We would like to thank Jyoti Mishra for useful discussions regarding the paradigm. This research was supported by NIH grants R33DA026109 and R21MH096329 to MSC.

참고 :이 연구 프로토콜은 캘리포니아 로스 앤젤레스 대학에서 임상 시험 심의위원회의 승인을 윤리적 지침에 따라 개발되었다. 청각과 시각적 자극의 1. 준비 <ol><li> 비주얼 이미지를 생성 할 수있는 소프트웨어를 사용하여 직경 및 주파수 (시야각의 예 1.36 사이클 /도)의 두 계조 정현파 격자, 약 5.7 인치를 생성한다. 이미지는 100 밀리의 화면 시간이있을 것이다. <ol><li> 중앙값 오프 우측 10도 시각에 대한 격자 중 하나를 기울 격자의 좌측에 동일한 양 격자 다른 기울기. </li><li> 경사의 정도는 참가자가 추측에 의존하지 않고 오른쪽 기울기에서 왼쪽으로 기울기를 구별 할 수 있도록 충분한 지 확인합니다. </li></ol></li><li> 청각 음이 생성 될 수있는 소프트웨어를 사용하여, 100 msec의 지속 기간의 두 순수한 톤을 생성한다. <ol><li> M높은 피치의 톤 중 하나 낮은 피치의 다른 아케. 예를 들면, 1 피치가 750 Hz에서 900 Hz의 다른 일 수있다. </li><li> 시각적 자극에 관해서는, 톤 추측에 의존하지 않고 참가자들을 구별 할 수 있도록 충분히 구별되어 있는지 확인하십시오. </li></ol></li></ol> 자극 프리젠 테이션 2. 프로그래밍 <ol><li> 프리젠 테이션 소프트웨어를 사용하여, 실험 기간 동안의 청각 및 시각 자극의 프리젠 테이션을 제어 할 컴퓨터 코드를 생성한다. <ol><li> 우선 자극의 개수가 표시되도록 선택한다. 실험 조건에 따라 시각과 청각 자극, 각각의 적어도 150 현재 신뢰할 수있는 신경 생리 학적 반응에 대한 충분한 반복이 있음을 확인합니다. </li><li> 편안하게 볼 수있는 거리에 앉아 참가자와 중앙 회색 배경에있는 시각적 자극,. 애추의 양측에 위치하는 스피커를 통해 청각 적 자극이 제시N. 참고 : 시각적 자극을 위해 우리는 사인 곡선의 생성에 사용되는 흰색과 검은 색으로, 순수한 흰색 (255, 255, 255)과 순수한 검은 색 (0, 0, 0) 사이의 중간 점 (128,128,128)에 RGB 값으로, 회색 배경 추천 자극. 이 배경과 자극의 평균 밝기를 비교할 수 있음을 보장하고, 대비는 자극과 배경의 어떤 지점 사이의 상수이다. </li><li> 청각과 시각적 자극의 각각에 대해 독립적으로 자극의 타이밍을 선택합니다. 참고 :이 두 흐름 사이의 시간적 관계를 기반으로 자극을 기대에서 참가자를 방지 할 수 있습니다. </li><li> 같은 양상에서 자극의 순차적 인 프리젠 테이션 사이에 약 1 초 간 자극 간격 (ISIS)를 사용합니다. ISIS는 경계의 작업이 더 요구하게됩니다 느리게, 빠르게 ISIS는 불가능 참가자가 시간에 자신의 응답을 할 수 있도록 할 수 있습니다. </li><li> 예컨대 0.7 초 내지 2 등으로 임의로 범위 내에 정확한 ISI 카로기대와 관련된 신경 반응을 방지, 참가자들에게 자극을 예측할합니다. </li><li> 크로스 모달 상호 작용이 자극 (21, 22)를 발표 동시에 또는 거의 동시에에서 발생할 수 있기 때문에, 300 밀리 초 이하 이하로 두 개의 서로 다른 스트림에서 자극 사이의 ISI를 유지. </li></ol></li><li> 청각과 시각적 자극은 참가자들에게 인터리브 발생하는 것으로 나타나 있는지 확인합니다,하지만 결코 공동 발생하지 않습니다. </li><li> 마지막으로, 스물 다섯의 세그먼트로 자극을 나눕니다. 