeit verbessern kann.

In diesem Experiment Teilnehmer liegen in einem fMRI-Scanner und sehen Sie Bilder von Gesichtern und Häuser in zwei unterschiedliche Phasen: Passive anzeigen und überlagert.

Während der ersten Phase sie sollen einfach nur Bilder einzeln zu einem Zeitpunkt in einem Blockdesign beobachten, das heißt, eine Reihe von Gesichtern werden vorgestellt, gefolgt von einer Reihe von Häusern. Diese Art der Betrachtung dient, Aktivität in bestimmten Regionen des Interesses zu lokalisieren.

Z. B. spindelförmig Gesichtsbereich, der FFA, nachweislich aktiver zu sein, wenn Einzelpersonen Gesichter im Vergleich zu anderen gemeinsamen Objekte anzeigen, während Parahippocampal Place Bereich PPA für kurze, stärker auf Häuser und Orte nicht auf Gesichter reagiert.

Angesichts der Tatsache, dass diese Regionen auf bestimmte Reize, die Muster der Voxel-basierte Aktivität reagieren – oder Bereiche repräsentieren eine gewisse Aktivierung – werden voraussichtlich ändern, je nach den Bildern gezeigt.

Solche Erwartungen Aufbau der zweiten Phase, dem überlagerten Bilder ein Gesicht und ein Haus gezeigt werden. Über mehrere Studien Teilnehmer werden gebeten, nur eines der Elemente zu einem Zeitpunkt achten, und daher müssen ihren Fokus zwischen entweder das Haus oder das Gesicht wechseln.

In diesem Fall ist die abhängige Variable die Menge der Aktivierung über Bedingungen, die die Stärke des Signals umgewandelt werden können ändern, um Variation bei Aktivierung von Grundlinie zu Gesicht konzentriert Blöcke und diejenigen zentriert auf das Haus zu beobachten Bild aufgezeichnet.

Obwohl beide Bilder übereinander dargestellt sind, wird es prognostiziert, dass Muster von Aktivitäten des Teilnehmers FFA und PPA verändern werden, basierend auf das betreffende Element, die, dem Sie besucht. Solche Ergebnisse möchte objektbasierte Aufmerksamkeitskontrolle hervorheben.

Begrüßen sie nach der Rekrutierung der Teilnehmer für diese Studie im Labor und stellen Sie sicher, dass sie die Sicherheitsanforderungen gerecht zu werden, sobald sie die erforderlichen Einverständniserklärungen abgeschlossen. Entnehmen Sie bitte ein anderes fMRT-Projekt in dieser Kollektion für mehr Details über Personen geben Sie die Scan-Raum und imaging-Bohrung vorbereiten.

Mit dem Teilnehmer jetzt in den Scanner, erklären die Aufgabenanweisungen: sie müssen zuerst passiv eine Reihe von Bildern auf dem Bildschirm anzuzeigen. Während der zweiten Phase fordert Textanweisungen sie darauf achten, entweder das Haus oder das Gesicht, wenn sie übereinander angezeigt werden.

Nach diesen Richtungen zunächst das Scan-Protokoll erste sammeln einen hochauflösenden anatomischen Scan.

Dann, den funktionelle Teil mit zwei Localizer läuft, wo Teilnehmer passiv Bilder in 30-Sekunden-Blöcken sehen zu initiieren. Zum Beispiel im Segment Anzeige Gesichter für jeweils 750 ms und eine Fixierung cross dazwischen, während ein inter-stimulus-Intervall oder ISI, von 250 ms.

Am Ende jeder Block, präsentieren die Fixierung Kreuz für 20 s vor abwechselnd die Bilderserie, die jetzt Häuser sein sollte. Beachten Sie, dass diese Sequenz mit verschiedenen Bildern fünf Mal für insgesamt 10 Blöcke in einem Durchlauf wiederholt.

Als nächstes gehen Sie mit acht funktionellen Durchläufe der Aufmerksamkeitskontrolle Aufgabe. Während dieser Phase weisen Sie Teilnehmer welches Objekt um kümmern sich um per SMS auf dem Bildschirm, und dann Zyklus einer überlagerten Gesicht und Haus jede Sekunde mit jedem Lauf mit 300 Bilder überlagert.

Zum Abschluss der Studie bringen Sie die Teilnehmer aus dem Scanner und besprechen sie.

