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Visuelle Aufmerksamkeit: fMRI Untersuchung der objektbasierten Aufmerksamkeitskontrolle

Überblick

Quelle: Laboratorien der Jonas T. Kaplan und der Sarah I. Gimbel-Universität von Südkalifornien

Das menschliche visuelle System ist unglaublich anspruchsvoll und sehr schnell große Mengen an Informationen verarbeiten kann. Das Gehirn die Fähigkeit, Informationen zu verarbeiten ist jedoch keine unbegrenzte Ressource. Aufmerksamkeit, die Fähigkeit, gezielt Informationen zu verarbeiten, das ist relevant für aktuelle Ziele und um Informationen zu ignorieren, die nicht, ist deshalb ein wesentlicher Bestandteil der visuellen Wahrnehmung. Einige Aspekte der Aufmerksamkeit sind automatisch, während andere freiwillige und bewusste Kontrolle unterliegen. In diesem Experiment untersuchen wir die Mechanismen der freiwilligen oder "Top-Down" Aufmerksamkeitskontrolle auf visuellen Verarbeitung.

Dieses Experiment nutzt, die die ordnungsgemäße Organisation des visuellen Kortex zu prüfen, wie Top-Down-Aufmerksamkeit selektiv kann modulieren die Verarbeitung visueller Reize. Bestimmte Regionen des visuellen Kortex erscheinen, spezialisiert für die Verarbeitung von bestimmten visuellen Elementen. Insbesondere die Arbeit von Kanwisher Et Al. 1 hat eine Fläche im Gyrus des Temporallappens minderwertig identifiziert, die deutlich mehr aktiv ist, wenn Themen anzeigen Gesichter im Vergleich zu, wenn sie andere gemeinsame Objekte zu beobachten. Diesem Bereich gekommen, als die spindelförmig Gesicht (FFA) bekannt sein. Einer anderen Region des Gehirns, bekannt als der Parahippocampal Place Bereich (PPA), reagiert stark auf Häuser und Orte, aber nicht auf Flächen. 2 angesichts der Tatsache, dass wir wissen, wie diese Regionen auf bestimmte Reize reagieren, kann ihre Tätigkeit weiter erforscht werden um eine Schlüsselkomponente des Vision-visuelle Aufmerksamkeit zu identifizieren.

Dieses Video zeigt, wie fMRI verwenden, um die FFA und PPA im Gehirn zu lokalisieren und dann untersucht, wie objektbasierte Aufmerksamkeitskontrolle moduliert Aktivität in diesen Bereichen. Die Verwendung von eine funktionale Localizer, nachfolgende Hypothesentests einzuschränken ist eine leistungsfähige Technik in der funktionellen Bildgebung. Teilnehmer werden funktionelle MRI unterziehen, während präsentiert mit einem überlagerten Bild ein Gesicht und ein Haus. Obwohl ein Gesicht und ein Haus in jeder Reiz präsentiert werden, erwarten wir, dass Muster von Aktivitäten in ihrem FFA und PPA ändert basierend auf welches Element, betreut wird. 3

Verfahren

1. Teilnehmer Rekrutierung

  1. 20 Teilnehmer zu rekrutieren.
    1. Teilnehmer sollten Rechtshänder und haben keine Geschichte der neurologische oder psychische Störungen.
    2. Teilnehmer müssen normal oder korrigiert-zu-normale Vision um sicherzustellen, dass sie in der Lage, die visuelle Hinweise richtig zu sehen sein werden.
    3. Teilnehmer sollten nicht Metall in ihrem Körper haben. Dies ist eine wichtige Voraussetzung aufgrund des hohen Magnetfeldes fMRI beteiligt.
    4. Teilnehmer sollte

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Ergebnisse

In den Localizer-Scans bilaterale FFA waren aktiver, wenn Themen anzeigen wurden Gesichter als wenn sie Häuser angesehen haben. Im Gegensatz dazu war die PPA aktiver beim Themen anzeigen wurden Häuser, als wenn sie Gesichter (Abbildung 2) angesehen haben. Diese Regionen lokalisiert über die Blockdesign Scans, dienten später als Regionen von Interesse Signal im Zusammenhang mit verlagert die Aufmerksamkeit auf Flächen und Häuser während der funktionalen läuft zu ex...

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Anwendung und Zusammenfassung

Die Verwendung der Localizer Scans ist ein leistungsfähiges Werkzeug für kognitive Neuroimaging und hat einige deutliche Vorteile gegenüber Bildgebung des gesamten Gehirns. Durch die Fokussierung einer Hypothese auf eine kleine Anzahl von bestimmten Orten, die Antwortverhalten bekannt haben, können wir ganz konkrete Vorhersagen mit hohen statistische Energie erzeugen. Ganze Gehirn müssen Neuroimaging Studien Voxel-Weise steuern, für Zehntausende von statistischen Tests durchgeführt an jedem Ort im Gehirn, ein Proz...

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Referenzen
  1. Kanwisher N.G, McDermott J, Chun M.M. (1997). The fusiform face area: a module in human extrastriate cortex specialized for face perception. J. Neurosci., 17, 4302-4311.
  2. Epstein, R., & Kanwisher, N. (1998). A cortical representation of the local visual environment. Nature, 392, 598-601.
  3. Serences, J. T., Schwarzbach, J., Courtney, S. M., Golay, X., & Yantis, S. (2004). Control of Object-based Attention in Human Cortex. Cerebral Cortex, 14, 1346-1357.
Tags
Visual AttentionFMRI InvestigationObject based Attentional ControlDeliberate AttentionSpatial CoincidenceAttended ObjectSpecialized Processing AreaFunctional Magnetic Resonance ImagingFMRINancy KanwisherDedicated Brain RegionsNeural Activity ModulationVoxel based AnalysisMindfulness TrainingFMRI ScannerPassive ViewingSuperimposed ImagesBlock Design

pringen zu...

0:00

Overview

1:23

Experimental Design

3:35

Running the Experiment

5:37

Data Analysis and Results

7:50

Applications

9:28

Summary

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