이러한 세그먼트들은 다음 섹션에서 설명하는 세 개의 무작위 선택된 작업 명령 중 하나가 선행 될 것이다. </li></ol> 3. 작업 지시 <ol><li> 이전에 두뇌 활동의 신경 생리 학적 조치를 수집에 작업에 참가자의 방향. <ol><li> 참석 및 청각 톤에 대응하고 명령이 &quot;들어&quot;인 경우 시각적 자극을 무시하는 참가자를 지시한다. 이 명령 B를 제시오디오 및 시각적 인 수단을 통해 OTH. </li><li> 참가자는 각 톤에 대한 응답을하는 두 개의 버튼을 할당합니다. 명령이 &quot;들어 봐&quot;인 경우 예를 들어, &quot;눌러 톤이 높은 경우 왼쪽 화살표 및 오른쪽 화살표 톤이 낮은 경우&quot;. </li><li> 마찬가지로, 참석하고 시각적 격자에 응답하고 명령이 &quot;모양&quot;인 경우 청각 자극을 무시하는 참가자를 지시합니다. </li><li> 시각적 격자에 대한 응답을 할 참가자 두 개의 버튼을 할당합니다. 예를 들어, &quot;격자가 왼쪽으로 기울어 진 경우를 눌러 왼쪽 화살표 격자가 왼쪽 및 오른쪽 화살표를 기울이면&quot;. <ol><li> 청각 자극 양상 때문에주의 제어 메커니즘을 채용 할 필요성 사이의 간섭을 향상시키기 위해 같은 시각적 자극에 대해 동일한 두 개의 버튼을 사용한다. </li></ol></li><li> 마지막으로, 명령이 &quot;수동&quot;인 경우에는 응답하지 않습니다 참가자를 지시하지만 보장참가자들은 열린 눈을 유지하고 화면에 집중했다. </li></ol></li><li> 작업 세션을 통해, &quot;듣기&quot;따라서 그것은 강력한 distractor하고, 관련성이없는 것에 이전에 참석 양상을 전환 세그먼트 사이에 &quot;봐&quot;에 대한 지침을 번갈아. </li><li> 스크린의 중간 또는 시각 자극의 위치에 제시된 작은 도트 또는 십자선에 집착 그들의 눈을 유지하고, 실험 전반에 걸쳐 열린 눈을 유지하기 위해 상기시킨다. </li><li> 참가자가 자신의 눈을 휴식 할 수 있도록,뿐만 아니라 더 이상 1-2 분 휴식 등 모든 6-8 분, 피로의 영향을 완화하기 위해 세그먼트 사이 8-10초 휴식에 구축 할 수 있습니다. </li><li> 마지막으로, 올바르게 작업을 수행 할 수 있도록 충분한 연습과 각 참가자를 제공합니다. 그것은 특히주의 어려움이있는 참가자, 도움이 될 수 있습니다 난에 제시된 시각 및 참석 스트림 청각 작업을 연습solation, distractor 스트림의 동시 발표하지 않고. </li></ol> 4. 신경 생리학 데이터 수집 <ol><li> 참가자가 작업에 익숙해지면, IMAT 동안 참석 무시 신호에 신경 생리 학적 반응의 수집을 시작합니다. </li><li> 뇌파 (EEG) 모자 및 제조업체의 지침에 따라 녹음 장비 및 뇌파 연구 (26, 27)에 대한 현재의 방법론과 출판 기준에 따라 준비. 주 : EEG 기록 용 중요 EEG 기록 파라미터 IMAT 동안, 즉, 사용자 지정 될 수 있으며, 포함 : (a), 128-1,024 Hz에서의 샘플링 레이트 ERP 신호의 저주파수를 캡쳐하는 단계; (b) 느린 드리프트를 최소화하기 위해 전류 (AC)를 번갈아 기록; (c) 전체 두피의 샘플링과 원본 영상의 분석이 수행 될 경우, 센서 (64)의 최소와 그물. </li><li> 참가자의 두피에 캡을 적용하고 신호 임피던스를 확인하고센서들 각각에서 품질. 