안구 추적을 통해 정확 하 고 평균 Saccades 전에 시각적 관심의 배포 및 시각적인 감도의 평가 조사
Summary
이 실험 프로토콜 결합 안구 추적 및 자유 선택 saccade 작업과 시각적 공간 관심의 배포 조사 시각적 차별 작업의 구성 된 듀얼 작업 패러다임에 presaccadic 시각적인 감도의 평가 전에 모두, 정확 하 고 평균 saccades.
Abstract
이 실험 프로토콜 시각적 주의 saccades의 끝점에서 의무적으로 배포 되는지 여부를 조사 하도록 설계 되었습니다. 이 위해, 우리는 눈 추적 및 saccade 준비 하는 동안 다양 한 위치에서 시각적 방향 차별 성능 평가 통해 saccade 작업에 종사 하는 인간 참가자의 눈 위치를 기록 했다. 중요 한 것은, 대신 사용 하 여 단일 saccade 대상 패러다임을 saccade 끝점은 일반적으로 일치 약 목표와 함께,이 프로토콜 사이 명료한 공간 분리로 이어지는 두 근처 saccade 대상의 프레 젠 테이 션 구성 대상 위치 및 재판의 상당한 수에 saccade 끝점 패러다임 (saccade 대상 중 하나에 착륙) 정확한 saccades의 끝점에서 presaccadic 시각적 차별 성능 비교할 수 있었습니다 그리고 saccades (2 개의 목표 사이 중간 위치에서 방문) 평균. 정확한 saccades의 끝점에만 평균 saccades의 끝점에 시각적인 감도의 선택적 향상을 관찰 합니다. 오히려, saccades를 평균 실행 하기 전에 visual 민감도 saccade 평균 saccade 대상 중 미해결된 attentional 선택에서 다음과 같이 제안 하는 두 대상에 강화 동등 하 게 되었다. 이러한 결과 시각적 주의 비슷한 결론을 내리고 다른 프로토콜에 사용 된 saccadic 반응 시간 보다는 오히려 presaccadic visual 민감도의 직접 측정에 기반 saccade 프로그래밍 사이 필수 커플링에 대 한 논쟁 . 우리의 프로토콜 시각적 주의 행동 수준에서 saccadic 눈 운동 사이의 관계를 조사 하는 유용한 프레임 워크를 제공 한다는 신경 수준에서 통찰력을 연장 electrophysiological 조치 또한 결합할 수 있습니다.
Introduction
축적 된 증거는 oculomotor attentional 컨트롤 간의 강한 결합에 대 한 주장 하고있다. 주의1,2 의 영향력 있는 premotor 이론 제공 특히 엄격한 계정을이 커플링에 관한, 시각적 관심의 은밀한 교대 후속 실행 없이 saccade 프로그래밍에 해당 하는 것을 건의 한다. 실제로, attentional oculomotor 컨트롤의 공유 신경 상호 기능적 자기 공명 영상 (fMRI)3 및 하위 임계값을 통해 확인 된 정면 눈 분야 (들) 및 우수한 Colliculi (SC)의 마이크로-자극 경우에 안구의 움직임 유도4,5,,67자극된 운동 필드 위치에 행동 및 electrophysiologically를 측정 하는 attentional 혜택을 생성 합니다. Psychophysical 실험은 또한 시각적 주의 oculomotor 준비8,9중 한 saccade의 대상으로 지속적으로 이동은 밝혔다. 그러나, dissociations 신경 레벨10,,1112 및 관측을 saccade 준비 수반 하지 않는 반드시 해당 주의13,14의 이동 ,,1516 saccade 프로그래밍 및 시각적 공간 주의 간의 의무 결합에 몇 가지 의심 캐스트.
여기, 우리 주의 사이 듀얼 하는 작업은 자유로운 선택 saccade 작업 수반 및 시각적 차별 작업을 사용 하 여 행동 수준에서 프로그래밍 oculomotor 커플링의 성격을 재검토. 결정적인 두 saccade 목표는 고유한 글로벌 효과17,18,19,20 의 상당한 수와 관련 된 생산 시험의 절반에 30 °의 모 난 거리에서 발표 되었다 (평균 saccades) 2 개의 목표 사이 방문 saccades. 우리가 임의로 제시 24의 밖으로 한 saccade 발병 직전 차별 대상 동일한 위치 (를 포함 하 여 두 saccade 대상 위치, 그들 사이 위치 및 21 컨트롤 위치), 이후 우리 평가 하 고 비교할 수 있었다 고 presaccadic 배포 saccade 목표 및 saccade 어느 공간 관련된 (정확한 saccades) 또는 (saccades 평균) 해리 시각적 관심의.
