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Attenzione visiva: indagine fMRI del controllo attentivo basato sugli oggetti

Panoramica

Fonte: Laboratori di Jonas T. Kaplan e Sarah I. Gimbel— University of Southern California

Il sistema visivo umano è incredibilmente sofisticato e in grado di elaborare grandi quantità di informazioni molto rapidamente. Tuttavia, la capacità del cervello di elaborare le informazioni non è una risorsa illimitata. L'attenzione, la capacità di elaborare selettivamente le informazioni che sono rilevanti per gli obiettivi attuali e di ignorare le informazioni che non lo sono, è quindi una parte essenziale della percezione visiva. Alcuni aspetti dell'attenzione sono automatici, mentre altri sono soggetti a controllo volontario e cosciente. In questo esperimento esploriamo i meccanismi di controllo attenzionale volontario o "top-down" sull'elaborazione visiva.

Questo esperimento sfrutta l'organizzazione ordinata della corteccia visiva per esaminare come l'attenzione dall'alto verso il basso può modulare selettivamente l'elaborazione degli stimoli visivi. Alcune regioni della corteccia visiva sembrano essere specializzate per l'elaborazione di elementi visivi specifici. In particolare, il lavoro di Kanwisher et al. 1 ha identificato un'area nel giro fusiforme del lobo temporale inferiore che è significativamente più attiva quando i soggetti visualizzano i volti rispetto a quando osservano altri oggetti comuni. Quest'area è diventata nota come Fusiform Face Area (FFA). Un'altra regione del cervello, nota come Parahippocampal Place Area (PPA), risponde fortemente alle case e ai luoghi, ma non ai volti. 2 Dato che sappiamo come queste regioni rispondono a specifici tipi di stimoli, la loro attività può essere ulteriormente esplorata per identificare una componente chiave dell'attenzione visivo-visiva.

Questo video mostra come utilizzare la fMRI per localizzare l'FFA e il PPA nel cervello, quindi esamina come il controllo attenzionale basato su oggetti modula l'attività in queste aree. L'uso di un localizzatore funzionale per limitare i successivi test di ipotesi è una tecnica potente nell'imaging funzionale. I partecipanti saranno sottoposti a risonanza magnetica funzionale mentre vengono presentati con un'immagine sovrapposta di un volto e una casa. Anche se sia un volto che una casa sono presentati in ogni stimolo, prevediamo che i modelli di attività nei loro FFA e PPA cambieranno in base a quale elemento viene curato. 3

Procedura

1. Reclutamento dei partecipanti

  1. Recluta 20 partecipanti.
    1. I partecipanti dovrebbero essere destrimani e non avere una storia di disturbi neurologici o psicologici.
    2. I partecipanti dovrebbero avere una visione normale o corretta a normale per garantire che saranno in grado di vedere correttamente i segnali visivi.
    3. I partecipanti non dovrebbero avere metallo nel loro corpo. Questo è un importante requisito di sicurezza a causa dell'elevato campo magnetico coinvolto nella fMRI.

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Risultati

Nelle scansioni localizzatori, l'FFA bilaterale era più attiva quando i soggetti guardavano i volti rispetto a quando guardavano le case. Al contrario, il PPA era più attivo quando i soggetti guardavano le case rispetto a quando guardavano i volti (Figura 2). Queste regioni, localizzate tramite le scansioni di progettazione a blocchi, sono state successivamente utilizzate come regioni di interesse per estrarre il segnale relativo allo spostamento dell'attenzione sui vol..

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Riferimenti
  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

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0:00

Overview

1:23

Experimental Design

3:35

Running the Experiment

5:37

Data Analysis and Results

7:50

Applications

9:28

Summary

Video da questa raccolta:

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Now Playing

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