기록 전극의 임피던스가 균일하고 제조업체에서 권장하는 범위 내에 있는지 확인하기 위해 특별한주의를 기울이십시오. 참고 사항 : 호흡 또는 펄스와 같은 비 신경 생리 학적 신호를 수집하고자하는 경우이 때, 또한 추가 생리 학적 측정 장치를 추가 할 수 있습니다. </li><li> 자극 프리젠 테이션 소프트웨어 제조업체의 지침에 따라 신경 생리 학적 기록 소프트웨어와 신경 생리 학적 기록을 동기화합니다. </li><li> 참가자가 기록 소프트웨어가 각 자극과 후속 분석을 위해 반응의 타이밍의 정확한 기록을 가지고 있다고 보장하는 작업을 수행하는 동안 신경 생리 학적 신호를 기록한다. </li></ol> 5. 오프라인 데이터 분석 <ol><li> 분석 소프트웨어를 이용하여 통계적인 분석을 위해 신경 생리 학적 데이터를 준비한다. </li><li> 먼저 neurophy에 가변성 기여할 비 신경 신호 성분들을 제거뇌의 답변 siological 기록. <ol><li> 이러한 센서의 임피던스의 변화에​​ 의해 야기 된 것과 같은 느린 드리프트를 제거하기 위해, 0.1 Hz의 고역 통과 필터를 사용한다. </li><li> 전기적 노이즈에 의해 도입 된 고주파 성분을 제거하기 위해 30 ~ 50 Hz의 저역 통과 필터를 사용한다. </li><li> 신뢰할 수없는 데이터를 표시 센서를 식별하고 이들을 제외하거나 신호를 보간. </li><li> 식별 및 턱 수축 또는 이마의 움직임, 및 안구 운동 등의 체계적, 비 신경 기여에서 근육 유물 큰 드문 노이즈 성분을 제거한다. 주의 : 전형적인 알고리즘을 비 신경 요소는 독립 성분 분석 및 회귀뿐만 아니라, 명시 적 선택 기준 (예를 들면 임계치를 초과하는 전압의 변화)에 기초하여 반복 알고리즘을 포함 제거 하였다. 가능한 분석 소프트웨어의 지침을 따르십시오, 그리고 뇌파 연구 (26, 27)에 대한 현재의 기준에 따라 진행합니다. </li></ol></li><li&gt; 신경 생리 학적 데이터의 주요 비 신경 구성 요소가 제거되고 나면, 다시 참조 각 센서에서 다른 센서를 통해 평균 또는 좌우 유양 돌기 채널에서 평균을 뺀 각 전극의 데이터. 참고 :이 단계 제로 신경 신호를 포함하는 가정으로 중성 인 기준으로 각 센서 상대의 효과를 다시-표현한다. 참고 : 드문 드문 전극 몽타주는이 기술 (26, 27)의 가정을 충족하기에 충분한 샘플링이 없을 수 있습니다. 후자의 경우, 좌우의 유상 돌기의 평균보다 정확한 기준을 제공 할 수있다. </li><li> 약 1 각 청각을 둘러싼 삼성 전자와 각각의 시각적 이벤트의 다음 추출물 시간 신 (新) 시대가 표시. 자극 발병 이전 100 밀리 초는 자극 발병 다음 기준 간격 역할을 적어도 600 밀리 초에 포함합니다. </li><li> 동일한 조건에 해당하는 모든 시대의 데이터를 평균 - 참석, 자극을 무시하고, 수동적으로 인식# 8212; 평균 응답 잠재적 또는 &quot;ERP&quot;를 유발 계산합니다. 예비 자극 신호에 대하여 변화함에 ERP 진폭을 다시 표현 사전 자극 기준선에서의 데이터의 평균을 뺀다. </li><li> 패시브 조건 동안 이들에 대해, 진폭 및 타이밍뿐만 아니라 참석 자극 후에 ERP 응답의 공간 분포를 비교 참석 프로세스 시간 코스의 동정을 행 하였다. </li><li> 패시브 조건 동안 이들에 대해, 진폭 및 타이밍뿐만 아니라 무시 자극 후에 ERP 응답의 공간 분포를 비교 무시 시간 코스의 동정을 행 하였다. </li></ol>