Um die Daten vorverarbeiten, führen Sie Bewegungskorrektur Reduzierung Bewegungsartefakte, zeitliche Filterung um Signal Drifts zu entfernen, und Glättung an, um das Signal-Rausch-Verhältnis zu erhöhen.

Anschließend erstellen Sie ein allgemeines lineares Modell, basierend auf was die erwartete hämodynamische Antwort für jede Aufgabe Bedingung sein sollte entweder Gesichter oder Häuser, in der Localizer-Scan.

Erstellen Sie eine statistische Karte durch Anpassung der Daten zu diesem Modell, wobei der Wert bei jedem Voxel das Ausmaß darstellt, das es in der Aufgabe Zustand miteinbezogen wurde.

Bestimmen Sie anhand der Regionen von Interesse, Cluster für jedes Fach mit einer statistischen Mindestschwelle für jedes Voxel, die entweder auf Gesichter reagiert oder Häuser.

Konzentrieren Sie insbesondere sich auf die FFA, im der Mitte-Gyrus, welche reagiert deutlich mehr zu stellt sich als Häuser sowie die PPA, umfasst alle Voxel in Parahippocampal Gyrus, der deutlich mehr Häuser als an Gesichter reagiert.

Dann, zu quantifizieren und graph den Prozentsatz der Signaländerung für Gesicht und Haus-ausgerichtete Bedingungen in der FFA und PPA für jedes Fach.

Während der Phase der Localizer feststellen Sie, dass die bilateralen FFA mehr aktiv war, als Probanden Gesichter im Vergleich zu Häuser angesehen. Umgekehrt war der PPA aktiver, wenn Themen Häuser im Vergleich zu Flächen beobachtet.

Nun, aus der funktionalen läuft, verwenden das gleiche Maß — Prozent signal Änderung — aufgetragen gegen die Gehirnregionen.

Wenn das Gesicht besucht wurde, erhöhter Aktivität der FFA, aber nicht die PPA fand. Umgekehrt, wenn das Haus auf konzentriert war, ereignete sich erhöhter Aktivität in der PPA aber nicht der FFA. Diese Ergebnisse zeigen, dass neuronaler Aktivität moduliert wird, je nachdem, welches Element, betreut wird.

Nun, da Sie wie funktionelle Neuroimaging zum Objekt-basierte Aufmerksamkeitskontrolle studieren kennen, studieren wir schauen wie Forscher andere Arten der Aufmerksamkeits-Verarbeitung.

Neben der Fokussierung auf statischen Bildern, Forscher interessieren sich auch wie die Aktivität des Gehirns moduliert wird, wenn Personen kümmern sich um bewegte Objekte — besonders relevant für den Betrieb eines motorisierten Fahrzeugs und Unfälle zu vermeiden.

Zum Beispiel, wenn der Fahrer gesagt ist, Ausschau nach Bewegung – wie ein Hund über die Straße – die Bewegung selbst erfassen ihre Aufmerksamkeit; Allerdings können sie andere identifizierenden Informationen über die Hunde nicht erinnern. Immerhin ist es umso wichtiger, die Tragödie als zu erinnern Fellfarbe zu vermeiden.

Eine andere Praxis, Achtsamkeit, beinhaltet Schlüsselelemente der Aufmerksamkeits Umschaltung durch ermutigende kluge Fokus weg von belastenden Gedanken. Während der Teilnahme an angeleiteten Meditation, haben Personen gezeigt, um ihre Fähigkeit, Aufmerksamkeit, besonders von negativen Ansichten zu kontrollieren.

Allerdings ist für Menschen mit Angststörungen, posttraumatische Belastungsstörungen einschließlich, Aufmerksamkeitskontrolle schwieriger. Das heißt, sind sie gegenüber emotional negative Reize, wie die tragischen Ereignisse in den Nachrichten, sondern als neutrale Geschichten voreingenommen.

Solche schlechten Aufmerksamkeitskontrolle macht sie anfälliger für die Auswirkungen der bedrohliche Bilder – Situationen, in denen sie nicht scheinen, um aus ihrem Kopf zu verewigen.

Sie haben nur sah Jupiters Video auf wie Aufmerksamkeit neuronalen Aktivität moduliert. Jetzt sollte man ein gutes Verständnis von Gestaltung und ein Experiment Aufmerksamkeits Steuerung über funktionelle Neuroimaging und schließlich analysieren und interpretieren bestimmte Muster der Hirnaktivität im Zusammenhang mit objektbasierten Aufmerksamkeit.

Danke fürs Zuschauen!

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