시각적 주의 oculomotor 프로그래밍의 의무는 결과 이며, 따라서, 착륙 방향 saccade의 기능으로 모든 24 위치에 대 한 시각적 감도 분석 항상 saccade 끝점으로 이동, 여부를 테스트 합니다. 정확한 saccades 연결의 끝점에서 시각적인 감도의 일관 된 presaccadic 향상 된 동안, 우리는 평균 saccades의 끝점에서 같은 향상을 발견. 이 분리는 의무적으로 행동 수준에서 oculomotor 실행된 프로그램에 시각적인 관심의 커플링 규칙 고 일부 피 질 또는 바꾸어 처리 단계에서 attentional oculomotor 제어는 사람이 제안 합니다. 중요 한 것은, 두 saccade 목표에 시각적인 감도의 동일한 향상 saccade 대상 선택 saccade 발병 전에 해결 되지 않은 평균 saccades, 글로벌 효과에서 발생 하는 것을 건의 하기 전에 관찰 합니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
이 실험 프로토콜 채택 시선 행동과 자유 선택 saccade 작업에서 presaccadic 시각적인 감도의 동시 평가. 그것은 시각적 주의 실제로 의무적 행동 수준에서 oculomotor 프로그래밍 결합 이며 따라서 체계적으로 saccades의 끝점에 배포 여부를 분석 하는 것이 있었습니다. 두 개의 saccade 목표 근접 (30 °)는 재판의 절반에 우리 모두, 정확 하 고 평균 saccades의 구성 된 배포를 방문 saccade에 반영 뚜렷한 글로벌 효과 관찰 했다 제시 했다. 시각 주의 saccadic 끝점 간의 공간 결합에 결론, 시각적 감도 분석 되었고 saccade 방향 방문의 기능으로 다른 지역에 걸쳐 비교. 정확한 saccades의 끝점에서 시각적인 감도의 일관 되 고 선택적 향상, 관찰 하는 동안 시각적 감도 하지 평균 saccades의 끝점에서 향상 되었습니다. 오히려, 시각적 감도 saccade 평균 saccade 대상 중 미해결된 attentional 선택에서 발생 하는 것을 건의 하는 saccades를 평균 실행 하기 전에 두 saccade 대상에 촉진 동등 하 게 되었다. 우리의 결과 따라서, 시각적 관심을 의무적으로 실행된 oculomotor 프로그램의 끝점에 배포 되지 않은 보여 줍니다. 시연 두 saccade 대상 전에 saccades를 평균 한 체계적으로 다양 하지 기능으로 교정 saccade 방향에 걸쳐 시각적 감도의 심지어 배포 추가이 확인 수정 saccade 분석 해석입니다. 이와 관련, 우리의 데이터는 Zirnsak 외.25 점차적으로 시간이 지남에 따라 빌드 대상 선정 과정을 추측 하 여 최근 모델와 일치.
중요 한 것은, 우리의 프로토콜 관심과 여러 가지 측면에서 saccades 사이 분리에 대 한 증거를 보고 다른 행동 연구에서 다릅니다. 일부 연구 기반 saccadic 반응 시간14,,1516에 그들의 결론, 우리는 시각적 공간 주의 즉 시각적 감도 saccade 준비 중의 직접 측정 사용. 이 프로토콜에서 사용 하는 특정 매개 변수 했다 복제의 정확한 끝점에서 시각적인 감도의 일관성 향상에 분명 관심8,9 의 클래식 presaccadic 교대에 효과적 saccades입니다. 따라서, 프로토콜 saccade 준비에 시각적인 관심의 체계적인 조음의 신뢰할 수 있는 검색 허용. 이것은 유효 presaccadic attentional 효과 해석 하는 중요 한 전제 조건, 특히 평균 saccades의 끝점에서 attentional 향상의 관찰된 부재.