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The authors have nothing to disclose.

참석에 관심 컨트롤에서 무시와 관련된 프로세스는 신경 경로와 시간 과정 다른를 포함 할 수있다. 따라서, 이러한 프로세스를 별도로 측정하는 값이다. IMAT 하나가 지속적인 관심에 동시에 참석과 별도로 무시의 신경 생리 학적 신호를 캡처 할 수 있지만있는 도구입니다. 청각 또는 시각 중 - 참가자가 참석 무시 또는 수동적으로 주어진 양상에 제시된 자극을 지각 할 때 중요한 단계는 감각 신경...

주어진 목표 한 행동에 기초하여, 다른 신호에 대한 액세스를 제한하면서, 선택 입력 신호에 대한 우리의 신경인지 자원을 지시 제어하여 경고 가이드 동작. 이러한 옆방 TV 등 - - distractor 신호가 감쇠하는 책을 읽을 때 예를 들어, 책에 해당하는 영상 신호는 다른 감각 신호 반면 타겟 신호가 강화 될 수있다. 인간과 인간이 아닌 영장류 1-4 모두 녹음, 뇌의 감각 입력의 강도 여부의 함수로 변조 된 것을 나타내는, 감각 피질의 신경 반응이 선택적주의 동안 무시 방해 자극에 대해 참석 대상에 대해 강화 된 것을 나타냅니다 그들은 대상 또는 방해 자극 5-7로 분류됩니다. 관심 변조 효과로 무시 대에 참석했을 때 우리는 신호 강도에 차이를 참조하십시오. 증가하는 관심입니다무시 신경 프로세스 별도로, 주의력 장애 및 그 제어에 기여할 참석 여부와 얼마나 신경 프로세스의 질문. 또한 산만을 무시하는 능력이 목표물에 참석하는 능력 독립적 손상 될 수 있다는 것을 더욱 알 수있다. 예를 들어, distractor 억제 대상 충실 감소없이 증가 된 작업 부하 (8), (9) 및인지 노화 수면 부족 (10)이 손상 될 수있다. 대상 향상의 감소도 distractor 억제에 적자없이 존재할 수 있다면 현재 알려져 있지 않다. 아마도 더 중요한 것은, 그것이 해결되지 참석 또는 무시 있지만 두주의 컨트롤이 손상되는 신경 조건을 규명 할 수 있습니다의 적자 여부. 이와 같이, 더 참석하고 신경 역학 다르면 방법, 세퍼 피질 경로에서 발생 무시할지 여부를 이해할 유용하다. 측정 참석하여별도 프로세스를 무시하고, 같은 질문을 해결할 수 있습니다. 여기에서 우리는 지속적인 관심에 동시에 참석과 별도로 무시의 신경 생리 학적 신호를 측정하는 방법을 설명하지만. 그 개인이 지각 스트림 자극에 비해 무시 참석 신경 감각의 진폭 응답에서의 차이 :이 방법은 관심 변조 효과를 만든다. 관심 변조 효과 감각 신호 위에 주목 변조를 검출하기위한 강력한 도구이지만 참석과 프로세스를 무시하는 별도의 역학을 평가하는 능력을 방해한다. 즉, 감각 신경 반응에 변화가 관심의 대상 프로세스 감각 신호를 강화하기 때문에 발생할 수있는 무시 대 다니는 경우, 또는 감쇠 distractor에게 감각 신호를 무시하는, 또는 둘 모두로 인해. 이러한 대안들 사이 테스트하기 위해 추가의 제어 조건의 사용은 하나하고 힘을 정량화하는 필요그들은 둘 다 참석하지 않고 무시됩니다 자연베이스 라인에서 감각 입력의 시간. 이 차의 전체 바쁜 길을 걷고 비슷하지만 어느 쪽도 적극적으로 (택시, 예를 들어)보고되지도 적극적으로 (예를 들면, 비 택시 자동차와 버스) 지나가는 자동차를 무시. 프로세스에 참석하고 무시하는 수동적 인 기준 조건, 규모와시기를 기준으로 유인 또는 무시됩니다 감각 신호를 평가하여 개별적으로 정량화 할 수있다. 참석하고 무시하는 프로세스를 측정하는 등의 수동 제어의 효과적인 사용은 선행주의 11 ~ 13과 메모리주의 상호 작용 9,10,14-17의 연구에서 이전에보고 된 바있다. 여기에서는 비 보이기, 연속 복합 (즉, 청각 시각)의 주목 태스크 (IMAT) (18)에 지속적인 관심의 맥락에서이 방법의 사용을 기술한다. 즉,이 방법은 계속 라스의 연구에 적절한시간에 걸쳐 이러한 프로세스의 추적을 가능하게 준비 제어 프로세스보다 어. 이 방법은, 따라서 특정 감각 또는 콘텐츠 도메인 내에서 전문화되지 않은 프로세스에 초점을 맞추고, (시각 대 즉, 청각) 다른 감각 양식에서 감각 반응을 조절하는 제어 프로세스를 정량화. 이전 기능 자기 공명 영상이 15,19,20을 연구는 달리,이 방법은 트랙 참석 따라서 참석과 프로세스를 무시하는 시간 프로파일에 대한 밀리 초 해상도를 제공하는, 시간적으로 해결 신경 생리 학적 신호 (뇌파, EEG)를 이용하여 프로세스를 무시. 우리의 대표적인 결과는 분리 대뇌 피질의 소스 및 참석과 무시의 신경 과정의 시간적 역학 및주의 변조 효과에 독특한 기여에 대한 직접적인 증거를 식별 기술의 사용을 보여줍니다.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0">
	<tbody>
		<tr>
			<td>NetStation Software</td>
			<td>Electrical Geodesic, Inc.</td>
			<td>version 4.5.1</td>
			<td>Alternate recording software may be used.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Matlab Software</td>
			<td>The MathWorks, Inc.</td>
			<td>7.10.0 (R2010a)</td>
			<td>Alternate analysis and presentation software may be used.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PsychToolbox Software</td>
			<td>http://psychtoolbox.org/</td>
			<td>v3.0.8 (2010-03-06)</td>
			<td>Open-source software. Alternate stimulus presentation software may be used.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Netstation Amplifier</td>
			<td>Electrical Geodesic, Inc.</td>
			<td>300</td>
			<td>Alternate amplifier may be used.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>EEG Net</td>
			<td>Electrical Geodesic, Inc.</td>
			<td>HCGSN130</td>
			<td>Alternate EEG cap may be used.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Saline-Based Electrolyte (Potassium Chloride)</td>
			<td>Electrical Geodesic, Inc.</td>
			<td>n/a</td>
			<td>Electrolyte used in soaking of net for this high-impedance EEG system. Alternate electrolyte mediate can be used.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

measurement of neurophysiological signals of ignoring and attending processes in attention control

Attention control is the ability to selectively attend to some sensory signals while ignoring others. This ability is thought to involve two processes: enhancement of sensory signals that are to be attended and the attenuation of sensory signals that are to be ignored. The overall strength of attentional modulation is often measured by comparing the amplitude of a sensory neural response to an external input when attended versus when ignored. This method is robust for detecting attentional modulation, but precludes the ability to assess the separate dynamics of attending and ignoring processes. Here, we describe methodology to measure independently the neurophysiological signals of attending and ignoring using the intermodal attention task (IMAT). This task, when combined with electroencephalography, isolates neurophysiological sensory responses in auditory and visual modalities, when either attending or ignoring, with respect to a passive control. As a result, independent dynamics of attending and of a ignoring can be assessed in either modality. Our results using this task indicate that the timing and cortical sources of attending and ignoring effects differ, as do their contributions to the attention modulation effect, pointing to unique neural trajectories and demonstrating sample utility of measuring them separately.

IMAT 프로토콜 참석 지속적인 관심 18 중에 응답 속도로 프로세스를 무시하는 독특한 기여를 식별하기 위해 이전에 사용되었다. 이 연구에서 우리는 35 건강한 오른 손잡이 개인 테스트 (22 여성, 나이 : X = 21.0, σ = 5.4), 캘리포니아 대학 로스 앤젤레스에서 심리학 부서 대상 풀을 통해 모집. 모든 참가자는 이전 연구에 참여에 동의를 통보하여 작성 제공했다. 대표 결과 참석을 측정 값을 선택...

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Measurement of Neurophysiological Signals of Ignoring and Attending Processes in Attention Control

Attention control comprises enhancement of target signals and attenuation of distractor signals. We describe an approach to measure separately but concurrently, the neurophysiology of attending and ignoring in sustained intermodal attention, utilizing a passive control condition during which neither process is continuously engaged.

주의 컨트롤의 프로세스를 무시하고 참석의 신경 생리학 신호의 측정

Attention control is the ability to selectively attend to some sensory signals while ignoring others. This ability is thought to involve two processes: ...

measurement-neurophysiological-signals-ignoring-attending-processes

Research

JoVE Journal

Behavior

9.0K 조회수.  University of California Los Angeles. Attention control comprises enhancement of target signals and attenuation of distractor signals. We describe an approach to measure separately but concurrently, the neurophysiology of attending and ignoring in sustained intermodal attention, utilizing a passive control condition during which neither process is continuously engaged. 

비디오: Measurement of Neurophysiological Signals of Ignoring and Attending Processes in Attention Control

Methods to Explore the Influence of Top-down Visual Processes on Motor Behavior

Kinesthetic awareness is important to successfully navigate the environment. When we interact with our daily surroundings, some aspects of movement are deliberately planned, while others spontaneously occur below conscious awareness. The deliberate component of this dichotomy has been studied extensively in several contexts, while the spontaneous component remains largely under-explored. Moreover, how perceptual processes modulate these movement classes is still unclear. In particular, a currently debated issue is whether the visuomotor system is governed by the spatial percept produced by a visual illusion or whether it is not affected by the illusion and is governed instead by the veridical percept. Bistable percepts such as 3D depth inversion illusions (DIIs) provide an excellent context to study such interactions and balance, particularly when used in combination with reach-to-grasp movements. In this study, a methodology is developed that uses a DII to clarify the role of top-down processes on motor action, particularly exploring how reaches toward a target on a DII are affected in both deliberate and spontaneous movement domains.

It is unclear how top-down signals from the ventral visual stream affect movement. We developed a paradigm to test motor behavior towards a target on a 3D depth inversion illusion. Significant differences are reported in both deliberate, goal-directed movements and automatic actions under illusory and veridical viewing conditions.

모터 동작 톱 다운 비주얼 프로세스의 영향을 탐색하는 방법

Kinesthetic awareness is important to successfully navigate the environment. When we interact with our daily surroundings, some aspects of movement are ...