이 프로토콜의 중앙과 뚜렷한 측면 차별 대상 다양 한 장소 중의 임의의 프레 젠 테이 션을 했다. 따라서, 우리가 따라서 허용 뿐만 아니라 주의 saccades의 끝점에서 촉진 여부 결정 뿐만 아니라이 지역을 포함 한 관심의 확산을 조사 전체 시야에 걸쳐 시각적 감도 샘플 수 있습니다. 인접 한 위치입니다. 두 saccade 목표 (미만 ~ 2.6 °, 우리의 인접 한 자극의 두 사이의 거리 제한)에서 관심의 개별 할당 전에 saccades 평균 반영 될 수 있습니다 제안 초기 계정을 모순 saccades 평균 관찰 한 거친 시각적 장면17 의 처리 및 글로벌 시각 정보 처리 하는 대신 로컬의 향상에 대 한 주장. 또한, 차별 대상의 임의의 프레 젠 테이 션 렌더링의 위치 완전 하 게 예측할 수 없는 참가자 들에 게. 따라서, 우리의 프로토콜 일반적으로 차별 작업 기준 시야에 걸쳐 시각적 관심의도 배포를 촉진. 우리가이 사실을 어떤 잠재적인 attentional 효과 및 결론 saccade 준비에 관련 된 중요 한 고려 하십시오.
그러나, 때문에 안구의 움직임 전체 시야의 자연의 비전에 걸쳐 자극을 차별 하는 동안 일반적으로 수행 되지 않습니다,이 프로토콜에서 얻은 결과 수 국민의 고려 하지 일상 생활에서 oculomotor 동작. 또한, oculomotor 작업 않았다 필연적으로 편견 없는 saccade 대상 cueing 통해 관심의 배포. Saccade 대상만 관련 oculomotor 목표를 소개 하지 않았다 하지만 또한 분출 하는 외 인 단서 그 가능성이 매력된 관심. 따라서, 중간 위치에서 시각적 차별 성능 두 주변 saccade 대상 elicited 일부 마스킹 때문 일반적으로 악화 했다 가능 하다. 중간 위치에서 차별 성능에 관하여 saccade 대상의 영향을 감소 하 고 잠재적인 마스킹 효과 평가, 우리 결정 saccade 대상만 뚜렷이 (대 한 50 ms) 대신 지속적으로 (재판까지)의 절반에. 따라서, 두 cueing 조건 saccade 대상 위치에서 시각적 낭비할 도입, 비록 saccade 대상 과도 cueing 상태에서 차별 대상의 발병 하기 전에 사라졌다 항상 했다. 결과의 대부분 모두 cueing 조건에서 매우 일관 했다 하는 동안 따라서 최종 분석에 결합 했다, 실제로 과도 cueing 조건 기준으로 연속 cueing 조건에 마스킹 효과의 표시를 관찰 합니다. 전반적으로, saccade 방향에 관계 없이 중간 위치에서 시각적인 감도에 과도 시작 조건에 비해 연속 감소 약간 했다. 그 과도 saccade 대상 cueing 분명히 최소화 하면서 평균 saccades 도출에 효과적인 중간 위치의 마스킹 개념을 감안할 때, 우리에 게 유사한 프로토콜을 사용 하 여 미래 연구 과도 고용 고려해 야 대상의 시작입니다. 그러나, 대상의 과도 cueing 통해 마스킹 효과 최소화 하기 위해 우리의 노력에도 불구 하 고 우리 수 배제 하지 과도 cueing 여전히 앞으로 잠재적으로 가난한 차별 성능에 대 한 계정 수 있습니다 효과 마스킹 소개는 어느 정도 중간 위치입니다.
함께 찍은, 우리의 프로토콜 허용 직접 시각적 주의 oculomotor 프로그래밍 간의 결합을 해결 하 고 관심과 saccades 행동 수준에서 평균의 끝점 사이의 독특한 공간 분리를 공개 하. 우리의 결과 시각적 주의 관심의 premotor 이론에서 제안 하는 oculomotor 프로그래밍 사이 필수 커플링에 대 한 논쟁. 미래 연구 패러다임 동시 neurophysiological 녹음 추가 시각적 주의 oculomotor 프로그래밍 간의 결합을 해결 하려면 서둘러야 SC 등의 분야에서를 포함 하 여 사용 해야 합니다.
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 연구는 도이치 가운데 H.D. (DE336/5-1 및 RTG 2175 “문맥 및 그것의 신경 기초 인식”)와 석사 (SZ343/1)와 마리 퀴리 Sklodowska 작업 개별 친목 석사 (704537)에 교부 금에 의해 지원 되었다.
Materials
| 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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