연구

행동분석학

The 5-Choice Serial Reaction Time Task: A Task of Attention and Impulse Control for Rodents

This protocol describes the 5-choice serial reaction time task, which is an operant based task used to study attention and impulse control in rodents. Test day challenges, modifications to the standard task, can be used to systematically tax the neural systems controlling either attention or impulse control. Importantly, these challenges have consistent effects on behavior across laboratories in intact animals and can reveal either enhancements or deficits in cognitive function that are not apparent when rats are only tested on the standard task. The variety of behavioral measures that are collected can be used to determine if other factors (i.e., sedation, motivation deficits, locomotor impairments) are contributing to changes in performance. The versatility of the 5CSRTT is further enhanced because it is amenable to combination with pharmacological, molecular, and genetic techniques.

This protocol describes the 5-choice serial reaction time task, which is an operant based task used to study attention and impulse control in rodents. Test day challenges, which are modifications of the standard task, increase flexibility of the task and can be combined with other manipulations to more fully characterize behavior.

5 - 직렬 선택 반응 시간 과제 : 설치류에 대한주의의 작업 및 전류 제어

This protocol describes the 5-choice serial reaction time task, which is an operant based task used to study attention and impulse control in rodents. ...

Methods to Test Visual Attention Online

Online data collection methods have particular appeal to behavioral scientists because they offer the promise of much larger and much more representative data samples than can typically be collected on college campuses. However, before such methods can be widely adopted, a number of technological challenges must be overcome &#8211; in particular in experiments where tight control over stimulus properties is necessary. Here we present methods for collecting performance data on two tests of visual attention. Both tests require control over the visual angle of the stimuli (which in turn requires knowledge of the viewing distance, monitor size, screen resolution, etc.) and the timing of the stimuli (as the tests involve either briefly flashed stimuli or stimuli that move at specific rates). Data collected on these tests from over 1,700 online participants were consistent with data collected in laboratory-based versions of the exact same tests. These results suggest that with proper care, timing/stimulus size dependent tasks can be deployed in web-based settings.

To replicate laboratory settings, online data collection methods for visual tasks require tight control over stimulus presentation. We outline methods for the use of a web application to collect performance data on two tests of visual attention.

방법은 온라인 비주얼주의를 테스트하려면

Online data collection methods have particular appeal to behavioral scientists because they offer the promise of much larger and much more representative ...

Assessing the Multiple Dimensions of Engagement to Characterize Learning: A Neurophysiological Perspective

In a recent theoretical synthesis on the concept of engagement, Fredricks, Blumenfeld and Paris1 defined engagement by its multiple dimensions: behavioral, emotional and cognitive. They observed that individual types of engagement had not been studied in conjunction, and little information was available about interactions or synergy between the dimensions; consequently, more studies would contribute to creating finely tuned teaching interventions. Benefiting from the recent technological advances in neurosciences, this paper presents a recently developed methodology to gather and synchronize data on multidimensional engagement during learning tasks. The technique involves the collection of (a) electroencephalography, (b) electrodermal, (c) eye-tracking, and (d) facial emotion recognition data on four different computers. This led to synchronization issues for data collected from multiple sources. Post synchronization in specialized integration software gives researchers a better understanding of the dynamics between the multiple dimensions of engagement. For curriculum developers, these data could provide informed guidelines for achieving better instruction/learning efficiency. This technique also opens up possibilities in the field of brain-computer interactions, where adaptive learning or assessment environments could be developed.

This paper aims to describe the techniques involved in the collection and synchronization of the multiple dimensions (behavioral, affective and cognitive) of learners&#8217; engagement during a task.

참여의 여러 차원을 평가하는 것은 학습의 특성을 : 신경 생리학 관점

In a recent theoretical synthesis on the concept of engagement, Fredricks, Blumenfeld and Paris1 defined engagement by its multiple dimensions: ...

Force and Position Control in Humans - The Role of Augmented Feedback

During motor behaviour, humans interact with the environment by for example manipulating objects and this is only possible because sensory feedback is constantly integrated into the central nervous system and these sensory inputs need to be weighted in order meet the task specific goals. Additional feedback presented as augmented feedback was shown to have an impact on motor control and motor learning. A number of studies investigated whether force or position feedback has an influence on motor control and neural activation. However, as in the previous studies the presentation of the force and position feedback was always identical, a recent study assessed whether not only the content but also the interpretation of the feedback has an influence on the time to fatigue of a sustained submaximal contraction and the (inhibitory) activity of the primary motor cortex using subthreshold transcranial magnetic stimulation. This paper describes one possible way to investigate the influence of the interpretation of feedback on motor behaviour by investigating the time to fatigue of submaximal sustained contractions together with the neuromuscular adaptations that can be investigated using surface EMG. Furthermore, the current protocol also describes how motor cortical (inhibitory) activity can be investigated using subthreshold TMS, a method known to act solely on the cortical level. The results show that when participants interpret the feedback as position feedback, they display a significantly shorter time to fatigue of a submaximal sustained contraction. Furthermore, subjects also displayed an increased inhibitory activity of the primary cortex when they believed to receive position feedback compared when they believed to receive force feedback. Accordingly, the results show that interpretation of feedback results in differences on a behavioural level (time to fatigue) that is also reflected in interpretation-specific differences in the amount of inhibitory M1 activity.

Controlling an identical movement with position or force feedback results in different neural activation and motor behavior. This protocol describes how to investigate behavioral changes by looking at neuromuscular fatigue and how to evaluate motor cortical (inhibitory) activity using subthreshold TMS with respect to the interpretation of augmented feedback.

인간의 힘과 위치 제어 - 증강 피드백의 역할

During motor behaviour, humans interact with the environment by for example manipulating objects and this is only possible because sensory feedback is ...

Combined Invasive Subcortical and Non-invasive Surface Neurophysiological Recordings for the Assessment of Cognitive and Emotional Functions in Humans

In spite of the success in applying non-invasive electroencephalography (EEG), magneto-encephalography (MEG) and functional magnetic resonance imaging (fMRI) for extracting crucial information about the mechanism of the human brain, such methods remain insufficient to provide information about physiological processes reflecting cognitive and emotional functions at the subcortical level. In this respect, modern invasive clinical approaches in humans, such as deep brain stimulation (DBS), offer a tremendous possibility to record subcortical brain activity, namely local field potentials (LFPs) representing coherent activity of neural assemblies from localized basal ganglia or thalamic regions. Notwithstanding the fact that invasive approaches in humans are applied only after medical indication and thus recorded data correspond to altered brain circuits, valuable insight can be gained regarding the presence of intact brain functions in relation to brain oscillatory activity and the pathophysiology of disorders in response to experimental cognitive paradigms. In this direction, a growing number of DBS studies in patients with Parkinson&#39;s disease (PD) target not only motor functions but also higher level processes such as emotions, decision-making, attention, memory and sensory perception. Recent clinical trials also emphasize the role of DBS as an alternative treatment in neuropsychiatric disorders ranging from obsessive compulsive disorder (OCD) to chronic disorders of consciousness (DOC). Consequently, we focus on the use of combined invasive (LFP) and non-invasive (EEG) human brain recordings in assessing the role of cortical-subcortical structures in cognitive and emotional processing trough experimental paradigms (e.g. speech stimuli with emotional connotation or paradigms of cognitive control such as the Flanker task), for patients undergoing DBS treatment.

The present protocol aims at assessing cognitive-emotional functions in the basal ganglia by simultaneous neurophysiological recording of local field potentials and non-invasive brain cortical activity (EEG). The procedure is exemplified by the use of paradigms involving speech stimuli with emotional connotation or the Flanker task involving cognitive control.

인간의 결합 침략 피질과인지의 평가를위한 비 침습적 표면 신경 생리학 녹음과 정서적 기능

In spite of the success in applying non-invasive electroencephalography (EEG), magneto-encephalography (MEG) and functional magnetic resonance imaging ...

Investigating Motor Skill Learning Processes with a Robotic Manipulandum

Skilled reaching tasks are commonly used in studies of motor skill learning and motor function under healthy and pathological conditions, but can be time-intensive and ambiguous to quantify beyond simple success rates. Here, we describe the training procedure for reach-and-pull tasks with ETH Pattus, a robotic platform for automated forelimb reaching training that records pulling and hand rotation movements in rats. Kinematic quantification of the performed pulling attempts reveals the presence of distinct temporal profiles of movement parameters such as pulling velocity, spatial variability of the pulling trajectory, deviation from midline, as well as pulling success. We show how minor adjustments in the training paradigm result in alterations in these parameters, revealing their relation to task difficulty, general motor function or skilled task execution. Combined with electrophysiological, pharmacological and optogenetic techniques, this paradigm can be used to explore the mechanisms underlying motor learning and memory formation, as well as loss and recovery of function (e.g. after stroke).

A paradigm is presented for training and analysis of an automated skilled reaching task in rats. Analysis of pulling attempts reveals distinct subprocesses of motor learning.

로봇 형 조작기와 모터 스킬 학습 과정 조사

Skilled reaching tasks are commonly used in studies of motor skill learning and motor function under healthy and pathological conditions, but can be ...

Central and Divided Visual Field Presentation of Emotional Images to Measure Hemispheric Differences in Motivated Attention

Two dominant theories on lateralized processing of emotional information exist in the literature. One theory posits that unpleasant emotions are processed by right frontal regions, while pleasant emotions are processed by left frontal regions. The other theory posits that the right hemisphere is more specialized for the processing of emotional information overall, particularly in posterior regions.
Assessing the different roles of the cerebral hemispheres in processing emotional information can be difficult without the use of neuroimaging methodologies, which are not accessible or affordable to all scientists. Divided visual field presentation of stimuli can allow for the investigation of lateralized processing of information without the use of neuroimaging technology. 
This study compared central versus divided visual field presentations of emotional images to assess differences in motivated attention between the two hemispheres. The late positive potential (LPP) was recorded using electroencephalography (EEG) and event-related potentials (ERPs) methodologies to assess motivated attention. Future work will pair this paradigm with a more active behavioral task to explore the behavioral impacts on the attentional differences found.

This study compared central versus divided visual field presentations of emotional images to assess differences in motivated attention between the two hemispheres. The late positive potential (LPP) was recorded using electroencephalography (EEG) and event-related potentials (ERPs) methodologies to assess motivated attention.

시야의 중앙와 프레 젠 테이 션의 정서적 이미지 동기 관심에 반구형 차이 측정

Two dominant theories on lateralized processing of emotional information exist in the literature. One theory posits that unpleasant emotions are processed ...

Gaze in Action: Head-mounted Eye Tracking of Children's Dynamic Visual Attention During Naturalistic Behavior

Young children's visual environments are dynamic, changing moment-by-moment as children physically and visually explore spaces and objects and interact with people around them. Head-mounted eye tracking offers a unique opportunity to capture children's dynamic egocentric views and how they allocate visual attention within those views. This protocol provides guiding principles and practical recommendations for researchers using head-mounted eye trackers in both laboratory and more naturalistic settings. Head-mounted eye tracking complements other experimental methods by enhancing opportunities for data collection in more ecologically valid contexts through increased portability and freedom of head and body movements compared to screen-based eye tracking. This protocol can also be integrated with other technologies, such as motion tracking and heart-rate monitoring, to provide a high-density multimodal dataset for examining natural behavior, learning, and development than previously possible. This paper illustrates the types of data generated from head-mounted eye tracking in a study designed to investigate visual attention in one natural context for toddlers: free-flowing toy play with a parent. Successful use of this protocol will allow researchers to collect data that can be used to answer questions not only about visual attention, but also about a broad range of other perceptual, cognitive, and social skills and their development.

Gaze in Action: Head-mounted Eye Tracking of Children&#039;s Dynamic Visual Attention During Naturalistic Behavior

Young children do not passively observe the world, but rather actively explore and engage with their environment. This protocol provides guiding principles and practical recommendations for using head-mounted eye trackers to record infants' and toddlers' dynamic visual environments and visual attention in the context of natural behavior.

행동에 시선: 자연 동작 동안 어린이 동적 시각적 관심의 머리 장착형 눈 추적

Young children's visual environments are dynamic, changing moment-by-moment as children physically and visually explore spaces and objects and interact ...

The Adventures of Fundi Intervention Based on the Cognitive and Emotional Processing in Attention Deficit Hyperactive Disorder Patients

Many children with attention deficit hyperactive disorder (ADHD) are known to have executive dysfunction, which weakens their abilities to learn and behave in daily living. This protocol describes the methodology that is required for the intervention (psychotherapy) based on planning, attention, successive, and simultaneous (PASS theory) cognitive processing and fear emotional processing. It provides guiding principles and practical recommendations. A disproportionately high level of fear (dysregulation) increases the vulnerability for dysfunction in learning and behavior. We explain the interplay between emotion and cognition at the neurological level.
A go/no go task (The Adventures of Fundi), which involves decision making, is administered in a PC- mode to a sample of 66 ADHD subjects. The Adventures of Fundi, a computer program, was constructed to induce successive or simultaneous processing when involving the training of planning and selective attention. It aims to improve the executive function with planning and selective attention. If executive function improves, learning improves, and behavior ameliorates. After intervention over 6 months, remission was achieved in 70% of subjects.
The instructor encourages the use of appropriate strategies and points out the ways in which the strategies can be useful in finding the solution to the problem (go/no go). The emphasis is not on rehearsing and adult instructed verbal sequence. The verbalization may reveal the conscious verbalized strategy to solve a task that is not really the strategy being unconsciously used in that case. A self-verbal report is unreliable. This is an inductive learning rather than deductive rule-learning approach central to cognitive PASS training. This inductive training has proved to produce not only near transfer but also far transfer.
Noncognitive factors (emotional factors) must be considered to maximize the benefit of cognitive training. Indirect and metaphorical communication considers the emotional factor.

This protocol illustrates a remedial therapy based on inductive learning and indirect communication (Ericksonian metaphorical hypnosis) that can be applied to children with Attention Deficit Hyperactive Disorder (ADHD). Particularly, this protocol is intended to test the effectiveness of a go/no-go decision task. Neuroscientific rationale is presented throughout the text.

Many children with attention deficit hyperactive disorder (ADHD) are known to have executive dysfunction, which weakens their abilities to learn and ...